Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2008 № 04

Ну а что касается конструкции, которая не поднялась в воздух у Ивана в его первом опыте с СЛО, то о том, как добиться успеха, подробно расскажет М.М. Лавриненко в одном из последующих номеров журнала.

А. ИЛЬИН

Рисунки автора

ОПИСАНИЕ ОПЫТА В.П. ДЕЛЯМУРЕ

На кронштейне 1 из полистирола, укрепленном на стойке штатива медным проводом d= 0,09 мм и длиной 140 мм, подвешен чувствительный элемент 2 . Он представляет собой два конденсатора, которые в заряженном состоянии создают вращающий момент. Они получены путем травления на двух сторонах пластины фольгированного текстолита.

К электродам конденсаторов припаяно две скобы 3 и 4 . К верхней скобе припаян медный провод подвески. К нижней скобе — электрод из нержавеющей стали 5 . Этот электрод опущен в сосуд с концентрированным раствором хлористого натрия 6 .

Через провод подвески и верхнюю скобу пластины конденсатора подается положительное напряжение около 20 кВ от источника постоянного тока 7 . Через раствор хлористого натрия, электрод и нижнюю скобу подается отрицательное напряжение. Сразу после подачи напряжения конденсаторы поворачиваются на угол 50–55°, затем переходят в режим затухающих колебаний (напряжение при этом не снимается). Установившееся значение углового отклонения от начального положения составляет 20°. Так мы получаем явно выраженный эффект Брауна.

Для замера углов на штативе укреплена плата, к которой приклеена картушка — картонное кольцо с градусной шкалой, его можно получить на компьютере либо заменить круговой шкалой универсального транспортира.

Опыт В.П. Делямуре

Схема металлизации чувствительного элемента. На каждой стороне пластины оставлены участки, покрытые медью, служащие обкладками конденсаторов и их проводниками. Излишки медного покрытии могут быть удалены по любой технологии, применяемой при изготовлении печатных плат.

Подковообразный магнит, моток проволоки, вязальная спица и полоска тонкой листовой жести — вот и все, что нужно для изготовления простого, но очень сильного электромотора.

Обычно ротор электромотора имеет сердечник, состоящий из множества сложных по форме пластин электротехнической стали. У нашего мотора ротор вообще сердечника не имеет. Этим и обусловлена его простота.

Вот устройство мотора.

На валу укреплена кольцевая катушка, а рядом с ней коллектор. Они и образуют ротор электродвигателя. Его конструкция ничем, кроме числа витков, не отличается от нарисованной в учебнике «рамки с током в магнитном поле» — прообраза любого электродвигателя. Электрический ток подводится к ротору через щетки.

Обычно их делают из специальной угольно-графитовой массы. У нас же их роль выполнят два упругих жестяных контакта.

Вал ротора закреплен на стойках. Чтобы он не скользил, возле стоек припаяны два колечка из медной проволоки. Стойки привинчены к доске, а на ней в специальном гнезде стоит подковообразный магнит (его можно купить в магазине наглядных пособий или попросить в физическом кабинете).

Делать мотор начните с изготовления катушки. Подберите круглый предмет, диаметр которого на 5 — 10 мм меньше, чем внутренняя полость магнита. Положите на него четыре отрезка прочных ниток и намотайте поверх них внавал 30–40 витков изолированного провода диаметром 0,3–0,5 мм так, чтобы получилась катушка толщиной около 10 мм. Затем завяжите нитки и снимите катушку. Далее ее нужно симметрично, точно по диаметру, и аккуратно, чтобы не повредить изоляцию витков, насадить на вязальную спицу диаметром 2–3 мм. Катушка под действием магнитных сил будет вращаться и должна будет вращение передать на вал. В местах, где сквозь нее проходит вал, туго, крест-накрест завяжите нитки. Для прочности эти места, да и все витки катушки пропитайте нитролаком или клеем для мебели и просушите.

Самое сложное — коллектор. Намотайте на вал несколько полосок писчей бумаги с клеем шириною 15–20 мм и диаметром намотки около 10 мм. У вас получится втулка коллектора.

Материал втулки должен выдерживать температуру пайки. Клей ПВА, мебельный и «Момент» не выдержат нагрева. Хороша во всех отношениях эпоксидная смола, но она требует большого опыта, а после работы с ней придется долго отмывать руки. Самое лучшее в данном случае — это клейстер. Разведите чайную ложку муки в половине стакана воды, поставьте стакан в кастрюлю с горячей водой и помешивайте до получения похожей на кисель массы. Клей готов. Им нужно выклеить втулку коллектора, а затем сутки ее просушить.

Магнит и моток проволоки — вот весь мотор.

Коллекторные пластины желательно сделать из тонкого листового металла — меди или латуни. Их нужно выгнуть на хвостовике сверла диаметром 8 — 10 мм, а затем укрепить на втулке коллектора при помощи ниток и клея типа «Момент» или «БФ». После этого можно припаять к ним провода катушки. Для получения максимального крутящего момента двигателя важно сориентировать пластины коллектора относительно плоскости катушки, как это показано на рисунке.

Щетки, подающие ток к коллектору, представляют собою упругие полоски из жести от кофейной банки. В обычном состоянии этот металл пластичен, но положите полоски на стальную пластину и слегка простучите молотком. После такой обработки жесть станет упругой, как пружинная сталь.

Щетки крепятся к деревянной подставке мотора винтами-саморезами. К ней же крепятся и стойки. Их также можно сделать из жести. Но для повышения жесткости к каждой из них лучше припаять жестяную косынку, как показано на рисунке.

Если мотор делается только с демонстрационной целью, то достаточно в стойках просверлить отверстия и пропустить через них вал.

Чтобы плавно регулировать скорость и даже изменять скорость вращения, двигатель нужно оснастить траверзом.

На рисунке: 1— стойка; 2— катушка ротора; 3— коллектор; 4— щеткодержатель; 5— щиток траверза; 6— втулка подшипника.

Изготовление стойки с «оловянным» подшипником.