Cơ chế hoạt động của đồng hồ cơ như thế nào ?

Đồng hồ cơ là đồng hồ lấy năng lượng từ chuyển động cơ học, không phải từ năng lượng điện. Bộ máy đồng hồ cơ học được chia thành hai loại: máy lên cót tay và máy tự động (hay còn gọi là đồng hồ cơ automatic).

Mỗi loại sẽ có cấu tạo và cách hoạt động khác nhau. Hôm nay Thế Giới Đồng Hồ Đẹp sẽ giúp bạn hiểu rõ cơ chế hoạt động của từng loại ngay sau đây:

Cỗ máy vận hành là gì ?

Cỗ máy vận hành là bộ phận chịu trách nhiệm cho mọi hoạt động của chiếc đồng hồ. Ngày nay, rất nhiều công ty chỉ sử dụng bộ máy hoàn chỉnh của một nhà sản xuất khác hoặc có cải tiến thêm chút ít.

Bên cạnh đó, có một số ít công ty có thể tự sản xuất bộ máy đồng hồ cho riêng mình mà không cần đến một đơn nào khác. Những bộ máy được chính nhà sản xuất đồng hồ sản xuất ra còn gọi là bộ máy in-house. Đồng hồ của những nhà sản xuất này thường có giá thành cao hơn trên thị trường, dựa vào tính độc quyền và chất lượng vượt trội.

Thiết kế bộ máy của đồng hồ cơ

Bộ máy cơ học được chia thành hai loại chính là máy lên cót tay (Hand winding) và máy tự động (Automatic). Đặc điểm chung của hai loại này là bộ máy được cung cấp năng lượng bởi dây cót mà không sử dụng năng lượng điện, nhưng khác nhau ở cách thức lên dây cót.

Bộ máy lên dây cót tay

Bộ máy lên dây cót tay, hay còn được gọi là bộ máy lên dây thủ công, là loại hình bộ máy cổ nhất được sáng tạo từ thế kỉ 16. Nó đòi hỏi việc lên dây hàng ngày để bản thân cỗ máy cũng như chiếc đồng hồ có thể hoạt động.

Bộ máy lên dây cót tay thuộc dòng cỗ máy truyền thống nhất, thường được tìm thấy trong những chiếc đồng hồ độc đáo, đắt tiền và được sưu tập.

Những lưu ý khi sử dụng bộ máy lên dây cót tay:

• Phải lên dây cót hàng ngày.
• Chỉ lên dây đến mức tay bạn có cảm giác hơi căng, nếu vượt qua mức này có thể gây hỏng bộ máy.
• Tháo đồng hồ ra khỏi cổ tay trước khi lên dây hoặc điều chỉnh, đề phòng các lỗi xuất hiện bên trong cỗ máy, núm chỉnh giờ và các bộ phận khác.

Cấu tạo của bộ máy vận hành lên dây cót tay:

• Núm chỉnh giờ: Núm chỉnh giờ nằm ở bên cạnh đồng hồ, sử dụng để điều chỉnh thời gian. Nó cũng có thể xoay để lên dây cho đồng hồ chạy.
• Dây cót: Dây cót là nguồn năng lượng của bộ máy vận hành. Năng lượng động học từ việc vặn núm chỉnh giờ được chuyển tới dây cót, dây cót cuốn càng chặt thì năng lượng càng nhiều.
• Chuỗi bánh răng: Truyền năng lượng lưu trữ từ dây cót tới bộ thoát qua hàng loạt bánh răng nhỏ.
• Bộ thoát: Bộ thoát hoạt động gống như bộ phanh, lấy năng lượng truyền từ dây cót qua những bánh răng và truyền tới bánh xe cân bằng.
• Bánh xe cân bằng: Đây được coi như trái tim của cỗ máy, nhận năng lượng từ bộ thoát. Bánh xe cân bằng dao động trong một chuyển động tròn từ 5 đến 10 lần mỗi giây. Người thợ chế tác có thể làm cho bánh xe cân bằng dao động nhanh hoặc chậm hơn, sẽ khiến cho chiếc đồng hồ chạy nhanh hoặc chậm hơn.
• Bánh răng điểu khiển mặt số: Hàng loạt bánh răng truyền tải mức năng lượng đều nhau từ bánh xe cân bằng tới các kim đồng hồ, khiến chúng di chuyển.
• Chân kính: Những viên ruby nhân tạo sẽ được đặt ở các điểm có độ ma sát cao, ví dụ như ở trung tâm của một bánh răng chuyển động liên tục. Có tác dụng như vòng bi để giảm ma sát và mài mòn kim loại, chúng cải thiện hiệu suất và độ chính xác của cỗ máy vận hành. Những viên ruby được sử dụng làm chân kính bởi chúng có khả năng hấp thụ nhiệt tốt và cực kì cứng.

