Первые механические часы. Когда появились первые механические часы. История создания часов

Фото 1 – башенные часы в г. Зиммере, Бельгия

Когда появились механические часы?

Фото 2 – старинные механические часы

Первое упоминание о механизме отсчета времени найдено в византийском манускрипте конца VI века. В Китае в VIII веке изобретали механические конструкции, повышающие точность хода часов. В Европе первые механические часы появились в IX веке во Франции.

Принцип работы механических часов

Фото 3 – Справа - устройства первых часовых механизмов с маятником. Слева – схема работы деревянного вала от энергии движущегося груза.

Часовые механизмы древности работали по принципу равномерного поворота деревянного вала, на который насажено зубчатое колесо и накручен канат с грузом. Канат опускался под тяжестью груза, зубцы колеса вала, сцепленные с передаточным колесом, приводили в движение стрелки циферблата.

Большие механические часы.

Фото 4 - старейшие башенные часы в Европе – Биг Бен находятся на башне Вестминстерского дворца в Лондоне.

Энергия движущегося вниз груза была основой первых башенных часов. Количество зубьев на колесах рассчитывали так, чтобы полный круг часового колеса отмерял один час времени. Необходимым условием работы механизма было непрерывное поднятие груза вверх после разматывания каната.

Фото 5 - башенные часы, установленные во дворце в Париже.

Так были устроены башенные часы королевского дворца в Париже в 1370 году. Конструкция часового мастера де Вита имела общую высоту более 10 м. Канат с гирей 200 кг равномерно опускался, отмеряя 24 часа.

Фото 6 – голландский физик Гюйгенс с конструкцией часового механизма.

Открытие закона постоянства колебания маятника ученым Галилео Галилеем в 16 веке пригодилось для совершенствования часового механизма. В 1657 году голландский физик Гюйгенс впервые применил маятник как регулятор точности часов. Ему удалось уменьшить погрешность часов до 10 сек.

Фото 7 - башенные часы на Староместской площади в Праге.

Фото 8 – фрагмент Староместских часов.

Башенные часы на Староместской площади в Праге действуют до настоящего времени. Шедевр чешских мастеров поражает театральным представлением каждого часа. Из двух окошек над циферблатом выезжают двенадцать апостолов. Вступают в действие фигуры Смерти и людей, наглядно показывая суетность бытия и роковую неизбежность жизненного конца. Бой часов заканчивается криком петуха и завершающим благословением фигуры Христа.

Фото 9 – часы конгресса Вашингтон.

Переход к наручным часам символа состоятельности владельца произошел в 1500 году.

Фото 10 - старинные немецкие карманные часы 1503 год.

В Германии изобрели пружинный маятник из закаленной стальной, гибкой ленты.

Фото 11 – часы «Катящийся шар», 1808 год. Английский мастер Уильям Конгрив вместо маятника применил шарик, катящийся по канавкам плоскости. Доходя до конца, шарик перевешивает платформу и движется в обратную сторону.

Результатом стало революционное изменение конструкций, широкий набор функциональных свойств часов.

Фото 12 – часы мастера Томаса Томпиона,1690 год.

Английский часовой мастер Томас Томпион по чертежам Роберта Гука изготовил часы нового поколения для короля Карла II.

Фото 13 – карманные часы.

XVII век принес новый виток совершенствования часового дела.

Прорывом в часовом деле в XVII веке стало применение спирального балансира. Это повысило точность хода часов, открыло возможность совмещения часовой, минутной, секундной стрелок на одном циферблате. Значительно уменьшились размеры механизма. Появились удобные в пользовании карманные часы.

Фото 14 – наручные часы – браслет. Австрия, 19 век.

Идея приспособить их к руке пришла мастеру Пьеру Жаку Дро в 1790 году. Он прикрепил корпус к кожаному ремешку, решив сразу две проблемы:

• быстрого определения времени т.к. часы теперь находились в поле зрения;
• оригинального дополнения к костюму владельца.

