Đó là một thành phần nhỏ bé nhưng lại đóng một vai trò lớn trong đồng hồ cơ học – Lò xo cân bằng. Cùng SHOPDONGHO.com tìm hiểu về chi tiết này trên cỗ máy cơ khí nhé.
Lò xo cân bằng là gì?
Dây tóc là bộ phận được sử dụng trên đồng hồ cơ, khiến cho đồng hồ hoạt động, đôi khi nó được gọi là lò xo cần bằng. Dù bằng cách gọi nào đi chăng nữa, nó là một dạng lò xo cuộn, thường được làm bằng kim loại, được gắn vào bánh xe cân bằng. Dây tóc làm cho bánh xe cân bằng dao động và kiểm soát tốc độ, do đó giữ cho đồng hồ hoạt động chính xác.
Được tạo ra vào năm 1675 bởi Christian Huygens, Hairspring chính là phát minh mang tính cách mạng trong ngành chế tạo đồng hồ. Nhờ phát minh này mà những chiếc đồng hồ bỏ túi sớm trở thành vật bất ly thân, đáng tin cậy và giá cả phải chăng để sở hữu.
Dây tóc là bộ phận được sử dụng trên đồng hồ cơ, khiến cho đồng hồ hoạt động, đôi khi nó được gọi là lò xo cần bằng
Lò xo cân bằng hoạt động thế nào?
Lò xo cân bằng đảm bảo sự cân bằng di chuyển ở một tốc độ ổn định. Khi dây tóc được cuộn lại và từ từ bung ra, nó đẩy bánh xe cân bằng, mỗi lần bánh xe cân bằng xoay nó sẽ truyền năng lượng làm cho bộ truyền bánh răng di chuyển về phía trước theo một tốc độ nhất định.
Trên thực tế, nó hoạt động tương tự con lắc của đồng hồ, trong suốt một năm, một sợi tóc trung bình sẽ dao động khoảng 500 triệu lần. Điều đó có thể thấy lò xo cân bằng là bộ phận cực kỳ bền – bên cạnh đó, nó còn phải chịu được từ trường và thay đổi nhiệu độ, đây là 2 yếu tố ảnh hưởng đến tốc độ nén và giải nén của sợi tóc, làm cho đồng hồ hoạt động không chính xác.
Do vậy, đây chính là một trong những thử thách rất đau đầu của các nhà sản xuất đồng hồ, và một số thương hiệu đã nghiên cứu và sử dụng loại keo xịt cho dây tóc, giúp nó cải thiện đáng kể bởi từ trường và sự thay đổi nhiệt độ.
Lò xo cân bằng đảm bảo sự cân bằng di chuyển ở một tốc độ ổn định
Ai là người phát minh ra lò xo cân bằng cho đồng hồ?
Có một cuộc tranh luận về việc ai đã phát minh ra lò xo cân bằng cho đồng hồ lần đầu tiên. Người ta cho rằng Robert Hooke, một nhà vật lý người Anh, là người đầu tiên thiết kế một chiếc đồng hồ có lò xo cân bằng xoắn ốc vào những năm 1650.
Ngoài ra một số người cho rằng Christiaan Huygens, một nhà toán học và vật lý học người Hà Lan, là người đầu tiên thiết kế lò xo cân bằng nói trên vào năm 1675, với hình dạng của một lò xo cân bằng phẳng. Tuy nhiên, chính Huygens là người đã chế tạo ra một chiếc đồng hồ hoạt động với một lò xo cân bằng. Nó được làm bằng hợp kim kim loại (sắt và đồng). Một vài cuộn dây của lò xo cân bằng như vậy đã tạo ra một mức chuyển động đồng đẳng thời.
Năm 1795. Abraham-Louis Breguet đã phát triển lò xo cân bằng phẳng để có một đầu bên ngoài cong sắc nét. Lò xo cân bằng có đường cong ở đầu ngoài chuyển động đồng tâm. Do đó, điều đó tạo ra sự phân bổ trọng lượng đồng đều để bánh xe cân bằng chuyển động đẳng hướng hơn.
