Pre dieťa a dobrou montážou rozviniete nápad napríklad do kancelárskeho suveníru.
Základom hračky je jednoduchý horný obvod (aj keď je samozrejme lepšie to urobiť na doske), pozostávajúci z tranzistora, diódy a špeciálne navinutej cievky ukrytej v spodnej časti. „Sedák“ hojdačky je magnet, je lepšie zvoliť neodýmový, tých je teraz dosť, aj keď obyčajný postačí.
Cievka je navinutá dvojitým drôtom, každý s prierezom približne 0,25-0,3, asi 1500 závitov, t.j. 2 sa berú paralelne medené drôty a vietor na cievke. Diagram ukazuje, že koniec prvého vodiča je pripojený k začiatku druhého. Tvar cievky som zvolil z logických dôvodov: oválny, lebo magnet prechádzajúci cez ňu bude lepšie interagovať po dĺžke väčšej uhlopriečky elipsy. Jadro som nepoužil, takže s ním môžete experimentovať. Je lepšie ho opatrne navíjať, otáčať, aby sa otočil, ale nie je to potrebné.
Tranzistor s priamym vedením, môžete si vziať MP39...42, akúkoľvek diódu, bežnú 1,5 V batériu. Pre pohodlie je lepšie urobiť prepínač.
Ospravedlňujem sa za provizórnu montáž, ale robil som to v školských rokoch z čistého nadšenia pomocou schémy zo starého zošita môjho otca so schémami, takže sa vlastne ani nevie, odkiaľ pochádza, a chcel som len vidieť, ako to funguje napr. čo najrýchlejšie.
Naštartuje sa jednoducho, zapnite prístroj a zatlačte na magnet, po pár sekundách si všimnete, ako intenzívne sa kyvadlo začne kývať. Systém bude fungovať lepšie, ak dokáže vytvárať rezonanciu, t.j. rovnosť pracovných frekvencií obvodu a vlastnej frekvencie kyvadla, ktorá sa vypočíta podľa vzorca. Tu sa to dosiahne nastavením všetkých parametrov kyvadla. Je lepšie zaistiť ojnicu na 2 ložiskách a nie na 1, ako mám ja.
Niektoré domy ich majú – veľké starožitné hodiny v naleštenej skrini. červené drevo, s kyvadlom a dvoma veľkými lesklými závažiami na reťaziach. V takýchto hodinkách sa skrýva niečo tajomné - cez ne ako keby k nám čas sám hovoril o minulosti, prítomnosti a budúcnosti...
O hodinkách s kyvadielkom som sníval veľmi dlho, ale akosi som ich nezohnal ako dedičstvo po sesternici z druhého kolena a v bazároch pýtali také peniaze, za ktoré sa dá kúpiť celkom slušné auto. ako VAZ.
Jedného dňa som však v obchode natrafil na obyčajné digitálne nástenné hodiny – a presne s ciferníkom, aký som videl vo svojich snoch. Bez rozmýšľania som ich kúpil – neboli vôbec drahé. Kúpil som si ich, pretože sa mi okamžite objavili v myšlienkach - hodinky, o ktorých som tak dlho sníval a ktoré sa od elektronických líšili len skrinkou s presklenými dvierkami a pravidelne sa kývajúcim kyvadlom. Ale pokúsim sa vyrobiť skrinku a kyvadlo sám!
Puzdro hodiniek pochádzalo zo starej police na knihy - rozpílil som ho pozdĺžne na dve nerovnaké časti a tá menšia, široká 120 mm, sa stala základom skrinky. No a z dosiek, ktoré zostali po tejto operácii, som vyrezal prírezy na dvere a zlepil ich epoxidová živica a zasklili ho. Mimochodom, ten v tvare W je celkom vhodný na upevnenie skla. plastový profil- zvyčajne sa používa na inštaláciu „motorov“ do skríň a poličky na knihy, dobre však urobila výmenu zasklievacích líšt pri zasklení dverí.
