|
Каких двигателей больше всего на свете?
Может быть, паровых машин? Ведь они установлены на всех паровозах, пароходах, локомобилях. Больше полутора веков паровая машина честно служит человечеству.
Парусные корабли были игрушкой ветра. Паровая машина сделала их повелителями морей и расстояний. Паровая машина повезла по первым железным дорогам первые поезда. Когда-то заводы и фабрики знали один двигатель: водяное колесо. Они могли работать только у реки. Но мало рек, на которых можно поставить хорошую плотину. И заводов было мало. Паровая машина освободила завод от реки. Широко разбежались заводы по холмам, по равнинам. Всюду задымили их высокие трубы, загудели протяжные гудки. Еще несколько десятков лет назад на каждом заводе, на каждой фабрике была своя паровая машина.
Но век паровой машины проходит. Все меньше строят новых пароходов и все больше теплоходов — судов с двигателем внутреннего сгорания. Паровозы еще господствуют на железных дорогах, но и их годы сочтены. В 1956 году самый большой в нашей стране паровозостроительный завод — Коломенский — выпустил свой последний паровоз. На нем так и написали: «Последний паровоз, выпущенный Коломенским заводом». Теперь завод выпускает мощные тепловозы.
Так, может быть, на свете больше всего двигателей внутреннего сгорания? Они ведь стоят не только на теплоходах и тепловозах. Двигатель внутреннего сгорания — в каждом автомобиле, тракторе, комбайне. Двигатель внутреннего сгорания принес человечеству победу над воздушным океаном. Высоко в небе проплывают самолеты и вертолеты с такими двигателями. Мотоциклисты мчатся по всем дорогам мира, оседлав двигатели внутреннего сгорания.
На свете очень много автомобилей и мотоциклов, тракторов и комбайнов, самолетов и вертолетов, теплоходов и тепловозов. Их десятки миллионов. И все-таки двигатель внутреннего сгорания — не самый распространенный. Ведь в каждом автомобиле и самолете стойт еще один двигатель — электрический. Он невелик и глубоко запрятан, его нелегко увидеть, но без него двигатель внутреннего сгорания не заводится. Ведь это именно электродвигатель раскручивает застывшую машину, как только водитель нажмет на педаль стартера.
Без электродвигателя не может работать тепловоз, не может плыть под водой подводная лодка. Электродвигатели приводят теперь в действие все станки на всех заводах и фабриках мира — и токарные, и сверлильные, и ткацкие, и деревообрабатывающие. С помощью электродвигателей люди бурят землю и выкачивают нефть, шьют одежду и обувь, поднимают уголь и руду из шахт, доят коров и стригут овец, водят электропоезда, трамваи, троллейбусы... Уже ползут по полям первые сотни электротракторов. В лесные дебри с визгом вгрызается электропила. Электродвигатель приводит в движение проектор в кинотеатре, печатный станок в типографии, бормашину в зубоврачебном кабинете. Электродвигатели пробираются и в наши квартиры. Они работают в электропатефонах и в радиолах, в пылесосах и холодильниках, вентиляторах и стиральных машинах, в магнитофонах и электрополотерах.
Электродвигатель величиной с грузовик приводит в движение шагающий экскаватор. А его собрат, ростом меньше спичечной коробки, стрекочет в электрической бритве.
Электродвигатели — везде и всюду. И на вопрос о том, каких двигателей на свете больше всего, вы можете смело отвечать: электрических. И не только в настоящей, «взрослой» технике. Юные техники часто ставят маленькие электродвигатели в свои модели. Правда, в моделировании у электродвигателя есть один страшный соперник, которого «взрослая» техника не знает. Это резиномотор. Он очень прост, его может смастерить даже самый начинающий, самый юный из юных техников. Но зато и работать с резиномотором могут только самые простые модели.
Когда начинающий юный техник подрастет, научится работать лучше, захочет перейти к более сложным моделям — тогда без электродвигателя ему не обойтись.
Имея электродвигатель, можно построить очень много интересных действующих моделей. Они будут похожи на настоящие машины не только по внешнему виду, но и по устройству. Например, вы можете сделать действующую модель электровоза. В ней, как и в настоящем электровозе, двигатель электрический.
Посмотрите, как устроена эта модель (рис. 3). На четырехколесной тележке установлен электродвигатель. От него вращение передается через зубчатую передачу (из шестеренок от будильника) и червячный редуктор на ведущие колеса модели. Сверху на тележку надевают жестяной корпус электровоза с укрепленным на крыше токоснимателем. Дуга токоснимателя прижимается к контактному проводу при помощи пружинок.
