Для опытных электриков и радиолюбителей, при работе своими руками, обязательно потребуется станок для намотки трансформаторов. Бытовая техника имеет в составе своей конструкции массу всевозможных катушек, трансформаторов (в том числе тороидальных), которые со временем приходят в негодность и их необходимо ремонтировать.
Кроме того, многие мастера не отказались бы иметь в своем арсенале инструментов самодельный ручной или электрический , так как он позволяет существенно сократить время и улучшить качество намотки.
1 Устройство самодельного намоточного станка
В промышленных условиях используются специальные приспособления для массового производства различных типов электрических катушек и трансформаторов. Производство однотипных изделий позволяет вкладывать финансовые средства в скоростное, автоматическое оборудование для увеличения количества выпускаемой продукции.
В работе своими руками при ремонте, восстановлении, создании новых катушек или трансформаторов, необходимости в полной автоматизации процесса перемотки нет, но метод ручной укладки каждого витка проволоки устраивает далеко не всех мастеров. Поэтому появилась практика создания своих собственных моделей.
Самым простым вариантом является ручной намоточный станок, сделанный своими руками, который оснащен регулируемым укладчиком и счетчиком витков. При его создании следует уделить внимание лишь нескольким условным требованиям:
- простота конструкции;
- использование подручных материалов;
- возможность намотки катушек разного размера и конфигурации.
Примером такого станка сделанного своими руками может послужить такая конструкция, работающая по принципу колодезного ворота:
- основание с двумя вертикальными стойками, сделанными из дерева или фанеры;
- горизонтальная ось, закрепленная на стойках сделанная из толстой проволоки один конец которой выгнут в форме ручки для вращения;
- две трубки одетые на ось, на одной из которых размещена деревянная колодка, которая фиксируется шпилькой из металла и имеет клин для надежной фиксации на вращающейся оси;
- счетчик витков (велосипедный одометр), который подсоединяется к свободному концу оси через плотную резиновую трубку или витую пружину подходящего сечения.
Принцип работы такого устройства основан на насаживании каркаса трансформатора на ось устройства, и вращении своими руками ворота с ручным контролем плотности укладки провода и визуальным — по отсчету витков.
1.1 Намотка тороидальных трансформаторов
Широкое применение тороидальных трансформаторов в бытовой технике и приборах дающих низковольтное освещение, создает необходимость в станке, а точнее, приспособлении, которое поможет намотать проволоку на каркас круглой замкнутой формы.
В промышленных условиях используются специальные кольцевые станки для качественной намотки тороидальных трансформаторов. В домашних же условиях, приходится мотать вручную долго и без гарантии качественной ровной укладки проволоки.
Приспособление в виде челнока, который работает по принципу швейной иглы, несколько облегчает работу по намотке тороидальных трансформаторов, но в недостаточной степени.
Для создания более производительного устройства по намотке тородоидальных трансформаторов потребуется обод велосипедного колеса. Он закрепляется на стене при помощи штыря и имеет резиновое кольцо для закрепления проволоки.
Так как обод является цельным, то для того чтобы одевать на него каркасы тородоидальных трансформаторов, его необходимо будет разрезать и затем скрепить разборными пластинами.
Намотка тороидальных катушек при помощи этого приспособления происходит следующим образом:
- на разъединенный обод одевается подготовленная к намотке катушка;
- пластинами скрепляют (соединяют) обод, чтобы он являлся цельным кругом;
- наматывают на него необходимое количество проволоки;
- присоединяют конец провода к свободно перемещающейся по ободу катушке;
- начинают передвигать катушку по ободу полными кругами, за счет чего проволока сама укладывается на каркас трансформатора.
При выполнении такой, практически ручной намотки, необходимо следить за натяжением проволоки и плотностью витков.
Обод велосипедного колеса подходит лишь для катушек большого размера. Этот же принцип намотки, для небольших тороидальных трансформаторов, можно применять, используя любое плоское кольцо подходящих размеров.
2 Электрический намоточный станок
Ручной намоточный станок не всегда в состоянии значительно облегчить работу по перемотке трансформаторов. Для того, чтобы сделать более совершенное устройство, следует обратиться к следующей информации, которая позволяет с использованием деталей матричного принтера создать более эффективную конструкцию.
Используя каркас принтера и многие его узлы и детали можно получить устройство со следующими особенностями:
- намоточный станок имеет небольшие размеры;
- его шпиндель плавно стартует и останавливается;
- наличие счетчика позволит избежать ошибок при подсчете витков;
- провод укладывается автоматически;
- возможность секционной намотки без перенастройки устройства;
- надежное закрепление каркасов, которые не имеют центрального отверстия.
