У багатьох пристроях побутової технікита промислової автоматики порівняно недавніх років випусків встановлені механічні лічильники. Вони продукцію на конвеєрі, витки дроту в намотувальних верстатах і т. п. У разі виходу з ладу знайти аналогічний лічильник виявляється непросто, відремонтувати неможливо через відсутність запасних частин. Автор пропонує замінити механічний лічильник електронним.
Електронний лічильник, що розробляється на заміну механічному, виходить занадто складним, якщо будувати його на мікросхемах малого та середнього ступеня інтеграції (наприклад, серій К176, К561). особливо якщо потрібний реверсивний рахунок. А щоб зберегти результат при вимкненому живленні, необхідно передбачити резервну батарею живлення.
Але можна побудувати лічильник всього на одній мікросхемі - універсальному програмованому мікроконтролері, що має у своєму складі різноманітні периферійні пристрої та здатний вирішувати дуже широке коло завдань. Багато мікроконтролерів мають особливу область пам'яті - EEPROM. Записані в ній (у тому числі під час виконання програми) дані, наприклад, поточний результат рахунку, зберігаються і після вимкнення живлення.
У пропонованому лічильнику застосовано мікроконтролер Attiny2313із сімейства AVR фірми Almel. У приладі реалізовано реверсивний рахунок, виведення результату з гасінням незначних нулів на чотирирозрядний світлодіодний індикатор, зберігання результату в EEPROMпри вимкненому живленні. Вбудований в мікроконтролер аналоговий компаратор використано для своєчасного виявлення зменшення напруги живлення. Лічильник запам'ятовує результат рахунку при відключенні живлення, відновлюючи його при включенні, і аналогічно механічному лічильнику має кнопку обнулення показань.
Схема лічильника представлена малюнку. Шість ліній порту (РВ2-РВ7) і п'ять ліній порту D (PDO, PD1, PD4-PD6) використані для організації динамічної індикації результату рахунку на світлодіодний індикатор HL1. Колекторними навантаженнями фототранзисторів VT1 і VT2 служать вбудовані мікроконтролер і включені програмно резистори, що з'єднують відповідні висновки мікроконтролера з ланцюгом його живлення.
Збільшення результату рахунку N на одиницю відбувається в момент переривання оптичного зв'язку між діодом випромінюючим VD1 і фототранзистором VT1, що створює наростаючий перепад рівня на вході INT0 мікроконтролера. При цьому рівень на вході INT1 повинен бути низьким, тобто фототранзистор VT2 повинен бути освітлений діодом випромінюючим VD2. У момент наростаючого перепаду на вході INT1 за низького рівня на вході INT0 результат зменшиться на одиницю. Інші комбінації рівнів та їх перепадів на входах INT0 та INT1 результат рахунку не змінюють.
Після досягнення максимального значення 9999 рахунок триває з нуля. Віднімання одиниці з нульового значення дає результат 9999. Якщо зворотний рахунок не потрібен, можна виключити з лічильника випромінюючий діод VD2 і фототранзистор VT2 і з'єднати вхід мікроконтролера INT1 із загальним проводом. Рахунок йтиме лише на збільшення.
Як уже сказано, детектором зниження напруги живлення служить вбудований в мікроконтролер аналоговий компаратор. Він порівнює нестабілізовану напругу на виході випрямляча (діодного мосту VD3) із стабілізованим на виході інтегрального стабілізатора DA1. Програма циклічно перевіряє стан компаратора. Після відключення лічильника від мережі напруга на конденсаторі фільтра випрямляча С1 спадає, а стабілізований деякий час залишається незмінним. Резистори R2-R4 підібрані так. що стан компаратора у цій ситуації змінюється протилежне. Виявивши це, програма встигає записати поточний результат рахунку в EEPROM мікроконтролера ще до припинення його функціонування через вимкнення живлення. При наступному включенні програма прочитає число, записане в ЕЕРРОМ, та виведе його на індикатор. Рахунок буде продовжено з цього значення.
