Юный техник - для умелых рук 1965-14, страница 4

д рых вращаются валы червяка и червячной ше-—, ^Л стерни. Так как стенки корпуса в таком ре-/\ дукторе соединены при помощи язычков-ла-I пок, их придётся отогнуть, а корпус разо-I брать. Отрезав язычки, поставьте на место I червяки и шестерни и найдите такое положе-/ ние стенок, при котором червячные пары

I будут свободно вращаться. Стараясь не сдви-

I нуть стенки, спаяйте их там, где они сопри-

I касаются друг с другом. Конечно, ещё до

пайки надо удалить краску, а металл зачи-О) стить напильником.

—" Двухступенчатые редукторы, случается, то

же заклинивает. Чтобы предотвратить поломку червячных пар, лучше и здесь заранее напаять ограничительные шайбочки, которые устранят осевое смещение. Как это сделать, объяснялось раньше

Назначение редуктора не сводится только к снижению оборотов, которые развивает микроэлектрический двигатель. Помимо этого редуктор имеет ещё одно и не менее важное назначение. Используя его, мы тем самым во много раз увеличиваем мощность, получаемую на выходном валу. Известно, что мощность на валу возрастает во столько раз, во сколько уменьшены при помощи редуктора обороты двигателя. Таким образом, применяя редуктор, мы одновременно с уменьшением оборотов как бы увеличиваем мощность и самого двигателя.

Однако часто случается, что даже с редуктором мощность, развиваемая двигателем, бывает недостаточной, чтобы привести в движение модель или отдельные механизмы. Увеличить мощность микроэлектрического двигателя можно, если двигатель подвергнуть несложной переделке, усовершенствованию собственными силами. Но об этом будет сказано несколько позже. А пока нужно сказать о другом. Дело в том, что даже новый микроэлектродвигатель не всегда развивает ту мощность, на которую он рассчитан. Чем же это объясняется!

Чтобы ответить на этот вопрос, давайте вначале познакомимся, хотя бы в общих чертах, с устройством микроэлектрического двигателя, заглянем к нему во внутрь.

Микроэлектрические двигатели выпускаются нескольких типов и, хотя они имеют разный внешний внд, устройство их в принципе одинаково. Каждый такой двигатель (рис. 4) состоит из неподвижной части — статора «А», представляющего собой сильный постоянный магнит, и подвижной части — якоря «Б» обычно трёхполюсного, несущего на себе обмотку. Якорь неподвижно насажен на вал, на котором имеется коллектор «В» — барабанчик из изоляционного материала с закреплёнными на нём тремя медными или латунными пластинами. Пластины изолированы Друг от друга. К каждой из трёх пластин припаяны провода обмотки полюсов якоря — начало обмотки одного полюса и конец обмотки другого полюса. К коллекторным пластинам прижимаются щётки «Г» — латунные стоечки, которые тоже изолированы друг от друга. Обычно ^они крепятся на кусочке фибры или заделываются в пласт-

Как же быть! Какой найти выхед! Оказывается, выход есть. Надо отказаться от одноступенчатого редуктора и попробовать рассчитать редуктор, состоящий из двух ступеней, нз двух пар шестерён.

Предположим, вы подобрали одну пару — шестерню диаметром 10 мм и шестерню диаметром 30 мм. Передаточное отношение этих шестерён или, что одно и тоже, отношение их диаметров будет 1:3. Это значит, что одна из шестерён — большая — станет вращаться в три раза медленней и, следовательно, уменьшит обороты вала электродвигателя ровно втрое. Но нам этого недостаточно. Ведь двигатель с таким редуктором позволит получить на выходе только около 470 оборотов в минуту. Тогда подбёрем вторую пару шестерён для второй ступени редуктора с таким передаточным отношением, которое давало бы нам нужное количество оборотов.

Используем для этого точно такую же шестерню диаметром 10 мм, как и в первой ступени, и укрепим её на той же оси, на которой закреплена шестерня диаметром 30 мм. Значит, обе шестерки — 30 мм и новая 10 мм — теперь будут иметь общую ось и поэтому станут вращаться с одинаковой скоростью — приблизительно 470 оборотов в минуту.

