Cơ cấu hồi bên trong đồng hồ cơ
Tranmanh.na1211
3 nămBình luận: 0

Từ đồng hồ nước nguyên thủy cho đến đồng hồ đeo tay hiện đại, tất cả các tạo phẩm của thời gian đều khắc họa một cơ cấu hồi dù ở thể dạng nào cũng đều thực hiện một công năng tương tự. Cơ cấu hồi được xem là yếu tố then chốt ảnh hưởng rất nhiều đến độ tin cậy và chính xác trong bộ máy của đồng hồ cơ có thể bị ảnh hưởng bởi rất nhiều nhân tố, nhưng then chốt nhất vẫn là tình trạng của cơ cấu hồi bên trong. Vậy, cơ cấu hồi là gì?


124_1.png

Cơ cấu hồi trên đồng hồ cơ là gì?


Cơ cấu hồi là một bộ phận nằm giữa bộ năng lượng nguồn – chủ yếu là dây cót – và bộ phận điều hòa hoặc bánh xe cân bằng. Nếu không có cơ cấu hồi, toàn bộ dây cót vốn được quấn chặt sẽ bị tháo lỏng ra chỉ trong vài giây bởi vai trò của cơ cấu hồi chính là giải phóng năng lượng tiềm tàng trong dây cót với tần suất nhỏ, liên tục và cố định không đổi, từ dây cót đến bánh xe cân bằng, bảo đảm cho chiếc đồng hồ chạy đúng giờ.
Suốt lịch sử, đã có nhiều kiểu thiết kế cơ cấu hồi, như cơ cấu hồi vành, cơ cấu hồi hãm và cơ cấu hồi trụ, trong số chúng – với phần lớn hướng đến khả năng gia tăng độ chính xác của bộ máy, chỉ có một thiết kế ngoại lệ mà rốt cuộc đã được đặt lên làm tiêu chuẩn áp dụng cho cả ngành công nghiệp đồng hồ về sau: cơ cấu hồi đòn bẩy của Thụy Sĩ. Và đương nhiên, nhờ những đầu óc không ngừng cải tiến của các kĩ sư và nghệ nhân đồng hồ, công nghệ cơ cấu hồi đã không lâm vào tình trạng dậm chân tại chỗ. Trong thời đại chúng ta, nhiều nhà sản xuất đã cho ra đời những thiết kế mới mẻ và có vẻ cải tiến hơn dựa vào nền tảng công nghệ này. Liệu những nỗ lực ấy là minh chứng mở đường đến tương lai của kỹ nghệ chế tạo đồng hồ tân tiến, hay đơn thuần chỉ là giấc mộng không tưởng của những kẻ phi thực tế ?

Quảng cáo





Lý thuyết của cơ cấu hồi


Cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ đã thành công rực rỡ, và bởi vì hoạt động quá tốt, chúng không chỉ vẫn tồn tại qua hàng thế kỉ, mà còn trở thành những cơ cấu hồi được sử dụng rộng rãi nhất trên toàn cầu. Thomas Mudge, một nghệ nhân đồng hồ danh tiếng người Anh, đã phát minh ra cơ cấu hồi vào khoảng giữa thập niên 50 của thế kỉ 18. Trong những thập kỉ tiếp theo, cơ cấu hồi ngày càng được tinh lọc, trau chuốt và cải tiến, để giờ đây trở thành cái tên nổi tiếng nhất ngành đồng hồ thế giới. Gần như mọi loại đồng hồ cơ, từ những chiếc Seiko giá chỉ 100$ cho đến chiếc Patek Philippe nhắc phút giá nửa triệu đô –la, tất cả đều áp dụng cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ. Đôi khi được gọi bằng cái tên “cơ cấu hồi mỏ neo”, cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ gồm hai bộ phận chủ yếu: bánh răng điều chỉnh con lắc, và một linh kiện hình chữ Y được biết đến như đòn bẩy, hay còn được gọi là chĩa ngạc hoặc mỏ neo. Đòn bẩy thực hiện chức năng đóng và mở khóa chặn khi bánh răng điều chỉnh – bánh răng cuối cùng trong bộ bánh răng truyền động – chạy và ngừng liên hồi nhờ vào tác động của chốt chặn ruby trong đòn bẩy. Nối giữa bánh răng điều chỉnh và bánh xe cân bằng, đòn bẩy sẽ đu đưa từ bên này qua bên kia như một con lắc.
Chuyển động này sẽ lặp đi lặp lại không ngừng suốt quá trình vận hành của chiếc đồng hồ (với một chiếc đồng hồ chạy với nhịp thông thường là 28.800 nhịp/giờ, bánh răng điều chỉnh và chĩa ngạc sẽ ăn khớp và tách nhau ra 700.000 lần trong khoảng thời gian 24 giờ), quá trình này sẽ được chuyển thành hơn một tỷ chu kì trong suốt tuổi thọ trung bình khoảng 5 năm của đồng hồ cho tới lần đại tu tiếp theo. Có thể chỉ là một chuyển động nhỏ xíu, nhưng những gì cơ cấu hồi đảm nhận lại mang tính sống còn tuyệt đối với độ tin cậy của đồng hồ.
Dù xuất hiện khắp nơi, nhưng cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ đã vươn xa khỏi khái niệm hoàn hảo, đó cũng là lý do vì sao công nghệ này vẫn đang tiếp tục được nghiên cứu và phát triển. Các kỹ sư và nghệ nhân đồng hồ đang không ngừng tìm kiếm cách cải tiến linh kiện này, giúp nó có tuổi thọ dài hơn, và dĩ nhiên, không cần quá nhiều lần tu bổ. Cuộc cách tân của cơ cấu hồi nay đã rẽ ra hai hướng. Một tập trung chủ đạo vào những vật liệu mới để áp dụng vào cơ cấu hồi đòn bẩy truyền thống, điển hình như Breguet, Rolex, Ulysse Nardin và Patek Philippe cùng những mẫu phát triển bằng silicon. Nhóm tư tưởng thứ hai loại bỏ cơ cấu hồi Thụy Sĩ để ủng hộ những nhận thức và ý tưởng hoàn toàn mới, như Audemars Piguet với cơ cấu hồi Audemars Piguet.

