Đồng hồ treo tường lịch vạn niên chạy máy Quartz (Quartz-movement Based Perpetual Calendar Clock)

Phiên bản mới (bánh răng trung tâm được ẩn sau bảng điều khiển phía trước) đã được ra mắt tại đây.

Đây là chiếc đồng hồ cơ khí với lịch vạn niên có khả năng xử lý chính xác tất cả các tháng, bao gồm cả tháng 2 trong năm nhuận. Mặc dù mô-tơ đồng hồ quartz có lực xoắn khá yếu, nhưng chúng tôi đã thiết kế một cơ chế cải tiến để hiện thực hóa chức năng phức tạp này một cách cơ học.

Đặc điểm

• Lịch tự động nhảy nên bạn không cần điều chỉnh cho đến tận tháng 3 năm 2100. Vào buổi sáng ngày 1 tháng 3 năm 2100, đồng hồ sẽ hiển thị ngày 29 tháng 2. Vì vậy, chỉ cần nâng cánh tay chính lên một lần là xong, nếu lúc đó bạn vẫn còn ở đây để nhớ đến nó nhé.
• Sử dụng mô-tơ đồng hồ thương mại, giúp máy hoạt động bền bỉ trong thời gian dài mà không cần nguồn điện ngoài.
• Dễ dàng điều chỉnh lịch bằng cách xoay trực tiếp kim đồng hồ.
• Mặt sau phẳng, giúp việc treo tường trở nên thẩm mỹ và gọn gàng.
• Thiết kế skeleton phô diễn cơ chế bên trong, giúp việc lắp ráp trở nên đơn giản.
• Không để lộ đầu vít ở mặt trước.
• Dễ dàng in ấn, tất cả các bộ phận đều có thể in mà không cần cấu trúc hỗ trợ (support).
• Có thể làm chiếc đồng hồ này với các máy in 3D phổ biến có khổ in 180mm x 180mm (sử dụng tấm lưng vuông và cánh tay chính tách rời).

Mặt số bằng các ngôn ngữ khác không phải tiếng Anh có tại https://www.thingiverse.com/thing:5986655, các phiên bản ngôn ngữ khác sẽ được bổ sung theo yêu cầu. Chỉ hỗ trợ ký tự chữ cái.

Trái ngược với , phiên bản này không dùng dây thun mà sử dụng quả nặng và trọng lực. Do đó, cơ chế lịch chỉ hoạt động khi đồng hồ được treo thẳng đứng trên tường.

Ngày 29 tháng 3 năm 2025: Đã thêm các mẫu dành cho máy in 3D đa vật liệu (tôi sử dụng Bambu Lab P1S Combo). Một số bộ phận cũng đã được cải tiến. Hãy sử dụng các tệp trong thư mục “For multi-material 3D printers with some improvements”.

Video giới thiệu

Video hướng dẫn lắp ráp

Vật tư cần chuẩn bị

• Mô-tơ đồng hồ quartz loại "High torque" (mô-men xoắn cao) phổ biến trên các trang thương mại điện tử. Loại này thường đi kèm kim phút dài, gắn vào trục bằng đai ốc.
• Bộ vít tự taro 2mm. Đồng hồ này sử dụng các loại vít khá ngắn.
• Một đai ốc M8 bằng thép hoặc thép không gỉ.
• Băng dính hai mặt.

Hướng dẫn chế tạo

Bước 1: Độ lại mô-tơ đồng hồ

• Tháo rời mô-tơ và cắt ngắn phần ren bằng cưa sắt. Độ dài lý tưởng của ren là khoảng 5mm, vì ren gắn vào mặt đồng hồ thường quá dài.
• Mài phẳng hai mặt của trục kim giờ. Việc này cần thiết để bánh răng khớp chắc chắn với trục.
• Kiểm tra kỹ xem đồng hồ có hoạt động tốt sau khi lắp lại hay không.

Bước 2: In và lắp ráp bộ phận đế

• In các bộ phận theo hướng dẫn. Không cần support.
• Nếu máy in không in được "circular-back-plate.stl" (đường kính 250mm), hãy dùng "square-back-plate.stl" thay thế. Nó nằm gọn trong khổ 180 x 180mm.
• Loại bỏ cẩn thận nhựa thừa trên các bánh răng. Điều này cực kỳ quan trọng để đồng hồ hoạt động ổn định với lực xoắn yếu.
• Lắp ráp các bộ phận bằng vít taro 2mm. Hãy xem video hướng dẫn lắp ráp.
• Lưu ý không lắp "program-wheel.stl" vào đế ở bước này.