Фото 15 – часы мастера Луи Бреге по заказу королевы Неаполитанской. 1810 г.

В 1810 году часовой мастер Луи Бреге изготовил миниатюрные богато украшенные наручные часы для королевы Неаполитанской.

Наручные часы как украшение и чисто женская принадлежность появились в 1911 году.

Мужчины обратили внимание на этот аксессуар благодаря бразильскому воздухоплавателю Альберто Сантос-Дюмону.

Фото 16 – первые мужские наручные часы Картье серии «Santos».

В 1901 году Луи Картье создал для него модель «Santos». А признание и массовое «внедрение» в обиход джентльменов часы получили после Первой Мировой войны.

Механические часы – подарки

Механические часы быстро завоевали популярность среди европейских королевских домов.

Они стали желанными подношениями, предметом восхищения, завораживали миниатюрностью механизма, ошеломляющими функциональными возможностями, оригинальностью украшений.

Уникальные часы «Павлин» мастера Джеймса Кокса были куплены Потемкиным как подарок императрице Екатерины II.

Фото 17 - часы «Павлин» мастера Джеймса Кокса

Каждый час разыгрывался целый спектакль, который начинался с «пробуждения» совы. Она непрерывно двигала головой, лапками, вращала глазами под мелодичный звон колокольчиков. Царственный павлин наклонял головку и распускал хвост, символизирующий лучи солнца. Птица медленно поворачивалась вокруг оси. С этого ракурса серебряная поверхность перьев являла собой ночь. Церемония завершалась криком петуха.

Фото 18 – в прорези шляпки гриба поворачивался часовой диск с цифрами

А время отсчитывали цифры на прорези шляпки самого большого гриба. Вот такой сюрприз.

Каминные часы метр высотой метр были изготовлены в мастерской знаменитого ювелира Карла Фаберже, датируемые 1891 годом.

Фото 19 – каминные часы ювелира Карла Фаберже, 1891 год.

Этот потрясающий подарок от членов царской семьи был заказан к двадцатипятилетнему свадебному юбилею императора Александра III.

Карманные часы были подарены певцу Федору Шаляпину императором Николаем II.

Фото 20 - карманные часы – подарок императора Николая II.

Самые необычные в мире – часы русских умельцев.

Фото 21 – часы с деревянным механизмом умельцев из династии Бронниковых.

Вызывают восторг действующие абсолютно уникальные часы с деревянным механизмом русских умельцев из династии Бронниковых. Каждый элемент конструкции выполнен из разных пород древесины. Стрелочки, циферблат выточены из красного дерева или самшита, оси – из бамбука, корпус и шестеренки – из березы. Часы не имеют мировых аналогов.

Первые механические часы.

Первые упоминания о механических часах относятся к концу VI века. Скорее всего, это были водяные часы, в которые было встроено механическое устройство для приведения в действие дополнительных функций, например механизма боя.

Настоящие механические часы появились в XIII веке в Европе. Они еще не были достаточно надежными, поэтому приходилось постоянно проверять время по солнечным часам. Их часовой механизм работал, используя энергию опускающегося груза, в качестве которого долгое время применялись каменные гири. Чтобы запустить такие часы, приходилось поднимать очень тяжелую гирю на значительную высоту.

Стоит отметить, что механические часы, созданные в XIII-XIV веках, были очень большими и использовались крайне редко. Их устанавливали лишь в монастырях, чтобы монахи вовремя могли собираться на службу. Именно монахи и решили нанести на круг 12 делений, каждое из которых соответствовало одному часу. Только в XVI веке часы появились на городских зданиях.

В XIV-XV веках были созданы первые напольные и настенные часы. Поначалу они были довольно тяжелыми, так как приводились в действие с помощью груза, который надо было подтягивать каждые 12 часов. Такие часы изготавливали из железа, а чуть позже из латуни, и по конструкции они повторяли башенные часы.