Najväčšia ťažkosť vyvolal vojnu kyvadlový mechanizmus. Samozrejme, bolo by možné navrhnúť skutočné kyvadlo, ktoré by nastavilo presnosť elektronických hodín, ale nebol dôvod vytvárať také zložité zariadenie a vyvinul som oveľa jednoduchšie elektromechanické zariadenie, ktoré úplne napodobňuje pohyby kyvadla. .
Kyvadlo je tyč z leštenej duralovej rúrky s priemerom 12×1 mm so závesným bodom na čiare, ktorá ju delí v pomere 1:2. Závesný záves je oceľová konzola s dvoma nastavovacími skrutkami M5 s kužeľovými koncami naskrutkovanými do nej. V tyči kyvadla sú vyvŕtané dva valcové otvory s priemerom 2 mm, resp. V spodnej časti kyvadla je pripevnený ozdobný kotúč a závažie - prvý je vyrobený z kompaktného disku a druhý z oceľového pásu. Ak je to potrebné, znížením alebo zvýšením zaťaženia môžete zmeniť frekvenciu kmitov kyvadla.
1 – elektronické hodinky; 2— korpus skrine; 3 - elektromagnet; 4-kyvadlová kotva; 5—dvierka skrine; 6—prepojka na pripevnenie spínačov; 7 - slučka; 8—kontaktný plátok spínača; 9-vodič; 10 — kyvadlový záves; 11 – polica na montáž elektronických hodín a kyvadla; 12 — tyč kyvadla; 13 — imitácia hodinového závažia; 14 - imitácia kyvadlového kotúča; 15 - zadná stena krytu; 16 — závažie kyvadla
1—kontaktný okvetný lístok (textolit s2 potiahnutý fóliou); 2 - spojovací drôt; 3 — puzdro spínača (D16 list 1,5); 4—podložka (polyetylén); 5 — strediaca skrutka vratnej pružiny; 6 - vratná pružina; 7 – centrovacia tyč vratnej pružiny
A - kyvadlo sa začne pohybovať, zatiaľ čo stýkač sa dotkne kontaktnej lopatky prvého komutátora, čím sa zapne napájací obvod elektromagnetu; B – keď sa kotva priblíži k osi elektromagnetu, kontaktný plátok skĺzne zo stýkača – a napájací obvod elektromagnetu sa preruší; B - po zastavení v mŕtvom bode sa kyvadlo začne pohybovať opačným smerom, stýkač sa dotkne kontaktnej lopatky druhého komutátora a zapne napájací obvod elektromagnetu.
Čísla na diagrame označujú:
1 - elektromagnet; 2—kyvadlová kotva; 3-vodič; 4—kyvadlová tyč; 5 - os výkyvu kyvadla; 6 - spínače
V hornej časti tyče kyvadla je upevnená kotva - bude to vyžadovať pás mäkkej (žíhanej) ocele s hrúbkou 4 mm. Na pripevnenie k tyči sa do otvoru vyvŕtaného v kotve vyreže závit M12x0,5 mm.
„Motor“ kyvadla je elektromagnet – môže byť vyrobený z výstupného transformátora alebo tlmivky zo starého elektrónkového prijímača alebo vysielacieho reproduktora. Stačí pretriediť jeho jadro pozostávajúce z hlavných dosiek v tvare písmena W a uzatváracích obdĺžnikových dosiek, ktoré by sa mali odstrániť (nebudú potrebné pre elektromagnet) a nové jadro by sa malo zložiť z prvého vo forme hrubého písmena „W“. Vinutie bude musieť byť previnuté v súlade s množstvom prúdu, ktorý môže poskytnúť zdroj - napríklad nabíjačka pre mobilný telefón. Prax ukázala, že pri použití zdroja priamy prúd s napätím 5 V je celkom vhodné vinutie z drôtu typu PE s priemerom 0,3 mm pri hromadnom navíjaní až do naplnenia rámu. Mimochodom, najpohodlnejšie je navíjať pomocou ručná vŕtačka, opravené v lavicový zverák. Samotný rám bude musieť byť upevnený na závitovej tyči pomocou dvoch párov podložiek a matíc a tyče v skľučovadle.