Узлы и детали намоточного станка:
- катушка с проволокой (бобина подачи);
- механизм притормаживания вращения шпинделя;
- шаговый электродвигатель центровки бобины;
- направляющие (шариковая мебельная гарнитура);
- шторка оптических датчиков на механизме центровки бобины;
- ручка для перенаправления позиционера к другой секции (при секционной намотке);
- кнопки для ручного изменения направления укладки;
- светодиоды для контроля направления укладки;
- шаговый электродвигатель позиционера;
- шторки для оптических датчиков контролирующих границу намотки;
- регулировочный винт позиционера;
- катушка для намотки;
- электродвигатель намотки;
- счетчик количества витков;
- кнопки настройки устройства;
- оптический датчик синхронизации;
- регулятор скорости вращения.
2.1 Назначение и принцип работы отдельных частей и узлов
Подающий узел — используется для установки в нем бобины с проводом с обеспечением нужной величины его натяжения при подаче. Состоит из приспособления для крепления бобин и системы притормаживания вращения вала.
Подтормаживание необходимо для обеспечения качественной намотки за счет натяжения подающегося провода.
Центровка подающей бобины необходима из-за небольших габаритов станка и выполняется при помощи центрирующего механизма, который работает следующим образом:
- провод, сматываемый с бобины, проходит через шторку, которая имеет форму вилки;
- шаговый двигатель, через редуктор с зубчатым ремнем, автоматически передвигает бобину по роликовым направляющим.
Позиционер — устройство, при помощи которого выставляются границы укладки провода. Шаговый электродвигатель перемещает укладчик до тех пор, пока шторка не перекроет один из контролирующих датчиков. Как только это происходит — направление укладки изменяется.
Укладчик — позволяет проводить перенастройку при намотке провода различного диаметра — от 0,2 до 0,4 мм.
Приемный узел — вращение катушки, на которую наматывается провод, обеспечивается высокоскоростным электродвигателем, имеющим редуктор. Редуктор состоит из 3-х шестеренок с общим делением 18, что позволяет получить достаточный вращающий момент на небольших оборотах. Регулировка скорости вращения самого электродвигателя осуществляется за счет изменения величины подающегося к нему напряжения.
Конструкция крепления позволяет закреплять каркасы без наличия сквозного отверстия, за счет двух плоских пластин, которые сжимают их с обеих сторон.
Подобная конструкция не является догматической. Все элементы, детали, отдельные узлы, подбираются в соответствии с конкретными задачами и возможностями любителя поработать своими руками. Главная идея заключается в том, что при достаточном желании и некоторых принципиальных знаниях, каждому мастеру вполне под силу самостоятельно собрать намоточный станок для любого типа трансформаторов.
2.2 Самодельный намоточный станок для трансформаторов (видео)
В прошлой статье я поделился с Вами, . Толстая проволока наматывалась вручную, так как другим способом в домашних условиях аккуратно уложить виток к витку не представлялось возможным. С меньшим диаметром обмоточного провода можно применить более технологичный способ, что позволит сократить время и усилия при намотке, а так же, что немало важно, изготовление трансформатора не будет отличаться от заводского исполнения. Далее будет описана простая конструкция самодельного намоточного станка, с помощью которого Вы с легкостью сможете намотать катушки, дроссели, силовые и звуковые трансформаторы.
Основание (станина) намоточного станка
Сделать станок для намотки трансформаторов можно из любого прочного легко обрабатываемого материала. Самым подходящим будет: метал, фанера (дерево) или пластмасса. В зависимости от того, что у Вас есть в наличии и с чем Вы любите больше всего работать, можно отдать предпочтение тому или иному материалу.
В основном мастерю самоделки из того, что у меня есть под рукой, так и в этом случае, в завалах барахла под названием «в хозяйстве пригодится» нашлись обрезки из 10 миллиметровой полужесткой пластмассы, которую успешно применил в конструкции намотчика и его элементов.
Изначально, при разработке, необходимо сделать пробный макет, продумать компоновку намотчика, задать себе вопрос, какие необходимые функции должно выполнять устройство. В процессе макетирования легко дополнять и совершенствовать, подгонять размеры, что позволит на выходе получить самый удачный вариант.
По проекту у нас три оси:
Первая ось (намотчик) — на ней будет вращаться наматываемая катушка трансформатора. На одном конце будет крепиться счетчик количества сделанных витков, а на другой стороне привод вращения оси с набором шкивов. Привод может быть ручным в виде закрепленной ручки на оси либо электрическим в виде шагового двигателя.
Вторая ось (укладчик) — на ней будет «бегать» поводок укладчика проволоки, также на оси будет закреплен второй набор шкивов, который через ременную передачу с помощью пассика будет сопрягаться с первым набором шкивов на первой оси.
Третья ось (держатель катушек) – служит опорой для катушки с обмоточным проводом.
На этапе проектирования следует правильно разнести оси между собой, чтобы каркас наматываемой катушки трансформатора не цеплялся за станок и не задевал другую ось, также выбрать высоту расположения катушки с проволокой, чтобы можно было свободно навешивать разные по габаритам катушки. Можно предусмотреть дополнительную ось для смотки-намотки проволоки с катушки на катушку.