Quá trình vận hành của cỗ máy lên cót tay

1. Xoay núm chỉnh giờ để cuộn dây cót, giúp cho dây cót hấp thụ năng lượng.

2. Những tàu bánh răng chuyển năng lượng ra bộ thoát

3. Bộ thoát phân bổ năng lượng cho bánh xe cân bằng

4. Bánh xe cân bằng sử dụng năng lượng được điều chỉnh để dao động qua lại với tốc độ không đổi

5. Sau một số lượng nhịp nhất định, bánh răng điều khiển mặt số chuyển động, chuyển hóa năng lượng tới kim đồng hồ

6. Kim đồng hồ xoay

Bộ máy lên dây tự động (Automatic)

Bộ máy lên dây cót tự động (có tên gọi khác là bộ máy đồng hồ cơ automatic) là bộ máy cơ học xuất hiện lần đầu tiên vào đầu thế kỷ XX. Bộ máy lên dây tự động có thể tự lên cót trong khi người sử dụng đang đeo chiếc đồng hồ trên tay, thay vì phải vặn cót hàng ngày như thiết kế của những bộ máy lên dây thủ công. Tuy vậy, nếu không đeo chiếc đồng hồ trong 1 khoảng thời gian, nó sẽ ngưng hoạt động và yêu cầu tiếp tục lên dây.

Các thành phần của cỗ máy lên dây tự động

• Núm chỉnh giờ: Núm chỉnh giờ là vòng phía bên cạnh của đồng hồ, sử dụng để điều chỉnh thời gian. Nó cũng có thể xoay để lên dây cho đồng hồ chạy giống với đồng hồ lên cót tay.
• Rotor: Rotor là một miếng kim loại hình bán nguyệt, gắn liền với cỗ máy vận hành tại trung tâm và có thể xoay tự do 360 độ khi cổ tay di chuyển. Rotor được kết nối với dây cót bằng một loạt bánh răng và khi nó chuyển động, nó sẽ cuộn dây cót, tạo nên năng lượng cho chiếc đồng hồ. Rotor được trang bị một bộ ly hợp có tác dụng làm rotor rời ra ngay khi dây cót đã được cuộn đủ.
• Dây cót: Dây cót là nguồn năng lượng của bộ máy vận hành. Năng lượng động học từ việc lên cót của núm chỉnh giờ được chuyển tới dây tóc cuộn lõi xoắn, lưu trữ năng lượng bằng cách cuộn chặt hơn.
• Chuỗi bánh răng: Truyền năng lượng lưu trữ từ dây tóc tới bộ thoát qua hàng loạt bánh răng nhỏ.
• Bộ thoát: Bộ thoát hoạt động gống như bộ phanh, lấy năng lượng truyền từ dây tóc qua những bánh răng và đẩy nó tới những bộ phận khác
• Bánh xe cân bằng: Đây được coi như trái tim của cỗ máy, nhận năng lượng từ bộ thoát. Bánh xe cân bằng đập, hoặc dao động trong một chuyển động vòng tròn khoảng 5 đến 10 lần mỗi giây. Người thợ chế tác có thể làm cho bánh xe cân bằng dao động nhanh hoặc chậm hơn, sẽ khiến cho chiếc đồng hồ chạy nhanh hoặc chậm hơn.
• Tàu bánh răng điểu khiển mặt số: Hàng loạt bánh răng truyền tải mức năng lượng đều nhau từ bánh xe cân bằng tới các kim đồng hồ, khiến chúng di chuyển.
• Chân kính: Những viên đá ruby được đặt ở các điểm có độ ma sát cao, ví dụ như ở trung tâm của một bánh răng chuyển động liên tục. Được sử dụng làm vòng bi để giảm ma sát và mài mòn kim loại, chúng cải thiện hiệu suất và độ chính xác của cỗ máy vận hành. Những viên ruby được sử dụng làm chân kính bởi chúng có khả năng hấp thụ nhiệt tốt và cực kì cứng.

Cách thức hoạt động của cỗ máy lên dây tự động

1. Hoạt động của cổ tay khiến cho rotor xoay, hoặc việc vặn núm chỉnh giờ sẽ giúp cho dây cót hấp thụ năng lượng.

2. Những chuỗi bánh răng chuyển năng lượng ra bộ thoát.

3. Bộ thoát phân bố năng lượng cho bánh xe cân bằng.

4. Bánh xe cân bằng sử dụng năng lượng được điều chỉnh để dao động qua lại với tốc độ không đổi.

5. Với số lượng nhịp đập nhất định, bánh răng điều khiển mặt số chuyển động, chuyển hóa năng lượng tới kim đồng hồ.

6. Kim đồng hồ xoay.

 

Xem thêm: Hướng dẫn sử dụng đồng hồ cơ hiệu quả