For et barn, og med god montering, kan du udvikle ideen til for eksempel en kontorsouvenir.
Grundlaget for legetøjet er et simpelt overhead-kredsløb (selvom det selvfølgelig er bedre at gøre det på et bræt), bestående af en transistor, en diode og en specielt viklet spole skjult i bunden. Gyngens "sæde" er en magnet, det er bedre at vælge en neodym, der er masser af dem nu, selvom en almindelig vil klare sig fint.
Spolen er viklet med dobbelt wire, hver med et tværsnit på cirka 0,25-0,3, cirka 1500 vindinger, dvs. 2 tages parallelt kobbertråde og vind på en rulle. Diagrammet viser, at enden af den første ledning er forbundet med begyndelsen af den anden. Jeg valgte formen på spolen af logiske årsager: oval, fordi en magnet, der passerer over den, vil interagere bedre langs længden af ellipsens større diagonal. Jeg brugte ikke kernen, så du kan eksperimentere med den. Det er bedre at vinde det forsigtigt, vende for at dreje, men det er ikke nødvendigt.
Direkte ledningstransistor, du kan tage MP39...42, enhver diode, et almindeligt 1,5 volt batteri. For nemheds skyld er det bedre at skifte.
Jeg undskylder for den midlertidige forsamling, men jeg gjorde det i mine skoleår af ren entusiasme ved at bruge et diagram fra min fars gamle notesbog med diagrammer, så det ved ikke rigtig, hvor det kom fra, og jeg ville bare se, hvordan det fungerer som hurtigst muligt.
Den starter ganske enkelt op, tænd enheden og tryk på magneten, efter et par sekunder vil du bemærke, hvor intenst pendulet begynder at svinge. Systemet vil fungere bedre, hvis det kan skabe resonans, dvs. lighed mellem kredsløbets driftsfrekvenser og pendulets egenfrekvens, som beregnes ved hjælp af formlen. Her opnås dette ved at justere alle pendulets parametre. Det er bedre at sikre plejlstangen på 2 lejer og ikke på 1, som min.
Nogle huse har dem - et stort antikt ur i et poleret skab. rødt træ, med et pendul og to store skinnende lodder på kæder. Der er noget mystisk gemt i sådanne ure - gennem dem er det, som om tiden selv taler til os om fortiden, nutiden og fremtiden...
Jeg drømte om et ur med pendul i meget lang tid, men på en eller anden måde fik jeg ikke et som arv fra mine næstfætre, og i genbrugsbutikker bad de om den slags penge, man kunne købe en ganske anstændig bil for som en VAZ.
Men en dag i en butik stødte jeg på et almindeligt digitalt vægur – og med præcis den urskive, som jeg havde set i mine drømme. Uden at tænke mig om to gange købte jeg dem – de var slet ikke dyre. Jeg købte det, fordi de med det samme dukkede op i mine tanker - uret, som jeg havde drømt om så længe, og som kun adskilte sig fra elektroniske i et skab med en glasdør og et regelmæssigt svingende pendul. Men jeg vil prøve at lave kabinettet og pendulet selv!
Urkassen kom fra en gammel bogreol - jeg savede den til på langs i to ulige dele, og den mindre, 120 mm bred, blev skabets bund. Nå, fra brædderne tilbage efter denne operation skar jeg emner ud til døren og limede dem sammen epoxyharpiks og glaserede den. Den W-formede er i øvrigt ret velegnet til at fastgøre glasset. plast profil- dette bruges normalt til at installere "motorer" i skabe og bogreoler, men det gjorde et godt stykke arbejde med at udskifte glaslister ved glasering af døren.
Største vanskelighed forårsagede en krig pendulmekanisme. Selvfølgelig ville det være muligt at designe et rigtigt pendul, der ville indstille nøjagtigheden af et elektronisk ur, men der var ingen grund til at skabe en så kompleks enhed, og jeg udviklede en meget enklere elektromekanisk enhed, der fuldstændig efterligner et penduls bevægelser .
Pendulet er en stang lavet af et poleret duraluminrør med en diameter på 12×1 mm, med et ophængspunkt på en linje, der deler det i forholdet 1:2. Ophængshængslet er et stålbeslag med to M5 sætskruer med koniske ender skruet ind i. I pendulstangen er der henholdsvis boret to cylindriske huller med en diameter på 2 mm. I bunden af pendulet er en dekorativ skive og en vægt fastgjort - den første er lavet af en compact disc og den anden af en stålstrimmel. Hvis det er nødvendigt, ved at mindske eller øge belastningen, kan du ændre frekvensen af svingninger af pendulet.