Зважаючи на обмежену кількість висновків мікроконтролера для підключення кнопки SB1, що обнулює лічильник, використаний висновок 13, що служить аналоговим інвертуючим входом компаратора (AIM) і одночасно - "цифровим" входом РВ1. Дільником напруги (резистори R4, R5) тут заданий рівень, що сприймається мікроконтролером як високий логічний. При натисканні на кнопку SB1 він стане низьким. На стан компаратора це не вплине, тому що напруга на вході AIN0, як і раніше, більша, ніж на AIN1.
При натиснутій кнопці SB1 програма виводить у всіх розрядах індикатора знак мінус, а після її відпускання починає рахунок з нуля. Якщо при натиснутій кнопці вимкнути живлення лічильника, поточний результат не буде записаний в EEPROM, а значення, що зберігається там, залишиться колишнім.
Програма побудована таким чином, що її легко адаптувати до лічильника з іншими індикаторами (наприклад, із загальними катодами), з іншим розведенням друкованої плати і т.п. від вказаної.
При напрузі джерела 15 вимірюють напругу на контактах 12 і 13 панелі мікроконтролера щодо загального дроту (конт.10). Перше має перебувати в інтервалі 4...4.5, а друге - бути більше 3,5, але менше першого. Далі поступово зменшують напругу джерела. Коли воно впаде до 9... 10, різниця значень напруги на контактах 12 і 13 повинна стати нульовою, а потім поміняти знак.
Тепер можна встановити панель запрограмований мікроконтролер, підключити трансформатор і подати на нього мережну напругу. Через 1,5...2 с потрібно натиснути кнопку SB1. На індикатор лічильника буде виведена цифра 0. Якщо на індикатор нічого не виведено, перевірте ще раз значення напруги на входах AIN0.AIN1 мікроконтролера. Перше має бути більше за друге.
Минулої статті я поділився з Вами, . Товстий дріт намотувався вручну, так як іншим способом в домашніх умовах акуратно укласти виток до витка неможливо. З меншим діаметром обмотувального дроту можна застосувати технологічніший спосіб, що дозволить скоротити час і зусилля при намотуванні, а так само, що немало важливо, виготовлення трансформатора не відрізнятиметься від заводського виконання. Далі буде описано проста конструкціясаморобного намотувального верстата, за допомогою якого Ви з легкістю зможете намотати котушки, дроселі, силові та звукові трансформатори.
Основа (станина) намотувального верстата
Зробити верстат для намотування трансформаторів можна з будь-якого міцного матеріалу, що легко обробляється. Найкращим буде: метал, фанера (дерево) або пластмаса. Залежно від того, що у Вас є в наявності і з чим Ви любите найбільше працювати, можна віддати перевагу тому чи іншому матеріалу.
В основному майструю саморобки з того, що у мене є під рукою, так і в цьому випадку, у завалах барахла під назвою «в господарстві знадобиться» знайшлися обрізки з 10 міліметрової напівжорсткої пластмаси, яку успішно застосував у конструкції намотника та його елементів.
Спочатку, при розробці, необхідно зробити пробний макет, продумати компонування намотчика, поставити собі питання, які необхідні функціїмає виконувати пристрій. У процесі макетування легко доповнювати та вдосконалювати, підганяти розміри, що дозволить на виході отримати найвдаліший варіант.
За проектом у нас три осі:
Перша вісь (намотчик) — на ній обертатиметься котушка трансформатора, що намотується. На одному кінці кріпиться лічильник кількості зроблених витків, а з іншого боку привід обертання осі з набором шківів. Привід може бути ручним у вигляді закріпленої ручки на осі або електричним у вигляді крокового двигуна.
Друга вісь (укладач) — на ній «бігатиме» повідець укладача дроту, також на осі буде закріплений другий набір шківів, який через пасову ремень буде сполучатися з першим набором шківів на першій осі.
Третя вісь (тримач котушок) – служить опорою для котушки з обмотувальним дротом.
На етапі проектування слід правильно рознести осі між собою, щоб каркас котушки трансформатора, що намотується, не чіплявся за верстат і не зачіпав іншу вісь, також вибрати висоту розташування котушки з дротом, щоб можна було вільно навішувати різні за габаритами котушки. Можна передбачити додаткову вісь для змотування дроту з котушки на котушку.
