Г.ШМИНКЕ

Г.  ШМИНКЕ
 ИЗДАТЕЛЬСТВО  ЦК  ВЛКСМ
„МОЛОДАЯ  ГВАРДИЯ"
1958

Эта  книга  написана  для  детей  старшего  воз¬
раста.
 В  ней  рассказывается  об  автоматически
действующих  моделях  различных  машин  и  меха¬
низмов.
 Все  описанные  здесь  модели  были  построе¬
ны  юными  техниками  в  Свердловском  дворце
пионеров  и  школьников.  Различные  конструкции,
приведенные  в  книге,  даются  в  том  виде,  в  ко¬
тором  они  были  выполнены  на  практике.
 Конструктивные  решения  в  вопросах  выбора
той  или  иной  схемы  диктовались  возможной
простотой  и  наличием  материалов.
 Каждую  задачу  по  автоматике  можно  решать
различно,  поэтому  мы  надеемся,  что  наши  чита¬
тели  будут  не  только  копировать  наши  модели,
но  и  вносить  в  их  конструкцию  свои  оригиналь¬
ные  дополнения  и  изменения.
 Автор

ЧТО  ТАКОЕ  АВТОМАТИКА?
 Слово  «автоматика»  произошло  от  древнегрече¬
ского  слова  «ауто»,  что  значит  «сам»,  «самостоя¬
тельный».  Поэтому  различные  самодвижущиеся  ма¬
шины  и  механизмы  принято  называть  автоматами.
 Первые  автоматы  появились  еще  в  глубокой
древности  в  Египте;  это  были  различные  самозажи-
гающиеся  жертвенники  и  фонтаны  «святой»  воды
в  египетских  храмах.  Когда  молящиеся  египтяне
заходили  в  храм,  начинали  действовать  фонтаны  и
загорался  огонь.  Рычаги  и  колеса,  скрытые  под  хра¬
мом,  были  связаны  с  плитами  пола,  и,  когда  на
них  ступали  люди,  эти  механизмы  приходили
в  действие.
 Более  двух  тысяч  лет  назад  греческий  инженер
Герон,  посетивший  Египет,  писал  в  своем  сочинении
«Пневматика»  об  автоматах,  продававших  «святую»
воду  в  египетских  храмах.  Устройство  такого  авто¬
мата  было  несложным.  На  каменной  тумбе  стоял
ящик  с  проделанной  щелью.  Монета,  падающая
в  щель,  попадала  на  площадку,  связанную  с  рыча¬
гом,  который,  в  свою  очередь,-  открывал  отверстие,
и  вода  вытекала  через  трубку  или  каменный  лоток.
Как  только  монета  соскальзывала  с  площадки,  ры¬
чажная  система  приходила  в  прежнее  положение  и
закрывала  доступ  воде.
 Автоматы  древнего  Египта  говорят  о  том,  что
жрецы  храмов  имели  значительные  познания  в  об¬
ласти  механики  и  использовали  их  для  обмана  ве¬
рующих.
 Автоматика  стала  развиваться  в  XVII  веке,
когда  возникла  необходимость  точного  измерения
времени.  Первый  полезный  автомат  на  службе  чело¬
века  —  это  часы.  В  это  время  в  Западной  Европе
возникли  целые  объединения  искусных  мастеров,
занимающихся  изготовлением  часов.
 Отдельных  изобретателей  не  удовлетворяла
обычная  работа  по  изготовлению  часов,  и  они  стали
создавать  сложные  механизмы,  придавая  им  форму
людей.  Так  появились  первые  механические  люди,
построенные  швейцарским  часовщиком  Пьером  Дро
и  его  сыном  Анри.  Это  были  писец,  рисовальщица  и
музыкантша.  Писец  сидел  на  скамейке  за  столиком
и  держал  в  руке  гусиное  перо.  Писец  макал  перо
в  чернильницу  и  мог  писать  несколько  слов  и  даже
небольшие  фразы  без  всякого  участия  человека.
Рисовальщица  делала  несложные  рисунки,  она
поворачивала  и  опускала  голову,  как  бы  любуясь
своим  произведением.  Музыкантша  могла  сыграть
на  фисгармонии  несколько  простых  пьес  и  раскла¬
нивалась  с  публикой.
 Движения  всех  трех  механических  людей  были
настолько  естественными,  что  многие  зрители  гото¬
вы  были  считать  их  живыми  людьми.
 Чтобы  сделать  такие  искусные  механизмы,  отец
и  сын  Дро  проработали  несколько  лет.  Огромный
успех  механических  людей  в  Париже  побудил  сына
Дро  Анри  отправиться  с  ними  в  Испанию.  С  на¬
деждами  на  заработок  прибывает  Анри  в  Мадрид.
На  другой  же  день  талантливый  механик  был  аре¬
стован  святейшей  инквизицией.  Механические  люди
были  отобраны  и  запрятаны  под  замок  святыми
отцами  церкви.  Через  несколько  лет  Анри  удается
бежать  на  родину,  но  тяжелая  болезнь  сводит
его  в  могилу.  В  скором  времени  святые  отцы  про¬
дали  механических  людей  двум  странствующим
французским  купцам.
 Механические  люди  Дро  долгое  время  переходи¬
ли  из  рук  в  руки,  пока  не  вернулись  в  Швейцарию.
Эти  удивительные  произведения  средневековой  авто¬
матики  и  по  сей  день  поражают  посетителей  музея
 3

Рис.  1.  Часовой  механизм  музыкантши  Пьера  Дро.
 изящных  искусств  в  городе  Невшателе  в  Швей¬
царии.
 Состояние  современной  техники  позволило  бы
построить  еще  более  совершенных  электромехани¬
ческих  людей.  Ведь  стоит  только  поместить  в  их
корпусе  магнитофон  с  предварительно  записанной
на  пленку  человеческой  речью,  и  механический  че¬
ловек  заговорит.  Однако  вряд  ли  в  наше  время  тех¬
нического  прогресса  придет  кому-либо  в  голову
строить  такие  механизмы.
 Современная  автоматика  находит  применение
в  машинах,  полезных  для  человека.  Автоматы
во  многих  случаях  заменяют  и  облегчают  труд
человека.  Возьмите,  например,  часы-автомат,  кото¬
рые  зажигают  сигнальные  лампы  авиамаяка.  Не
трудно  себе  представить,  что  стрелка  часов,  доходя
до  назначенного  часа,  замыкает  контакт  электриче¬
ской  цепи.  Электрический  ток  воздействует  на
систему  электромагнитного  включателя  (реле),
а  последний  включает  сигнальную  лампу.  Так  дей¬
ствует  автомат  изо  дня  в  день,  более  того  —  спе¬
циальные  астрономические  часы  изменяют  время
включения  сигнала  в  зависимости  от  времени  года,
 Самозажигающиеся  маяки,  установленные  вдоль1
трассы  воздушных  самолетных  линий,  очень  эконо¬
мичны.  А  контроль  и  наблюдение  за  ними  выпол¬
няется  очень  легко  и  с  небольшой  затратой  времени.
 Возьмите  другую  отрасль  нашей  техники  —  же¬
лезнодорожный  транспорт,  и  здесь  не  обошлось  без
автоматов.  Проезжая  на  поезде,  вы,  наверное,
наблюдали  за  работой  сигнальных  устройств  авто¬
блокировки.  Железнодорожная  линия  разбита  на
участки  (перегоны),  которые  разделены  автомати¬
ческими  светофорами.  Система  этих  светофоров  при
помощи  релейных  устройств  и  автоматических
выключателей  связана  с  самим  движением  поез¬
дов.  Если  предварительно  вышедший  поезд  не  про¬
шел  еще  перегона,  то  следующий  за  ним  поезд  не
сможет  вступить  на  этот  участок  пути.  Светофор
на  границе  участка  погасит  свой  красный  фонарь
 Рис.  2.  Часовой  механизм  писца.
 4

только  в  том  случае,  если  этот  участок  окажется
свободен.
 Современная  автоматика  настолько  усложнилась,
что  в  наше  время  она  уже  разделяется  на  части,
которые  объединяют  определенные  разделы  авто¬
матики.
 Одни  инженеры  и  техники  изучают  автоматиче¬
скую  сигнализацию  и  -автоблокировку  железно¬
дорожных  линий.  Другие  заняты  вопросами
автоматического  контроля  производства,  а  третьи  —
автоматикой  управления  машин  и  механизмов  на
расстоянии.  В  нашей  стране  десятки  институтов
готовят  инженеров,  специалистов  по  автоматике.
 Автоматика  является  одной  из  самых  быстро
развивающихся  отраслей  техники.
 Введение  автоматики  на  заводах  освобождает
десятки  тысяч  рабочих  рук  и  дает  возможность
направить  эту  свободную  рабочую  силу  в  те  места
народного  хозяйства,  где  еще  имеется  недостаток
в  ручном  труде.  В  нашей  стране  уже  работают
сотни  заводов  с  машинами-автоматами.  Если  в  ва¬
шем  городе  имеется  табачная  фабрика  или  завод
молочных  продуктов,  организуйте  туда  экскурсию,
и  вы  увидите,  как  работают  машины-автоматы.  На
 табачных  фабриках  специальные  машины  произво¬
дят  изготовление  гильз,  набивку  их  табаком.  Маши¬
ны  сами  клеят  коробки  для  папирос,  а  металличе¬
ские  «лапы»  захватывают  папиросы  и  укладывают
их  в  коробку.  Все  это  происходит  без  участия  чело¬
века.  Это  не  означает,  конечно,  полного  устранения
человека,  ведь  сложные  автоматические  машины
требуют  присмотра.
 Чтобы  овладеть  автоматикой,  необходимы  зна¬
ния  по  механике,  электротехнике  и  радиотехнике.
 Знания  необходимы  и  для  строителей  сложных
автоматических  машин.
 Многие  из  вас,  юные  техники,  уже  познакоми¬
лись  с  основами  физики  электрического  тока.  Люби¬
тели  механики  и  электротехники  могут  смело  за¬
няться  автоматикой.
 Если  вы  хотите  более  подробно  познакомиться
с  историей  развития  автоматики,  то  обязательно
прочтите  книгу  О.  Дрожжина  «Разумные  машины».
 Самодельные  модели  автоматических  установок
и  приборов,  конечно,  не  будут  такими  совершенны¬
ми,  как  настоящие  промышленные  машины,  но  они
будут  действовать,  и  вы  увидите,  что  работа  с  ними
очень  интересна  и  увлекательна.

1. 	ЭЛЕМЕНТЫ  АВТОМАТИКИ
 батарейные  источники  питания,
 ТРАНСФОРМАТОРЫ  И  ВЫПРЯМИТЕЛИ
 Большинство  моделей  по  автоматике,  которые
мы  будем  строить,  требуют  для  своей  работы
источников  питания  электрической  энергией.  Самый
доступный  источник  электрической  энергии,  с  кото¬
рым  многие  из  вас  уже  хорошо  знакомы,  —  это
батарейка  карманного  фонарика.
 Разберите,  эту  батарейку,  и  вы  увидите,  что  она
состоит  из  трех  отдельных  элементов,  соединенных
между  собою  медными  проводниками  (рис.  3).
Каждый  элемент  является  источником  электрической
энергии  постоянного  тока.  Вскройте  такой  элемент.
Он  устроен  из  цинкового  стаканчика  и  угольного
стержня  с  мешочком,  заполненным  специальным  со¬
ставом.  Угольная  палочка  и  цинковый  стаканчик
образуют  два  электрода,  к  которым  присоединяются
проводники.  Стаканчик  заполняется  полужидкой
студенистой  массой.  Эта  масса  называется  электро¬
литом  (в  его  состав  входит  раствор  нашаты¬
ря).  В  целом  такая  конструкция  называется  галь¬
ваническим  элементом.  В  этом  элементе  химическая
энергия  реакций  превращается  в  электрическую.
Элемент  карманной  батарейки  дает  напряжение
 1,5 	в  и  может  дать  электрический  ток,  если  его
электроды  соединить  проводниками  с  каким-нибудь
потребителем  тока.
 Если  один  такой  элемент  присоединить  к  лам¬
почке  карманного  фонаря,  то  лампа  будет  только
чуть  накаливаться.  Лампа  карманного  фонаря  для
своей  нормальной  работы  требует  трех  элементов,
соединенных  последовательно.  При  последователь¬
ном  соединении  получается  батарея.  Каждый  цин¬
ковый  электрод  предыдущего  элемента  соединяется
 с  угольным  электродом  последующего  элемента.
Угольный  электрод  образует  положительный  полюс
и  обозначается  знаком  «плюс»,  а  цинковый  электрод
образует  отрицательный  полюс  и  обозначается  зна¬
ком  «минус».  Электротехники  условились  считать,
что  электрический  ток  в  цепи  протекает  от  положи¬
тельного  полюса  к  отрицательному.
 При  последовательном  соединении  элементов
напряжение  батареи  растет.  Оно  будет  тем  больше,
чем  больше  элементов  включено  в  последовательной
цепи.  В  этом  легко  убедиться.  Прибавьте  к  одному
элементу  второй,  и  вы  заметите,  что  лампа  карман¬
ного  фонаря  загорится  ярче.  Если  бы  вы  решили
и  дальше  увеличивать  число  элементов  в  вашей
батарее,  то  накал  лампы  продолжал  бы  увеличи¬
ваться  до  тех  пор,  пока  ее  нить  не  перегорела  бы
от  чрезмерно  большого  тока.
 На  батарейке  карманного  фонаря  обозначено  не
только  ее  напряжение  в  вольтах,  но  и  ее  емкость
в  ампер-часах.  Обычно  эта  емкость  равна
0,35—0,7  а-ч.
 Посмотрим,  о  чем  говорит  это  обозначение.  Ока¬
зывается,  емкость  в  ампер-часах  характеризует  за¬
пас  энергии  в  батарейке.  Вы  сами  знаете,  что
включенный  фонарик  горит  ярко  всего  около  одного
часа,  а  затем  яркость  горения  лампочки  умень¬
шается,  и  она  в  конце  концов  перестает  гореть.
 Если  вы  возьмете  ведро  воды  и,  просверлив  его
дно,  сделаете  при  помощи  тонкой  трубки  фонтан,
то  совершенно  естественно,  что  ваш  фонтан  будет
действовать  до  тех  пор,  пока  в  ведре  будет  вода.
А  если  вместо  ведра  взять  бочку,  то  ваш  фонтан
будет  действовать  гораздо  дольше.
 То  же  самое  происходит  и  с  батарейкой.  Бата¬
рейка  может  вместить  только  определенный  запас
 6

электрической  энергии.  Этот  запас  энергии  в  бата¬
рейке  зависит  главным  образом  от  количества  хими¬
ческих  реактивов,  из  которых  состоят  элементы.
 На  заводах,  изготовляющих  гальванические
элементы,  придают  им  различную  емкость,  увеличи¬
вая  в  основном  размеры.  Гальванические  элементы
применяют  для  питания  радиоприемников  во  время
экспедиций,  в  отдаленных  местностях,  где  нет  элек¬
трических  сетей  переменного  тока.
 Батареи  для  накаливания  ламп  радиоприемников
типа  БНС-500  имеют  емкость  в  500  а-ч  и  весят
«жоло  5  кг,  а  между  тем  каждая  такая  батарея
имеет  напряжение  такое  же,  как  и  элемент  бата¬
рейки  карманного  фонаря,  но  зато  запас  энергии
такой  батареи  почти  в  полторы  тысячи  раз  больше,
нежели  запас  энергии  в  элементах  батарейки  кар¬
манного  фонарика.
 Если  бы  вы  попробовали  соединить  три  батареи
типа  БНС-500  в  последовательную  группу,  то  под¬
ключенная  к  ним  лампа  карманного  фонарика  го¬
рела  бы  нормально  и  непрерывно  в  течение
1  300  часов.  Однако  вряд  ли  кто  захочет  носить
с  собой  батарею  весом  в  15  /сг  для  питания  такой
маленькой  лампочки.
 Во  всех  случаях  применения  гальванических  ба¬
тарей  вы  должны  согласовывать  ее  возможности
с  тем  потребителем,  который  вы  пожелаете  питать
от  батареи.  На  батареях  обычно  пишется  предель¬
 ный  ток,  который  можно'  расходовать  от  нее.  Конеч¬
но,  батареи  можно  и  перегружать,  то  есть  брать  от
них  ток  в  несколько  раз  больше  тогог  на  который
они  рассчитаны.
 Так  обычно  поступают  юные  судомоделисты.
Они  соединяют  батарейки  карманного  фонаря  по¬
следовательно  или  параллельно  и  питают  от  них
небольшие  электрические  моторчики,  приводящие
в  движение  гребные  винты.  При  таком  использова¬
нии  батареек  едва  хватает  на  несколько  минут.
 Хотя  такой  способ  эксплуатации  батареек  и  яв¬
ляется  «варварским»,  тем  не  менее  мы  должны
согласиться  с  судомоделистами.  Ведь  они  находятся
в  безвыходном  положении.  Они  не  могут  применять
батарей  с  большей  емкостью.  Большой  вес  этих
батарей  не  согласуется  с  грузоподъемностью  модель¬
ного  судна.  Если  бы  ваши  приятели-судомоделисты
начали  увеличивать  грузоподъемность  своих  судов,
то  в  конечном  счете  они  бы  смогли  применить  ба¬
тареи  большой  емкости.
 Но  заметьте,  что  с  увеличением  размера  судна
понадобились  бы  и  более  мощные  электрические
моторы,  которые  потребовали  бы  гораздо  больший
ток  для  своего  питания.  Большие  моторы  «съели»
бы  большую  емкость  батарей.
 Оказывается,  не  так-то  просто  выбрать  бата¬
рею,  которая  удовлетворяла  бы  всем  требованиям
эксплуатации.
 Рис.  3.  Батарейка  карманного  фонаря  и  ее  элементы.
 7

Рис.  4.  Аккумулятор.
 Наша  промышленность  выпускает  батареи  на
различные  напряжения  и  емкость.  Наиболее  распро¬
страненные  батареи,  которыми  пользуются  для  пи¬
тания  радиоприемников,  —  это  батареи  типа  БНС-
500  и  батареи  БАС-70.
 Первые  буквы  —  это  тип  батареи,  они  говорят
 о 	ее  использовании.  Так,  например,  БАС-70  обозна¬
чает:  батарея  анодная  сухая.  Последняя  цифра  ха¬
рактеризует  рабочее  напряжение  —  70  в.  В  накаль¬
ной  батарее  БНС-500  последняя  цифра  характери¬
зует  емкость  батареи  в  ампер-часах.
 Кроме  типа,  на  батарее  указываются  напряже¬
ние  в  вольтах  и  предельный  ток  разряда.  Наиболее
употребительные  батареи  вы  найдете  в  справочном
отделе  этой  книги.  После  того  как  батарея  отдает
весь  свой  запас  энергии,  она  обычно  заменяется
новой.  Некоторые  батарейки  карманного  фонаря
или  батареи  типа  БАС-70  могут  быть  восстановлены
после  разряда.  Восстановлению  поддаются  только
те  батареи,  которые  после  приобретения  были  сразу
израсходованы.  Батареи,  хранившиеся  в  разряжен¬
ном  состоянии  несколько  месяцев,  электролит  кото¬
рых  высох  и  цинковые  стаканчики  разрушены,  вос¬
становлены  быть  не  могут.  Батарейки  карманного
фонаря,  соединенные  последовательно,  положитель¬
ным  полюсом  подключаются  к  положительному  по¬
люсу  выпрямителя  и  через  них  пропускают  постоян¬
ный  ток  в  100—150  ма.  Время  воссстановления  для
разных  батарей  различно  и  колеблется  в  пределах
 от  4  до  8  часов.  Таким  образом,  батареи  следует
держать  под  током  в  течение  6  часов.
 После  того  как  восстановление  батарей  закон*
чится,  их  не  следует  сразу  подключать  к  лампочке
карманного  фонаря.  Вначале  напряжение  батарей¬
ки  больше  нормы,  и  лампа  может  сгореть.  Необхо¬
димо  выдержать  батарейку  в  течение  6  часов  и  за¬
тем  уже  использовать  ее  для  карманного  фонаря
или  для  других  целей.
 Некоторые  батарейки  удавалось  восстанавливать
таким  способом  до  четырех  раз,  а  отдельные  бата¬
рейки  восстанавливались  до  двадцати  раз.  Наилуч¬
шие  результаты  получились  с  новыми  батарейка¬
ми,  энергия  которых  была  израсходована  в  тече¬
ние  десяти  дней  после  приобретения.
 Кроме  сухих  батарей,  в  моделях  для  питания
различных  электрических  цепей  можно  применять  и
аккумуляторы  (рис.  4).
 Если  сухие  элементы  и  батареи,  приобретенные
в  магазине,  сразу  готовы  давать  ток,  то  аккуму¬
ляторы  требуют  предварительной  зарядки.  Аккуму¬
ляторные  батареи,  так  же  как  и  сухие  гальваниче¬
ские  батареи,  состоят  из  отдельных  элементов.
 В  аккумуляторном  кислотном  элементе  оба  элек¬
трода  выполнены  из  свинца,  а  электролитом  яв¬
ляется  раствор  серной  кислоты.  Один  такой  элемент
дает  напряжение  около  2  в,  а  его  емкость  зависит  от
размеров  поверхности  электродных  пластин.
 Автомобильные  аккумуляторные  батареи  состоят
из  трех  или  шести  элементов  и  соответственно  дают
6  или  12  в  напряжения.  Новый  аккумулятор  зали¬
вают  раствором  чистой  серной  кислоты  (плотностью
1,21)  и  ставят  на  зарядку.
 Зарядка  состоит  в  том,  что  через  аккумулятор¬
ную  батарею  пропускают  постоянный  ток  опреде¬
ленной  величины  в  течение  нескольких  часов.
В  процессе  зарядки  в  аккумуляторе  происходят  хи¬
мические  реакции,  и  он  запасает  энергию,  которую
затем  может  расходовать.  Когда  аккумулятор  из¬
расходует  свой  запас  энергии,  он  сможет  быть  вновь
заряжен  таким  же  способом.
 Способ  заливки  аккумулятора  кислотой,  а  также
зарядки  вы  найдете  в  инструкции  по  уходу  за  акку¬
муляторами,  которая  помещена  в  конце  этой  книги.
 Кроме  кислотных  аккумуляторов,  существуют
также  щелочные  аккумуляторы.  Эти  аккумуляторы
имеют  железоникелевые  электроды  и  электролит,
состоящий  из  раствора  едкого  калия  или  едкого
натрия.  Эти  аккумуляторы  обладают  исключитель¬
ной  механической  прочностью  и  применяются  в  раз¬
личных  передвижных  устройствах  (полевых  воен¬
ных  радиостанциях  и  т.  п.).
 8

Щелочные  аккумуляторы,  так  же  как  и  кис¬
лотные,  требуют  зарядки  после  того,  как  запас  их
энергии  будет  исчерпан  при  эксплуатации.
 Батареи  и  аккумуляторы  громоздки  и  дороги,  их
приходится  применять  только  в  том  случае,  когда
нет  другого  способа  питания,  как,  например,  на
моделях  самолетов  или  морских  судов,  управляемых
по  радио.  Такие  модели  не  соединишь  проводами
со  штепсельной  розеткой,  они  должны  иметь  соб¬
ственные  источники  питания  аппаратуры  энергией.
 Совсем  другое  дело,  когда  аппаратура  автома¬
тики  неподвижна;  в  этом  случае  ее  легко  питать
от  городской  сети  переменного  тока.
 Аппаратура  автоматики  очень  многообразна:
здесь  и  реле,  и  электронные  лампы,  и  различные
двигатели,  которые  требуют  для  своей  работы  раз¬
личных  напряжений  постоянного  или  переменного
тока.
 Если  постоянный  ток  во  внешней  цепи,  то  есть
по  проводам  и  нагрузке,  течет  от  положительного
полюса  (-[-)  к  отрицательному  (—)  и  не  изменяет
своей  величины,  то  переменный  ток  в  течение  одной
секунды  пятьдесят  раз  изменит  свое  направление.
Величина  переменного  тока,  протекающего  через
лампу  накаливания  или  другой  потребитель,  сто
раз  в  секунду  изменяет  свою  величину,  достигая
максимума  и  падая  до  нуля.  Несмотря  на  это,  лам¬
пы  накаливания,  получающие  питание  от  перемен¬
ного  тока,  не  мерцают  в  такт  с  изменением  вели¬
 чины  переменного  тока.  Это  объясняется  тепловой
инерцией  нити  лампы.
 Нить  лампы  не  успевает  гаснуть  при  падении
переменного  тока  до  нуля,  так  как  последующее
увеличение  этого  тока  наступает  быстро.  Таким  об¬
разом,  нить  лампы,  не  успев  охладиться,  получает
новую  «порцию»  тока.
 Это  качество  переменного  тока  изменяться  по
величине  и  является  его  преимуществом  перед  то¬
ком  постоянным,  так  как  позволяет  легко  преобра¬
зовывать  переменный  ток,  в  различные  напряжения.
 Переменный  ток  штепсельной  розетки  имеет
обычно  напряжение  120  или  220  в.  В  такую  розетку
не  включишь  лампу  карманного  фонаря  или  авто¬
мобильную  шестивольтную  лампочку.  Предвари¬
тельно  необходимо  преобразовать  напряжение  го¬
родской  сети  в  напряжение,  которое  будет  соответ¬
ствовать  нашей  модельной  схеме.
 Таким  преобразователем  будет  трансформатор.
Простейший  трансформатор  состоит  из  железной
рамы  и  двух  катушек  с  обмоточной  проволокой,  как
это  показано  на  рисунке  5.  Первая  катушка,  под¬
ключенная  к  сети  переменного  тока,  образует  пер¬
вичную  обмотку  трансформатора,  вторая  и  третья
катушки  образуют  две  вторичные  обмотки.  Если
первичная  обмотка  трансформатора  питается  пере¬
менным  током,  то  в  железной  раме  (которая  назы¬
вается  магнитопроводом)  возникает  переменный
магнитный  поток.  Этот  магнитный  поток  и  индукти¬
 9
 Рис.  5.  Схема  трансформатора.