Trước khi phát minh ra lò xo cân bằng, một chiếc đồng hồ đeo tay hoặc đồng hồ chỉ dựa vào bánh xe cân bằng hoặc bộ thoát. Tuy nhiên, những hoạt động này không có khả năng chống lại các biến động hoặc xáo trộn bên ngoài. Đổi lại, nó làm cho đồng hồ chạy chậm lại dẫn đến các thiết bị tính giờ không chính xác. Đây là lý do duy nhất tại sao lò xo cân bằng lại quan trọng đối với một chiếc đồng hồ.
Trước khi phát minh ra lò xo cân bằng, một chiếc đồng hồ đeo tay hoặc đồng hồ chỉ dựa vào bánh xe cân bằng hoặc bộ thoát
Vật liệu làm lò xo cân bằng
Lò xo cân bằng sớm nhất cho đồng hồ được làm bằng dây thép. Tuy nhiên, nó dễ bị ảnh hưởng bởi một số tác động như từ tính, nhiệt độ và ăn mòn dẫn đến việc tính giờ không chính xác. Từ tính khiến đồng hồ chạy nhanh, chậm hoặc thậm chí dừng lại một cách bất thường. Trong trường hợp cân bằng lò xo bị nhiễm từ, nó sẽ dính vào nhau.
Điều này rút ngắn chu kỳ quay của bánh xe cân bằng. Nó làm tăng tốc độ nhịp của bánh xe cân bằng. Kết quả là đồng hồ hiển thị thời gian không chính xác. Điều tương tự cũng xảy ra nếu lò xo cân bằng của đồng hồ có phản ứng với sự dao động nhiệt độ. Đối với nhiệt độ cao, hoạt động của đồng hồ sẽ chậm lại trong khi nhiệt độ thấp làm cho đồng hồ đập nhanh hơn.
Trong nhiều năm, phát minh sáng tạo của hợp kim niken-thép, Enlivar và Invar của Charles Guillaume, đã thay đổi việc sản xuất lò xo cân bằng trở nên linh hoạt hơn. Vào khoảng năm 1933, việc phát minh ra Nivarox, phiên bản tốt hơn của hợp kim sắt-niken đã mang lại cho thành phần này trong đồng hồ khả năng chống lại sự dao động nhiệt độ cao hơn nhưng vấn đề về từ tính vẫn còn một chút cần khắc phục.
Vào cuối thế kỷ 20, phát minh ra Parachrom Bleu của Rolex đã mang lại một tiến bộ khác trong công nghệ đồng hồ đeo tay. Đó là một hợp kim bao gồm niobi, zirconi và oxy. Dây tóc Parachrom thậm chí còn có khả năng bảo vệ từ tính và va đập tốt hơn.
Vào năm 2001, Ulysse Nardin đã giới thiệu một chiếc lò xo cân bằng silicon tuyệt đẹp được gọi là DIAMonSIL. Silicon là một vật liệu khá kỳ lạ nhưng nó có khả năng chống lại từ trường và biến động nhiệt cực kỳ hiệu quả.
Kể từ đó, nhiều thương hiệu đồng hồ đã phát hành lò xo cân bằng silicon in-house của họ: Omega với Si14 vào năm 2008, Patek Philippe với Spiromax vào năm 2005, Rolex với Syloxi vào năm 2014,… TAG Heuer đi kèm với lò xo cân bằng composite carbon của họ – Isograph. Lò xo cân bằng Isograph cũng có khả năng chống lại từ trường, sự thay đổi nhiệt độ, trọng lực và các cú sốc cao.
Vào cuối thế kỷ 20, phát minh ra Parachrom Bleu của Rolex đã mang lại một tiến bộ khác trong công nghệ đồng hồ đeo tay
Lò xo cân bằng cho đồng hồ quả thực là một phát minh mang tính đột phá. Nếu không có lò xo cân bằng, đồng hồ của chúng tôi không thể hiển thị toàn bộ thời gian hiện hành chính xác.