По розмітці на вибраному матеріалі для станини ножівкою по металу вирізаємо частини основи верстата (боковини, дно, поперечки), також висвердлюємо необхідні отвори. За допомогою металевих куточків та саморізів скріплюємо всі складові разом.
Лічильник оборотів для підрахунку витків
Один оборот дорівнює одному витку - так раніше в умі підраховував, мотаючи трансформатор на примітивному пристосуванні. З появою повноцінного намотувального верстата з передбаченим лічильником стало набагато простіше, але найважливіше, що при намотуванні витків відсоток на помилку звівся практично до нуля.
У намотчику, що розглядається, використаний механічний лічильник УГН-1 (СО-35) від радянської апаратури. Його можна замінити велолічильником або механічним лічильником від старого побутового магнітофона, де він відміряв витрату стрічки. Також можна зібрати простий лічильник своїми руками, маючи лише калькулятор, геркон, два дроти та магніт.
Розберіть калькулятор на два контакти, що замикаються кнопкою «рівно», припаяйте два дроти, а на кінці дротів запаяйте геркон. Якщо піднести магніт до геркона, його пластини всередині скляної колби замкнуться і на калькуляторі відбудеться імітація натискання кнопки. Використовуючи функцію складання калькулятора 1+1, можна підраховувати оберти.
Далі закріплюємо саморобний диск на першу вісь. До диска приклеюємо магніт, а на корпусі верстата чи кронштейні кріпимо геркон. Геркон маємо в своєму розпорядженні так, щоб при обороті диска магніт проходив поряд з герконом і змикав його контакти.
За таким принципом можна замінити геркон на кінцевий вимикач, а диск зробити як ексцентрика. Диск-ексцентрик, обертаючись своєю опуклою частиною, натискатиме на кінцевик
Укладач витків
Укладач дроту служить для рівномірного намотування, виток до витка, обмотувального дроту на каркас трансформатора, що виготовляється, або котушки. Щільність намотування залежить від того, з якою швидкістю обертаються осі, а також від діаметра обраного дроту. Необхідне співвідношення швидкості обертання першої та другої осі можна досягти за допомогою шківів та ремінної передачі. При роботі налагодженого механізму верстата відбувається одночасне переміщення ролика укладача з певним кроком та укладання дроту на каркас трансформатора, що намотується. У двох словах не пояснити, але за подальшого прочитання статті стане все зрозуміло.
У даній конструкції використана шпилька-штанга заводського виготовлення М6 з кроком різьблення 1мм. У боковини станини намотувального верстата паралельно один одному закріплюють підшипники в заздалегідь просвердлені для них отвори, далі в них вставляють шпильку. Для найкращого ковзання змащуємо підшипники. На шпильці переміщається напрямний ролик, через який протягується дріт.
Направляючий ролик для укладання дроту можна виготовити самостійно, маючи невеликий відрізок П-подібного алюмінієвого профілю, подовжену гайку-втулку, що відповідає по різьбленню шпильці, і ролик, що подає з канавкою посередині.
У П-подібному профілі свердляться паралельні отвори один одному. Верхня пара отворів – для ролика, а нижня – для подовженої гайки. Діаметр верхніх отворів у стінках профілю підбирається по осі, на якій буде закріплений ролик, а нижні на міліметр більше за діаметр різьблення шпильки. Під відстань між стінками профілю впритул підганяється за розміром подовжена гайка. Потім ця конструкція навертається на шпильку укладача.
Шпилька фіксується гайками з боків так, щоб вона могла обертатися без зміщень. З однієї зі сторін залишається запас шпильки, щоб на неї накручувати шківи для сполучення першої та другої осі.
Два шківи з'єднані ремінною передачею
Осі в намотувальному верстаті з'єднані між собою системою шківів різного радіусу. Шківи, закріплені на осях, обертаються за допомогою ремінної передачі. Як ремень використовується пасик.
- Шків осі укладача дорівнює 100мм;
- Шків на осі із закріпленою котушкою (намотчика) дорівнює товщині необхідного дроту, помноженого на 100.