Cuộc cách tân của cơ cấu hồi trên đồng hồ cơ


Audemars Piguet


Được giới thiệu vào năm 1999, nhưng chỉ vẫn được sử dụng ở một nhóm nhỏ những dòng sản phẩm hàng đầu, cơ cấu hồi Audemars Piguet là một thiết kế hiện đại được lấy cảm hứng từ những ý tưởng cũ. Concept của cơ cấu hồi này dựa trên cơ cấu hồi Robin – một kiểu cơ cấu hồi dùng xung lực trực tiếp được thiết kế bởi Robert Robin, thợ làm đồng hồ treo tường cho hoàng đế Pháp, vào cuối thế kỉ 18. Đặc biệt, cơ cấu hồi Robin xem ra đạt hiệu suất rất cao khi chuyển động của nó sinh ra ma sát ít hơn so với cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ. Tuy vậy, cũng giống với nhiều thiết kế cơ cấu hồi xung lực trực tiếp khác, nó lại không chống chịu nổi va đập mạnh.
Một cơ cấu hồi xung lực trực tiếp như Robin sẽ dẫn truyền năng lượng trực tiếp từ bánh răng điều chỉnh đến bánh xe cân bằng, trong khi ở một cơ cấu hồi xung lực kép, như cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ, lại có một đòn bẩy chặn giữa. Đặc trưng vốn có này trong thiết kế của cơ cấu hồi xung lực trực tiếp mang lại hiệu suất rất lớn, bởi lẽ năng lượng sẽ không bị thất thoát khi truyền qua đòn bẩy, và cũng còn vì ma sát thấp và chuyển động quay tròn của bánh răng điều chỉnh. Nhưng nó lại rất nhạy cảm với chấn động, và thậm chí sẽ ngừng khi bộ máy bị xóc nảy. Renaud & Papi, chuyên gia phát triển bộ máy thuộc hãng Audemars Piguet đã tái thiết kế cơ cấu hồi Robin, chỉ giữ lại những nguyên lý vận hành căn bản, khiến sức chống chịu chấn động của nó hiệu quả hơn cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ.
Độ tin cậy của cơ cấu hồi tập trung ở chốt bảo vệ nằm ở chĩa ngạc, giúp nó giữ vững vị trí, đảm bảo cho cơ cấu hồi vẫn tiếp tục chạy ngay cả khi đồng hồ bị va đập. Nhờ vào quá trình vận hành gần như kháng ma sát của mình, cơ cấu hồi Audemars Piguet khôngcần dầu bôi trơn và có thể chạy ở mức 43.200 nhịp/giờ (bph), tăng hơn 50% tần suất so với cơ cấu hồi đòn bẩy Thụy Sĩ thông thường, dẫn đến sự cân bằng quán tính tốt hơn và do đó, đồng hồ hoạt động ổn định và chính xác hơn.