По разметке на выбранном материале для станины ножовкой по металлу вырезаем части основания станка (боковины, дно, поперечины), также высверливаем необходимые отверстия. С помощью металлических уголков и саморезов скрепляем все составляющие вместе.
Счетчик оборотов для подсчета витков
Один оборот равен одному витку — так раньше в уме подсчитывал, мотая трансформатор на примитивном приспособлении. С появлением полноценного намоточного станка с предусмотренным счетчиком стало намного проще, но самое важно, что при намотке витков процент на ошибку свелся практически к нулю.
В рассматриваемом намотчике использован механический счетчик УГН-1 (СО-35) от советской аппаратуры. Его можно заменить на велосчетчик или механический счетчик от старого бытового магнитофона, где он отмерял расход ленты. Также можно собрать простой счетчик своими руками, имея только калькулятор, геркон, два провода и магнит.
Разберите калькулятор на два контакта, замыкаемых кнопкой «равно», припаяйте два провода, а на концы проводов запаяйте геркон. Если поднести магнит к геркону, то его пластины внутри стеклянной колбы замкнутся и на калькуляторе произойдет имитация нажатия кнопки. Используя функцию сложения калькулятора 1+1 можно подсчитывать обороты.
Далее закрепляем самодельный диск на первую ось. К диску приклеиваем магнит, а на корпусе станка или кронштейне крепим геркон. Геркон располагаем так, чтобы при обороте диска магнит проходил рядом с герконом и смыкал его контакты.
По такому принципу можно заменить геркон на концевой выключатель, а диск сделать в виде эксцентрика. Диск-эксцентрик, вращаясь своей выпуклой частью, будет нажимать на концевик
Укладчик витков
Укладчик проволоки служит для равномерной намотки, виток к витку, обмоточного провода на каркас изготавливаемого трансформатора или катушки. Плотность намотки зависит от того, с какой скоростью вращаются оси, а так же от диаметра выбранной проволоки. Необходимое соотношение скорости вращения первой и второй оси можно достичь с помощью шкивов и ременной передачи. При работе отлаженного механизма станка происходит одновременное перемещение ролика укладчика с определенным шагом и укладка проволоки на каркас наматываемого трансформатора. В двух словах не объяснить, но при дальнейшем прочтении статьи станет все понятно.
В рассматриваемой конструкции использована шпилька-штанга заводского изготовления М6 с шагом резьбы 1мм. В боковины станины намоточного станка параллельно друг другу закрепляют подшипники в заранее просверленные для них отверстия, далее в них вставляют шпильку. Для наилучшего скольжения смазываем подшипники. На шпильке перемещается направляющий ролик, через который продевается проволока.
Направляющий ролик для укладки проволоки можно изготовить самостоятельно, имея небольшой отрезок П-образного алюминиевого профиля, удлиненную гайку-втулку, соответствующую по резьбе шпильке, и подающий ролик с канавкой посередине.
В П-образном профиле сверлятся отверстия параллельные друг другу. Верхняя пара отверстий — для ролика, а нижняя — для удлиненной гайки. Диаметр верхних отверстий в стенках профиля подбирается по оси, на которой будет закреплен ролик, а нижние на миллиметр больше диаметра резьбы шпильки. Под расстояние между стенками профиля впритирку подгоняется по размеру удлиненная гайка. Затем эта конструкция наворачивается на шпильку укладчика.
Шпилька фиксируется гайками по бокам так, чтобы она могла вращаться без смещений. С одной из сторон оставляется запас шпильки, чтобы на нее накручивать шкивы для сопряжения первой и второй оси.
Два шкива соединены ременной передачей
Оси в намоточном станке соединены между собой системой шкивов различного радиуса. Шкивы, закрепленные на осях, вращаются с помощью ременной передачи. В качестве ремня используется пассик.
— Шкив оси укладчика равен 100мм;
— Шкив на оси с закрепленной катушкой (намотчика) равен толщине необходимой проволоки, помноженной на 100.
Например, для 0,1мм проволоки применим 10 мм шкив на оси намотчика. Для диаметра 0,25 проволоки 25 мм шкив.
По возможности лучше изготовить шкивы с шагом 1 мм и подбирать в процессе намотки, используя данную формулу
Погрешность зависит от точности диаметра изготовленных шкивов и натяжения пассика. Если применить в конструкции в качестве привода шаговый двигатель с шестереночной передачей вместо пассика и точно выпиленных шкивов, то погрешность можно приблизить к нулю.
Теперь расскажу, как сделать шкив своими руками в домашних условиях не обращаясь к токарю. Набор шкивов у меня сделан из того же материала, что и станина намоточного станка. Разметил с помощью циркуля необходимые диаметры шкивов и добавил несколько миллиметров в большую сторону, чтобы проточить канавку для пассика до нужного размера. По контуру разметки просверлены шуруповертом отверстия и прорезаны перегородки между ними. Так набрал необходимое количество заготовок для шкивов. В роли токарного станка у меня была приспособлена ненужная мясорубка «Помощница».