рует  во  вторичных  обмотках  трансформатора
электродвижущую  силу.  Напряжение  на  любой  вто¬
ричной  обмотке  трансформатора  зависит  от  числа
витков  намотанной  проволоки.
 Отношение  числа  витков  первичной  обмотки
трансформатора  к  числу  витков  одной  из  вторич¬
ных  обмоток  называется  коэффициентом  трансфор¬
мации.
 Для  наших  практических  расчетов  можно  напи¬
сать  такое  равенство:
 U,
 где:
 пряжения  в  120  в.  Коэффициент  трансформации
такого  трансформатора  будет  равен  10,  а  транс¬
форматор  будет  называться  понижающим  напря¬
жение  трансформатором.
 Nt  —  число  витков  первичной  обмотки,
 N2  —  число  витков  вторичной  обмотки,
иг  —  напряжение  первичной  обмотки  в  вольтах,
U2  —  напряжение  вторичной  обмотки  в  вольтах,
К  —  коэффициент  трансформации.
 Если  вы  пожелаете  построить  трансформатор,
который  позволил  бы  питать  автомобильную  лампу
накаливания  на  12  в,  то  при  напряжении  сети
в  120  в  число  витков  вторичной  обмотки  будет  во
столько  раз  меньше,  чем  число  витков  первичной
обмотки,  во  сколько  напряжение  в  12  в  меньше  на¬
 Необходимое  число  витков  в  обмотках  транс¬
форматора  зависит  от  площади  поперечного  сечения
магнитопровода  S  (рис.  6)  и  качества  железа.
 Постройку  наших  трансформаторов  мы  будем
производить  по  готовым  данным,  которые  легко  по¬
лучить  из  графиков  рисунков  7,  8,  9.
 Мы  с  вами  часто  располагаем  готовым  пакетом
трансформаторного  железа.  Обычно  это  пакет  же¬
леза  от  какого-нибудь  старого  сгоревшего  транс¬
форматора,  который  легко  найти.  Очистив  такой
пакет  от  старых  сгоревших  обмоток,  нетрудно  опре¬
делить,  на  что  мы  сможем  рассчитывать.  Предполо¬
жим,  что  у  нас  пакет  из  трансформаторных  пластин
типа  Ш-19,  имеющий  толщину  40  мм  (рис.  6).
Размер  толщины  пакета  в  берется  простым  изме¬
рением  линейкой.  Предварительно  необходимо  сжать
пакет  таким  образом,  чтобы  пластины  плотно  при¬
легали  друг  к  другу.
 Рис.  6.  Трансформаторное  железо  и  катушка.
 10

Определив  толщину  пакета,  которая  оказалась
равной  40  мм,  определяют  и  его  ширину  а.  Эти  два
размера,  выраженные  в  сантиметрах,  в  произве¬
дении  дают  площадь  поперечного  сечения  магнито-
про-вода  S.  Для  нашего  трансформатора  эта  вели¬
чина  составит
 S  =  1,90  •  4,00  =  7,6  см\
 Эту  величину  отсчитывают  по  вертикальной
линии  графика  (рис.  7).  Найдя  точку,  соответ¬
ствующую  нашему  сечению  железного  сердечника,
проводят  из  нее  линию,  параллельную  горизонталь¬
ной  оси  графика  до  пересечения  с  кривой.  Из  точки
пересечения  проводят  вторую  линию,  параллельную
вертикальной  оси  графика.  Пересечение  этой  линии
со  шкалой  мощности  определит  искомую  мощность
трансформатора,  которую  можно  иметь  при  нашем
пакете  железа.
 В  нашем  случае  мощность  трансформатора  полу¬
чилась  равной  40  вт.
 К  вторичной  обмотке  такого  трансформатора
можно  подключить  много  различных  электрических
потребителей.  От  такого  трансформатора  будут  хо¬
рошо  гореть  четыре  десятиваттные  автомобильные
лампы  или  сорок  ламп  карманного  фонаря.  Транс¬
форматор  пригоден  и  для  питания  небольшого  ра¬
диоприемника.
 Число  витков  для  любой  обмотки  трансформа¬
тора  на  один  вольт  определяется  по  графику  на
рисунке  8.  Так  как  наш  пакет  железа  имеет  пло¬
щадь  поперечного  сечения,  равную  7,6  см2,  то,  от-
 Рис.  8.  График  для  определения  числа  витков  на  1  в
в  трансформаторных  обмотках.
 Рис.  7.  График  для  определения  мощности  трансформатора
по  сечению  магнитопровода.
 11
 Рис.  9.  График  для  определения  диаметра  обмоточных
проводов  в  зависимости  от  тока.

12
 Рис.  10.  Схемы  различных  трансформаторов.
 считав  это  число  по  горизонтальной  линии  графика
и  проделав  все  то,  что  мы  делали  при  определении
мощности,  мы  получим  на  вертикальной  линейке
графика  число  витков  на  1  в  для  любой  обмотки
трансформатора,  которое  будет  равно  8  виткам  на
 1 	в.  Количество  витков  проволоки,  необходимое
для  первичной  или  вторичной  обмотки,  вычисляют
простым  перемножением  числа  вольт,  заданного
для  обмотки,  на  полученный  по  графику  коэффи¬
циент  (число  витков  на  1  в)?

Таким  образом,  наша  первичная  обмотка  на
120  в  будет  иметь  число  витков
 Nt  =  120  •  8  =  960  витков,
 а  вторичная  обмотка,  рассчитанная  на  12  в,  бу¬
дет  иметь
 N2  =  12  •  8  =  96  витков.
 Но’  это  еще  не  все.  Определив  число  витков,  оп¬
ределяют  диаметр  обмоточного  провода,  который
обеспечит  допустимое  нагревание  обмоток  транс¬
форматора  во  время  работы.
 Для  определения  диаметра  проволоки  необходи¬
мо  знать,  какой  ток  будет  проходить  по  ней  во
время  работы.  Силу  тока  можно  легко  определить
путем  деления  мощности  на  напряжение  обмотки.
 Так  как  мы  уже  определили  мощность  нашего
трансформатора  в  40  вт,  то  ток,  поступающий  в  его
первичную  обмотку  при  напряжении  сети  120  в,  бу¬
дет  равеш
 Пренебрегая  потерями,  мы  можем  вычислить  и
ток  вторичной  обмотки,  который  для  напряжения
12  в  будет  равен:
 Диаметр  проволоки  определяется  по  графику  на
рисунке  9.
 По  вертикали  откладывают  значение  тока,  а  за¬
тем  поступают  так  же,  как  это  было  с  графиками
для  определения  мощности  и  числа  витков.  Необ¬
ходимый  диаметр  провода  получается  на  горизон¬
тальной  линейке  графика.  Для  понижающей  обмот¬
ки  при  токе  3,3  а  диаметр  провода  равен  1,5  мм.
Для  сетевой  обмотки  при  токе  0,33  а  диаметр  про¬
вода  равен  0,45  мм.
 На  этом  и  можно  было  бы  закончить  простые
расчеты,  однако  следует  проверить,  поместится  ли
наша  обмотка  в  окне  трансформатора.  Если  вы
хорошо  знаете  вычисление  площадей  по  геометрии,
то  этот  расчет  не  встретит  больших  затруднений.
Если  это  будет  трудно,  обратитесь  к  старшим  това¬
рищам.
 В  большинстве  случаев,  если  вы  будете  пользо¬
ваться  стандартным  железом  Ш-25,  а  также  при¬
менять  провод  с  эмалевой  изоляцией,  то  при  плот¬
ной  рядовой  обмотке  вы  всегда  уложите  расчетное
число  витков  обмоток  в  окно  вашего  трансформа¬
тора.  Если  все  же  расчет  покажет,  что  обмотки  не
укладываются  в  окно  трансформатора,  то  придется
 выбрать  сердечник  другого  типа  и  повторить  весь
расчет  снова.
 Мы  разобрали  с  вами,  как  следует  поступить
при  наличии  готового  железного  сердечника  от  ста¬
рого  трансформатора,  а  сейчас  посмотрим,  как  по¬
лучить  данные  для  постройки  трансформатора  на
заданную  мощность.
 Предположим,  чт'о  вам  необходимо  построить
трансформатор  для  питания  фотореле.  Мощность
нашего  трансформатора  определится  из  суммы
мощностей  тех  нагрузок,  которые  будут  подключе¬
ны  к  его  вторичным  обмоткам.  Давайте  составим
небольшую  таблицу.  Первую  часть  таблицы  мы  за¬
полним  готовыми  данными,  а  вторую  часть  табли¬
цы  вы  заполните  сами,  используя  графики  7,  8,  9
для  расчета  трансформаторов.
 Таблица  к  расчету  трансформатора  для  фотореле
 Номер
 обмотки
 Назначение  обмотки
трансформатора
 Напря¬
 жение,
 В
 Сила
тока,  А
 Мощ¬
 ность,
 вт
 Число
 витков
 Диаметр
 провода
 Примеча¬
 ние
 1
 Питает  дели¬
 тель  напряжения
 для  сеточной  це¬
 пи  лампы  ....
 70
 0,005
 0,35
 2
 Накал  лампы
 типа  6С6  .  .  .
 6,3
 1,0
 6,3
 3
 Питание  анод¬
 ной  цепи  лампы
 250
 0,04
 10,00
 о
 Питание  авто¬
 Питание
 мобильной  лампы
 осуществ¬
 для  освещения
 ляется
 фотоэлемента  .  .
 6,3
 3
 18,9
 от  об¬
мотки  №  2
 4
 Сетевая  обмот¬
 ка
 120
 0,33
 40
 Мощность  нашего  трансформатора  складывается
из  мощностей,  потребляемых  от  трех  вторичных  об¬
моток,  и  составляет  в  данном  случае  35,55  вт.  Учи¬
тывая  потери  энергии  в  трансформаторе,  мы
несколько  увеличиваем  его  мощность,  потребляе¬
мую  из  сети,  принимая  округленно  ее  значение
равной  40  вт.  (Общие  потери  в  малых  трансформа¬
торах,  которые  вам  придется  строить,  берутся
в  10%  от  суммарной  мощности  всех  вторичных  об¬
моток.)
 Получив  мощность  трансформатора,  вы  по  гра¬
фикам  легко  вычислите  сечение  железного  сердеч¬
ника  и,  имея  стандартные  железные  пластины,  на¬
берете  пакет  необходимых  размеров.  При  сборке
трансформатора  пластины  укладываются  «впере-
крышку».
 13

В  автоматике  встречается  необходимость  в  при¬
менении  преобразователей  переменного  тока  в  по¬
стоянный  Среди  этих  преобразователей  значитель¬
ное  место  занимают  выпрямители  переменного  тока.
Все  эти  выпрямители  основаны  на  использовании
свойства  одностороннего  проведения  тока  через  ту
или  иную  специальную  проводниковую  систему.  Пе¬
ременный  ток  в  течение  каждой  пятидесятой  доли
секунды  меняет  свое  направление.  Таким  образом,
на  его  пути  необходимо  поставить  такой  «клапан»,
который  бы  пропускал  ток  только  в  одном  направ¬
лении  и  закрывался  бы  при  изменении  направления
тока  в  цепи.
 Одним  из.  таких  выпрямителей  является  кено¬
трон.
 Кенотрон  —  это  вакуумный  электронный  прибор.
В  стеклянном  баллоне  расположена  нить  накали¬
вания.  Эта,  нить  накаливания  питается  от  неболь¬
шого8  вспомогательного  источника  тока  с  напряже¬
нием^  2—5  &  в  зависимости  от  типа  кенотрона.
 14&
 В  некоторых  конструкциях  кенотронов,  напри¬
мер  в  кенотронах  типа  5ЦФС,  нить  накала  не  уча¬
ствует  непосредственно  в  выпрямительном  процессе.
В  этом  кенотроне  она  служит  в  качестве  подогре¬
вателя.  Она  расположена  в  металлической  трубке,
которая  носит  название  подогревного  катода
(рис.  И).
 Подогретый  катод  излучает  электроны,  которые
летят  по  направлению  к  цилиндрическому  электро¬
ду,  окружающему  катод.  Этот  второй  электрод  но¬
сит  название  анода.  Такой  электронный  прибор
будет  обладать  свойством  односторонней  проводи¬
мости.
 Если  к  клеммам  А  и  В  подвести*  переменны#
ток,  то  в  анодной  цепи  через  сопротивление  /?  по¬
течет  ток  только  одного  направления.  Тогда,  когда
точка  А  ег  анод  будут  иметь  положительный  знак,
электроны,  излучаемые  катодом'  (отрицательно  за¬
ряженные  частицы),  устремятся-  к  аниду  (положи¬
тельно  заряженному),  и  лампа  будет  проводить'
ток.  В  следующий  момент  времени  полярность  на
клеммах  А  и  В  изменится  на  обратную,  и  анод
лампы  окажется  заряженным,  отрицательно.
 Так  как  электроны  всегда  имеют  только  отри¬
цательный  заряд,  то,  естественно,  они,  не  только  не
будут  притягиваться  анодом,  но,  наоборот,  будут
отталкиваться  от  него.  В  этом  случае  лампа  пере¬
станет  проводить  ток.  Таким  образом,  кенотрон
проводит  ток  только  в  одном  направлении,  когда
его  анод  имеет  положительный  заряд.
 Если  ограничиться  одной  выпрямительной  си¬
стемой,  которую  мы  рассмотрели,  то  можно  полу¬
чить  только  одно-полупериодное  выпрямление.  Че¬
рез  сопротивление  R  пройдут  только  положитель¬
ные  полуволны  переменного  тока.  Все  отрицатель¬
ные  полуволны  переменного  тока  не  будут
использованы.  Коэффициент  полезного  действия
такого  выпрямителя  будет  не  высоким.  Для  того
чтобы  использовать  выпрямление  обеих  полуволн
переменного  тока,  строят  двухполупериодные  вы¬
прямители.  К  таким  выпрямителям  относится:  кено¬
трон  типа  5Ц4С.  Кенотрон  этого  типа  имеет  в  своем
стеклянном  баллоне  две  выпрямляющие  системы,
которые  работают  по  очереди,  выпрямляя  обе  полу*
волны  переменного  тока.
 Посмотрим,  как  получается  это  двухполупериод-
ное  выпрямление  на  схеме  (рис.  12)*.
 Вторичная  обмотка  трансформатора  имеет  сред¬
ний  вывод  О,  который  образует*  отрицательный  по¬
люс  выпрямителя.  Аноды  кенотрона  А±  и  \  соеди¬
нены  с  крайними  точками  вторичной  обмотки
трансформатора  Кг  &  К2.  При  переменном  токе

концы  обмотки  трансформатора  К±  я  К2  поочередно
меняют  свою  полярность.  Когда  точка  Кг  окажется
положительной,  кенотрон  проводит  ток  и  электро¬
ны  летят  от  катода  К  к  аноду  Av  В  течение  сле¬
дующей  полуволны  положительно  заряженным  ока¬
зывается  анод  А2,  и  проведение  тока  через  кено¬
трон  происходит  от  катода  к  аноду  А2.
 Так  поочередно  работают  оба  анода,  выпрям¬
ляя  обе  полуволны  переменного  тока.  Выпрямлен¬
ный  таким  образом  ток  будет  постоянным  по  на¬
правлению,  «о  не  по  силе.  Радиотехники  называют
такой  ток  пульсирующим.  Для  сглаживания  пуль¬
сирующего  тока  применяют  фильтры,  состоящие  из
дросселя  ДР  и  конденсаторов  С±  и  С2,  обозначен¬
ных  в  схеме.
 Для  многих  наших  моделей  по  автоматике  мож¬
но  воспользоваться  готовым  силовым  трансформа¬
тором  типа  ЭЛС-2.  Этот  трансформатор  содержит
в  своей  коробке  уже  готовую  схему  кенотронного
 Рис.  12.  Схема  выпрямителя  с  фильтром.
 выпрямителя.  Схема  трансформатора-выпрямителя
приводится  нами  на  странице  12.
 Левая  панель  в  схеме  предназначена  для  пе¬
реключения  обмоток  трансформатора  на  различное
напряжение  питающей  сети—110,  127  и  220  '  в.
Вторая  панель  —  для  включения  кенотрона.  Кон¬
цы  проводов,  выходящих  из  экранной  коробки
трансформатора,  имеют  различную  окраску,  обо¬
значенную  на  схеме.  Это  позволяет  легко  разо¬
браться  в  назначении  концов  при  монтаже  выпря¬
мителя.  Число  витков  и  диаметр  провода  обмоток
этого  трансформатора  обозначены  против  каждой
обмотки  в  виде  дроби,  числитель  которой  обозна¬
чает  -число  витков,  а  знаменатель  —  диаметр  про¬
вода.  Мощность  трансформатора  ЭЛС-2  соответ¬
ствует  70  вт.
 Имея  трансформатор  ЭЛС-2,  легко  построить
кенотронный  выпрямитель  (рис.  12).  Такой  вы¬
прямитель  может  быть  применен  во  многих  схемах
автоматики,  где  необходимо  преобразовать  пере¬
менный  ток  в  постоянный.
 Выпрямление  переменного  тока  выполняется
 15

кенотронной  лампой  типа  5Ц4С,  работу  которой  мы
уже  рассмотрели.  Два  электролитических  конденса¬
тора  С±,  С2  на  напряжение  300  в  емкостью  30  мкф
и  дроссель  ДР  образуют  фильтр.
 Дроссель,  подобно  трансформатору,  состоит  из
сердечника,  обмотки,  каркаса  и  деталей,  крепящих
сердечник.  Для  нашего  выпрямителя  дроссель  мож¬
но  изготовить  на  железном  пакете,  набранном  из
пластин  типа  Ш-19  (или  другого  типа  пластин),
с  таким  расчетом,  чтобы  площадь  поперечного  се¬
чения  магнитопровода  составляла  5  см2.  На  кар¬
тонный  каркас  этого  дросселя  наматывается
8  ООО  витков  провода  марки  ПЭ  диаметром  0,2  мм.
В  отличие  от  трансформатора  железо  дросселя  со¬
бирается  с  зазором.
 Иначе  говоря,  все  Ш-образные  пластины  соби¬
раются  вместе  и  образуют  пакет  в  виде  буквы  «Ш»,
который  прикрывается  пакетом  прямоугольных  пла¬
стин,  замыкающих  магнитопровод.  Между  этими
пакетами  прокладывается  картонная  полоска  тол¬
щиной  0,3—0,5  мм.  Эта  полоска  и  образует  необ¬
ходимый  зазор,  обеспечивающий  хорошую  работу
дросселя  в  системе  фильтра.
 Фильтр  сглаживает  пульсации  выпрямленного
тока.  В  этом  легко  убедиться.  Попробуйте  подклю¬
чить  катушку  реле  с  большим  числом  витков  об¬
мотки  (защитив  ее  последовательно  включенным
сопротивлением  в  1  000  ом)  до  фильтра.  Якорь  реле
будет  вибрировать.  Если  вы  включите  катушку
после  фильтра,  якорь  реле  притянется  к  сердечнику
и  будет  спокойно  оставаться  в  этом  положении.
 Не  забывайте  о  том,  что  работать  с  напряже¬
нием  в  несколько  сот  вольт  (выпрямитель  до
фильтра  создает  напряжение  около  300  в,  а  напря¬
жение  между  концами  повышающей  обмотки  мо¬
жет  достигать  1  000—1  200  в)  нужно  с  большой
осторожностью.
 Выпрямительная  схема  с  трансформатором
ЭЛС-2  и  кенотроном  5Ц4С  может  давать  выпрям¬
ленный  ток  не  более  100  ма.
 При  постройке  различных  моделей  по'  автомати¬
ке  часто  встречается  необходимость  в  получении
тока  силой  в  один  ампер  и  более.  Для  питания  ре¬
лейных  катушек  и  небольших  моторчиков  постоян¬
ного  тока  и  электромагнитов  лучше  пользоваться
селеновыми  выпрямителями,  которые  известны
 Рис.  13.  Три  схемы  с  селеновыми  выпрямителями.
 16

у  радиолюбителей  под  названием  «селеновых  стол¬
биков».
 Селеновые  столбики  набраны  из  отдельных  се¬
леновых  шайб,  обладающих  свойством  пропускать
ток  только  в  одном  направлении.  Один  такой  стол¬
бик  может  быть  включен  по  схеме  (рис.  13  (1)
однополупериодного  выпрямителя.  Два  столбика
можно  включить  в  схему  выпрямителя  с  трансфор¬
матором  (рис.  13  (2).
 В  этом  случае  выпрямитель  по  своей  схеме  мало
чем  отличается  от  кенотронного  выпрямителя
(рис.  12).  Схемы  с  селеновыми  столбиками  все
же  много  проще,  а  главное,  они  легко  позволяют
строить  выпрямители  на  небольшое  напряжение
10—25  в  и  значительный  ток.
 Селеновый  столбик  можно  разобрать  и  сделать
из  него  два  или  три  выпрямительных  столбика.
 При  сборке  нового  выпрямителя  руководствуют¬
ся  напряжением,  под  которым  будет  работать  вы¬
прямитель,  и  током,  который  будет  проходить  через
его  шайбы.  Допустимое  напряжение  на  одну  шайбу
селенового  выпрямителя  составляет  10—20  в.  На¬
ибольший  ток,  который  могут  пропустить  селено¬
вые  шайбы  без  вреда  для  себя,  зависит  от  их  диа¬
метра.
 Ток,  который  могут  пропустить  селеновые  шай¬
бы  в  зависимости  от  их  наружного  диаметра,  при¬
веден  в  таблице,  помещенной  в  конце  книги.
 Предположим,  что  нам  необходимо  построить
селеновый  выпрямитель  для  питания  катушек  реле,
рассчитанных  на  25  в,  причем  общее  потребление
тока  в  нашей  схеме  может  достигать  1,5  а.  Эту
конструктивную  задачу  можно  решить  по-разному.
 Проще  всего  достать  селеновые  шайбы  такой
площади,  которая  в  состоянии  пропустить  ток
в  1,5  а,  число  этих  шайб  в  одном  столбике  будет
равным  3  (учитывая  запас  надежности,  так  как
при  работе  напряжение  всегда  может  внезапно  уве¬
личиться  на  15—20%).
 Можно  поступить  иначе.  Имея  селеновые  шай¬
бы  с  малой  площадью,  определяют  предельный  ток,
при  котором  они  будут  спокойно  работать.  Затем
изготовляют  несколько  столбиков  по  три  шайбы
в  каждом  и  включают  их  параллельно,  как  это.по¬
казано  на  рисунке  13  (3).
 -Если  тип  селеновых  шайб,  которыми  вы  распо¬
лагаете,  допускает  нагрузку  в  0,3  а,  то  вам  необ¬
ходимо  включение  пяти  селеновых  столбиков  па¬
раллельно,  чтобы  обеспечить  получение  от  выпря*
мителя  силы  тока  в  1,5  а.  Если  вам  потребуется
увеличить  напряжение  выпрямителя,  то  вы  должны
 соответственно  увеличить  число  селеновых  шайб
в  каждом  столбике.
 Селеновые  выпрямители  включаются  через
трансформаторы,  расчет  которых  ведется  в  зависи¬
мости  от  нагрузки  выпрямителя  по  мощности,  току
и  напряжению.
 Кроме  селеновых  выпрямителей,  в  настоящей
время  широко  стали  применять  германиевые  вы¬
прямительные  диоды.  Включение  германиевого
диода  в  схему  должно  выполняться  согласно  с  по*
лярностью,  обозначенной  на  его  корпусе.
 Припаивая  германиевый  диод  в  схему,  не  пере*
гревайте  его.  Старайтесь  производить  пайку  у  кон¬
ца  пластинок  для  крепления.
 Германиевые  диоды  типа  ДГ-Ц  можно  приме¬
нить  в  ряде  наших  схем  вместо  кенотронов  или
селеновых  выпрямителей.
 Технические  данные  этих  диодов  вы  найдете
в  приложениях,  напечатанных  в  конце  этой  книги.
 РЕЛЕ
 Реле  —  это  небольшой  автоматический  выклю¬
чатель  или  переключатель,  который  управляется
электрическим  током  (рис.  14).  Основой  реле  яв¬
ляется  электромагнит.
 Ток,  поступающий  в  обмотку  этого  электро¬
магнита,  притягивает  подвижной  якорь,  который,
воздействуя  на  контакты,  включает  или  выклю¬
чает  их.
 Зачем  же  понадобились  такие  выключатели?  Не
лучше  ли  пользоваться  обычными  выключателями,
которые  проще  и  дешевле?
 Оказывается,  нет.  Автоматические  выключатели
появились  тогда,  когда  потребовалось  управлять
механизмами  на  расстоянии.
 Посмотрите  на  две  схемы  включения  мотора
трехфазного  тока  (рис.  14).  Если  мотор  открывает
шлюзы  канала,  а  управление  мотором  сосредоточе¬
но  в  центральной  станции,  то  можно  воспользоваться
и  первой  и  второй  схемами  включения  мотора.  При¬
менение  первой  схемы  (1)  потребовало  бы  ввести
силовой  кабель  непосредственно  на  центральную
станцию  управления.
 Станция  управления  обычно  удалена  от  исполни¬
тельных  механизмов,  и  подведение  к  ней  электриче¬
ских  проводов,  несущих  рабочий  ток  к  моторам,
обошлось  бы  очень  дорого.
 Совсем  другое  дело,  когда  используются  авто¬
матические  выключатели  (реле).  Во  второй  схе«
ме  (2)  к  станции  управления  подведено  только  два
 17

провода  вместо  шести.  Эти  два  провода,  связанные
с  выключателем  управления,  подводят  небольшой
ток  к  катушке  реле  (или  к  катушке  специального
электромагнитного  пускателя).  Рабочий  же  ток,  по¬
ступающий  к  мотору,  замыкается  через  контакты
пускателя  К.
 Вы  видите,  что  реле  является  таким  прибором,
при  помощи  которого  можно'  управлять  большими
мощностями  на  расстоянии.  В  настоящее  время
реле  применяются  во  всех  автоматических  схемах.
 Рис.  14.  Включение  трехфазеош  мотора  при  шмощи  реле.
 Конструкции  реле  очень  разнообразны.  Основ¬
ным  показателем  пригодности  реле  для  той  или
иной  схемы  является  величина  тока,  разрываемого
его  рабочими  контактами,  их  числом  и  конструк*
цией,  а  также  рабочим  током  катушки.
 Реле  может  иметь  несколько  пар  контактов,  дей¬
ствующих  одновременно-  на  замыкание  или  на  раз¬
мыкание.  Могут  быть  и  такие  конструкции,  когда
несколько  пар  контактов  замыкаются,  тогда  как  не¬
сколько  других  пар  размыкаются.  Такие  реле  одно-
 1  —  сердечник;
 Телефонное  реле  РМ:
 2 	—  основание;  3  —  якорь;
5  —  контактные  пружины.
 4  —  обмотка
 18

