Microsoft Word - Zegarmistrz_731[05]_Z1.02

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

SPIS TREŚCI

1. Wprowadzenie

2. Wymagania wstępne

3. Cele kształcenia

4. Materiał nauczania

4.1. Procesy technologiczne montażu

4.1.1. Materiał nauczania

4.1.2. Pytania sprawdzające 12
4.1.3. Ćwiczenia 13
4.1.4. Sprawdzian postępów 15
4.2. Działanie typowego mechanizmu zegarowego

4.2.1. Materiał nauczania

4.2.2. Pytania sprawdzające 18
4.2.3. Ćwiczenia 18
4.2.4. Sprawdzian postępów 20
4.3. Podstawowe części mechanizmów zegarowych

4.3.1. Materiał nauczania

4.3.2. Pytania sprawdzające 25
4.3.3. Ćwiczenia 25
4.3.4. Sprawdzian postępów 29
4.4. Podzespoły mechanizmów zegarowych

4.4.1. Materiał nauczania

4.4.2. Pytania sprawdzające 36
4.4.3. Ćwiczenia 36
4.4.4. Sprawdzian postępów 38
4.5. Montowanie typowego mechanizmu zegarowego

4.5.1. Materiał nauczania

4.5.2. Pytania sprawdzające 44
4.5.3. Ćwiczenia 44
4.5.4. Sprawdzian postępów 47
5. Sprawdzian osiągnięć

6. Literatura

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

1. WPROWADZENIE

Poradnik, ten będzie Ci pomocny w przyswajaniu wiedzy o budowie i zasadzie działania

mechanizmów zegarowych. Po zapoznaniu się z całością materiału zawartego w poradniku
będziesz potrafił określić podstawowe funkcje jakie spełniają w mechanizmie zegarowym
poszczególne podzespoły jak prawidłowo wykonać ich montaż a następnie z podzespołów
prawidłowo zmontować mechanizm zegarowy. Po dokonaniu czynności montażowych
będziesz potrafił dokonać oceny prawidłowości działania mechanizmu zegarowego i w razie
konieczności dokonać czynności regulacyjnych.

Poradnik ten zawiera:

1. Wymagania wstępne, czyli wykaz niezbędnych umiejętności i wiedzy, które powinieneś

mieć opanowane, aby przystąpić do realizacji tej jednostki modułowej.

2. Cele kształcenia tej jednostki modułowej.
3. Materiał nauczania (rozdział 4) umożliwia samodzielne przygotowanie się do wykonania

ćwiczeń i zaliczenia sprawdzianów. Wykorzystaj do poszerzenia wiedzy wskazaną
literaturę oraz inne źródła informacji. Obejmuje on również ćwiczenia, które zawierają:

−

wykaz materiałów, narzędzi i sprzętu potrzebnych do realizacji ćwiczenia,

−

pytania sprawdzające wiedzę potrzebną do wykonania ćwiczenia,

−

sprawdzian teoretyczny.

4. Przykład zadań/ćwiczeń oraz zestaw pytań sprawdzających Twoje opanowanie wiedzy

i umiejętności z zakresu całej jednostki. Zaliczenie tego ćwiczenia jest dowodem
osiągnięcia umiejętności praktycznych określonych w

tej jednostce modułowej.

Wykonując sprawdzian postępów powinieneś odpowiadać na pytanie tak lub nie, co
oznacza, że opanowałeś materiał albo nie.

Jeżeli masz trudności ze zrozumieniem tematu lub ćwiczenia, to poproś nauczyciela lub

instruktora o wyjaśnienie i ewentualne sprawdzenie, czy dobrze wykonujesz daną czynność.
Po przerobieniu materiału spróbuj zaliczyć sprawdzian z zakresu jednostki modułowej.

Bezpieczeństwo i higiena pracy

W czasie pobytu w pracowni musisz przestrzegać regulaminów, przepisów bhp oraz

instrukcji przeciwpożarowych, wynikających z rodzaju wykonywanych prac. Przepisy te
poznasz podczas trwania nauki.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Schemat układu jednostek modułowych

731[ 05]. Z1

MONTAŻ ZEGARÓW I ZEGARKÓW

731[ 05]. Z1.01

Organizowanie stanowiska montażu mechanizmów

zegarowych

731[ 05]. Z1.02

Montowanie mechanizmu zegarowego

731[ 05]. Z1.03

Montowanie mechanizmu chodzika

731[ 05]. Z1.04

Montowanie zegarów - budzików

731[ 05]. Z1.05

Montowanie zegarów bijących

731[ 05]. Z1.06

Montowanie zegarów i zegarków mechanicznych

731[ 05]. Z1.07

Montowanie zegarów i zegarków elektrycznych

i elektronicznych

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

2. WYMAGANIA WSTĘPNE

Przystępując do realizacji programu nauczania jednostki modułowej powinieneś umieć:

− zinterpretować dokumentację techniczną,

− rozpoznać podstawowe rodzaje materiałów stosowanych w budowie zegarów,
− określić właściwości materiałów stosowanych w budowie zegarów,

− zaplanować proste działania w zakresie obróbki materiałów,

− wykonać pomiary warsztatowe,
− wykonać proste operacje obróbki ręcznej,

− zorganizować stanowisko do montażu mechanizmów zegarowych,

− skorzystać z różnych źródeł zdobywania potrzebnych informacji,
− stosować przepisy BHP i przeciwpożarowe podczas zajęć w pracowni,

− udzielać pierwszej pomocy osobie poszkodowanej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

3. CELE KSZTAŁCENIA

W wyniku realizacji programu jednostki modułowej powinieneś umieć:

− rozróżnić rodzaje produkcji,

− rozróżnić składowe procesu technologicznego montażu,
− rozróżnić dokumentację technologiczną w kontekście rodzajów produkcji,

− zinterpretować dokumentację technologiczną montażu mechanizmu zegarowego,

− rozróżnić części i podzespoły mechanizmu zegarowego,
− rozróżnić rodzaje połączeń części i podzespołów w mechanizmie zegarowym,

− określić funkcje podzespołów w mechanizmie zegarowym,

− określić funkcje części w mechanizmie zegarowym,
− scharakteryzować działanie mechanizmu zegarowego,

− zidentyfikować części i podzespoły mechanizmu zegarowego,

− dobrać części i podzespoły do montażu mechanizmu zegarowego,
− dobrać narzędzia robocze, kontrolne i pomiarowe do montażu,

− zorganizować stanowisko do montażu,

− wykonać czynności przygotowawcze do montażu,
− wykonać montaż podzespołów mechanizmu zegarowego,

− wykonać montaż mechanizmu zegarowego,

− sprawdzić poprawność wykonania montażu,
− wykonać podstawową regulację mechanizmu zegarowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4. MATERIAŁ NAUCZANIA

4.1. Procesy technologiczne montażu

4.1.1. Materiał nauczania

Montażem nazywamy zespół czynności, które mają na celu złożenie w urządzenia lub

maszyny z części składowych i doprowadzenia do stanu gotowości. Natomiast procesem
technologicznym montażu – łączenie części lub zespołów w dalsze zespoły lub gotowy
wyrób, przy stosowaniu wszystkich rodzajów połączeń, tj. spoczynkowych i ruchowych,
rozłącznych i nierozłącznych. Demontażem nazywamy częściowe lub całkowite rozłożenie
maszyny na pojedyncze elementy. Demontaż stosujemy w celu wymiany zużytych części,
oceny technicznej wymontowanej części, naprawy lub zastosowania nowej części. Operacja
montażowa jest to ta część procesu technologicznego montażu, która jest wykonywana na
jednym stanowisku roboczym przez jednego lub grupę pracowników, na określonych
jednostkach montażowych bez przerw na inne prace. Zabieg montażowy jest częścią operacji
wykonywaną nad określonym miejscem połączenia z użyciem tych samych narządzi
i przyrządów montażowych, przy niezmienionym sposobie wykonywania pracy. Zabieg
stanowi najmniejszą część składową procesu montażowego.

Do podstawowych operacji montażowych należą: operacje przygotowawcze do których

zaliczamy czyszczenie, mycie, suszenie; operacje pomocnicze do których zaliczamy
dopasowywanie elementów, wyważanie, oraz operacje właściwego montażu.

Do mycia i płukania elementów używa się nafty, benzyna, benzol, alkohol lub roztwory

wodne alkaliów. Najczęściej do ręcznego czyszczenia oraz końcowego płukania
w czyszczarce używa się benzyny. Powinna to być benzyna lekka, szybko parująca i czysta,
nie pozostawiająca na powierzchni przedmiotu żadnego osadu. Obecnie do końcowego
czyszczenia maszynowego używa się rozpuszczalniki alkaliczne. Każdą część po dokładnym
wyczyszczeniu i wypłukaniu w benzynie układa się na równej powierzchni, np. płycie
szklanej i przykrywamy kloszem, aby się nie zakurzyły. Do mechanicznego czyszczenia są
stosowane maszyny zwane czyszczarkami. Czyszczarki mogą być ultradźwiekowe lub
wibracyjne. Kolejną typową operacją montażową jest dopasowanie części. Dopasowanie
wykonuje się często na stanowiskach ślusarskich lub bezpośrednio na stanowiskach
montażowych. Dopasowanie wykonuje się przez skrobanie, piłowanie, docieranie, wiercenie,
rozwiercanie, gwintowanie oraz w procesach obróbki skrawaniem. Wskutek pewnych błędów
w obróbce, niejednorodności struktury materiału w wirujących elementach powstają siły
odśrodkowe powodujące drgania mechanizmu. Do usunięcia tego zjawiska stosuje się
wyważanie, które może być statyczne, dynamiczne lub złożone. Do wyważania statycznego
najczęściej wykorzystuje się dwie pryzmy, po których toczy się trzpień z osadzonym na nim
elementem. Do wyważania dynamicznego stosuje się specjalne wyważarki różnej konstrukcji
i wielkości. Do operacji właściwego montażu należy wykonywanie wszelkiego rodzaju
połączeń, które mogą być spoczynkowe lub ruchowe. Połączenie spoczynkowe zapewnia
wzajemne niezmienne położenie elementów montowanych. Połączenia spoczynkowe mogą
być nierozłączne i rozłączne. Do połączeń nierozłącznych zaliczamy połączenia nitowane,
spawane, klejone, zgrzewane, lutowane rozwalcowywane i wtłaczane. Połączenia rozłączne
wykonujemy poprzez łączenie elementów śrubami, kołkami, klinami oraz stosowanie różnego
typu zamków i połączeń wciskanych. Połączenia ruchowe wykonuje się najczęściej jako
połączenia rozłączne. Do połączeń ruchowych zaliczamy przeguby, połączenia łożyskowe,
gwintowe, cierne oraz wielokliny.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Podczas przebiegu procesu montażu przeprowadza się kontrolę, która ma na celu:

sprawdzenie wymiarów i kształtów oraz wzajemnego położenia elementów, określenia
dokładności, cichobieżności. W czasie wykonywania operacji montażowych należy pamiętać,
że elementy mogą ulec uszkodzeniu, wskutek użycia nadmiernej siły podczas montażu.
Dlatego zabiegi i czynności montażowe należy wykonywać w ustalonej kolejności z użyciem
sił zabezpieczający odpowiednią współpracę powierzchni roboczych.

W trakcie montażu następuje również regulacja mechanizmów i elementów smarowania.

Po zmontowaniu całego wyrobu należy napełnić układ smarowania olejem oraz wszystkie
punkty smarowania smarem. Zmontowane elementy poddaje się kontroli ostatecznej, podczas
której wykonuje się:
– próby kontrolne, którym podlega każdy egzemplarz wyrobu,
– próby szczegółowe, którym poddaje się pewien procent wyrobów.

Po pozytywnych wynikach prób następuje odbiór techniczny wyrobu.
Montaż odbywać się może w różnych formach organizacyjnych. Może być montaż

stacjonarny oraz montaż potokowy. Montaż stacjonarny dokonywany jest na jednym
stanowisku bez przesuwania montowanego wyrobu. W montażu tym operacje montażowe
skoncentrowane są w jednym miejscu. Montaż potokowy stosowany jest w produkcji seryjnej
i polega na tym, że montowany wyrób przesuwa się kolejno na następujące stanowiska, na
których dokonywane są następne operacje montażowe.

Dokumentacja technologiczna montażu jest podobna do dokumentacji procesu

technologicznego obróbki skrawaniem. Składa się z operacji montażowych, a operacje
montażowe z zabiegów. Głównym czynnikiem warunkującym opracowanie dokumentacji
procesu technologicznego montażu jest wielkość produkcji. W produkcji jednostkowej
dokumentacja technologiczna montażu ogranicza się przeważnie do rysunków
zestawieniowych poszczególnych zespołów oraz całego urządzenia, które są uzupełniane
uwagami lub dodatkowymi oznaczeniami.

W produkcji średnioseryjnej, wielkoseryjnej lub masowej stosuje się dokumentację

technologiczną montażu w postaci kart technologicznych montażu poszczególnych zespołów
lub jednostek montażowych oraz całego wyrobu. Dla szczególnie trudnych operacji
montażowych stosuje się karty instrukcyjne, np. karta instrukcyjna spawania.

Duży wpływ na przejrzystość dokumentacji ma właściwa numeracja części podzespołów

i zespołów. Prawidłowe oznaczenie powinno składać się z trzech części. Część pierwsza
zawiera symbol wyrobu gotowego, część druga- numer zespołu, a trzecia – numer części.
Takie oznakowanie ułatwia ustalenie przynależności danej części do danego zespołu i wyrobu
głównego.

Dla poszczególnych zespołów wykonuje się odrębne plany montażu. Przed

przystąpieniem do opracowania planu montażu zespołu należy określić część bazową, od
której rozpocznie się montaż zespołu. Podobnie należy określić zespół niższego rzędu, od
którego rozpocznie się montaż zespołu wyższego rzędu lub gotowego wyrobu. Przykładowy
plan montażu zespołu tarczy zapadki i plan montażu przedstawia rysunek.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.1 Zespół tarczy zapadki i plan montażu [8].

Rysunki wykonawcze są to osobne rysunki poszczególnych części danego mechanizmu.

