Цитата:
Сообщение от Chizel
А каким образом частота на точность влияет?
|
Немного истории. Изначально балансовые анкерные часы выглядели примерно так
Здоровенный баланс с большой массой и большой кинетической энергией (моментом инерции), но достаточно низкой часототой. Если такие часы работают стационарно, то все ок. Но как только мы начинаем носить часы, то на баланс начинают воздействовать внешние силы, часы пусть и не сильно, но болтаются в кармане, меняют положение в пространстве вместе с нами и тд. Так как масса баланса большая, то на него это сильно влияет, а из-за большой массы и малой частоты он не может быстро вернутся в стабильную работу. Ну, ладно, подумали часовщики и сделали баланс поменьше и частоту повыше. Вполне прокатило, часы стали намного стабильнее. Не только из-за этого, но и не без этого тоже. Но к концу 19 века появляется достаточно большое количество людей, которые больше не хотят носить часы в кармане, а хотят носить их на руке. Ок, сказали часовщики и присобачили к карманным часам ремень. Но вылезает две проблемы - во первых будильник на руке это не удобно, во вторых руками мы машем сильнее чем туловищем и балансу приходится от этого совсем не радостно. И даже не потому, что цапфы ломаются, а потому, что сил инерции руки стало так много разнонаправленных, что тяжелый баланс карманных часов на руке какого нибудь итальянца не всостоянии успевать приходить в стабильное положение работы. У него то пристук, то почти остановка. Из-за этого точность то так себе. Ну ок, сказали часовщики, давайте сделаем часы поменьше. Это решило проблему и габаритов часов и массы баланса. Но оказалось, что этот номер прокатывает только пока мы уменьшаем механизм миллиметров до 30. А дальше баланс становится настолько мелким, что его массы недостаточно, чтобы поддерживать аплитуду стабильно. Ээээ, задумались часовщики. То есть нужно увеличить момент инерции не увеличивая массу баланса. Единственный вариант заставить его работать быстрее, то есть увеличить частоту. И годам к 20м появляются мелкие механизмы с увеличиной частотой. Вот один из них

Для понимания размеров барабан этого механизма на мизинце. У этого механизма частота уже 20222,(2) то есть даже не целое число.
Дальше миниатюризация механизмов пошла полным ходом. И все, кому важна была точность наручных часов начали поднимать частоту баланса. Ну и более того, повышение частоты дает приятный бонус - меньший шаг секундной стрелки. Для трехстрелочников не принципиально, а вот для хронографов и секундомеров важный момент. Хронограф с частотой 18000 не может отмерить более 1/5секунды, а хронограф с частотой 36000 может отмерять 1/10.
Я не просто так поставил акцент именно на наручных часах. Для стационарных часов амплитуда и частота не имеют решающего значения. Ведь аплитуда в десять градусов и низкая частота колебаний маятника никак не мешают настенным часам нормально работать. А если снять их со стены и поносить в руках? Вот. То же самое касается и морских хронометров - тяжеленный баланс и низкая амплитуда, а соответственно гарантированный результат только в одном положении и то на подвесе. Примерно та же история и с часами для соревнований. На соревнованиях часы никто не носит, они работают в статичных положениях, а потому здоровый баланс с его конским моментом инерции рулит.

А если закорпусить вот такое чудо на руку какому нибудь итальянцу, то оно в лучшем случае будет время суток показывать. Впрочем, оно и на соревнованиях то не особо отличилось.
Увеличение частоты это решение проблемы стабильности работы маленького легкого баланса в условиях переменных инерционных нагрузок. Чем легче баланс и выше частота, тем меньше он подвержен внешнему влиянию и тем стабильнее работают часы.