Проект Маятниковые часы

Участники

Капитанюк Светлана(руководитель)
Трунова Иоанна(участник проекта)
Мосягина Анастасия(участник проекта)
Иванова Мария(участник проекта)
Тараканова Мария(участник проекта)

Цель проекта

Создание полноценной модели маятниковых часов из фанеры.

Принцип работы маятниковых часов

Груз 1 с помощью троса через валик 2 приводит в движение систему колес. Усилие через несколько колесных пар передается на тормозное колесико 3. Проворачивание часового механизма тормозится в результате взаимодействия тормозного колесика 3 и анкера 4 и регулируется маятником 5. Конец анкера 4 проходит в пространство между шестеренками и тем самым ограничивает движение тормозного колесика 3 на половину длины зубчика. Теперь, когда маятник будет совершать обратное движение, зубчик надавит на анкер и через стержень передаст усилие на маятник. Через несколько шестеренок ходовое колесо соединено с минутной шестеренкой 7. Скорости промежуточных шестеренок рассчитаны таким образом, чтобы минутная шестеренка проворачивалась один раз в час. И, наконец, шестеренки 8, 9 и 10 служат для того, чтобы маленькая стрелка двигалась в 12 раз медленнее, чем большая.

Другая схема

Обзор аналогов

Отсюда была взята идея расположить часовую, минутную и секундную стрелки на разных осях.

Подробное изучение механизма часов

Работа над проектом

Расчет количества колес и числа зубьев.

Моделирование первых деталей

Построение ходового колеса и анкера по чертежу

Ходовое колесо

Принцип работы анкерного хода

Моделирование храпового механизма

Моделирование расположения и размеров зубчатых колес, расчет межцентровых расстояний

Размышления о том, как крепить зубчатые колеса на валах, делать ли подшипники и как будет крепиться маятник.

Сборка модели в Fusion 360

Составление сметы и покупка материалов

Изготовление втулок и деталей из фанеры

Сборка часов

Результаты

• Все детали удалось собрать вместе;
• Храповый механизм работает;
• Вращения между зубчатыми колесами передаются, хотя и не безупречно;
• Передаточные соотношения были рассчитаны верно (то есть минутное колесо вращается в 60 раз медленнее секундного, часовое – в 60 раз медленнее минутного);
• Завести часы с помощью груза не получилось.

Почему не удалось завести часы с помощью груза?

• Зубчатые колеса слишком свободно держатся на валах и вращаются не в одной плоскости, а задевая друг друга;
• Из-за отсутствия подшипников и маленького размера барабана, трение не дает барабанному колесу повернуться под тяжестью груза;
• Очень тонкие и хрупкие зубья на ходовом колесе. Лучше было сделать их из другого материала.