Железните часовникови механизми се появяват през втората половина на 14‑вия век, когато часовниците за първи път получават видими циферблати и стрелки. Тогава те са големи устройства с железни рамки и зъбни колела. През 17‑вия век италианският астроном Галилео Галилей и холандският учен Кристиан Хюйгенс въвеждат маятника. Идеята се приписва на Галилей, а Хюйгенс я интегрира в конструкцията. Добавянето на маятника значително подобрява точността, което се запазва и в съвременните големи стенни часовници.
В железните часовници маятникът получава стабилност благодарение на чугунени тежести, окачени отстрани на арка му. Тежестите уравновесят колебанията и позволяват естествения ритъм на маятника. При поставяне на такъв часовник близо до чести отварящи се врати вибрациите могат да нарушат стабилността. Поради масивния си вид тежестите често се скриват в високи дървени шкафове.
Маятниковите механизми използват гравитацията за поддържане на равномерно колебание. Маятникът е дълъг стержень, в чийто краен край е закрепен диск с тежест. Гравитацията привлича диска надолу, а инерцията го изтласква нагоре. Дължината на стержъна определя скоростта – по-дълъг маятник забавя часовника, по-кратък го ускорява. При железните часовници в диска има малка гайка; завъртането й скъсява или удължава стержъна, като пълен оборот променя времето с около половин минута за 24 часа.
Енергията от движението на маятника се преобразува в кинетична и захранва зъбните предавки. Тежестите се движат нагоре‑надолу, навивайки и развивайки веригите, които въртят зъбните колела. Главната пружина (мейнспринг) поддържа постоянното колебание на маятника, като се натяга и отпуска в съответствие с гравитацията и инерцията. Този енергиен поток се предава към ескепмент, който контролира завъртането на зъбните колела и в крайна сметка движи часовниковите стрелки.
Как да настроите бабин часовник Colonial
Идентификация на механизма при каминни часовници: пълно ръководство
Дължина на махалото при часовниците с кукувица
Защо се спира часовникът с махало
Как да регулираме махалото на къкукулния часовник, за да поддържаме перфектно време
Часовникът ми Tempus Fugit не работи – причини и решения
Как тиктака дългият касетов часовник („дядовият“ часовник)