1—elektronisk ur; 2— kabinetlegeme; 3—elektromagnet; 4-pendul anker; 5-skabsdør; 6-jumper til fastgørelse af kontakter; 7—løkke; 8-kontakt kronblad af kontakten; 9—dirigent; 10—pendulhængsel; 11—hylde til montering af et elektronisk ur og et pendul; 12—pendulstang; 13 — efterligning af en urvægt; 14—imitation af en pendulskive; 15—husets bagvæg; 16—pendulvægt
1-kontaktblad (foliebelagt tekstolit s2); 2 - forbindelsesledning; 3 — afbryderhus (D16 ark 1.5); 4—vasker (polyethylen); 5 — returfjedercentreringsskrue; 6—returfjeder; 7—returfjedercentreringsstang
A—pendulet begynder at bevæge sig, mens kontaktoren rører kontaktbladet på den første kommutator, hvorved elektromagnetens strømforsyningskredsløb tændes; B - når ankeret nærmer sig elektromagnetens akse, glider kontaktbladet af kontaktoren - og elektromagnetens strømforsyningskredsløb er brudt; B - efter at have stoppet ved et dødpunkt, begynder pendulet at bevæge sig i den modsatte retning, kontaktoren rører ved kontaktbladet på den anden kontakt og tænder for strømforsyningskredsløbet til elektromagneten.
Tallene på diagrammet angiver:
1—elektromagnet; 2-pendul anker; 3-dirigent; 4-pendulstang; 5-akse for pendulsving; 6-afbrydere
Et anker er fastgjort til den øverste del af pendulstangen - det vil kræve en strimmel af blødt (glødet) stål 4 mm tykt. For at fastgøre den til stangen skæres et M12x0,5 mm gevind ind i hullet, der er boret i ankeret.
Pendulets "motor" er en elektromagnet - den kan være lavet af en udgangstransformator eller en choker fra en gammel rørmodtager eller udsendelseshøjttaler. Du skal bare sortere gennem dens kerne, der består af de vigtigste W-formede og lukkende rektangulære plader, sidstnævnte skal fjernes (de vil ikke være nødvendige for elektromagneten), og en ny kerne skal foldes fra den første i formen af et tykt bogstav "W". Viklingen skal spoles tilbage i overensstemmelse med mængden af strøm, som kilden kan levere - for eksempel en oplader til mobiltelefon. Praksis har vist, at når man bruger en kilde DC med en spænding på 5 V er en vikling lavet af PE-type tråd med en diameter på 0,3 mm ganske velegnet, når den er viklet i bulk, indtil rammen er fyldt. Forresten er det mest praktisk at vinde ved hjælp af håndboremaskine, fast i bænk skruestik. Selve rammen skal fastgøres på en gevindstang ved hjælp af to par skiver og møtrikker og stangen i borepatronen.
Desværre vil det ikke være muligt at sætte pendulet i bevægelse med kun én elektromagnet - du skal bruge to kommutatorer, der kun tænder elektromagneten i de øjeblikke, hvor pendulets anker bevæger sig i sin retning.
Hver af kontakterne består af et kontaktblad lavet af ensidet folie-PCB. Kronbladet er hængslet i et hus af duraluminium og holdes i lodret position ved hjælp af et par fjedre.
Processen med at skifte en elektromagnet er vist i diagrammet. Når ankeret bevæger sig mod elektromagneten, rører kontaktoren monteret på pendulstangen den ledende side af kontaktloben på den første kommutator, og tænder for strømmen til elektromagneten. Sidstnævnte begynder at tiltrække ankeret til sig selv, men når man nærmer sig midten af elektromagneten, glider kontaktbladet af kontaktoren, bryder strømkredsløbet, og pendulet fortsætter med at bevæge sig ved inerti. Næste på kontaktorens vej er den isolerede side af kontaktsløjfen på den anden kommutator, så kontaktoren vil frit afbøje den og fortsætte med at bevæge sig, indtil den stopper ved et dødpunkt, og derefter svinge mod elektromagneten og halvvejs mod den. kontaktoren vil røre den ledende side af kontaktsløjfen på den anden kommutator og derved tænde for elektromagneten. Nå, så vil processen blive gentaget, så længe enheden er forbundet til den aktuelle kilde.
Det er alt, faktisk.
