საათის მექანიზმი

საიდან იღებს ენერგიას და რატომ წიკწიკებს საათი? – ეს ის კითხვაა, რომელზე პასუხიც თითქოს ვიცით, მაგრამ სხვისთვის ამის ახსნა შეიძლება არც თუ ისე იოლად გამოგვივიდეს. ამ გვერდზე აღწერილია საათის მექნიზმის მუშაობის ძირითადი პრინციპები. ასევე, წარმოდგენილია საათის მექანიზმის ნაწილების ინგლისურ-ქართული დასახელებები და შესაბამისი გამარტებები.

მექანიკური საათი

Mechanical Movement – მექანიკური კალიბრი

დროის აღქმის ახალი ეპოქა მე-14 საუკუნეში დაიწყო, როდესაც ევროპაში ეკლესიის კედლებზე  პირველი, კბილანიანი მექანიკური საათები გაჩნდა. სწორედ მსგავსი საათების მუშაობის ძირითად პრინციპებზეა დაფუძნებული თანამედროვე მექანიკური საათის მექანიზმიც, რომელიც რამდენიმე მთავარი სისტემისგან შედგება:

    • საათის მექანიზმისთვის ენერგიის მიწოდება, ანუ მომართვის სისტემა
    • ენერგიის შენახვის სისტემა
    • ენერგიის გაშვების სისტემა
    • ენერგიის რეგულირების სისტემა
    • რეგულირებული ენერგიის ისრების მოძრაობაში გარდასახვა

დღესდღესიობით ძირითადად გვხვდება მექანიკური საათის მექანიზმის ორი ტიპი: ხელით მოსამართი – და ავტომატური მექანიზი.

Hand-Winding Movement | Manual Movement – ხელით მოსამართი/მანუალური მექანიზმი

მაჯის საათების ისტორია ხელით მოსამართი მექანიზმით დაიწყო, რომელიც დღესაც გვხვდება ძვირადღირებული საათების კორპუსებში. მექანიზმის მუშაობის პრინციპი შემდეგნაირად შეგვიძლია წარმოვადგინოთ:

    1. გვირგვინის დატრიალება კუმშავს მთავარ სპირალისებურ  ზამბარას, რის შედეგადაც ენერგია ინახება
    2. მთავარი ზამბარა ნელ-ნელა იშლება, რასაც მოძრაობაში მოჰყავს კბილანების სისტემა. შესაბამისად, კბილანების სისტემა ენერგიას გადასცემს გამშვებ კბილანას
    3. გამშვები კბილანა ანკერის საშუალებით უკავშირდება ქანქარას და იწყება ენერგიის რეგულირება
    4. ქანქარა, რომელიც ბორბალში დამონტაჟებული სპირალისებური ზამბარისგან შედგება, ქმნის ჰარმონიულ ოსცილატორს: წონასწორობიდან გადახრისას აღიძვრება გადახრის პროპორციული და საწინააღმდეგოდ მიმართული ძალა.
    5. ქანქარის რხევის სიხშირის შესაბამისად რეგულირდება ენერგია, რომელიც გადაეცემა ციფერბლატის კბილანებს
    6. ციფერბლატის კბილანები საბოლოოდ ამოძრავებენ საათის ისრებს
Automatic Movement | Self-Winding Movement – ავტომატური მექანიზმი

ავტომატურს უწოდებენ მექანიზმს, რომლის ხელით მომართვა აუცილებელი არ არის. მისი მუშაობის პრინციპი თითქმის იგივეა, რაც ხელით მოსამართ მექანიზმში. აქ განსხვავებას მხოლოდ ენერგიის მიღების პრინციპი წარმოადგენს. მექანიზმი შეიცავს დამატებით ნაწილს,  როტორს, რომელიც ნახევარწრის ფორმის მძიმე დისკია. ის საათის კორპუსის მოძრაობისას 360 გრადუსით ბრუნავს და სპირალისებურ ზამბარას კუმშავს. შედეგად, საათის მფლობელის მაჯის ნებისმიერი მიმართულებით მოძრაობით, როტორი ენერგიის შენახვას შესაძლებელს ხდის. არსებობს მექანიზმის ტიპები, რომელსაც ავტომატურთან ერთად, ხელით მომართვის ფუნქციაც გააჩნიათ.

