Юный техник (35 самодельных приборов и моделей для школы, пионерского отряда и дома по оптике, - Абрамов Александр Иванович
6. Велодинамо
Проще всего сделать для велосипеда динамомашину переменного тока (см. таблицу 25).
Таблица 25. Велодинамо. 7 — постоянный магнит; 2—башмаки; 3 — винты крепления башмаков и подшипниковых стоек; 4 — внутренняя подшипниковая стойка; 5 — внешняя подшипниковая стойка; 6 — якорь; 7 — шарикоподшипники; 8 — обмотка на якоре; 9 — коллектор; 10 — щетка; 11 — клемма; 12 — приводное колесико; 13 — зажимной винт, скрепляющий крышки; 14 — хомутик; 15 — кубик; 16 — поворотный стержень; 17 — скобка; 18 — фигурная скоба.
Статор динамомашины — постоянный подковообразный магнит На этом магните укрепляются башмаки сделанные из железа толщиной около 1 мм. Башмаки укрепляются винтами 3 на подшипниковых стойках 4 и 5. Между башмаками вращается якорь 6. Концы оси якоря вставлены в подшипники 7. На якоре имеется обмотка Коллекторное кольцо 9 изолировано от оси якоря. По этому кольцу скользит щетка 10. Щетка крепится гайкой к обыкновенной радиоклемме 11, вставленной в отверстие крышки. Между крышкой и клеммой прокладывается фибровая подкладка, изолирующая щетку от корпуса динамо.
На одном из концов оси якоря укрепляется приводное колесико 12. Магнит закрывается двумя крышками. В крышках просверлены отверстия для зажимного винта 13. Этот винт не изолируется от корпуса, он лишь скрепляет обе крышки. Динамо прикрепляется к передней вилке велосипеда хомутиком 14.
Якорь. Постройку динамо начнем с изготовления якоря 6. При обработке его необходимо строго придерживаться размеров, указанных на рисунке.
Ось якоря — стальной стержень диаметром 5 мм и длиной 90 мм — ось от «конструктора». К одному концу якоря прикрепляется приводное колесико — верньер для радиоприемника. Отступя на 45 от конца оси, припаивается сердечник якоря. Сердечник вырезается из двадцати пяти — тридцати пластинок жести от консервных банок. Эти пластинки вырезаются сначала круглой формы; затем, счистив заусенцы, чертилкой намечают линии вырезов и места отверстий; вырезанные и просверленные пластинки собираются на оси, склепываются и припаиваются к оси. Якорь этой машины, как и предыдущей, также можно сделать набивным.
Прежде чем произвести обмотку якоря, сердечник обертывается изоляционной лентой. Обмотка ведется проводом диаметром 0,3 мм, все время в одном направлении. Всего наматывается 700 витков проволоки. Один конец обмотки присоединяется к контактному кольцу, а другой — прямо к оси якоря.
Контактное кольцо делают из медной трубки. Чтобы изолировать его от оси, на ось навертывают смазанную клеем полоску бумаги до нужной толщины.
Внутренняя подшипниковая стойка 4, к которой припаивается подшипник, делается из латуни толщиной около 1 мм. Подшипник лучше всего взять шариковый. Такие маленькие шарикоподшипники часто можно купить в магазинах. К стойке шарикоподшипник крепится с помощью кольца, свернутого из латуни. Кольцо припаивается к стойке, внутрь его вставляется подшипник и тоже припаивается. Зубцы на стойке загибаются, чтобы на них легли башмаки статора.
Если шарикоподшипник достать не удастся, его можно заменить обыкновенной гайкой с внутренним диаметром 4,5 мм. Гайку рассверливают до диаметра оси и припаивают к стойке.
Внешняя подшипниковая стойка 5 также делается из латуни толщиной около 1 мм. Она состоит из трех частей: крышки А, которая надевается на полюса статора — подковообразного магнита; цилиндрика Б, в котором помещается второй подшипник, и накладки В изнутри стойки для установки башмаков статора. Обратите внимание на то, что отверстия в ней должны быть просверлены точно так, как на внутренней подшипниковой стойке 4.
