Книжная полка Сохранить
Размер шрифта:
А
А
А
|  Шрифт:
Arial
Times
|  Интервал:
Стандартный
Средний
Большой
|  Цвет сайта:
Ц
Ц
Ц
Ц
Ц

Бытовые приборы времени

Покупка
Основная коллекция
Артикул: 093050.02.01
Доступ онлайн
от 64 ₽
В корзину
Набережных, А. И. Бытовые приборы времени: Учебное пособие / А.И. Набережных, В.В. Ярабаев. - Москва : Альфа-М: ИНФРА-М, 2010. - 384 с.: ил.; . - (Сервис и туризм). ISBN 978-5-98281-137-0. - Текст : электронный. - URL: https://znanium.com/catalog/product/200683 (дата обращения: 29.03.2024). – Режим доступа: по подписке.
Фрагмент текстового слоя документа размещен для индексирующих роботов. Для полноценной работы с документом, пожалуйста, перейдите в ридер.
БЫ ТО ВЫ Е ПРИ БО РЫ  ВРЕМ ЕНИ

Рекомендовано УМО учебных заведений

Российской Федерации по образованию в области

сервиса и туризма Минобрнауки России

в качестве учебного пособия для студентов

высших учебных заведений, обучающихся

по специальности 100101
 «Cервис» (специализация

«Сервис бытовых машин и приборов»)

МОСКВА • АЛЬФАМ • ИНФРАМ
2010

Бытовые
приборы времени

A.И.Набережных
B.B.Ярабаев

УДК 681.1(075)
ББК 34.96
Н13

Р е ц е н з е н т ы:

заслуженный работник высшей школы РФ профессор В.А Мещеряков (Пензенский государственный университет), профессор И.В. Варламов (Российский
государственный университет сервиса и туризма)

Набережных А.И., Ярабаев В.В.
Бытовые приборы времени: Учебное пособие. – М.:
АльфаМ: ИНФРАМ, 2010. – 384 с.: ил. – (Сервис и туризм).

ISBN 9785982811370 («АльфаМ»)
ISBN 9785160032900 («ИНФРАМ»)

Излагается история развития часов от древних до новейших молекулярных и атомных приборов. Приводятся конструкции механических,
электронномеханических и электронных часов, а также теоретические основы и технология их ремонта, сборки, регулировки. Содержит более 200
подробных иллюстраций и приложения.
Для студентов высших учебных заведений, обучающихся по специальности «Бытовые машины и приборы».
УДК 681.1(075)
ББК 34.96

© «АльфаМ»: «ИНФРАМ», 2010
© Набережных А.И., Ярабаев В.В., 2010

Н13

ISBN 9785982811370 («АльфаМ»)
ISBN 9785160032900 («ИНФРАМ»)

ВВЕДЕНИЕ

В.1. История развития часов

Потребность в определении времени возникла
в глубокой древности. Наблюдая за движением Солнца, Луны,
разливом рек, созреванием плодов, сменой дня и ночи, человек установил строгую закономерность и периодичность этих
явлений природы и положил их в основу измерения времени.
Первыми приборами времени были солнечные часы, или
гномоны (рис. В.1, а). Они представляли собой высокий столб
(обелиск), поставленный вертикально на горизонтальной площадке, в центре начерченного циферблата. По тени, отбрасываемой от столба на циферблат, определяли время дня. Солнечные часы были известны за 500 лет до н.э. В более позднее
время солнечные часы сооружались на зданиях и имели различную форму. Такие часы сохранились в Москве на здании
Историкоархивного института на Никольской улице. Переносные солнечные часы, относящиеся к VI в., хранятся в музее
Звартноц в предместье Еревана (Армения).
Насменусолнечнымчасампришливодяныечасы(рис.В.1,б)–
клепсидра, что в переводе с греческого означает «воровка воды». В отличие от солнечных часов они показывали время днем
и ночью. Время исчислялось количеством воды, вытекавшей
из сосуда каплями или тонкой струей.
Водяные часы имели широкое распространение, ими пользовались при несении караульной службы, во время судебных
процессов, на различных заседаниях для регламентации времени выступления ораторов. В Афинах ораторы часто подкупали рабов, приставленных к часам, чтобы они подлили воды в
сосуд и тем самым продлили время их выступления. Со времен
применения водяных часов известны крылатые выражения «в
докладе было много воды», «много воды утекло».

