Bánh xe cân bằng: Bộ phận quan trọng có trong đồng hồ đeo tay

1. Bánh xe cân bằng của đồng hồ là gì?

Bánh xe cân bằng là một bánh xe được chế tác tinh xảo, là một phần của hệ thống dao động và được sử dụng như một cơ chế điều tiết đặc biệt là trong đồng hồ đeo tay cơ học. Hệ thống cơ khí nhỏ gọn này đảm bảo độ chính xác của đồng hồ và thường được coi là trái tim của đồng hồ vì chức năng quan trọng của nó. Sự cân bằng dao động ở một tần số nhất định (gọi là chu kỳ dao động) và cùng với bộ thoát, đảm bảo rằng bộ truyền bánh răng bên trong đồng hồ được dừng lại và nhả ra theo những khoảng thời gian định kỳ. Chuyển động này được biểu thị bằng các kim đồng hồ, được kết nối với hộp số.

2. Vai trò của bánh xe cân bằng trong đồng hồ đeo tay

Thách thức lớn nhất trong việc sản xuất đồng hồ là đảm bảo độ chính xác của nó. Đồng hồ cố định đã đạt được độ tin cậy nhất định trong việc phân chia thời gian do cơ cấu thoát của chúng dưới dạng một con lắc. Các đặc tính về thời gian của con lắc có thể được bắt nguồn từ Galileo Galilei, người đã quy định rằng thời gian dao động của một con lắc được xác định bằng chiều dài của nó. Ví dụ, chu kỳ dao động của con lắc dài 1 mét là 1 giây.

Tuy nhiên, nhiệm vụ này trở nên khó khăn hơn khi đưa vào một chiếc đồng hồ đang. Bộ máy chuyển động lớn không thể dễ dàng áp dụng cho loại đồng hồ đeo tay nhỏ hay đồng hồ bỏ túi. Một trong những những chiếc đồng hồ cầm tay đầu tiên đã được Peter Henlein, một thợ đồng hồ bậc thầy của thế kỷ 15 chế tạo tại Nuremberg. Ông đã sử dụng các con lắc xoắn thực hiện chuyển động tròn qua một thanh có hai quả cân để truyền năng lượng của chúng cho một lò xo. Mặc dù con lắc xoắn có thể làm giảm kích thước của đồng hồ đáng kể, nhưng chúng rất dễ bị hỏng khi đeo.

Vấn đề này chỉ được giải quyết vào thế kỷ 17 thông qua hai người đàn ông. Jean de Hautefeuille, một linh mục và nhà phát minh người Pháp và Christiaan Huygens, một nhà thiên văn học và toán học người Hà Lan, đã trao đổi ý kiến ​​về khả năng cải thiện cơ chế điều chỉnh tỷ lệ bằng cách phát triển sự cân bằng với một sợi dây. Huygens đã xây dựng cơ chế này và nhận được bằng sáng chế của Pháp cho nó vào năm 1675. Cơ chế này đã liên tục được cải tiến và ngày nay vẫn được sử dụng trong đồng hồ bỏ túi cũng như đồng hồ đeo tay.

3. Cấu tạo, cơ chế của hệ dao động

Như đã đề cập ở phần đầu, bộ phận cân bằng đồng hồ không phải là một bộ phận đơn lẻ, mà là một số bộ phận nhỏ, kết hợp với nhau để tạo thành hệ thống dao động của đồng hồ. Hệ thống dao động này bao gồm bánh xe cân bằng là một bánh xe mỏng trong đó có lắp dây cót. Lò xo này còn được gọi là lò xo xoắn xoắn ốc và là một trong những phát minh có nguồn gốc từ Huygens.

Một dạng dây cót khác có thể được tìm thấy trong đồng hồ Rolex, đây là tác phẩm của một trong những nhà chế tác đồng hồ quan trọng nhất Abraham - Louis Breguet. Dây cót của nó được đặc trưng nhờ sự cải thiện độ chính xác. Tuy nhiên, nó cũng phức tạp hơn để sản xuất, đó là lý do tại sao lò xo cân bằng Huygens đã được chấp nhận rộng rãi hơn. 

Ngoài ra có thể cải thiện thêm độ chính xác của bánh xe cân bằng bằng cách đặt nó vào tourbillon. Điều này bù đắp cho các tác động có thể xảy ra do trọng lực bằng cách phân bổ lực một cách đồng đều giữa bánh xe cân bằng và dây cót.

4. Việc lắp ráp bánh xe cân bằng đòi hỏi phải có chuyên môn

Nếu bạn đang tìm mua một chiếc đồng hồ, điều quan trọng là phải tìm một chiếc đồng hồ có độ chính xác cao. Ngày nay, với sự ra đời của đồng hồ thạch anh, các nhà sản xuất đồng hồ cơ có thể tự khẳng định mình bằng cách đảm bảo rằng những chiếc đồng hồ của họ chạy với độ chính xác cao nhất, ngay cả khi không sử dụng điện, nhờ vào chuyên môn của các nhà sản xuất đồng hồ. Và một bước quan trọng trong quá trình này đó chính là lắp ráp bánh xe cân bằng.

Réglage là thuật ngữ được sử dụng để mô tả các quá trình liên quan đến việc điều chỉnh tinh vi của một chiếc đồng hồ. Đồng hồ phải hoạt động với tốc độ không đổi bất kể vị trí của nó hay nhiệt độ bên ngoài. Điều này được thực hiện bằng cách uốn, dài hoặc ngắn sợi dây cót để điều chỉnh tần số cân bằng. Trong quá trình lắp ráp, những người thợ đồng hồ sử dụng một máy đo thời gian để đo và hiển thị các dao động của chuyển động. Khi sử dụng các thiết bị này, họ sẽ biết liệu lò xo đã được lắp đúng cách hay chưa, liệu nó có cần phải thay đổi gì không.