Przy projektowaniu nowego urządzenia lub maszyny rysunki wykonawcze opracowuje się na
podstawie rysunku złożeniowego. Rysunek wykonawczy musi być szczegółowo opracowany
pod względem rysunkowym, wymiarowym oraz technologicznym, gdyż jest on podstawą do
bezpośredniego wykonania danej części.

Rysunek złożeniowy przedstawia złożenie poszczególnych części mechanizmu, maszyny

lub urządzenia oraz ich wzajemne usytuowanie. Przedstawia on po prostu mechanizm,
maszynę lub urządzenie w takiej postaci, jaką uzyskuje się po ich zmontowaniu, a zatem po
wykonaniu.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 2 Rysunek złożeniowy wspornika z kołem łańcuchowym [6].

Rysunek montażowy przedstawia obrazowo wzajemne położenie poszczególnych części oraz
sposób ich montażu w przyrządach, wyjaśniają i uzupełniają stronę opisową instrukcji
montażowych.

Podkładka sprężysta 5,5

PN/ M81008

Śruba M5 x 20 x 6

PN/ M82110

Pierścień filcowy 36x20x6

filc

Pokrywa

6 St5

Pokrywa

5 St5

Tuleja dystansowa

St5

Łożysko 6204

PN/M-86102

Wałek 2

Koło pasowe

Zl220

Ilość
sztuk

Nazwa części Nr

części Materiał lub

norma

Uwagi

Rys. 3 Rysunek montażowy wału z kołem pasowym [ 6 ]

Tabliczka rysunkowa

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rysunek 3 przedstawia koło pasowe osadzone na łożyskach tocznych. Całość obraca się na
wałku. Wałek jest wykonany w tolerancji „k6”. Oznacza to, że łożysko jest osadzone na
wałku ciasno. Natomiast w obudowie będzie osadzone luźno. Ten warunek narzuca kolejność
montażu. Najpierw trzeba zmontować łożyska na wałek. Następnie zmontować wałek
z łożyskami do koła pasowego i zabezpieczyć pokrywami łożyskowymi. Ważne są wymiary
montażowe. które musimy uzyskać.

Poniżej przedstawiona jest instrukcja montażu koła pasowego.

Nazwa podzespołu:

Koło pasowe

Nazwa zakładu

Instrukcja
montażu

Treść operacji: Montaż koła pasowego

Nr. rysunku:

MT-010

Zabieg Treść zabiegu:

Myć części przed montażem

Rozkonserwować łożyska

Stanowisko:
Stanowisko montażu

Założyć tuleję dystansową.
Wprasować łożyska poz. 3 na wałek poz.1
zachowując wymiary – 50 i 85

Pomoce warsztatowe:

Wmontować wałek do koła pasowego,

poz.1. Nałożyć smar.

Nazwa: Ilość:

Założyć pierścień filcowy, poz. 5 w

Gniazdo pokrywy poz. 6

Myjka ręczna 1

Założyć i skręcić pokrywę, poz.6

Tuleja

Założyć i skręcić pokrywę, poz. 5

Uchwyty:

Klucz nasadowy

Sprawdzić czy koło pasowe obraca się
luźno. Dopasować pokrywę, 5 przez szlif.

Narzędzia:

Suwmiarka

Sprawdziany:

Opracował: Sprawdził:

Rysunek zestawieniowy jest rysunkiem złożeniowym, na którym są podane wszystkie

wymiary i uwagi potrzebne do wykonania części wchodzących w skład zespołu. Rysunek
łączy i zastępuje rysunki wykonawcze poszczególnych części.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 4 Przykład rysunku zestawieniowego [6].

Montaż występuje także w procesie naprawczym. Rysunki i wykazy zużywających się

elementów są zawarte w instrukcjach naprawczych, które zawierają rysunki zespołów
w układzie montażowym.

Rys. 5 Pompa hydrauliczna zębata z wyszczególnieniem części w układzie montażowym [8].

4.1.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzić, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.

Scharakteryzuj proces technologiczny montażu.

Podaj definicję operacji montażowej.

Podaj definicję zabiegu montażowego.

Określ różnicę między połączeniem nitowanym i połączeniem śrubowym.

Wyjaśnij cel stosowania mycia części.

Określ powód równoczesnego zastosowania w połączeniu kołków oraz śrub.

Tabliczka rysunkowa

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wymień przykład zastosowania w mechanizmie zegarowym połączenia wciskanego.

Przedstaw sposób numerowania części oraz zespołów i wyrobów gotowych podczas
tworzenia planów montażu.

Podaj różnicę między montażem stacjonarnym a montażem stanowiskowym.

10.  Określ kiedy stosuje się karty instruktażowe.
11.  Wyjaśnij jakie negatywne zjawiska powoduje niewyważenie obracającego się elementu.
12.  Podaj przykład zastosowania planu montażu.

4.1.3 Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie rysunku nr 6 – sprzęgła zapadkowego i informacji z materiału nauczania

pkt.

4.2.1. poradnika dla ucznia, umieść dane podane w

punkcie (b) ćwiczenia

w odpowiedniej rubryce „karty instrukcji montażu”– punkt (c) ćwiczenia.

a) rysunek sprzęgła zapadkowego,

Rys. 6 Sprzęgło zapadkowe [10].

Części składowe:
1 – wałek, 2 – koło zębate, 3 – koło zapadkowe, 4 – zapadka, 5 – sprężyna.
b) dane do umieszczenia w karcie instrukcji montażu:
1. Montaż sprzęgła zapadkowego,
2. Myć części przed montażem,
3. Sprzęgło zapadkowe,
4. Myjka ręczna,
5. Suwmiarka uniwersalna,
6. Wcisnąć koło zębate na wałek do powierzchni oporowej,
7. Zmontować sprężynę,
8. Zakład Produkcyjno-Usługowy,
9. Zamontować koło zapadkowe,
10. Młotek,
11. Wiertło,
12. Sprawdzić działanie zapadki,
13. Prasa hydrauliczna,
14. Tulejka dociskowa,
15. Rozwiertak,
16. Zamontować zapadkę do koła zapadkowego,
17. Wykonać montaż zabezpieczenia kołkiem koła zapadkowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

c) Karta instrukcji montażu

Nazwa podzespołu:

Nazwa zakładu

Instrukcja
montażu

Treść operacji:

Nr. rysunku:

Zabieg

Stanowisko:

Pomoce

warsztatowe:

Nazwa:

Ilość:

Uchwyty:

Narzędzia:

Sprawdziany:

Opracował: Sprawdził:

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj instruktażu nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.2.1 z poradnika dla ucznia,
3)  zidentyfikuj części składowe sprzęgła zapadkowego,
4)  rozpoznaj rubryki instrukcji montażu,
5)  wypełnij poprawnie kartę instrukcji montażu,
6)  dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  poradnik dla ucznia,
–  komplet materiałów rysunkowych,
–  szkice i rysunki techniczne części mechanizmów precyzyjnych,
–  modele części mechanizmów precyzyjnych,
–  modele i przekroje części do ćwiczeń.

Ćwiczenie 2

Określ, jaką dokumentację technologiczną zastosujesz do montażu sprzęgła

zapadkowego, dla produkcji:
1. masowej,
2. jednostkowej.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.2.1 z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

– poradnik dla ucznia,
– normy PN i EN.

Ćwiczenie 3

Wykaż różnicę pomiędzy:

1.  Planem montażu, a instrukcją naprawczą.
2.  Kartą technologiczną montażu, a instrukcją montażu.
3.  Rysunkiem złożeniowym, a rysunkiem wykonawczym.
4.  Rysunkiem zestawieniowym, a rysunkiem złożeniowym.

Sposób wykonania ćwiczenia:

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.2.1 z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy materiałów znajdujących się na wyposażeniu Twojego stanowiska pracy,
4)  dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  poradnik ucznia,
–  przykładowa dokumentacja techniczna,
–  normy PN i EN.

4.1.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) wyjaśnić różnicę między montażem a demontażem?

⁭

2) podać definicję operacji montażowej?

⁭

3) określić cel stosowania operacji przygotowawczych do montażu?

⁭

4) wymienić jakie czynniki wpływają na dokładność opracowania

dokumentacji technologicznej?

⁭

5) wymienić w jakim celu opracowuje się proces technologiczny montażu?

⁭

6) wyjaśnić kiedy w operacjach montażowych stosuje się karty

instrukcyjne?

⁭

7) określić cel stosowania operacji przygotowawczych do montażu?

⁭

8) określić cechy charakterystyczne połączenia spoczynkowego oraz podać

przykłady połączeń spoczynkowych?

⁭

9) określić cechy charakterystyczne połączeń ruchowych oraz podać

przykłady połączeń ruchowych?

⁭

10) wyjaśnić różnicę między montażem stacjonarnym a montażem

stanowiskowym?

⁭

11) określić operacje, które wykonuje się po zakończonym montażu?

⁭

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2. Działanie typowego mechanizmu zegarowego

4.2.1. Materiał nauczania

Zespoły mechanizmu zegarowego składają się z poszczególnych części wzajemnie ze sobą
współpracujących. Działanie mechanizmu zegarowego przedstawia z

napędem

obciążnikowym przedstawia rysunek 5.

Rys. 7 Budowa mechanizmu zegarowego [2].

Wykaz części:
1 – obciążnik, 2 – struna, 3 – bęben, 4 – koło zapadkowe, 5 – zapadka, 6 – koło
przeciwzapadkowe, 7 – przeciwzapadka, 8 – wałek naciągowy, 9 – koło napędowe, 10 –
zębnik modułowy, 11 – oś minutowa, 12 – ćwiertnik, 13 - koło zmianowe, 14 – zębnik
zmianowy, 15 – koło godzinowe, 16 – wskazówka minutowa, 17 – wskazówka godzinowa,
18 – koło minutowe, 19 – koło pośrednie, 20 – zębnik pośredni, 21 – koło pośrednie,
22 – oś wychwytowa, 23 – zębnik wychwytowy, 24 – sekundnik, 25 – koło wychwytowe,
26 – wałek kotwicy, 27 – kotwica, 28 – pręt wahadła, 29 – soczewka wahadła, 30 – widełki.
W skład podzespołu naciągu i napędu wchodzą części o numerach od 1 do 10;

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W skład przekładni chodu i przekładni wskazań wchodzą części o numerach od 11 do 23.
W skład podzespołu wychwytu wchodzą części o numerach 22, 23, 25,26,27,
W skład regulatora chodu wchodzą części o numerach: 28,29,30.

Opis działania:
Do nakręcenia zegara nakłada się korbę na chwyt kwadratowy wałka naciągowego – 8
i obraca się bęben – 3 w prawo, wskutek czego struna – 2 nawija się na bęben – 3 i podnosi
obciążnik – 1. W czasie nakręcania zapadka – 5 przepuszcza koło zapadkowe – 4, podczas
gdy przeciwzapadka – 7 przytrzymuje koło przeciwzapadkowe – 6 i w ten sposób
uniemożliwia cofanie się mechanizmu. Równocześnie sprężyna (niewidoczna na rysunku)
ściśnięta między ramionami koła przeciwzapadkowego – 6 i koła napędowego – 9 wywiera
nacisk na koło napędowego, dzięki czemu mechanizm jest napędzany w czasie nakręcania.
(Urządzenie przeciwzapadkowe nie jest stosowane we wszystkich zegarach). Koło napędowe
przenosi energię na zębnik minutowy – 10. Elementy od 1 do 10 stanowią dwa zespoły:
naciąg i napęd.
Przez zazębienie koła napędowego – 9 z zębnikiem minutowym – 10 obraca się oś minutowa
– 11. Ćwiertnik – 12, który w tym przypadku jest osadzony ciernie na osi minutowej – 11,
zazębia się z kołem zmianowym – 13 i nadaje mu ruch obrotowy w lewo. W kole
zmianowym – 13 jest osadzony na stałe zębnik zmianowy – 14 który zazębia się z kołem
godzinowym – 15 i wraz ze swoją tuleją obraca się luźno na tulei ćwiertnika – 2. Na końcu
tulei godzinowej znajduje się wskazówka godzinowa – 7, a na tulei ćwiertnika – wskazówka
minutowa – 16.
Nastawiając wskazówki, pokręca się wskazówką minutową – 16 wraz z ćwiertnikiem – 12,
a dzięki ciernemu połączeniu pomiędzy ćwiertnikiem – 12 a osią minutową – 11, ćwiertnik
obraca się na osi i za pośrednictwem koła zmianowego – 13 i zębnika – 14 obraca się koło –
15 i osadzoną na jego tulei wskazówkę godzinową – 17.
Koło zmianowe-18 jest połączone na stałe z zębnikiem minutowym – 10, a tym samym z osią
minutową – 11, przenosi ruch na zębnik pośredni- 20, któremu nadaje razem z osią – 19
i kołem pośrednim – 21, ruch obrotowy w lewo. Przez zazębianie się koła pośredniego – 21
z zębnikiem wychwytowym – 23, oś wychwytowa – 22 z osadzonym na niej sekundnikiem –
24 uzyskuje ruch obrotowy wprawo, a więc zgodnie z ruchem wskazówek. Koła i zębniki
wraz z osiami 11 do 23 stanowią przekładnię chodu i przekładnię wskazań.
Wskutek obrotu koła wychwytowego – 25 kotwica – 27 otrzymuje ruch wahadłowy, gdyż
zęby koła wychwytowego udzielają impulsu na przemian jednej i drugiej palecie kotwicy.
Koło wychwytowe i kotwica z paletami są elementami wychwytu. Wałek kotwicy – 26 za
pośrednictwem osadzonych na nim widełek - 30 przekazuje ruch kotwicy wahadłu, udzielając
mu za każdym wahnięciem impulsu, aby jego wahanie nie ustało. Wahadło składa się z pręta
– 28 i soczewki – 29. Podnoszenie ramion kotwicy, które za pośrednictwem palet zatrzymują
na przemian ruch obrotowy przekładni chodu, następuje w równych odstępach czasu dzięki
równomiernemu wahaniu wahadła, które jest regulatorem chodu tego zegara.
Na tej samej zasadzie działają zegary mechaniczne z regulatorem balansowym i z napędem
sprężynowym.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.2.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1. Określ jaki mechanizm zabezpiecza samoczynne odwijanie się struny, poz. 2 na rysunku 1

podczas nakręcania zegara.