ავტომატური მექანიზმის გამომგონებლად აბრამ ლუი პერლე ითვლება (1770 წელი). თანამედროვე ავტომატური კალიბრის აღმოჩენა 1931 წელს Rolex-ის სახელთან არის დაკავშირებული. შემდეგი გადატრიალება ამ მხრივ კომპანია „ეტერნამ“ შემოგვთავაზა 1948 წელს, როდესაც წარმოებაში ჩაუშვა მექანიზმი ე.წ. ბურთულიანი როტორით.

მექანიზმის ნაწილები

მარტივი მექანიკური საათი დაახლოებით 130 ნაწილისაგან შედგება. შედარებით კომპლექსური მექნიზმის ასამუშავებლად კი ბევრად მეტი ნაწილია საჭირო.

მაგალითად, Vacheron Constantin-ის მიერ 2015 წელს წარმოებული Reference 57260 შედგება 2826 ნაწილისგან. ამ მოდელის შესაქმნელად ბრენდს 8 წელი დასჭირდა. მოდელი გამოირჩევა 57 კომპლიკაციით, რაც მას ყველაზე კომპლექსურ მაჯის საათად აქცევს.

აქ ანბანის მიხედვითაა წარმოდგენილი საათის მექანიზმის ძირითადი ნაწილების ინგლისური-ქართული დასახელებები და განმარტებები.

Balance Wheel – ბალანსის ბორბალი

ბალანსის ბორბალი საათის სვლის რეგულირების მნიშვნელოzანი ნაწილია, რომელიც მასში მოთავსებულ სპირალისებურ ზამბარასთან ერთად ქანქარას, ჰარმონიულ ოსცილატორს ქმნის.

ბორბალი ანკერის საშუალებით იღებს ენერგიას და იწყებს ბრუნვას. ბორბალში მოთავსებული ზამბარა კი, შეკუმშვის შემდეგ, მას საპირისპირო მიმართულებით ამოძრავებს. ქანქარის რხევის სიხშირე, განსაზღვრავს მექანიზმის სვლის ტემპს.

Balance Spring | Hair Spring – ბალანსის ზამბარა

ბალანსის ზამბარა საათის სვლის რეგულირების მნიშვნელობანი ნაწილია, რომელიც ბალანსის ბორბალშია მოთავსებულია. ძალზედ თხელი ზამბარა სპირალისებური ფორმისაა. ის ბალანსის ბორბალთან ერთად ქმინს ქანქარას, ჰარმონიულ ოსცილატორს.

ბალანსის ბორბალი ანკერის საშუალებით იღებს ენერგიას და იწყებს ბრუნვას, მასში მოთავსებული ზამბარა კი, შეკუმშვის შემდეგ, მას საპირისპირო მიმართულებით ამოძრავებს. ქანქარის რხევის სიხშირე განსაზღვრავს მექანიზმის სვლის ტემპს.

ბალანსის ზამბარას ამზადებდნენ მეტალისგან, ან ოქროსგან. თუმცა, თანამედროვე მექანიზმში სილიკონის ზამბარებიც გვხვდება. სილიკონის ეფექტი იმაში მდგომარეობს, რომ მისი საშუალებით განულებულია მაგნიტურობის უარყოფითი ზემოქმედება.

Barrel – ცილინდრი, კოჭა

ცილინდრის ფორმის დახურული კონტეინერი, რომელშიც საათის მთავარი ზამბარაა მოთავსებული. ცილინდრის გვერდის ზედაპირი გარშემორტყმულია კბილანებით, რაც უზრუნველყოფს მის ბრუნვას და, შესაბამისად, ზამბარის ფუნქციის შესრულებას (ზამბარის შეკუმშვა და ზამბარის გაშლის შედეგად საათისთვის ენერგიის მიწოდება).

Bridges – ხიდი

მეტალის შედარებით მცირე ზომის ფირფიტა, რომელიც, მექანიზმის ჩარჩოს შექმნის მიზნით, ხრახნით არის მიმაგრებული ძირითად ფირფიტაზე. ამ ორ ნაწილს შორის სივრცეში მოთავსებულია კბილანები. კონსტრუქცია კბილანების ურთიერთკავშირის სტაბილურობას უზრუნველყოფს.