временно  могут  включать  и  выключать  ряд  электри¬
ческих  цепей.
 Контакты  реле  обычно  характеризуются  своим
первоначальным  состоянием  (когда  катушка  реле
обесточена),  и  при  этом  различают  нормально  за¬
мкнутые  и  нормально  разомкнутые  контакты.
 В  наших  моделях  по  автоматике  мы  будем  при¬
менять  телефонное  реле  типа  РМ.  Для  четкой  ра¬
боты  реле  необходимо,  чтобы  его  электромагнитное
устройство  имело  при  работе  200  ампер-витков.
 Эта  электрическая  характеристика  реле  опреде¬
ляется  произведением  силы  тока  на  число  витков
обмоточного  провода  в  катушке.  Наше  реле  будет
хорошо  работать  при  различных  значениях  тока  и
числа  витков,  лишь  бы  их  произведение  было  не
менее  200  ампер-витков.  От  числа  ампер-витков
и  свойств  железного  сердечника  зависит  сила,  с  ко¬
торой  якорь  притягивается  к  электромагниту.
 Контакты  реле  РМ  могут  без  вреда  для  себя
разрывать  электрическую  цепь,  где  потребляется
мощность  до  60  вт.  Катушка  реле  потребляет  при
этом  мощность  около  2  вт.  Таким  образом,  реле
позволяет  при  помощи  небольшой  мощности  элек¬
трического  токаг  подведенного  к  катушке,  управ¬
лять  значительной  мощностью  на  разрывных  кон¬
тактах.  После  включения  тока  в  катушку  реле  не
сразу  замкнет  свои  исполнительные  контакты.
Благодаря  инерции  якоря  пройдет  некоторое  время
(порядка  50  микросекунд),  после  которого  контак¬
ты  будут  замкнуты.  При  выключении  также  про¬
исходит  некоторая  задержка  в  размыкании.  Так
как  эти  задержки  по  времени  невелики,  то  в  нашем
моделировании  мы  не  будем  с  ними  считаться.
 Телефонные  реле  в  наше  время  настолько  рас¬
пространены,  что  их  легко  найти  на  любом  теле¬
фонном  коммутаторе  или  в  магазинах,  торгующих
запасными  частями  для  телефонных'  станций,  а  так¬
же  в  мастерских,  которые  ведут  ремонт  телефонной
аппаратуры.  Построить  хорошо  действующее  реле
самостоятельно  трудно,  поэтому  лучше  воспользо¬
ваться  готовым  реле,  соответственно  перемотав  его
обмотку,  если  она  не  удовлетворяет  вашим  требо¬
ваниям.
 Кроме  электромагнитных  реле  типа  РМ,  суще¬
ствует  много  других.  Некоторые  реле  обладают  чув¬
ствительностью  в  сто  раз  большей,  нежели  телефон¬
ные  электромагнитные  реле.  К  таким  чувствитель¬
ным  реле  относятся  поляризованные  реле  РП-4,
РП-7  и  другие.
 Для  того  чтобы  сработало  реле  типа  РП,  необ¬
ходимо  всего  лишь  1,5—2  ампер-витка.  Якорь  этого
реле  может  занимать  два  положения.  При  прохож¬
 дении  через  обмотку  тока  одного  направления
якорь  отклоняется  в  одну  сторону.  При  изменении
направления  тока  или  по  прекращении  тока  в  об¬
мотке  якорь  отклонится  в  другую  сторону.
 Работа  реле  регулируется  двумя  контактными
винтами.  Один  из  рабочих  контактов  этого  реле
связан  механически  с  якорем  и  при  работе  якоря
подключается  к  одному  из  двух  контактов,  рас<
положенных  по  обе  стороны  рабочего  контакта,
Таким  образом,  это  реле  является  автоматическим
переключателем  очень  большой  чувствитель*
ности.
 Все  электромеханические  реле  работают  по
принципу  «да  или  нет».  У  этих  реле  могут  быть
только  два  положения  —  включено  или  выключено.
Чувствительность  этих  реле,  даже  поляризованных,
все  же  недостаточна  для  того,  чтобы  они  могли  сра¬
батывать  от  очень  маленьких  токов.  Так  как  в  ав¬
томатике  часто  встречается  необходимость  в  реле
гораздо  большей  чувствительности,  то  автоматчики
обратились  к  радиотехнике.  Они  применили  для
автоматического  управления  электронную  усили¬
тельную  лампу,  которую  иногда  называют  элект*
ронным  реле.
 По  устройству  усилительная  лампа  многим  на
поминает  кенотрон.
 В  стеклянном  баллоне,  из  которого  удален  воз¬
дух,  расположены  металлические  электроды,  число
которых  зависит  от  типа  лампы  и  ее  назначения.
В  усилительной  лампе,  так  же  как  и  в  кенотроне,
имеется  нить  накала  и  катод.  Подогретый  катод
излучает  электроны,  которые  создают  ток  через
лампу,  если  ее  анод  имеет  положительный  заряд
(соединен  с  положительным  полюсом  источника
питания  постоянного  тока).
 В  отличие  от  кенотрона  в  этой  лампе  имеется
еще  один  электрод  —  управляющая  сетка.  Сетка
выполнена  в  виде  проволочной  спирали,  она  окру¬
жает  катод  лампы.  Электроны  катода,  устремляясь
к  положительно  заряженному  аноду,  встречают  на
своем  пути  сетку.
 Так  как  электроны  являются  материальными
частичками,  заряженными  отрицательно,  то,  проле¬
тая  через  сетку  к  аноду,  они  будут  взаимодейство¬
вать  с  сеткой,  если  сетка  будет  заряжена  положи¬
тельно  или  отрицательно.  Если  сетка  получит
положительный  заряд,  то  это  приведет  к  увеличе¬
нию  тока,  протекающего  через  лампу.
 Отрицательный  заряд  сетки,  наоборот,  уменьшит
величину  этого  тока.  Схема  включения  электронной
усилительной  лампы  с  электромагнитным  реле  при¬
ведена  на  рисунке  15.
 19

Рис.  15.  Электронное  реле.
 В  схеме  электронного  реле  обычно  рассматри¬
вают  две  основные  электрические  цепи.  Первая
цепь  —  это  цепь  сетки  лампы,  составленная  из  сое¬
динительных  проводников  сопротивления  R  батареи
Бс  и  подключенная  к  точкам  С  и  К  электронной
лампы.  Точка  С  соединяется  с  электродом  лампы,
образующим  сетку,  а  точка  К  соединяется  с  элек¬
тродом  лампы,  образующим  катод.
 При  помощи  батареи  Бс  сетка  лампы  получает
отрицательный  заряд.  Этот  заряд  необходим  для
нормальной  работы  лампы.  Изменяя  величину  на¬
пряжения  батареи  Бс,  можно  изменять  и  ток,  про¬
текающий  через  лампу  в  анодной  цепи.  Вторая
основная  цепь  лампы  —  это  анодная  цепь;  она  об¬
разуется  из  соединительных  проводников  катушки
электромагнитного  реле  и  батареи  Ба.  Эта  цепь  со
стороны  отрицательного  полюса  батареи  Ба  под¬
ключается  к  катоду  лампы,  а  со  стороны  положи¬
тельного  полюса  через  реле  —  к  аноду  лампы  Д.
Ток  батареи  Ба  проходит  по  этой  цепи  через  лампу,
а  его  величина  может  управляться  зарядами  сетки.
 Практически,  увеличивая  напряжение  батареи
Бс  до  5—10  в,  в  зависимости  от  типа  электронной
лампы,  можно  прийти  к  такому  положению,  когда
анодный  ток  лампы  прекратится.
 Лампа  будет  заперта  отрицательным  зарядом
сетки  по  отношению  к  катоду.  Обмотка  реле  будет
обесточена,  и  его  контакты  разомкнуты.  Сетка
 в  электронной  лампе  расположена  очень  близко
к  катоду,  благодаря  этому  ее  действие  на  электрон¬
ный  поток  в  лампе  значительно  сильнее,  чем  дей¬
ствие  далеко  стоящего  анода.
 В  этом  конструктивном  решении  и  заключается
усилительная  способность  лампы.
 К  клеммам  1  и  2  сеточной  цепи  лампы  может
подводиться  ток,  при  помощи  которого  мы  будем
управлять  лампой,  а  следовательно,  и  электро¬
магнитным  реле,  включенным  в  ее  анодную  цепь.
При  помощи  такого  электронного  реле,  применяя
специальные  лампы,  можно  усиливать  ток  в  один
миллион  и  более  раз.  Таким  образом,  во  всех  слу¬
чаях,  когда  электромагнитные  реле  окажутся  недо¬
статочно  чувствительны,  мы  будем  применять  их
в  сочетании  с  электронными  усилительными  лам¬
пами.
 Ток  в  анодной  цепи  электронной  лампы  не  мо¬
жет  быть  большим  в  наших  схемах.
 Распространенные  стандартные  типы  телефон¬
ных  реле  типа  РМ  не  будут  пригодными,  когда  ка¬
тушка  реле  будет  стоять  в  качестве  анодной  нагруз¬
ки  в  усилительной  лампе.  Приближенный  расчет
числа  витков  этой  катушки  должен  быть  согласо¬
ван  с  приростом  анодного  тока  данной  лампы  при
соответствующем  сигнале  на  ее  сетке.
 В  большинстве  случаев  нашей  практики  этот
прирост  тока  может  быть  взят  равным  20  ма.
 Таким  образом,  для  хорошей  работы  реле
в  анодной  цепи  лампы  нам  необходимо  получить
те  же  200  ампер-витков,  которые  обеспечивают  на¬
дежное  притяжение  якоря.
 Очевидно,  число  витков  в  обмотке  реле  типа
РМ,  пригодного  для  работы  в  ламповой  схеме,  бу¬
дет  равно
 20

Несмотря  на  то,  что  обмотка  реле,  работающего
в  ламповой  схеме,  должна  иметь  большее  число
витков,  ее  нетрудно'  намотать  эмалированным  про¬
водом  диаметром  0,1  мм,  если  использовать  в  каче¬
стве  намоточного  станка  электрическую  и  даже
ручную  дрель.  Реле  осторожно  разбирают,  старую
обмотку  сматывают  на  свободную  катушку  и,  за¬
крепив  катушку  реле  на  обмоточный  станок  или
в  патрон  сверлильного  стайка,  производят  намотку.
 Не  забывайте  при  этом,  что  выводы  из  катушки
следует  предварительно  напаять  концами  более
толстой  и  гибкой  проволоки,  нежели  обмоточный
провод,  предназначенный  для  катушки.
 В  заключений  мы  рассмотрим  еще  одно  реле
специального  назначения,  с  которым  нам  часто  при¬
дется  иметь  дело,  —  это  реле  времени.
 В  автоматике  встречается  необходимость  вклю¬
чать  или  выключать  электрическую  цепь  на  задан¬
ный  промежуток  времени.  Многие  из  вас  уже  ви¬
дели,  как  действуют  механические  реле  времени.
К  таким  реле  относятся  автоматические  затворы
в  фотоаппаратах.  Автоматический  спуск  затвора
при  своей  работе  задерживает  на  несколько  секунд
момент  съемки,  и  сам  фотограф,  воспользовавший¬
ся  услугами  этого  реле,  может  сфотографироваться
со  своими  друзьями.  Реле  времени  заменит  его
руки  и  нажмет  на  спусковой  механизм  затвора
тогда,  когда  это  будет  необходимо.
 Принцип  действия  механических  реле  времени
очень  прост,  он  основан  на  механической  задержке
во  времени  поворота  того  или  иного  рычага  при
помощи  пружинного  механизма  и  тормозящих  дви¬
жение  устройств.
 Обычные  часы-ходики  могут  быть  использованы
как  электромеханическое  реле  времени.  Гиря,  кото¬
рая  силой  тяжести  приводит  часы-ходики  в  движе¬
ние,  медленно  опускается.  В  определенное  время
она  займет  вполне  определенное  положение  в  отно¬
шении  стены.  Не  трудно  поставить  на  ее  пути  две
тонкие  пластинки  из  жести,  которые  будут  замкну¬
ты,  если  гиря  своей  тяжестью  придавит  верхнюю
пластинку  к  нижней.
 Эти  пластинки  будут  выполнять  то  же  назначе¬
ние,  которое  выполняют  пружины  в  обыкновенной
звонковой  кнопке.  Таким  образом,  можно  сделать
электрический  будильник,  используя  электрический
звонок,  батарейку  карманного  фонаря  и  часы-хо¬
дики.
 Если  вы  укрепите  контактные  пружины  на  спе¬
циальный  деревянный  ползунок,  который  будет  пе¬
ремещаться  по  деревянной  рейке,  и  установите  эту
рейку  вертикально  у  стены  под  часами,  то  можно
 легко  проградуировать  рейку  в  часах.  Выполнив
это  простое  приспособление,  вы  можете  заранее
устанавливать  ваше  электромеханическое  реле  вре¬
мени  на  необходимый  интервал  времени,  по  про¬
шествии  которого  сигнальное  устройство  придет
в  действие.
 В  некоторых  наших  моделях,  например  в  ав¬
томатах,  продающих  конфеты,  применены  электрон¬
ные  реле  времени.
 Электронные  реле  времени  обычно  контролируют
небольшие  промежутки  времени,  начиная  от
нескольких  миллионных  долей  секунды  до  одной
минуты.
 Электронное  реле  времени  имеет  в  своей  схеме
электронную  лампу,  конденсатор  и  сопротивление.
Прежде  чем  рассматривать  схему  этого  реле,
познакомимся  с  устройством  и  работой  конденса¬
тора.
 Конденсаторы,  применяемые  в  радиотехнике,
имеют  различное  конструктивное  оформление.
Попробуйте  вскрыть  конденсатор  емкостью
в  0,5—1  мкф,  и  вы  увидите,  что  внутри  кожуха  по¬
мещается  галета,  свернутая  из  тонкой  промаслен¬
ной  или  парафинированной  бумаги.  Если  парафи¬
нированную  галету  конденсатора  слегка  подогреть
в  горячей  воде,  то  ее  легко  можно  распустить  и
она  превратится  в  длинную  ленту.  Вы  увидите,  что
парафинированная  бумага  изолирует  друг  от  дру¬
га  две  ленты,  сделанные  из  оловянной  фольги.
 Эти  ленты  и  выводятся  к  клеммам  конденсатора.
Таким  образом,  конденсатор  представляет  собою
две  металлические  пластинки  (фольга)  с  изоля¬
ционной  прослойкой  между  ними,  которая  носит
название  диэлектрика.  Конденсатор  будет  обладать
электрической  емкостью.  Он  может  запасать  и  со¬
хранять  некоторое  количество  электричества  на
своих  металлических  пластинках.
 В  практических  схемах  автоматики  эта  емкость
измеряется  в  микрофарадах  или  их  долях.  Если
собрать  схему,  изображенную  на  рисунке  16  (1),  то
можно  проследить,  как  заряжается  и  разряжается
конденсатор  С.  Переведите  переключатель  П  в  по¬
ложение  1,  при  этом  электрический  ток  из  бата¬
реи  Б  потечет  через  сопротивление  R±  к  конденса¬
тору.  Этот  зарядный  ток  будет  протекать  до  тех
пор,  пока  конденсатор  не  зарядится  и  напряжение
на  его  пластинах  не  сравняется  с  напряжением  ба¬
тареи.  Скорость  заряда  конденсатора  зависит  от
его  емкости  и  сопротивления  Rv  Вспомните,  что  для
наполнения  ведра  водою  необходимо  время,  которое
будет  тем  больше,  чем  больше  ведро  и  чем  тоньше
трубка,  через  которую  течет  вода.
 21

Процесс  заряда  конденсатора  подчиняется  таким
же  законам.  Чем  больше  емкость  конденсатора  и
больше  сопротивление  R,  тем  больше  времени  необ¬
ходимо  для  зарядки  конденсатора.  То  же  самое
можно  сказать  и  про  разряд  конденсатора.  Пере¬
бросив  переключатель  в  положение  2,  можно  раз¬
рядить  конденсатор  через  сопротивление  R#  и
миллиамперметр  (стрелка  миллиамперметра)  пока¬
жет  импульс  разрядного  тока.
 Скорость  заряда  или  разряда  конденсатора
определяется  произведением  сопротивления  цепи
(выраженного  в  мегомах)  на  емкость  конденсатора
(выраженную  в  микрофарадах).  Это  произведение
называется  постоянной  времени  (выраженной  в  се¬
кундах)  и  записывается  в  виде  равенства:
 Т  =  RC,
 где  Т  —  время  в  секундах,
 R  —сопротивление  в  мегомах,
 С  —  емкость  в  микрофарадах.
 Свойство  конденсатора  медленно  разряжаться
через  большое  сопротивление  используется  в  раз¬
личных  конструкциях  электронных  реле  времени.
На  рисунке  16  (2)  -показано  электронное  реле  вре¬
мени.  В  анодной  цепи  лампы  включено  электро¬
магнитное  телефонное  реле  типа  РМ,  Анодный  ток
 лампы  почти  отсутствует,  так  как  лаюш  заперта
при  помощи  батарейки  карманного  фонаря  Бс.
Исполнительные  контакты  реле  К2  разомкнуты.
 Если  на  короткий  промежуток  времени  (доли  се¬
кунды)  контакт  Кг  замкнется,  то  конденсатор  С  по¬
лучит  заряд  от  анодного  источника  питания.
 Так  как  сеточная  цепь  лампы  соединена  с  кон¬
денсатором,  то  сетка  лампы  получит  положительный
заряд.
 Анодный  ток  лампы  увеличится,  и  контакты
реле  К2  замкнутся.  Замыкание  этих  контактов  бу¬
дет  продолжаться  до  тех  пор,  пока  сетка  лампы
будет  иметь  положительный  заряд.  Но  параллельно
конденсатору  включено  сопротивление  R,  через  ко¬
торое  конденсатор  С  начнет  разряжаться.
 Через  некоторое  время  (T  =  RC)  весь  заряд
конденсатора  «стечет»  через  сопротивление.  Сетка
лампы  утратит  положительны#  заряд,  ток  через
лампу  прекратится,  и  контакты  К2  вновь  разомкнут¬
ся.  Таким  образом,  можно  $егко  перевести  мгновен¬
ное  включение  контакта  Ki  в  длительное  замыкание
электрической  цепи  на  заданный  'промежуток  вре
менж.
 ДАТЧИКИ
 В  современной  автоматике  большая  группа  спе¬
циальных  технических  приспособлений  носят  назва¬
ние  датчиков.
 Управление  машинами  на  заводах-автоматах,
контроль  за  работой  различных  механизмов  выпол¬
няется  в  настоящее  время  на  расстоянии.
 Представьте  себе  машинный  зал  электростан¬
ции,  в  которой  установлено  несколько  паровых  тур¬
 Ряс.  16.  Элетстротшое  реле  времени.
 22

бин.  В  недалеком  прошлом  у  каждой  турбины  стоял
машинист  и  контролировал  ее  работу.  Уменьшила
почему-либо  турбина  число  оборотов  —  машинист
уже  спешит  к  паропроводу  и  увеличивает  доступ
пара.  Машинист  обходит  свою  турбину,  дотраги¬
вается  рукой  до  подшипников—не  нагрелись  ли  они
выше  положенной  нормы.  В  котельном  помещении
забот  еще  больше.  Необходимо  следить  за  давле¬
нием  пара  в  котле,  правильным  использованием
топлива  и  т.  д.  На  разных  местах  дежурили  тех¬
ники,  согласовывая  работу  машин  и  механизмов.
 На  современной  электростанции  вся  эта  работа
проводится  при  помощи  автоматов,  которые  по¬
сылают  сведения  о  состоянии  машин  на  объединен¬
ный  контрольный  пост.
 В  большом  и  светлом  помещении  расположены
щиты  с  контрольными  приборами.  В  центре  —  стол,
за  которым  сидит  инженер,  следящий  за  показа¬
ниями  приборов.
 Стоит  только  нагреться  какой-либо  чясти  маши¬
ны  выше  допустимой  нормы,  как  на  щите  зажигает¬
ся  сигнальная  красная  лампочка.  Одновременно  зво¬
нок  привлекает  внимание  дежурного,  а  специальный
измерительный  прибор  на  ищте  указывает  темпе¬
ратуру  той  машины,  которая  перегрелась.
 Дежурному  инженеру  остается  только  отдать
распоряжение  по  телефону  о  необходимости  изме¬
нишь  режим  работы  на  том  или  ином  участке.
 Центральная  станция  контроля  обычно  удале¬
на  от  тех  машин,  работу  которых  она  контролирует,
а  между  тем  ее  приборы  показывают  и  давление
пара  в  котлах,  температуру,  скорость  вращения,
уровень  воды  на  водонапорных  башнях  и  т.  п.
 Для  того  чтобы  передать  на  станцию  сведения
о  режиме  работы  машин,  и  применяют  различные
датчики,  которые  дают  эти  сведения  в  преобразо¬
ванном  виде.  Так  так  удобнее  всего  посылать  эти
сведения  при  помощи  электрического  тока  по  про¬
водам,  то  датчики  в  большинстве  случаев  и  являют¬
ся  такими  преобразователями,  которые,  восприни¬
мая  изменения  в  работе  механизмов,  превращают
их  в  электрический  ток.
 Вы  вполне  можете  изготовить  чувствительные
датчики  и  испытать  их  действие  в  школе  и  дома.
 Самым  простым  датчиком  будет  обыкновенная
кнопка  электрического  звонка,  так  как  она  дает
знать  о  приходе  наших  гостей.  Контактный  кнопоч¬
ный  датчик  может  работать  на  замыкание  и  раз¬
мыкание  цепи.  На  рисунке  17  показаны  конструкций
таких  кнопок.
 Представьте,  что  кнопка,  работающая  на  размы¬
кание,  будет  заделана  в  притвор  дверей  ка-датки
 вашего  сада  или  какого-нибудь  служебного  поме¬
щения.  Если  калитка  закрыта,  то  кнопка  окажется
в  нажатом  состоянии,  в  результате  контакты  А  и  В
окажутся  разомкнутыми.  Стоит  только  открыть
дверцу,  как  контакты  замкнутся  и  включат  элек¬
трическую  цепь  звонка.  Ваш  гость  даже  не  будет
знать  о  существовании  такой  сигнализации.  А  зво¬
нок  будет  всегда  извещать  вас  о  том,  что  через  ка¬
литку  кто-то  прошел.
 Не  злбудьте  при  этом,  что  проводку  звонка  через
сад  следует  питать  от  батарей  или  понижающего
напряжение  трансформатора  на  4—6  в.  Передача
по  проводам,  идущим  через  сад  тока  непосредствен¬
но  от  осветительной  розетки  с  напряжением  120  или
220  в,  недопустима  по  требованиям  техники  безо¬
пасности.
 Контактные  датчики  можно  использовать  для
сигнализации  в  самых  разнообразных  вариантах.
Можно  легко  построить  электрический  биллиард
с  контактными  датчиками,  автоматически  зажигаю¬
щими  лампы  на  номераторной  доске,  извещающей
 о 	числе  выигранных  очков.
 Рис.  17,.  Кнопки,  работающие  на  замыкание
и  размыкание  контактов.
 23

Такую  модель  легко  построить  самим.  Для  этого
необходимо  склеить  и  хорошо  выстрогать  ровную
деревянную  площадку  размером  800  X  600  X  22  мм.
Два  угла  ее  могут  быть  закруглены,  как  это  пока¬
зано  на  рисунке  18.  На  доске  высверливаются
лунки  диаметром  20—25  мм.  Разрез  такой  лунки
показан  на  рисунке.  Каждая  лунка  снабжена  двумя
контактными  медными  проволоками  диаметром
 1,5 	мм.
 В  электрической  схеме  такого  биллиарда  вклю¬
чается  столько  ламп,  сколько  лунок  на  его  поле.
Если  на  игровое  поле  бросить  несколько  шаров  и
при  помощи  кия  сделать  удар,  то  один  из  шаров,
а  может  быть  и  несколько  —  это  будет  зависеть  от
вашей  ловкости,  попадая  в  лунку,  замкнет  кон¬
тактные  датчики,  и  соответственно  загорятся  элек¬
трические  лампочки.
 Лампы  помещают  в  фанерную  коробку,  пере¬
гороженную  на  отдельные  квадратные  ячейки.
Каждая  такая  ячейка  заклеивается  сверху  папи¬
росной  бумагой  или  закрывается  матовым  стек¬
лом.
 На  оборотной  стороне  бумаги  наклеиваются  циф¬
ры,  обозначающие  число  очков.  Цифры  можно  выре¬
зать  из  старого  календаря  и  подклеить  их  на  стекло
или  бумагу  вашего  светового  номератора.  Число
выигранных  очков  будет  каждый  раз  вспыхивать
автоматически  в  виде  светящейся  цифры.
 Для  этой  модели  рекомендуем  вам  использовать
автомобильные  лампы  мощностью  15  вт  на  12  в.  Пи¬
тание  схемы  лучше  всего  выполнить  от  небольшого
понижающего  трансформатора  120/12  в  мощностью
25—50  вт.
 Контактные  датчики  можно  применить  и  в  более
сложных  моделях,  где  они  будут  вести  контроль
какого-либо  технологического  процесса.
 На  рисунке  19  показан  схематический  чертеж
модели  контактного  датчика  для  контроля  уровня
воды  в  баке.  На  деревянной  подставке  размером
400X160X20  мм  расположены  все  детали  этой
модели.  В  левой  части  кодел&рустанаэливается  же¬
стяной  бачок  7  размером  220  X  90  X  90  мм.  В  верх¬
ней  части  бачка  закрепляется  металлическая  кон¬
струкция  из  жести,  в  которой  устанавливаются  два
ролика  с  «ручейком».  Такие  ролики  можно  взять
из  «конструктора»  или  выточить  их  на  токарном
станке.
 Через  эти  ролики  перекидывается  металлический
тросик,  или  тонкий  металлический  «экранный  чу¬
лок»,  который  используют  радиолюбители.  С  одной
стороны  к  тросу  крепится  поплавок  (жестяная  ко¬
робка  из-под  обувного  крема  или  вазелина),  с  дру¬
 гой  стороны  крепится  шарик  из  латуни  диаметром
12—15  мм.
 Эта  система  уравновешивается  опытным  путем
с  таким  расчетом,  чтобы  небольшой  перевес  в  сто¬
рону  поплавка*  перетягивал  шарик.
 При  изменении  уровня  в  баке  подвижная  систе¬
ма  будет  приходить  в  движение,  и  шарик  будет
перемещаться  по  контактным  пластинкам  вдоль
стойки  6.  Стойка  эта  выполнена  в  виде  деревянного
желобка,  на  котором  укреплены  контактные  пла¬
стинки  1,  2,  3,  4,  5,  6,  7,  8,  9  из  латунной  фольги.
Электрическая  схема  соединений  показана  на  ри¬
сунке.  Ползунок  П  в  этой  схеме  конструктивно
представлен  латунным  шариком  5.  При  изменении
уровня  воды  в  баке  контакт  (шарик)  будет  подклю¬
чать  в  определенной  последовательности  лампы
сигнального  устройства.
 При  достижении  поплавком  дна  бачка  включит¬
ся  первый  контакт.  В  этот  момент  будет  не  только
гореть  первая  лампа,  но  и  зазвонит  звонок,  изве¬
щающий  о  том,  что  бак  пуст.  Лампочки  карманного
фонаря  устанавливаются  в  ячейки  указателя  уров¬
ня.  Эти  ячейки  могут  быть  выклеены  из  картона
или  сделаны  из  фанеры.  Ячейки  с  верхней  стороны
закрываются  матовым  стеклом,  на  левой  стороне
которого  обозначаются  условные  «кубометры»  воды,
находящейся  в  баке.
 Не  трудно  заметить,  что  такой  датчик  будет  дей¬
ствовать  скачкообразно.  Он  переключит  показатель
наличия  воды  в  баке  только  после  того,  как  уровень
воды  в  баке  понизится  или  повысится  на  некоторую
величину.  Существуют  датчики  и  непрерывного  дей¬
ствия.  Линейное  перемещение  поплавка  в  нашем
баке  может  переводиться  во  вращательное  движе¬
ние  ползунка,  скользящего  по  обмотке  реостата.
Такой  реостат  включается  в  одно  из  плеч  специаль¬
ной  схемы,  которая  называется  мостовой.  Посмот¬
рим,  как  работает  такая  схема.
 Если  бы  вы  на  ровной  площадке  выполнили  ка¬
навки  по  нашему  рисунку  (рис.  20  (1),  то,  про¬
пуская  воду  через  такую  систему,  заметили  бы,  что
водяные  потоки  пошли  бы  по  каналам  АБВ  и  АГВ.
Перемычка  БГ  заполнится  водой,  но  вода  в  ней
осталась  неподвижной.  Если  постепенно  закрывать
проток  на  участке  АБ,  перегораживая  канал  лопа¬
той,  то  вы  легко  убедитесь,  что  через  перемычку
БГ  пойдет  вода.  Это  понятно,  так  как  к  точке  А
приходит  прежний  поток  воды,  а  его  путь  на  уча¬
стке  АБ  заграждается;  когда  поток  ее  направляется
по  каналу  АГ,  уровень  воды  в  этом  канале  повы¬
шается,  и  вода  начинает  протекать  через  среднюю
перемычку.

