Проект Маятниковые часы

Материал из Department of Theoretical and Applied Mechanics
Версия от 16:54, 6 июля 2019; Иванова Мария (обсуждение | вклад) (добавление)

(разн.) ← Предыдущая | Текущая версия (разн.) | Следующая → (разн.)
Перейти к: навигация, поиск

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

Mehan.jpg

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
Sx2.png

Обзор аналогов

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

Analog1.jpg
Analog2.jpg
Analog3.jpg

Подробное изучение механизма часов

IzMex1.png
IzMex2.jpg
IzMex4.png
IzMex3.png

Работа над проектом

Расчет количества колес и числа зубьев.

Rasch4.jpg
Rasch2.png
Rasch1.jpg
Rasch3.jpg

Моделирование первых деталей

Pd1.jpg
Pd2.jpg
Pd3.png
Pd4.jpg

Построение ходового колеса и анкера по чертежу

Xk1.jpg
Ходовое колесо

Принцип работы анкерного хода

Anx.gif

Моделирование храпового механизма

Xrap1.jpg
Xrap2.png

Моделирование расположения и размеров зубчатых колес, расчет межцентровых расстояний

Zk1.jpg
Zk2.jpg
Zk3.jpg

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

Zk4.jpg

Сборка модели в Fusion 360

Sb.jpg

Составление сметы и покупка материалов

Mat1.jpg
Mat2.jpg

Изготовление втулок и деталей из фанеры

De1.jpg
De2.jpg
De3.jpg

Сборка часов

SobirM.png

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.