Если в зацепление с третьей шестерней теперь ввести четвёртую, то можно будет снизить обороты вала электродвигателя до той величины, которая нам нужна. Какого же диаметра должна быть эта шестерня! Оказывается, ответ на поставленный вопрос не так уж трудно получить. Для этого надо лишь, во-первых, 470 разделить на 200 — на то количество оборотов, которое нам требуется для модели. Так мы узнаем, во сколько раз нам надо снизить обороты. И, во-вторых, полученное от деления число умножить на диаметр третьей шестерни, чтобы узнать, какого диаметра должно быть четвёртая.

Попробуйте разделить 470 на 200 и вы получите в отзете приблизительно 2,3. Значит, диаметр четвёртой шестерне должен быть больше диаметра третьей в 2,3 раза, т е. вам нужно подобрать такую шестерню, диаметр которой был бы близок к 23 мм.

Редуктор, составленный из рассчитанных шестерён, получается очень компактным и занимает немного моста.

Если вам необходимо получить на выходе не 200 оборотов в минуту, как в нашем примере, а гораздо меньше, например, для рулевого управления моделью автомобиля или для приведения в действие лебёдок подъёмного крана, то следует продолжить расчёт по такому же принципу и в той же последовательности рассчитать дополнительно третью ступень или, что тоже вполне возможно, оставить редуктор с двумя ступенями, но сделать вторые шестерни первой и второй пары гораздо большего диаметра.

Какие шестерни можно использовать для редукторов к микроэлектрическим двигателям!

Идеальными надо считать шестерни из капроновых пластмасс. Эти шестерни прочны, выдерживают довольно значительные силовые нагрузки, работают почти бесшумно и не нуждаются в частой смазке. Единственная трудность, с которой придётся встретиться юному технику при сборке редуктора из пластмассовых шестерён, — это закрепление их на осях.

В производстве пластмассовые шестерни в горячем или в колодном виде напрессовываются на оси, имеющие в том месте, где должна находиться шестерня, накатанную рубчатую поверхность. Такую поверхность можно получить, зажав ось в патрон токарного станка и обработав специальной рифлёной накаткой. Другой способ более прост. Он заключается в том, что в отверстие шестерни запрессовывают втулку-ступицу с предварительно нанесённой на её поверхность грубой шероховатостью. Шероховатость можно получить, осторожно насекая металл маленьким остро заточенным зубилом.

Обработанная таким образом втулка вначале нагревается, а потом впрессовывается в шестерню. Причём, для выполнения этой операции не требуется какого-либо пресса. Его заменят самые обыкновенные небольшие настольные тиски. Они укрепляются на столе так, чтобы губки их раздвигались не по горизонтали, 'а го вертикали. В центре шестерни сверлится отверстие- несколько меньшего диаметра, чем внешний диаметр втулки. Шестерня кладётся на нижнюю губку тисков, против её осевого отверстия устанавливается нагретая втулка, которая затем вдавливается в пластмассу верхней губкой тисков. Надо очень внимательно следить, чтобы втулка стояла точно против отверстия и во время запрессовки не перекашивалась, так как исправить ошибку будет уже нельзя.

Проще закреплять металлические шестерни — стальные, латунные. Они припаиваются к соответствующим осям, при этом надо следить, чтобы плоскость шестерни была строго перпендикулярна к оси, иначе она будет, как говорят, «бить» — вилять из стороны в сторону. Биение создаёт лишний шум, и зубцы шестерён быстро срабатываются.

После окончания пайки тщательно промойте редуктор, чтобы смыть оставшуюся паяльную кислоту, так как она служит причиной образования сильной ржавчи

ны. Промывать места пайки лучше мыльной водой. Промытый редуктор хорошенько высушите. После сушки редуктор нужно смазать машинным маслом.

