Регулятор баланс - спираль
В механических часах регулирующим узлом является балансовый регулятор, представляющий собой вращающуюся колебательную систему в виде баланса со спиралью. Точность показаний времени обеспечивается лишь в том случае, если баланс совершает определенное число колебаний в единицу времени. Если не вдаваться в технические подробности, то задача балансового колеса сводится к регулировке равномерного раскручивания, через систему шестерней, пружины двигателя часового механизма. Причем, не играет особой роли, что «показывают» часы – секунды или фазы Луны. Каждое колебание баланса освобождает один зуб анкерного колеса, приводя, таким образом, в движение весь часовой механизм, в зависимости от конструкции которого мы получаем необходимые показания.
Наиболее распространенная конструкция баланса представляет собой обод с несколькими перекладинами, с помощью которых деталь крепится к оси. Для изготовления обода с перекладинами используются различные специальные сплавы. По своей конструкции обод баланса может быть гладким (безвинтовым) или оснащаться винтами, которые крепятся, в большинстве случаев, с внешней стороны.
К оси баланса крепится спираль, представляющая собой упругую пружину, имеющую форму спирали Архимеда. В идеале витки спирали должны располагаться строго концентрично с одинаковым расстоянием между витками и находиться в одной плоскости, перпендикулярно оси баланса. Спираль изготавливают из специальных сплавов с предельно низким температурным коэффициентом. Кроме сплавов, для производства спиралей используют кремний. Кремний имеет ряд преимуществ перед металлическими сплавами. Спираль из кремния не подвержена влиянию магнитных полей, стабильна при перепадах температуры, а кроме того, технология изготовления позволяет достичь практически идеальной геометрии спирали, что в значительной степени влияет на точность хронометрии.
Как правило, для регулировки узла баланс-спираль, в зависимости от конструкции часового механизма, используют два способа. В первом случае изменяют активную длину спирали. Такого рода регулировка осуществляется с помощью устройства т.н. «градусника» или «регулятора», закрепленного на мосту баланса. Благодаря перемещению витка спирали между штифтами градусника можно исключить или добавить в работу участок спирали. В результате регулировки можно увеличить или уменьшить период колебаний баланса. Проще говоря, если часы отстают необходимо уменьшить длину спирали, при опережении, соответственно, увеличить.
Второй способ заключается в изменении момента инерции балансового колеса. Регулировка осуществляется путем добавления или уменьшения массы на ободе баланса. Существуют разные системы для такого рода регулировки. Изменение массы баланса требует навыков и специальных инструментов. Так же оба способа предусматривают наличие специального оборудования, в противном случае добиться точного хода часов не получится.
Следует отметить, что при регулировке узла баланс-спираль необходимо точно установить равновесное положение баланса, так называемую «выкачку баланса». Регулировка выкачки баланса необходима для уравнивания правой и левой амплитуды колебаний баланса. Для регулировки выкачки баланса большинство часов оснащены подвижной колонкой на мосту баланса. В некоторых механизмах регулировка выкачки осуществляется поворотом баланса относительно закрепленной на его оси спирали.