2. Uzasadnij określenie „naciąg” i wskaż, które z części zegara zaliczamy do naciągu.
3. Określ funkcję jaką spełnia urządzenie zapadkowe w mechanizmie zegarowym z napędem

obciążnikowym i z jakich elementów jest zbudowany.

4. Wyjaśnij, które wałki i

koła zębate uczestniczą w

przeniesieniu napędu z

wałka

naciągowego na oś wskazówki godzinowej.

5. Wyjaśnij, które wałki i

koła zębate uczestniczą w

przeniesieniu napędu z

wałka

naciągowego na oś wskazówki minutowej,

6. Wyjaśnij, które wałki i

koła zębate uczestniczą w

przeniesieniu napędu z

wałka

naciągowego na oś wskazówki sekundowej.

7. Określ znaczenie „ćwiertnika” w działaniu zegara i określ jego położenie na schemacie

budowy zegara.

4.2.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie rysunku typowego mechanizmu zegarowego, wymień nazwy podzespołów

oraz określ ich funkcję jaką spełnia każdy z nich.
Wyniki ćwiczenia przedstaw w tabeli:

podzespołu

Nazwa podzespołu

Funkcja w mechanizmie zegarowym

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)   uważnie wysłuchaj instruktażu nauczyciela,
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.2.1. z poradnika dla ucznia,
3)   dokonaj analizy rysunku mechanizmu zegarowego,
4)   zidentyfikuj podzespoły i ich funkcje w mechanizmie,
5)   wypełnij poprawnie tabelę,
6)   dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane, poprawnie wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  poradnik dla ucznia,
–  części i podzespoły mechanizmu zegarowego,
–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego,
–  foliogramy i filmy dydaktyczne,
–  modele i przekroje zegarów.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 2

Na podstawie rysunku mechanizmu zegarowego złączonego w materiale nauczania

(pkt. 4.2.1. – poradnik dla ucznia) oraz rzeczywistych podzespołów określ podzespoły
współpracujące z wymienionymi w tabeli. Wyniki rozwiązania ćwiczenia wpisz w tabeli do
kolumny „podzespół współpracujący”.

podzespołu

Nazwa podzespołu Nazwa

podzespołu współpracującego

1 Regulator

2 Podzespół chodu

3 Wychwyt

4 Podzespół naciągu
5 Przekładnia wskazań

6 Podzespół napędowy

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.2.1 z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy rysunku mechanizmu zegarowego,
4)  zidentyfikuj podzespoły i ich funkcje w mechanizmie,
5)  wypełnij poprawnie tabelę,
6)  dokonaj analizy wykonanego ćwiczenia w oparciu o losowo zaprezentowane poprawnie

wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

Ćwiczenie 3

Na podstawie rysunku przedstawiającego działanie mechanizmu zegarowego w materiale

nauczania (pkt. 4.2.1. – poradnik dla ucznia) oraz modelu rzeczywistego mechanizmu
zegarowego:
–  określ powiązanie kinematyczne pomiędzy regulatorem a wychwytem,
–  opisz, jaką funkcję wspólna spełniają te podzespoły w mechanizmie zegarowym,
–  wybierz wymienione podzespoły z

zbioru rzeczywistych części i

podzespołów

mechanizmu zegarowego.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.2.1. z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy rysunku mechanizmu zegarowego oraz modelu rzeczywistego

mechanizmu zegarowego,

4)  zidentyfikuj wymienione w zadaniu podzespoły i ich funkcje w mechanizmie,
5)  przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania.
6)  dokonaj analizy prawidłowości wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego.
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub rzeczywisty mechanizm zegarowy).
–  zbiory rzeczywistych części i podzespołów mechanizmu zegarowego,
–  poradnik dla ucznia.

4.2.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) prawidłowo nazwać części składowe mechanizmu zegarowego?

⁭

2) wyodrębnić podstawowe zespoły w mechanizmie zegarowym?

⁭

3) wyjaśnić jaką funkcje spełniają poszczególne zespoły w mechanizmie

zegarowym ?

⁭

4) określić zasady współpracy poszczególnych mechanizmów?

⁭

5) wskazać podzespoły, które przenoszą napęd w mechanizmach zegarowych?

⁭

6) wskazać podzespoły, które pełnią funkcje regulatorów?

⁭

7) wyjaśnić zasadę działania wychwytu?

⁭

8) opisać kinematykę przenoszenia napędu od wałka naciągowego do koła

minutowego?

⁭

9) opisać kinematykę przenoszenia napędu od walka naciągowego do koła

godzinowego?

⁭

10) opisać kinematykę przenoszenia napędu od wałka naciągowego do koła

sekundowego?

⁭

11) podać miejsce lokalizacji części mechanizmu zegarowego o nazwie

„ćwiertnik” i określić jaką rolę pełni w mechanizmie zegarowym?

⁭

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.3. Podstawowe części mechanizmów zegarowych

4.3.1. Materiały nauczania

Osie i wałki

Osie i wałki są to ujęte w łożyskach sztywne części maszyn, na których osadzone są inne

części, wykonujące ruchy obrotowe lub wahadłowe. Zarówno osie jak i wałki maja zazwyczaj
kształt walcowy. Osie mogą być ruchome i stałe. Osie ruchome obracają się razem
z osadzonymi na nich częściami. Osie stałe w czasie pracy mechanizmu pozostają nieruchome
a jedynie osadzone na nich części wykonują ruch obrotowy lub wahadłowy. Wałki są zawsze
ruchome i obracają się razem z osadzonymi na nich częściami. Zasadnicza różnica między
osią a wałkiem polega na tym, że oś jest narażona tylko na zginanie, a wałek podlega zginaniu
i skręcaniu, gdyż przenosi momenty skręcające. Osie i wałki w mechanizmach zegarowych są
zwykle nie dociążone.

W mechanizmach zegarowych rozróżniamy osie przekładni napędu i chodu oraz oś koła

wychwytowego, a w zegarach z regulatorem balansowym także oś balansu. Wałkami
natomiast są wałki sprężyn, wałki naciągów, wałki nastawcze i inne.

Na osiach przekładni chodu mechanizmów zegarowych znajdują się zębniki stanowiące

jednolitą całość z osią. Osie wykonywane są ze stali automatowej (rzadziej ze stali stopowej),
a po obróbce mechanicznej są cieplnie ulepszane.

Łożyska

Łożyskiem nazywamy element lub zespół mechanizmu służący do podtrzymania

obracających się osi i wałków. Czopem jest część osi lub wałka stykająca się z łożyskiem.
Celem łożyskowania jest zapewnienie ruchu obrotowego osi lub wałka z jak najmniejszymi
oporami tarcia oraz przenoszenie sił. W mechanizmach zegarowych siły przenoszone przez
łożyska są raczej niewielkie. Jednakże w

zespole napędowym, naprężenia i

naciski

jednostkowe bywają bardzo duże, co powodować może przedwczesne wycieranie się łożysk.
Występujące  łożyska w mechanizmach dzielimy w zależności od kierunku przenoszenia sił
lub ich budowy.
Przyjmując za podstawę sposób współpracy elementów łożyskowania, dzielimy na:
ślizgowe – gdy powierzchnie robocze czopa i łożyska w czasie pracy ślizgają się
bezpośrednio po sobie, toczne – gdy między powierzchniami czopa i łożyska znajdują się
toczące się po nich elementy pośrednie – zwykle kulki lub wałeczki.
Łożyska  ślizgowe mogą być wykonane bezpośrednio w płycie mechanizmu, albo też
utworzone z odrębnych części, tzw. panewek (tulejki łożyskowe). W mechanizmach
zegarowych, od których wymaga się dużej trwałości stosuje się bardzo odporne na zużycie
panewki mineralne, tzw. łożyska mineralne.
Dobra współpraca czopa z łożyskiem zależy w dużej mierze od odpowiedniego doboru
materiałów i gładkości powierzchni. Czopy powinny być z innego materiału niż  łożysko.
Czopy są przeważnie stalowe. Łożyska mogą być z miękkiego materiału, np. mosiądzu, brązu
albo też z twardego minerału – łożyska mineralne. Powierzchnie współpracujące powinny być
starannie wygładzone i nasmarowane, aby zmniejszyć tarcie.
W mechanizmach zegarowych wszystkie osie przekładni oraz większość innych osi i wałków
jest  łożyskowana w łożyskach  ślizgowych. Otwory łożyskowe wykonane są zwykle
bezpośrednio w mosiężnych płytach mechanizmu. Od zewnętrznej strony otwór łożyskowy
jest zaopatrzony w nawiercenie stanowiące zagłębienie smarowe, które zapewnia utrzymanie
się kropli smaru między jego powierzchnią a wystającym końcem czopa.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys. 8 Przykład łożyska ślizgowego [10].

Do ułożyskowania balansu stosuje się łożyskowanie kiełkowe lub stożkowe. Jeśli sam

koniec lekko zaokrąglonego czopa stożkowego pracuje w

zaokrąglonym gnieździe

stożkowym łożyska, takie łożyskowanie nazywa się kiełkowym. Rysunek 9a – przedstawia
łożyskowanie z pionowym ułożeniem wałka, rysunek 9b- z poziomy ułożeniem wałka.

Rys. 9 Przykład łożyskowania kiełkowego [10].

W mechanizmach zegarowych o wymaganej dużej trwałości i niezawodności działania

stosuje się bardzo odporne na zużycia łożyska z panewkami mineralnymi, tzw. kamienie
łożyskowe.

Najczęściej stosowanymi minerałami na panewki łożysk mineralnych są korundy

(Al

) w postaci syntetycznego rubinu lub szafiru, rzadziej agat granat.

Panewki mineralne są umieszczane suwliwie w gnieździe z kołnierzem i mocowanie

przez zaciśnięcie tego kołnierza. Zależnie od kształtu wtłoczonego gniazd oraz od tego, czy
kołnierz zaciskany znajduje się od strony zewnętrznej mechanizmu, czy od wewnętrznej.
Oprawienie panewek mineralnych jest czynnością pracochłonną i przestarzałą, dlatego
obecnie jej się nie stosuje.

Osadzanie panewek łożysk przez wciskanie jest znacznie łatwiejsze, gdyż technologia

obróbki łożysk mineralnych zapewnia utrzymania wąskich tolerancji średnicy. Wciskanie jest
wykonywane na małych praskach, zwanych wyciskarkami. Głębokość wtłoczania łożyska,
a więc i luz wzdłużny osi, można dokładnie regulować, co jest dużą zaletą łożysk
wciskanych. Wymiana uszkodzonych panewek łożysk mineralnych jest również znacznie
łatwiejsza.

Rys. 10 Łożysko poprzeczne z panewką mineralną [10].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

W łożysku wzdłużnym, rys.11 oprócz łożyska – 2 z otworem jest kamień nakrywkowy – 3.

Panewka łożyska przejmuje tylko siły poprzeczne a siły wzdłużne przejmuje kamień
nakrywkowy o który opiera się soczewkowe lub kuliste zakończenie czopa – 3. W łożysku
poprzecznym siły wzdłużne przekazuje powierzchnia oporowa osi, a przejmuje ta sama
panewka łożyska.

Otwór łożyskowy w panewce mineralnej może być walcowaty lub wyoblony. Panewki

z otworem wyoblonym, czyli zaokrąglonymi krawędziami, nazywane są oliwnymi. Wyobleni
otworu ma na celu polepszenie warunków pracy czopa nawet przy wystąpieniu
niewspółosiowości ustawienia osi w łożyskach. Czop w takim otworze zawsze spoczywa na
powierzchni wyoblonej, co polepsza warunki smarowania oraz zmniejsz moment tarcia
i zużywanie się czopa.

Rys 11. Łożysko wzdłużne [10].

Nowe łożysko mineralne dobieramy poprzez mierzenie specjalnymi sprawdzianami
i pasowane do czopa i do otworu w płycie lub mostku. Zewnętrzne średnice łożyska są
stopniowane co 0,01 mm. Średnicę zewnętrzną można dobrać nieco większą, a potem otwór
obsady rozwiercić na potrzebny wymiar. Obecnie stosuje się tylko łożyska wtłaczane.

Połączenia złączne i rozłączne

W zegarmistrzostwie stosuje się zarówno połączenia rozłączne jak i nierozłączne. Do

grupy połączeń rozłącznych stosujemy kołki, wkręty, i nakrętki. W przypadku połączeń
kołkowych, stosuje się dwa rodzaje:
− kołki łączące – służące do połączenia części jako zatyczki lub kliny,

− kołki ustalające – służące do ustalania dokładnego położenia części względem siebie.

Kołki łączące są przeważnie stożkowe, o zbieżności 1: 20 lub 1: 50. W mechanizmach

zegarowych stosuje się je do mocowania tarczy, zawieszki wahadła, a w starszych typach
zegarów do zamocowania płyty mechanizmu na filarach. Kołki stosuje się tez jako zatyczki
do zabezpieczenia dźwigni mechanizmu bicia.

Z połączeń gwintowych, w zegarkach stosuje się tylko wkręty. Łatwo jest je wkręcać,

nie zajmują dużo miejsca, łby są wpuszczane. Połączenia gwintowane należy stosować
w przypadkach gdy łączone mechanizmy podlegają wstrząsom i drganiom.

Połączeniem nierozłącznym nazywamy takie połączenie, które musi ulec uszkodzeniu

w czasie rozłączenia. Jednym z takich połączeń, stosowanym w budowie mechanizmów
zegarowych jest połączenie wtłaczane. Połączenie takie uzyskujemy wskutek wtłoczenia
(wciśnięcia) jednej części w drugą. Stosuje się wtedy, gdy chcemy, aby połączone części
zachowały się jako jednolita całość. W mechanizmach zegarowych jest wiele połączeń
wtłaczanych. W ten sposób osadzane są koła zębate, kotwice, dźwignie i inne części.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sprężyny

W mechanizmach zegarowych stosujemy sprężyny, gdy chodzi o wytworzenie pewnej

siły lub momentu, o gromadzenie pewnego zapasu energii lub o pochłanianie i rozproszenie
zasobów energii. W związku z

tym rozróżniamy sprężyny dociskowe, napędowe,

zderzakowe.
− sprężyny dociskowe – większość sprężyn dociskowych stosowanych w mechanizmach,

zegarowych ma kształty specjalne, np. sprężyny zapadek, wodzików, nastawników. Są
one wygięte z płytki lub z drutu albo też wykrojone na prasie z paska blachy,

− sprężyny stykowe – najczęściej mają kształt taśmy o równoległych bokach, gdyż takie,

najłatwiej wykonać. Stosuje się sprężyny trapezowe (mniej skłonne do drgań) zwężające,
się ku końcowi, a ostatnio tak, że z drutu o przekroju okrągłym. Sprężyny stykowe,
stosuje się w zegarach elektrycznych.

