Горизонты техники для детей, 1966 №7

Транзисторный двигатель

Сегодня в нашем уголке конструктора мы сделаем с вами простейший электродвигатель, который работает по совершенно другому принципу, чем обычные электродвигатели. Сделать такой двигатель сможет даже начинающий конструктор, пользуясь очень простыми и легкодоступными деталями: всё это можно найти в запасах предусмотрительного конструктора и в любом магазине.

Вот перечень необходимых материалов:

Сборку нашего двигателя начнем с изготовления каркаса сердечника. Для этого вырежем из картона два круга диаметром около 15 мм каждый и деревянный каркас диаметром около 15 мм.

Каркас склеиваем и сушим. Витки катушки наматываем без какого-либо порядка («внавал») до заполнения каркаса. Намотка ведется в два параллельных провода. С этой целью вначале надо разрезать имеющийся в нашем распоряжении провод на два одинаковых отрезка. Если нет 400 м провода, можно намотать столько витков, сколько есть провода, но не меньше чем 2х1000 витков. Двигатель будет, конечно, слабее.

Катушки готовы. Самая трудная работа осталась позади. Теперь по приведенному здесь рисунку собираем схему двигателя. При этом надо быть особенно внимательным и правильно соединить отводы катушек и германиевого диода.

Самое интересное — проверка работы электронной системы двигателя. Он должен работать сразу же после включения. Как в этом убедиться?

Придвиньте собранную схему к радиоприёмнику, включенному на длинные волны. Если в приёмнике есть ферритовая антенна, то в громкоговорителе будет слышен характерный звук, постепенно исчезающий по мере отдаления нашей схемы. Если же нет ферритовой антенны, схему двигателя надо придвинуть к антенному гнезду радиоприемника. Тогда вы услышите такой же характерный звук от работающей электронной системы нашего электродвигателя.

В двигателе еще нет подвижных частей — механической части. Займемся теперь её изготовлением.

Основной частью механизма двигателя будет маятник с магнитом. Постоянный магнит может быть любой, но довольно сильный. Самыми подходящими для этой цели могут быть стальные или ферритовые магниты от испорченных громкоговорителей. Магнит подвешиваем для испытаний на ниточке длиной 20–40 см над катушкой электронной части двигателя (см. рисунок). Расстояние между магнитом и катушкой должно составлять всего лишь несколько миллиметров. При такой подвеске магнит будет качаться как маятник. Амплитуду колебаний можно уменьшить, подняв магнит выше.

Вам может показаться странным то, что магнит ходит из стороны в сторону. В самом деле такие «двигатели» не часто встречаются. Почему так происходит?

В схеме есть источник энергии — батарейка, которая как раз и приводит наш двигатель. Потребляемая нашим устройством мощность небольшая, поэтому батарейки хватит на несколько месяцев непрерывной работы электродвигателя.

Электронные часы

Транзисторный двигатель — этот необычный механизм — мы используем в качестве привода не менее необычных часов, сделанных из картона и спичек. Простота и доступность материалов, однако, не означает, что занятие будет легким. Придется затратить много времени для выполнения требующей большой тщательности и точности работы. Можно смело сказать, что сборка таких часов — настоящий экзамен терпения, изобретательности и мастерства.

Вот какие нам понадобятся материалы:

Часы состоят из зубчатых колес, маятника, собачки, толкателя, подставки и, конечно, приводного механизма — транзисторного двигателя.

Вырезаем из картона круг диаметром 140 мм и два круга диаметром 160 мм. На первый круг наклеиваем 12 спичек на одинаковом расстоянии друг от друга, так, чтобы головки спичек выходили за край круга на 15 мм. Это будет часовое колесо.

На второй круг наклеиваем, тщательно разметив расстояния, 60 спичек, так, чтобы головки их выходили за край круга на 22 мм. Получилось минутное колесо.

На третьем круге делаем 60 прорезей на глубину 6 мм. Расстояние между прорезями должно быть одинаковым. В прорези вставляем, предварительно смазав клеем, полоску ватмана шириной 10 мм, которую надо загнуть через промежутки, последовательно 16 и 21 мм (см. рис.). Рекомендуем пользоваться клеем БФ-2. Получится секундное колесо.

