Khám phá bí mật về nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ

Nếu bạn là một người yêu đồng hồ chắc chắn đã từng nghe qua cái tên đồng hồ cơ khá nhiều lần. Nó được coi như tinh hoa của nghệ thuật chế tác đồng hồ. Bởi nó được tạo bởi vô số những chi tiết nhỏ, kết hợp cùng nhau tạo ra những chuyển động nhịp nhàng dưới lớp vỏ chỉ vỏn vẹn vài centimet. Vậy bây giờ hãy cùng chúng mình khám phá xem bí mật về nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ nhé.

Lịch sử phát triển của đồng hồ cơ

Câu hỏi về ai là người phát minh ra bộ máy tự động hiện vẫn đang gây tranh cãi. Một vài người cho rằng là Abraham-Louis Perrelet (1777) trong khi những người khác lại nghĩ là Hubert Sarton (1778). Dù là ai đi nữa thì việc lên dây cót tự động đã có từ vài thế kỷ trước. Lần đầu tiên nó được đưa vào đồng hồ bởi một nhà phát minh người Pháp tên là Pierre Joseph de Rivaz vào thế kỷ 18, được John Harwood hoàn thiện vào đầu thế kỷ XX. Hệ thống của Harwood sử dụng một quả nặng xoay qua lại 130° với chuyển động của cổ tay người đeo.

Rolex đã cải tiến hệ thống của Harwood cho chiếc Oyster Perpetual huyền thoại bằng cách gắn một quả nặng hình bán nguyệt vào trung tâm của bộ máy nơi nó có thể quay 360°. Công ty đến từ Thụy Sĩ này cũng tăng lượng năng lượng dự trữ trong dây dẫn điện để cung cấp đến 35 giờ.

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ như thế nào?

Sau khi tìm hiểu rõ về lịch sử hình thành và phát triển đồng hồ cơ, trở về vấn đề chính mà được mọi người quan tâm nhất là nguyên tắc hoạt động của đồng hồ cơ như thế nào. Bây giờ chúng ta sẽ đi vào tìm hiểu chi tiết nhé. Nhưng bắt đầu, để hiểu rõ hơn, chúng ta sẽ phải hiểu rõ cấu tạo của chúng.

Cấu tạo của bộ máy cơ

Bởi vì chúng được tạo nên bởi rất nhiều chi tiết, nên trong khuôn khổ bài viết, chúng mình sẽ giới thiệu những bộ phận chính nhé.

Xem thêm: LIỆU BẠN CÓ BIẾT CƠ CHẾ ĐỒNG HỒ CƠ CHẠY BẰNG GÌ? ĐỒNG HỒ MÁY CƠ LÀ GÌ?

Dây cót (Mainspring)

Dây cót được làm từ sợi dây kim loại to bản nhưng mỏng có tính đàn hồi tốt và bền bỉ. Nó được cuộn tròn thành hình xoắn ốc và bảo vệ bởi hộp tang trống. Khi lên cót, dây có sự thu lại và khi sử dụng chúng sẽ dãn dần về vị trí ban đầu. Qua đó, đưa năng lượng từ rotor đến hệ thống bánh răng.

Hệ thống bánh răng (Wheels hoặc Gear Train)

Sau đó, năng lượng từ dây tóc sẽ được truyền tới và qua nhiều vòng bánh răng (bánh răng trung tâm, bánh răng trung gian, bánh răng thứ 4 và bánh răng hồi) được nối với nhau qua các răng của chúng.

Từ độ thưa hay dày của các răng mà ta tạo nên các chuyển động nhanh như kim giây, hay châm hơn như kim phút, kim giờ.

Bộ thoát (Escapement)

Dây cót nhả liên tục, đem đến một nguồn năng lượng vô tận. Cũng vì thế bộ phận này trong đồng hồ đóng vai trò như một chiếc bàn đạp thắng ở xe máy. Bộ thoát này sẽ chạy theo nhịp, liên tục khóa, mở bánh thoát để bánh răng chạy theo nhịp một cách chính xác theo nhịp từ bánh cân bằng.

Bánh xe cân bằng (Controller hay Balance Wheel)

Đây là bộ phận đếm giờ chính của đồng hồ, độ chính xác của đồng hồ hoàn toàn phụ thuộc vào sự chuyển động của bộ phận này. Balance Wheel chuyển động qua lại để tạo nên nhịp giây và truyền cho bộ thoát tới hệ thống bánh răng để tạo ra giây, phút, giờ.

Chân kính (Jewels)

Chức năng này như là một trục xoay cho các bánh xe và thanh kim loại, thường được sử dụng chất liệu chân kính sapphire nhỏ có độ mịn ở bề mặt và độ cứng tốt hơn kim loại gấp ba lần, chống được sự mài mòn của các chuyển động cọ xát liên tục. Tuy nhiên, chúng có độ cứng rất tốt, nhưng không có độ dẻo và đàn hồi nên chịu lực tác động khá yếu.

Đây là một trong những bộ phận dễ bị tổn thương nhất khi đồng hồ bị rơi từ một độ cao đáng kể xuống đất, vì thế nên hạn chế va đập hay làm rơi đồng hồ hay không nên đeo đồng hồ cơ trong khi vận động mạnh hoặc chơi thể thao. Ở một số dòng đồng hồ sẽ cải thiện bộ phận này bằng cách thiết kế thêm bộ phận chống sốc.

Trên đây chỉ là những bộ phận cơ bản nhất của đồng hồ, ngoài ra còn hàng trăm các chi tiết nhỏ khác nữa thay đổi tùy theo chức năng được trang bị như hiền thị 24h, chức năng Sun and Moon,…

Nguyên lý hoạt động của đồng hồ cơ

Bây giờ mọi người đã hiểu qua về bộ phận chính của đồng hồ cơ, giờ chúng ta sẽ chia nhỏ sáu giai đoạn đếm thời gian và kim hiển thị giờ, phút và giây trên mặt số.

Bước 1
Các chuyển động cổ tay của người đeo làm cho rotor quay và thông qua các bánh răng, cuộn dây chính. Cũng có thể lên dây cót qua núm vặn, như trên đồng hồ thủ công.

Bước 2
Các bánh răng trong Gear Train truyền năng lượng này đến bộ thoát.

Bước 3
Cơ cấu thoát cung cấp năng lượng đều đặn cho bánh xe cân bằng.

Bước 4
Các Pallet trên đòn bẩy đẩy bánh xe cân bằng chuyển động. Điều này duy trì dao động của bánh xe cân bằng, vẫn sử dụng năng lượng bắt nguồn từ dây điện chính.

Bước 5
Mỗi lần xoay của bánh xe cân bằng sẽ nâng cao Gear Train một lượng nhất định để điều khiển các tay được gắn trên các bánh răng.

Bước 6
Các kim quay trên mặt số. Ví dụ, bánh răng giảm có nghĩa là kim phút sẽ quay nhanh hơn kim giờ.

Hi vọng bài mô tả ngắn gọn này về cách hoạt động của đồng hồ cơ sẽ hữu ích với các bạn. Nếu bạn muốn tìm hiểu thêm về các thông tin về đồng hồ, truy cập tại đây nhé.

Xem thêm:

>> LƯU Ý VỀ CÁCH DÙNG ĐỒNG HỒ CƠ VÀ CÁCH BẢO QUẢN AN TOÀN – CHI TIẾT NHẤT!

      KIẾN THỨC CƠ BẢN VỀ CÁC LOẠI ĐỒNG HỒ CƠ PHỔ BIẾN TRÊN THỊ TRƯỜNG HIỆN NAY