− zderzakowe – stosuje się do zawieszenia wahadeł i balansów wiszących.

Sprężyny spiralne

Sprężyny spiralne stosowane w mechanizmach zegarowych są wykonywane z taśmy

metalowej o przekroju prostokątnym. Rozróżniamy dwa rodzaje tych sprężyn: sprężyny
włoskowate (włosy) i sprężyny napędowe. Włos stanowi integralną część regulatora
balansowego, dlatego sprężyny włosowe powinna wykazywać bardzo dużą dokładność
momentu. Zależy to od użytego materiału, dokładności wykonania włosa i sposobu jego
zamocowania. Włosy wyrabia się z

brązu fosforowanego lub bertlowego. Sprężyna

włosowata ma kształt spirali Archimedesa. Sprężyna napędowa jest to twarda i elastyczna
taśma stalowa w której gromadzi się energię potencjalną przez nawijanie jej na wałek. Jako
materiał do wyrobu sprężyn zegarowych zużywa się stali węglowej lub krzemowej. Sprężyny
napędowe mają kształt spirali.

Koła zębate i przekładnie zębate

Koła zębate są częściami mechanizmu, które służą do przenoszenia ruchu obrotowego

z jednej osi na drugą. Przenoszenie ruchu odbywa się bez poślizgu przez zazębienie się zębów
jednego koła o zęby drugiego. Zespół kół zębatych współpracujących ze sobą tworzą
przekładnię zębatą.

W mechanizmach zegarowych stosuje się przeważnie przekładnie równoległe zewnętrzne

składające się z kół o zębach prostych. W przekładni mechanizmu zegarowego koła zazębiają
się parami – jedno z nich jest duże a drugie małe. Małe koło nazywa się zębnikiem. Każda
para osadzona na jednej osi składa się z koła i zębnika 2. Przykład koła zębatego i zębnika
jest przedstawiona na rysunku 12.

Rys. 12 Przykład koła zębatego z zębnikiem [10].

Natomiast na rys 13 przedstawiono podstawowe wielkości określające wymiary kół

przekładni zębatej:
d

– średnica koła wierzchołkowego,

– średnica koła dna wrębów,

d – średnica koła podziałowego,
p – podziałka, jest to odległość między bokiem jednego zęba a tym samym bokiem
następnego zęba. Podziałka „p” stanowi sumę grubości zęba „s” i szerokości wrębu „e”,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

– luz wierzchołkowy jest odstępem między dnem wrębu jednego koła zębatego

a wierzchołkiem zęba drugiego koła,
l

– luz międzyzębny (obwodowy), określa odstęp między współpracującymi zębami

potrzebny w celu uniknięcia zakleszczenia,
h

– głowa zęba,

– stopa zęba,

a – odległość między geometrycznymi osiami obu kół zębatych przekładni.
Prawidłowość współpracy kół zębatych zależy przede wszystkim od zarysu zębów. Zarysy
zębów wykonuje się według linii krzywych: ewolwenty lub cykloidy.

Rys. 13. Elementy wymiarowe przekładni zębatej [10].

4.3.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzić, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
4.  Wykaż różnicę pomiędzy osią i wałkiem.
5.  Określ na jakie obciążenia narażone są osie?
6.  Określ na jakie obciążenia narażone są wałki?
7.  Określ rolę jaką spełniają łożyska w mechanizmach.
8.  Wskaż różnicę pomiędzy konstrukcją łożyska ślizgowego i tocznego.
9.  Opisz łożysko mineralne.
10.  Wymień kilka przykładów połączeń rozłącznych.
11.  Wymień przykład zastosowania połączenia nierozłącznego w mechanizmach

zegarowych.

12.  Wymień rodzaje oraz przykłady sprężyn stosowanych w mechanizmach zegarowych.
13.  Określ cel stosowania kół zębatych w mechanizmach.
14.  Wymień podstawowe parametry koła zębatego.
15.  Wymień podstawowe wymiary przekładni zębatej.
16.  Określ definicję przełożenia przekładni zębatej i sposób jego obliczenia.

4.3.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Na podstawie przedstawionego rysunku, określ nazwy wskazanych elementów

łożyskowania (pozycja od 1 do 5) i uzupełnij tabelę. Zlokalizuj przedstawione rozwiązanie
łożyskowania na modelu rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub w rzeczywistym
mechanizmie zegarowym).

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Rys.14 Przykład łożyskowania zębnika

Numer pozycji:

Nazwa elementu

2
3
4
5

Szkielet mechanizmu zegarowego

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)   uważnie wysłuchaj informacji przekazanych przez nauczyciela,
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.3.1. z poradnika dla ucznia
3)   dokonaj analizy rysunku mechanizmu zegarowego, modelu rzeczywistego mechanizmu

zegarowego, rzeczywistych części i

podzespołów w

kontekście rozwiązań

konstrukcyjnych i przeznaczenia,

4) dokonaj analizy konstrukcyjnych rozwiązań

łożyskowania zastosowanych

w mechanizmie zegarowym,

5) uzupełnij tabelę załączoną do ćwiczenia,
6) zlokalizuj przedstawione w

ćwiczeniu rozwiązanie łożyskowania na modelu

rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub na rzeczywistym mechanizmie).

7) przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania.
8) dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

− części i podzespoły mechanizmu zegarowego,

− plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
− model rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub rzeczywisty mechanizm zegarowy),

− foliogramy, przeźrocza dotyczące mechanizmów zegarowych,

−  katalogi części zegarowych,
−  poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 2

Podane rodzaje połączeń, zakwalifikuj do połączenia typu rozłączne lub nierozłączne

i podaj  przykłady zastosowania tych połączeń w konstrukcji podzespołów mechanizmu
zegarowego:
1)   połączenie klejone,
2)   połączenie kołkowe,
3)   połączenie spawane,
4)   połączenie lutowane,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5)   połączenia śrubowe,
6)   połączenia wtłaczane,
7)   połączenia nitowane,
8)   połączenia zgrzewane.
Zlokalizuj podane przykłady na rzeczywistych podzespołach mechanizmu zegarowego.

Tab. 1. Połączenia rozłączne:

Lp. Nazwa

połączenia

rozłącznego:

Przykład zastosowania w budowie zegara:

Tab. 2. Połączenia nierozłączne:

Lp. Nazwa

połączenia

nierozłącznego

Przykład zastosowania w budowie zegara:

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.3.1 z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy rozwiązań połączeń zastosowanych w mechanizmie zegarowym,
4)  wypełnij tabele załączone do ćwiczenia,
5)  zlokalizuj przykłady zastosowanych połączeń w rzeczywistym mechanizmie zegarowym,
6)  przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania,
7)  dokonaj analizy wykonanego ćwiczenia w oparciu o losowo zaprezentowane poprawnie

wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  części i podzespoły mechanizmu zegarowego,
–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub rzeczywisty mechanizm zegarowy),
–  poradnik dla ucznia,
–  normy PN i EN.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Spośród niżej wymienionych wskaż sprężyny, które znalazły zastosowanie w konstrukcji

typowego mechanizmu zegarowego. Następnie wybierz ze zbioru rzeczywistych części
wskazane rodzaje sprężyn i określ ich przeznaczenie w mechanizmie zegarowym.
1 – sprężyna śrubowa,
2 – sprężyna dociskowa,
3 – sprężyna stykowa,
4 – zawieszka sprężynowa.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.3.1. z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy części zastosowanych w mechanizmie zegarowym,
4)  zaznacz na formularzu zadania wybrane sprężyny,
5)  zlokalizuj wybrane sprężyny w rzeczywistym mechanizmie zegarowym i zidentyfikuj ich

zadanie,

6) przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania,
7) dokonaj analizy wykonanego ćwiczenia w oparciu o losowo zaprezentowane poprawnie

wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

Ze zbioru rzeczywistych części mechanizmu zegarowego wybierz niżej wymienione

części i podzespoły oraz określ zadania jakie spełniają w działaniu mechanizmu:
1.  koło zębate napędowe,
2.  koło zębate z zębnikiem,
3.  przekładnia zębata.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)  uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)  dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.3.1. z poradnika dla ucznia,
3)  dokonaj analizy części zastosowanych w mechanizmie zegarowym,
4)  zlokalizuj wybrane części w rzeczywistym mechanizmie zegarowym i zidentyfikować ich

zadanie,

5) przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania,
6) dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

– części i podzespoły mechanizmu zegarowego,

– plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,

– model rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub rzeczywisty mechanizm zegarowy),

– poradnik dla ucznia.

Ćwiczenie 5

Ze zbioru otrzymanych od nauczyciela części składowych mechanizmu zegara wybierz

niżej podane części, określ, w którym podzespole mechanizmu zegara występują i jaką w nim

spełniają funkcję:

1 – koło zapadkowe,

2 – wskazówka minutowa,

3 – kotwica,

4 – ćwiertnik,

5 – soczewka.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1) uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,

2) dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.3.1 z poradnika dla ucznia,

3) dokonaj analizy części zastosowanych w mechanizmie zegarowym,

4) zlokalizuj wybrane części w rzeczywistym mechanizmie zegarowym i zidentyfikuj ich

zadanie,

5) przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania,

6) dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

– części i podzespoły mechanizmu zegarowego,

– plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,

– model rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub rzeczywisty mechanizm zegarowy),

– foliogramy, przeźrocza z zakresu montażu mechanizmów zegarowych,

– poradnik dla ucznia.

4.3.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak

Nie

1) wyjaśnić różnicę między osią a wałkiem oraz podać przykłady

zastosowania osi i wałka w mechanizmach?

⁭

2) wskazać różnicę między łożyskiem ślizgowym i tocznym?

⁭

3) wyjaśnić przyczynę stosowania w mechanizmach zegarowych panewek

mineralnych?

⁭

4) rozróżniać i określać przeznaczenie połączeń spoczynkowych i ruchowych

oraz podać przykłady ich zastosowania w mechanizmach zegarowych?

⁭

5) określić jaką funkcję spełniają kołki w połączeniach?

⁭

6) wymienić przykłady elementów śrubowych?

⁭

7) wyjaśnić różnicę między połączeniami: spawanymi, lutowanym

i klejonym?

⁭

8) wyjaśnić pojęcie „ podatność sprężyny ” ?

⁭

9) określić rolę przekładni zębatych oraz podać przykłady zastosowania?

⁭

10) określić przyczynę zastosowania krzywej cykloidalnej w konstrukcji

zęba koła zębatego?

⁭

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4. Podzespoły mechanizmu zegarowego

4.4.1. Materiał nauczania

W skład każdego mechanizmu wchodzą współpracujące ze zespoły i

części.

Zasadniczymi zespołami zegara mechanicznego są:
–  regulatory chodu,
–  wychwyty,
–  przekładnie chodu,
–  przekładnie wskazań,
–  napędy,
–  urządzenia naciągowe.

Regulatory chodu

Zadaniem regulatora w zegarze jest sterowanie ruchami wskazówek tak, aby ich

przesunięcia były proporcjonalne do upływającego czasu. W zegarach mechanicznych
regulator za pośrednictwem wychwytu uwalnia w równych odstępach czasu przekładnię
chodu. Podczas tego uwalniania regulator otrzymuje za pośrednictwem wychwytu energię
w postaci krótkiego impulsu. Impuls działa zawsze zgodnie z aktualnym kierunkiem ruchu
regulatora. Podstawową właściwością regulatora jest izochronizm, tzn., że mimo różnych
wychyleń okres jego jest stały. Aby wahnięcia regulatora były izochroniczne, powinien on się
wahać swobodnie, bez zewnętrznych wpływów. W praktyce jest to trudne do osiągnięcia,
gdyż regulator musi otrzymywać impulsy, a przy tym wpływają na niego także mechaniczne
niedokładności wykonania zegara. Należy zaznaczyć, że zakłócenia powtarzające się stale
i niezmiennie za każdym wahnięciem regulatora nie wpływają ujemnie na izochronizm.
Główną przyczyną błędów izochronizmu są zmiany amplitudy wahnięć, wywołane zmianami
warunków w jakich regulator pracuje, tzn. zmiany temperatury, ciśnienia.
Konstrukcja wahadła zegarowego przedstawia poniższy rysunek.

Rys. 15 Regulator wahadłowy, a- popularny, b - dokładny [2].

Części składowe:
1 – pręt, 2 – koniec pręta gwintowanego, 3 – nakrętka regulacyjna, 4 – soczewka,
5 – zawieszka, 6 - widełki.

Przedstawione na rysunku wahadło składa się dwóch części: pręta 1 i soczewki 4. Zawieszka
5 stanowi ułożyskowanie wahadła. Widełki 6 przenoszą impuls napędowy z kotwicy na
wahadło oraz umożliwiają wahadłu sterowanie wychwytem. Dolny koniec pręta 2 jest
nagwintowany. Na nakręconej na niego nakrętce regulacyjnej 3 spoczywa soczewka 4.
Chód zegara wahadłowego reguluje się na zmianą okresu wahań wahadła a więc zmianą
długości zredukowanej wahadła. W praktyce dokonuje się tego za pomocą nakrętki

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

regulacyjnej 3. Wahadłem nazywamy ciało stałe, sztywne, dowolnego kształtu, zawieszone
swobodnie poza środkiem ciężkości, wykonującym ruch wahadłowy pod działaniem siły
ciężkości. Jeśli na swobodnie wiszące wahadło nie działają żadne siły zewnętrzne , oprócz
siły ciężkości to zajmuje ono położenie równowagi stałej. Okresem wahań nazywa się odstęp
czasu pomiędzy identycznymi fazami ruchu wahadła. Amplituda wahadła jest to wielkość
największego wychylenia w jednym kierunku od pionu.