Наприклад, для 0,1мм дроту застосуємо 10 мм шків на осі намотника. Для діаметра 0,25 дроту 25 мм шків.
По можливості краще виготовити шківи з кроком 1 мм і підбирати в процесі намотування, використовуючи цю формулу
Похибка залежить від точності діаметра виготовлених шківів та натягу пасика. Якщо застосувати в конструкції як привод кроковий двигунз шестеренковою передачею замість пасика і точно випиляних шківів, то похибка можна наблизити до нуля.
Тепер розповім, як зробити шків своїми руками в домашніх умовах не звертаючись до токаря. Набір шківів у мене зроблений з того ж матеріалу, що й станина намотувального верстата. Розмітив за допомогою циркуля необхідні діаметри шківів і додав кілька міліметрів у велику сторону, щоб проточити канавку для пасика до потрібного розміру. По контуру розмітки просвердлені шуруповерт отвори і прорізані перегородки між ними. Так набрав необхідну кількість заготовок для шківів. У ролі токарного верстата у мене була пристосована непотрібна м'ясорубка «Помічниця».
Точно вже не пам'ятаю, нарізав різьблення на валу двигуна м'ясорубки або там виявилася підходяща, але через довгу втулку гайку була прикручена шпилька. На шпильку через гайки та шайби прикручувалась заготівля трохи більшого діаметру, ніж був потрібен шків. Включалася м'ясорубка і ножівкою по металу/ напилком округлялися всі нерівності до круглої форми, а надфілем проточувалася борозенка (канавка) для пасика. У процесі штангенциркулем періодично перевірялися діаметри саморобних шківів.
Складові частини намотувального верстата та принцип його роботи
Елементи намотувального верстата збиралися повільно. Майже все було забрано від старої радянської кіноапаратури. Рухливі частини: ручка, шпильки осей, напрямний ролик - все оснащене підшипниками. Шпильки, гайки, шайби та куточки були куплені в магазині, що торгує металовиробами. Потратитися довелося лише на шпильки, довгі гайки та куточки. В іншому все зроблено з підручних матеріалів, наявних.
Для точного підбору щільності намотування дроту на шпильку укладача нанизується набір кількох шківів. Так, у разі не щільного намотування, можна було на один розмір перекинути пасик і підігнати швидкість обертання осей. Пасик у процесі намотування дроту перекручують залежно від напрямку ходу намотування на кшталт форми «Вісімка» чи пряме розташування пасика. Слід зробити кілька десятків пробних витків, щоб правильно підігнати шківи під діаметр дроту.
З дерева чи іншого матеріалу виготовляють основу формою внутрішньої частини котушки трансформатора і гайками-барашками фіксується на шпильці. Так само для фіксації котушки можна зробити універсальні куточки, що утримують. Демонстрація роботи намотувального верстата показана на відео:
[Тут буде відео процесу намотування трансформатора]
Про автора:
Вітаю вас, дорогі читачі! Мене звати Максим. Я переконаний, що майже все можна зробити вдома своїми руками, впевнений, що це під силу кожному! У вільний час люблю майструвати та створювати щось нове для себе та своїх близьких. Про це та багато іншого ви дізнаєтесь у моїх статтях!
Давно хотів зібрати лічильник витків для ручного намотувального верстата. Хотілося зробити пристрій із батарейним живленням від двох мікропальчикових батарей, що споживає мало енергії в робочому режимі, що має просте кнопкове керування-«Скидання», «Увімк/Вимк». Лічильник має вміти реверсно рахувати. Іноді доводиться відмотувати витки, чи бувають не штатні ситуації.
В наявності STM8S003F3P6 і STM8L051F3P6 в корпусах TSSOP-20. З'ясувалося що S003 не годиться для моєї задумки - у неї живлення 3-5в, і швидше за все при 50% розряді 3-вольтової батареї мікроконтролер працювати не буде. Тому вибір ліг на STM8L051F3P6. За датаситом харчування у неї від 1,8 до 3,6 ст. Як дисплей було вирішено використовувати МT-10T7 Російського виробника МЕЛТ. Цей ЖК був куплений років 7 тому, відтоді гідного застосування так і не знайшов. Викинути його було шкода.