В секундное колесо вбиваем перпендикулярно его плоскости гвоздик и укрепляем его дополнительно кусочком дерева и клеем на расстоянии 27 мм от оси круга. Точно также, только на расстоянии 46 мм от оси круга вбиваем гвоздик в минутное колесо.

В качестве втулок для колес можно использовать металлические трубочки от шариковых ручек, предварительно вставив их в деревянные втулки, которые потом надо будет приклеить торцом к картонному колесу.

Длина такой втулки в секундном колесе должна составлять 20 мм, в минутном 30 мм, а в часовом — 35 мм.

Трубочки-штыри должны выступать с другой стороны круга на 1–2 мм. Зубчатые колеса смонтируем на диске, сохраняя при этом между ними следующие расстояния:

между осью секундного и минутного колеса — 127 мм,

между осью минутного и часового колеса — 122 мм.

Для монтажа на доске надо вставить под секундное колесо в трубочку-штырь смазанный вазелином гвоздь. Диаметр его — 2 мм. Прежде чем вбить гвоздь в доску, наденьте на него жестяную шайбу. Гвоздь вбиваем с таким расчетом, чтобы между шайбой и штырем оставался некоторый зазор: колесо должно вращаться на гвозде очень легко.

Два других колеса должны вращаться с небольшим торможением. Поэтому на их втулки надо поставить кожаные, металлические или резиновые шайбы. В остальном монтаж этих колес производится так же, как и первого.

Возле секундного круга укрепите собачку из пружинки, сидящей в деревянном бруске. Место закрепления собачки показано на рисунке. Для предохранения бумажных зубьев от чрезмерного стирания на конце пружинки надо приклеить кусочек фетра или кожи. Назначение собачки — фиксировать передвижение секундного колеса ровно на один зуб.

Толкатель служит для вращения секундного колеса. Изготовить его можно из обточенной сухой деревянной палочки. В нем должно быть отверстие, смещенное на 1 см от центра к более широкому, нерабочему концу. В это отверстие должен входить верхний конец маятника.

Укрепленная на доске соответственно изогнутая канцелярская скрепка служит в качестве направляющего приспособления, в котором свободно двигается толкатель.

Маятник лучше всего изготовить из двух велосипедных спиц, длиной по 200 мм каждая. Одну спицу согнем под прямым углом на расстоянии 10 мм от конца, а на второй спице прикрепим постоянный магнит приводного механизма. Обе спицы надо соединить, пропустив их два свободных конца через отверстие, проделанное в деревянной или металлической муфте с винтом. Это позволит регулировать длину маятника, которая должна быть, считая от оси маятника до конца магнита, 273 мм.

На расстоянии 50 мм от загнутого конца спицы надо припаять гайку, в которую затем ввернем винт. Он будет служить осью маятника. Конец винта должен выступать с другой стороны доски приблизительно на 15 мм. Поэтому длина его должна быть не менее 30 мм. Ось маятника укрепим на таком расстоянии, чтобы изогнутый конец спицы мог войти в отверстие толкателя.

Осталось написать цифры часов и минут на часовом и минутном колесах. Над этими колесами можно укрепить сделанные из изогнутой листовой жести окошечки, в которые видно будет время. Колеса надо установить так, чтобы когда, например, в окошечке над часовым колесом видна цифра 12, то в окошечке над минутным показывалась цифра 0.

Чтобы придать часам законченный вид, рекомендуем сделать для них футляр из какого-нибудь декоративного материала. Футляр предохранит от пыли и повреждений.

При установке часов следите за тем, чтобы стержень маятника был параллелен плоскости доски и ее боковых краев.

Часы готовы. Поставьте правильное время, подключите ток и пустите в ход механизм.

При описании транзисторного приводного механизма мы говорили, что от правильно подобранной длины маятника будет зависеть хорошая работа механизма. Поэтому придется основательно повозиться и с регулировкой маятника. Очень важно правильно выбрать полярность магнита.

Напишите нам, ребята, хорошо ли работают ваши часы. Наш адрес:

Польша, Варшава, абонементный ящик 484. Редакция журнала «Горизонты техники для детей».

Инженер И. Бек