Во второй половине XV века были созданы первые часы с пружинным двигателем. Источником энергии в таких часах была стальная пружина, которая во время раскручивания поворачивала колеса часового механизма. Первые настольные пружинные часы были изготовлены неизвестным мастером из бронзы. Высота этих часов составляла полметра.

Первые переносные пружинные часы были сделаны из латуни и имели форму круглой или квадратной коробки. Циферблат таких часов был горизонтальным. На нем по кругу размещались выпуклые шарики из латуни, что помогало определять время на ощупь в темное время суток. Стрелка была выполнена в форме дракона или другого мифического существа.

Наука продолжала развиваться, а вместе с ней усовершенствовались механические часы. В XVI веке появились первые карманные часы. Такие приборы были большой редкостью, поэтому позволить себе их приобретение могли только богатые люди. Очень часто карманные часы украшали драгоценными камнями. Но и тогда время продолжали сверять по солнечным часам. Некоторые часы даже имели два циферблата: с одной стороны механический, а с другой солнечный.

В 1657 году Христиан Гюйгенс собрал механические маятниковые часы. Они отличались необыкновенной точностью по сравнению со всеми существующими на тот момент приборами для отсчета времени. Если до появления маятника точными считались часы, отстающие или спешащие на 30 минут в сутки, то теперь погрешность составляла не более 3 минут в неделю. В 1674 году Гюйгенс усовершенствовал регулятор пружинных часов. Его изобретение потребовало создания качественно нового спускового механизма. Немного позже этот механизм был придуман. Им стал анкер.

Изобретения Гюйгенса получили широкое распространение во многих странах. Часовое мастерство начало активно развиваться. Постепенно снижалась погрешность хода часов, к тому же заводить механизмы можно было уже раз в восемь дней.

В связи с повышением точности часов в 1680 году были созданы первые механизмы с минутной стрелкой. В то же время на циферблатной пластине появился второй ряд цифр для обозначения минут, в котором использовались арабские цифры. А в середине XVIII века появились часы с секундной стрелкой.

В это время во всех видах искусства господствовал стиль рококо. В часовом деле его влияние выразилось в разнообразии форм часов и используемых материалов, обилии резных узоров, завитков, внешних украшений из золота и драгоценных камней. В то же время вошли в моду каретные часы. Считается, что дорожные, или каретные часы появились благодаря французскому механику и часовщику Абрагаму-Луи Бреге.

Чаще всего они были прямоугольной формы со стеклянными боковыми стенками. Сверху к корпусу крепилась латунная ручка, которая служила для переноски часов. Все латунные поверхности часов имели покрытие из золота. Стоит заметить, что внешний вид дорожных часов практически не менялся в течение всего столетия.

Благодаря усовершенствованиям часового механизма во второй половине XVIII века часы стали более плоскими и уменьшились в размерах. Но, несмотря на изменения внешнего облика часов, они все еще продолжали оставаться прерогативой избранных. Только во второй половине XIX века их стали производить в больших количествах в Германии, Англии, США, а также Швейцарии.

Механические часы развивались не менее пяти веков. Сегодня их условно подразделяют не только по типу часового механизма (маятниковые, балансовые, камертонные, кварцевые, квантовые), но и по назначению (бытовые и специальные).

К бытовым часам можно отнести башенные, настенные, настольные, наручные и карманные часы. Специализированные часы подразделяют в зависимости от назначения. Среди них можно встретить часы для подводного плавания, сигнальные, шахматные, антимагнитные часы, а также многие другие. Прототипом современных механических часов являются созданные в 1657 году маятниковые часы Х. Гюйгенса.

Изобрел их часовой мастер из немецкого города Нюрнберга Петер Генлейн .