Поговоримо про датчик. Спочатку я використовував інтегральні датчики Холла, що формують логічний сигнал на виході. Дісталися із плати підводного ліхтаря. Виявилося, що вони перестають спрацьовувати вже за невеликої кількості обертів. Це мене засмутило. Довелося винаходити свій велосипед. Вирішив використовувати датчики холу від мотора CD-ROM приводу та ОУ lm358. Дуже сумнівною була робота цієї витівки від 3в. Але спроба не катування. На мій подив, схема відмінно запрацювала при такому харчуванні.
Схема простіше не вигадаєш. R5 - задає струм через датчики Холла U1, U2. На DA1 зроблено підсилювач з КУ=50. Сигнали з виходів DA1 не відповідають логічним рівням STM8, тому до його виходів підключені транзистори Q1, Q2, що представляють перетворювачі рівнів. Входи мікроконтролерів підтягнуті через резистори до плюсу, тому додатковий город городити не став. Навіщо на платі передбачені елементи С1, С2-уже й не пам'ятаю. Очевидно збирався боротися із перешкодами. Транзистори насправді bc817-40. Але й ті, що на схемі мають працювати. Датчики холу hw-101A (маркування D).
Живлення на датчик і дисплей приходять з виведення PB1 мікроконтролера. Здатності навантаження для цих цілей більш ніж достатньо.
R1 це перемичка. Номінала 0 Ом у мене не знайшлося, тому поставив найдрібніший що був.
Максимальне значення для рахунку 65535. Кнопка «RESET» використовується для скидання показань лічильника, «ON/OFF» -вкл/викл пристрою.
Друковану плату можна назвати швидше відладковою.
Фото готовий пристрій.
Як датчик оборотів виступає склотекстолітовий диск, з приклеєним на ньому ніодієвим магнітом діаметром 5мм, товщиною 1мм, і плата з датчиками Холла. Відстань між магнітом і датчиками близько 5мм. Половина знайомства на дисплеї залишилася не задіяна. Нічого розумнішого не придумав як показувати там напругу харчування. Контрастності індикатора мало, тому довелося нахилити всю плату під 45 градусів. На фото датчик прикріплений скотчем, потім я прикріпив його кількома витками ізоленти. Конструкція вийшла не дуже естетичною, але цього мені цілком достатньо. Сам намотувальний верстат - ніщо інше як старий механізм для перемотування кіноплівки. Індикатор, батарейний відсік, плата мікроконтролера приклеєні до шматка текстоліту термоклеєм.
Споживаний струм у включеному стані 12,8мA у вимкненому 1,71мкА.
Програмне забезпечення.
Код написаний серед IAR Embedded Workbench IDE. Мікроконтролер працює від вбудованого RC генератора HSI із частотою 16мгц. Підрахунком числа витків займається таймер загального призначення TIM2. Він має 16-бітний рахунковий регістр, і можливість роботи з екодером (encoder mode). Це значно полегшує завдання. Достатньо налаштувати таймер і забути. Він сам по собі вважатиме значення і реалізовує можливості реверсного рахунку. Правда через особливості роботи цього режим значення в регістрі лічильника-вдвічі більше реальних.
Звичайно ж значення з TIM2 потрібно якось витягувати, і виводити на екран. Цим займається 8бітний TIM4, що генерує переривання, яким відбувається ця операція. Переривання приходять кожні 8мс. У обробник додано опитування кнопки «скидання», та маніпуляції щодо виведення інформації від АЦП та TIM2 на екран.
Вимірюванням напруги батареї займається АЦП. Вхід опорної напруги всередині з'єднаний з плюсовим джерелом живлення мікроконтролера. Вибрати внутрішнє джерело не можна (як це, наприклад, зроблено в AVR). Зате можна виміряти напругу цього джерела. Напруга джерела VREF виміряно на заводі і записано в VREFINT_Factory_CONV byte, його можна вважати.
Що б основною програмою не було нудно, вона дивиться чи не завершено перетворення АЦП і на основі 16 вибірок обчислює середнє.