Bước 3: In và lắp ráp bộ phận phía trước

• In các bộ phận theo hướng dẫn. Không cần support.
• Loại bỏ nhựa thừa trên bánh răng thật kỹ.
• Khi gắn "week-driven-gear.stl" vào "week-hand.stl", căn chỉnh rãnh hướng về phía kim.
• "month-gear.stl" có tính đối xứng xoay 90 độ (12 răng) nên không cần quan tâm đến hướng.
• Chưa cần gắn "main-arm.stl" vào khung trước.
• Nếu dùng máy in nhỏ 180x180mm, in cánh tay chính tách rời bằng tệp "main-arm1.stl" và "main-arm2.stl", sau đó lắp ghép bằng cách xoắn lại.

Bước 4: Kết nối hai bộ phận

• Dán đai ốc M8 vào khoang chứa quả nặng trên cánh tay chính.
• Đặt bánh xe chương trình (program wheel) lên tấm đế.
• Khớp bộ phận phía trước và phía sau lại với nhau.
• "main-arm.stl" có bản lề in liền (print-in-place). Nó hoạt động tốt khi được lắp vào đồng hồ cố định, nhưng có thể tách rời nếu bị xoắn mạnh. Nếu bị tuột, có thể lắp lại dễ dàng như ghép hình.
• Căn chỉnh góc của kim tháng: Chỉnh bánh xe chương trình sang tháng 2 (cánh tay chính lún sâu nhất), sau đó xoay kim tháng đến góc mong muốn.
• Căn chỉnh góc của "week-drive-gear.stl" để kim thứ nhảy đúng vào lúc nửa đêm.

Cố định hai bộ phận bằng vít taro 2mm. Xem kỹ video hướng dẫn lắp ráp.

• Xác nhận cơ chế nhảy lịch hoạt động tốt.

Bước 5: Lắp đặt mô-tơ Quartz

• In các bộ phận kim giờ và kim phút theo hướng dẫn. Không cần support.
• Lắp mô-tơ vào đồng hồ.
• Căn chỉnh kim giờ 12h và 24h khi gắn.
• Gắn kim phút bằng đai ốc đi kèm mô-tơ.
• Nếu trục quá ngắn khiến các kim cọ vào nhau, hãy dùng các phiên bản tệp "shorter-shaft".

Bước 6: Dán mặt số đồng hồ

• In các mặt số theo hướng dẫn. Không cần support.
• Chọn mặt số tháng từ hai lựa chọn.
• Để tạo màu sắc khác cho chữ và vạch, sử dụng chức năng "pause at height" của phần mềm slicer và thay vật liệu tại độ cao 1.5mm.
• Dán các mặt số phụ lên khung trước bằng băng dính hai mặt.

Sau đó xác nhận đồng hồ hoạt động bình thường.

Vận hành

• Có thể cho lịch nhảy một ngày bằng cách nâng cánh tay chính (ở phần quả nặng).
• Có thể xoay kim ngày bằng tay để chỉnh nhanh từ 31 sang 1 (cánh tay chính cần được nhấc ra khỏi bánh xe chương trình). Chỉ xoay theo chiều kim đồng hồ.
• Kim tháng có thể xoay bằng tay theo cả hai chiều, cần nhấc cánh tay chính lên.
• Kim thứ cũng có thể xoay bằng tay, tránh thao tác lúc nửa đêm khi bánh răng đang khớp.

Lịch cập nhật vào khoảng 22:00. Nếu muốn đổi thời gian sang khoảng 0:00, hãy dùng "24h-hand-30deg.stl" đã được xoay 30 độ.

Dành cho máy in 3D đa vật liệu (kèm cải tiến)

Các tệp mô hình đã được tải lên. Sử dụng các tệp trong thư mục “For multi-material 3D printers with some improvements”.

• Dùng "frontframe.stl" và "frontframe-letter.stl" để in mặt số có chữ. Bước 6 không còn cần thiết.
• Dùng "12-gear.stl" và "12-gear-hand.stl" cho các bánh răng trung tâm ít lộ hơn và kim giờ nổi bật hơn.

Cải tiến (tương thích với mô hình gốc):

• "backplate-with-ring.stl" có thêm vòng ngoài đẹp mắt hơn.
• "main-arm-a.stl" và "main-arm-b.stl" dùng vít để làm bản lề chắc chắn hơn.
• "date-spring2.stl", "month-spring2.stl" và "week-spring2.stl" giúp lịch nhảy ổn định và kim thẳng hàng hơn.

Khắc phục sự cố

• Nếu ngày không nhảy đúng (ví dụ nhảy 2 bước mỗi ngày), hãy tinh chỉnh độ dài của "date-spring.stl" bằng cách tăng/giảm tỉ lệ (scale) nhỏ trong slicer của bạn.