ადრეული მექანიზმები ამ მიზანს მთავარი ფირფიტისა და იგივე ზომის უკანა ფირფიტის საშუალებით აღწევდნენ. ხიდის გამოგონებით, მექანიზმის სერვისი უფრო გაადვილდა, რადგან მცირე ზომის ფირფიტის წყალობით მექანიზმის გარკვეული მოდულები ადვილად მისადგომია.

Cannon Pinion – წამყვანი კბილანა

მცირე ზომის კბილანა, რომელიც მიმაგრებულია ცენტრალურ კბილანაზე. ის აკავშირებს უკანა კბილანებს წინა, უშუალოდ ისრების მამოძრავებელ კბილანებთან.

Click – სასხლეტი

სასხლეტი მიმაგრებულია რატჩეტს. ის რაჩეტს კეტავს ისე რომ, რაჩეტის ბრუნვა მხოლოდ ერთი მიმართულებით ხდება შესაძლებელი. მექანიზმის ხელის მომართვისას წარმოქმნილი ხმა, სწორედ სასხლეტისა და რატჩეტის ურთიერთქმედების შედეგია.

კვარცისა და სხვა ტიპის მექანიზმები

Quartz Movement – კვარცის მექანიზმი

კვარცის საათს მექანიკური საათისგან ორი ძირითადი კომპონენტი განასხვავებს: ენერგიის მიწოდებისა და ენერგიის რეგულირების სისტემა.

კვარცის საათი ენერგიის წყაროდ ძირითადად ლიციუმის ელემენტს იყენებს, რომელიც, როგორც წესი, 2-3 წელს ძლებს. შესაბამისად, საათის დასამუხტად არ არის საჭირო საათის მომართვა ან მისი მოძრაობაში მოყვანა.

ელემენტისგან მიღებული ენერგიის რეგულირება კი კვარცის კრისტალის მეშვეობით ხდება, რომელიც ელექტრო ველის არსებობის შემთხვევაში ირხევა და, შესაბამისად, ჰარმონიული ოსცილატორის როლს ასრულებს. რეგულირებული ენერგიის კბილანებისთვის გადაცემა კი მიკროპროცესორისა და მაგნიტისგან შემდგარი ძრავის საშუალებით  ხდება.

კვარცის მექანიზმი შეადგენს სხვადასხვა ტიპის მაჯის საათების ძირითად კომპონენტს.

Automatic Quartz  Movement – ავტომატური კვარცის მექანიზმი

კვარცის მექანიზმი, რომელსაც გააჩნია მუხტვადი ელემენტი. ელემენტი იმუხტება მოძრავი როტორის საშუალებით. ამ შემთხვევაში, მოქმედებს იგივე პრინციპი, რაც ავტომატურ მექანიკურ კალიბრში.

Atomic Watch – ატომური საათი

ატომური საათი შედგება კომპლექსური მექანიზმისგან, რომელიც ენერგიის რეგულირების მიზნით  “caesium-133”-ის ატომების რხევის სიხშირეს იყენებს. ატომური საათის ცდომილება 100.000 წელში მხოლოდ 1 წამს შეადგენს.

თანამედროვე მაჯის საათები, რომელებიც ატომური საათის სიზუსტეს გვპირდება, არ წარმოადგენენ ატომურ საათებს. ისინი ძირითადად აღჭურვილია კვარცის მექანიზმით და მიმღებით. ატომური საათის ჩვენება აისახება რადიო ტალღებში, რომლის მიღებისა  და ჩვენების კორექტირების შემდეგ ამგვარ საათს ზუსტი დროის ჩვენება შეუძლია.

Radio-Controlled Watch (RCC) – რადიო საათი

საათი, რომელიც ძირითადად კვარცის მექანიზმით არის აღჭურვილი. მექანიზმი სიგნალს რადიო სადგურებიდან იღებს და დროის ზუსტად ჩვენება შეუძლია.

Solar Watch – მზის ენერგიის საათი

საათი, რომელიც იმუხტება მზის ან ხელოვნური სინათლით. საათი აღჭურვილია მზის პანელითა და მუხტვადი ელემენტით, რომელიც ამუშავებს კვარცის მექანიზმს.