[10-2015] Игрушка-сувенир "Крутильный маятник"
 

Игрушка-сувенир "Крутильный маятник"

Д. МАМИЧЕВ, п. Шаталово Смоленской обл.

Игрушка представляет собой крутильный маятник совершающий периодические вынужденные вращательные колебания Источником механической энергии является малогабаритный электродвигатель (виброзвонок сотового телефона) управляемый электронным узлом, схема которого показана на рис 1. На транзисторах VT1 и VT2 собраны ключи, поочередно открывающиеся и пропускающие токи разной полярности через обмотку электродвигателя М1. Управляет работой транзисторов микросхема CD4060BE (DD1), которая представляет собой 14-разрядный двоичный счётчик со встроенными эле ментами для построения PC-генератора Элементы R4 и С2 задают частоту этого генератора С помощью цепи R1C1 счётчик обнуляется при включении питающего напряжения Диоды VD1 и VD2 — развязывающие.


Временные диаграммы поясняющие работу устройства, показаны на рис. 2 Маятник может находиться в трех состояниях: усиление колебании (нарастание угла поворота маятника), ослабление колебаний (плавное уменьшение угла поворота вплоть до полной остановки) и состояние покоя. Эти режимы обеспечивают элементами R2, R3 VD1 и VD2. С выхода Об (вывод 4) через резисторы R? и R3 импульсы: поступают на базы транзисторов VT1 и VT2. В зависимости от состояния выходов Q9 и Q10 (выводы 13 и 15) диоды VD1 и VD2 будут блокировать прохождение этих импульсов. В состоянии покоя оба: диода открыты, импульсы на базы транзисторов: не поступают, и они закрыты, поэтому электродвигатель обесточен В режиме усиления колебаний оба диода закрыты транзисторы поочередно открываются и в результате через электро-дви1атель протекают разнополярные импульсы тока В режиме ослабления колебании отрывается только один из транзисторов и через электродвигатель протекают однополярные импульсы тока.


Большинство элементов смонтированы на односторонней печатной плате из стеклотекстолита, чертеж которой показан на рис. 3 Применены резисторы МЯТ С2-23, конденсаторы — К10-17. Транзистор КТ315В можно заменить транзистором серий КТ315, KT3i02, транзистор КТЗЬтВ — транзистором серий КТ36’, КТ3107, диоды 1 N5018 - диодами 1 N5817, 1 N581Э До 10, кнопка — B170G Микросхема установлена в панель.

Конструкцию маятника поясняет рис 4 Основанием служит плата 1 На ней закреплены стойки-держатели 11 (две штуки) батарей и собственно маятник Изготовление конструкции начинают именно с него Два стальных "позолоченных” шарика 4 (пули для пневматического пистолета) припаивают к отрезку стегальной проволоки 5 диаметром 0,5...0,7 и длиной 50 70 мм. Ось 12 длиной 20.. 30 мм изготовлена из такой же проволоки, к ней припаивают отрезок с шариками. Получившуюся крестовину соединяют с валим двигателя 2 с помощью отрезка 3 ПВХ изоляции от монтажного провода. Этот отрезок необходимо с усилием надеть на проволоку и ось виброзвонка и предварительно эксцентрик с вала виброзвонка удаляют.

В верхней части оси 12 делают петлю, в которую вставляют кольцо пружины 7 (изъята из привода автомобильного СО-проигрывателя). Пружину надо подобрать не слишком упругую. Была применена пружина длиной около одного сантиметра, диаметр намотки — 3 мм, проволока — диаметром 0 15 мм. Верхнее кольцо пружины крепят к отрезку проволоки 8 с петлей Отрезок вставляют в СКВОЭнОе ОтВерс-тие пластмассового стакана 9 (изготовлен из стойки крепления от корпуса бытовой РЭА и оборачивают вокруг него Ко второму стакану 16 приклеиваю' двигатель 2.

Собранную таким образом колебательною систему крепят к скобе 10 из стальной проволоки диаметром 3 мм На ее концы надевают и приклеивают стаканы 9 и 16 Расстояние между концами скобы подбирают таким образом, чтобы пружина растянулась на 1,2.1,5 длины в свободном состоянии Скобу 10 приклеивают секундным I леем к пластмассовому кубику 14, а его, в свою очередь — к основанию 15 (ротор двигателя компьютерного DVD-привода) Выводы обмотки двигателя соединяют с переходной платой 13 (прямоугольный отрезок фольгированного стеклотекстолита) медными обмоточными проводами ПЭВ-2 0,2, свитыми в спираль Переходную плату приклеивают к основанию 15. Маятник готов. В заключение к крестовине приклеивают проволочную фиi урку 6 (три отрезка провода ПЭВ-2 0,35). Основание 15 приклеивают к плате в последнюю очередь. Со стороны печатных проводников по краям платы приклеены четыре резиновых амортизатора диаметром 3 .4 и высотой 2...3 мм.

Каждая из батарей составлена из двух элементов типоразмера аАА (рис. 5) Элементы крепят к плате 1 с помощью стоек-держателей 4, изготовленных из отрезков односторонне фольгированного текстолита размерами 5x95 мм К ним припаяны стальные проволочные (от стальных канцелярских скрепок) фиксирующие петли 2, минусовые 5 и плюсовые 3 контакты. Чтобы не было короткого замыкания между плюсовыми и минусовыми контактами, в нижней части стоек-держателей фольга перерезана.

Налаживание проводят в следующем порядке. Временно отключают диоды VD1 и VD2 и подборкой резистора R4 добиваются возникновения устойчивых кручений маятника После подключения диодов подборкой резисторов R5 и R6 добиваются устойчивой работы устройства с импульсным потребляемым током 30 .45 мА.