Žiaľ, kyvadlo nebude možné uviesť do pohybu iba pomocou jedného elektromagnetu - budete potrebovať dva komutátory, ktoré zapnú elektromagnet len v tých momentoch, keď sa kotva kyvadla pohybuje v jeho smere.
Každý zo spínačov pozostáva z kontaktného plátku z jednostrannej fólie PCB. Okvetný lístok je zavesený v duralovom puzdre a je držaný vo vertikálnej polohe pomocou dvojice pružín.
Proces spínania elektromagnetu je znázornený na schéme. Keď sa kotva pohybuje smerom k elektromagnetu, stykač namontovaný na tyči kyvadla sa dotkne vodivej strany kontaktného laloku prvého komutátora a zapne napájanie elektromagnetu. Ten začne priťahovať kotvu k sebe, ale keď sa priblíži k stredu elektromagnetu, kontaktný plátok skĺzne zo stýkača, čím sa preruší napájací obvod a kyvadlo sa zotrvačnosťou ďalej pohybuje. Ďalej na dráhe stýkača je izolovaná strana kontaktného laloku druhého komutátora, takže stýkač ho bude voľne vychyľovať a pokračovať v pohybe, kým sa nezastaví v mŕtvom bode, a potom sa vychýli smerom k elektromagnetu a do polovice smerom k nemu stýkač sa dotkne vodivej strany kontaktného laloku druhého komutátora, čím zapne elektromagnet. Potom sa proces bude opakovať, pokiaľ je zariadenie pripojené k zdroju napájania.
To je vlastne všetko.
Zostavenie kyvadlového mechanizmu nie je náročné. Hlavná vec je zabezpečiť minimálnu medzeru medzi kotvou a elektromagnetom (asi 0,5 mm) a nastaviť polohu kontaktných plátkov komutátora vzhľadom na stýkač. Aby ste uviedli kyvadlo do pohybu, stačí ho kývať.
Hodiny budú na nerozoznanie od skutočných starožitných kyvadlových hodín, ak sa za sklenenými dvierkami zavesia na retiazke dve „závažia“ – najjednoduchšie ich vyrobíte zo zvyškov duralových rúr, ktoré treba vyleštiť do zrkadlového lesku.
Okrem toho presnosť vnímania hodiniek bude do značnej miery ovplyvnená starostlivosťou pri dokončovaní ich puzdra.
Všimli ste si chybu? Vyberte ho a kliknite Ctrl+Enter aby sme to vedeli.
Napodiv, dokonca aj v takom obrovskom úložisku informácií, ako je Runet, čoskoro nenájdete seriózne informácie o tom, ako to urobiť sami. Bezpochyby vám okamžite padne do oka jednoduchý dizajn tohto zariadenia. Ale budete musieť hľadať vážne informácie, vysvetlenie princípov jeho fungovania. Ak ste do vyhľadávača zadali frázu „ako vyrobiť magnetický motor vlastnými rukami“ a narazili ste na tento článok, možno ste mali trochu šťastia. Ďalej - o prevádzkových funkciách tohto zariadenia a jeho príklade najjednoduchší model.
Výkon takéhoto motora priamo závisí od magnetickej hmoty - než silnejší magnet, tým výkonnejší bude motor. Toto pravidlo je však relatívne. Možno uviesť jeden príklad – obrovský magnet s objemom meter kubický. Jeho hmotnosť je od 8 do 12 ton. Sám vytvára obrovský silové pole, takže aj priblíženie sa k nemu je nebezpečné. Mimochodom, v skutočný život takýto jav je prakticky nemožný. Takýto magnet je schopný zviazať koľajnice vlaku, ktorý ho prepraví do uzla, zmrští auto a pevne sa k nemu prilepí. Čo teda ukazuje tento príklad? Na jednej strane, čím väčšia je magnetická hmotnosť, tým lepšie. Avšak do určitej hranice. Príliš veľa magnetickej hmoty zníži účinnosť motora a ďalšie problémy.
