Взрывмашинка из подручных средств
Если вы любите что-нибудь
повзрывать, то вам обязательно приходили мысли о своей взрывмашинке. Она имеет
массу достоинств таких как полная предсказуемость, надежность и отсутствие
элементов питания. Ваш фейерверк никогда не сработает у вас в руках. Итак, из
чего состоит устройство. Она состоит из генератора, приводимого в движение
ручкой, и конденсатора большой емкости. Генератором мы заряжаем конденсатор, а
потом, когда нужно инициировать заряд,
просто разряжаем его на наш запал.
Поиск деталей
Генератор. В
качестве генератора я использовал шаговый двигатель, от какого-то древнего матричного принтера.
Выбор в пользу шаговика был сделан исходя из того, что у него
относительно низкая скорость вращения
вала, при которой он начинает вырабатывать электрический ток, а также высокое напряжение
этого электрического тока. Кроме того, этот шаговик был у меня в наличии.
Редуктор. Для
того чтобы шаговик генерировал напряжении примерно 40В необходимо вращать его
вал со скоростью больше 30об/с. Крутить вал рукой естественно затруднительно, поэтому нужен редуктор. Для меня
редукторы всегда были больной темой во всех устройствах, и делать его было совершенно не из чего … но к счастью у себя в хламе я нашел старый
советский механический будильник. Размер
и шаг зубьев идеально совпал с шестерней которая была напрессована на
вал шаговика, оставалось только выкинуть оттуда круглый корпус, баланс и другие ненужные детали.
Из всех шестерен нам нужны только большая шестерня с
храповиком на вал которой накручивается заводная ручка и зацепленная с ней
шестерня поменьше. На ее вал надевается, по моему, минутная стрелка. Храповик необходимо блокировать, вставив винты в отверстия большой шестерни. Заводную ручку нужно переделать, чтобы увеличился рычаг и было
легче крутиь. Сначала я загибал уши ручки и вставлял в них гвоздь, но потом эта
конструкция разрушилась и гвоздь пришлось
просто приварить. Теперь нужно прикрепить шаговик к редуктору, так чтобы он
вошел в зацепление с меньшей шестерней, но не сильно туго к ней прижимался, так
как это затруднит вращение. Конечно пришлось извратится, и, я думаю, у вас
получится лучше.
Электрическая схема.
Обычно шаговик имеет шесть выводов - две обмотки
со средними точками. При вращении вала на них наводится переменная синусоидальная
эдс сдвинутая на 900. Опознать где какой вывод легко, для этого
нужно иметь китайский тестер . Выставляем тестер в режим измерения
сопротивления на предел 200 (или 2k) и подключаем один щуп к любому проводу. Другим щупом начинаем
тыкать в другие провода. На двух из них тестер должен показать какое-то
сопротивление, на остальных трех – бесконечность. Отделяем эти два провода к
первому и склеиваем изолентой. Также собираем в пучек оставшиеся три провода.
Эти два пучка – выводы двух обмоток. Теперь нужно определить какой из трех
выводов обмотки является средней точкой. Для этого снова меряем тестером сопротивление между выводами обмотки
в различных комбинациях. Когда тестер покажет
наибольшее значение, помечаем эти концы. Оставшийся провод - средняя точка обмотки, его можно отрезать,
а можно и оставить. То же самое проделываем и
со второй обмоткой. Для зарядки конденсатора вырабатываемую ЭДС необходимо выпрямить. После
долгих раздумий и моделирования в LTspice, какую схему выпрямителя сюда лучше поставить, была выбрана
схема Ларионова, так как она выдает максимальную мощность при прочих равных
условиях. Конденсатор должен быть
рассчитан на рабочее напряжение 50В и как можно большую емкость. Но чрезмерно большой она тоже не должна быть,
так как тогда увеличивается время, которое нужно затратить на ее заряд. Вобщем
здесь лучше экспериментально подобрать. У меня этот конденсатор имел параметры C = 4700мкФ, U = 50В.
Большая красная
кнопка. Конечно, можно было напрямую подключать наш кабель с запалом к
конденсатору через механическую кнопку, но мне не хотелось иметь потери на дуге
при замыкании и постоянно менять кнопку, из – за того что она будет подгорать.
Все-таки разрядный ток короткого замыкания конденсатора очень большой. Поэтому было
принято решение использовать бесконтактную коммутацию и применить тиристор.
Тиристор – потому что он имеет огромный допустимый неповторяющийся пиковый ток.
В том же хламе что и будильник был найден древний тиристор КУ202Н. Он включается
вместо кнопки в разрыв кабеля запала. Напряжение для отпирания тиристора мы
будем брать с нашего зарядного конденсатора. Резистор служит для ограничения
тока протекающего через управляющий электрод в допустимых пределах. Теперь
чтобы инициировать запал нужно просто подключить управляющий электрод через
резистор к зарядному конденсатору. Это можно сделать любой маломощной кнопкой.
Кабель. Для соединения запала с взрывмашинкой нужен
кабель. Он должен быть достаточно длинным, чтобы можно было отойти на безопасное
расстояние и иметь достаточное сечение чтобы не было больших потерь напряжения.
Белую телефонную лапшу лучше не брать, так как померяв сопротивление такого
кабеля длинной метров 15, я
ужаснулся. Лучше взять обычный ШВВП 0.5 или что-нибудь подобное.
Запал. Запал
делается из двух медных проводков длинной сантиметров 5, и
кусочка нихромовой проволоки. Ее можно достать из нагревателя паяльников,
фенов, плоек, или проволочных переменных резисторов. Толщина проволоки должна
быть примерно 0,3 – 0,2мм. Присоединяем проволоку к медным проводам так, чтобы
ее длина между проводов была примерно 4мм, убеждаемся что провода не замыкаются
между собой раньше нихрома и фиксируем
всю эту конструкцию изолентой или скотчем. Мажоры могут использовать термоусадочную
трубку. После этого проверяем запал тестером в режиме прозвонки – должен
звониться.
Проверка. После
сборки устройство его можно и нужно проверить. Для этого нужно быстро крутить
ручку в течение 10с, а потом замкнуть чем-нибудь металлическим выводы
конденсатора. Если все сделано правильно
то при замыкании вы поймаете зайчика. А дальше – полевые испытания!
Удачных запусков фейерверков!
|