Точно уже не помню, нарезал резьбу на валу двигателя мясорубки либо там оказалась подходящая, но через длинную гайку-втулку была прикручена шпилька. На шпильку через гайки и шайбы прикручивалась заготовка чуть большего диаметра, чем требовался шкив. Включалась мясорубка и ножовкой по металлу/ напильником скруглялись все неровности до круглой формы, а надфилем протачивалась бороздка (канавка) для пассика. В процессе штангенциркулем периодически проверялись диаметры самодельных шкивов.
Составные части намоточного станка и принцип его работы
Элементы намоточного станка собирались неспешно. Почти все было взято от старой советской киноаппаратуры. Подвижные части: ручка, шпильки осей, направляющий ролик — все оснащено подшипниками. Шпильки, гайки, шайбы и уголки были куплены в магазине, торгующем метизами. Потратиться пришлось только на шпильки, длинные гайки и уголки. В остальном все сделано из подручных материалов, имеющихся в наличии.
Для точного подбора плотности намотки проволоки на шпильку укладчика нанизывается набор из нескольких шкивов. Так, в случае не плотной намотки, можно было на один размер перебросить пассик и подогнать скорость вращения осей. Пассик в процессе намотки проволоки перекручивают в зависимости от направления хода намотки по типу формы «Восьмерка» либо прямое расположение пассика. Следует сделать пару десятков пробных витков, чтобы правильно подогнать шкивы под диаметр проволоки.
Из дерева либо другого материала изготавливают основу по форме внутренней части катушки трансформатора и гайками-барашками фиксируется на шпильке. Так же для фиксации катушки можно сделать универсальные удерживающие уголки. Демонстрация работы намоточного станка показана на видео:
[Здесь будет видео процесса намотки трансформатора]
Об Авторе:
Приветствую вас, дорогие читатели! Меня зовут Максим. Я убежден, что почти все можно сделать у себя дома своими руками, уверен, что это под силу каждому! В свободное время люблю мастерить и создавать что-то новое для себя и своих близких. Об этом и многом другом вы узнаете в моих статьях!
Намотка трансформатора своими руками – необходимый навык как для начинающего, так и для опытного электрика или радиолюбителя. Выполняется она при таких работах, как сборка радиоприемника, усилителя или ремонт старого трансформаторного устройства. Перед тем как намотать трансформатор, важно определить для себя последовательность действий и испытания устройства, а также знать, какие материалы и инструменты для этого используются.
Рисунок 1. Устройство по принципу ворота колодца.
Какие устройства использовать?
В заводских условиях, когда промышленность требует от процесса намотки, прежде всего, скорости и точности, все работы осуществляются при помощи специальных станков. Что же делать домашним мастерам и радиолюбителям? В большинстве случаев намотку приходится делать вручную, что сказывается в итоге на точности работы устройства. Второй (более предпочтительный) вариант – применение самодельных намоточных станков. Их конструкция предельно проста, наличие такого инструмента заметно облегчит эту рутинную задачу. При выборе конструкции прибора для намотки необходимо руководствоваться следующими параметрами:
- простота создания и использования устройства;
- плавность движения катушки;
- возможность намотки трансформаторов разного размера;
- желательно наличие приспособления для подсчета количества мотков проволоки.
Рисунок 2. Устройство из ручной дрели.
Существует несколько простых устройств, которые полностью отвечают заявленным требованиям. Их изготовление не отнимает много времени, и использовать при этом можно подручные материалы. Рассмотрим такие варианты ниже.
Самое простое и распространенное устройство работает по принципу ворота колодца. Его элемент – основание, на котором крепится горизонтальная металлическая ось, находящаяся на двух вертикальных стойках. Ее пропускают сквозь отверстия в обеих стойках, с одной стороны выгибая в форме ручки (рис. 1).
Чтобы избежать движений оси в горизонтальном направлении, на нее надевают две небольшие трубки. Около одной из трубок будут размещены деревянная колодка, фиксируемая металлической шпилькой, и клин, позволяющий надежно закрепить прибор на оси.
По тому же принципу работает и устройство, сделанное из ручной дрели. Единственное отличие в том, что инструмент нужно надежно зафиксировать, чтобы избежать лишних движений, которые могут привести к нарушению интервала между мотками проволоки. В дрель вставляют стальной стержень, на который надевают корпус будущего трансформатора. Идеальный вариант – использование металлической шпильки небольшого диаметра. Благодаря наличию на ее поверхности резьбы корпус трансформатора можно полностью обездвижить стопорами из 2 гаек (рис. 2).
Вернуться к оглавлению
Намотка тороидального трансформатора
Рисунок 3. Кольцевые станки используют для намотки трансформаторов в промышленных масштабах.
В некоторых типах приборов – аудиосистемах, устройствах низковольтного освещения – используются особые трансформаторы тороидального типа. Потребность намотки такого прибора часто заводит в тупик людей, столкнувшихся с данной ситуацией. В промышленных условиях обмотка тороидальных трансформаторов осуществляется при помощи специальных кольцевых станков (рис. 3), а вот в домашней мастерской придется обойтись подручными средствами. Существуют 3 способа намотки устройств такого типа:
- Вручную. Недостатки таковы: долго, трудно, витки получаются не очень ровными. Но иногда это единственный доступный метод.