Pri zostavovaní schémy zariadenia je potrebné zvážiť niekoľko bodov. Po prvé, prvok, ktorý sa používa ako pohyblivá časť, nemôže prekĺznuť cez magnetické pole. Hnacia sila vzniká v dôsledku nerovnomernosti poľa – v konštantnom poli nie sú hnacie sily. Zariadenia pracujúce pod vplyvom vyššie uvedeného javu sú neúčinné. Toto je potrebné vziať do úvahy, ak chcete motor s permanentným magnetom vlastnými rukami. Výkon takéhoto zariadenia závisí od mnohých dôvodov. Po prvé, od skratu magnetického poľa po pracovnú medzeru, bez magnetického jadra bude účinnosť konštrukcie veľmi nízka. Vzhľadom na to, že „voľní vynálezcovia“ motora tieto pravidlá často neberú do úvahy, spravidla buď zlyhávajú, alebo ich tvorba nefunguje uspokojivo. Najdôležitejšou vecou pri výrobe takéhoto zariadenia je správne určiť jazdný moment.
Teraz sa porozprávajme priamo o tom, ako vyrobiť magnetický motor vlastnými rukami. Čitateľovi bude predstavený jeho najjednoduchší model. Budete potrebovať malý magnet vyrobený zo zliatiny vzácnych zemín, ktorý bude hlavný detail dizajnov. Čím menšie, tým lepšie. V tomto magnete by mal byť malý otvor.
Mimochodom, po tomto experimente magnet úplne stratí svoje vlastnosti, takže použite taký, ktorý vám nebude vadiť. Budete tiež potrebovať drôt - hrubú oceľ a tenkú meď. Budete si musieť zobrať aj sviečku požadované veľkosti. Pomocou drôtu vytvorte základňu pre hojdačku-kyvadlo v tvare obráteného písmena P (základňa by nemala byť drevená). Zaveste naň magnet. Aby ste to dosiahli, musíte do nej navliecť tenký medený drôt.
Na stranu do vnútra konštrukcie zaveste obyčajný magnet, slabší, aby sa malý ťahal k nemu, ale aby bol uhol vychýlenia kyvadla malý, aby sa malý magnet dotkol veľkého na boku. , ale postačujúce na to, aby sa plameň sviečky, ktorý pod ňu umiestnite, nedotkol, keď zaujal zvislú polohu. Pri manipulácii s tým druhým buďte opatrní. Sviečku teda musíte umiestniť tak, aby bola pod malým magnetom v momente, keď sa začne priťahovať k veľkému.
Oheň ho demagnetizuje a zároveň stráca svoje vlastnosti a vďaka tomu kyvadlo zaujíma striktne vertikálnu polohu. Keď sa malý magnet ochladí, začne sa opäť priťahovať k veľkému. Tento cyklus kmitov kyvadla sa nezastaví, kým sviečka nezhorí alebo kým sa neodstráni.
Ak chcete vyrobiť „serióznejší“ magnetický motor vlastnými rukami, oplatí sa preštudovať si schémy a vybrať na to potrebné diely. Rovnako dôležité je však vedieť, vďaka čomu takéto zariadenie funguje. Výroba motora vlastnými rukami nie je taká náročná, že to zvládne takmer každý.
Newtonova kolíska.
Ahoj. Nedávno som sa rozhodol urobiť niečo zaujímavé a poučné pre môjho syna, moja pozornosť sa zamerala na Newtonovo kyvadlo alebo, ako to niektorí nazývajú, Newtonovu kolísku (a niekedy dokonca aj Newtonove gule).
On je mechanický systém, ktorú v roku 1967 vymyslel anglický herec, volal sa Simon Prebble.
Toto kyvadlo ste, samozrejme, videli v triede fyziky, učiteľ na jeho príklade vysvetľuje deťom, ako sa energia rôznych druhov navzájom premieňa, napríklad potenciálna energia na kinetickú a naopak.
Nástroje, ktoré som použil:
1) Kliešte.
2) Kladivo.
3) Brada.
4) Súbor.
5) Spájkovačka.
