Мы попробовали сделать якорь так, как он еще никогда не делался: пустой жестяной якорь набить обрезками железной проволоки, гвоздями, железными опилками. Попробовали — и получили замечательный результат: машина работает отлично. Якорь такой конструкции очень легко изготовить любого диаметра, любой длины, любой формы. Форма нашего якоря — так называемая двух-Т-образная.
К двум очень тщательно вырезанным щечкам припаиваются два полукруга (см. таблицу, слева, вверху). Затем впаивается П-образная часть. Получается незакрытая еще «коробочка» якоря. В эту «коробочку» набиваются обрезки мягкой железной проволоки по длине якоря и заливаются каким-нибудь лаком. Затем якорь нужно хорошенько потрясти, чтобы проволока плотно улеглась. Когда будут заполнены все уголки, можно закончить «коробочку», припаяв вторую П-образную часть.
Если все сделать аккуратно, якорь получится так хорошо, что мало кто догадается, каким способом он изготовлен. Получается полное впечатление массивной точеной детали!
Готовый якорь покрывается лаком, вырезы оклеиваются бумагой и обматываются медной эмалированной проволокой диаметром 0,5–0,6 мм. С каждой стороны оси наматывается по 100 витков, всего, значит, 200 витков.
На ось, вплотную к обмотке, надевается деревянный или свернутый из бумаги цилиндрик. На цилиндрик надеваются два медных кольца. Один конец обмотки припаивается к ближайшему кольцу, другой конец пропускается сквозь проколотое шилом или раскаленной проволокой отверстие в цилиндрике и припаивается ко второму кольцу. Якорь готов.
Сделать жестяные футляры для концов постоянных магнитов уже совсем легко. Они подгоняются просто по магнитам. Изнутри припаиваются жестяные полукруги. Уголки заполняются железной проволокой и также заливаются лаком. Форма и размеры футляров, так называемых полюсных насадок, видны на рисунках.
Щетки вырезаются из хорошо пружинящей тонкой латуни и прибиваются к дощечке-основанию. Они должны хорошо прилегать к кольцам, но не очень сильно нажимать, чтобы не расходовалась зря энергия на преодоление трения.
Подшипники свертываются из медной полуторамиллиметровой проволоки и припаиваются к стойкам любой формы.
Провода от щеток лучше всего подвести к двум клеммам. Машина готова.
Если в обмотке нет обрыва и концы ее нигде не соединяются, можно ручаться, что сразу после изготовления машина заработает. Здесь не может быть никаких неожиданностей, никаких неприятностей.
Для испытаний машины нетрудно сделать простой редуктор из деталей «конструктора». Такой самодельный редуктор, сцепленный с динамомашиной, показан на таблице.
Этот редуктор из трех больших и трех малых шестерен от «конструктора» дает ускорение 1:18. Достаточно вращать ручку его со скоростью всего ста оборотов в минуту, чтобы машина давала полное расчетное напряжение.
А как быть, если нужно сделать машину большей мощности? Для питания десяти-пятнадцати лампочек карманного фонаря?
Очень просто сделать машину не с двумя, а с четырьмя магнитами. Конструкцию ее можно решить по-разному. Можно поставить четыре магнита в ряд и вдвое удлинить якорь. При нашей конструкции якоря сделать это незатруднительно. Можно сложить магниты попарно одноименными полюсами и получить конструкцию, показанную в левом нижнем углу таблицы. Такая машина удобна тем, что у нее нет деревянной дощечки-основания, она очень компактна. Наконец, юные техники сами могут придумать и другие конструктивные решения.
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.