А. Абрамов - Самодельные электрические и паровые двигатели
На цилиндрике нужно сделать две обкладки. Хорошо, если достанете для них тонкую латунь. Попробуйте раздобыть кусочек старой, так называемой бергмановской трубки, в которой часто помещают проводку к электромоторам или осветительную проводку. В крайнем случае можете взять кусочки жести.
Рис. 23. Изготовление коллектора.
Измерьте ниткой длину окружности цилиндрика, разделите пополам и вырежьте две обкладки шириной чуть меньше подсчитанной. Длина обкладки должна быть такой же, как длина цилиндрика. Обкладки похожи на лопаты (рис. 23, слева); к их ручкам присоединятся потом провода.
Готовые обкладки должны плотно прилегать к цилиндрику. Согните их и привяжите ниткой с клеем к цилиндрику тоино одну против другой. Между обкладками должны остаться узенькие щели. Если где-нибудь обкладки коллектора касаются * одна другой, мотор совсем не будет работать, а присоединенная батарейка испортится.
Вот и готов коллектор. Наденьте его на ось и прикрутите к ручкам очищенные от изоляции концы обмотки якоря (все равно, какой конец к какой ручке).
Теперь можете собрать весь мотор и изготовить щетки. Их лучше всего делать так, как показано на рисунке 24, внизу. Они простые и пружинят хорошо.
Изогните их из медной проволоки диаметром примерно 1 мм.
Для удобного присоединения к мотору проводов сделайте по рисунку 24 (вверху) пружинящие клеммы. Их конструкция понятна по рисункам. Лучше всего, если достанете пружинящую латунь; можно использовать жесть.
Остается теперь правильно установить коллектор и присоединить концы обмоток статора.
Рис. 24. Пружинная клемма (вверху — развертка, ниже — готовая клемма) и щетка.
Рис. 25. При вращении якоря коллектор переключает ток.
Задача коллектора — переключать ток в обмотке якоря. К обкладкам коллектора присоединены концы обмотки якоря, а к щеткам подводится ток. На рисунке 25 видно, что получается при вращении. Как только якорь становится над винтами, щетки переходят с одной обкладки на другую (рис. 25, внизу слева). Значит, направление тока в обмотке якоря меняется и он перемагничивается.
Ясно, что коллектор должен быть установлен так, чтобы как раз тогда, когда якорь станет над винтами, щетки перешли ца другие обкладки. Тут надо очень внимательно все сделать: небольшая неправильность установки коллектора сильно ухудшает работу мотора.
Концы щеток присоединяются к клеммам. Они просто зажаты под ними. К клеммам же присоединяются и концы обмоток -статора. Можете сначала попробовать работу мотора, включив обмотку одного винта, а затем второго, как делали в первом моторе. Можете сразу соединить обмотки обоих винтов, рассчитав, чтобы направление тока в обмотках было разным (рис. 26).
Если оба винта обмотаны в одну и ту же сторону, их легко включать. Начала обмоток обоих винтов присоедините к клеммам, а концы обмоток соедините вместе. Можете наоборот: концы обмоток присоединить к клеммам, я начала — между собой. Это все равно.
Рис. 26. Слева — включена обмотка одного винта, справа — включены обе обмотки.
Когда все сделаете, проверьте; не торопитесь — в спешке легко ошибиться. Приключите батарейку, и ротор сразу сам сдвинется с места и пойдет все быстрее и быстрее. Этим мотором можете приводить в движение самодельные механизмы. Включите его от хорошего, сильного трансформатора или от трех-четырех больших элементов, и он будет приводить в движение разные модели, сделанные из „конструктора“.
Мотор такого же типа можно сделать по-другому.
Еще один мотор с вертикальной осью
Посмотрите на любую машину, на любое инженерное сооружение — автомобиль, мост, самолет — или даже на такие простые вещи, как ведро, чайник, ложку. Многие части их очень интересно сделаны. Вы скажете: „Конечно, в самолете, автомобиле есть много интересных частей, а где же им быть в ложке или чайнике?“ И там они есть, только их не замечают.
При изготовлении всякой вещи перед инженером стоит задача сделать ее как можно проще, но прочной и легкой. Прочность и легкость всегда „воюют“ между собой. Сделать, скажем, ложку толстой — получится она крепкой, но тяжелой: много металла пойдет на нее; сделать ее тонкой — весить она будет немного, но зато гнуться будет легко.
Кажется, эти две задачи никак) нельзя решить одновременно, но техники всегда стараются сделать все, что можно. А можно многое сделать.
Рис. 27. Ручка ложки профилирована.
