Принцип работы механических часов.

В механизме любых часов нужно различать четыре существенные части:
1. источник энергии часов;
2. передаточный механизм в виде зубчатых колёс или электронной системы;
3. регулятор хода;
4. устройство, способное подсчитывать число колебаний и переводить их в удобную для обывателя форму. Таким устройством может быть циферблат со стрелками или электронный индикатор.

Как работает такой механизм? Рассмотрим принцип его работы на примере старинных башенных часов, у которых на горизонтальный вал наматывалась цепь или веревка с гирей на конце. Именно поднятая высоко вверх гиря служила самым первым источником энергии в механических часах. При опускании гиря тянула цепь, благодаря чему вращала вал. Через систему зубчатых колес вращение вала передавалось основному колесу, которое носило название «храповое». А оно, в свою очередь, было соединено со стрелками.

Так как гиря опускалась свободно, ее движение имело ускорение. Поэтому для равномерного вращения храпового колеса был необходим регулятор хода. В старинных башенных часах таким регулятором служил маятниковый механизм. Он состоял из самого маятника и соединенного с ним анкера. За одну секунду маятник совершал только одно колебание вперед и назад. Задача анкера заключалась в том, чтобы за одно колебание маятника храповое колесо могло повернуться только на один зуб.

Маятниковый механизм функционален в башенных, напольных и настенных часах, где он используется и в настоящее время. При этом маятниковые часы не могут работать на движущемся транспорте. Кроме того, точное время они показывают только на определенной широте, а в других широтах ход часов начинает ускоряться или замедляться.

Постепенно цепь с грузом сменилась заведенной пружиной, а затем и электрической батареей. Маятниковый механизм стал вытесняться балансирным, который включал в себя балансирное колесо, спираль, вилку и градусник. Движение в часах производилось за счет постепенно развертывающейся пружины. Если в маятниковом механизме точность хода регулировалась изменением длины маятника, то в балансирном для этого был необходим градусник, который выводил из работы небольшую часть спирали. Недостатком балансирного механизма являлась его чувствительность к изменениям температуры. Именно поэтому балансирное колесо и спираль делали из термостойких сплавов. Балансирный механизм продолжают использовать и в настоящее время, особенно в переносных часах.

Несмотря на то, что еще широко применяются маятниковый и балансирный механизм, сегодня все чаще производят кварцевые, камертонные или атомные часы. Единственным непременным условием для любого регулятора хода является постоянный период его колебаний.