Увімкнення/вимкнення схеми реалізовано на основі зовнішнього переривання натисканням на кнопку. По приходу переривання міняємо змінну, і сидимо чекаємо, поки кнопку відпустять.
Якщо користувач хоче вимкнути пристрій, основна програма зберігає значення лічильного регістра TIM2 в ОЗУ. Усі не задіяні висновки робить виходами, встановлює ними нуль. Якщо цього не зробити, у мене ловить перешкоди. Відключаємо джерело еталонної напруги VREF та АЦП та засинаємо. Використано найекономічніший режим halt. Прокинеться мікроконтролер від натискання кнопки «On» по зовнішньому перериванню (External interrupts).
Прошивка мікроконтролера.
Це окрема історія. Коли купував STM32F0 Discovery, думав що програматор на ній вміє шити STM8. Виявилося, що ні. Витрачати гроші на окремий програматор не хотілося, а можливості прошивки по USART мене не вразила (та й не все 8бітне сімейство це вміє).
І не про що не думав, поки не потрапив мені на очі якийсь нехитрий лічильний пристрій. Те, що воно має бути пристосовано для підрахунку кількості витків проводу, що намотуються, на котушки трансформаторів - сумніву не підлягало, бо немає насолоди вище, ніж роблячи одне, думати про інше. А хіба перебуваючи в стані повного зосередження (подібно до трансу) і при цьому бубна відлік витків, це можливо? А пристосувати не складно. Так само як і знайти таку ж штукенцію або їй подібну. Різних лічильників зараз безліч, а підійде навіть несправний. Тим більше, що на початку його потрібно акуратно, запам'ятовуючи взаємне розташування деталей (а краще все це сфотографувати) розпорошити і викинути все зайве.
Отже, з внутрішнього вмісту залишаємо цифрові колеса, зубчасті шестерні, осі для їх посадки та стійки-тримачі осей, які збираємо «за місцем» (так, як вони й стояли до розбирання). Осі у ліву стійку бажано вклеїти. На цифрових колесах, поруч із центральним отворомє ще одне - складальне, їм колесо надівається на шпильку (рівну і пружну тяганину, яка забирається перед встановленням ковпака). Без цієї помічниці нічого не вийде. При цьому перед кріпленням другої стійки не забуваємо надіти на провідне колесо гумовий пасик (краще плоский) відповідної довжини.
У донній частині та в ковпаку, по центру, робимо наскрізні отвори (наприклад діаметром 3мм) для подальшого скріплення гвинтом з гайкою. Це обов'язково, бо в процесі експлуатації будуть струси конструкції, при яких все нами зібране буде постійно розвалюватися (перевірено). Також у ковпаку робиться пропив шириною трохи менше (щоб не злітав пасик) провідного цифрового колеса та довжиною через весь ковпак. Не зайвими будуть ще одне - два отвори в бічній стінці ковпака, вони стануть у пригоді при його встановленні на місце, бо при цьому потрібно потрапити верхніми шліцами на стійках у відповідні пази (до речі, лівий і правий різні розміром– не плутати) усередині ковпака. Ось через них викруткою і спрямовувати. У донній частині потрібно передбачити пару отворів для кріплення гвинтами або шурупами всієї вже зібраної конструкції до намотувального пристрою.
Як і де кріпити, зібраний лічильник до намотувального пристрою - повна свобода творчості. А ось їхнє робоче з'єднання - ось таке:
На провідний вал намотувального пристрою встановлюється шків (це в ідеалі) або втулка з м'якої пластмаси з внутрішнім діаметром трохи менше 6 мм (щоб одягалися внатяг) і зовнішнім діаметром при якому один поворот ведучого валу буде відповідати одному повороту лічильника провідного цифрового колеса. Найпростіший варіант - на відповідну поліхлорвінілову або товсту пластмасову трубку довжиною 10 мм намотується достатньою товщиною (ну скажімо до діаметра 20 мм) вузький скотч (можна ізоленту, але гірше) і починаємо налаштування, при необхідності відмотуючи або підмотуючи скотч до оптимальної товщини.