Рис.  18.  Схема  и  конструкция  электрического  биллиарда
с  контактными  датчиками.

Рис.  19.  Модель  установки  для  контроля  уровня  воды  в  баке
при  помощи  поплавка  и  контактных  датчиков*
 Схема
уназателя  уровня

Рис.  20.  Схема  электрического  моста.
 В  схеме  моста  ток  подчиняется  таким  же  за¬
конам,  как  и  вода  в  наших  канавках.  Если  мы  со¬
ставим  схему  из  кар-манной  батарейки  БК  и  четы¬
рех  сопротивлений  Rlf  R2,  R3,  R4,  которые  равны
между  со-бой,  то  электрический  ток  в  диагонали  та¬
кого  мостика  БГ  будет  отсутствовать,  и  милли¬
амперметр,  включенный  в  эту  цепь,  ничего  не
покажет  (рис.  20  (2).  В  этой  схеме  сопротивление
Rt  может  быть  вьшшшено  в  виде  регулируемого
реостата,  скользящий  контакт  которого  П  может
быть  связан  с  осью  перемещающегося  мехаттзма.
 Предположим,  что  перемещение  поплавка
в  баке  поворачивает  ролик,  а  последний  через  си¬
стему  замедляющих  шестерен  поворачивает  ваш
реостат.  Стрелка  измерительного  прибора  МА  будет
отклоняться.  Угол  отклонения  этой  стрелки  будет
тем  больше,  чем  больше  изменится  сопротивле¬
ние  Rv  Сопротивление  и  (будет  в  данном  случае
тем  датчиком,  при  помощи  которого  линейное  пере¬
мещение  поплавка  в  баке  будет  преобразовано
в  электрическую  величину  тока.
 Шкала  измерительного  прибора  может  градуи¬
роваться  непосредственно  в  единицах  объема.
 Попробуйте  сами  собрать  такой  мостик.  В  ка¬
честве  сопротивления  Rt  возьмите  проволочный
«потенциаметр»  на  150  ом,  а  в  качестве  сопротив¬
лений  R2,  fls>  —  обычные  сопротивления  на
100  ом  каждое.  Источником  питания  будет  батарей¬
 ка  карманного  фонаря,  а  измерительным  прибо¬
ром—  миллиамперметр  на  5—10  ма.
 Будьте  осторожны  с  миллиамперметром,  сове¬
туем  вначале  защитить  его  последовательным  со¬
противлением  Изменяя  величину  этого  сопротив¬
ления,  можно  придавать  вашей  схеме  различную
чувствительность,
 Существуют  и  другие  датчики  которые,  изменяя
свое  сопротивление  под  действием  механических
сил,  переводят  эти  силы  в  электрическую  величину.
К  таким  датчикам  относятся  проволочные  тензо¬
метры.  Слово  «тензометр»  означает  измеритель  на¬
пряжения.
 Если  на  проволоку  натянутую  в  виде  струны,
навешивать  небольшие  грузы,  то  проволока  при
этих  нагрузках  будет  увеличивать  свой  провес.
 При  снятии  грузов  проволока  вследствие  своих
упругих  сжл  вновь  займет  первоначальное  положе¬
ние.  Эти  механические  воздействия  приводят  к  из¬
менению  величины  электрического  сопротивления
проволоки.
 При  механической  нагрузке  проволока  увеличи¬
вает  свое  сопротивление  проходящему  току,  а  при
снятии  нагрузки  уменьшает  это  сопротивление.
 Это  свойство  проволоки  было  использовано  для
создания  электрических  датчиков,  преобразующих
механические  силы  напряжения  в  электрические
токи.

Для  практических  целей  берут  константановую
проволоку  и  укладывают  ее  в  плоскую  галету,  как
это  показано  на  рисунке  21.
 Сделаем  деревянную  платформу  из  многослой¬
ной  фанеры  толщиной  15—20  мм  и  размером
400X250  мм.  На  оборотной  стороне  платформы  за¬
биваются  два  ряда  граммофонных  иголок,  на  ко¬
торые  укладывается  константановая  проволока
диаметром  0,05  мм.  В  каждой  галете  следует  уло¬
жить  15—20  витков  проволоки.  Длина  проволоки
в  галете  А  должна  быть  равна  длине  проволоки
и  в  галете  В.  После  того  как  проволока  образует
две  плоские  галеты  А  и  В,  доску  покрывают  спир¬
товым  лаком,  который  при  высыхании  приклеивает
проволоку  к  фанерной  доске.  Концы  этих  галетных
катушек  припаиваются  к  переходным  латунным
клеммам.
 С  другой  стороны  клеммы  1,  2,  3,  4  соединяются
с  более  толстой  проволокой,  которая  соединяет
наши  тензометры  со  схемой  мостика  (рис.  21).
 Если  перевернуть  нашу  конструкцию  на  другую
сторону,  то  получится  скамейка,  на  которую  можно
положить  груз  или  даже  встать  ногами.
 Имейте  в  виду,  что  чрезмерный  прогиб  скамейки
под  тяжестью  груза  может  привести  к  поломке  тен¬
зометров.  Прогиб  доски  допустим'  не  более  как  на
2—4  мм  в  средней  своей  части  по  отношению
к  полу.
 Перед  укладкой  константана  проверьте  упругие
свойства  вашей  доски  и,  при  необходимости  изме¬
няя  ее  длину,  добейтесь  необходимых  условий.
Когда  ваш  тензометрический  датчик  будет  готов,
включите  его  сопротивления  в  мостовую  схему.
Налаживание  работы  мостика  с  тензометрами
требует  большой  осторожности  и  терпения.
 В  этой  модели  чувствительность  измерительного
прибора  должна  быть  высокой,  так  как  изменения
сопротивления  тензометрических  датчиков  очень
малы  при  их  нагрузке.  Прежде  чем  включать  изме¬
рительный  прибор  (гальванометр  или  микроампер¬
 Нагрузка
 28
 Рис.  21.  Модель  тензометра  и  его  включение  в  схему  электрического  моста.
 Тензометры

Анод
 метр  со  шкалой  50  мка),  нужно  тщательно  сбалан¬
сировать  мост.  Иначе  говоря,  все  четыре  сопротивле¬
ния  Rl9  R2i  RZl  R4  при  отсутствии  механической
нагрузки  должны  быть  одинаковы.
 Практически  эти  сопротивления  выверяются  при
изготовлении.  Между  сопротивлениями  R±  и  R2  мож¬
но  включить  небольшое  переменное  проволочное
сопротивление  на  50—100  ом.
 Регулируя  это  сопротивление,  можно  добиться
баланса  мостика,  при  котором  ток  в  гальванометре
будет  отсутствовать.
 Предварительная  балансировка  моста  произво¬
дится  с  более  грубым  измерительным  прибором,  и
только  после  этого  включается  гальванометр.  Когда
балансировка  будет  закончена,  положите  нагрузку
или  встаньте  на  вашу  площадку.  Стрелка  прибора
отклонится,  и  ее  отклонение  будет  тем  больше,  чем
больше  сила,  действующая  на  площадку.
 Тензометры,  которые  употребляются  в  промыш¬
ленной  автоматике,  в  принципе  не  отличаются  от
изготовленных  вами.  Они  имеют  только  маленькие
размеры;  длина  галеты  таких  тензометров  всего
лишь  10—20  мм,  а  их  проволока  имеет  диаметр
в  несколько  десятков  микрон.
 Промышленные  тензометры  могут  наклеиваться
на  стенки  паровых  котлов,  и  с  их  помощью  изучают
те  напряжения,  -которые  испытывают  стенки  котлов
от  давления  пара.
 Иногда  тензометры  укрепляют  на  стальные  фер¬
мы  железнодорожных  мостов  и  с  их  помощью  изу¬
чают  вибрации  этих  ферм  и  их  прогиб  при  прохож¬
дении  железнодорожных  составов.
 В  заключение  этой  главы  мы  рассмотрим  с  вами
еще  один  датчик,  с  которым  вам  часто  придется
иметь  дело.  Этот  датчик  называется  фотоэлементом.
 Фотоэлемент  часто  называют  «электрическим
глазом».  Возможно,  что  последнее  название  стало
употребительным  после  того,  как  один  остроумный
конструктор  построил  большую  модель  человече¬
ского  глаза.  Внутри  глазного  яблока  был  помещен
фотоэлемент.  В  слабо  освещенной  комнате  глаз
был  открыт,  но  стоило  только  поднести  источ¬
ник  света,  и  глаз  закрывался.  В  этой  установке
удалось  в  какой-то  степени  моделировать  простей¬
ший  биологический  рефлекс.
 В  настоящее  врёмя  существует  большое  коли¬
чество  самых  разнообразных  фотоэлементов,  а  их
применение  настолько  многочисленно,  что  для  его
описания  не  хватило  бы  даже  «толстой»  книги.
 Фотоэлемент,  который  вы  легко  достанете  у  лю¬
бого  киномеханика,  —  это  фотоэлемент  ЦГ-3.  На
рисунке  22  показан  внешний  вид  этого  фотоэлемен¬
та.  Это  стеклянный  баллон  с  двумя  металлически¬
ми  колпачками.
 Не  будем  рассматривать  процессы,  которые
протекают  в  фотоэлементе,  уточним  только,  что
фотоэлемент  проводит  электрический  ток.  Если  фо¬
тоэлемент  затемнен,  то  электрический  ток  почти
отсутствует.  Чем  сильнее  будет  освещаться  фото¬
 Рис.  22.  Внешний  вид  фотоэлемента  ЦГ-3.
 Рис.  23.  Схема  фотореле.

элемент,  тем  большую  силу  тока  он  будет  прово¬
дить.
 Рабочие  значения  тока  у  фотоэлемента  невелики
и  требуют  предварительного  усиления  при  помощи
электронной  лампы.  Усиленные  токи  фотоэлемента
могут  уже  управлять  электромагнитным  реле,  кото¬
рое,  в  свою  очередь,  может  включить  или  выключить
большие  электрические  нагрузки.
 Таким  образом,  когда  утренний  рассвет  создаст
достаточную  освещенность  фотоэлемента,  его  ток,
усиленный  электронной  лампой,  выключит  электро¬
магнитный  выключатель,  и  электрическое  освещение
улид  большого  города  погаснет  автоматически.
 Для  работы  фотоэлемента  необходимо  исполь¬
зовать  ряд  вспомогательных  устройств,  которые  вме¬
сте  с  ним  образуют  фотореле  Схема  фотореле  при¬
ведена  на  рисунке  23.  Это  фотореле  работает  на
переменном  токе  и  состоит  из  трансформатора,
электронной  лампы  тина  6C4G,  телефонного  реле
и  фотоэлемента  типа  ЦГ-3.
 Эта  схема  может  бьгть  использована  в  различных
установках.
 Вторичная  обмотка  трансформатора  разбита  на
три  секции.  Первая  секпда  создает  напряжение
в  70  в  и  служит  для  управления  сеткой  лампы.
 Вторая  секция  накаливает  нить  электронной
лампы  типа  6С4С  и  имеет  напряжение  6  в.  Третья
секция  питает  анодную  цепь  лампы,  ее  напряжение
составляет  250  в.  Перемещая  ползунок  вдоль  сопро¬
тивления  /?2,  можно  выбрать  такой  режим  работы
лампы,  когда  ее  анодный  ток  будет  близким  к  нулю.
При  этом  фотоэлемент  будет  затемнен,  а  якорь  реле
отпущен,  так  как  ток  через  обмотку  реле  не  прохо¬
дит.  При  освещении  фотоэлемент  начнет  проводить
ток,  и  на  сопротивлении  появится  напряжение,
которое  создает  условия  (положительный  потенциал
на  сетке)  для  резкого  увеличения  тока  в  цепи  анода
лампы  и  реле.
 Появившийся  ток  в  обмотке  реле  намагнитит  его
сердечник,  и  якорь,  притянутый  сердечником,  за¬
мкнет  контакты  К.  Эти  контакты  и  включают  цепь
электромагнита  или  мотора,  который  начнет  рабо¬
тать  и  выполнит  свое  задание.
 Параллельно  катушке  реле  выключен  конденса¬
тор  емкостью  в  2  мкф.  Этот  конденсатор  сглажи¬
вает  пульсацию  тока  и  создает  устойчивую  работу
реле.
 Отдельные  детали,  из  которых  состоит  фотореле,
собираются  на  металлическом  шасси  (рис.  24).
 30
 Р*ис.  24.  Конструктивное  оформление  фотореле.

Здесь  же  устанавливается  трансформатор,
данные  которого  вы  найдете  на  странице  10  нашей
книги.
 Кроме  датчиков,  с  которыми  вы  познакомились,
существует  много  других  типов.  Все  эти  датчики
имеют  различный  принцип  действия,  и  вы  можете
найти  их  описание  в  специальной  технической  лите¬
ратуре,  а  с  некоторыми  из  них  вы  познакомитесь
при  постройке  различных  моделей,  описанных  в  этой
книге.
 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЕ  ДВИГАТЕЛИ
 При  постройке  моделей  нам  часто  придется  при¬
менять  электрические  двигатели.  Конечным  испол¬
нителем  в  автоматике  в  большинстве  случаев  являет¬
ся  какой-либо  электрический  двигатель.
 Предположим,  что  поплавковые  (электромеха¬
нические)  датчики  следят  за  уровнем  воды
в  смежных  шлюзах.  Когда  уровень  воды  в  шлюзах
сделается  одинаковым,  датчики  автоматически  воз¬
действуют  на  мотор,  и  последний  откроет  ворота
шлюзов.
 А  вот  другой  пример.
 В  большой  библиотеке  установлен  автоматиче-
 Рис.  25.  Коллекторный  моторчик.
 скин  транспортер,  на  котором  доставляются  книги
из  книгохранилища  в  читальный  зал.  Транспортер—
это  непрерывная  кольцевая  лента,  уложенная  на
ролики  и  приводимая  в  движение  электрическим
мотором.
 В  настоящее  время  электрический  двигатель  при¬
водит  в  движение  все  автоматические  станки.  Это
объясняется  исключительными  качествами  электри¬
ческих  двигателей.  Эти  двигатели  очень  послушны
в  управлении,  они  легко  изменяют  скорость  вра¬
щения,  позволяют  менять  направление  вращения,
их  остановки  и  повторный  пуск  выполняются  авто¬
матически  при  помощи  простой  кнопки.
 Маленькие  электрические  моторчики  постоянного
тока,  которые  многие  из  вас,  видимо,  уже  строилив
хорошо  работают  от  карманной  батарейки.  Эти  мо¬
торчики  не  мотут,  однако,  приводить  в  движение
модели,  которые  требуют  более  значительной  мощ¬
ности.
 Для  приведения  в  действие  небольших  модель¬
ных  транспортеров,  кранов,  подъемников  лучше
всего  воспользоваться  промышленными  типами  элек¬
трических  моторчиков.  К  таким  двигателям  относят¬
ся  небольшие  электрические  моторчики,  предназна¬
ченные  для  настольных  электрических  вентилято¬
ров,  швейных  машин,  небольших  пылесосов,  или
специальные  моторы,  предназначенные  для  модели¬
рования,  к  которым  относится  известный  мотор
«Пионер».
 Промышленные  моторчики  изготовляются  заво¬
дами  для  работы  от  переменного  или  постоянного
тока.  Электрические  моторчики  переменного  тока,
предназначенные  для  небольших  настольных  венти¬
ляторов,  очень  удобны,  их  мощность  от  30  до
100  вт,  а  число  оборотов  в  одну  минуту  обычно
составляет  от  1  ООО  до  3  000.
 У  этих  моторов  нельзя  изменять  направление
вращения  при  помощи  какого-либо  простого  пере¬
ключения.  Зато  во  всех  случаях,  где  автоматика
управления  модели  не  требует  изменения  направле¬
ния  вращения,  эти  моторчики  очень  удобны  и  на¬
дежны  в  работе.
 В  некоторых  моделях  необходимо  изменять  на¬
правление  вращения  мотора.  Так,  например,  опу¬
скание  и  подъем  кабины  электрического  лифта  или
передний  и  задний  ход  канатной  подвесной  дороги
требуют  автоматического  переключения  моторчика,
обеспечивающего  изменение  направления  вращения.
В  этом  случае  следует  применять  коллекторные  мо¬
торчики  постоянного  или  переменного  тока.  Такой
коллекторный  моторчик'  показан  на  рисунке  25.
Независимо  от  того,  будет  ли  этот  моторчик  пред¬
 31

назначен  для  работы  от  переменного  или  постоян¬
ного  тока,  направление  вращения  его  легко  изме¬
нить.
 С  этой  целью  необходимо  лишь  изменить
направление  тока  в  одной  из  его  обмоток  (в  обмотке
якоря  или  обмотке  статора).
 Проще  всего  изменение  направления  вращения
достигается  переключением  обмотки  якоря.  Такое
переключение  мотора  носит  название  реверсиро¬
вание  (реверс).
 К  щеткам  мотора  подходят  два  проводника
(рис.  26  (1),  соединяющие  щетки  с  обмотками  ста¬
тора.  Если  этот  моторчик  имеет  открытую  конструк¬
цию,  то  проводники,  подводящие  ток  к  щеткам,  до¬
ступны  и  их  легко  вывести  наружу.  Если  моторчик
имеет  боковые  крышки,  то  их  следует  осторожно
снять  и,  добравшись  до  щеток,  отпаять  проводники,
идущие  к  ним  в  точках  А  и  В.  Освободившиеся
проводники  наращивают,  а  к  щеткам  припаивают
 новые  проводники.  Затем  четыре  проводника  соеди¬
няются,  как  это  показано  на  схеме  рисунка  26  (2).
 Для  того  чтобы  быстро  менять  направление  вра¬
щения  мотора,  применяют  переключатели,  которые
при  помощи  одного  поворота  рукоятки  переключают
направление  тока  в  цепи  якоря.  В  наших  модельных
установках  для  этой  цели  мы  будем  применять  теле¬
фонные  ключи  (рис.  27).  Схема  включения  такого
переключателя  показана  на  рисунке  26  (2).  Теле¬
фонные  ключи  выполняются  с  различным  количе¬
ством  контактов;  при  выборе  такого  ключа  следует
обратить  внимание  на  расположение  этих  контак¬
тов,  их  число  и  работу.
 В  нашем  случае  ключ  должен  обеспечить  пере¬
ключение  контактов  А  и  В  с  контактов  1—2  на  кон¬
такты  3—4.  Это  приведет  к  необходимому  переклю¬
чению  тока  в  обмотке  якоря  мотора.  Переключение
мотора  на  обратный  ход  (реверсия)  может  быть
выполнено  при  помощи  реле  и  кнопочного  управле-
 32
 Рис.  26.  Переключение  обмоток  в  коллекторном  могорчике.

Рис.  27.  Конструкция  телефонного  ключа.
 ния  (рис.  28).  Для  выполнения  этой  схемы  можно
воспользоваться  телефонными  реле  типа  РМ.
Реле  Р1  должно  иметь  три  нормально  разомкнутых
контакта.  Два  из  них  будут  подключать  питание
к  схеме  мотора,  а  один  используется  как  контакт,
блокирующий  цепь  кнопки  К±.  Кнопка  Ki  работает
на  замыкание,  кнопка  К2  на  размыкание  цепи.  Если
замкнуть  кнопку  К±,  то  катушка  реле  Р±  получит
питание,  реле  «сработает»  и  замкнет  три  контакта,
включая  контакт  Б.
 Несмотря  на  то,  что  кнопка  К±  после  нажатия
вернется  в  исходное  состояние,  катушка  реле  Рг
останется  под  током,  так  как  контакты  Б  замыкают
(блокируют)  цепь  кнопки.  Для  того  чтобы  остано¬
вить  мотор,  необходимо  нажать  на  кнопку  К2,  раз¬
мыкание  тока  в  цепи  катушки  вернет  схему  к  исход¬
ному  состоянию.  Реле  Р2  служит  для  реверсии,  это
реле  должно  иметь  три  нормально  разомкнутых
контакта  и  два  нормально  замкнутых  контакта.
Кнопка  К3  обеспечивает  команду  «вперед»  и  кноп¬
ка  /С4  команду  «назад».  Напряжение,  необходимое
 для  питания  мотора,  должно  быть  согласовано
с  напряжением,  обеспечивающим  работу  реле.
 Число  оборотов  коллекторных  моторчиков  регу¬
лируется  при  помощи  реостатов,  которые  включают¬
ся  последовательно  с  мотором.  Для  регулировки
моторов  мощностью  от  30  до  100  вт  достаточно
иметь  реостат  с  сопротивлением  200—600  ом.  Вели¬
чина  сопротивления  выбирается  опытным  путем,  она
зависит  от  нагрузки  на  мотор  и  его  конструктивных
данных.  Уменьшать  число  оборотов  моторчика  в  не¬
сколько  раз  при  помощи  реостата  не  следует,  так
как  при  этом  мотор  теряет  свою  «тяговую»  силу.
 Когда  необходимо  иметь  небольшое  число  обо¬
ротов  для  приведения  в  действие  какой-либо  модели
(например,  подъемника),  применяют  редукторы.
 Редуктор  —  это  механический  преобразователь
скорости  вращения.
 Скорость  движения  транспортера  или  подъемни¬
ка  в  моделях  следует  принимать  равной  от  5  до
10  см/сек.
 Давайте  сделаем  небольшой  расчет,  который
покажет  нам,  во  сколько  раз  следует  замедлить  вра¬
щение  мотора,  который  делает  1  200  об/мин,  чтобы
с  его  помощью  можно  было  получить  движение
троса  в  подъемнике  со  скоростью  10  см/сек.
 Для  проведения  такого  расчета  нам  необходимо
вычислить  прежде  всего,  на  какую  высоту  подни¬
мется  трос  с  грузом  Р  за  один  полный  оборот  бара¬
бана  лебедки.  Диаметр  барабана  лебедки  2,5  см.
 Эта  высота  определится  умножением  диаметра
барабана  на  число  ти  =3,14.
 Таким  образом,  за  каждый  оборот  лебедки  груз
будет  поднят  на  высоту
 h  =  3,14  -2,5  =  7,85  см.
 Так  как  мы  решили,  что  скорость  подъема  долж¬
на  быть  равной  10  см/сек,  то  для  выполнения  этого
условия  наш  барабан  должен  будет  в  течение  одной
секунды  сделать
 10  :  7,85  =  1,27  об/сек.
 В  течение  минуты  барабан,  лебедки  сделает
, 	1,27 	X 	60 	=  76,2  об/мин.
 Так  как  наш  мотор  делает  1  200  об/мин,  замедле¬
ние  вращения,  которое  мы  должны  будем  иметь  на
редукторе,  составит
 1 	200  :  76,2  =  15,7  (или  округленно  16)  раза.
 Эта  величина  будет  называться  коэффициентом
редукционной  передачи.
 Следовательно,  необходимо  подобрать  такой  ре¬
дуктор,  который  при  шестнадцати  поворотах  червяч¬
ной  шестерни  поворачивал  бы  круглую  шестерню
всего  на  один  оборот.
 3 	Модели-автоматы
 33

Во  многих  машинах  применяются  редукторы,
состоящие  из  двух  (или  нескольких)  шестеренок
или  из  шестеренки  с  червячной  передачей.
 Чтобы  изготовить  такой  редуктор,  необходимо
хорошо  владеть  искусством  работы  на  токарном
и  фрезеровальном  станке.
 Посмотрим,  как  работает  редуктор,  в  котором
используется  фрикционная  передача  (рис.  29).  При
фрикционной  передаче  вращение  от  одного  колеса
к  другому  передается  при  помощи  силы  трения.  Оба
колеса  А  и  Б  прижимаются  друг  к  кругу  с  некото¬
рой  силой,  которая  создается  пружиной  3.  Если
пренебречь  скольжением  (которое  может  быть  ма¬
лым),  то  можно  сказать,  что  число  оборотов  верх¬
него  колеса  А  будет  во  столько  раз  меньше  числа
оборотов  нижнего  колеса  Б,  во  сколько  раз  диаметр
колеса  А  будет  больше  диаметра  колеса  Б.  Если
 Обмотки
 статора
 диаметр  большого  колеса  сделать  равным  160  мм,
а  диаметр  малого  колеса  равным  10  мм,  то  один
полный  оборот  большого  колеса  будет  соответство¬
вать  16  оборотам  малого  колеса.  Такая  фрикцион¬
ная  передача  как  раз  удовлетворит  нашим  требова¬
ниям  в  подъемнике.  Фрикционные  передачи  просты
в  изготовлении,  и  вы  легко  сделаете  ее  в  вашем
кружке.
 Колесо  А  вырезается  из  листового  алюминия  тол¬
щиной  5  мм,  это  колесо  можно  сделать  и  из  фанеры,
хотя  в  этом  случае  всегда  можно  ожидать,  что  ко¬
лесо  искривится  и  точность  работы  вашего  фрик¬
ционного  редуктора  нарушится.
 Колесо  А,  планшайба  2  и  вал  1  с  барабаном
лебедки  7  после  сборки  следует  проточить  в  цент¬
рах  токарного  станка.  Эта  обработка  придает  пра¬
вильную  форму  диску,  и  он,  как  говорят  механики,
 Якорь
 34
 Рис.  28.  Реверсия  мотора  при  помощи  реле  и  кнопочного  управления.