На рис. 4 показана электрическая схема этой модели. Источником питания может служить электрическая батарея или понижающий трансформатор. Прямое питание от сети переменного тока с напряжением 120 или 220 вольт недопустимо, так как при этом прикосновение к любой части модели было бы опасно для жизни.
Один полюс источника питания присоединен к рельсам. Отсюда ток попадает в металлические колеса модели, а с них через пружинящую щетку подводится к одному из зажимов электродвигателя.
Другой полюс источника питания присоединен к контактному проводу. Через токосниматель ток попадает на другой зажим электродвигателя.
Конечно, металлические колеса и токосниматель должны быть электрически изолированы от тележки и корпуса модели, иначе при включении источника питания произойдет короткое замыкание.
Для того чтобы модель могла двигаться в обе стороны, внутри тележки нужно установить переключатель для перемены направления вращения электродвигателя. Переключатель нужно связать с буферами модели. Он будет переключаться всякий раз, как буфера ударятся в упор у конца рельсового пути.
Конструкции электродвигателей, передаточных механизмов, щеток, переключателей подробно описаны в этой книге.
Имея электродвигатель и передаточные механизмы, можно делать и другие интересные модели. Вот, например, простейшая модель шагающего экскаватора
го качества при выполнении каждой операции — этот лозунг передовых советских рабочих очень важен и для юных техников.
Самодельные коллекторные электродвигатели по своему устройству похожи на выпускаемые заводами, только сделаны гораздо проще. Все они, подобно заводским двигателям, имеют статор, якорь, коллектор и щетки, вал и подшипники той или иной конструкции — словом, все основные части, унаследованные от своего прапрадедушки — электродвигателя Якоби.
В разных книгах и журнальных статьях описано много самодельных электродвигателей самого разнообразного устройства и рассказано по порядку, как строить каждую модель от начала и до конца. Но при выборе той или иной конструкции у юных техников часто возникают затруднения. Один электродвигатель слишком сложен, и его изготовление не под силу начинающему, другой слишком примитивен и не удовлетворяет более опытного юного техника.
Кроме того, самодельные электродвигатели имеют одну общую особенность, затрудняющую их использование в моделях: они слишком быстроходны.
Желая облегчить работу юных техников, мы даем в этой книге описания различных конструкций и приемов изготовления отдельных частей двигателей: статоров,
якорей, коллекторов, щеток, подшипников и т. д. При этом размеры рассчитаны так, что любой якорь подходит к любому статору. Это позволит каждому юному технику скомбинировать для себя такой электродвигатель, для которого он может достать все материалы и изготовление которого будет ему по силам.
Отдельно разобран в книге вопрос о передаточных механизмах, позволяющих уменьшить скорость вращения для приведения в действие тех или иных моделей.
В конце книги описаны приемы работы, наиболее часто встречающиеся при изготовлении самодельных электродвигателей.
Постепенно приобретая необходимый опыт изготовления и наладки самодельных электродвигателей различных конструкций, юные техники могут переходить к самостоятельному конструированию отдельных частей и целых двигателей. Часть конструкций, описанных в этой книге, создана юными техниками.
Статором называется неподвижная часть электродвигателя. Статоры самодельных двигателей состоят обычно из станины и магнитных полюсов с обмотками. Подшипники, щеткодержатель, панель включения крепятся либо к станине статора, либо к основанию двигателя. Станина статора является частью электромагнита. Поэтому ее следует делать из мягкого, хорошо отожженного железа и достаточно толстой. Наиболее удачной формой станины следует признать круглую (как у настоящих двигателей). Затем идут замкнутые квадратная и прямоугольная формы.
В маленьких электродвигателях, какими являются наши модели, выгоднее всего делать статоры с двумя, реже— с четырьмя магнитными полюсами. В случае если вы захотите еще уменьшить размеры двигателя, следует выбирать только двухполюсные статоры.
Полюс статора обычно состоит из сердечника, на котором крепится обмотка, и расширенного полюсного наконечника (башмака), охватывающего часть пространства, где вращается якорь. Промежутки между башмаками соседних полюсов статоров должны быть примерно вдвое больше ширины самого башмака. Самые лучшие полюсы — наборные, из сложенных в пачку железных пластинок. Почти так же хорошо работают набивные, изготовление которых проще.
Мы даем описание нескольких конструкций статоров. Все они рассчитаны под якоря диаметром 36 мм и длиной 25 мм. Железо, идущее на изготовление статоров, нужно обязательно отжечь (см. указания в конце книги). Если статор собирается из отдельных пластин, они должны прилегать друг к другу как можно плотнее.
KOHEЦ ФPAГMEHTA КНИГИ
|