Коротше, домагаємось співвідношення передавального числа Один до одного. Особливо не затятий, вдалося зробити похибку в +1 виток на 150 оборотів валу намотувального пристрою. Ну, а відома похибка повністю виключає незадовільний результат роботи. Тепер під час роботи можна мріяти, співати пісні та, за необхідності, гідно відбивати нападки інших членів сім'ї. З побажанням успіху, Babay.
Обговорити статтю ЛІЧИЛЬНИК ВІТКІВ
Для всіх радіоаматорів, або ентузіастів, що захоплюються звуковідтворювальною апаратурою, намотувальний верстат є вкрай затребуваним обладнанням. Такі пристрої використовуються для намотування одношарових та багатошарових котушок циліндричного типу для трансформаторів.
У цій статті ми вивчимо пристрій та принцип роботи намотувального верстата, а також розглянемо покрокову інструкцію, за якою ви зможете зробити таке обладнання своїми руками.
1 Конструкція та принцип роботи
Намотувальний верстат незамінний при виробництві однотипних виробів. Існує два види таких агрегатів – автоматичні та ручні, при цьому останні у промисловій сфері практично не поширені через обмежену функціональність.
Однак габаритні розміри, велика вага і вартість автоматичних намотників роблять їх непридатними в побуті, тому для будинку краще придбати ручний верстат. Стандартна конструкція такого пристрою складається з наступних елементів:
- несучий каркас із двох вертикальних стійок з металу або дерева, між якими зафіксовані горизонтальні осі (на центральній стійці - для пластин з коліщатком, на зовнішній - для самої котушки);
- велика і мала шестерні, що передають на котушку момент, що крутить;
- ручка, зафіксована на великій шестірні, за допомогою якої обертається вісь із котушкою;
- кріпильні елементи - гвинти та гайки.
Принцип дії такого пристрою гранично простий - обертання ручки призводить до намотування на каркас дроту або кабелю, що обертається, за рівномірність намотування відповідає напрямна укладача, яка переміщає дріт в горизонтальній площині.
Контроль кількості витком може виконуватися як візуально, так і за допомогою спеціальних лічильників, найпростішим є звичайний велосипедний одометр. У більш просунутих верстатах як лічильник використовується спеціальний магнітно-герконовий датчик.
1.1 Магазинні верстати
Серед промислових намотувальних агрегатів повсюдною популярністю користується верстат для намотування кабелю СРН-05М3. Ця модельбула запущена в експлуатацію ще за часів СРСР, і з того часу добре себе зарекомендувала завдяки високій надійності та продуктивності. На вторинному ринку СРН-05М3 можна виявити за 15-20 тис. рублів.
СРН-05М3 виконаний у корпусі з чавуну, вага обладнання становить 80 кг, габарити — 877*840*142 см. Верстат дозволяє намотувати одношарові, двошарові та тороїдальні котушки в режимі автоматичного укладання. Мінімальний діаметр кабелю – 0.05 мм, максимальний – 0.5 мм. Агрегат комплектується однофазним електромотором типу ВУЛ-62, потужність якого становить 0.18 кВт. Найбільша швидкість обертання при намотуванні – 5100 об/хв.
Для побутової експлуатації найкращим виборомбуде ручний верстат NZ-1 (Китай). Незважаючи на країну походження NZ-1 є досить надійним та функціональним обладнанням. Агрегат призначений для намотування котушок діаметром до 150 мм з максимальною шириною не більше 100 мм. Коефіцієнт передавального відношення становить 1:08 швидкому режимінамотування та 1:0.1 у повільному. максимальна швидкість- Не більше 1000 об / хв.
NZ-1 укомплектований лічильником витків механічного типу. Корпус виконаний із металу, опорна станина — із чавуну. Верстат оснащений шківом, що дозволяє підключатися до нього електродвигун через ремінну передачу та працювати в автоматичному режимі. Вартість такого обладнання варіюється в межах 4-5 тис. рублів.