Wychwyty

Wychwyty spełniają w mechanizmie zegarowym dwie podstawowe funkcje:

1– przekazują energię mechaniczną od napędu poprzez przekładnię chodu do regulatora,

w celu utrzymania go w ruchu,

2– powstrzymuje ruch przekładni i zwalnia ją o stały kąt obrotu w czasie każdego wahnięcia

regulatora, zaliczając w ten sposób jego wahnięcia.

Wychwyt składa się z koła wychwytowego napędzanego przez przekładnię chodu i z kotwicy,
która przez urządzenie pośredniczące współpracuje z regulatorem.. Kotwica jest dźwignią
dwuramienną. Na obwodzie koła wychwytowego znajdują się zęby lub kołki osadzone z boku
wieńca, które zazębiają się z paletami kotwicy: wejściową i wyjściową.

Rys. 16 Elementy wychwytu [2].

Ząb koła wychwytowego ześlizguje się kolejno po skośnych powierzchniach impulsu obu

palet i w ten sposób przechyla kotwicę raz w jedna, raz w drugą stronę.

Gdy regulator znajduje się w położeniu równowagi, kotwica pod działaniem regulatora

uwalnia spoczywający na palecie ząb koła wychwytowego. Następnie ząb ślizga się po
powierzchni impulsu palety i naciskając na nią przekazuje impuls regulatorowi. Po
opuszczeniu powierzchni impulsu pracujący ząb wykonuje odpad i jest teraz swobodny.
Druga paleta wsuwa się w tym czasie między dwa inne zęby, z których jeden spada na
powierzchnię spoczynku palety, powodując zatrzymanie się koła wychwytowego, czyli tzw.
spoczynek. Ponieważ jednak regulator podąża naprzód, kotwica przechyla się nieco dalej
w tym samym kierunku i paleta zagłębia się bardziej we wrąb koła wychwytowego – jest to
droga stracona (ruch martwy) kotwicy i ruch uzupełniający regulatora. Regulator zawraca,
następuje nowe uwolnienie koła wychwytowego i dalej powtarzają się ruchy.

W działaniu wychwytów kotwicowych za każdym wahnięciem regulatora można

wyróżnić 4 fazy: spoczynek, uwalnianie ze spoczynku, impuls, odpad zęba od palety i w tym
czasie spad innego zęba na druga paletę. W okresie wahania fazy te powtórzą się 2 razy: raz
na jednej palecie, raz na drugiej.

W zegarach mechanicznych stosuje się dwa rodzaje regulatorów: wychwyty do zegarów

wahadłowych oraz do zegarów balansowych.

Istnieje bardzo dużo rodzajów i odmian konstrukcji wychwytów do zegarków.
Jednym z wychwytów stosowanych do mechanizmów zegarowych jest wychwyt

Grahama. Zalicza się on do wychwytów spoczynkowych. Zęby koła wychwytowego są

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

pochylone w kierunku ruchu koła. Liczba zębów bywa różna – najczęściej wynosi 30. Końce
zębów są nieco ścięte. Kotwice wychwytu Grahama są stalowe. Palety w kształcie odcinków
pierścienia kołowego są zamocowane na ramionach kotwicy za pomocą płytek stalowych
i wkrętów. Po zluzowaniu wkrętów można palety przesuwać wzdłuż powierzchni spoczynku,
co umożliwia regulację kąta spoczynku.

W działaniu wychwytu Grahama można rozróżnić 4 fazy, składające się z

pojedynczych ruchów, zachodzących między paletą i każdym zębem koła wychwytowego
w czasie ruchu regulatora w jedną stronę. Kolejne położenie palety i zęba podczas tych
ruchów przedstawia rysunek 17.

Rys. 17 Ruchy i fazy działania wychwytu Grahama [2].

I faza:
1.  Ząb koła wychwytowego spada na paletę.
2.  Paleta zatrzymuje ruch przekładni chodu, następuje spoczynek.
II faza:
3.  Paleta zagłębia się nieco dalej we wrąb koła wychwytowego, gdyż wahadło wykonuje

dalej swój ruch uzupełniający – jest to droga stracona – następnie, zgodnie z powrotnym
ruchem wahadła, paleta wysuwa się z powrotem.

4. Gdy paleta wysunie się całkowicie z wrębu koła wychwytowego, następuje uwolnienie

ruchu przekładni.

III faza:
5. Ząb przesuwa się po skośnej powierzchni palety, przechyla kotwicę i za pośrednictwem

widełek przekazuje wahadłu impuls.

IV faza:
6. Po opuszczeniu palety ząb oddala się od niej swobodnie na odległość kąta odpadu, w tym
samym czasie inny ząb spada na drugą paletę.
7. i 8. Odnoszą się do drugiej palety i przedstawiają I fazę działania: zatrzymanie ruchu

przekładni i spoczynek.

Dużą zaletą wychwytu Grahama jest to, że impuls odbywa się prawie w pionowym

(środkowym) położeniu wahadła i trwa stosunkowo krótko, dlatego wpływ jego na okres
wahań jest bardzo mały. Opory tarcia podczas ruchu uzupełniającego wahadła są prawie
symetryczne.

Do wad zalicza się fakt, że mechanizm zegarowy z tym wychwytem jest bardzo wrażliwy

na niewielkie nawet odchylenie od pionu, oraz że zanika moment napędowy w czasie jego
nakręcania i nieznaczne cofnięcie koła wychwytowego w tym czasie może spowodować
uderzenie, powodując uszkodzenie zęba lub palety.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Przekładnia chodu

Przekładnia chodu jest to kilkustopniowa przekładnia przyspieszająca, która przekazuje

energię napędu do regulatora, w celu podtrzymania jego ruchu i zlicza wahnięcia lub obroty
regulatora. Przekładnia chodu jest tak skonstruowana, że oś na której jest zamocowana
wskazówka minutowa obraca się raz na godzinę. Między osią minutową a sekundową
przełożenie wynosi 60 : 1. Obecnie bardzo często przekładnia chodu nie posiada osi
minutowej. Przykład takiej przekładni przedstawia poniższy rysunek. Jest to typ przekładnia
trzystopniowa.

Rys. 18 Schemat przekładni chodu [ 10 ]

Ćwiertnik na którym jest osadzona wskazówka minutowa, oraz koło godzinowe z

⎡4

, na

którym jest osadzona wskazówka godzinowa, otrzymują napęd od bębna z

do którego jest

przymocowane jest cierne koło zmianowe z

⎡2

, z zębnikiem zmianowym z

⎡3

. Przełożenie

między ćwiertnikiem a kołem godzinowym wynosi 1/4, dlatego bęben napędowy wykonuje
1/4 obrotu na godzinę. Dlatego przełożenie całkowite i

przekładni chodu będzie wynosić:

1
4

z z z

⋅ ⋅

⋅ =

⋅ ⋅

⋅

z -

liczba zębów koła wychwytowego,

- liczba pojedynczych wahnięć regulatora w ciągu godziny,

do z

– liczby zębów kół w przekładni.

Przekładnia wskazań
Przekładnia wskazań to dwustopniowa przekładnia zwalniająca, która służy do napędzania
wskazówki godzinowej. Przekładnia wskazań jest połączona z przekładnią chodu sprzęgłem
ciernym, które umożliwia nastawienie wskazówek zegara. Schemat budowy przekładni
wskazań z osią minutową przedstawia rysunek 19.

Rys. 19 Przekładnia wskazań mechanizmu zegarowego [2].

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Części składowe:
1 - czop osi minutowej, 2 – ćwiertnik, 3 – koło godzinowe, 4 – tulejka, 5 – wytłoczenie na
tulejce, 6 – podtoczenie na czopie 1.

Oś minutowa stanowi całość z zębnikiem minutowym. Przedłużony czop 1 osi minutowej

w połowie swej długości ma stożkowe podtoczenie 6. Na tym czopie jest osadzony ćwiertnik
2 z tulejką 4 w której w środkowej części ma wytoczenie .5. W tym miejscu tulejka jest nieco
ściśnięta, wskutek czego tworzą się w niej dwa karby, które utrzymują ćwiertnik na czopie osi
minutowej. Sprężynująca część tulejki ćwiertnika, obejmująca czop osi minutowej, tworzy
sprzęgło cierne. Koło godzinowe 3 jest umieszczone obrotowo na tulejce ćwiertnika.

Napędy w mechanizmach zegarowych

Zdaniem napędów w mechanizmach zegarowych jest dostarczenie energii potrzebnej do

utrzymania w ruchu regulatora oraz do pokonania oporów ruchu przekładni zębatej i innych
poruszających zespołów poruszających się zespołów mechanizmu. W zegarach
mechanicznych mają zastosowanie dwa rodzaje napędów:
– napęd obciążnikowy,
– napęd sprężynowy.

Wspólną cechą napędów jest zdolność do pobierania z zewnątrz energii mechanicznej

przez tzw. naciąg, magazynowania jej w postaci potencjalnej w ciągu dowolnego czasu
i oddawania jej w dowolnej chwili jako energii kinetycznej. Każdy z tych naciągów może
mieć naciąg mechaniczny lub elektryczny. Naciąg elektryczny przetwarza energię elektryczną
na mechaniczną za pomocą elektromagnesu lub silniczka elektrycznego. Naciąg mechaniczny
może być ręczny za pomocą klucz albo automatyczny wykorzystujący ruch ręki.

Napęd obciążnikowy daje jednakowy moment napędowy, ale może być tylko stosowany

w zegarach nieprzenośnych. Natomiast napęd sprężynowy daje zmienny moment napędowy
w miarę rozwijania się sprężyny, ale może być stosowany w zegarkach wszystkich typów.

Zasadę działania napędu obciążnikowo-strunowego przedstawia poniższy rysunek.

Rys. 20 Napęd obciążnikowy [ 2 ]

Części składowe:
1 – obciążnik, 2 –cięgło, 3 – bęben napędowy, 4 – koło zapadkowe, 5 – zapadka, 6 – koło
napędowe.

Obciążnik 1 jest zawieszony na cięgnie 2 nawiniętym na bębnie napędowym 3. Pod

wpływem siły ciężkości działającej na obciążnik na bębnie napędowym powstaje moment,
który za pośrednictwem przymocowanego do bębna koła zapadkowego 4 i zapadki 5
przenoszony jest na koło napędowe 6 napędzające przekładnię chodu. Główną zaletą
opisanego napędu jest bardzo równomierny moment napędowy. Wadą napędu
obciążnikowego przedstawionego na rysunku, jest zanik momentu napędowego podczas

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

podciągania obciążnika przez obracanie bębna w lewo na kole napędowym (nakręcania
zegara). Brak momentu napędowego powoduje przerwę w działaniu mechanizmu i może
spowodować uszkodzenie wychwytu. W celu wyeliminowaniu powyższego zjawiska, stosuje
się napęd pomocniczy. Przykładem napędu pomocniczego jest urządzenie przeciwzapadkowe,
które występuje w przedstawionym schemacie kinematycznym mechanizmu zegarowego,
w punkcie 4.2.1.
W zespole napędowym mechanizmu zegarowego znajduje się podzespół zapadkowy.
Zadaniem zapadki jest:
– zapobiegać gwałtownemu rozwinięciu się naciągniętej sprężyny, lub opadnięcia

obciążnika,

– przenosi moment napędowy na przekładnię chodu,
– umożliwia nakręcenie zegara.

Naciągi

Urządzeniem naciągowym nazywa się zespół części mechanizmu zegarowego służącego

do nakręcania zegara, czyli nagromadzenia energii potrzebnej do jego napędu.
W mechanizmach zegarowych o napędzie obciążnikowym lub sprężynowym z naciągiem
ręcznym energia gromadzona w urządzeniu pochodzi od siły ludzkiej. W zegarach obciążniki
podciąga się bezpośredni rękami, natomiast w mechanizmach sprężynowych nakręca się za
pomocą klucza. Obecnie są stosowane naciągi za pomocą główki, zamontowanym na wałku
naciągowym. Urządzenie naciągowe jest zwykle tak skonstruowane, że po częściowym
wysunięciu główki wraz z wałkiem naciągowym może ono służyć również do nastawienia
wskazówek zegarka.

Szkielety mechanizmów

Szkielet, zwany też korpusem służy za podstawę do ułożyskowania poszczególnych osi

przekładni oraz do umocowania wszystkich innych ruchomych i nieruchomych części.
Szkielet składa się z płyt, połączonych słupkami (filarkami ), oraz mostków i półmostków.
Płyta od strony tarczy nazywa się przednią (dolną), a druga nazywa się tylną (górną).
Chociaż szkielety nie biorą bezpośrednio udziału w pracy mechanizmu, jednak ich wymiary
wpływają decydująco na działanie. Dlatego stawia się im podobne wymagania niezmienność
i wymiarów jak i częścią ruchomym. Powinny więc być konstruowane sztywno i nie zmieniać
wymiarów z biegiem czasu. Konstrukcje szkieletów powinny zapewniać również  łatwość
montażu. W mechanizmach zegarowych spotyka się szkielety złożone  z przedniej  i z części
płyty tylnej oraz kilku mostków. W zależności od zajmowanej powierzchni płyty tylnej
w stosunku do płyty przedniej można rozróżnić szkielet całopłytowy, półpłytowy. W takich
szkieletach płyta tylna, lub tylko jej część, umocowana jest na słupkach, a półmostki sa
ustalane kołkami i przykręcone wkrętami do płyty przedniej. Łożyska czopów osi i wałków
znajdują zamocowanie w płytach, których grubość musi być tak dobrana, aby szkielet był
dostatecznie sztywny i aby czopy miały wystarczającą powierzchnię pracującą. Rysunek 21
przedstawia płytę szkieletową która jest podstawa osadzenia czopów wałków i osi.

Rys. 21 Płyta szkieletowa [10].