Он заменил в своем механизме гири на пружину. Пружина, как ее ни скручивай, всегда стремится раскрутиться. Этим свойством и воспользовался Петер Генлейн . Внутри карманных часов расположен механизм. В нем есть плоская коробочка — это домик, в котором находится пружина. Один конец ее — внутренний — неподвижный. Другой — наружный — прикреплен к стенке домика или барабана.

Когда механические часы заводят, то вращают барабан и пружина скручивается, наружный кончик описывает круги. Как только пружину закрутили, она начинает раскручиваться и постепенно возвращается на прежнее место.

Зубчатые колесики передают вращение стрелкам часов. В карманных часах, изобретенных Генлейном , была только одна стрелка. Стекла не было совсем. А над каждой цифрой располагался бугорок — так можно было на ощупь определить, который час. Ведь в старину считалось крайне невежливым смотреть на часы, находясь, например, в гостях. Поэтому, когда гость собирался уходить, он нащупывал часы в кармане своего камзола и определял время.

Минутная стрелка появилась на часах около 1700 года. А секундная — спустя еще шестьдесят лет . Почему? В старину не было необходимости в точном измерении времени, поэтому вполне обходились часами с одной стрелкой. Но годы шли. Развивалась торговля. Уходили в плавание корабли. Между городами прокладывались дороги. В городах открывались мануфактуры. Жизнь становилась все более торопливой и деловой. Люди научились дорожить своим временем.

В XVIII веке на часах появилась минутная стрелка, а позже и секундная.

Часовое стекло появилось только в XVII веке. Заводили карманные часы ключом.

Первые карманные часы назывались «нюрнбергскими яйцами» , хотя на самом деле они были мало похожи на яйца. У них были круглые коробочки. Потом часам стали придавать самые причудливые формы. Были часы в виде бабочек, звездочек, сердца, желудя, креста и прочее.

Мастера, изготавливающие и ремонтирующие часы, называются часовщиками. В искусстве механические часы являются символом времени.

Механические часы по точности хода уступают электронным и кварцевым (1-й класс точности механических часов - от +40 до −20 секунд в сутки; погрешность кварцевых часов находится в пределах от 10 секунд в день до 10 секунд в год). Поэтому в настоящее время из незаменимого инструмента механические часы превращаются в символ престижа.

Энциклопедичный YouTube

1 / 5

✪ Механические и электромагнитные колебания

✪ ##МЕХАНИЧЕСКИЙ ШАМПУР##

✪ Электрический кроссовер M-Byte от китайцев!

✪ ТАЙМЕР электронный и механический какой лучше

✪ Изучаем время по часам со стрелками. Часы. Часть 1

Субтитры

История

Прототипом первых механических часов можно считать Антикитерский механизм , обнаруженный археологами в начале XX века среди обломков античного торгового судна и датируемый II веком до н.э. [ ]

Первые механические часы с анкерным механизмом были изготовлены в Танском Китае в 725 году нашей эры мастерами И Сином и Лян Линцзанем . Из Китая секрет устройства, по-видимому, попал к арабам .

На данный момент старейшие башенные часы Европы находятся в Гродно , Республика Беларусь . Они находятся в рабочем состоянии уже на протяжении более 500 лет. .

Позже появились карманные часы, запатентованные в 1675 году Х. Гюйгенсом , а затем - много позже - и часы наручные. Вначале наручные часы были только женские, богато украшенные драгоценными камнями ювелирные изделия, отличающиеся низкой точностью хода. Ни один уважающий себя мужчина того времени не надел бы часы себе на руку. Но войны изменили порядок вещей и в 1880 году массовое производство наручных часов для армии начала фирма Girard-Perregaux.

Конструкция механических часов

Механические часы состоят из нескольких основных частей:

1. Источник энергии - заведённая пружина или поднятая гиря.
2. Спусковой механизм - устройство, которое преобразует непрерывное вращательное движение в колебательное или возвратно-поступательное движение. Спусковой механизм определяет точность хода часов.
3. Колебательная система - маятник или балансир (баланс).
4. Механизм подзаводки и перевода стрелок - ремонтуар.
5. Система шестерёнок, соединяющая пружину и спусковой механизм - ангренаж.
6. Циферблат со стрелками.

