Рис. 1.Электроискровой карандаш:
1 — рабочий электрод; 2 — сердечник; 3 — щечка; 4 — трубка; 5 — лента изоляционная; 6 — обмотка электромагнита; 7 — пружина; 8 — пробка; 9 — провод соединительный; 10 — зажим
В трубку вставляют сердечник и легкими ударами молотка завальцовывают его торец в проточку сердечника. После этого трубку надевают и паяют латунные щечки. Возле передней (по рисунку) щечки к трубке паяют конец провода катушки (ПЭЛШО 0,5–0,6) и наматывают провод виток к витку по всей поверхности трубки в 7–8 слоев. Второй вывод катушки делают многожильным монтажным проводом (например, марки МГШВ) сечением не менее 1 мм2, к концу которого припаивают зажим типа «крокодил». От случайных повреждений катушку защищают слоем лакоткани, поверх которой наматывают слой изоляционной ленты. После этого в трубку вставляют пружину (15–20 витков), ввинчивают пробку (винт М5), а в разрезной конец сердечника плотно вставляют электрод — стальную иглу диаметром 1 мм. При работе металлическую деталь, на которую необходимо нанести рисунок или надпись, соединяют с одним из выводов понижающей (5-10 В) обмотки трансформатора, а другой вывод обмотки — с зажимом «крокодил» на выводе катушки. Смочив поверхность детали керосином, прикасаются к ней острием иглы. При этом замыкается цепь питания катушки, и возникающее магнитное поле втягивает сердечник внутрь трубки. Цепь размыкается. Затем сердечник под действием пружины возвращается в исходное состояние, и игла вновь касается металла. Между иглой и поверхностью обрабатываемой детали возникает искра, которая и оставляет четкий след на металле.
Простая электроискровая установка позволяет легко и быстро обрабатывать небольшие детали из электропроводящих материалов любой твердости. С ее помощью можно получать сквозные отверстия также любой формы, извлекать сломавшийся резьбовой инструмент, прорезать тонкие щели, гравировать, затачивать инструмент и др. Сущность процесса электроискровой обработки заключается в разрушении материала заготовки под действием импульсного электрического разряда. Благодаря малой площади рабочей поверхности инструмента в месте разряда выделяется большое количество тепла, которое расплавляет вещество обрабатываемой детали. Процесс обработки наиболее эффективно идет в жидкости (например, в керосине), омывающей место контакта вибрирующего инструмента и детали и уносящий с собой продукты эрозии. Инструментом служат латунные стержни (электроды), повторяющие форму предполагаемого отверстия. Принципиальная электрическая схема установки изображена на рис. 3.
Рис. 3.Принципиальная электрическая схема установки
Работает установка следующим образом. Разрядный конденсатор C1 соединен своим плюсовым выводом с обрабатываемой деталью 1. Минус его подключен к инструменту 2. Электромагнитный вибратор 3 сообщает инструменту непрерывные колебания. Этим обеспечивается постоянное искрение в месте контакта и предотвращается возможность сварки инструмента с деталью. Обрабатываемая деталь 1 закреплена в зажимном устройстве 4, которое имеет надежный электрический контакт с ванночкой 5. Создание зазора между деталью и инструментом осуществляется кронштейном 6. Силовой трансформатор ТрI (рис. 2) собран на сердечнике Ш32 из обычной трансформаторной стали.
Рис. 2.Малогабаритная электроискровая установка:
1 — обрабатываемая деталь; 2 — инструмент; 3 — электромагнитный вибратор; 4 — зажимное устройство; 5 — ванночка; 6 — кронштейн для установления зазора между обрабатываемой деталью и инструментом
Толщина набора 40 мм. Первичная обмотка содержит 1100 витков провода ПЭВ 0,41 с отводом от 650-го витка. Вторичная обмотка имеет 200 витков провода ПЭВ-2 диаметром 1,25 мм. Между первичной и вторичной обмотками помещена экранирующая обмотка III, состоящая из одного слоя, намотанного проводом ПЭВ 0,18. Емкость разрядного конденсатора 400 мкФ (два конденсатора КЭ-2 200х50 В). Реостат RI рассчитан на ток 3–5 А. Этот реостат намотан нихромовым проводом диаметром 0,5–0,6 мм на сопротивление типа ВС-2.
Диоды Д1-Д4 типа Д304 можно использовать и другие типы диодов. На выходе выпрямителя напряжение порядка 24–30 В. Можно использовать источники питания и с более низким напряжением, но с большим током, чтобы мощность, потребляемая цепью заряда, была не менее 50–60 Вт. При работе установки происходит непрерывное искрение. Для уменьшения помех, создаваемых установкой, в цепь ее питания необходимо включить простейшие фильтры.
Примечание: Количество витков для электровибратора подбирается опытным путем (диаметр провода 0,8–0,9 мм).
Малая ГЭС
Вопрос:
Прошу опубликовать материал о водяных мельницах на малых реках.