Башмаки 2 нашей динамомашины нужно сделать из мягкого железа толщиной 1 мм. По форме эти два башмака не совсем одинаковы: один совсем простой, а другой имеет отростки.
Изгибать башмаки нужно на какой-нибудь трубе диаметром 32 мм. Башмаки укрепляются между подшипниковыми стойками с помощью нарезанных с обоих концов проволок 3 диаметром 3 мм. Такая конструкция обеспечивает жесткое соединение башмаков с подшипниками, в которых вращается ось якоря.
Остается сделать приспособление для установки динамо на велосипед. Здесь нужно позаботиться о том, чтобы можно было выключать динамо днем.
Из латуни выпиливается кубик 15 размером 12X12X20 мм. В одной из его сторон сверлится сквозное отверстие диаметром 6 мм, и в него вставляется и заклепывается стержень 16. На этом стержне будет поворачиваться динамо для включения и выключения ее.
Выступающие отростки одного из башмаков огибаются по кубику, затем сверху надевается выгнутая из железа скобка 17, и все вместе просверливается и заклепывается. Выступающий конец стержня должен легко вращаться в фигурной скобе 18, выгнутой из железа толщиной 2–2,5 мм.
Между ушками скобы на стержень надевается спиральная пружина, свернутая из стальной проволоки диаметром 0,8–1 мм. Один конец пружины закрепляется в отверстии стержня, другой загибается за скобу. Пружина должна быть свернута так, чтобы она прижимала приводное колесико к шине колеса велосипеда. Для того чтобы можно было выключать динамо, в фигурную скобу 18 вклепана шпилька, а в кубике просверлено углубление. При повороте динамо шпилька попадает в отверстие кубика и задерживает динамо в этом положении.
На свободный конец стержня надевается и заклепывается шайба. Нажимая на шайбу, удобно поднимать динамо и этим выводить шпенек фигурной скобы из углубления в кубике, тогда пружина снова прижимает приводное колесико динамо к шине колеса.
Остается последняя деталь крепления — хомутик 14. Две части хомутика выгибаются из двухмиллиметрового железа и двумя коротенькими болтиками соединяются со скобкой. Вилка переднего колеса велосипеда зажимается этим хомутиком. Пружину, чтобы она не пылилась, можно прикрыть жестяной крышечкой.
Крышки делаются из алюминия толщиной 1 мм. Вырезанную заготовку выколачивают молотком, чтобы придать ей форму, показанную на рисунках.
Если алюминия не достанете, крышку можно сделать из латуни. В этом случае работа будет состоять уже не в выколачивании, а в сгибании крышек нужной формы.
К одной из крышек привинчивается клемма 11 от радиоприемника, и под нее изнутри поджимается латунная щетка 10. Местоположение щетки нужно рассчитать так, чтобы она после закрывания крышки попала как раз на контактное кольцо якоря.
Один провод от лампочки фонаря подводится к клемме 11, другой — к корпусу динамо, под винт скрепляющий крышки.
Если даже при быстрой езде лампочка фонаря накаливается недостаточно, нужно добавить обмотки на якорь; если, наоборот, лампочка сильно накаливается даже при тихой езде, чтобы она не перегорела на большой скорости, нужно смотать немного обмотки.
7. Электромагнитная пушка
Всякую проволочную катушку, по которой проходит ток, электрики называют соленоидом. Но чаще всего соленоидом называют только катушку без неподвижного железного сердечника внутри. Соленоиды широко применяются в технике, так как по сравнению с обычными электромагнитами они обладают многими преимуществами.
Во-первых, соленоиды гораздо проще делать. Обычный электромагнит — это железный сердечник, обмотанный проволокой. Сердечник нужно сделать из специального, мягкого железа, иначе после выключения тока он не полностью потеряет магнитные свойства, останется так и называемый «остаточный» магнетизм. Соленоид, изготовленный из медной проволоки, конечно, не может иметь остаточного магнетизма. Это второе его преимущество.