6) Rezačky drôtu.
7) Pinzeta.
Jediné materiály, ktoré som potreboval na výrobu kyvadla, boli:
1) Ložisko.
2) Kolofónia.
3) Spájka.
4) Medený drôt (tenký).
5) Hrubý medený drôt (štyri štvorcových milimetrov).
6) Nite.
7) Lepidlo.
Na začiatok by som rád povedal trochu o tom, ako som odstránil guľôčky z ložiska. Len mi jeden kamarát povedal, ako ich on a jeho kamarát vytiahli nie úplne bezpečne, možno dokonca povedať, že vôbec nie bezpečná metóda a takmer prišli o oči. Povedal, že namontoval ložisko tvrdý povrch, udrel do klietky kladivom a loptičky sa rozpŕchli (dve loptičky sa stratili). Neriskoval som a začal som to rozoberať.
Najprv som odstránil plomby.
Potom položením perličky na separátor (kde sú nity) som miernym pohybom kladiva separátor na niekoľkých miestach znitoval a ohol na druhú stranu a kliešťami rozobral.
Potom, čo som zoskupil všetky guľôčky, som pomocou klieští posunul vnútorný krúžok smerom k vonkajšiemu krúžku.
S takými jednoduchými manipuláciami som bol schopný ľahko vytiahnuť loptičky bez toho, aby som ublížil sebe alebo iným. Navyše ani jedna loptička neopustila moje zorné pole.
Ďalej som pilníkom vyčistil miesto, kde budem krúžok spájkovať.
Toto miesto som poriadne opláchol kolofóniou.
V košoch som našiel kúsok lanka malého prierezu. Kliešťami som si vytiahol jednu žilu.
A urobil z toho prstene.
Na guľôčku som priletoval krúžky. Snažil som sa to držať čo najrovnejšie.
Ako sa hovorí, prvá guľa je hrudkovitá. Preexponoval som hrot spájkovačky na guľôčku a tá stmavla (došlo k tepelnému popáleniu: mrknutie:).
Aby sa krúžky na seba aspoň trochu podobali, porovnal som ich s už pripravenými. Potom urobil rovnaké manipulácie so zostávajúcimi loptičkami.
Výsledkom bolo, že som skončil so siedmimi nie veľmi krásnymi (kolofónovými) Cheburashkami a jedným z nich sa stal černoch.
Po spracovaní s plsťou s goy pastou. (Dokonca aj Afroameričan začal svietiť). Ako som si počas testov uvedomil, guľôčky som nemal umiestniť na magnet, zmagnetizovali sa a museli sa demagnetizovať. Urobil som to pomocou bezrámovej magnetickej cievky prevzatej z nefunkčného starého televízora. Informácie pre tých, ktorí chcú tieto cievky demagnetizovať, sú dostupné iba na televízoroch starého štýlu s katódovou trubicou, inak je vhodná takmer každá bezrámová cievka. A ešte jeden detail, napätie dodávané do cievky musí byť variabilné.
Potom nasleduje dlhý a bolestivý proces prevliekania nite cez krúžky.
Po odstránení izolácie z drôtu s prierezom štyroch štvorcových milimetrov som začal vyrábať rám budúceho kyvadla.
Najprv som vyrobil rám ako v spodná fotka, ale bolo to neúčinné, ukázalo sa to príliš nízke (nebolo dostatočné zrýchlenie) a odoberalo časť energie loptičiek (antény držiace loptičky sa kývali).
A bolo rozhodnuté urobiť silnejšiu a mierne vyššiu štruktúru.
Zviazal som vlákna a urobil som niekoľko otočení. To sa deje tak, že pri úprave umiestnenia guľôčok otáčaním závitu sa pod váhou guľôčok, ktoré sú k nemu priviazané, netočí späť. Zo začiatku som nite jednoducho priviazal na jednu stranu výsledného rámu.
Potom (pri nastavovaní) ho priviazal k ďalšiemu trámu.