- При помощи «челнока». Челнок представляет собой ручное устройство, работающее по принципу механизма швейной иглы.
- Использование самодельного устройства.
Если с первыми двумя способами все понятно, то третий требует детального объяснения. Для создания самодельного устройства понадобятся обод от велосипедного колеса, подвижно закрепленный на стене штырем, и резиновое кольцо для фиксации проволоки (рис. 4).
Рисунок 4. Намотка с помощью обода.
Велосипедный обод нужно будет разрезать и приспособить к нему металлическую пластину на двух небольших болтах для дальнейшего соединения разреза. После того как катушка трансформатора подготовлена к намотке, ее надевают на обод сквозь прорезь, закрывают круг и начинают наматывать на него нужное количество проволоки. Незакрепленная катушка в это время будет свободно вращаться вдоль обода. Следующий шаг – соединение катушки с проводом. После этого ее просто ведут вдоль обода, а проволока при этом будет сама укладываться ровными витками. Следить нужно только за натяжкой и плотностью витков.
Описанный выше способ хорошо подходит для трансформаторов больших размеров. Для небольших устройств, используемых в бытовых приборах и радиотехнике, метод можно видоизменить и применять не велосипедный обод, а любое подходящее кольцо с плоской поверхностью нужных размеров.
Вернуться к оглавлению
Размотка проволоки
Если в качестве источника проволоки для намотки вы планируете использовать старый трансформатор, то облегчить и ускорить работу можно при помощи небольшого размоточного станка. Его использование позволяет равномерно извлекать проволоку, избегая рывков и повреждений изоляции. Принцип действия и строение устройства напоминают намоточный станок, но движения катушки происходят в обратном направлении.
Довольно простое в изготовлении и использовании приспособление выглядит практически так же, как и ручной станок. Отличие заключается в отсутствии ручки и наличии приспособления для фиксации пустотелого корпуса трансформатора на металлической оси. Закрепляют корпус при помощи свернутого в многослойную трубку куска картона, бумаги или любого другого подходящего материала. Так, можно будет обеспечить плавность размотки, отсутствие скачков и ударов катушки об ось.
Рисунок 5. Станок со шпильками.
Немного усложнив конструкцию и добавив в нее фиксаторы из деревянных, металлических или текстолитовых пластин, можно сделать приспособление гораздо более удобным в применении. Вместо металлической оси в таком случае используют шпильку с резьбой диаметром 6 мм. Она будет не просто свободно вращаться в стойках, а фиксироваться системой гаек-барашков (рис. 5).
При размотке мощных трансформаторов между первичной и вторичной обмотками можно обнаружить изоляционный материал. Не следует его выбрасывать, так как он обладает повышенной надежностью и пригодится при конструировании вашего устройства. Помимо этого, во время разборки старого трансформатора вы встретитесь с такой проблемой, как отдельные слои проволоки, покрытые прозрачным материалом – специальным лаком. Не нужно пытаться снять или соскрести его, так как в процессе можно легко повредить тонкую внешнюю обмотку проволоки. Лучше всего разматывать такой трансформатор на станке, делая плавные и медленные движения, при этом проволока сама будет нормально отходить.
Очень часто при ремонте того или иного оборудования, особенно если в сборке имеется очень редкий трансформатор, возникают проблемы доступности этого элемента. Конечно же, можно заказать трансформатор у самого производителя.
Но вряд ли завод станет обслуживать одноразового клиента, да и еще с одним заказом. И для того, чтобы таких проблем не возникало, был создан станок им. Н. Филенко. Устройство довольно простое и достаточно функциональное. Согласитесь, любой мастер, да и начинающий радиолюбитель не отказался бы иметь в своей коллекции инструментов станок, который умеючи наматывает витки для трансформатора.
Особенности.
Станок позволяет мотать провода на каркасы с внутренним диаметров от 10 миллиметров, и даже на квадратные и прямоугольные каркасы размерами от 10 х 10 мм.
Макс. длина намотки составляет 180-200мм.
Макс. диаметр (т.е. диагональ квадратного каркаса) составляет 190-200мм.
Намотка может осуществляться в ручном режиме с использованием провода до 3.2мм, в режиме «полуавтоматической» намотки с использованием провода от 0.3 до 2.00 мм.
Режим полуавтоматической намотки предусматривает укладку и намотку слоя провода синхронно, с последующей ручной укладкой слоев изоляции и сменой направлений укладки проводов.
В станке, для укладки проводов разных диаметров, предусмотрен набор шкивов, которые легко менять, и которые позволяют выбрать около 27 разных шагов намотки с диапазоном от 0.31 до 1.0 мм, или же 57 шагов с диапазонами от 0.31 до 3.2 мм.