Det er ikke svært at samle pendulmekanismen. Det vigtigste her er at sikre et minimumsmellemrum mellem ankeret og elektromagneten (ca. 0,5 mm) og justere positionen af kommutatorens kontaktblade i forhold til kontaktoren. For at sætte pendulet i gang, skal du blot svinge det.
Uret vil ikke kunne skelnes fra ægte antikke pendulure, hvis to "vægte" er ophængt på kæder bag dørens glas - den nemmeste måde at lave dem på er fra stumper af duraluminiumrør, som bør poleres til en spejlglans.
Derudover vil nøjagtigheden af opfattelsen af et ur i høj grad blive påvirket af den omhu, der udvises ved at afslutte dets urkasse.
Har du bemærket en fejl? Vælg det og klik Ctrl+Enter at lade os vide.
Mærkeligt nok, selv i et så stort lager af information som Runet, vil du ikke snart finde seriøs information om, hvordan du selv gør det. Uden tvivl vil det enkle design af denne enhed straks fange dit øje. Men du bliver nødt til at lede efter seriøs information, en forklaring på principperne for dens drift. Hvis du skrev sætningen "hvordan man laver en magnetisk motor med dine egne hænder" i en søgemaskine og stødte på denne artikel, har du måske været lidt heldig. Næste - om betjeningsfunktionerne for denne enhed og et eksempel på det den enkleste model.
Effekten af en sådan motor afhænger direkte af den magnetiske masse - end stærkere magnet, jo kraftigere vil motoren være. Denne regel er dog relativ. Et eksempel kan gives - en kæmpe magnet med et volumen på kubikmeter. Dens vægt er fra 8 til 12 tons. Han skaber selv en kæmpe kraftfelt, så selv at nærme sig det er farligt. Forresten, i det virkelige liv et sådant fænomen er praktisk talt umuligt. En sådan magnet er i stand til at binde skinnerne på toget, der transporterer det til en knude, krøller bilen og klæber sig fast til den. Så hvad viser dette eksempel? På den ene side, jo større magnetisk masse, jo bedre. Dog op til en vis grænse. For meget magnetmasse vil reducere motorens effektivitet og yderligere problemer.
Når du laver et enhedsdiagram, er der flere punkter at overveje. For det første kan det element, der bruges som den bevægelige del, ikke glide gennem magnetfeltet. Drivkraften opstår på grund af feltets ujævnheder - der er ingen drivkræfter i et konstant felt. Enheder, der fungerer under påvirkning af ovenstående fænomen, er ineffektive. Dette skal tages i betragtning, hvis du ønsker en permanent magnetmotor med dine egne hænder. Effekten af en sådan enhed afhænger af en række årsager. Først og fremmest, fra kortslutningen af magnetfeltet til arbejdsgabet, uden en magnetisk kerne vil effektiviteten af designet være meget lav. På grund af det faktum, at de "frie opfindere" af motoren ofte ikke tager hensyn til disse regler, fejler de som regel enten, eller deres oprettelse fungerer utilfredsstillende. Det vigtigste ved fremstillingen af en sådan enhed er at bestemme køremomentet korrekt.
Lad os nu tale direkte om, hvordan man laver en magnetisk motor med egne hænder. Læseren vil blive præsenteret for sin enkleste model. Du skal bruge en lille magnet lavet af en legering af sjældne jordarter, der vil hoveddetalje designs. Jo mindre den er, jo bedre. Der skal være et lille hul i denne magnet.
Forresten, efter dette eksperiment vil magneten helt miste sine egenskaber, så brug en, som du ikke har noget imod at miste. Du skal også bruge wire - tykt stål og tyndt kobber. Du skal også hente et stearinlys nødvendige størrelser. Brug tråd til at lave en base til et svingpendul i form af et omvendt bogstav P (basen til det bør ikke være af træ). Hæng en magnet på den. For at gøre dette skal du tråde en tynd kobbertråd ind i den.
Hæng en almindelig magnet på siden inde i strukturen, svagere, så den lille trækkes til den, men så pendulets afbøjningsvinkel er lille, ikke nok til, at den lille magnet rører den store på siden, men tilstrækkeligt til flammen af det stearinlys, som du placerer under det, for at han ikke blev rørt, da han indtog en lodret stilling. Vær forsigtig, når du håndterer sidstnævnte. Så du skal placere lyset på en sådan måde, at det er under den lille magnet i det øjeblik, det begynder at blive tiltrukket af det store.