Płyty ażurowe stosowane są zwykle w

mechanizmach zegarowych i

zegarach

popularnych. Zaletą takich płyt jest oszczędność na materiale, znacznie łatwiejsze składanie
mechanizmu i ułatwiony wgląd do jego wnętrza, podczas montażu. Powierzchnie płyt są

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

szlifowane a następnie powlekane warstwą trwałego lakieru. Mostki i półmostki stosuje się
w sytuacjach, jeżeli gdy części obrotowe nie mieszczą się między płytami albo są krótsze i nie
mogą być w obydwu płytach ułożyskowane.

4.4.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz, czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.  Wyjaśnij jaką funkcję w mechanizmie zegarowym spełniają regulatory.
2.  Określ z jakim urządzeniem współpracuje regulator.
3.  Wymień rodzaje regulatorów i zasady ich działania.
4.  Wyjaśnij na czym polega właściwość regulatora nazywana izochronizmem.
5.  Scharakteryzuj określenia: okres wahania i amplituda i podaj czego one dotyczą.
6.  Określ jakie funkcje w mechanizmie zegarowym spełniają wychwyty.
7.  Wyjaśnij zadanie jakie spełnia kotwica wraz z paletami w wychwycie.
8.  Określ jaką funkcje w mechanizmie zegarowym spełnia przekładnia chodu.
9.  Określ jak nazywa się oś na której zamocowana jest wskazówka godzinowa.
10.  Określ jak nazywa się oś na której zamocowana jest wskazówka minutowa.
11.  Wyjaśnij, od czego zależy przełożenie pomiędzy osią minutową a osią koła

wychwytowego.

12.  Wyjaśnij jaką funkcje w mechanizmie zegarowym spełnia przekładnia wskazań.
13.  Wyjaśnij cel stosowania sprzęgła ciernego w przekładni wskazań.
14.  Określ jakie zadanie spełnia w mechanizmie zegarowym napęd.
15.  Wyjaśnij zasadę działania napędu obciążnikowego.
16.  Określ jaką funkcję w mechanizmie zegarowym spełnia urządzenie naciągowe.

4.4.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Przyporządkuj,

a) wymienione części:

soczewka, cięgło, zębnik minutowy, sprzęgło cierne, wskazówka godzinowa, paleta
wejściowa, balans, obciążnik, kotwica, przeciwzapadka, włos, zapadka, ćwiertnik,
sprężyna napędowa, koło godzinowe, koło zapadkowe,

b) do wymienionych podzespołów:

regulator chodu, wychwytu, napędów, przekładni chodu, przekładni wskazań, przekładni
wskazań.
Spośród rzeczywistych części, wybierz wymienione w punkcie „a” i zrób zbiory części

odpowiadające podzespołom wymienionym w punkcie „b”.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)   uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela.
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.4.1 z poradnika dla ucznia.
3)   dokonaj analizy podzespołów mechanizmu zegarowego.
4)   zlokalizuj wybrane części i podzespoły w rzeczywistym mechanizmie zegarowym

i zidentyfikuj ich funkcje.

5)   Sporządź zbiory części odpowiadające wymienionym w ćwiczeniu podzespołom.
6)   Przygotuj się do prezentacji rozwiązania zadania.
7)   dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o

losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Wyposażenie stanowiska pracy:

Ćwiczenie 2

Rys. 22 Schemat przekładni [1].

Dla przedstawionego schematu przekładni chodu oblicz całkowite przełożenie- ic, liczbę
wahnięć regulatora na godzinę- n h, mając dane: bębna napędowego Z

= 128, zębnika

pośredniego Z

= 8, koła pośredniego Z

= 84, zębnika pośredniego Z

= 7, koła pośredniego

= 60, zębnika wychwytowego Z

= 6, koła wychwytowego Z= 18.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś:

1)   uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela.
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.4.1 z poradnika dla ucznia.
3)   ustal wzory jakie zastosuje do obliczenia przełożenia przekładni oraz liczby wahnięć

regulatora na godzinę.

4) na podstawie ustalonych wzorów oraz podanych wartości w treści ćwiczenia wyliczyć

poszukiwane wartości.

5) przygotować się do prezentacji rozwiązania zadania.
6) dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia w

oparciu o losowo

zaprezentowane poprawnie wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego (lub rzeczywisty mechanizm zegarowy),
–  poradnik dla ucznia,
–  tablice zespołów i części mechanizmów zegarowych,
–  katalogi części mechanizmów zegarowych,
–  normy PN i EN.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.4.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) określić zadanie jakie spełniają regulatory w działaniu mechanizmu

zegarowego?

⁭

2) wymienić rodzaje regulatorów?

⁭

3) wyjaśnić z jakich podstawowych części są zbudowane regulatory?

⁭

4) określić zadanie jakie spełnia wychwyt w działaniu mechanizmu

zegarowego?

⁭

5) wyjaśnić zasadę działania wychwytu?

⁭

6) określić znaczenie jakie spełniają palety w wychwytach?

⁭

7) wyjaśnić zasadę współpracy wychwytu z regulatorem?

⁭

8) wyliczyć przełożenie przekładni chodu?

⁭

9) wyjaśnić funkcję jaką spełnia przekładnia chodu?

⁭

10) określić zadanie jakie spełnia sprzęgło cierne w przekładni wskazań?

⁭

11) wyjaśnić jaką funkcję jaką spełniają napędy?

⁭

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

4.5. Montowanie mechanizmu zegarowego

4.5.1. Materiał nauczania

Mycie i czyszczenie części

Do składania mechanizmu zegarowego przystępuje się po jego odtłuszczeniu. Należy

pamiętać, że dokładne oczyszczenie wszystkich części ma decydujący wpływ na konserwację
smaru. Przeprowadzenie mycia ma spowodować usunięcie środków konserwujących jakimi
są zabezpieczone części w magazynach. Mycie wykonuje się środkami ciekłymi o działaniu
chemicznym. Działanie nie powinno uszkadzać powierzchni czyszczonych powierzchni.
Czyszczenie może być ręczne lub mechaniczne. Do mycia i płukania części są używane takie
ciecze jak nafta, benzyna, benzol, eter, alkohol i

roztwory wodne alkaliów.

Najpraktyczniejsza do ręcznego czyszczenia jest benzyna. Każdą część przytrzymuje się
chwytakami i czyści dokładnie małym pędzelkiem malarskim z krótkim włosem. Wymyte
części układa się na czystej gładkiej bibule lub płycie szklanej, aby obeschły. Ułożone części
przykrywa się kloszem, aby się nie zakurzyły. Przy składaniu mechanizmu nie należy części
dotykać gołymi palcami, gdyż plamy od potu, zwłaszcza na powierzchniach polerowanych, są
trudne do usunięcia. Świeże odciski należy natychmiast wytrzeć irchą. Wszystkie części
należy brać chwytakami. Oprócz czyszczenia ręcznego stosuje się czyszczenie mechaniczne.
Do czyszczenia mechanicznego używamy czyszczarkę ultradźwiękową lub wibracyjną.

Składanie mechanizmów jest ściśle połączone z jego smarowaniem. Nie można tych

czynności oddzielać od siebie, gdyż niektóre części smarujemy przed wmontowaniem do
podzespołu. W mechanizmach zegarowych smarujemy zasadniczo wszystkie miejsca trących
się powierzchni, z wyjątkiem zazębień. Do smarowania mechanizmów używa się 5 rodzajów
olejów, oznaczonych numerami od 1 do 5, a czasami dla wyraźnego rozróżniania używa się
kolorów.
Olej nr 1 (ozn. kolorem zielonym )- używa się do smarowania : palety i łożyska wychwytów,
łożyska balansów,
Olej nr 2 ozn. kolorem czerwonym )- łożyska przekładni chodu,
Olej nr 3 (ozn. kolorem niebieskim)- wychwyty, oraz zespół bębna sprężyny,
Olej nr 4 (ozn. kolorem żółtym)- wychwyty i łożyska zegarków domowych, sprężyny
napędowe budzików,
Olej nr 5 (ozn. kolor czarny)- urządzenia naciągowo-nastawcze w zegarach, koła ślimakowe.
Do każdego rodzaju smaru powinna być osobna smarownica (oliwiarka), z które nabiera się
oleju do smarowania mechanizmu. Ilość smaru do każdego łożyska powinna być dokładnie
dozowana. Należy pamiętać, że zbyt duża ilość smaru jest bardziej szkodliwa niż za mała,
gdyż może spowodować zatrzymanie mechanizmu.

Przykład montażu mechanizmu zegarowego

Przykładowa kolejność montażu mechanizmu zegarowego, którego zasadę działania

przedstawia rys. 15 przedstawiony w punkcie 4.1.1 materiałów dla ucznia.
Przygotowane części do montażu rozpoczynamy od usunięcia  środków konserwujących
poprzez mycie i następnie wysuszeniu. Należy pamiętać, że zachowanie porządku i czystości
na stanowisku decyduje o jakości wykonania montażu. Podczas wykonywania operacji
montażu należy posługiwać się właściwymi narzędziami. Nie należy części przeznaczonych
do montażu chwytać gołymi palcami.
Kolejność zabiegów montażowych jest następująca:
Zabieg 1  – wsuniecie na oś wychwytową 22 koła wychwytowego 25;
Zabieg 2  – wsunięcie na oś z zębnikiem 19 koła pośredniego 21;
Zabieg 3   – wsunięcie na oś minutową 11 koła minutowego 18;

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zabieg 4 – zamocowanie na kole przeciwzapadkowym 6 poprzez nitowanie zapadki 5;

Nitowanie powinno zapewnić swobodny obrót zapadki na nicie.

Zabieg 5 – zamontowanie dwoma nitami sprężynę na obwodzie koła przeciwzapadkowego 6;

Sprężyna powinna naciskać na zewnętrzną powierzchnię zapadki 5.

Zabieg 6 – wsunięcie na wałek kotwicy 26 kotwicy 27 oraz widełek 30;

Podczas montażu kotwicy należy zwrócić szczególna uwagę aby prawidłowo

zamocować palety na widełkach.

Rysunek nr 23 przedstawia a) – paletę wejściową, b) – paletę wyjściową.

Rys. 23 Palety: a) wejściowa, b) wyjściowa [10].

Zabieg 7 – założenie koła zapadkowego 4 na wałek naciągowy 8;
Zabieg 8 – założenie sprężyny talerzykowej na wałek naciągowy 8 i dociśnięcie kołem

przeciwzapadkowym 6 z zapadką;

Zapadka 5 powinna wchodzić w wręb koła zapadkowego 4. Przed montażem

sprężyny talerzykowej, należy jej powierzchnie czołowe posmarować olejem nr 4.

Zabieg 9 – założenie koła napędowego 9 na wałek naciągowy 8;

Koło napędowe 9 powinno oprzeć się o koło przeciwzapadkowe 6.

Zabieg 10 – włożenie do odpowiedniego otworu w płycie przedniej mechanizmu kompletną

oś napędową;

Zabieg 11 – włożenie do odpowiedniego otworu w płycie przedniej mechanizmu oś 19;
Zabieg 12 – włożenie do odpowiedniego otworu w

płycie przedniej mechanizmu oś

wychwytową 22;

Zabieg 13 – nałożenie na czopy filarków płyty przedniej mechanizmu płyty tylnej

mechanizmu;

Zabieg 14 – skręcenie płyty tylnej i przedniej dwoma nakrętkami, które są najbliżej osi

minutowej10;
Na pozostałe filarki nie nakładamy nakrętek, aby można było lekko uchylać
płyty podczas montowania pozostałych części. Nie należy dociskać płyt ostrymi
końcami chwytaka, aby ich nie pokaleczyć.

Zabieg 15 – sprawdzenie luzów poszczególnych osi przekładni;

Wszystkie osie powinny lekko się obracać. Jest to wystarczający sprawdzian
poprawnego zmontowania przekładni. W przypadku wystąpienia nierównej
pracy, zacinania się przekładni lub zbyt dużych luzów, należy zdemontować
układ i wymienić wadliwe części.

Zabieg 16 – smarowanie olejem nr 2 wszystkich łożysk w płycie tylnej i przedniej;

Operację smarowania należy wykonać bardzo staranie i uważnie aby nie
pominąć żadnego łożyska. Nadmiar oleju natychmiast usunąć czystą ścierką
z irchy.

Zabieg 17 –  nawinięcie na bęben 3 struny 2 i zabezpieczenie struny przed rozwijaniem;
Zabieg 18 –  wmontowanie kompletnego wałka naciągowego 8 do mechanizmu;
Zabieg 19 –  wmontowanie w płytę tylną zapadki 7;
Zabieg 20 –  wmontowanie wałka kotwicy 26 do mechanizmu;

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Zabieg 21 – sprawdzenie luzu osiowego oraz współpracę koła wychwytowego 25 z paletami

kotwicy 27;

Obecnie coraz częściej wałek kotwicy jest osadzany w osobnych mostkach.

Należy pamiętać, aby nie montować mostka dla wałka kotwicy i nie montować
wałka kotwicy przed zamontowaniem przekładni. W kolejności należy wstawić
wszystkie osie w łożyskach płyt, sprawdzić ich działanie i przeprowadzić
smarowanie łożysk.
Podczas montażu kotwicy należy sprawdzać współpracę kotwicy z kołem
wychwytowym. Należy sprawdzić na obu paletach spoczynek, drogę straconą,
odpad. W szczególności należy sprawdzić luzy widełek. Spoczynek zwiększa się

tylko poprzez przesuwanie palet.

Natomiast

drogę traconą obserwujemy:

– na powierzchni spoczynku 1 – rys.18

– między drążkiem widełek a słupkiem ograniczającym 2,

– między końcem palety a tyłem zęba – 3.

Przyczyną niejednakowego odpadu mogą być niejednakowe palety lub

niewłaściwa kotwica.

Rys. 24 Trzy miejsca obserwacji drogi straconej [2].