Устройство из-за своей большой массы не нуждается в креплениях к основанию.
Принцип работы станка довольно прост: вал, на котором устанавливается каркас трансформатора, соединен с валом, синхронно по которому и перемещается сам укладчик проводов. Во внутренней части втулки укладчика провода нарезана резьба. При вращении этого вала, втулка перемещается и тянет направляющее устройство для проводов.
Быстрота вращения вала зависит от размера шкивов, то есть от их диаметров, которые установлены на нижних и верхних валах, а быстрота перемещения самой втулки плюс ко всему и от шага резьбы укладчика. Вращение вала с самим каркасом можно осуществлять вручную, также можно приделать электродрель в качестве привода.
Детали и элементы.
Станина
Станина оборудования изготовлена из пары стальных листов. Основание станины выполнено из стали толщиной в 15 мм, боковины – 6 мм. Такая конструкция взята специально из соображения поверхностной устойчивости оборудования.
Перед закреплением боковины, станины укладываются вместе, и осуществляется сверление дырок одновременно на обоих боковинах. Далее, после этого станины устанавливаются на само основание и сваркой привариваются к нему.
В просверленные отверстия (кроме нижних) боковин вставляются втулки, а в остальные отверстия – подшипники. Эти элементы были взяты от 5-ти дюймового обычного дисковода. Для того чтобы подшипники и втулки не перемещались, их необходимо зафиксировать крышками.
Валы.
Верхний вал предназначен для крепления каркаса катушки. Изготовлен из прутка размером в 12 мм. (В станке абсолютно все валы подходят друг к другу по размерам их размеров, и взяты они от старых матричных принтеров, так как они произведены от закаленной стали, они хромированы и отшлифованы).
Серединный вал . На этот вал опирается устройство подачи проводов. Средний вал также изготовлен из вала с диаметром 12 мм. Здесь этот прут рекомендуется отполировать.
Втулки укладчика.
Длина втулки и длина 20 мм; внутренняя резьба должна быть такой же, как на нижнем вале, то есть М12х1,0 мм (а в оригинале составляет – М10х1,0 мм)
Шкивы
Шкивы станка выполнены по 3 канавкам разных диаметров в одном блоке. Диаметры были выбраны таким образом, чтобы наиболее оптимально перекрыть диапазон сечений проводов.
Комбинация шкивов дает возможность получить до 54 различных шагов намотки проводов. Канавки для пассика, в особенности их ширина, выбирается исходя из уже имеющихся пассиков, в данном варианте – 6-мм. Обратите внимание: Сумма толщины шкивов не должна быть более 20-ти мм. Если толщина больше, то необходимо будет увеличить саму длину левых хвостовиков верхнего и нижнего валов.
Табличка шагов.
В данной таблице указаны: колоны – диаметр ведомых шкивов; строки – диаметр ведущих шкивов; ячейки – шаги намотки.
Обратите внимание : Все параметры, приведенные в таблице, носят только ознакомительный характер, так как данные напрямую зависят от точности конструирования самих шкивов, диаметров пассика и шага резьбы на падающем валу. Рекомендуется, после изготовления станка уточнить показатели, осуществляя пробные намотки. Некоторая неточность при конструировании особо не окажет большого влияния на производительность, но все, же довести дело до ума советуем. Если же возникнет необходимость осуществить намотку более тонкими проводами, можно будет изготовить тройной шкив с диаметром в 12 / 16 / 20 мм. Дополнительное наличие таких шкивов позволит использовать и провода диаметров от 0,15 мм.
Укладчик проводов.
Укладчик выполнен из трех пластин, соединенные друг с другом винтами М4. Размер отверстий 20-ть мм. Отверстия в верхней части – 6 мм, выполнен для винта, регулирующий натяжения провода.
Внутренняя пластинка изготовлена из стали. В нижнюю дырочку приварите стальная втулка размером в 20-ть мм, и длиной в 20-ть мм, и с внутренней резьбой в 12х1,0. В верхнее отверстие вставьте фторопластовую втулку с диаметром в 20 мм, и внутр. диаметром – 12.5 мм. Размер самой втулки должен составлять 20 мм. После всего, пластины крепятся между собой двумя винтами, но на рисунке это не указано.
Между внешними пластинками вклеивается кожаный желобок, нужен он для того, чтобы выпрямлять и натягивать провод. Также для регулировки натяжения в верхнюю часть укладчика установлен винт, стягивающий верхние части внешних пластин. На заднюю часть станины установлен откидной кронштейн, куда крепится катушка с проводомами.
И наконец, сам привод. Здесь в качестве этого элемента использовалась обычная шестерня, к которой прикреплена рукоятка. Процесс намотки можно также автоматизировать, установив патрон обычного аккумуляторного шуруповерта.
Если же справа на налево – «восьмеркой»
Если производится намотка в режиме полуавтомата, то на калькуляторе нажмите функции «1 + 1». Этот режим позволит с каждым оборотом вала прибавлять по единичке к вышеупомянутому выражению. При отмотке проводов просто выберите выражение «1 – 1», здесь счетчик будет работать аналогичным способом, но уже с вычетом.