Посмотрите на тонкую алюминиевую ложку (рис. 27); видите, вдоль ручки ее идет канавка; ручка сделана выпуклой как будто для того, чтобы казалась толстой. На самом деле это совсем не для того. Если сделать ручку ложки не выпуклой, а плоской, ложка никуда не будет годиться. Захотите вы ею набрать густое -варенье из банки — она выгнется дугой; захотите есть пудинг такой ложкой, измучаетесь; только сахар в чае размешаете ею да кисель жидкий съедите. Нет, скажете вы, не нужна мне такая ложка, дайте покрепче. А из того же количества алюминия можно сделать прочную ложку: нужно только прогнуть вдоль ручки канавку, сделать ее выпуклой. Оказывается,^ изогнутый, как говорят инженеры — профилированный, материал при одном и том же весе гораздо прочнее плоского.
В наших первых моторах подшипники укреплены между деревянными столбиками. Это сделано потому, что жестяные стойки не выдержали бы — быстро согнулись. Если сделать стойки металлическими, надо брать железо толщиной не меньше 2 мм. А нельзя ли все-таки сделать стойки жестяными? Из профилированной жести?
Рис. 28. Различные профили железа.
В строительстве употребляют железо разных профилей, где какой выгоднее. Есть железные полосы (балки), изогнутые в виде буквы Т — это угловое железо. Есть изогнутые в виде буквы П — это швеллерное. В виде буквы Т — тавровое. Если два Т сложены вместе вот так: —
┬
┴
это двутавровое железо. Есть железо, профилированное в виде латинской буквы Z; его так и называют — зетовое железо. Всякий знает профиль. рельса, трубы или волнистого железа (рис. 28). Какой профиль лучше выбрать для стоек нашего мотора? Удобнее всего швеллер.
Уж если стойки из жести, тогда, конечно, и винты для электромагнита не нужно применять — нужно сделать сердечник его жестяным. Ведь это очень удобно: взять пачку полосок жести, согнуть ее в „подкову“, и готов сердечник магнита. Тут не надо искать винты подходящих размеров: мотор можно сделать совсем небольшим (рис. 29).
Вырежьте из жести десять полосок длиной по 15 см и шириной 1,5 см.
Согните их в тисках в букву П так, чтобы перекладина получилась длиной 4 см.
Чтобы полоски не рассыпались, оберните жестью полюсы по всей длине (рис. 30). Отрежьте выступающие концы и ровно запилите напильником.
Якорь изготовляется так же, как и в первых моторах. Только длина его зависит от того, на каком расстоянии друг от друга получились полюсы подковообразного магнита статора. Если сделали их на расстоянии 4 см один от другого — 5 см снаружи, — длина полосок якоря должна быть тоже равна 5 см.
Рис. 29. Фото. Мотор с жестяным статором и профилированной стойкой.
Рис. 30. Установка сердечника электромагнита на доске.
Коллектор, щетки и клеммы точно такие, как во втором моторе. Так же, как в первых моторах, здесь нужен нижний подшипник для оси. Он тоже выгибается в виде „скамеечки“ и двумя жестяными полосками прикрепляется к деревянному основанию мотора. Дощечка основания — 7,5x7,5 см.
Когда отрегулируете высоту крепления якоря на оси, сделайте П-образную арку для верхнего подшипника. Вырежьте из жести полоску длиной 21 см и шириной 2 см. Отогните по длине с обеих сторон полусантиметровые края. Получился длинный швеллер (рис. 31)., В середине швеллера отмерьте 7-сантиметровую часть; прорежьте в этих местах края швеллера и изогните его в букву П. Снизу надрежьте концы по сгибам на 0,5 см и разогните лапки, которыми стойка станет на основание мотора. Попробуйте, какой прочной получилась наша жестяная конструкция! И красиво, и просто, и очень крепко.
Если хотите, чтобы этот мотор был сильнее второго, сделайте обмотку проводом диаметром 0,4 мм. Изоляция может быть какая угодно.
Рис. 31. Изготовление профилированной стойки.
На якорь намотайте четыре ряда проволоки — по 80 витков на каждую сторону, а на электромагнит — по три ряда на каждый полюс, по 120 витков. Включение обмоток точно такое, как во втором моторе.
Когда обмотка будет закончена, прибейте швеллерную стойку верхнего подшипника. Но надо еще позаботиться о том, чтобы мотор работал во всех положениях. Сейчас ротор может передвигаться в подшипниках, и, если поднять ось, обмотка якоря будет задевать за края швеллера. Прежде чем окончательно прибивать стойку к основанию, наверните на ось над обмоткой якоря несколько витков проволоки без изоляции. Количество витков нужно рассчитать так, чтобы проволока не упиралась в швеллер, а давала возможность чуть- чуть приподнимать ось, как сделано у нас в первом моторе (рис. 11).