Из множества конструкций водяных часов наибольшей известностью пользовались часы Ктезибия Александрийского
(II в. до н.э.). Они отличались высокой точностью и служили
для астрономических наблюдений. Эти часы имели систему
зубчатых колес и механизм, подобный механизму башенных
часов.
В средние века были изобретены песочные часы, весьма
удобные в использовании (рис. В.1, в). Песочные часы применяют и в настоящее время для грубого отсчета промежутков
времени 5, 10, 15, 20 мин, например при лечебных процедурах.

Первое упоминание о механических часах содержится в византийских летописях. В VI в. н.э. византийский император
Юстиниан II и его жена София пожертвовали в базилику Константинополя механические часы с боем.
В 936 г. монах Герберт, впоследствии папа Сильвестр II, изготовил механические часы с боем. Он применил в часах гирю
и колесную систему, заимствованную у водяных часов. Однако
в его часах еще не было маятника и ход их регулировался особым устройством. Такие часы помещали на башнях зданий для
всеобщего обозрения, почему они и получили название «башенные».
В 1352 г. были изготовлены знаменитые Страсбургские часы, окончательно усовершенствованные в 1842 г. Страсбургские часы имеют вечный календарь, глобус, планетарий и украшены аллегорическими фигурами на религиозные темы.
На Руси первые башенные часы в 1404 г. изготовил монах
Лазарь Сербин, пришедший из Византии. Часы были установ6
Введение

Рис. В.1. Солнечные часы (а), водяные (б) и песочные (в)

лены на ныне Спасской башне Кремля и показывали дневное и
ночное время раздельно.
Петр Первый в 1700 г. ввел в России новое летосчисление
(от Рождества Христова) и начало года установил с января. До
этого действовал славянский календарь, исчислявший время
от сотворения мира, а начало года – с сентября. Поэтому 1699 г.
был самым коротким годом в России, он имел всего четыре месяца: сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь. Петр выписал из
Голландии новые часы, которые в 1706 г. были установлены
также на Спасской башне Кремля. С этого времени в России
стали вести суточный счет времени.
В 1769 г. часы на Спасской башне были заменены другими,
находившимися в Грановитой палате. На большом колоколе, в
который отбивают часы, есть надпись: «Вылит сей колокол мая
27 дня 1769 г. Весу 135 пудов 32 фунта. Лил мастер Семен Мозжухин».
В 1852 г. часовые мастера, московские временные 3й гильдии купцы личные почетные граждане, братья Николай и Иван
Бутеноп провели капитальный ремонт и модернизацию часовкурантов.
Братья Бутеноп применили в часах минутную стрелку, что
значительно повысило точность отсчета времени, поставили
новые циферблаты, капитально отремонтировали ход и бой
четвертей и полных часов, отладили механизм курантов на вызванивание новых пьес: Преображенского марша времен Петра Первого (исполнение утром) и молитвы «Коль славен» (исполнение вечером), заменили деревянное основание на чугунное и многое другое.
По свидетельству экспертной комиссии, составленной из
квалифицированных часовых мастеров, «механизм часов переделан вновь и по правильному ходу и верности заслуживает
полного одобрения».
В октябрьские дни 1917 г. четыре орудийных снаряда попали в часы. Циферблат, выходящий на Красную площадь, был
разбит, механизмы оказались поврежденными. Ремонт был
выполнен мастером кремлевских мастерских Беренцем, сыном часовщика Беренца, когдато обслуживавшего эти часы.
Колокольную музыку с вызваниванием гимна «Интернационал» наладил музыкант Михаил Черемных.