Рис.  29.  Редукторная  передача  с  фрикционным
сцеплением.
 не  будет  «бить».  Иначе  говоря,  все  точки,  располо¬
женные  по  окружности  диска  А,  будут  одинаково
отстоять  от  его  центра  (оси  вращения).
 Маленькое  колесо  Б  имеет  диаметр  всего  10  мм,
и  его  легко  выполнить  путем  простой  насадки  на
вал  моторчика  резиновой  трубки.  В  качестве  такой
трубки  возьмите  кусок  вакуумной  толстостенной
трубки.  Трубка  должна  туго  надеваться  на  вал
мотора.  Внешний  диаметр  трубки  обрабатывается
до  заданной  расчетом  величины.
 В  приведенной  конструкции  моторчик  крепится
на  железной  полосе  4  размером  360  X  40  X  2  мм.
Железная  полоса  крепится  на  винты  к  железному
угольнику  5,  который,  в  свою  очередь,  закрепляется
на  деревянной  конструкции  вашей  модели  8.  Укреп¬
ленная  таким  образом  полоска  подтягивается  при  по¬
мощи  пружины  3  и  создает  необходимое  сцепление
фрикционной  передачи.  Сила  натяжения  пружины
выбирается  опытным  путем.  Пружину  следует  изгото¬
 вить  из  стальной  проволоки  диаметром  1  мм  путем
намотки  ее  на  круглой  ровной  болванке  диаметром
10  мм  в  токарном  станке.  Если  вы  сами  не  сможете
это  сделать,  то  обратитесь  за  советом  к  старшим,
более  опытным  товарищам.
 Такую  фрикционную  передачу  для  замедления
вращения  мотора  можно  применить  во  многих  моде¬
лях.  Она  будет  пригодна  для  привода  карусельного
конвейера,  подъемника,  канатной  дороги  и  других
конструкций.
 Некоторые  моторы  выпускаются  заводами  уже
с  готовыми  редукторами.  К  таким  моторам  относят¬
ся  небольшие  моторчики  переменного  тока,  извест¬
ные  у  электротехников  под  названием  моторов
Уорена.  Мотор  Уорена  —  это  синхронный  однофаз¬
ный  двигатель.  Он  имеет  небольшие  размеры  и  на¬
дежен  в  работе.  Статор  этого  мотора  набран  из
пластин  трансформаторной  стали.  Полюсные  нако¬
нечники  этого  мотора  раздвоены,  как  это  показано

Рис.  30.  Синхронный  однофазный  моторчик  с  редуктором.

на  рисунке  30  А.  Такая  конструкция  образует  четы¬
ре  магнитных  полюса.  На  двух  полюсах  надеты  ко¬
роткозамкнутые  медные  витки.  Конструкция  создает
в  межполюсном  пространстве  вращающееся  магнит¬
ное  поле.  Ротор  этого  мотора  состоит  из  стальных
пластинок,  форма  которых  показана  на  рисунке.
При  работе  мотора  ротор  увлекается  вращающимся
магнитным  полем  статора  и  приходит  в  движе¬
ние.
 Скорость  движения  ротора  постоянна.  Вал  рото¬
ра  связан  с  редуктором,  замедляющим  вращение
выходного  вала.
 Наша  промышленность  выпускает  эти  моторы
со  скоростями  вращения  вала  после  редуктора
 2 	об/мин  и  60  об/мин  при  частоте  переменного  тока
50  гц.  Эти  моторы  широко  применяются  в  автома¬
тике.  Благодаря  малым  размерам  и  малой  скорости
вращения  вала  они  хорошо  согласуются  с  масшта¬
бом  модельных  конструкций.
 В  автоматике  для  выполнения  простых  движе¬
ний  —  «открыть»,  «закрыть»  —  часто  применяют
 Рис  31.  Схема  солено
идного  двигателя.
 Катушка
 Рис.  32.  Применение  соленоидного  двигателя  для
открывания  крана.
 2  отв.  для
проводов
 Соленоидный
 двигатель
 37

электромагнитные  или  соленоидные  двигатели.  Кон¬
струкция  соленоидного  двигателя,  работающего  на
постоянном  токе  (рис.  31),  представляет  собою  ка¬
тушку,  обмотанную  изолированной  медной  прово¬
локой.
 При  пропускании  через  катушку  тока  магнитное
поле  катушки  втягивает  железный  сердечник.
 К  концу  сердечника  прикрепляется-  тяга,  которая
управляет  каким-либо  механизмом.  Катушка  поме¬
щается  в  железный  кожух,  в  нижней  части  катушки
укрепляется  дополнительный  неподвижный  желез¬
ный  стержень.  Такая  конструкция  обеспечивает  до¬
статочное  тяговое  усилие.  При  появлении  тока
в  катушке  соленоидный  двигатель  действует  рыв¬
ком.
 В  большинстве  случаев  после  выключения  тока
в  катушке  сердечник  должен  возвращаться  в  перво¬
начальное  положение.  Возврат  достигается  при
помощи  пружины.  В  модельных  конструкциях  можно
 применять  для  этих  целей  авиационную  резину.  На
рисунке  32  показана  схема  применения  рассмотрен¬
ного  соленоидного  двигателя  для  управления  кра¬
ном,  открывающим  и  закрывающим  воду  в  питьевой
фонтанной  колонке.
 В  приведенной  конструкции  (рис.  31)  катушка
имеет  3  ООО  витков  эмалированного  провода  диа¬
метром  0,35  мм.  Катушка  рассчитана  на  питание
постоянным  током  от  селенового  выпрямителя,
дающего  напряжение  25—30  б.  Ток,  потребляемый
катушкой,  составляет  1,2  а.
 Кран  (рис.  32)  приводится  в  действие  соленои¬
дом  при  помощи  рычажного  сочленения.  Привод
может  быть  выполнен  также  при  помощи  тонкого
стального  тросика,  перекинутого  через  ролики.
 При  изготовлении  крана  необходимо  обратить
внимание  на  тщательную  «притирку»  закрывающего
конуса  и  на  точное  изготовление  уплотнительной
втулки.

2. 	АВТОМАТИЧЕСКАЯ  СИГНАЛИЗАЦИЯ
 мерцающий  электрический  маяк
 У  скалистых  берегов  моря,  где  корабль  может
легко  наскочить  на  подводные  рифы,  строят  маяки.
 Маяк  —  это  путеводное  сигнальное  устройство.
Обычно  на  высокой  башне  устанавливается  фонарь,
который  зажигается  каждую  ночь  и  предупреждает
мореходов  о  наличии  подводных  препятствий.
 Маяки  возникли  давно.  У  древних  египтян  они
строились  в  виде  каменных  башен  из  песчаника,  на
которых  горел  костер.  Еще  недавно  в  маяках  при¬
меняли  керосиновые  лампы.
 Проходило  время,  техника  шла  вперед,  а  вместе
с  ней  совершенствовались  и  сигнальные  устройства
в  мореходном  деле.
 Башня  современного  маяка  строится  из  железо¬
бетона  или  легких  металлических  конструкций.
Верхняя  камера  такой  башни  уже  не  имеет  громозд¬
кой  керосиновой  лампы.  По  вечерам  не  слышно
шагов  сторожа,  который  бы  поднимался  по  скри¬
пучим  ступеням  в  надежде  зажечь  свою  путеводную
«звезду».
 Все  это  делают  машины,  управляемые  автомата¬
ми,  по  заданному  человеком  расписанию.
 Большая  электрическая  лампа,  мощность  кото¬
рой  достигает  иногда  10  кет,  находится  в  центре
фонарного  устройства.  Эта  лампа  зажигается  при
помощи  электромагнитного  выключателя,  который
управляется  либо  специальным  часовым  механиз¬
мом,  или  фотореле.  Если  это  управление  выполняет¬
ся  при  помощи  фотореле,  то  такой  маяк  зажигается
автоматически  при  наступлении  сумерек.  При  утрен¬
нем  рассвете,  когда  фотоэлемент  окажется  осве¬
щенным,  лампа  маяка  автоматически  гаснет.  Энер¬
гия,  необходимая  для  питания  лампы  и  всех
 автоматических  устройств  маяка,  поступает  от
электрической  сети.  На  станции  маяка  имеется  не¬
большая  дизельная  электростанция  мощностью
15—20  /сет,  которая  автоматически  запускается,
если  почему-либо  прекратится  подача  энергии  из
централизованной  сети.
 Давно  было  замечено,  что  мерцающий  свет  луч¬
ше  привлекает  внимание  людей,  наблюдающих  за
ним  с  большого  расстояния.  Если  светящаяся  точка
излучает  всегда  одно  и  то  же  количество  света,  то
глаз  привыкает  к  ней  и  теряет  при  этом  свою  пер¬
воначальную  чувствительность.
 Таким  образом,  две  одинаковые  лампы,  находя¬
щиеся  рт  вас  на  расстоянии  в  несколько  километров,
будут  по-разному  восприниматься  вашими  глазами
если  одна  из  них  будет  периодически  гаснуть  и  за¬
жигаться,  а  другая  гореть  непрерывно  —  мерцаю¬
щий  свет  будет  лучше  виден.
 Для  получения  мерцающего  света  на  маяках
обычно  устанавливают  вращающиеся  «шторные
барабаны»,  которые  приводятся  в  движение  неболь¬
шими  электрическими  моторчиками.
 В  нашей  модельной  конструкции  мерцающего
маяка  (рис.  33)  периодическое  включение  и  выклю¬
чение  света  на  башне  мы  выполняем  автоматиче¬
ским  размыканием  и  замыканием  тока  в  цепи  лам¬
пы.  На  настоящих  маяках  этот  прием  не  выпол¬
няется,  так  как  частые  включения  и  выключения
лампы  мощностью  в  10  кет  приводят  к  быстрому
износу  ее  нити.  В  модели  для  лампы  мощностью
в  15  вт  периодическое  выключение  ее  при  помощи
автомата  вполне  допустимо.  Для  этой  цели  можно
использовать  моторный  переключатель  с  контакт¬
ным  барабаном.  Число  оборотов  небольшого  мотор¬
чика  можно  понизить  при  помощи  фрикционной
 39

Вязка
 алюминиевой
 проволокой
 передачи,  описание  которой  дано  в  предыдущей  гла¬
ве.  Можно  воспользоваться  готовым  моторчиком
Уорена,  который  дает  на  оси  два  оборота  в  одну
минуту.
 Другой  способ,  при  помощи  которого  можно
выполнить  периодическое  включение  лампы  маяка,—
это  применение  мультивибратора.
 Мультивибратор  (рис.  34)  представляет  собой
электронный  генератор,  который  создает  электри¬
ческие  импульсы,  действующие  на  катушку  реле.
Реле,  в  свою  очередь,  замыкает  и  размыкает  цепь
лампы  маяка.
 В  этой  схеме  следует  использовать  реле  типа
РМ  с  обмоткой  катушки,  состоящей  из  8  ООО  вит¬
ков  эмалированной  проволоки  диаметром  0,1  —
0,15  мм.  Число  замыканий  контактов  во  времени
регулируется  переменными  сопротивлениями  в  се¬
точных  цепях  лампы.
 В  приведенной  схемё  можно  получить  от  20  и
более  включений  в  течение  одной  минуты  вслед¬
ствие  чего  лампа  маяка  будет  вспыхивать  через
каждые  три  секунды.  Это  время  может  быть  еще
увеличено,  если  вы  возьмете  конденсаторы  С1  и
С2  большей  емкости.
 Мультивибратор  может  быть  смонтирован  на
одном  шасси  с  выпрямителем.
 В  качестве  силового  трансформатора  можно
использовать  готовый  трансформатор  ЭЛС-2  или
трансформатор  от  приемника  АРЗ.  Силовой  транс¬
форматор  и  лампа  мультивибратора  монтируются  на
металлическом  шасси  размером  120X^00X^0  мм.
 Рис.  33.  Конструкция  модели  маяка.
 Панель  850  х  510  х  25
 мм
 40

Рис.  34.  Схема  мультивибратора  для  управления
лампой  маяка.
 Вся  модель  размещается  на  деревянной  панели
размером  850  X  510  X  25  мм.  Башня  маяка  выпол¬
няется  из  железной  проволоки  диаметром  5  мм.  Че¬
тыре  угловые  опоры  и  фермы  выгибаются  по  при¬
веденному  чертежу.
 Проволока  должна  быть  очищена  мелкой  шкур¬
кой.  Отдельные  детали  башни  вяжутся  при  сборке
алюминиевой  проволокой  диаметром  1—2  мм.  В  пра¬
вой  части  модели  устанавливается  макет  домика,
в  котором  располагается  автоматика.
 На  рисунке  35  приведен  общий  вид  такой  мо¬
дели.
 АВТОМАТ,  УПРАВЛЯЮЩИЙ  УЛИЧНЫМ
ДВИЖЕНИЕМ
 В  больших  городах,  население  которых  достигает
нескольких  миллионов,  потоки  автомашин  и  пеше¬
ходов  интенсивно  движутся  по  улицам.  Для  того
чтобы  безопасно  перейти  улицу,  на  перекрестках
стоят  регулировщики  уличного  движения,  милицио¬
неры  (сотрудники  ОРУД  —  отдела  ,  регулирования
уличного  движения).
 Посмотрите  на  однообразные  и  повторяющиеся
движения  этого  человека,  и  вы  заметите,  что  его
можно  сравнить  с  машиной,  выполняющей  не  очень
сложную  работу.
 В  последние  годы  таких  регулировщиков  на  ули¬
цах  больших  городов  часто  заменяют  светофоры.
 Светофор  —  это  фонарное  сигнальное  устрой¬
ство,  зажигающее  лампы  разных  цветов  и  сигнали¬
зирующее  транспорту  о  свободном  или  закрытом
пути.  Светофор,  подвешенный  в  центре  перекрестка
улицы  на  высоте  4—5  м,  хорошо  виден  издали  води¬
телям  автомашин.  Зеленый  цвет,  как  обычно,  озна¬
чает  свободный  проезд,  а  красный  —  остановку.  Так
как  на  перекрестке  улицы  скрещиваются  под  пря¬
мым  углом,  то  светофор  одновременно  подает  два
цветных  сигнала.  Все  водители  машин,  передви¬
гающиеся  по  главной  магистрали,  будут  наблюдать
 Рис.  35.  Модель  маяка,  выполненная  юными  техниками
в  Свердловском  дворце  пионеров.
 41

красный  сигнал  светофора  и  прекратят  свое  дви¬
жение.  В  этот  же  самый  момент  водители  транспор¬
та  и  пешеходы  другой  улицы  будут  наблюдать  зеле¬
ный  сигнал,  означающий  свободный  путь.  Через
одну  минуту  светофор  изменит  свои  сигналы  на
обратные.  Таким  образом,  светофор  поочередно
открывает  движение  на  перекрестке.
 Первые  светофоры  переключались  вручную
с  этих  же  перекрестков  дежурными  регулировщи¬
ками.  Однако  несогласованные  действия  регулиров¬
щиков  на  соседних  перекрестках  вдоль  магистрали
стали  вызывать  на  улицах  то  большие  скопления
транспорта  и  людей,  то,  наоборот,  ненужные  разре¬
жения.
 Для  того  чтобы  согласовать  движение  не  только
на  соседних  перекрестках,  но  и  вдоль  всей  магист¬
рали,  в  ряде  случаев  производят  зажигание  ламп
из  одной  центральной  станции  регулировки  улич¬
ного  движения.
 На  этой  станции  находится  регулировщик,  кото¬
рый  одним  переключателем  одновременно  управ¬
ляет  движением  на  всех  перекрестках  города.  Та¬
кое  устройство  создает  ритмичность  движения.  Но
и  этих  технических  усовершенствований  оказалось
недостаточно,  и  дежурный,  переключающий  свето¬
форы,  на  центральных  магистралях  был  заменен
машиной-автоматом.
 Этот  автомат  представлял  собою-  электрические
часы  и  систему  реле,  которые  заменили  труд  чело¬
века.
 В  дежурном  помещении  была  установлена  карта
улиц  города  с  маленькими  лампочками  на  пере¬
крестках,  каждая  такая  лампочка  на  карте  была
связана  с  рабочей  лампой  светофора.  Если  почему-
либо  лампа  светофора  портилась,  то  соответственно
не  зажигалась  и  маленькая  сигнальная  лампа  на
карте,  извещая  таким  образом  о  неисправности  све¬
тофора.  Дежурному  оставалось  только  наблюдать
за  картой  и  иногда  сообщать  ремонтной  бригаде
 о 	неисправности  светофоров.
 Если  вас  заинтересовала  автоматика  переключе¬
ния  светофоров,  то  мы  с  вами  вполне  можем  при¬
ступить  к  постройке  такой  модели.
 Наша  действующая  модель  будет  много  проще
тех  сложных  схем  автоматики,  которые  применяют¬
ся  в  настоящее  время  для  этих  целей.
 Электрическая  схема  автоматической  регулиров¬
ки  светофоров  в  нашей  модели  приведена  на  рисун¬
ке  36.  Ограничимся  пока  четырьмя  светофорами.
 Первая  часть  схемы  (рис.  36 	(I) 	будет
 размещена  в  будущем  макете  улицы  города  и
представляет  собою  лампы  карманного  фонаря  JIt
 и  Л2,  объединенные  попарно  в  каждом  из  четырех
светофоров.  Вторая  часть  схемы  (рис.  36  (II)  пред¬
ставляет  собою  кабель,  состоящий  из  девяти  изо¬
лированных  проводов,  уложенных  в  одной  резиновой
трубке  длиной  4—5  м.  Третья  часть  схемы
(рис.  36  (III)  объединяет  устройства  централь¬
ной  станции  автоматической  регулировки  свето¬
форами.
 Таким  образом,  наша  будущая  модель  будет
состоять  из  макета  улицы  города  с  установленными
на  ее  перекрестках  светофорами  и  станции  автома¬
тической  регулировки,  соединенных  друг  с  другом
кабелем.  Такое  разделение  модели  позволит  пока¬
зать  управление  светофорами  на  расстоянии.
 Наша  станция  автоматического  регулирования
будет  содержать  трансформатор  ТР,  питающий  всю
установку,  реле  и  автоматический  переключатель  Му
приводимый  в  действие  маленьким  моторчиком
Уорена  или  часовым  механизмом.
 Проследим,  как  работает  вся  схема.  Если  кон¬
такты  АБ  в  настоящий  момент  замкнуты  при  помо¬
щи  вращающегося  переключателя  М,  то  ток  с  обмот¬
ки  трансформатора,  напряжение  на  которой  равно
25  в,  выпрямленный  селеновым  выпрямителем,  на¬
правится  в  катушку  реле  Р.  Реле  сработает,  и  кон¬
такт  Kt  будет  замкнут,  а  контакт  К2  разомкнут,
в  результате  все  лампы  Л±  будут  гореть.  Через  одну
минуту  вращающийся  переключатель  разомкнет
контакты  АБ,  и  реле  вернется  в  исходное  состояние.
Контакт  К2  окажется  замкнутым,  а  контакт  К±  ра¬
зомкнутым.
 При  таком  положении  лампы  Л±  окажутся  вык¬
люченными,  а  лампы  Л2  получат  питание.  Так  как
переключатель  М  будет  продолжать  свое  вращение,
то  лампы  светофора  будут  зажигаться  поочередно,
сменяя  красные  и  зеленые  сигналы  на  перекрестках
города.
 Познакомившись  с  общей  схемой  нашей  модели,
перейдем  к  разбору  ее  конструкции.
 На  рисунке  37  представлена  конструкция  свето¬
фора.  Коробка  светофора  может  быть  склеена  из
плотного  картона.  Предварительно  лучше  вычер¬
тить  ее  развертку.  Круглые  отверстия  в  картоне
хорошо  было  бы  выбить  при  помощи  пробойника.
Такой  пробойник  можно  приготовить  из  куска  же¬
лезной  трубы  соответствующего  диаметра,  заправив
на  токарном  станке  ее  торцовую  кромку  в  виде
режущей  грани.  Для  этих  целей  можно  взять  также
латунную  гильзу  от  охотничьего  ружья.
 Положив  на  торцовую  часть  дерева  разме¬
ченную  заранее  заготовку,  выбивают  отверстия.
 Светофор  разделен  на  две  камеры  картонной
 42

Рис.  36.  Схема  автоматической  станции  для  управления  уличным  движением.

перегородкой,  в  той  и  другой  камере  помещены
лампочки  карманного  фонаря.  Две  лампы  JIX  и  Лъ
соединяются  так,  как  это  показано  на  схеме.  Таким
образом,  из  каждого  светофора  будет  выходить  три
проводника,  которые  после  установки  светофоров
будут  сведены  в  кабель,  идущий  к  станции  управ-
тения.  Окна  светофора  закрываются  с  внутренней
стороны  коробки  цветным  целлофаном.  Чередование
цветов  показано  на  рисунке.  Если  почему-либо  не
удастся  иметь  готовый  красный  и  зеленый  целло¬
фан,  то  можно  приготовить  цветную  пленку  самим.
В  качестве  основы  необходимо  взять  отмытую  кино¬
ленту.  Для  приготовления  красного  светофильтра
используют  красный  лак  для  ногтей,  а  для  приго¬
товления  зеленого  берут  флакон  бесцветного  лака
для  ногтей  и  добавляют  туда  немного  анилиновой
зеленой  краски  (например,  бриллиантовой  зелени,
которую  можно  купить  в  аптеках  в  готовом  ра¬
створе)  .
 Изготовление  самих  светофоров  не  встретит
больших  затруднений,  гораздо  больше  труда  при¬
дется  затратить  на  изготовление  макета  городской
улицы.
 Макет  улицы  желательно  масштабно  согласо¬
вать  с  размером  светофора.
 Наиболее  сложной  частью  модели  является
станция  автоматической  регулировки.  Эта  станция
 Соединение  ламп
Концы  1,2,3  выпускаются
через  основание  светофора;
 Рис.  37.  Конструкция  светофора.
 Трубка  для
 закладки
 проводов

собрана  на  металлическом  шасси  размером  300  X
X  160X40  мм.  С  задней  стороны  закреплена
стойка  из  фанеры  размером  300  X  450  мм.  На  этой
стойке  приклеивается  план  части  города,  представ¬
ленный  в  макете.  В  пунктах  расположения  светофо¬
ров  прорезаются  два  окна.  Диаметр  этих  отверстий
соответствует  цоколю  ламп  накаливания.  Лампочки
карманного  фонаря  вставляются  с  лицевой  стороны
панели.  Для  плотного  крепления  ламп  в  отверстиях
можно  применить  подмотку  из  изоляционной  лен¬
ты.  Укрепленные  таким  образом  лампы  соединяются
при  помощи  пайки  с  общей  схемой,  как  это  пока¬
зано  на  рисунке  36.
 Лампы  карманного  фонаря  рассчитаны  на  работу
под  напряжением  3,5  в  при  токе  0,28  а.  Это  соста¬
вит  мощность  3,5  X  0,28  =  0,98.  вт,  или  округленно
 1 	вт.
 В  нашей  установке  будут  работать  одновременно
восемь  ламп  (четыре  лампы  в  светофорах  и  четыре
лампы  на  контрольном  щите).  Таким  образом,  мощ-_
ность,  необходимая  для  питания  ламп,  составит  око¬
ло  8  вт.  Потребление  мощности  для  нужд  реле  очень
невелико  и  составит  не  более  3—5  вт.  Таким  обра¬
зом,  трансформатор  будет  иметь  мощность  15  вт
в  том  случае,  конечно,  если  вы  не  захотите  увели¬
чить  число  светофоров  в  вашей  модели.
 Расчет  трансформатора  и  его  постройку  вы  вы¬
полните,  как  это  сказано  в  первой  главе.
В  качестве  автоматического  переключателя  ламп
используется  телефонное  реле  с  одной  нор¬
мально  замкнутой  и  одной  нормально  разомкнутой
парой  контактов  (контакты  Kv  К2)•  Реле  управляет¬
ся  моторным  переключателем.  На  ось  мотора  Уорена
закрепляется  диск  толщиной  10  мм  и  диаметром
60  мм.  Этот  диск  следует  выточить  на  токарном
станке  из  дерева  или  какой-либо  пластмассы.
В  центре  диска  крепится  металлическая  планшайба
с  винтом,  закрепляющим  диск  на  валу  мотора.  Диск
пропиливается  в  двух  диаметрально  противополож¬
ных  точках  при  помощи  лобзика,  и  в  эти  отверстия
закрепляется  полоска  из  медной  фольги  или  тонкой
жести.  Эта  полоска  замыкает  щетки  А  и  Б  при
повороте  диска.  Если  вами  будет  использован  мо¬
тор  Уорена,  который  дает  на  валу  2  об/мин,  то
ваши  светофоры  будут  изменять  свои  сигналы  че¬
рез  каждые  15  сек.
 Соединение  щеток  Л  и  £  на  заданный  промежу¬
ток  времени  может  иметь  и  другие  технические  ре¬
шения.'  Здесь  можно  применить  часовой  механизм,
от  старого  испорченного  будильника,  использовав
его  в  качестве  редуктора  между  замыкающим  ди¬
ском  и  обычным  моторчиком  типа  «Пионер».  Если
 в  вашей  компании  строителей  модели  окажется
опытный  радиолюбитель,  то  в  качестве  управляю¬
щего  механизма  можно  использовать  мультивибра¬
тор  (ламповый  генератор,  частота  импульсов
которого  может  быть  сделана  очень  малой  —
1—2  импульса  в  минуту).
 Схема  мультивибратора,  выключающая  лампу
маяка,  приведенная  на  рисунке  34,  может  быть
использована  и  для  переключения  светофоров.
В  этой  схеме  следует  заменить  реле,  согласовать
число  витков  его  катушки  с  ламповой  схемой
мультивибратора  и  заменить  конденсаторы  в  сеточ¬
ных  цепях  мультивибратора  на  конденсаторы  ем¬
костью  по  6  мкф  каждый.  Здесь  хорошо  будут  ра¬
ботать  конденсаторы  типа  КБГ-МН,  рассчитанные
на  рабочее  напряжение  600  в.
 АВТОМАТИЧЕСКИЙ  СТОРОЖ,  ОХРАНЯЮЩИЙ
ЗАПРЕТНУЮ  ЗОНУ  (ЕМКОСТНЫЙ  ДАТЧИК)
 Сигнальные  устройства,  извещающие  о  каких-
либо  изменениях  в  окружающей  их  обстановке,
весьма  многочисленны.  Самым  простым  сигнализа¬
тором  является  обычная  установка  электрического
звонка,  смонтированная  в  вашей  квартире.  Ваш
гость  уже  не  стучит  в  двери  деревянным  молотком,
как  это  делали-наши  прадеды  сто  лет  назад,  а  на¬
жимает  кнопку  электрического  звонка,  и  вы  спе¬
шите  открыть  двери.  Электрический  звонок  почти
не  изменил  своей  конструкции  за  последние  пятьде¬
сят  лет,  но  устройства,  приводящие  его  в  действие,
стали  очень  разнообразны.
 Эти  устройства,  как  вы  уже  знаете,  носят
название  датчиков.  Сигнал  о  том,  что  к  две¬
рям  вашего  дома  подошел  человек,  может  быть
передан  на  звонок  различным  способом.  Можно
избавить  посетителя  от  нажатия  кнопки,  применив
механический  контактный  датчик.  Последняя  сту¬
пень  лестницы  или  площадка  перед  дверью,  если
они  выполнены  из  дерева,  могут  несколько  проги¬
баться  под  тяжестью  человека  и  замыкать  контакты
специальной  кнопки,  скрытой  под  полом.
 Такой  электромеханический  датчик  обладает  все
же  существенными  недостатками.  Во-первых,  пло¬
щадка  перед  дверью  может  оказаться  каменной  и
не  будет  прогибаться,  как  мы  имели  в  виду,  во-
вторых,  прогиб  деревянной  площадки  будет  зависеть
от  веса  человека,  находящегося  на  ней.  Таким  обра¬
зом,  наш  электромеханический  датчик  может  отка¬
зать  в  работе,  если  ваш  посетитель  окажется  ма¬
леньким  мальчиком.
 45