Zabieg 22 –  smarowanie łożyska wałka kotwicy olejem nr 2;
Zabieg 23 –  założenie na oś minutową uprzednio nasmarowany olejem nr 3 ćwiertnik 12;
Zabieg 24 –  założenie sprężyny ciernej na koło zmianowe 13 wraz z zębnikiem zmianowym 14;
Zabieg 25 –  zabezpieczenie  podkładką i

wkrętem (lub kołkiem) przed przesunięciem

osiowym koła zmianowego 13;

Zabieg 26 – mocowanie mechanizmu w obudowie;

Mocowanie powinno być odpowiednio mocne i nie sprawiać dużych trudności
podczas wyjmowania mechanizmu z obudowy. Należy zwrócić uwagę, że silne
zamocowanie jest konieczne nie tylko dla podtrzymania mechanizmu, ale także
w celu wytrzymania dodatkowego obciążenia wynikającego z nakręcania

mechanizmu.

Zabieg 27 – mocowanie tarczy zegarowej;

Tarcza zegarowa jest zamocowana w pewnej odległości od płyty przedniej.

Mocujemy ją za pomocą stopek i wkrętów. Sposób ten zapewnia sztywne
umocowanie tarczy i nie sprawia trudności przy rozmontowaniu i montowaniu
mechanizmu podczas naprawy.

Zabieg 28 – mocowanie wskazówek;

Wskazówkę godzinową, która często ma tulejkę, wciskamy na tulejkę
godzinową, natomiast minutową na czopie ćwiertnika. Natomiast wskazówkę
sekundową, która ma także tulejkę wciskamy na czop osi sekundowej.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Sprawdzenie poprawności montażu

Po zakończeniu operacji montażu przystępuje się do sprawdzenia poprawności montażu.

Badanie mechanizmu zegarowego polega na wyszukiwania i ustalania przyczyn złego
funkcjonowania lub zatrzymania się zegara. Przyczyną złego funkcjonowania mechanizmu
mogą być wadliwe części, które zostały zmontowane w układ lub wadliwy montaż. Szybkie
odnalezienie i prawidłowe usunięcie usterki zależy od umiejętności zegarmistrza i jego
wprawy, którą nabywa się stopniowo. Do badania oraz wyszukiwania usterek potrzebne są
przede wszystkim chwytaki i lupa. Chwytakami bada się luzy w łożyskach, łożyskach przez
lupę sprawdza działanie wychwytu. Do badania większych mechanizmów zegarowych
praktyczne są lupy dwuoczne o niewielkim powiększeniu. Przy sprawdzaniu mechanizmów
stosuje się sprawadzarkę, która służy do wyregulowania chodu , ale również pomaga
sprawdzić poprawność montażu. Jako sprawdzian poprawności działania mechanizmu
zegarowego stosuje się osłuchanie. W celu wzmocnienia stuków i szmerów mechanizmu,
wkłada się go do naczynia blaszanego lub bakelitowego. Innym sposobem jest osłuchanie
pracy mechanizmu przez słuchawkę membranową, które wzmacniają stuki i szmery.

Wadą zakłócającą chód zegara może być ocieranie wskazówki minutowej o szkło

obudowy lub zaczepianie wskazówek o siebie. Do kolejnych częstych usterek, z którymi
możemy się spotkać po wykonaniu operacji montażu mechanizmów zegarowych zaliczamy:
a)  ocieranie się wahadła o obudowę lub obciążnik,
b)  skrzywienie zawieszki lub zwichrowania sprężynki zawieszki wahadła,
c)  za luźne umocowanie widełek na wałku kotwicy,
d)  za duży luz widełek na pręcie wahadła lub zupełny brak tego luzu,
e)  niejednakowe odpady i spoczynki,
f)  za duży luz wzdłużny lub brak luzu w osiach przekładni chodu,
g)  bicie promieniowe kół zębatych,
h)  brak dostatecznego tarcia w w sprzęgle ciernym między przekładnią chodu a przekładnią

wskazań, wskutek czego mechanizm zegarowy chodzi, wskazówki stoją.
Po przeprowadzeniu sprawdzenia poprawności montażu oraz usunięciu usterek lub

wadliwych części przystępuje się do kończącą proces montażu operację regulacji
mechanizmu.

Regulacja mechanizmu zegarowego

Regulacją nazywa się zabiegi wykonane w mechanizmie, zmierzające do uzyskania jego

wskazań jak najbardziej zbliżonych do wzorcowych. W przypadku mechanizmów
zegarowych jako wzorzec może być zegar precyzyjny wysokiej klasy. Sprawdzanie chodu
powinno odbywać się w odstępach dobowych. Rozróżnia się regulację zwykłą i precyzyjną.
Regulacja zwykła ogranicza się do zmiany długości wahadła przez przesunięcie soczewki
nakrętką regulacyjną. Regulacja precyzyjna polega na usunięciu przyczyn wewnętrznych
zakłócających izochronizm regulatora. Proces regulacji można podzielić na regulację wstępną
i ostateczną. Regulację wstępną zwaną też przyspieszoną wykonujecie po wykonaniu
montażu polega na sprawdzeniu dokładności wskazań częściej niż raz na dobę, aby skrócić
czas regulacji. Często stosowanym sposobem przyspieszonej regulacji wstępnej jest
porównywanie tykania regulowanego zegara z tykaniem zegara wzorcowego albo porównanie
wahania ich regulatorów. Zegar regulowany musi mieć taki sam okres wahań regulatora, jak
zegar wzorcowy. W ciągu minuty obserwuje się oba zegary i jeżeli w tym czasie chodzą
zgodnie, to różnica ich wskazań nie będzie większa niż jedna minuta na dobę.

Regulacja ostateczna ma na celu usunięcia możliwie najmniejszych uchybień chodu

zegara za pomocą nakrętki regulatora. Przesunięcie w górę nakrętki powoduje przyspieszenie,
a w dół – opóźnienie. Nakrętkę należy pokręcać ostrożnie, przytrzymując jednocześnie

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

soczewkę, aby przez energiczny obrót nie skrzywić lub nie złamać sprężyny zawieszki.
Wahadło należy uruchamiać lekkim wychyleniem od pionu, a nie energicznym pchnięciem.

Nawet najbardziej starannie wykonana regulacja jest obarczona pewnym błędem,

będącym sumą błędów systematycznych i przypadkowych, uzależnionych od czynników
zewnętrznych. Również przy nastawianiu wskazówek popełnia się nieuniknioną
niedokładność, chociaż nie dostrzega się jej wzrokiem. Podstawowym warunkiem
przeprowadzenia prawidłowej regulacji jest wyeliminowanie usterek montażowych.

Jeżeli podczas regulacji wstępnej zostaną stwierdzone duże różnice wskazań, nie

powinno się zegara regulować, gdyż ma poważne wady montażowe, które należy
zlokalizować i usunąć. Każdy mechanizm zegarowy wskazuje błędy wskazań, które mają
przyczyny w różnych zjawiskach lub usterkach. Mogą to być przyczyny zewnętrzne lub
wewnętrzne. Przyczynami zewnętrznymi powodującymi nieregularny chód mechanizmu
zegarowego są zmiany temperatury i ciśnienia atmosferycznego, wpływy magnetyczne oraz
zmiany miejsca ustawienia. Nieregularność chodu wynikająca z zmian temperatury usuwa się
kompensacją wahadła. Gdy regulator nie ma urządzenia kompensacyjnego, nie należy
w czasie regulacji w różnych temperaturach starać się doprowadzić go do osiągnięcia
wysokiej dokładności chodu.

Przyczynami wewnętrznymi są błędy w ułożyskowaniu i zazębieniu, zmienność tarcia

w różnych pozycjach, błędy wychwytu. Sprawdzenie symetrii pracy wychwytu rozpoczyna
się od pionowego ustawienia obudowy mechanizmu zegarowego. Zasadę wyrównywania
symetrii pracy wychwytu przedstawia rysunek.

Rys. 25 Zasada wyrównywania symetrii pracy wychwytu w zegarze wahadłowym [2].

Po podciągnięciu odważnika słychać chód zegara jako charakterystyczne tykanie,

spowodowane uderzeniami zębów koła wychwytowego w palety. W dobrze ustawionym
wychwycie uderzenia te mają jednakową siłę i następują w równych odstępach czasu. Jeżeli
jedno uderzenie jest słabsze, a drugie silniejsze, ale następują w równych odstępach czasu,
oznacza to, że odpad jest nierówny. Po tej stronie, po której jest większy odpad, uderzenie
zęba jest silniejsze, a więc i głośniejszy stuk. Chód wyrównujemy, obracając nieco drążek
widełek na wałku kotwicy. Niejednakowe odstępy czasu między poszczególnymi uderzeniami
zębów są wynikiem niejednakowego ruchu uzupełniającego wahadła, a tym samym
niejednakowej drogi straconej kotwicy, którą należy wyrównać odchyleniem drążka widełek.
Po tej stronie, po której kotwica mniej się zagłębia, odstęp czasu do następnego uderzenia jest
krótszy a po przeciwnej stronie dłuższy. Aby odstępy czasu były jednakowe, drążek widełek
należy odchylić w tę stronę, po której odstęp czasu do następnego uderzenia jest krótszy.

W dobrze ustawionym wychwycie Grahama odpady i spoczynki na obu paletach

powinny być jednakowe. Dlatego przy badaniu wychwytu trzeba na nie zwrócić szczególną
uwagę i jeśli nie są jednakowe to należy je wyrównać. Przyczyną niejednakowego odpadu
w wychwytach Grahama może być:
–  wadliwe koło,
–  niewłaściwa odległość osi koła wychwytowego i kotwicy,
–  niewłaściwa rozwartość kotwicy.
Wady koła mogą pochodzić od usterek: niejednakowa podziałka, niecentryczne osadzenie
koła na osi, skrzywione zęby.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Niewłaściwa odległość osiowa koła wychwytowego i kotwicy jest najczęstszą przyczyną
niejednakowego odpadu. Gdy odległość osi jest za mała, wtedy odpad zewnętrzny także jest
za mały albo zupełnie go nie ma, natomiast odpad wewnętrzny jest za duży. Gdy odległość
osi jest za duża, wtedy odpad zewnętrzny jest także za duży, a odpad wewnętrzny za mały lub
całkowicie zanika. Wielkość odpadów ocenia się wzrokowo, obserwując przez lupę odpad
przy jednej palecie, a następnie przy drugiej i porównuje, czy są jednakowe. Jeżeli zauważy
się, że odpad zewnętrzny jest za duży, należy zmniejszyć odległość osi. Czop wałka kotwicy
jest zwykle osadzony w łożysku mimośrodowym, co umożliwia łatwe regulowanie właściwej
odległości. Należy pamiętać, że przez zmianę odległości osi zmienia się tylko odpad,
natomiast regulację spoczynku wykonuje się przesuwaniem palet.

4.5.2. Pytania sprawdzające

Odpowiadając na pytania, sprawdzisz , czy jesteś przygotowany do wykonania ćwiczeń.
1.  Określ w jakim celu stosujemy mycie części składowych mechanizmu zegarowego.
2.  Wymień kilka przykładów środków myjących.
3.  Wyjaśnij cel stosowania smarowania części.
4.  Wymień sposoby oznaczenia środków smarowych i podaj po jednym przykładzie do

którego smarowania sa używane.

5.  Określ nazwę płyty szkieletowej od której zaczyna się proces montażu.
6.  Podaj od jakich pierwszych operacji należy rozpocząć montaż.
7.  Wyjaśnij po jakiej operacji montażowej dokonujemy smarowania osi przekładni.
8.  Określ po wykonaniu jakich operacji montażu mechanizmu montujemy wałek z paletami

wychwytu.

9. Wyjaśnij zasadę współpracy regulatora z wychwytem.
10. Wymień o jakich podstawowych czynnościach należy pamiętać podczas prowadzenia

wszystkich operacji montażowych mechanizmu zegarowego.

11. Wymień jakie będą skutki pominięcia smarowania albo niestarannego wykonania tego

operacji.

12.  Określ cel zastosowania sprzęgła zapadkowego w mechanizmie zegarowym.
13.  Określ cel zastosowania przeciwzapadki w mechanizmie zegarowym.
14.  Wyjaśnij kiedy i w jakim celu stosuje się operację sprawdzenia poprawności montażu

mechanizmu zegarowego.

15. Wymień kilka przyczyn które mogą powodować zatrzymanie lub wadliwe wskazania

zegara.

16.  Określ przyczyny nie obracania się wskazówki godzinowej lub minutowej.
17.  Wyjaśnij sposoby sprawdzenia dokładności wskazań.
18.  Określ sposoby jakimi można osłuchać pracę mechanizmu zegara.
19.  Wymień jakie skutki spowoduje przesunięcie nakrętki regulatora wahadłowego w górę.
20.  Wyjaśnij cel stosowania regulacji mechanizmu zegarowego i podstawowy warunek jaki

musi być spełniony aby regulacja była możliwa i skuteczna.

21. Określ rodzaje regulacji mechanizmów zegarowych.

4.5.3. Ćwiczenia

Ćwiczenie 1

Z otrzymanych od nauczyciela części wchodzących w skład mechanizmu zegarowego,

należy wybrać te części, które wchodzą w skład podzespołów;
– szkieletu (obudowy),
– regulatora,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–  przekładni chodu,
–  napędu,
–  przekładni wskazań.

Sposób realizacji ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś

1)   uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.5.1 z poradnika dla ucznia,
3)   zidentyfikuj części i podzespoły i ich funkcje w mechanizmie,
4)   wybierz części w chodzące skład podzespołów,
5)   dokonaj analizy wykonanego ćwiczenia w oparciu o losowo zaprezentowane poprawnie

wykonane ćwiczenie.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  części mechanizmu zegarowego,
–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego,
–  poradnik dla ucznia,
–  tablice zespołów i części mechanizmów zegarowych.

Ćwiczenie 2

Wykonaj montaż wskazanego przez nauczyciela podzespołu mechanizmu zegarowego

korzystając z rysunku złożeniowego i karty instrukcyjnej montażu tego podzespołu.