В.1. История развития часов
7

В настоящее время со Спасской башни Кремля в 24 ч 00 мин
разносится мелодичный перезвон 35 колоколов с вызваниванием Гимна России.
Карманные часы появились в XVI в. Первоначально они
имели форму яйца. Вместо гири в них была применена пружина, что дало возможность сделать часы портативными. Такие
часы с цепочкой или шнуром носили на шее, прикрепляли
к одежде, поэтому название «карманные» было условным.
В XVII в. Христиан Гюйгенс применил в карманных часах систему балансспираль, что позволило значительно повысить
точность хода часов и применять их на кораблях в мореплавании.
В XVIII в. русский изобретательсамоучка И.П. Кулибин
(1735–1818) сконструировал и собственноручно изготовил
уникальные часы размером с гусиное яйцо с цилиндровым ходом. Часы поражают своим замыслом и сложностью механизмов; так, с боем полных часов в них начинается показ сцен религиозного содержания. Часы были известны и за границей.
Сейчас они хранятся в СанктПетербурге в одном из залов музея Эрмитаж. Кулибин изобрел также планетные карманные
часы диаметром 13/8 вершка, или 61,1 мм. На сложном циферблате этих часов размещены шесть стрелок, показывающих
весну, лето, осень, зиму, месяцы и дни недели, часы, минуты и
секунды; часы показывали фазы Луны, восход и заход Солнца
для различных широт.
Известны имена многих талантливых изобретателей и мастеров XVIII и XIX вв. Среди них следует назвать Терентия Волоскова и Льва Собакина, создавших уникальные часы со
сложными механизмами, пригодные для астрономических наблюдений.
Наручные механические часы появились в конце XIX в.
Особенно широкое распространение они получили в последние 50 лет ХХ в., вытеснив карманные часы.
Часовой механизм наручных часов принципиально не отличается от механизма карманных часов, но наручные часы более удобны в эксплуатации. Усовершенствования в конструкции позволили выпускать часы с высокой степенью точности
хода и с различными дополнительными устройствами: календарем, секундомером, автоматическим подзаводом пружины

8
Введение

и т.д. К настоящему времени имеются конструкции наручных
электромеханических и электронномеханических часов с балансовым, камертонным и кварцевым осцилляторами с питанием от гальванического элемента.
Электрические (первичные и вторичные) часы различных
конструкций появились в 1830–1840е гг. на Западе. Практическое применение получили часы Гиппа благодаря изобретенному им маятнику (1842). Маятник Гиппа применяют и в
настоящее время в первичных часах.
Первые электрические маятниковые часы Ф.С. Буткевича
появились в России в 1865 г. Первый морской электрохронометр был представлен в Москве в 1872 г. на политехнической
выставке изобретателем И.А. Данишевским и удостоился
Большой золотой медали. В хронометре применен компенсационный баланс с периодом колебания 0,5 с (такой же, как у
всех современных балансовых хронометров). Питание постоянным током осуществлялось от гальванического элемента через специальное реле, причем замыкание и размыкание контактов реле осуществлялись самим балансом.
Данишевский осуществил систему единого времени, т.е.
передачу периодических импульсов тока во вторичные часы на
определенном расстоянии. Системы были смонтированы в Астрономической обсерватории Московского университета, в
Московском высшем техническом училище, где в то время работал Данишевский, и в Политехническом музее. За границей
системы единого времени в то время работали от первичных
маятниковых часов. Электрохронометры стали известны там
лишь в конце XIX в.
В 1882 г. на политехнической выставке в Москве механик
Одесского университета И.А. Тимченко продемонстрировал
электрический хронометр своей конструкции. В дальнейшем
ряд изобретателей представляли свои конструкции балансовых электрических часов. Следует отметить, что в США электрические балансовые часы «Эврика» появились лишь в 1906 г.
Опережающее развитие у нас балансовых электрических
хронометров по сравнению с маятниковыми часами диктовалось требованием широкого применения их в геодезических,
картографических и других научных исследованиях, где необходим точный прибор времени переносного типа.