Quảng cáo








Breguet


Năm 2012, Breguet công bố Classique Chronometrie, đồng hồ cơ đầu tiên trên thị trường sử dụng cơ cấu hồi nam châm. Hai nam châm siêu nhỏ, mỗi nam châm nằm ở cả hai đầu của cọc cân bằng, giữ thăng bằng nó thông qua sức hút từ, khi mỗi đầu mút đều được bịt kín bởi một trụ nam châm. Nam châm nằm trên mặt đĩa số lại mạnh hơn, đảm bảo cho cọc cân bằng luôn chạm cố định vào endstone. Ở phía bên kia bộ máy, nam châm sẽ đủ mạnh để giữ vững vị trí của cọc cân bằng, nhưng chỉ vừa đủ để chạm, thả trôi cọc cân bằng lơ lửng phía sau mặt số đồng hồ.
Cơ cấu hồi nam châm của Breguet có sự kháng va đập, không bị ảnh hưởng từ tính và cực kì chính xác. Điều này giúp cho bộ máy sức kháng cự va đập vô cùng mạnh mẽ, vì nam châm hoạt động như một bộ phận thu chấn động. Những chấn động yếu sẽ được hấp thụ mà không gây ảnh hưởng gì lên bánh xe cân bằng; nam châm giúp nó giữ vững vị trí. Những va đập đủ mạnh chỉ có thể đẩy cọc cân bằng ra trong một khoảnh khắc, vì nam châm sẽ ngay lập tức kéo cọc cân bằng về lại vị trí ban đầu.
Thêm vào đó, trụ nam châm đảm bảo cho cọc cân bằng ở vị trí không đổi bất chấp chiều hướng của đồng hồ. Chính điều này giữ cho độ ma sát được ổn định, nghĩa là dù vẫn có thể được tính đến, nhưng trong một chiếc đồng hồ đeo tay thông thường, ma sát trên cọc cân bằng sẽ tăng theo chiều thẳng đứng do trọng lượng của bánh xe cân bằng kéo xuống.
Vì cọc cân bằng phụ thuộc vào nam châm, nên phần còn lại của cơ cấu hồi – chính là đòn bẩy truyền thống kiểu Thụy Sĩ – sẽ được làm bằng silicon. Bánh răng điều chỉnh, đòn bẩy và cặp dây tóc đều từ silicon, có khả năng kháng từ tính. Đồng hồ Brequet hứa hẹn tỉ suất trung bình hằng ngày dao động giữa -1 và +3 giây/ngày, rất đáng nói nếu so sánh với tỉ suất cao hơn từ -4 đến +6 giây/ngày theo những gì mà Chứng nhận Chronometer COSC đòi hỏi.

Quảng cáo






Girard-Perregaux (GP)


“Cơ cấu hồi liên tục” độc quyền của Girard-Perregaux lại xem ra khác thường vì chức năng của nó được mô tả chính xác trong tên gọi. Là một trong số rất ít những cơ cấu hồi liên tục thật sự mạnh mẽ trên thị trường, cơ cấu hồi này hoạt động dựa vào những thuộc tính cơ học của silicon. Lõi silicon hình bướm của cơ cấu hồi liên tục GP bảo đảm cho momen xoắn liên tục của chronometer chạy chính xác.


Linh kiện then chốt trong cơ cấu hồi này chính là một lưỡi silicon nằm ngang vô cùng mỏng manh, lưỡi này lại là bộ phận cấu thành của một cấu trúc silicon liền mảnh hình bướm. Được đính liền vào chĩa ngạc tại ba điểm, lưỡi silicon sẽ uốn cong và oằn ngược lại theo những hướng đối nhau, cùng lúc với chuyển động của chĩa ngạc và cặp bánh xe điều chỉnh sinh đôi.
Khi lưỡi silicon uốn cong tối đa theo một hướng, nó sẽ tự động bật nảy trở lại theo hướng đối nghịch khi chĩa ngạc chuyển động. Theo giải thích của Girard-Perregaux thì nhà thiết kế của cơ cấu này, Nicolas Dehon, được gợi cảm hứng từ hình ảnh chiếc vé xe lửa uốn cong nhẹ nhàng theo hình dạng chữ C giữa ngón cái và ngón trỏ, sẽ nảy theo hướng ngược lại khi bị đẩy nhẹ.
Nguyên lý này hoàn toàn khả thi vì silicon sẽ gây cùng một lực ép lên chĩa ngạc mỗi khi nó uốn và nảy ngược mà năng lượng không hề bị thất thoát, bất chấp năng lượng vốn được truyền qua hệ bánh răng. Do vậy, cơ cấu hồi sẽ luôn quay không ngừng nghỉ, ngay cả khi dây cót đã chết.

Nguồn: https://donghoduyanh.com/co-cau-hoi-ben-trong-dong-ho-co-–-phan-1-s939.html
Cá nhân
Bạn
Hi bạn!
Điểm Reward Store: 
Tuổi Tinh tế: 
Cấp độ thành viên Tinh Tế


Tải app Tinh tế

Tải app Tinhte - Theo dõi thông tin mà bạn yêu thích

Tải app TinhteTải app Tinhte
Tải app Tinh tế cho Android trên Google PlayTải app Tinh tế cho iPhone, iPad trên App Store





Đang theo dõi




  • Chịu trách nhiệm nội dung: Trần Mạnh Hiệp
  • © 2021 Công ty Cổ phần MXH Tinh Tế
  • Địa chỉ: 209 Đường Nam Kỳ Khởi Nghĩa, Phường 7, Quận 3, TP.HCM
  • Số điện thoại: 02862713156
  • MST: 0313255119
  • Giấy phép thiết lập MXH số 11/GP-BTTTT, Ký ngày: 08/01/2019