Sposób realizacji ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś

1)   uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.5.1 z poradnika dla ucznia,
3)   dokonaj analizy rysunku złożeniowego i karty instrukcyjnej montażu wskazanego przez

nauczyciela podzespołu,

4)   zaplanuj wykonanie montażu podzespołu,
5)   zorganizuj stanowisko do pracy do wykonana montażu,
6)   zmontuj wskazany przez nauczyciela podzespół,
7)   dokonaj kontroli jakości wykonanego montażu,
8)   przygotuj się do prezentacji wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  rysunek złożeniowy podzespołu,
–  karta instrukcyjna montażu podzespołu,
–  poradnik dla ucznia,
–  katalogi podzespołów i części mechanizmów zegarowych,
–  części i podzespoły mechanizmu zegarowego,
–  narzędzia i przyrządy do montażu mechanizmu zegarowego.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

Ćwiczenie 3

Zachowując podstawowe zasady obowiązujące przy montażu mechanizmów zegarowych

oraz kolejność operacji montażowych zmontuj mechanizm zegarowy. Po przeprowadzeniu
montażu, wykonaj:
1.  sprawdź poprawność przeprowadzonego montażu,
2.  usuń ewentualne usterki,
3.  wymień przyczyny powstania usterek.

Sposób wykonania ćwiczenia

Aby wykonać ćwiczenie powinieneś

1)   uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.5.1 z poradnika dla ucznia,
3)   dokonaj analizy rysunku złożeniowego i karty konstrukcyjnej montażu mechanizmu

zegarowego,

4)   zaplanuj wykonanie montażu mechanizmu zegarowego,
5)   zorganizuj stanowisko pracy do wykonania montażu,
6)   zmontuj mechanizm zegarowy,
7)   dokonaj kontroli jakości wykonanego montażu,
8)   usuń ewentualne usterki,
9)   przygotuj się do prezentacji wykonanego zadania.

Wyposażenie stanowisko pracy:

–  rysunek złożeniowy mechanizmu zegarowego,
–  karta instrukcyjna montażu mechanizmu zegarowego,
–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
–  poradnik dla ucznia,
–  katalogi podzespołów i części mechanizmów zegarowych,
–  normy PN i EN,
–  części i podzespoły mechanizmu zegarowego,
–  narzędzia i przyrządy do montażu mechanizmów,
–  narzędzia i przyrządy kontrolne,
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego.

Ćwiczenie 4

Opracuj kolejność przeprowadzenia czynności regulacyjnych zmontowanego

mechanizmu zegarowego. Wykonaj czynności regulacyjne zgodnie z opracowanym przez
siebie planem.

Sposób realizacji ćwiczenia:

1)   uważnie wysłuchaj wskazówek nauczyciela,
2)   dokładnie przeczytaj materiał nauczania, punkt 4.5.1 z poradnika dla ucznia,
3)   zorganizuj stanowisko pracy,
4)   wykonaj ćwiczenie z uwzględnieniem uwag podanych w materiałach dla ucznia,
5)   dokonaj analizy poprawności wykonanego ćwiczenia,
6)   przygotuj się do prezentacji wykonanego ćwiczenia.

Wyposażenie stanowiska pracy:

–  części i podzespoły mechanizmu zegarowego,
–  narzędzia i oprzyrządowanie do regulacji mechanizmów zegarowych,
–  narzędzia i przyrządy kontrolne,

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

–  wzorcowy mechanizm zegarowy,
–  plansza lub prezentacja komputerowa przedstawiająca budowę mechanizmu zegarowego,
–  model rzeczywistego mechanizmu zegarowego,
–  poradnik dla ucznia,
–  katalogi podzespołów i części mechanizmów zegarowych.

4.5.4. Sprawdzian postępów

Czy potrafisz:

Tak Nie

1) uzasadnić konieczność przeprowadzenia operacji mycia części przed

rozpoczęciem operacji montażu mechanizmu zegarowego?

⁭

2) uzasadnić konieczność przeprowadzenia operacji mycia części przed

rozpoczęciem operacji montażu?

⁭

3) określić sposób prowadzenia mycia i suszenia części?

⁭

4) uzasadnić konieczność stosowania smarowania części ?

⁭

5) wymienić oleje i podać znakowanie i przykłady zastosowania?

⁭

6) podać części których nie smarujemy w mechanizmach zegarowych?

⁭

7) wymienić powierzchnię bazową od której rozpoczyna się montaż

mechanizmu zegarowego?

⁭

8) przyporządkować części do podzespołów mechanizmu zegarowego?

⁭

9) określić jakie funkcje spełniają zmontowane podzespoły w mechanizmie?

⁭

10) wyjaśnić podstawowe zasady jakie powinieneś przestrzegać aby

prawidłowo zmontować mechanizm zegarowy ?

⁭

11) zmontować mechanizm zegarowy?

⁭

12) określić jakie usterki mogą wystąpić w zmontowanym podzespole

w przypadku popełnienia błędnego montażu?

⁭

13) sprawdzić poprawność przeprowadzonego mechanizmu zegarowego?

⁭

14) wyjaśnić przyczynę powstania usterki podczas montażu mechanizmu

zegarowego ?

⁭

15) usunąć stwierdzoną usterkę?

⁭

16) wymienić rodzaje regulacji mechanizmów zegarowych?

⁭

17) określić kiedy stosujemy regulację wstępną, ostateczną zwykłą

i precyzyjną mechanizmów zegarowych?

⁭

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. SPARWDZIAN OSIĄGNIĘĆ

INSTRUKCJA DLA UCZNIA

1.  Przeczytaj uważnie instrukcję.
2.  Podpisz imieniem i nazwiskiem kartę odpowiedzi.
3.  Zapoznaj się z zestawem zadań.
4.  Test zawiera 23 zadania o różnym stopniu trudności. Są to zadania otwarte, z luką

i wielokrotnego wyboru.

5. Udzielaj odpowiedzi tylko na załączonej karcie odpowiedzi, stawiając w odpowiedniej

rubryce znak X lub wpisując prawidłową odpowiedź. W przypadku pomyłki należy
błędną odpowiedź zaznaczyć kółkiem, a następnie ponownie zakreślić odpowiedź
prawidłową.

6. Test składa się z dwóch części o różnym stopniu trudności: I część – poziom

podstawowy, II część - poziom ponad podstawowy.

7. Pracuj samodzielnie, bo tylko wtedy będziesz miał satysfakcję z wykonanego zadania.
8. Kiedy udzielenie odpowiedzi będzie Ci sprawiało trudność, wtedy odłóż jego rozwiązanie

na później i wróć do niego, gdy zostanie Ci czas wolny.

9. Na rozwiązanie testu masz 90 min.

Powodzenia

ZESTAW ZADAŃ TESTOWYCH

1. Do połączeń ruchowych zaliczamy:

a)  połączenia spawane,
b)  połączenia nitowane,
c)  połączenia śrubowe,
d)  połączenia klejone.

2. Do połączeń nie rozłącznych zaliczamy:

a)  połączenia nitowane,
b)  połączenia śrubowe,
c)  połączenia wieloklinowe,
d)  połączenia kołkowe.

3. Konstrukcja wychwytu w mechanizmach zegarowych składa się z:

a)  koła zębatego i kotwicy z paletami,
b)  koło wychwytowe i kotwicy z paletami,
c)  koła zapadkowego i kotwicy z paletami,
d)  zębnika i kotwicy z paletami.

4. Wychwyt mechanizmu zegarowego współpracuje bezpośrednio z:

a)  regulatorem,
b)  ćwiertnikem,
c)  kołem zapadkowym,
d)  obciążnikiem.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

5. Która z wymienionych części występuje w podzespole napędu obciążnikowego

mechanizmu zegarowego:
a)  obciążnik,
b)  zębatka,
c)  ćwiertnik,
d)  koło zębate.

6. Która z wymienionych części występuje w przekładni wskazań:

a)  koło zapadkowe,
b)  koło wychwytu,
c)  tuleja ćwiertnika,
d)  palety.

7. Zadaniem podzespołu zapadkowego w mechanizmie zegarowym jest:

a)  umożliwienie nakręcenie mechanizmu zegara,
b)  podtrzymanie napędu,
c)  umożliwienie ustawienia mechanizmu wskazań,
d)  równomiernego obracania się bębna z nawiniętą struną.

8. Wałek z naciętymi zębami występujące w mechanizmach zegarowych nazywa się:

a)  zębatką,
b)  zębnikiem,
c)  zapadką,
d)  wałkiem zębatym.

9. Wybierz zdanie fałszywe

Przekładnie zębate w mechanizmach zegarowych mają za zadanie:
a)  przenoszenia ruchu obrotowego z jednej osi na drugą,
b)  zmiany kierunku obrotu jednej z osi,
c)  zwiększenia lub zmniejszenia obrotów,
d)  podtrzymywania osi kół zębatych.

10. Uzupełnij:

W przekładni chodu mechanizmu zegarowego przełożenie między osią minutową
i sekundową wynosi .....................

11. W regulacji zwykłej mechanizmu zegarowego z regulatorem wahadłowym dokonuje się

tylko zmiany długości wahadła:
a) tak,
b) nie.

12. Podczas przeprowadzenia czynności regulacyjnych mechanizmu zegarowego

z regulatorem  wahadłowym, przesunięcie nakrętki regulacyjnej w górę  spowoduje
opóźnienie chodu mechanizmu zegarowego:
a)  tak,
b)  nie.

13. Urządzeniem naciągowym nazywa się zespół części mechanizmu zegarowego służącego

do nakręcania zegara, czyli nagromadzenia energii potrzebnej do jego napędu:
a) tak,
b) nie.

14. Uzupełnij:

Zespół kół zębatych (dwóch lub więcej) współpracujących ze sobą tworzą ……………...

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

15.

Wybierz

zdanie

fałszywe:

Zadaniem wychwytu w mechanizmie zegarowym jest:
a) napęd przekładni wskazań,
b) przekazanie energii mechanicznej od napędu przez przekładnie chodu do regulatora,

w celu utrzymania go w ruchu,

c) powstrzymanie ruchu przekładni i zwalnianie jej o stały kąt obrotu w czasie każdego

wahnięcia regulatora,

d) zliczanie wahnięć regulatora.

16. Podaj cel zastosowania urządzenia przeciwzapadki w mechanizmie zegarowym.
17. Podstawową właściwością regulatora w mechanizmie zegarowym jest:

a)  izochronizm,
b)  izotermiczność,
c)  stałość wahań,
d)  niezawodność działania.

18. Uzupełnij:

Wychwyt składa się z koła ................napędzanego przez przekładnię chodu oraz
z................, która przez urządzenie pośredniczące współpracuje z regulatorem.

19. Uzupełnij:

Warunkiem przeprowadzenia prawidłowej regulacji mechanizmu zegarowego jest
przeprowadzenie prawidłowo wszystkich czynności …………..montażowych.

20. Na rysunku przedstawione są dwie palety wychwytu Grahama. Wpisz prawidłowe ich

nazwy.

21. Ustal kolejność prowadzenia czynności montażowych mechanizmu zegarowego:

1. sprawdzenie poprawności montażu,
2. montaż przekładni chodu,
3. regulacja mechanizmu zegara,
4. montaż kompletnego wałka naciągowego,
5. montaż wałka kotwicy z wychwytem.
a) 1, 3, 4, 5, 2.
b) 2, 4, 5, 1, 3.
c) 2, 1, 3, 4, 5.
d) 1, 2, 3, 4, 5.

22. Rysunek przedstawia mechanizm obciążnikowy. Opisz działanie mechanizmu posługując

się numeracją podaną na rysunku.

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

KARTA ODPOWIEDZI

Imię i nazwisko ……………………………………………………...........................................

Montowanie mechanizmu zegarowego – 731[05].Z1.02

Zakreśl poprawną odpowiedź, wpisz brakujące wyrazy lub udziel odpowiedzi opisowej

zadania

Odpowiedź Punkty

b c d

10.

11. a

12.

13. a

14.

……………………………………………………………………
…………………………………………………………………….

15.

16.

17.

a b c d

18.

19.

20.

a...................................... b.........................................

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

21.

a b c d

22.

..........................................................................................................
..........................................................................................................
..........................................................................................................
..........................................................................................................
..........................................................................................................
..........................................................................................................
..........................................................................................................
..........................................................................................................

Razem:

„Projekt współfinansowany ze środków Europejskiego Funduszu Społecznego”

6. LITERATURA

1. Adler K.: Poradnik zegarmistrza. WPLiS. Warszawa 1965
2. Bartnik ST.: Technologia mechanizmów zegarowych. Mechanizmy. WSiP, Warszawa

1986

3.  Bartnik St.: Podwapiński W.: Zegarmistrzostwo. WSiP, Warszawa 1992
4.  Bartnik ST.: Podwapiński W.: Zegary, zegarki specjalne, ISBN, Warszawa, 1993
5.  Bartnik ST.: Podwapiński W.: Technologia mechanizmów zegarowych. Montaż,

konserwacja i naprawa. WSiP, Warszawa 1986

6.  Buksiński T. Szecht A.: Rysunek techniczny. WSiP, Warszawa 1993
7.  Czajkowski J. Elementy przyrządów precyzyjnych. WSiP, Warszawa 1986
8.  Dretkiewicz-Więch J.: Technologia mechaniczna. Techniki wytwarzania, WSiP,

Warszawa 2000

9.  Głęboki Z.: Zegarmistrzowie warszawscy XIX w. PWN, Warszawa 1992
10.  Mrugalski Z.: Mechanizmy zegarowe. WNT, Warszawa 1972
11.  Mac S., Lwowski J.: Bezpieczeństwo i Higiena Pracy. Podręcznik dla szkół

zasadniczych. WSiP, Warszawa 1999

12. Podwapiński W.: Zegarmistrzostwo. Zegary i zegarki. Tom 6. Wpis Warszawa 1973
13. Podwapiński W.: Zegarmistrzostwo. Technologia warsztatowa. Tom 7, WPLiS,

Warszawa 1962

14. Podwapiński W.: Zegarmistrzostwo. Elektryczne zegary pojedyncze. Tom 9. Libra,

Warszawa 1973

15.  Praca zbiorowa. Zegarmistrzostwo. Niepokalanów 1956
16.  Solis H. Lenart T.: Technologia i eksploatacja maszyn. WSiP, Warszawa 1994
17.  Tryliński Wł.: Zegary i zegarki. Wyd. Politechniki Warszawskiej, Warszawa 1960
18.  Tryliński Wł. : Drobne mechanizmy i przyrządy precyzyjne. WNT, Warszawa 1961
19.  Zegarmistrzostwo. Ilustrowany słownik zegarmistrzowski. PWN, Warszawa 1990