Рис.  38.  Схема  емкостного  датчика.
 Хотя  мы  и  показали  вам  плохие  качества
электромеханического  датчика,  между  тем  этот
датчик  широко  применяется,  и  вам  полезно  заняться
его  испытанием.
 Автоматическая  сигнализация  нашла  примене¬
ние  в  различных  устройствах,  ограждающих  запрет¬
ные  зоны.  Иногда  это  звонки,  извещающие  человека
о  приближении  к  опасной  зоне  в  производственных
условиях.  В  других  случаях  автоматические  сигна¬
лизаторы  извещают  охрану,  когда  сейфам,  храня¬
щим  секретные  документы,  угрожает  опасность  не¬
законного  вскрытия.
 Стоит  только  поднести  руку  к  такому  «секрет¬
ному»  шкафу,  как  в  караульном  помещении  раз¬
дается  сигнал  тревоги.
 Посмотрим,  как  устроен  современный  сигнализа¬
тор  такого  типа  и  построим  его  действующую  мо¬
дель.
 Для  того  чтобы  построить  сигнализатор,  который
реагировал  бы  на  простое  приближение  руки,  сле¬
дует  создать  электрическое  поле,  взаимодействие
которого  с  рукой  привело  бы  к  изменению  тока
в  специальной  радиотехнической  схеме.
 Оказывается,  что  небольшая  антенна  (всего  ку¬
сок  пронода  длиной  0,5  м),  связанная  с  генератором
тока  высокой  частоты,  может  создать  необходимые
для  нас  условия.
 Таким  образом,  наш  сигнализатор  будет  пред¬
ставлять  собою  маленький  генератор  высокой  ча¬
стоты  с  одной  генераторной  и  одной  усилительной
лампами.
 На  рисунке  38  приведена  схема  этого  устройства.
Лампа  6F7  и  колебательный  контур,  состоящий  из
катушки  самоиндукции  и  конденсатора  Cv  образуют
генератор  высокой  частоты.  Обратная  связь  этого
генератора,  а  следовательно  и  интенсивность  его  ко¬
лебаний,  зависит  от  емкости  между  антенной  и
землей.  В  то  время  когда  генератор  работает,  часть
тока  высокой  частоты,  проходящего  через  лампу
6Г7,  выпрямляется  диодной  частью  этой  лампы  и
создает  отрицательное  смещение  на  сопротивле¬
нии  /г8>  запирающее  лампу  30П1М.
 Когда  емкость  антенна  —  земля  будет  изменена
приближением  руки  человека,  то  произойдет  умень¬
шение  тока  в  генераторной  лампе,  а  следовательно
и  напряжения  на  сопротивлении  в  результате
 46
 Миллиамперметр  30  м  А  для  наладки

ток  усилительной  лампы  возрастет,  и  реле,  вклю¬
ченное  в  ее  анодную  цепь,  сработает  на  замыка¬
ние.
 Приведенная  схема  имеет  бестрансформаторное
питание  и  подключается  непосредственно  к  сети
постоянного  или  переменного  тока  на  120  в.  Нити
накала  обеих  ламп  соединены  последовательно  и
вместе  с  добавочным  сопротивлением  в  280  ом  под¬
ключены  к  сети.  Сопротивление  280  ом  долж¬
но  выдерживать  длительное  время  ток  в  0,3  а.
Параллельно  этому  сопротивлению 	включе¬
но  переменное  сопротивление  на  3 	килоома,
 с  которого  подается  напряжение  на  вторую  сетку
усилительной  лампы.  В  анодную  цепь  усилительной
лампы  включено  телефонное  реле, 	имеющее
 Рис.  39.  «Волшебные  розы».
 8  000  витков,  провод  марки  ПЭ  0,1.  Последовав
тельно  реле  включается  миллиамперметр  на  30  ма.
 При  помощи  этого  миллиамперметра  настраи¬
вается  схема.  Следует  регулировать  емкости  С±  и
С2  и  сопротивление  /?4,  добиваясь  наибольшего  из¬
менения  тока  по  миллиамперметру  при  внесении
руки  в  поле  антенны.
 Регулировка  ведется  при  неизменной  длине  ан¬
тенны,  жестко  закрепленной  на  какой-либо  дере¬
вянной  конструкции  (длина  антенны  от  0,5  до  1  м).
 Цилиндрическая  катушка  самоиндукции  имеет
диаметр  30  мм  с  однослойной  намоткой  (60  витков),
провода  диаметром  0,3  мм  и  выводом  средней  точки.
 Правильно  отрегулированная  схема  обладает
высокой  чувствительностью  и  реагирует  на  прибли¬
жение  человека  на  расстоянии  до  одного  метра.
Схема  может  быть  использована  в  извещающем
устройстве,  в  устройстве  для  открывания  дверей  или
сигнализации,  а  также  для  охраны  опасной  площади
вокруг  машин.  Юные  техники  Свердловского  двор¬
ца  пионеров  дважды  использовали  эту  схему.  Пер¬
вый  раз  они  сделали  вазу  и  поместили  в  нее  букет
роз,  сделанных  из  цветной  гофрированной  бумаги.
При  изготовлении  каждого  цветка  в  его  центре
помещалась  шестивольтовая  пятиваттная  лампочка,
искусно  закрытая  бумажными  лепестками.  Пять  та¬
ких  роз  с  лампами,  соединенными  параллельно,
подключались  к  понижающему  напряжение  транс¬
форматору.  Включающим  устройством  ламп  слу¬
жили  контакты  реле.  Антенна  в  виде  куска  медного
провода  длиной  в  0,5  ж  и  диаметром  0,8  мм  была
закреплена  вокруг  вазы,  выполненной  из  картона.
Ваза  с  цветами  находилась  на  небольшой  тумбе,  под
которой  было  скрыто  шасси  со  схемой  емкостного
датчика.  Стоило  поднести  руку  к  вазе  с  розами  или
просто  подойти  близко,  как  букет  начинал  светиться.
Эта  установка  была  названа  «Волшебные  розы»  и
вызывала  много  удивления  у  людей,  не  посвящен¬
ных  в  ее  «секрет»  (рис.  39).
 Другая  установка,  в  которой  использовался  тот
же  технический  прием,  представляла  собою  макет
несгораемого  шкафа-сейфа,  сделанного  из  дерева
и  соответственно  раскрашенного.  На  дверце  этого
шкафа  была  надпись  «совершенно  секретно».  Ме¬
таллическая  ручка,  открывающая  дверцу  шкафа,
соединялась  с  антенной.  Когда  любопытные  зрители
открывали  этот  шкаф,  раздавался  звонок,  закреп¬
ленный  на  задней  стороне  шкафа.  Внутри  шкафа
было  помещено  inacci;  с  электронными  лампами,
таким  образом  раскрывался  секрет  автоматической
сигнализации,  охраняющей  сейф.
 47

ПРИБОР,  КОТОРЫЙ  МОЖЕТ  ОБНАРУЖИТЬ
МЕТАЛЛИЧЕСКИЙ  ПРЕДМЕТ,  СКРЫТЫЙ
В  ЗЕМЛЕ  (ИСКАТЕЛЬ  МИН)
 Очень  часто  встречается  необходимость  обнару¬
жить  скрытый  в  земле  предмет.  Мины,  скрытые
противником  в  земле  и  хорошо  замаскированные,
обнаруживают  специальными  миноискателями.  Не
только  в  военном  деле,  но  и  в  строительно-ремонт¬
ных  работах  встречается  надобность  в  применении
таких  приборов.
 Представьте  себе,  что  необходимо  сменить  сталь¬
ные  трубы,  заложенные  в  каменной  стене,  а  точное
местоположение  этих  труб  в  стене  неизвестно.
В  поисках  этих  труб  пришлось  бы  продолбить  не¬
сколько  отверстий,  прежде  чем  место  прокладки
труб  будет  обнаружено.  Совсем  другое  дело,  когда
пользуются  автоматическим  прибором,  который  при
помощи  электрической  рамки  —  «щупа»  в  течение
 нескольких  минут  обнаруживает  место  положения
труб.
 При  ремонтах  трамвайных  линий,  закрытых
асфальтом,  приходится  разрушать  значительные
участки  асфальтовых  покрытий  для  извлечения
анкерных  железных  распорок.
 Эти  железные  полосы  могут  быть  точно  обнару¬
жены  при  помощи  электрического  локатора.
 Прибор  для  обнаружения  скрытых  металличе¬
ских  предметов  вы  можете  построить  сами.
 Рассмотрим  схему  этого  прибора  (рис.  40).
 Схема  представляет  собою  сочетание  двух  гене¬
раторов  высокой  частоты,  работающих  на  пальчико¬
вых  электронных  лампах.  Оба  генератора  настра¬
иваются  на  одинаковую  частоту  электрических  коле¬
баний,  равную  2  мгц  (два  миллиона  периодов
в  секунду).  Если  частота  колебаний  одного  генера¬
тора  изменится  вследствие  каких-то  причин,  то
в  данной  схеме  возникнут  «биения».  Частота  этих
 48
 Рис.  40  Схема  искателя  мин.

биений  будет  тем  больше,  чем  больше  будут  отли¬
чаться  высокие  частоты  генераторов  друг  от  друга.
 Биения,  выраженные  звуковой  частотой,  усили¬
ваются  третьей  лампой  схемы  и  в  виде  звукового
сигнала  поступают  в  телефонные  трубки.
 Таким  образом,  при  изменении  частоты  колеба¬
ний  одного  из  генераторов  возникает  звуковой
сигнал  на  выходе  схемы.  Колебательный  контур  пер¬
вого  генератора  высокой  частоты  состоит  из  кон¬
денсатора  С4  и  катушки  самоиндукции  L3,  а  коле¬
бательный  контур  второго  генератора  образован
конденсатором  С6  и  катушкой  L4.  Катушка  L4
конструктивно  образует  один  виток  диаметром
120  мм,  закрепленный  на  деревянной  конструкции
в  виде  ракетки  для  игры  в  пинг-понг.  Эта  конструк¬
ция  и  является  искателем  скрытых  металлических
предметов.  При  поднесении  искателя  к  металличе¬
скому  предмету  возникает  изменение  поля  катушки
искателя,  изменяется  самоиндукция  и  частота  гене¬
ратора.  В  результате  сигнал  в  телефоне  извещает
вас  о  наличии  металлического  предмета  в  поле  иска¬
теля.
 Катушка  искателя  L4  может  быть  выполнена  из
коксиального  кабеля,  экренная  обкладка  которого
заземляется.
 Схема  питается  от  сухих  батарей.  Для  накала
ламп  применяется  один  сухой  элемент  емкостью
25—50  а-ч  с  напряжением  1,2  в.  Анодные  цепи
питает  батарея  в  45  в.
 Рис.  41.  Конструктивное  оформление  искателя  мин.
 4 	Модели-автоматы
 Для  питания  установки  можно  принять  и  дру¬
гие  типы  батарей,  желательно  согласовать  размеры
батарей  с  конструкцией  переносного  устройства.
 Так  как  ваш  искатель  должен  быть  аппаратом
переносного  типа,  то  его  следует  смонтировать
в  чемодане  размером  200X300X120  мм.  Одна
треть  этого  чемодана  будет  занята  монтажной  схе¬
мой  аппарата,  а  две  трети  предназначены  для  су¬
хих  батарей.  Катушки  L±  и  Ь2  наматываются  на
цилиндрические  каркасы.  В  качестве  таких  карка¬
сов  можно  использовать  картонные  гильзы  для
охотничьих  ружей  16-го  калибра.  На  каждую  ка¬
тушку  с  шагом  в  1  мм  укладывается  35  витков  про¬
вода  диаметром  0,3  мм.  Катушка  Ь2  цилиндриче¬
ская,  диаметром  20  мм  и  длиной  50  мм,  на  ней
намотано  20  витков  провода  диаметром  0,3  мм  с  от¬
пайкой  от  8-го  витка.
 Трансформатор,  связывающий  вторую  и  третью
лампы,  является  обычным  междуламповым  транс¬
форматором,  который  легко  найти  готовым  от  ка¬
кого-либо  старого  радиоприемника.  Коэффициент
трансформации  этого  трансформатора  равен  1  :3.
 Постройка  этой  модели  требует  некоторого  опы¬
та  по  монтажу  радиосхем,  поэтому  мы  рекомендуем
ее  постройку  тем  юным  техникам,  которые  уже
строили  небольшие  ламповые  радиоприемники.
 ФОТОЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ  ТЕЛЕГРАФ,
 ПРИ  ПОМОЩИ  КОТОРОГО  МОЖНО
ПЕРЕДАВАТЬ  ТЕЛЕГРАММЫ  БЕЗ  ПРОВОДОВ
 Если  окно  товарища  видно  из  окна  вашего  дома,
то  нетрудно  наладить  связь  друг  с  другом.
 Постройте  световой  телеграф  с  фотоэлементом,
и  он  обеспечит  вам  надежную  связь.
 Построить  хорошо  работающий  световой  теле¬
граф  не  так  просто,  как  установить  телефон,  но  зато
передача  сигналов  без  проводов  гораздо  интерес¬
ней.  Кроме  того,  не  всегда  можно  протянуть  про¬
вода.  Если  вы  живете  в  большом  городе,  то
переброску  проводов  из  окна  в  окно  через  улицу
выполнить  нельзя.  Это  не  разрешается.  Ваши
провода  могут  замкнуть  силовые  и  осветительные
кабели  или  трамвайный  провод.  Если  вы  будете
пользоваться  связью  без  проводов,  то  это  никому
не  помешает.
 Наш  световой  телеграф  можно  устроить  по  схе¬
ме,  приведенной  на  рисунке  42.
 Пожалуй,  самым  трудным  делом  в  постройке
этой  модели  является  передача  светового  луча
в  виде  узкого  пучка  света.
 49

Рис.  43.  Приемная  станция  фотоэлектрического
телеграфа..
 Рис.  42.  Схема  передачи  сигналов  при  помощи  фотоэлектрического  телеграфа*

Приемник
 Для  того  чтобы  получить  узкий  пучок  направ¬
ленного  света,  необходимо  применить  вогнутое  зер¬
кало  диаметром  100—150  мм  или  автомобильную
фару.  В  случае  применения  для  этой  дели  автомо¬
бильных  фар  переднее  стекло  их  снимается.  В  фо¬
кусе  зеркала  или  фары  передающей  станции  уста¬
навливается  автомобильная  лампа.  Патрон  этой
лампы  должен  немного  перемещаться  по  отноше¬
нию  к  зеркалу  или  рефлектору.  После  того  как  пе¬
редающая  станция  будет  собрана,  необходимо  от¬
регулировать  положение  лампы  с  таким  расчетом,
чтобы  зайчик  на  противоположной  стене  дома  (где
предполагается  установить  приемник)  имел  наи¬
большую  яркость.  Эта  наибольшая  яркость  опреде¬
 R=2mom 	С  =  0,1мкф
 Рис.  44.  Приемная  станция  фототелеграфа
с  модулятором.
 ляется  только  на  глаз  и  окажется  недостаточной
для  того,  чтобы  непосредственно  воздействовать  на
фотоэлемент.
 Для  того  чтобы  усилить  принимаемый  свет,  на
приемной  станции  устанавливается  второе  вогнутое
зеркало  или  рефлектор  автомобильной  фары.
 Фотоэлемент  типа  цг-з  помещается  в  фокусе
зеркала  приемной  станции.  Окно  фотоэлемента  об¬
ращено  к  зеркалу,  оно  воспринимает  собранные
лучи,  полученные  с  передающей  станции.
 Рефлектор  приемной  станции  помещается  внутри
тубуса  (рис.  43).  Тубус  представляет  собою  трубу,
выполненную  из  картона  или  жести,  он  служит  для
защиты  фотоэлемента  от  рассеянного  света.  Такая
защита  необходима,  иначе  фотореле  может  срабо¬
тать  от  посторонних  источников  света.  Тубус
с  внутренней  стороны  следует  выкрасить  черной
клеевой  краской  (гуаш).  На  середину  тубуса  на¬
девается  железный  хомутик,  по  обе  стороны  кото¬
рого  укреплены  два  стержня.  Стержни  имеют  резь¬
бу  и  служат  для  крепления  тубуса  на  стойке.
Крепление  производится  при  помощи  гаек.  Такое
крепление  позволяет  менять  наклон  тубуса  при  на¬
стройке  телеграфа  и  легко  позволяет  совместить
направление  светового  луча  передающей  станции
с  приемником.
 Фотореле  приемной  станции  может  быть  выпол¬
 4*
 51

нено  по  схеме,  приведенной  на  рисунке  23.  Здесь
можно  использовать  также  другие  схемы  фотореле,
которые  сейчас  не  трудно  найти  в  нашей  детской
технической  литературе*.  Так  как  в  системе  фото¬
реле  будет  работать  электромагнитное  реле,  то  его
исполнительные  контакты  будет  легко  соединить
с  небольшим  пишущим  телеграфом  Морзе.  Теле¬
граф  Морзе  можно  собрать  из  деталей  электро'кон-
структора  или  построить  самостоятельно.
 Приемная  станция  нашего  светового'  телеграфа
может  иметь  другое  конструктивное  решение.  Мож¬
но  отказаться  от  электромагнитного  реле  и  теле¬
графа  Морзе.
 В  качестве  усилителя  принятых  сигналов  ис¬
пользуется  адаптерный  вход  небольшого  лампового
приемника  типа  «Рекорд».  Вы  знаете,  что  неболь¬
шие  переменные  токи,  подведенные  к  усилительной
схеме  радиоприемника,  воспроизводятся  на  дина¬
мике  в  виде  звуковых  сигналов.
 Когда  световой  луч  с  передающей  станции  до¬
стигнет  фотоэлемента,  через  него  потечет  постоян¬
ный  ток.  Такой  ток  не  может  быть  усилен  обычным
усилителем  радиоприемника.  Однако  этот  ток  очень
легко  преобразовать  в  переменный  ток.
 Если  мы  на  пути  светового  луча  поставим  диск
с  отверстиями,  который  будет  вращаться  при  помо¬
щи  маленького  электромоторчика,  то  световой  луч
будет  разбит  на  отдельные  «вспышки»,  которые  бу¬
 *  Клементьев  С.  Д.,  Самодельные  фотореле.
 дут  периодически  освещать  фотоэлемент.  Такое
приспособление  называется  механическим  модуля¬
тором.
 Если  выполнить  схему  приемной  станции
(рис.  44)  с  таким  модулятором,  то  при  каждом
освещении  фотоэлемента  в  динамике  радиоприем¬
ника  возникает  звуковой  сигнал.  Продолжитель¬
ность  этого  сигнала  будет  зависеть  от  времени  на¬
жатия  на  ключ  передающей  станции.
 Таким  образом,  сигналы  могут  быть  приняты  на
слух  при  помощи  азбуки  Морзе.
 Моторный  модулятор  имеет  довольно  громозд¬
кую  конструкцию  (в  нашем  модельном  исполнении
ему  трудно  придать  малые  формы).  Большой  моду¬
лятор  не  поместить  в  тубус  перед  фотоэлементом.
В  этой  конструкции  лучше  применить  вместо  вогну¬
того  зеркала  большую  собирательную  линзу
диаметром  100—150  мм,  а  еще  лучше  круглую
большую  линзу  от  телевизора.
 В  качестве  моторчика  модулятора  желательно
использовать  небольшой  электрический  мотор  от
электрического  вентилятора  (асинхронный  одно¬
фазный  мотор).
 Коллекторный  мотор  со  щетками  не  годится  для
этих  целей,  так  как  искрообразование  под  щетками
будет  помехой  для  приемника.
 Применение  модулятора  и  радиоприемника  зна¬
чительно  увеличивает  чувствительность  приемной
станции  светового  телеграфа.

3. 	АВТОМАТИЧЕСКИЙ  КОНТРОЛЬ
 КАК  СДЕЛАТЬ  СОРТИРОВЩИК
С  ФОТОЭЛЕМЕНТОМ,  КОТОРЫЙ  САМ
РАСКЛАДЫВАЕТ  КУБИКИ  РАЗНОЙ  ВЫСОТЫ
В  РАЗНЫЕ  ЯЩИКИ  И  НИКОГДА
НЕ  ОШИБАЕТСЯ
 В  промышленности  очень  часто  пользуются
услугами  машин,  которые  носят  название  автомати¬
ческих  сортировщиков  или  разбраковщиков.
 Применяя  фотоэлементы,  можно  легко  сортиро¬
вать  детали,  проходящие  по  конвейеру,  не  только
по  размерам,  но  и  по  цвету.  Установленные  фото¬
элементы  хорошо  разбираются  в  окраске  предметов,
проходящих  по  конвейеру.  Такие  установки  контро¬
лируют  цвет  табака,  кофе,  фруктов  и  т.  п.  Световой
луч  маленькой  лампочки,  отражаясь  от  предмета,
проходящего  по  конвейеру,  попадает  на  фотоэле¬
мент.  Понятно,  что  количество  света,  отраженного
от  предмета,  будет  тем  больше,  чем  светлее  окраска
предмета.  Кроме  того,  есть  и  такие  фотоэлементы,
которые  обладают  высокой  чувствительностью
к  красному  цвету  и  совсем  не  отвечают  на  зеленый
цвет.  Многие  фрукты  и  овощи  при  дозревании  из
зеленых  превращаются  в  красные.
 Представьте  себе,  что  сортирующий  автомат
разбраковывает  томаты.  Как  только  среди  покрас¬
невших  томатов  появляется  недозревший,  фото¬
элемент  дает  сигнал,  и  автоматический  толкатель
сбрасывает  его  с  конвейера.
 Сортировка  по  цвету  требует  специальных  фото¬
элементов  и  сложных  оптических  устройств.
 Гораздо  проще  выполнить  сортировщик  деталей,
разбирающийся  в  их  размерах.
 Наша  модель  будет  представлять  собою  такую
машину,  которая  без  участия  человека  сможет  сама
 контролировать  детали,  идущие  по  конвейеру,
и  раскладывать  их  в  разные  ящики.  В  качестве  этих
деталей  мы  возьмем  цилиндры  двух  размеров,  ко¬
торые  легко  выточить  или  выстрогать  из  дерева.
Конструкция  сортировщика  (рис.  45)  будет  со¬
стоять  из  карусельного  конвейера  1,  фотореле  2  и
сталкивающего  детали  электрического  соленоидно¬
го  двигателя  3.
 Цилиндры  5,  6  расположены  на  конвейере  в  лю¬
бой  последовательности,  их  несколько,  и  они  про¬
ходят  друг  за  другом  мимо  фотоэлемента.
 Цилиндры  большего  размера  затеняют  фотоэле¬
мент,  а  цилиндры  малого  размера  проходят  под
световым  лучом.
 Таким  образом,  каждый  «раз,  когда  мимо  фото¬
элемента  проходит  *  высокий  цилиндр,  фотореле
создает  электрический  импульс  тока.  Ток  поступает
в  катушку  соленоидного  двигателя,  железный  сер¬
дечник  которого  3  сталкивает  цилиндр  в  бункер  9.
Цилиндры  малого  размера  свободно  проходят  по
конвейеру  до  ограничителя  10.
 Ограничитель  представляет  собою  стержень,
укрепленный  на  раме  11  и  расположенный  под
углом  в  45°  по  отношению  к  направлению  хода
цилиндров  по  конвейеру.  Цилиндры  малого  раз¬
мера  сталкиваются  в  левый  бункер  8.
 Платформа  конвейера  (рис.  46  (1)  изготовляет¬
ся  из  алюминиевого  листа  толщиной  2—3  мм.
 Наш  конвейер  похож  на  карусель.  В  промыш¬
ленности  часто  применяют  карусельные  станки  и
транспортеры.  Они  просты  по  своей  конструкции.
 Вращение  платформы  конвейера  происходит  от
небольшого  электрического  моторчика  (рис.  45  (13)
мощностью  40—50  вт  через  редуктор  12.
 Редуктор  выбирается  в  зависимости  от  мотора,
 53

которым  вы  будете  располагать.  Платформа  кон¬
вейера  должна  делать  один  оборот  за  10—15  сек.,
или  6—4  об/мин.  Если  считать,  что  ваш  моторчик
будет  давать  1  200  об/мин,  то  замедление  его
движения  через  редуктор  должно  достигать  200
раз.
 Такое  замедление  нетрудно  сделать  и  при  помо¬
щи  фрикционной  передачи,  описание  которой  вы
найдете  в  нашей  книге.
 Редуктор  и  мотор  устанавливаются  на  деревян¬
ной  панели  14  размером  1  000  X  630  X  20  мм.  На
этой  же  панели  крепится  рама,  согнутая  из  железной
проволоки  диаметром  5  мм.  Эта  рама  11,  собранная
из  двух  половин  с  поперечными  креплениями,  обра¬
зует  собою  как  бы  мост  над  платформой  конвейера.
На  раме  крепится  сталкивающий  цилиндры  стер¬
жень  10,  приспособление  для  крепления  пружи¬
ны  15,  а  также  конструкция  осветителя  16,  толка¬
теля  3  и  фотоэлемента  7*
 Все  эти  детали,  расположенные  на  раме,  при
настройке  сортировщика  могут  перемежаться
с  использованием  временных  креплений  при
помощи  алюминиевой  проволоки.  Когда  регулиров¬
ка  заканчивается,  вязки  могут  быть  сделаны  по¬
стоянно.
 Конструкция  соленоидного  двигателя  3  приве¬
дена  на  чертеже  рисунка  46  (2).
 Катушка  толкателя  клеится  из  плотной  бумаги.
Обратите  внимание,  что  ее  гильза  не  должна  иметь
внутренних  шероховатостей,  так  как  в  этой  гильзе
«ходит»  толкатель.
 Катушка  мотается  эмалированным  обмоточным
проводом  диаметром  0,3  мм.  При  укладке  провода
рядами  на  катушку  наматывают  3  500  витков.  Ка¬
тушка  рассчитана  на  непосредственную  работу  от
напряжения  120  в  переменного  тока.  Ток  катушки
при  втянутом  сердечнике  около  1  а.
 При  длительном  включении  катушка  нагревает¬
ся,  но  это  не  должно  вас  смущать,  так  как  катушка
рассчитана  на  кратковременный  режим  работы.  При
работе  модели  она  включается  на  короткие  момен¬
ты  времени.
 Сердечник  толкателя  собран  из  двух  полови¬
нок  —  железной  и  латунной.  Они  вытачивают¬
ся  на  токарном  станке  отдельно,  затем  свертывают¬
ся  на  резьбу,  протачиваются  еще  раз  вместе  и  шли¬
фуются.  В  конец  железного  стержня  укрепляется
крючок  для  пружины,  а  в  конце  латунного  стержня
сверлится  отверстие  и  нарезается  резьба  для
крепления  сбрасывающей  дуги.  Когда  катушка
толкателя  обесточена,  латунная  часть  сердечника
находится  полностью  в  гильзе  катушки.  При  появ-
 Рис.  45.  Конструктивное  расположение  деталей  в  модели  фотосортировщика.