Ild afmagnetiserer det, og det mister samtidig sine egenskaber, og på grund af dette indtager pendulet en strengt lodret position. Når den lille magnet afkøles, begynder den igen at blive trukket mod den store. Denne cyklus af pendulsvingninger stopper ikke, før stearinlyset brænder ud, eller før det er fjernet.
For at lave en mere "seriøs" magnetisk motor med egne hænder er det værd at studere diagrammerne og vælge de nødvendige dele til dette. Men det er lige så vigtigt at vide, hvad der får sådan en enhed til at fungere. At lave en motor med dine egne hænder er ikke så svært, næsten alle kan gøre det.
Newtons vugge.
Hej. Forleden besluttede jeg at lave noget interessant og lærerigt til min søn, min opmærksomhed fokuseret på Newtons pendul eller, som nogle også kalder det, Newtons vugge (og nogle gange endda Newtons bolde).
Det repræsenterer mekanisk system, som blev opfundet af en engelsk skuespiller i 1967, hed han Simon Prebble.
Du så selvfølgelig dette pendul i fysikklassen, læreren, ved hjælp af sit eksempel, forklarer børn, hvordan energi af forskellige typer omdannes til hinanden, for eksempel potentiel energi til kinetisk energi og omvendt.
Værktøjer jeg brugte:
1) Tang.
2) Hammer.
3) Skæg.
4) Fil.
5) Loddekolbe.
6) Trådskærer.
7) Pincet.
De eneste materialer jeg skulle bruge til at lave pendulet var:
1) Leje.
2) kolofonium.
3) Lodde.
4) Kobbertråd (tynd).
5) Tyk kobbertråd (fire kvadratmillimeter).
6) Tråde.
7) Lim.
Til at begynde med vil jeg gerne fortælle lidt om hvordan jeg fjernede kuglerne fra lejet. Det er bare, at en ven fortalte mig, hvordan han og hans ven trak dem ud ikke helt sikkert, man kan endda sige slet ikke sikker metode og næsten mistede deres øjne. Han sagde, at han satte lejet på hård overflade, ramte buret med en hammer og boldene spredte sig (to bolde gik tabt). Jeg tog ikke den risiko og begyndte at skille den ad.
Først fjernede jeg forseglingerne.
Derefter hvilede jeg perlen på separatoren (hvor nitterne er), med en lille bevægelse af en hammer, nittede og bøjede jeg separatoren til den anden side flere steder og afmonterede den med en tang.
Dernæst, efter at have grupperet alle kuglerne, brugte jeg en tang til at flytte den indre ring mod den ydre ring.
Med så simple manipulationer var jeg i stand til nemt at trække boldene ud uden at skade mig selv eller andre. Desuden forlod ikke en eneste bold mit synsfelt.
Dernæst brugte jeg en fil til at rense området, hvor jeg ville lodde ringen.
Jeg gav dette sted en god skylning med kolofonium.
Jeg fandt et stykke trådet tråd med lille tværsnit i skraldespandene. Jeg trak den ene åre ud med en tang.
Og han lavede ringe ud af det.
Jeg loddede ringene på bolden. Jeg prøvede at holde det så lige som muligt.
Som de siger, er den første kugle klumpet. Jeg overeksponerede loddekolbens spids til kuglen, og den blev mørkere (modtog en termisk forbrænding: blink:).
For at sikre, at ringene i det mindste lignede hinanden lidt, tjekkede jeg dem mod de allerede forberedte. Så gjorde han de samme manipulationer med de resterende bolde.
Som et resultat endte jeg med syv ikke særlig smukke (harpiksfarvede) Cheburashkaer, og en af dem blev negroid.
Efter forarbejdning med filt med goy pasta. (Selv den afroamerikaner begyndte at skinne). Som jeg indså under testene, skulle jeg ikke have placeret kuglerne på magneten, de blev magnetiserede og skulle afmagnetiseres. Jeg gjorde dette ved hjælp af en rammeløs magnetspole taget fra et ikke-fungerende gammelt tv. Information til dem, der ønsker at afmagnetisere disse spoler, er kun tilgængelig på gammeldags tv'er med et katodestrålerør ellers er næsten enhver rammeløs spole egnet. Og endnu en detalje, spændingen, der leveres til spolen, skal være variabel.
Så er der en lang og smertefuld proces med at føre tråden gennem ringene.
Efter at have ryddet isoleringen fra en ledning med et tværsnit på fire kvadratmillimeter, begyndte jeg at lave rammen af det fremtidige pendul.