Маятник

Исторически первой колебательной системой был маятник. Как известно, при одинаковой амплитуде и постоянном ускорении свободного падения частота колебания маятника неизменна.

В состав маятникового механизма входят:

• Маятник;
• Анкер, соединённый с маятником;
• Храповое колесо (храповик).

Точность хода настраивается изменением длины маятника или длины пружины.

У классического маятникового механизма есть три недостатка. Во-первых, частота колебаний маятника зависит от амплитуды колебаний (этот недостаток преодолел Гюйгенс , заставив маятник колебаться по циклоиде , а не по дуге окружности). (Галилей опубликовал исследование колебаний маятника и заявил, что период колебаний не зависит от их амплитуды, что приблизительно верно для малых амплитуд.) Во-вторых, маятниковые часы должны быть установлены неподвижно; на движущемся транспорте их применять нельзя. В-третьих, частота зависит от ускорения свободного падения, поэтому часы, выверенные на одной широте , будут отставать на более низких широтах и уходить вперёд на более высоких.

Баланс

Фазы Луны

В наручных часах устанавливается эксцентрик (на языке часовщиков ротор или сектор , так как выполнен в виде лёгкой пластины с накладкой в форме сектора дуги из тяжёлого вольфрамового сплава; в дорогих часах применяются сплавы золота , ещё более тяжёлые), который вращается при движении руки и заводит пружину. Поэтому при постоянном ношении часов их вообще не требуется заводить. Механизм автоподзавода и пружина соединены фрикционом .

Автоподзавод положительно сказывается на точности (пружина постоянно находится в почти заведённом состоянии). В водонепроницаемых часах медленнее изнашивается резьба, которая закручивает заводную головку.

Часы с автоподзаводом толще и тяжелее часов с ручным заводом. Женские калибры с автоподзаводом достаточно капризны, в силу миниатюрности их деталей. Автоподзавод бесполезен для малоподвижных людей (к примеру, находящихся в преклонном возрасте или в болезненном состоянии), а также для людей, которые носят часы лишь время от времени. Однако при наличии специального устройства для автоматического завода часов под названием «виндер», часы могут постоянно находиться в заведенном состоянии. Виндеры работают от бытовой электросети (220в или 110в) либо от аккумуляторных батарей. . Точность хода часов с турбийоном составляет: −1/+2 сек. в сутки . Часто турбийон делают видимым через окошко в циферблате. Фактически, турбийон поворачивает весь часовой механизм вокруг своей оси в течение одной минуты, что, в связи с влиянием притяжения Земли, заставляет часы полминуты спешить, а следующие полминуты отставать, что нивелирует влияние притяжения Земли на точность хода.

В 2003 году, известный часовщик Франк Мюллер изобрел новую версию маятника Турбийон - это был двухосевой Tourbillon Revolution 2. Он состоит из 2 кареток, которые могут одновременно вращаться по горизонтали и вертикали. Таким образом, он устранил проблему [какую? ] , которая была присуща наручным часам с устройством Турбийон. Год спустя, этот же изобретатель представил часы Tourbillon Revolution 2, которые могли вращаться уже в 3 плоскостях.

Эффективность турбийонов многократно подвергалась сомнению с момента их изобретения. По мнению часовщика Александра Миляева, станки-автоматы делают настолько сбалансированные колёса, что турбийон просто не нужен, а часы с турбийонами являются «показателем исключительного мастерства часовщика и высокого статуса владельца» .

Индикатор запаса хода

Показывает, на сколько ещё часов или дней хватает завода пружины.