В.Л. Чумаков, Башкирия
Ответ:
В.Н. Сарафанников, Московская обл.
Надеюсь, что нижеприведенный материал поможет решению проблемы В.А. Чумакова. Конкретно чертежами мельницы подобной конструкции я, к сожалению, не располагаю. Но описываемый двигатель способен привести в движение не только указанное оборудование, но и другой исполнительный механизм. Описание сделано на основе статьи «ГЭС без плотины», опубликованной в журнале «ЮТ для умелых рук», № 6, 1982 г.
Двигатель устроен просто: на длинном стальном тросе, перекинутом с одного берега речки на другой, укреплена гирлянда гидророторов. Поток воды вращает их, а вместе с ними и трос. Если соединить конец троса с генератором постоянного тока, последний начнет вырабатывать электричество. А если к тросу присоединить вал насоса, он будет еще и качать воду на приусадебный участок, огород, бахчу. Мощность такого двигателя зависит не только от скорости течения реки, но и от числа гидророторов, их размеров. Следовательно, присоединяя к тросу дополнительные пары гидророторов, мы можем пропорционально ее увеличивать. Приводим чертежи двигателя, который способен будет вращать генератор от легкового автомобиля. Напряжение, вырабатываемое генератором, 12 В, а мощность — до 150 Вт. Необходимые материалы: трос, доска, кровельное железо, пруток и полосы. Выберите место, где будет установлена установка. Желательно, чтобы был прямой участок реки с чистыми, не заросшими кустарником берегами. На выбранном участке длиной 15–20 м наметьте два поперечных створа и, пользуясь поплавком, например, щепкой, определите скорость течения. Если она не меньше 0,8 м/с, смело приступайте к строительству.
Длину троса вам подскажет ширина реки. Все остальные узлы и детали даны на рисунках. Мы расскажем о том, как лучше сделать наиболее сложные из них.
Каждый гидроротор состоит из двух полуцилиндров, ограниченных дисками и смещенных относительно друг друга. Гидророторы попарно прикреплены к тросу (все узлы крепления показаны на позиции 6, рис. 1).
Рис. 1(1).Малая ГЭС изобретателя Б.С. Блинова
Рис. 1(2).Основные узлы малой ГЭС
В каждой паре один гидроротор повернут относительно другого на угол 90°. Это сделано для того, чтобы получить равномерное вращение каждой пары, иначе трос будет закручиваться рывками. Трос все время растянут и в таком положении передает вращение на генератор, находящийся на берегу.
Береговые опоры — это доски и короткие бревна, врытые в грунт и связанные между собой стальными полосами (позиция 9). На одном берегу на такой опоре устанавливают генератор с редуктором, а на другом — свободную опору с упорным подшипником (позиция 7) и крюком (позиция 8), которые позволяют тросу вращаться.
Конец троса, идущий к генератору, перекинут через ролик (позиция 2) и закреплен стяжками (см. сечение А-А). Ролик крепят к выходному валу редуктора тоже крюком (позиция 1).
Установленная поперек течения речки гирлянда держится на поверхности, почти не выступая над ней.
Когда нужно снять гирлянду, вынимают чеку из отверстия в крюке (позиция 8) и снимают узел упорного подшипника вместе с концом троса. Снятую гирлянду укладывают по течению речки вблизи от берега.
ВНИМАНИЕ! Во избежание несчастного случая необходимо помнить, что в момент снятия гирлянды с крюка трос раскручен не полностью, только через 20–30 секунд после сброса гирлянды его можно брать в руки.
Трос (позиция 4), как вы уже поняли, играет роль гибкого вала. Он металлический, диаметром 10 мм. Его длина должна быть процентов на 10–15 больше ширины речки. Трос должен иметь законцовки: на одну опирается упорный подшипник, установленный на свободной опоре, через вторую на трос надевают гидророторы. Обе законцовки пропаивают оловом или твердым припоем.
Начнем с конца троса, через который надевают гидророторы. Прежде всего покрепче стяните его тремя витками стальной проволоки диаметром 0,2–0,5 мм, чтобы он не расплелся. Прежде чем пролудить конец троса, опустите его в бутыль с паяльной кислотой (соляная кислота, травленная цинком), а затем — в тигель с расплавленным оловом.
ВНИМАНИЕ! Работу проводите в защитных очках и фартуке.
Операцию повторите 2–3 раза, пока не образуется сплошная пленка припоя. Лишь после этого снимите витки проволоки и конец опилите до диаметра троса. Наконечник закруглите, чтобы его было удобнее продевать через диски гидророторов. Под второй конец троса на токарном станке выточите втулку, внутренний диаметр которой равен диаметру троса, а толщина стенки — 1,5–2,5 мм. Вставьте во втулку стальной стержень и в таком виде зажмите в тисках. Заостренным концом молотка короткими, но не сильными ударами отогните борта втулки на 45°. Затем наденьте ее на конец троса