В.1. История развития часов
9

В настоящее время электромеханические и электронномеханические приборы времени с маятниковым, балансовым,
камертонным и кварцевым осцилляторами находят применение и как автономные приборы, и как первичные часы в системах единого времени. В перспективе системы единого времени
получат еще большее развитие и применение как неотъемлемая часть больших развивающихся систем связи, транспорта,
энергосистем, систем управления в различных отраслях народного хозяйства и систем службы быта городского и сельского
населения.
Значительное повышение точности измерения времени
оказалось возможным в результате создания квантовомеханических генераторов, излучающих высокостабильную частоту
электромагнитных колебаний, и электронного устройства, понижающего эту частоту.

В.2. Измерение и хранение времени

За основные единицы измерения времени были приняты сутки – время одного оборота Земли вокруг своей
оси, и год – период движения Земли вокруг Солнца. Деление
суток на часы, минуты и секунды было выполнено греческим
астрономом Клавдием Птоломеем (II в. н.э.).
Различают звездные и солнечные сутки и соответственно
звездный и солнечный год. Звездные сутки равны полному обороту Земли вокруг своей оси относительно звезд, а солнечные
сутки – обороту Земли вокруг своей оси относительно Солнца.
Солнечные сутки на 3 мин 56,555 с больше звездных суток. Солнечный год на одни сутки меньше звездного года. Звездное время применяют только в астрономии, так как звездные сутки не
согласуются с видимым движением Солнца и с естественным
делением суток на день и ночь. Начало звездных суток приходится на разное время дня и ночи и совпадает с началом солнечных суток лишь 22 сентября. По солнечному времени начало суток относится к полуночи, а середина – к полудню.
Различают истинные солнечные сутки и средние солнечные сутки. Интервал времени между двумя последовательны10
Введение

ми одноименными кульминациями центра истинного Солнца
называют истинными солнечными сутками. Недостаток их заключается в том, что продолжительность в разные периоды года различна. Интервал времени между двумя последовательными одноименными кульминациями среднего Солнца называют средними солнечными сутками.
Под средним Солнцем понимают воображаемое солнце
(точку), движущееся равномерно по небесному экватору и совершающее один оборот по небесному своду за тот же интервал
времени, что и истинное Солнце, движущееся неравномерно
по эклиптике, т.е. видимому пути Солнца среди звезд. Поэтому
принято вести счет времени по средним солнечным суткам,
равным 24 ч.
В Международной системе единиц, обозначаемой символом SI или в русском написании СИ, основными единицами
величин являются метр, килограмм, секунда, ампер, кельвин и
кандела. В СИ секунда определяется как 1/315 569 25,9747
часть тропического года для 1900 г. января 0 в 12 ч эфемеридного времени, т.е. равномерно текущего времени, более точно
определяемого из наблюдений и вычислений координат небесных тел Солнечной системы. Тропический год – время полного оборота Земли вокруг Солнца. Он содержит 365 суток 5 ч
48 мин и 46 с. До введения в действие Международной системы
единиц (СИ) секунда определялась как 1/86400 часть продолжительности средних солнечных суток. Средние солнечные
сутки определялись с погрешностью 10–7 ед., или 0,01 с, точность недостаточная при современных высоких частотах.
В начале 1930х гг. была установлена неравномерность вращения Земли вокруг своей оси, что и послужило основанием
для определения эфемеридной секунды как части тропического года. Движение Земли вокруг Солнца происходит с большей
стабильностью, чем вращение вокруг своей оси.
Следует заметить, что продолжительность секунды по новому определению равна средней продолжительности секунды
по старому определению за последние три столетия. Это не вызывает появления новой единицы времени, но позволяет более
строго определять эталон времени из совокупности движений
небесных тел, в том числе Луны.

В.2. Измерение и хранение времени
11

Доступ онлайн
от 64 ₽
В корзину