Катушка  толкателя
 Рис.  46.  Основные  детали  модели  фотосортировщика.
 лении  тока  железный  сердечник  втягивается  в  ка¬
тушку,  а  латунный  свободно  выходит  из  нее  и  слу¬
жит  только  направляющей  конструкции.
 После  того  как  цилиндр  большего  размера  бу¬
дет  сброшен  толкателем  с  конвейера,  фотореле
отключит  питание  катушки  толкателя  и  пру¬
жина  15  возвратит  толкатель  в  исходное  положе¬
ние.
 Пружина  изготовляется  из  стальной  проволоки
диаметром  0,6  мм.  Диаметр  витка  пружины  15  мм.
Число  витков  в  пружине  порядка  25—50  и  ее  натя¬
жение  выбирается  опытным  путем.
 Вместо  пружины  вы  можете  использовать  рези¬
ну,  которую  применяют  авиамоделисты  для  резино-
моторов.
 Фотореле  нашего  сортировщика  строится  по
данным,  приведенным  на  странице  30  книги.
 При  выборе  электромагнитного  реле  не  следует
забывать,  что  наша  схема  должна  работать  на
«темноту».  Когда  фотоэлемент  освещен  и  катушка
реле  находится  под  током,  его  исполнительные
контакты,  включающие  ток  в  катушку  толкателя,
должны,  быть  разомкнуты.  Исполнительные  кон¬
такты  должны  включаться  на  короткий  момент
времени  каждый  раз,  когда  приходящие  по  конвей¬
еру  цилиндры  затеняют  фотоэлемент.
 Модель,  о  которой  мы  вам  рассказали  (рис.  47),
была  построена  юными  техниками  Свердловского
дворца  пионеров  несколько  лет  назад.  Она  хорошо
работает  и  по  сей  день.
 ТРАНСПОРТЕР,  КОТОРЫЙ  САМ
ОСТАНАВЛИВАЕТСЯ,  ЕСЛИ  НА  НЕМ
ПОЯВИТСЯ  ЖЕЛЕЗНЫЙ  ПРЕДМЕТ
 Представьте  себе  разработку  какой-нибудь
руды,  которая  по  транспортеру  направляется  в  дро¬
бильный  цех.  Руда  откалывается  в  забоях  при  по¬
мощи  пневматических  молотков,  действующих
сжатым  воздухом.  Иногда  приходится  применять  и
обыкновенные  ручные  кирки  или  стальные  ломы.
Руда  набрасывается  на  транспортер  и  при  помощи
этой  самодвижущейся  дороги  поступает  в  дробиль¬
ный  цех.
 Машины,  которые  размельчают  руду,  представ¬
ляют  собою  железные  камеры,  в  которых  двигаются
стальные  валки,  размельчающие  породу.  Иногда
вместо  валков  устанавливаются  стальные  кулачки,
напоминающие  зубы  гигантского  животного.
 Руда,  поступающая  в  эти  дробилки,  имеет  опре¬
деленную  твердость,  и  дробилки  спокойно  делают
свое  дело.  Как  бы  ни  были  прочны  стальные
«зубы»  дробилок,  и  они  могут  сломаться,  если
в  «рот»  такой  машины  случайно  попадет  стальной
предмет.
 На  одной  обогатительной  фабрике,  перераба¬
тывающей  руду,  был  такой  случай.  Рабочий,  про¬
водивший  загрузку  транспортера,  заговорился
с  товарищем  и  оставил  свой  стальной  лом  на  дви¬
жущейся  ленте  транспортера.  Лом  был  засыпан
рудой  и,  увлекаемый  транспортером,  отправился
в  дробильный  цех.
 55
 Платформа  конвейера

Рис.  47.  Общий  вид  готовой  модели  фотосортировщика.

Рис.  48.  Схема  автоматики  транспортера.
 Не  прошло  и  трех  минут,  как  из  цеха  донесся
скрежет  ломающихся  стальных  зубов  дробилки.
Дробилка  надолго  вышла  из  строя,  а  ее  ремонт  и
простой  цеха  принесли  большие  убытки  обогати¬
тельной  фабрике.  Вскоре  такой  случай  вновь  повто¬
рился,  и  администрация  фабрики  не  знала,  что  де¬
лать.  На  помощь  пришли  инженеры-автоматчики.
Они  предложили  поставить  у  транспортера  автомат-
контролер,  который  бы  мог  автоматически  остано¬
вить  подвижную  ленту  транспортера,  если  в  толще
руды  имеется  стальной  предмет.  Такой  автомат
был  вскоре  поставлен,  и  с  тех  пор  не  было  случая
поломки  дробилок  из-за  попадания  в  них  стальных
предметов.
 Юные  техники  легко  могут  построить  такой  ав¬
томат  вместе  с  транспортером  и  даже  макетом  обо¬
гатительной  фабрики.
 Схема  электрических  устройств  такой  модели
приведена  на  рисунке  48.  Под  лентой  транспортера
установлено  два  одинаковых  индуктивных  датчика
Ь±  и  L2.  Каждый  такой  датчик  представляет  собою
катушку,  надетую  на  разомкнутый  железный  сер¬
дечник.  Обмотки  датчиков  являются  плечами  мо¬
стика  Уитстона,  с  работой  которого  вы  познако¬
мились  в  начале  книги.  Два  других  плеча  мостика
 образуются  при  помощи  левой  и  правой  половин
сопротивления  Rv
 Если  к  такому  мостику  подвести  напряжение
в  30—40  в,  то,  перемещая  подвижной  контакт  со¬
противления  Rv  можно  уравновесить  мост.  При
равновесии  в  точках  АБ  напряжение  будет  отсут¬
ствовать.  Расстройка  этого  равновесия  может  про-'
изойти  в  тот  момент,  когда  по  транспортеру  начнет
проходить  железный  предмет.  Этот  предмет  будет
маленьким  железным  ломом.  Величину  лома  вы
выберите  опытным  путем  при  настройке  схемы.
 ;  Железный  лом,  проходя  по  транспортеру,  изме¬
нит  индуктивное  сопротивление  датчиков,  в  резуль¬
тате  в  точках  А  и  Б  возникнет  напряжение,  которое
будет  воздействовать  на  лампу.  Электронная  лампа
6П9  заперта  при  помощи  батареи  в  9  в,  состоящей
из  двух  карманных  батареек,  соединенных  после¬
довательно.  Анодный  ток  лампы  мал  до  тех  пор,
пока  не  появится  сигнал  с  точек  А  и  Б.  При  на¬
личии  этого  сигнала  анодный  ток  воздействует  на
катушку  реле,  и  контакт  Kt  будет  разомкнут,  а  кон¬
такт  /Сй  замкнется.  Размыкание  контакта  К±  отклю¬
чит  питание  мотора  М,  и  транспортер  остановится.-
Импульс  с  датчиков  L±  и  L2  кратковременный,  он
 57

Макет,  прикрывающий
панель  с.автоматикой
 Рис.  49.  Конструктивное  оформление  модели  транспортера.

продолжается  лишь  то  время,  в  течение  которого
железный  предмет  проходит  над  датчиком.
 Для  того  чтобы  задержать  выключение  мотора
в  реле,  предусматривается  вторая  пара  контак¬
тов  К2•  Эти  контакты  К2  подключают  источник
анодного  питания  лампы  непосредственно  к  катуш¬
ке  реле.  Таким  образом,  включение  реле  задержи¬
вается  даже  в  том  случае,  если  железный  предмет
уже  продвинулся  вместе  с  транспортерной  лентой
на  некоторое  расстояние.
 Для  того  чтобы  возобновить  работу  транспорте¬
ра,  необходимо  снять  железный  предмет  с  его  лен¬
ты  и  нажать  кнопку  К.  В  реле  можно  предусмотреть
еще  одну  пару  -контактов,  которая  не  указана  на
схеме.  Эти  контакты  могли  бы  включать  звонок  или
зажигать  сигнальную  лампу,  оповещая  дежурного
техника  о  случившемся.
 В  нашей  схеме  мы  используем  телефонное  реле
типа  РМ,  имеющее  одну  пару  нормально  замкну¬
тых  и  две  пары  нормально  разомкнутых  контактов.
Катушка  реле  должна  иметь  8  ООО  витков  провода
диаметром  0,15  мм.  Конденсатор  С,  блокирующий
реле,  —  электролитический,  емкостью  5  мкф  на
напряжение  450  в.
 Ламповая  схема  питается  от  кенотронного  вы¬
прямителя,  трансформатор  которого  должен  иметь
дополнительную  обмотку  для  питания  мостика  на
30—50  в.  Эта  обмотка  должна  быть  хорошо  изо¬
лированной  и  не  связанной  с  обмоткой,  накаливаю¬
щей  лампу  6П9.  Сопротивление,  включенное  в  точ¬
ки  АВ,  —  проволочное,  на  1  ООО—2  ООО  ом.
 Датчики  Lt  и  Ь2  изготовляются  из  трансформа¬
торного  железа  типа  Ш-15,  при  толщине  пакета
1,5  см.  Используются  только  одни  LLI-образные  пла¬
стины.  Площадь  поперечного  сечения  железного
сердечника  датчиков  и  L2  равна  2,25  см2.  Катушки
датчиков  мотаются  на  картонном  каркасе  и  имеют
по  800  витков  провода  диаметром  0,2  мм.  Эти  дат¬
чики  устанавливаются  под  лентой  транспортера
с  зазором  между  лентой  и  железом  в  2—3  мм.
 Выпрямитель  реле,  лампа  6П9,  сопротивление  R±
и  батарея  в  8—9  в  устанавливаются  на  металличе¬
ском  шасси  размером  110X200X^0  мм.  Располо¬
жение  отдельных  деталей  на  шасси  может  быть
выполнено  по  вашему  усмотрению.  Шасси  уста¬
навливается  на  площадке  модели  и  прикрывается
сверху  макетом  здания  обогатительной  фабрики
(рис.  49).
 Общее  расположение  транспортера,  редуктора,
мотора  и  макета  здания  показано  на  рисунке  49.
 Ленточный  транспортер  изготовляется  из  дере¬
вянных  роликов  1  диаметром  30  мм  и  длиною
 100  мм.  Ролики  вытачиваются  и  просверливаются  на
токарном  станке.  В  отверстия  роликов  забиваются
натуго  оси  из  железной  проволоки  диаметром  5  мм.
Оси  должны  быть  хорошо  выправлены  и  отшлифо¬
ваны  шкуркой.  Два  деревянных  бруска  размером
950  X  60  X  15  мм  являются  опорой  для  этих  роли¬
ков.  Сверловка  отверстий  в  брусках  должна  быть
точной.  Ролики  свободно  вращаются  в  этих  отвер¬
стиях.  Первый  ролик  имеет  удлиненную  ось,  связан¬
ную  с  редуктором  Р.  Последний  ролик  монтируется
на  самостоятельных  колодках  §,  которые  позволяют
при  помощи  натяжных  винтов  раздельно  регулиро¬
вать  натяжение  ленты  транспортера.  Если  лента
неправильно  отрегулирована,  то  при  движении  она
будет  наплывать  на  левую  или  правую  сторону  и
тормозиться  об  опорные  бруски  2.  В  качестве  лен¬
ты  транспортера  возьмите  полоску  плотной  клеенки
на  хлопчатобумажной  основе  и  склейте  ее  клеем
типа  «БФ».  Скорость  движения  транспортерной  лен¬
ты  не  должна  быть  более  5—10  см/сек.  Из  этого
расчета  вам  следует  выбрать  редуктор  и  мотор,  как
это  было  сказано  в  первой  главе  нашей  книги.
 Мы  не  останавливаемся  подробно  на  отдельных
деталях  модели  и  надеемся,  что  вы  сами  решите,
как  их  сконструировать.  Ведь  все  зависит  от  тех
возможностей,  которыми  вы  будете  располагать.
Хорошо  было  бы  применить  маленькие  шариковые
подшипники  для  роликов  транспортера  или,  напри¬
мер,  сделать  красивый  макет  здания,  вставить
в  него  стекла  и  хорошо  выклеить  карнизы.
 СТРОБОТРОН,  КОТОРЫЙ  ПОЗВОЛЯЕТ
КОНТРОЛИРОВАТЬ  БЫСТРО  ВРАЩАЮЩИЕСЯ
ПРЕДМЕТЫ  В  МНИМО  НЕПОДВИЖНОМ
 состоянии
 Можно  ли  видеть  спицы  быстро  вращающегося
колеса  или  воздушный  винт  самолета,  когда  он  де¬
лает  более  тысячи  оборотов  в  минуту?  Большинство,
пожалуй,  ответит  на  этот  вопрос  отрицательно,  так
как  все  знают,  что  при  вращении  детали  машины
сливаются.  Между  тем  в  технике  часто  имеется
необходимость  рассматривать  детали  быстро  вра¬
щающихся  механизмов.  Для  этих  целей  применяют
специальные  газосветные  лампы,  которые  называют
иногда  «лампы-вспышки».  При  помощи  такой  лам^
пы,  которая  периодически  дает  вспышки  в  виде
отдельных  следующих  друг  за  другом  импульсов
света,  можно  рассматривать  быстро  вращающийся
предмет  в  мнимо  неподвижном  состоянии.
 Представьте  себе  вращающийся  диск  с  накле¬
енной  по  диаметру  белой  полоской  бумаги.  За  каж¬
дый  оборот  диска  наклеенная  на  нем  бумага  дваж-
 59

Рис.  50.  Схема  строботрона.
 Лы  займет  горизонтальное  положение.  Если  в  эти
моменты  освещать  диск  очень  короткими  вспышками
света,  настолько  короткими,  что  за  время  действия
одной  вспышки  белая  полоска  не  успеет  заметно
переместиться,  то  мы  получим  на  сетчатке  нашего
глаза  неподвижное  изображение.  Вспышка  будет
освещать  вращающийся  предмет  только  в  то  время,
когда  он  проходит  вполне  определенное  положение
по  отношению  к  нашему  глазу.  Если  диск  с  белой
полоской  вращается  со  скоростью  600  об/мин,  то,
следовательно,  для  получения  ясного  неподвижного
изображения  необходимо  создать  1  200  вспышек
в  минуту.
 Если  вы  увеличите  число  вспышек  лампы  в  два
раза  (2  400  вспышек  в  минуту),  сохраняя  скорость
вращения  диска  неизменной,  то  вы  увидите  на  диске
изображение  креста.  В  данном  случае  белая  полоса
будет  освещаться  четыре  раза  за  один  оборот.
 Такой  лампой  очень  интересно  осветить  работаю¬
щий  токарный  станок,  тогда  можно  увидеть  непо¬
движный  патрон  с  деталью,  которая  обрабаты¬
вается.
 Для  того  чтобы  можно  было  провести  все  эти
интересные  наблюдения,  мы  построили  специальный
прибор,  который  называется  строботрон.
 Получить  короткие  по  времени  действия  вспыш¬
ки  можно  при  помощи  лампового  генератора,  схема
которого  приведена  на  рисунке  50.
 Этот  генератор  питается  от  обычного  кенотрон¬
 ного  выпрямителя  на  лампе  типа  5Ц4С  с  трансфор¬
матором  ЭЛС-2  (выпрямительная  часть  не  приво¬
дится  в  схеме,  и  вы  можете  познакомиться  с  ней
в  первой  главе  книги).
 При  работе  нашего  генератора  один  из  конден¬
саторов  Си  С2  и  т.  д.  медленно  заряжается  от  источ¬
ника  анодного  напряжения  через  сопротивления  Rv
R2,  Rs  до  напряжения  зажигания  тиратрона  типа
ТГ1-0,1/0,3.  Как  только  напряжение  на  конденсато¬
ре  С±  достигнет  определенной  величины,  произойдет
разряд  конденсатора  через  тиратрон.  Одновременно
возникнет  импульс  тока  на  сопротивлении  R4,  кото¬
рое  управляет  сеткой  лампы  6ПЗ.  После  этого  про*
цесс  будет  повторяться  автоматически.  Частота  этих
колебаний  определяется  емкостью  конденсатора,
включенного  в  схему  переключателем  5,  и  величин
ной  зарядных  сопротивлений  Rv  R2,  R%.
 Сопротивление  R2  служит  для  грубой  регулиров¬
ки  частоты  генератора,  а  сопротивление  R3  —  для
более  точной  регулировки.  Лампа  6ПЗ  создает  ко¬
роткие  импульсы  достаточной  мощности  для  зажи¬
гания  лампы-вспышки.  В  качестве  лампы-вспышки
можно  применить  небольшую  неоновую  лампу,  уда¬
лив  из  ее  цоколя  сопротивление.  Для  увеличения
яркости  вспышки  можно  поставить  линзу  или  вогну¬
тое  зеркало.  В  порядке  опыта  попробуйте  включить
вместо  неоновой  лампы  трубку  дневного  света,  кото¬
рая  включается  в  данном  случае  без  защитного  дрос¬
селя.
 60

Рис.  51  Модель  действующего  строботрона,  выполненная
юными  техниками  Свердловского  дворца  пионеров
 Неоновая  лампа  подключается  на  выход  лампы
6ПЗ  через  понижающий  трансформатор  с  отноше¬
нием  витков  2:1.
 Трансформатор  наматывается  на  железном  сер¬
дечнике  типа  Ш-19.  Толщина  пакета  3  см,  число
витков  первичной  обмотки  1  500,  диаметр  провода
0,2  мм,  число  витков  вторичной  обмотки  3  ООО,  диа¬
метр  провода  0,15  мм.  При  отключенной  неоновой
лампе  на  трансформаторе  развивается  высокое  на¬
пряжение,  поэтому  намотка  трансформатора  долж¬
на  быть  выполнена  послойно,  с  хорошей  изоляцией
между  слоями.
 В  качестве  такой  изоляции  'следует  применить
лакоткань  или  плотную  парафинированную  бу¬
магу.
 Приближенные  значения  числа  вспышек  неоно¬
вой  лампы  в  одну  секунду  смотрите  в  таблице.
 Положение
 переключателя
 Емкость  конденсатора,  *
мкф
 Число  вспышек  в  одну
секунду
 1
 0,25
 15—  30
 2
 0,1
 30—  60
 3
 0,057
 60—  120
 4
 0,03
 120—  240
 5
 0,0145
 180—  400
 6
 0,01
 350-  650
 7
 0,0045
 640—1140
 Ламповая  схема  вместе  с  выпрямителем  монти¬
руется  на  алюминиевой  панели  размером  140  X
X  220  мм,  которая  является  крышкой  деревянного
ящика  размером  140  X  220  X  Ю0  мм.  Вторичная
обмотка  выходного  трансформатора  выводится  на
клеммы,  к  которым  подключается  двухметровый
шнур,  соединяющий  прибор  с  неоновой  лампой.
 Неоновая  лампа  крепится  в  специальный  держатель,,
который  представляет  собою  небольшую  коробку
с  патроном  и  рефлектором.
 Такая  конструкция  является  удобной,  так  как
позволяет  близко  подносить  источник  мерцающего
света  к  вращающимся  частям  машины.
 Если  генератор  собран  правильно,  то  он  рабо¬
тает  без  отказа  при  первом  включении.
 Так  как  интенсивность  вспышки  неоновой  лампы
не  велика,  то  наблюдения  лучше  всего  проводить
в  затемненном  помещении.  Практически,  поднеся
лампу  к  вращающимся  крыльям  настольного  вен¬
тилятора  или  к  другому  вращающемуся  предмету,
изменяют  частоту  вспышек  путем  переключения,кон¬
денсаторов  и  изменением  величины  переменных
сопротивлений.  При  достижении  совпадений  (син¬
хронизации)  между  числом  вспышек  лампы  и  чис¬
лом  оборотов  вашего  вращающегося  предмета  вы
увидите  его  «неподвижным».  После  того  как  вра¬
щающийся  предмет  окажется  неподвижным,  попро¬
буйте  увеличивать  или  уменьшать  частоту  вспышек,
и  ваш  предмет  начнет  медленно  поворачиваться  в  ту
или  другую  сторону.  Постарайтесь  объяснить  это
явление.
 Строботрон,  который  был  построен  по  описанной
схеме,  показан  на  рисунке  51.
 КАК  ПОСТРОИТЬ  ВЕСЫ,  КОТОРЫЕ
ВЗВЕШИВАЮТ  ПРИ  ПОМОЩИ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  ТОКА
 Весы  появились  в  глубокой  древности,  и  первые
их  конструкции,  представляющие  коромысло  с  дву-,
мя  навесками  по  сторонам,  сохранились  почти  до
наших  дней.  Конструктивные  усовершенствования
в  механических  весах  касаются  главным  образом
новых  распределений  рычагов  с  сохранением  старого
принципа  сравнения  двух  сил,  уравновешивающих
друг  друга.  Методы  количественного  анализа  в  хи¬
мии  потребовали  конструкций  весов,  позволяющих
взвешивать  тела  с  очень  высокой  точностью.  Совре¬
менные  аналитические  весы  могут  взвешивать  мил¬
лионные  доли  грамма.
 Существуют  весы  и  для  больших  грузов.  В  на¬
стоящее  время  имеются  весы,  на  которых  можно
взвесить  целый  паровоз.
 По  мере  того  как  совершенствовались  весы,  по¬
вышались  и  требования  к  ним,  понадобились  весы
дистанционного  взвешивания.  Металлурги  потребо¬
вали,  например,  такие  весы,  которые  показывали  бы
вес  и  его  изменение  у  стальной  болванки,  нагревае¬
 61

мой  в  печи.  Более  того,  они  желали,  чтобы  показа¬
тель  веса  болванки  автоматически  передавался  из
цеха  в  лабораторию.
 На  перегрузочных  базах,  где  при  помощи  гигант¬
ских  подъемных  кранов  загружают  океанские  паро¬
ходы,  возникла  потребность  автоматического  учета
тех  грузов,  которые  переносит  кран.
 Таким  требованиям  уже  не  могли  удовлетворить
старые  механические  конструкции  весов.  Потребо¬
валось  много  усилий  в  совместной  работе  механиков
и  электротехников,  прежде  чем  были  созданы  авто¬
матические  весы,  позволяющие  передавать  вес  и  его
изменения  во  времени  на  расстояние  по  проводам.
 Весы  дистанционного  взвешивания  имеют  в  своей
системе  электрический  датчик,  который  преобразует
силу  тяжести  груза  в  электрическую  величину  тока.
Таким  образом,  чем  больше  груз,  тем  больше  элек¬
трический  ток.  Электрический  ток  уже  легко  пере¬
дать  по  проводам  и  учитывать  при  помощи  измери¬
тельных  приборов.
 Электрические  весы,  которые  мы  с  вами  по-
 Рис  52.  Схема  электрических  весов.
 строим,  будут  иметь  индуктивный  датчик.  Принци¬
пиальная  схема  таких  весов  изображена  на  ри¬
сунке  52.
 Индуктивный  датчик  представляет  собою  два  со¬
леноида  Lt  и  L2,  соединенных  последовательно  и  пи¬
таемых  переменным  током  с  небольшого  трансфор¬
матора  Тр.  На  пружине  S  подвешен  железный  сер^
дечник  Р,  который  при  отсутствии  груза  на  чашке
весов  находится  точно  в  средней  части  катушки.
Соленоиды  Lt  и  L2,  а  также  полуобмотки  трансфор¬
матора  Lz  и  L4  образуют  электрический  мост.
 Такой  мост  при  равных  напряжениях  на  обмот¬
ках  трансформатора  L3  и  L4,  а  также  при  равных
индуктивных  сопротивлениях  Ьг  и  Ь2  будет  нахо¬
диться  в  равновесии.  При  этих  условиях  ток  в  сред¬
ней  линии  моста  от  точки  А  к  В  будет  равен  нулю.
Стоит  только  положить  груз  на  наши  весы,  как  сер¬
дечник  Р  опустится  под  действием  силы  тяжести.
При  таком  перемещении  нижняя  катушка  будет  уве¬
личивать  свое  индуктивное  сопротивление,  в  то  вре¬
мя  как  верхняя  катушка  уменьшит  его.  Электриче¬
ское  равновесие  мостика  нарушится,  и  в  средней
линии  АВ  потечет  ток,  который  будет  тем  больше,
чем  больше  нарушено  равновесие  за  счет  переме¬
щения  груза  Р.
 Этот  ток  измеряется  при  помощи  чувствительного
микроамперметра,  включенного  в  схему  через
выпрямительное  устройство  АБВГ.  Таким  образом,
электрический  ток,  измеренный  на  приборе,  будет
служить  мерой  веса.
 Сопротивление  R  регулирует  чувствительность
измерительного  прибора.  Уменьшая  его  величину,
можно  сделать  ваши  весы  более  грубыми,  а  уве¬
личивая  его,  получить  более  чувствительную  систему
для  взвешивания.
 62

250
 Конструкция  весов  (рис.  53),  индуктивный  дат¬
чик  и  трансформатор  в  нашей  модели  могут  быть
расположены  на  одной  панели  вместе  с  измеритель¬
ными  приборами.  Измерительный  прибор  может
находиться  также  на  другой  панели,  связанной
с  системой  электрических  весов  кабелем,  если
необходимо  передать  на  расстояние  показатели
веса.
 Катушки  Lt  и  L2,  представляющие  собой  индук^
тивный  датчик,  мотаются  на  цилиндрическом  полом
каркасе,  разделенном  в  средней  части  перегородкой.
Каркас  изготовляется  из  плотного  картона  —  пресс¬
шпана,  его  размеры  указаны  на  рисунке  53.  Число
витков  в  обеих  катушках  одинаково  и  равно
1  300  виткам  провода  €  эмалевой  изоляцией  диа*
метром  0,5  мм.
 Готовая  катушка  закрепляется  на  вертикальной
панели  при  помощи  двух  алюминиевых  скоб.  Же¬
 лезный  сердечник  вытачивается  на  токарном  станке,
он  имеет  диаметр  18  мм  и  длину  50  мм.  С  торцовых
сторон  сердечника  высверливается  два  отверстия
диаметром  2  мм  на  глубину  5—10  мм.  В  эти  отвер¬
стия  впаиваются  крючки  из  проволоки.  Верхний
крючок  надевается  на  петлю  пружины,  а  к  нижнему
крючку  закрепляется  чашка  весов.  Пружина  со¬
стоит  из  15  витков  стальной  проволоки,  диаметр
витка  10  мм,  диаметр  проволоки  0,8  мм.  Так  как
упругие  свойства  пружины  в  значительной  степени
зависят  от  свойств  стальной  пронолоки,  то  выбор
числа  витков  пружины  придется  проделать  опытным
путем.
 Вам  следует  изготовить  такую  пружину,  чтобы
при  навеске  на  чашку  весов  в  100  г  сердечник  индук^
тивного  датчика  перемещался  на  20  мм.  Этот  по¬
казатель  определяет  собою  предел  взвешивания  на
ваших  весах.
 63
 Рие  53.  Конструкция  модели  электрических  весов.
 Трансформатор
и  выпрямитель
смонтированы  на
оборотной  стороне
панели