Во время работы внимательно следите за укладкой. Как только провод достигнет противоположной щечки трансформатора, прижмите зажим и быстро измените положение пассика.
Ну вот, в принципе, и весь секрет.
Схема самодельного датчика протечки воды
Станок получился простым и вместе с тем функциональным. Вид спереди и сверху.
Он позволяет наматывать обмотки на круглых полых каркасах внутренним диаметром от 10 мм, а также на каркасах квадратного или прямоугольного сечения внутренним размером от 10х10 мм.
Максимальная длина намотки - 180-200 мм. Максимальный диаметр(диагональ прямоугольного каркаса) составляет 200 мм. Намотку можно вести вручную проводом диаметром до 3,2 мм, в режиме «полуавтоматической» намотки проводом от 0,31 до 2,0 мм. «Полуавтоматическая» намотка предусматривает намотку и укладку слоя провода синхронно с намоткой, с последующей ручной укладкой слоя изоляции и сменой направления укладки провода. На круглых оправках с укладкой вручную можно мотать даже трубкой диаметром до 6 мм. Для укладки провода разных диаметров предусмотрен набор сменных шкивов, позволяющих выбрать 27 различных шагов намотки в диапазоне 0,31 - 1,0 мм или 54 шага намотки в диапазоне 0,31 - 3,2 мм. Сам станок легко умещается на обычной кухонной табуретке, благодаря большому весу не требует дополнительного крепления.
Принцип работы
Прост до безобразия. Вал, на котором установлен каркас трансформатора, кинематически соединен с валом, по которому перемещается укладчик провода. Укладчик провода имеет втулку, внутри которой нарезана резьба. При вращении вала втулка перемещается и движет за собой направляющее устройство для провода. Скорость вращения вала определяется диаметрами шкивов, установленных на верхнем и нижнем валах, а скорость перемещения втулки кроме этого и шагом резьбы вала укладчика. Набор из 3-х тройных шкивов позволяет получить до 54 комбинаций шага укладки провода. Направление укладки изменяется перестановкой пассика соединяющего шкивы. Вращение вала с каркасом можно осуществлять вручную, а можно приспособить электродрель в качестве привода.
ДЕТАЛИ
Все размеры указаны как в оригинале.
Станина
Станина станка сварена из стальных листов. Основание станины выбрано толщиной 15 мм, боковины - толщиной 6 мм. Выбор обусловлен в первую очередь устойчивостью станка(чем тяжелее, тем лучше)
Перед сваркой боковины станины складываются вместе и производится сверление отверстий одновременно в обоих боковинах. После этого станины устанавливают на основание и привариваются к нему. В верхние и средние отверстия боковин вставляются бронзовые втулки, в нижние - подшипники.
Подшипники взяты от старого 5 дюймового дисковода. От перемещения подшипники и втулки с внешней стороны боковин фиксируются крышками.
Валы
Верхний вал, на котором крепится каркас катушки, изготовлен из прутка диаметром 12 мм. В этой конструкции все валы изготовлены из подходящих по диаметру валов от выслуживших свои сроки матричных принтеров, они изготовлены из хорошей стали, закалены, хромированы или отшлифованы.
Средний вал, на который опирается устройство подачи провода, также изготовлен из прутка диаметром 12 мм. Вал желательно отполировать.
Выбор диаметра нижнего вала - подающего, обусловлен необходимостью иметь шаг резьбы 1 мм, а нашлась только одна подходящая лерка 10х1,0. Желательно(в целях большей надежности) изготовить этот вал также диаметром 12 мм.
Втулка укладчика
Диаметр 20 мм, длина 20 мм, внутренняя резьба такая же как на нижнем валу М12х1,0 (в оригинале - М10х1,0)
Шкивы
Шкивы выполнены тройными, т.е. по 3 канавки разного диаметра в одном блоке. Диаметры выбраны так, чтобы наиболее оптимально перекрыть необходимый диапазон сечений провода.
Выточены из стали, комбинация шкивов позволяет получить 54 различных шагов намотки провода. Ширина канавки для пассика выбирается исходя из имеющихся пассиков, в конкретном случае 6 мм. Обратите внимание: общая толщина шкивов должна быть не более 20 мм. Если толщина шкивов больше - необходимо увеличить длину левых хвостовиков нижнего и верхнего вала (диаметр которых 8 мм, длина 50 мм).
При необходимости можно изготовить одинарные шкивы соответствующих диаметров. Выбранные диаметры шкивов обеспечивают намотку провода с 54 различными шагами.
Таблица шагов
В строках указаны диаметры ведущих шкивов, в колонках - диаметры ведомых шкивов. В ячейках таблицы - шпаг намотки провода.