1.2 Саморобний намотувальний верстат (відео)
2 Робимо верстат для намотування своїми руками
Представлений у даному розділіСтатті верстат для намотування кабелю дозволяє працювати з котушками на квадратному, круглому і прямокутному каркасі з діагоналлю до 200 мм, його можна буде комплектувати різними шківами, що дозволить змінювати крок намотування в межах 0.3-3.2 мм.
Наведена схема показує каркас верстата. Для складання станини використовуються металеві листи товщиною 15 мм (для основи) та 5 мм (для бічних ділянок). Економія на товщині металу не вітається, оскільки вона веде до зменшення ваги агрегату та, як наслідок, погіршення його стійкості.
Вам потрібно вирізати заготовки станини (розміри дотримуються) і просвердлити в них два наскрізні отвори, потім боковушки приварюються до пластини основи. У нижній отвір потрібно змонтувати 2 підшипники, у верхнє - втулки під вал обертання.
Як вал можна використовувати пруток гладкої арматури 12 мм, яку попередньо потрібно відшліфувати і пофарбувати. Для втулки укладача можна брати пруток діаметром 10 мм, по всій довжині якого нарізається різьблення стандарту М12*1,0.
Шківи краще виточувати потрійні, проте враховуйте, що їхня сукупна товщина не повинна перевищувати 20 мм. За більшої товщини потрібно додатково збільшувати довжину валів на аналогічний розмір. Вказана у схемі комбінація шківів дозволяє застосовувати 54 різних кроки намотування. Якщо вам необхідно працювати з проводами діаметром менше 0.31 мм, знадобиться додатковий шків 12/16/20 мм, з ним ви зможете намотувати дроти 0.15 мм.
Для спорудження ручного приводу вам знадобиться великорозмірна шестерня та рукоять, які фіксуються за допомогою цангового затиску на верхньому валу. Завдяки використанню цанги ви зможете при необхідності перервати намотування фіксувати ручку, тим самим перешкоджаючи розмотування котушки.
Лічильник витків для намотувального верстата виготовляється зі звичайного калькулятора. Також вам знадобиться магніт із герконовим датчиком (можна купити в будь-якому магазині радіотехніки), висновки яких необхідно приєднати до контактів калькулятора на кнопці «=».
2.1 Як працювати на саморобному верстаті?
Отже, обладнання готове, як же на ньому працювати? Щоб встановити каркас для намотування, необхідно висунути з посадкового гнізда верхній вал на довжину, що дорівнює довжині оправи. Далі на вал монтується правий диск та оправлення котушки, поверх якої надівається сама котушка. На наступному етапі встановлюється лівий диск і гвинта гвинта, після чого все встановлюється в початкову позицію.
В отвір на верхньому валу розміщується гвоздик і проводиться центрування оправи, після якого каркас затискається гайкою. Подальші операції виконуються в наступній послідовності:
- На валу, що подає, розміщується придатною по діаметру шків.
- За допомогою обертання шківа укладальник переміщається в крайнє положення до однієї зі сторін котушки.
- На шків одягається пасик дроту - кільцем або вісімкою. Кінець дроту необхідно просунути під середнім валом, розмістити в жолобі укладача і зафіксувати на каркасі. Натяг дроту регулюється за допомогою затискачів на укладачі.
- На початку намотування на калькуляторі набирається комбінація «1+1», після чого проводиться обертання ручки. З кожним повним оборотом валу калькулятор самостійно збільшуватиме число на екрані на одиницю, тим самим вважаючи кількість витків дроту.
Оскільки дане обладнання має гранично простий пристрій, в якому відсутній будь-який контролер керування намотувальним верстатом, у процесі роботи вам потрібно постійно стежити за котушкою і при необхідності виправляти кабель на каркасі вручну.
Якщо ви хочете зробити верстат більш функціональним, потрібно ускладнити конструкцію додавши до неї контролер. Це дозволить автоматизувати робочий процес, проте для повністю механічного укладання в пару до контролера необхідно встановити кроковий двигун (підійде звичайний 24-вольтовий привід, що працює в режимі 44-60 кроків на оборот). Силові транзистори до цього комплекту підбираються виходячи з характеристик двигуна. Як контролер оптимально підійде прилад АТмега8, купити який можна за 150-200 рублів.