A na záver som guličky (nakrútením nite na trám) upravila tak, aby sa čo najpresnejšie zarovnali do jedného radu, lebo aj to veľmi závisí od toho, ako dlho to bude cvakať. Po jemnom doladení som na nite priviazané k nosníku naniesol malé množstvo lepidla, čím som ich zabezpečil pred krútením a pohybom po nosníku.
Každý z nás pozná dekoráciu čínskych hodiniek, ktorá sa vyrába vo forme „večného“ veterníka alebo kyvadla. Vybudovanie takého zázraku nie je vôbec ťažké a nezaberie viac ako pol hodiny. Pozrime sa na nižšie uvedený diagram:
Po privedení napájacieho napätia do obvodu spínačom SB1 sa tranzistor VT1 uzavrie, pretože jeho základňa bude pripojená k emitoru cez cievku L1. Neexistuje žiadne predpätie, tranzistor je uzavretý a cez L2 tiež neprechádza žiadny prúd. Poďme to zviazať permanentný magnet ku šnúre a švihnite naše improvizované kyvadlo v tesnej blízkosti cievok L1, L2 (sú navinuté na rovnakom ráme). Keď sa priblíži, v cievke L1 sa začne indukovať EMF, čo otvorí tranzistor. Čím bližšie je magnet, tým viac sa tranzistor otvára a tým väčší je prúd v cievke L2, ktorý tým svoj magnetické pole náš magnet sa začne priťahovať.
V momente, keď kyvadlo prechádza tesne nad cievkami, sú tieto hodnoty maximálne a akonáhle sa kyvadlo začne zotrvačnosťou vzďaľovať, EMF zmení znamienko a tranzistor sa uzavrie. Kyvadlo je teda priťahované len v prvej polovici periódy, v druhej sa pohybuje zotrvačnosťou. Presne ako skutočná hojdačka, ktorú šviháme kývaním nôh počas prvej polovice švihu. Dióda VD1 zabraňuje generovaniu, ktoré môže nastať pri rezonančnej frekvencii obvodu L1, L2.
Teraz si povieme niečo o dizajne našej hojdačky. Cievky L1 a L2 sú navinuté súčasne drôtom s priemerom 0,08 - 0,1 mm na rám vhodné veľkosti. Napríklad na tomto:
Namotávame čím viac tým lepšie, kým nie je plné. Čím viac otáčok, tým menšie napätie bude kyvadlo potrebovať na prevádzku. Pri pripájaní cievok musíte dodržiavať fázovanie - pripojte začiatok prvého na koniec druhého. Ako jadro možno použiť akýkoľvek rezný materiál. železná skrutka alebo dokonca celú skrutku, ak je krátka. Pred použitím je potrebné túto skrutku vystreliť - zahriať na plyn do červena a ochladiť na vzduchu.
Je lepšie vziať tranzistor s najvyšším možným koeficientom prenosu. Postačí akákoľvek germániová (dokonca aj kremíková) priama (p-n-p) vodivosť. Ak je vodivosť tranzistora obrátená (n-p-n), potom to tiež nie je problém - stačí zmeniť polaritu pripojenia zdroja energie a diódy VD1.
Vyrobte si kyvadlo alebo hojdačku podľa svojho vkusu. Dôležité je len to, aby magnet umiestnený na základni kyvadla prechádzal niekoľko milimetrov od jadra cievky. Samotný magnet môže byť čokoľvek, čím silnejší, tým lepší, ale nemusíte hľadať nič špeciálne. Kúsok „čiernej“ je dokonalý, feritový magnet z dynamickej hlavy alebo železa - zo starého detského motora.
Ako zdroj energie je použitý prstový alebo akýkoľvek iný galvanický prvok, ktorý vystačí na mnoho mesiacov prevádzky konštrukcie a spínač SB1 môžete pokojne vyradiť, keďže v pokojnej polohe nášho kyvadla je tranzistor uzavretý a prúdový odber obvodu je minimálny. Ak je magnet veľmi slabý alebo je preň hojdačka príliš ťažká, potom môžete zvýšiť napájacie napätie na 3 V zapojením dvoch prvkov do série.