Данная таблица только ориентировочная, поскольку зависит от точности изготовления шкивов, диаметра пассика и шага резьбы на нижнем(подающем валу). После изготовлении всего станка необходимо уточнить получившиеся соотношения методом пробной намотки и составить аналогичную таблицу. Неточность при изготовлении не скажется на работоспособности, другие соотношения диаметров приведут к другим шагам намотки. Но большое количество комбинаций позволит подобрать нужный шаг в любом случае. Если необходимо делать намотку более тонким проводом, можно изготовить еще один тройной шкив с диаметрами например 12, 16 и 20 мм. Наличие такого шкива еще больше расширит ассортимент применяемого провода (начиная с диаметра 0,15 мм).
Укладчик провода.
Чертеж пластин укладчика
Выполнен из 3-х пластин соединенных между собой винтами М4. Диаметр отверстий 20 мм. Отверстие в верхней части диаметром 6 мм для винта регулировки натяжения.
Внутренняя пластина - стальная, в нижнее отверстие вваривается стальная втулка диаметром 20 мм, длиной 20 мм и с внутренней резьбой 12х1,0. В верхнее отверстие вставляется фторопластовая втулка внешним диаметром 20мм и внутренним диаметром 12,5 мм, Длина втулки 20 мм. Пластины стягиваются между собой 2-мя винтами М4, на рисунке отверстия для них не показаны.
В паз между внешними пластинами вклеивается желобок из кожи толщиной 1,8-2 мм, он способствует выпрямлению и натяжению провода. Для регулировки натяжения в верхней части укладчика устанавливается винт или мини струбцина, стягивающая верхнюю часть внешних пластин в зависимости от диаметра провода и необходимого натяжения.
В задней части станины устанавливается откидной кронштейн для катушки с проводом, необязательная, но удобная вещь.
Привод
В качестве привода применена шестерня большого диаметра, к которой приклепана рукоятка. На правой боковине станины (по месту) установлен узел фиксации и вспомогательного привода, представляющий вал с шестерней, закрепленный на отдельном кронштейне с цанговым зажимом и выступающей осью. Ось можно закрепить в патроне аккумуляторного шуруповерта или электродрели и сделать таким образом электропривод. При намотке толстого провода можно на оси закрепить ручку, тогда наматывать даже толстую трубку будет легче. Цанговый зажим позволяет надежно зафиксировать вал с наматываемой катушкой, если по каким то обстоятельствам приходится прервать намотку на длительное время.
Счётчик витков.
На шестерне верхнего вала закреплен магнит, а на правой боковине - геркон, выводы которого соединены с контактами кнопки «=» калькулятора.
Все остальные мелкие детали и детальки устанавливаются по месту и делаются из чего бог пошлет.
На последнем фото видно что катушка с проводом размещена на отдельном валу. Вал установлен на 2-х рычагах, которые можно поднять вверх, тога они сложатся внутрь станка. Это сделано, чтобы станок во время своего бездействия не занимал много места.
Работа на станке.
Хотя и так видно, что и как делается, опишу порядок работы. Незначительная сложность установки каркасов и кажущаяся сложность смены направления укладки компенсируются простотой станка.
Снять верхний шкив, выдвинуть верхний вал вправо на необходимую для установки каркаса длину. Установить на вал правый диск, затем оправку катушки и на оправку надеть каркас катушки или трансформатора. Установить левый диск, навинтить гайку и вставить вал в левую втулку. Установить на место и закрепить верхний шкив (соответствующий таблице для намотки первичной обмотки).
Вставить в отверстие на верхнем валу шплинт или гвоздик, отцентрировать каркас на оправке и зажать каркас с оправкой с помощью гайки.
Установить на подающий вал нужный (для намотки первичной обмотки) шкив.
Вращая шкив подающего вала установить укладчик против правой или левой щечки каркаса катушки. Одеть пассик на шкивы. Если укладка провода будет производиться слева направо пассик одевается «кольцом», если укладку провода нужно делать справа налево - пассик одевается «восьмеркой».
Провод продевается под дополнительным валом, затем укладывается снизу вверх в кожаный желобок укладчика и закрепляется на каркасе. Зажимами в верхней части укладчика регулируется натяжение провода так, чтобы он плотно наматывался на каркас.
На калькуляторе нажимают 1 + 1. Теперь с каждым оборотом вала с каркасом калькулятор будет прибавлять 1, то есть будет считать витки провода. Если нужно отмотать несколько витков нажмите - 1 и с каждым оборотом вала показания калькулятора будут уменьшаться на 1.
Во время намотки провода следите за укладкой витков, при необходимости поправляя витки на каркасе. По достижении проводом противоположной щечки каркаса зажмите цанговый зажим и поменяйте положение пассика с «кольца» на «восьмерку» или наоборот. Отпустив цанговый зажим, подложите под провод прокладочную бумагу и продолжайте намотку.
При необходимости изменить толщину провода подберите соотношение шкивов под требуемый шаг намотки.
Ну вот и все. Прощу прощения за низкое качество фотографий, но надеюсь, что все вам станет понятно из приведенных фото и чертежей.