Først lavede jeg rammen som i nederste foto, men det var ineffektivt, det viste sig at være for lavt (der var ikke nok acceleration), og det tog en del af boldens energi (antennerne, der holdt kuglerne, svajede).
Og det blev besluttet at lave en stærkere og lidt højere struktur.
Jeg bandt trådene og lavede flere omgange. Dette gøres for, at når man justerer kuglernes placering ved at dreje tråden, så snurrer den ikke tilbage under vægten af kuglerne bundet til den. Fra begyndelsen bandt jeg simpelthen trådene til den ene side af den resulterende ramme.
Så (mens han justerede) bandt han den til en anden bjælke.
Og til sidst justerede jeg kuglerne (ved at vride tråden ind på bjælken), så de stillede sig så præcist som muligt på én række, for det afhænger også meget af, hvor længe det klikker. Efter finjustering påførte jeg en lille mængde lim ovenpå de tråde, der var bundet til bjælken, og derved sikrede jeg dem mod at vride og bevæge sig langs bjælken.
Hver af os er bekendt med udsmykningen i kinesiske ure, som er lavet i form af et "evigt" nålehjul eller pendul. At bygge et sådant mirakel er slet ikke svært og vil ikke tage mere end en halv time. Lad os tage et kig på diagrammet nedenfor:
Når forsyningsspænding påføres kredsløbet af switch SB1, vil transistoren VT1 være lukket, da dens base vil blive forbundet til emitteren gennem spole L1. Der er ingen bias, transistoren er lukket, og der er heller ingen strøm gennem L2. Lad os binde den permanent magnet til ledningen og sving vores improviseret pendul tæt på spolerne L1, L2 (de er viklet på samme ramme). Når den nærmer sig, vil en EMF begynde at blive induceret i spole L1, som vil åbne transistoren. Jo tættere magneten er, jo mere åbner transistoren og jo større er strømmen i spolen L2, som ved sin magnetisk felt vores magnet begynder at tiltrække.
I det øjeblik, hvor pendulet passerer lige over spolerne, er disse værdier maksimale, og så snart pendulet begynder at bevæge sig væk af inerti, skifter EMF fortegn, og transistoren lukker. Pendulet tiltrækkes således kun i første halvdel af perioden, i den anden bevæger det sig af inerti. Ligesom et rigtigt gynge, som vi svinger ved at gynge med benene under den første halvdel af gyngen. Diode VD1 forhindrer generering, der kan forekomme ved resonansfrekvensen af kredsløbet L1, L2.
Lad os nu tale om designet af vores gynge. Spoler L1 og L2 vikles samtidigt med tråd med en diameter på 0,08 - 0,1 mm på rammen passende størrelser. For eksempel på denne:
Vi vinder jo mere jo bedre, indtil den er fuld. Jo flere drejninger, jo mindre spænding vil pendulet kræve for at fungere. Når du tilslutter spolerne, skal du observere fasering - tilslut begyndelsen af den første til slutningen af den anden. Ethvert skæremateriale kan bruges som en kerne. jernbolt eller endda hele bolten, hvis den er kort. Før brug skal denne bolt affyres - varmes rødglødende på gas og afkøles i luft.
Det er bedre at tage en transistor med den højest mulige transmissionskoefficient. Enhver lav-effekt germanium (selv silicium) direkte (p-n-p) ledningsevne vil gøre. Hvis transistorens ledningsevne er omvendt (n-p-n), så er det heller ikke et problem - bare skift polariteten for at forbinde strømkilden og dioden VD1.
Lav et pendul eller en gynge efter din smag. Det er kun vigtigt, at magneten placeret på bunden af pendulet passerer et par millimeter fra spolekernen. Selve magneten kan være hvad som helst, jo kraftigere jo bedre, men du behøver ikke lede efter noget særligt. Et stykke "sort" er perfekt, ferrit magnet fra et dynamisk hoved eller jern - fra en gammel børnemotor.
En fingertype eller et hvilket som helst andet galvanisk element bruges som strømkilde, hvilket er nok til mange måneders drift af strukturen, og du kan sikkert undvære SB1-kontakten, da transistoren er lukket i den stille position af vores pendul. og strømforbruget af kredsløbet er minimalt. Hvis magneten er meget svag, eller gyngen er for tung til den, så kan du øge forsyningsspændingen til 3 V ved at forbinde to elementer i serie.