Bàn luận về cơ chế cộng hưởng trong bộ máy đồng hồ
(Watchbook.vn) – Cộng hưởng là một hiện tượng vật lý tưởng chừng “vô dụng” trong cuộc sống thường ngày, nhưng trong những lĩnh vực đặt biệt như chế tác đồng hồ thì đây lại là một yếu tố rất đáng chú ý.
Cộng hưởng là một quy luật vật lý mà trong cuộc sống hàng ngày chẳng có chút tác dụng nào, và tất nhiên những người bình thường như chúng ta cũng chẳng cần biết tới làm gì cho nặng đầu. Tuy nhiên, với đồng hồ thì cộng hưởng là một cơ chế khá thú vị, đáng để tìm hiểu.
Cũng như ngoài đời sống, những mẫu đồng hồ sử dụng cơ chế cộng hưởng rất hiếm khi xuất hiện. Nhưng mỗi lần xuất hiện thì cơ chế này đều phải khiến mọi người sửng sốt. Chúng ta có thể nhắc tới cơ chế cộng hưởng trong chiếc Chronomètre à Résonance của F.P. Journe, H2 Flying Resonance của Beat Haldimann hay Mirrored Force Resonance của Armin Strom.
Trước hết, chúng ta cần phải hiểu cộng hưởng là gì. Theo như định nghĩa: “Cộng hưởng là hiện tượng xảy ra trong dao động cưỡng bức, khi một vật dao động được kích thích bởi một ngoại lực tuần hoàn có cùng tần số với dao động riêng của nó.” Vâng! Tôi đọc xong và chẳng hiểu gì cả. Để tưởng tượng rõ ràng hơn, có lẽ bạn nên xem video ở trên.
Có lẽ chúng ta đều không phải là những nhà vật lý, vậy nên tôi sẽ không đi quá sâu vào cơ chế cộng hưởng hoạt động ra sao. Đơn giản nhất, các bạn chỉ cần hiểu rằng một mẫu đồng hồ cộng hưởng sẽ sử dụng hai bánh xe cân bằng hoạt động sát nhau, hỗ trợ lẫn nhau để có được tần số dao động chuẩn nhất.
Nội Dung Chính
Những mẫu đồng hồ cộng hưởng được thiết kế như thế nào?
Bản vẽ bộ máy của chiếc F.P. Journe Chronomètre à Résonance
Trong bài viết này, chúng ta chỉ nhắc tới 3 mẫu đồng hồ đeo tay đã được nói ở trên. Trong 3 mẫu đồng hồ này, chúng ta lại có 2 thiết kế khác nhau.
Mẫu đồng hồ Chronomètre à Résonance của F.P. Journe và Mirrored Force Resonance của Armin Strom sử dụng hai hệ thống bánh răng độc lập, cung cấp năng lượng cho hai bộ dao động và sử dụng hai bộ thoát độc lập.
Cơ chế cộng hưởng trên mẫu đồng hồ Armin Strom Mirrored Force Resonance
Trong khi đó mẫu đồng hồ H2 Flying Resonance của Beat Haldimann chỉ có một hệ thống bánh răng để điều khiển bộ Tourbillon kép, cùng quay trên một trục. Một bộ dao động đều có một bộ thoát riêng, vì vậy nên chúng sẽ có tần số độc lập không giống nhau.
F.P. Journe Chronomètre à Résonance
Mẫu đồng hồ F.P. Journe Chronomètre à Résonance
Trong chiếc F.P. Journe Chronomètre à Résonance, hai bánh xe cân bằng được đặt trên cùng một khung chính, với hai cầu nối riêng biệt và được đặt sát cạnh nhau. Với thiết kế cực kỳ chính xác, một bánh xe cân bằng tạo ra sóng cơ học và tác dụng lên bánh xe cân bằng còn lại, làm thay đổi tần số của bánh xe cân bằng kia.
Haldimann H2
Mẫu đồng hồ Haldimann H2
Trong trường hợp của chiếc Haldimann H2, thiết kế của chiếc F.P. Journe trở nên bất khả thi vì hai bộ dao động được gắn vào lồng Tourbillon thay vì được cố định bởi hai cầu nối. Hai bộ dao động lần này được kết nối qua một cơ chế đặc biệt giữa hai trục Tourbillon.
Cũng như ở trên, hai bộ dao động phải được thiết kế cực kỳ chính xác với tần số 2.5 Hz để cơ chế cộng hưởng có thể diễn ra. Tuy nhiên, do hai bộ dao động được nối trực tiếp với nhau nên năng lượng sẽ không bị truyền qua cầu nối hay khung máy như thiết kế của F.P. Journe.
Armin Strom Mirrored Force Resonance
Mẫu đồng hồ Armin Strom Mirrored Force Resonance
Mẫu đồng hồ Armin Strom Mirrored Force Resonance sử dụng cơ chế tương tự như thiết kế của Haldimann, nhưng có thêm vài thay đổi. Armin Strom sử dụng hai bộ bánh răng như F.P. Journe, điều khiển hai bánh xe cân bằng quay theo hai hướng ngược nhau. Điều này sẽ tạo hiệu ứng hình ảnh khá thú vị với kim giây ở dưới chạy ngược chiều kim đồng hồ.
Tại sao cơ chế cộng hưởng lại quan trọng?
Cơ chế cộng hưởng thực chất không làm tăng độ chính xác của chiếc đồng hồ mà sẽ làm cho chiếc đồng hồ hoạt động ổn định hơn. Trên lý thuyết, độ chính xác là yếu tố quan trọng nhất của bộ máy đồng hồ. Điều này không hoàn toàn đúng với thực tế, chính xác phải đi kèm với độ ổn định. Chính sự ổn định làm cho chiếc đồng hồ chạy chuẩn trong thời gian dài.
Một chiếc đồng hồ được điều chỉnh với độ sai lệch chỉ vài giây mỗi ngày thì đã rất tuyệt vời. Tuy nhiên, nếu bộ máy đồng hồ không ổn định, chiếc đồng hồ có thể dễ dàng lệch vài phút một ngày khi bị va chạm hay thay đổi nhiệt độ. Nếu một chiếc đồng hồ mỗi ngày chạy chậm tới 15 giây, nhưng giữ được sai số đó với bất cứ điều kiện ngoại cảnh nào vẫn sẽ tốt hơn nhiều. Đó cũng chính là lý do sử dụng cơ chế cộng hưởng.