Металлические шестерни для ступеней редуктора могут применяться самые различные: от старых будильников, часов-ходиков, поломанных механизмов, детских механических игрушек, металлического конструктора и т. д.. Иногда в магазинах «Детский мир», «Пионер», «Юный техник» встречаются в продаже штампованные шестерни разного диаметра. Такие шестерни тоже можно с успехом использовать, но только там, где нет больших усилий и не требуется особая точность работы механизмов.

Кроме редукторов с цилиндрическими шестернями, о которых шла речь выше, в практике моделирования широко применяются червячные редукторы (рис. 3]. Они состоят из червячной пары — червячной шестерни, имеющей особую форму зубцов, и самого червяка — цилиндрического тела, на поверхности которого вы-фрезирована спиральная нарезка. Это, собственно, тоже зубец, который входит в постоянное зацепление с зубцами червячной шестерни и вращает её. По количеству червячных пар такие редукторы тоже делятся на одно, двух и многоступенчатые. Червячные редукторы в состоянии передавать значительные усилия и, если червяк хорошо подогнан к шестерне, работают, не производя шума, занимают на модели по сравнению е редуктором из цилиндрических шестерён гораздо меньше места.

Червячные редукторы находят применение на моделях автомобилей для передачи вращения от двигателя к ведущей оси и для значительного снижения её оборотов, а также на моделях лебёдок, экскаваторов, бульдозеров, подъёмных кранов.

В магазинах «Детский мир», «Пионер», «Юный техник» продаются малогабаритные червячные одноступенчатые (рис. 3) и двухступенчатые (рис. 3,а) редукторы, приспособленные для работы с микроэлектрическими двигателями. Вал редуктора соединяется с валом двигателя гибкой муфтой. Гибкой муфтой может служить свитая из стальной проволоки 0,3 мм пружинка длиной 15—20 мм. Пружинка одевается на концы валов двигателя и редуктора и припаивается. Стальную пружинку с успехом заменит и тонкая хлорвиниловая трубка, которая плотно надевается сначала на пал двигателя, потом на вал редуктора. Чтобы трубка надевалась легче, её надо смочить внутри. Если не найдётся подходящей трубки, снимите с провода кусочек хлорвиниловой изоляции. Для этого подрежьте изоляцию ножом, а затем стяните с провода.

Гибкие муфты позволяют передавать вращение и в том случае, когда по' какой-либо причине не удаётся разместить вал двигателя и вал редуктора на одной линии, и даже осуществлять передачу вращения, когда валы находятся относительно друг друга под некоторым углом.

Иногда купленный исправный редуктор, установленный на модели, вдруг отказывает, и попытка провернуть его вал рукой часто ни (с чему не приводит. Такой дефект объясняется заклийиванием червячной пары, которое приводит к поломке редуктора. Чтобы избежать порчи червячной шестерни и самого червяка, перед тем, как поставить редуктор на модель, надо на вал червяка и на вал червячной шестерни с двух сторон напаять маленькие ограничительные шайбочки (рис. 36). Они устранят осевое смещение червячной пары, бывающее слишком большим. Шайбочки сделайте сами, вырезав из обыкновенной белой жести или тонкой латуни. Отверстие в шайбочке удобней просверлить ещё до того, как станете её вырезать.

Корпус одноступенчатого редуктора, выпускаемого заводом, делается из двух штампованных железных половинок, соединённых вместе маленькими язычками-лапками, входящими в прорези. При сборке редуктора иной раз происходит сдвиг половинок, в результате чего желобки, образующие втулку вала червяка, перекашиваются и червяк вращается с большим трением, а то и вовсе не может вращаться. В этом случае следует отогнуть язычки-лапки, разобрать корпус, лапки совсем обрезать, а потом, сложив правильно обе половинки корпуса, спаять их по торцу. Так как корпус редуктора крашеный, то в местах пайки нужно предварительно как следует счистить краску. При пайке надо обязательно пользоваться паяльной кислотой, а не канифолью и не забыть потом промыть редуктор, высушить и смазать.

Иногда встречается и сдвцг стенок в двухступенчатом редукторе. Он приводит к тому, что в противоположных стенках редуктора не совпадают отверстия, в кото-

)