Особые типы часов

Будильник

В указанный пользователем момент даёт звуковой сигнал. Время сигнала задаётся с помощью дополнительной стрелки. Будильник обычно звонит 2 раза в сутки с традиционным циферблатом, разделённым на 12 часов и 1 раз с циферблатом, разделённым на 24 часа

Хронометр

Изначально хронометр применялся в море для определения географической долготы . В наши дни, так называют особо точные механические часы, соответствующие стандарту ISO 3159. В Швейцарии сертификацию осуществляет Официальный швейцарский контроль хронометров . Часы получают статус при условии, что за сутки уходят не более чем на 10 секунд (15 секунд для хронометров второго класса) .

Секундомер

Часы, которые служат для отсчёта коротких промежутков времени (например, в спорте). Секундомер позволяет в любой момент запускать и останавливать отсчёт времени, а также быстро обнулять показания. В отличие от обычных часов секундомеры не предназначены для определения текущего времени, только интервалов, от одного момента до другого.

Хронограф

Хронографом называют механические или кварцевые часы, которые одновременно являются секундомером

Первое упоминание о так называемых механических часах ученые нашли в древних византийских текстах - оно относится к 578 году.

Конструкции первых механических часов была простой. Гири на веревке, намотанной на
горизонтальный вал, опускались и двигали стрелки с помощью зубчатых колес.

Революцию в определении времени совершили механические часы. Их усовершенствовали в течение пяти веков.

Сам часовой механизм был очень большим, поэтому первые часы помещали на башнях. В XI в. в Западной Европе появились башенные железные механические часы с одной стрелкой и с колокольным боем, приводившиеся в движение массивной гирей. С восходом Солнца их ставили на 0 ч. Зимой на цепь вешали тяжёлую гирю, а летом лёгкую. Чем тяжелее гиря, тем быстрее, преодолевая трение колёс, шли эти заводные часы без маятника. Сторож несколько раз в день поправлял их по солнечным часам.

В 1288 году уже ходили железные башенные Вестминстерские куранты. На циферблатах того периода была только одна стрелка - часовая, эти часы каждый час били в колокол

Часы Страсбурского собора были чудом средневековой техники. Они были установлены в 1354 г. и несколько позже соединены с колоколом, отбивавшим каждый час. На часах кроме циферблата со стрелкой размешался еще целый планетарий: врашаюшееся звёздное небо, календарь и зодиак с перемещающимися по нему планетами. У часов не было еще точного маятникового регулирования хода, и их приходилось периодически поправлять по солнечным часам.

В 1510 году немецкий механик Генлайн приспособил к часовому механизму стальную пружину и сделал первые карманные часы. Они имели округлую форму, футляр был украшен затейливым орнаментом, отчего такие часы получили название "нюренбергские яйца". Состоятельные люди обзавелись такими маленькими часиками со множеством колёсиков, их можно было носить в кошельке.

Введение пружинного привода в начале XVI в. существенно расширило возможности использования механических часов. Этот вид привода до сих пор преобладает у массовых часов.

Затем был изобретен маятник. Следующим шагом вперед стал анкерный механизм. В 1657 году голландский ученый Христиан Гюйгенс, изучив свойства маятника, изготовил механические часы с маятником.

Он предложил использовать в качестве регулятора колебаний крутильный маятник – балансир со спиралью. Маятник, раскачиваясь вправо и влево, не позволяя колесу перемещаться при каждом размахе больше, чем на один зубчик. Позднее были изобретены часы с минутной и секундной стрелками. Точность часов возросла многократно, но перевозить такие часы все равно было невозможно.

Современный вариант часов с гирями и маятником.

К сожалению, механические колесные часы исправно работали только на суше, а мореплаватели до тех пор полдьзовались песочными часами – «склянками». Морские часы были изготовлены в 18 веке йоркширским столяром Дж. Харрисоном. Испытывал хронометр капитан Джеймс Кук, составивший благодаря ему карту островов Полинезии.