Трансформатор  Тр  в  схеме  наших  весов  может
иметь  мощность  всего  в  несколько  ватт.  Однако  по¬
строить  трансформатор  мощностью,  например,
в  5  вт  очень  трудно  вследствие  малого  сечения  же¬
лезного  пакета  и  большого  числа  витков  провода
в  его  обмотках.  Поэтому  мы  построим  трансформа¬
тор  значительно  большей  мощности,  тем  более  что
он  может  пригодиться  и  для  других  схем  автомати¬
ки.  Трансформатор  Тр  мы  намотаем  на  железном
пакете  Ш-19  толщиной  25  мм,  число  витков  каждой
обмотки  вы  вычислите  по  графикам  рисунков  7,  8,  9.
 В  качестве  измерительного  прибора  в  схеме
используется  микроамперметр  постоянного  тока  на
предел  измерения  в  50  мка.
 Так  как  наш  датчик  работает  на  переменном  то¬
ке  и  ток,  поступающий  к  прибору,  при  нарушении
равновесия  электрической  системы  также  будет  пе¬
ременным,  то  мы  вводим  в  измерительную  схему
выпрямительное  устройство.  Это  устройство  АБВГ
называется  выпрямительным  мостом  и  состоит  из
четырех  выпрямительных  элементов.  В  качестве  этих
элементов  желательно  было  бы  использовать  гер¬
маниевые  диоды  типа  ДГЦ-4  или  обычные  селено¬
вые  выпрямительные  шайбы.
 Сопротивление  R  =  500  ом  конструктивно  пред¬
ставляет  собою  небольшой  реостат  (включенный
параллельно  измерительному  прибору).  Когда  схема
будет  собрана,  то,  прежде  чем  включить  ток,  сопро¬
тивление  R  закорачивают.  При  таком  положении
микроамперметр  окажется  замкнутым  накоротко,  и
ему  не  будет  угрожать  большой  ток,  который  может
возникнуть  при  налаживании  схемы  вследствие  не¬
равновесного  состояния  между  катушками  и  транс¬
форматором.
 Равновесие  схемы  достигается  регулировкой
положения  сердечника  в  катушках  датчика.  Практи¬
чески  перемещают  сердечник  вверх  или  вниз,  регули¬
руя  пружину  или  дополнительную  навеску  со  сторо¬
ны  чашки  весов.
 Мост  будет  легко  уравновешен,  если  вторичные
обмотки  трансформатора  дают  одинаковые  напряже¬
ния,  а  катушки  L±  и  Ь2  имеют  одинаковое  число
витков.
 После  регулировки  электрического  равновесия
системы  проводят  градуировку  весов.
 Положив  на  чашку  весов  груз  в  100  г,  регу¬
лируют  сопротивление  R  до  тех  пор,  пока  стрелка
измерительного  прибора  не  отклонится  на  всю  шка¬
лу.  Затем,  пользуясь  разновесом  и  изменяя  навеску
весов,  получают  отношения  между  действительным
весом  и  показаниями  электроизмерительного  прибо¬
ра.  Полученные  данные  можно  представить  в  виде
 графика,  который  помещен  на  вертикальной  панели
прибора.  По  горизонтальной  оси  графика  отложены
весовые  нагрузки,  а  по  вертикальной  —  показания
микроамперметра.
 Можно  было  бы  проградуировать  самую  шкалу
микроамперметра  в  граммах.  Но  делать  этого  не  сле¬
дует,  так  как  для  этой  цели  пришлось  бы  вскрывать
измерительный  прибор  и  наклеивать  на  его  шкалу
новую  бумагу,  а  это  сопряжено  с  риском  повредить
тонкую  подвижную  систему  прибора.
 Если  конструкция  электрических  весов,  с  которой
вы  познакомилисьг  не  удовлетворит  вас,  то  вы  мо¬
жете  сконструировать  весы  на  другие  пределы  изме¬
рения.  Используя  принцип  десятичных  весов  и
индуктивный  датчик,  можно  легко  построить  элек¬
трические  весы,  на  которых  можно  взвешивать
ваших  школьных  друзей.
 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ  ЭКСПОНОМЕТР
ДЛЯ  ФОТОПЕЧАТИ
 Наши  фотолюбители  хорошо  знают  о  том,  сколь¬
ко  неприятностей  доставляет  неправильная  выдерж¬
ка  времени  при  изготовлении  фотоотпечатков.
 Поставив  негатив  в  фотоувеличитель  и  закрепив
бумагу  на  печатном  столике,  нажимают  кнопку  и
ведут  счет  количества  секунд.  При  таком  способе
нельзя  получить  точных,  всегда  одинаковых  интер¬
валов  времени.
 Автоматика  приходит  на  помощь  и  позволяет
конструировать  различные  реле  времени.  Эти  авто¬
маты  получают  заранее  программу  действия.  Иначе
говоря,  это  такие  автоматические  выключатели,
которые  при  однократном  нажатии  на  кнопку
действуют  затем  самостоятельно,  включая  и  вы¬
ключая  свет  лампы  на  заданный  промежуток  вре¬
мени.
 В  настоящее  время  существует  большое  количе¬
ство  конструкций  реле  времени.  Рассмотрим  с  вами
только  две  конструкции,  которые  легко  выполнить
в  кружке.
 Первая  конструкция  реле  времени  будет  иметь
электромеханическое  устройство.  Основной  частью
реле  времени  является  моторчик  Уорена  (рис.  30).
 Вы  прочли  уже  главу  об  электрических  моторах
и  знаете,  что  маленькие  моторчики  Уорена  имеют
редуктор.  Если  мы  будем  иметь  такой  мотор,  число
оборотов  вала  которого  составляет  2  об/мин,  то
схема  нашего  реле  времени  будет  выглядеть,  как
это  показано  на  рисунках  54  и  55.
 На  деревянной  подставке  устанавливается  motod
 64

Уорена  М  и  на  его  ось  укрепляется  диск  Д  из  тек¬
столита  толщиной  1,5—2  мм.  С  одной  стороны  на
диск  крепится  колодка  Л,  выполненная  из  эбонита
или  пластмассы.  При  повороте  диска  эта  колодка
может  управлять  на  своем  пути  контактом  К±.
 Колодку  Л  можно  сделать  съемной  и  устанавли¬
вать  ее  при  помощи  зажима  на  любой  точке  окруж¬
ности  диска  Д  (колодка  может  иметь  и  постоянное
место  крепления,  тогда  поворотом  самого  диска
можно  изменять  ее  положение  в  отношении  кон¬
такта  /Сз.).
 Работа  автомата  начинается  с  предварительной
установки  колодки  Л.
 Предположим,  что  ее  первоначальное  положение
соответствует  точке  Н  (рис,  54).  Если  нажать  кноп-
 Б  Модели-автоматы
 ку  К  (обычная  звонковая  кноп¬
ка),  то  катушка  реле  и  мотор  по¬
лучат  питание  током.  Якорь  реле,
придя  в  действие,  замкнет  кон¬
тактные  пары  К2  и  К3.  Обратите
внимание,  контактная  пара  К2
замкнет  накоротко  цепь  кнопки,
вследствие  этого  реле  останется
включенным  даже  тогда,  когда
вы  перестанете  нажимать  рукой
на  кнопку.  Реле  выключится
только  в  том  случае,  когда  цепь
его  катушки  будет  разомкнута,
очевидно  это  случится  при  раз¬
мыкании  контакта  Kv
 Контакт  Kt  будет  разомкнут
через  некоторое  время,  в  течение
которого  колодка  Л  пройдет  свой
путь  от  заданной  точки  Н.  Таким
образом,  время  горения  лампы  J1
в  фотоувеличителе  будет  зависеть
от  скорости  вращения  диска  Д
или  расстояния  по  дуге  между
точками  Я  и  Kv
 Произведем  маленький  расчет,  определяющий  за¬
висимость  между  углом  поворота  диска  и  временем
экспозиции.  Так  как  наш  мотор  делает  2  об/мин,
то  один  оборот  будет  продолжаться  30  сек.
 Диск, 	имеющий  форму  окружности,  принято
 делить  на 	360°. 	Таким  образом,  за  каждую  секунду
 диск  будет  поворачиваться  на  а  =  ^  =  12°.  Если
 вы  разобьете  ваш  диск  на  30  равных  углов  по  12°
каждый,  то  по  окружности  диска  можно  сделать
отметки,  расстояния  между  которыми  будут  мерой
времени.
 На  рисунке  55  показан  общий  вид  электромеха¬
нического  реле  времени.  На  деревянной  панели  раз¬
мером  350  X  230  X  20  мм  укреплен  моторчик  М
с  диском  Д,  контакт  и  небольшое  шасси  (разме¬
ром  100X60X30  мм),  на  котором  смонтирована
релейная  схема.
 Реле  Р,  примененное  в  схеме  телефонного  типа,
имеет  две  пары  нормально  разомкнутых  контактов.
Обмотка  реле  содержит  6  000  витков  эмалирован¬
ного  провода  диаметром  0,15  мм.
 Конденсатор  С  (схема,  рис.  54)  включен  парал¬
лельно  обмотке  реле.  Этот  конденсатор  емкостью
в  1  мф  с  парафино-бумажным  диэлектриком  служит
фильтром  для  пульсирующего  тока,  полученного
после  выпрямителя  В.  Сопротивление  R  ограничи¬
вает  ток  в  катушке  реле.  Это  двухваттное  сопротив-
 65
 Рис  54.  Схема  электромехани¬
ческого  экспонометра.

ление  на  3  ООО  ом  включено  последовательно  в  цепи
питания  катушки.  В  качестве  выпрямителя  В  ис¬
пользуйте  германиевый  диод  ДГ-Ц24  или  селеном
вый  столбик.
 Второй  вариант  экспонометра  для  фотопечати
представляет  собою  электронное  реле  времени.  Та¬
кая  ламповая  схема  (рис.  56)  радиотехниками  назы¬
вается  кипп-реле  с  катодной  связью,  что  значит  за¬
держивающее  реле.  В  состоянии  покоя  напряжение
смещения  на  сетке  второй  лампы  (вторая  половина
лампы  6Н7)  равно  нулю.  Ее  анодный  ток,  протекая
по  сопротивлению  RKy  вызывает  падение  напряже¬
ния,  несколько  большее  напряжения  запирания  пер¬
вой  лампы.  Таким  образом,  первая  лампа  закрыта*
 а  вторая  открыта.  Конденсатор  С  при  этом  заряжен
почти  до  напряжения  анодной  батареи.  При  подаче
на  вход  схемы  положительного  импульса  достаточ¬
ной  величины  лампа  JI±  открывается,  возникает
лавинообразный  процесс  увеличения  тока,  в  резуль¬
тате  которого  вторая  лампа  Л2  закроется.  Лам¬
па  Л2  будет  закрыта  все  время,  пока  конденсатор  С
не  разрядится  через  сопротивление  Rg.  После  раз¬
ряда  конденсатора  С  вновь  возникает  лавинообраз¬
ный  процесс,  в  результате  которого  схема  вернется
в  исходное  состояние  и  будет  ждать  следующего
импульса  с  ключа  К.
 Телефонное  реле  (обмотка  реле  имеет  10  ООО  вит¬
ков  провода  в  эмалевой  изоляции  диаметром  0,1—
 Рис.  55.  Конструктивное  оформление  электромеханического  экспонометра.

Рис.  56.  Электронный  экспонометр  (схема).
 Рис»  57.  Общий  вид  электронного  экспонометра
для  контактной  фотопечати.
 0,12  мм)  включено*  в  качестве  анодной  нагрузки
к  первой  лампе.  При  нажиме  ключа  К  конденса¬
тор  С1у  находящийся  под  зарядом  от  источника
анодного  напряжения,  разрядится  через  сопротив¬
ление  Rt  и  приведет  схему  в  действие.
 Контакт,  замыкающий  цепь  лампы  увеличите¬
ля  Л,  замкнется  и  будет  находиться  в  замкнутом
состоянии  до  тех  пор,  пока  конденсатор  С  не  раз¬
рядится  через  сопротивление  Rg.  Время  этого  разря¬
да  зависит  от  емкости  конденсатора  С  и  величины
 сопротивления  Rg.  Если  емкость  конденсатора  С  бу¬
дет  равна  1  микрофараде,  а  сопротивление  Rg  рав¬
но  1  мегому,  то  задержка  включения  контактов
реле  будет  равна  величине,  близкой  к  1  сек.
 Для  практических  целей  конденсатор  С  берется
с  бумажной  изоляцией  (типа  КБГ)  емкостью
в  4  мкф.  Сопротивление  Rg  заменяется  несколь¬
кими  сопротивлениями,  которые  при  помощи
переключателя  подключаются  в  сеточную  цепь  вто¬
рой  лампы.
 Так  как  время  выдержки  описанного  реле  опре¬
деляется  произведением  сопротивления  R  (в  мего¬
мах)  на  емкость  С  (в  микрофарадах),  то  конструк¬
тор  по  своему  усмотрению  может  изменять  в  этой
схеме  или  емкость,  или  сопротивления,  добиваясь
опытным  путем  необходимой  шкалы  времени  для
своего  фотоэкспонометра.  В  качестве  источника
анодного  питания  этой  схемы  вы  можете  применить
кенотронный  выпрямитель.
 На  рисунке  57  показано,  конструктивное  оформ¬
ление  электронного  экспонометра  для  контактной
фотопечати.  В  левой  части  вы  видите  столик
с  матовым  стеклом  и  скрытой  под  ним  лампой,
в  правой  части  расположено  шасси  с  электронным
реле  времени  и  выпрямительным  устройством.
 5*
 67

4. 	АВТОМАТИЧЕСКОЕ  УПРАВЛЕНИЕ
 ПОСТРОЙКА  АВТОМАТИЧЕСКОЙ  НАСОСНОЙ
СТАНЦИИ,  КОТОРАЯ  ВСЕГДА  ПОДДЕРЖИ¬
ВАЕТ  ПОСТОЯННЫЙ  УРОВЕНЬ  ВОДЫ
В  ВОДОНАПОРНОЙ  БАШНЕ
 В  наши  дни  водопровод  —  дело  обычное,  он  не
вызывает  удивления.  Сеть  водопроводных  труб,  по-
лучающая  воду  с  водонапорных  станций,  представ¬
ляет  собой  систему  сообщающихся  сосудов.  Если
в  городе  имеется  ровный  рельеф  местности  и  нет
высотных  зданий,  то  конструкторские  задачи  по
созданию  водопроводной  сети  сводятся  к  проекти¬
рованию  одной  или  нескольких  насосных  станций
с  водонапорными  башнями.
 Следует  вспомнить,  что  водопроводом  пользова¬
лись  еще  древние  римляне.  Римский  водопровод
значительно  отличался  от  нашего.  Водоем  этого
водопровода  находился  выше  уровня  города  в  го¬
рах.  Вдоль  городских  кварталов  тянулся  водопро¬
водный  виадук.  Это  сооружение  представляло  собой
цепочку  колонн  с  арочными  перекрытиями,  на  кото¬
рых  укладывались  каменные  лотки,  несущие  воду.
Вода  шла  самотеком,  так  как  по  мере  удаления
от  водохранилища  уровень  проложенных  каменных
лотков  все  время  понижался.  От  этих  «водоводов»
при  помощи  ответвительных  лотков  вода  поступала
в  дома.
 Вся  эта  грандиозная  система  римского  водопро¬
вода  была  выполнена  за  счет  труда  рабов.  Ее
остатки  сохранились  до  наших  дней.  Современный
водопровод  прокладывается  в  герметически  соеди¬
ненных  стальных  трубах.  Вблизи  города  находят
подходящий  водоем,  около  которого  строится  насос¬
ная  станция.  Мощные  насосы,  приводимые  в  дей-
стие  электромоторами,  засасывают  воду  из  водое¬
 мов.  Вода  проходит  систему  фильтров  и  по  трубам,
диаметр  которых  достигает  1  м,  направляется  в  го¬
родскую  водопроводную  сеть.  Современные  маги¬
стральные  водопроводы  могут  подавать  десятки
тысяч  литров  воды  за  каждую  секунду.  В  сооруже¬
ниях  современного  водопровода  применяется  авто¬
матический  контроль  и  регулирование  работы  насос¬
ных  станций.  Специальные  автоматы  следят  за
уровнем  воды  в  водонапорных  башнях.  Эти  авто*ма-
ты  без  участия  человека  включают  насосы  и  подка¬
чивают  воду  в  баки  водонапорных  башен,  если
уровень  воды  в  них  понизится  за  счет  потребления.
 Вы  сами  можете  построить  автоматическую  на¬
сосную  станцию,  которая  будет  поддерживать  по¬
стоянный  уровень  воды  в  водонапорной  башне.  На
рисунке  58  представлен  общий  вид  этой  модели.
Легкая  металлическая  конструкция  образует  баш¬
ню,  на  которой  расположен  водонапорный  бак.
Рядом  с  башней  внизу  установлен  центробежный
насос  с  мотором,  который  подает  воду  из  нижнего
резервуара  в  верхний  бак.  Из  верхнего  бака  по  трубе
вода  поступает  в  фонтан  или  на  снабжение  водо¬
проводной  сети.  Электрическая  цепь,  подающая  ток
к  мотору  насоса,  разрывается  через  специальные
контакты.  Эти  контакты  выключают  мотор,  если
груз  Р  опустится  книзу.  Груз  Р  несколько  легче,  чем
поплавок,  благодаря  этому  при  отсутствии  воды
в  верхнем  баке  поплавок  перетягивает  груз.  В  этом
положении  контакты,  управляющие  мотором,  замк¬
нуты.  При  замкнутых  контактах  мотор  вращает  на¬
сос,  и  вода  из  нижнего  резервуара  перекачивается
в  верхний  бак.  Как  только  поплавок  окажется  в  во¬
де,  он  на  основании  закона  Архимеда  потеряет
в  своем  весе  столько,  сколько  будет  весить  вытес¬
ненная  им  вода.  Таким  образом,  плавающий  попла¬
 68

вок  окажется  легче  груза  Р,  и  последний,  перетяги^
вая  поплавок,  пойдет  книзу.  По  мере  поступления
воды  в  верхний  резервуар  поплавок  начнет  подни¬
маться  все  выше  и  выше,  а  груз  Р  будет  опускаться
книзу.  За  счет  длины  троса  (суровой  нитки)  можно
так  отрегулировать  систему,  что  при  наполнении
верхнего  бака  до  определенной  отметки  груз  Р
разомкнет  электрическую  цепь  питания  мотора.  Ко¬
гда  мотор  выключится,  уровень  воды  в  верхнем  баке
станет  медленно  понижаться  за  счет  потребления
ее  фонтаном.  Это  понижение  уровня  кратковремен¬
но:  оно  будет  происходить  до  тех  пор,  пока  не  изме¬
нится  положение  груза  Р  и  контакты,  управляющие
мотором,  снова  замкнутся.
 Таким  образом,  система  из  поплавка,  троса,  гру¬
за  Р  и  контактов  будет  автоматически  управлять
 Поплавок
 Направляющая
трубка
и  груз  Р
 мотором.  Такая  система  в  автоматике  называет¬
ся  регулятором  прерывистого  действия.  В  самом
деле,  наш  автомат  работает  с  перерывами  во  вре¬
мени.
 Мотор,  приводящий  в  движение  насос,  работает
периодически.  Число  включений  нашей  насосной
станции  за  определенный  промежуток  времени,  на¬
пример  за  5  мин.,  может  зависеть  от  многих  причин.
Главная  из  этих  причин,  с  которой  придется  счи¬
таться,  это  диаметр  отверстия  выходной  трубки
фонтана.  Диаметр  этого  отверстия  необходимо  подо¬
брать  опытным  путем  (оно  должно  быть  выбрано
диаметром  от  1  до  2,5  мм).  Так  как  в  нашей  модели
фонтан  работает  непрерывно,  то  нужно  таким  обра¬
зом  отрегулировать  систему  трубопроводов,  чтобы
поступление  воды  через  насос  в  верхний  бак  было
больше,  нежели  вытекание  воды  через  трубку  фон¬
тана.
 Эта  регулировка  практически  выполняется  за
счет  изменения  диаметров  выходной  трубки  фон¬
тана.  Нужно  так  отрегулировать  эту  трубку,  чтобы
каждое  включение  мотора  происходило  периодиче¬
ски  через  1—2  мин.
 После  того  как  вы  познакомились  с  принципом
действия  нашей  автоматической  водонапорной  стан¬
ции,  перейдем  к  изготовлению  отдельных  ее  дета¬
лей.  Насосная  станция  монтируется  на  деревянной
панели  размером  600  X  280  X  20  мм.  Башня,  на  ко¬
торой  расположен  бак,  изготовляется  из  железной
проволоки  диаметром  4—5  мм.  Если  проволока
имеет  чистую  блестящую  поверхность,  то  можно
сразу  приступить  к  изготовлению  башни.  Если  про¬
волока  неровная  и  покрыта  ржавчиной,  то  предва-
 Рис.  58.  Конструкция  модели  водонапорной  станции.
 69

рительно  выправьте  ее  на  наковальне  слесарным
молотком  и  шкуркой  удалите  ржавчину.  Подготов¬
ленную  проволоку  можно  разрубить  зубилом  или
распилить  ножовкой  на  куски,  длина  которых
соответствует  отдельным  деталям  нашей  башни.
Вначале  отрезаются  четыре  прутка  длиною  550  мм,
которые  образуют  угловые  опоры  башни.  У  этих
прутков  нарезают  с  двух  сторон  резьбу  на  длину
в  30  мм.  При  нарезании  резьбы  не  забудьте  запра¬
вить  концы  проволоки  напильником  на  небольшой
конус.  Нарезка  резьбы  выполняется  леркой  М-5.
Перед  нарезкой  смажьте  конец  проволоки  мине¬
ральным  маслом.  Нарезку  проводите  осторожно,
вращая  лерку  на  три-четыре  оборота  вперед  и  на
один-два  оборота  назад.
 Нарезав  все  восемь  концов  у  четырех  опор  и
подобрав  на  каждый  нарезанный  конец  две  гайки
и  две  шайбы,  устанавливают  эти  опоры  на  деревян¬
ную  площадку.  На  деревянной  площадке  разбивает¬
ся  правильный  квадрат  размером  110ХИ0  мму
углы  которого  будут  служить  точками  для  крепле¬
ния  опор.  В  углах  квадрата  на  панели  сверлятся
четыре  отверстия  диаметром  5  мм  для  крепления
опор.  Установив  опоры  в  панели,  закрепляют  верх¬
нюю  площадку  для  бака.  Эта  площадка,  выполнен¬
ная  из-деревянной  доски  размером  100  ХЮО  мм,
имеет  четыре  отверстия  (диаметром  5  мм),  распо¬
ложенных  по  углам  квадрата.  Отверстия  отступают
от  края  доски  на  15  мм.  Четыре  опоры  необходимо
погнуть  у  основания  с  таким  расчетом,  чтобы  обра¬
зованный  наклон  позволил  свободно  укрепить  верх¬
нюю  площадку.  Четыре  боковые  фермы  загибают
из  проволоки  диаметром  3  мм.  Эти  фермы
можно  загнуть  на  деревянном  верстаке,  если
предварительно  начертить  на  нем  мелом  чертеж  фер¬
мы  и  забить  в  углы  этого  чертежа  гвозди.  Проволо¬
ка,  укладываясь  по  чертежу,  гнется  в  точках  заби¬
тых  гвоздей.  Этот  прием  часто  используют  арматур¬
щики,  которые  изготовляют  стальные  каркасы  для
железобетонных  конструкций.
 Полученные  таким  образом  фермы  крепятся
к  угловым  опорам  при  помощи  вязки  алюминиевой
проволокой.  Фермы  могут  быть  припаяны  или  при¬
варены  сваркой,  это  будет  зависеть  от  ваших  воз¬
можностей.
 Верхний  бак  нашей  водонапорной  башни  изго¬
товляется  из  жести  и  имеет  размер  120Х90Х
X  80  мм.  Передняя  стенка  бака  имеет  окно,  в  кото¬
рое  необходимо  вставить  стекло.  После  того  как  бак
будет  изготовлен  и  его  швы  пропаяны  оловом,
стекло  вставляется  с  внутренней  стороны  и  приклеи¬
вается  на  разогретый  вар.  Для  герметизации  стекла
 можно  применить  также  цемент  или  менделеевскую
замазку,  которую  можно  достать  в  школьном  хими¬
ческом  кабинете.
 Передняя  стеклянная  стенка  позволит  наблюдать
перемещение  поплавка  и  сделает  вашу  модель  удоб¬
ной  для  показа  ее  работы.  Когда  вы  будете  сгибать
жестяную  развертку  бака,  то  проведите  это  сгибание
при  помощи  трех  деревянных  брусков  размером
200  X  20  X  20  мм.  Развертка  зажимается  между
двух  брусков  в  больших  тисках  или  струбцинах,  за¬
гибается  вся  плоскость  сразу  при  помощи  третьего
бруска.  Это  можно  сделать  вручную,  не  пользуясь
молотком,  тогда  сгибы  будут  ровными  и  красивыми.
Когда  бак  будет  окончательно  закончен,  с  нижней
стороны  по  углам  необходимо  припаять  четыре  пла¬
стинки  с  отверстиями.  Эти  пластинки  припаиваются
с  таким  расчетом,  чтобы  бак  мог  быть  закреплен
под  гайки,  крепящие  верхнюю  платформу  водо¬
напорной  башни.
 Нижний  резервуар,  предназначенный  для  фонта¬
на,  делается  из  дерева,  он  имеет  размер  150  X
X  150X60  мм.  Внутренняя  часть  его  облицована
жестью.  Пластинки  жести  пропаиваются  по  швам.
В  нижней  пластинке,  образующей  дно,  необходимо
предусмотреть  два  отверстия  диаметром  6—8  мм.
В  эти  отверстия  впаиваются  медные  или  жестяные
трубки.  Одна  такая  же  трубка  впаивается  в  днище
верхнего  бака.  Эти  трубки  легко  выполнить  из
прямоугольных  листиков  жести.  Жесть  накатывает¬
ся  на  круглый  карандаш  и  образует  на  нем  полтора
или  два  витка.  Шов  пропаивают  оловом.  Конец
трубки,  из  которой  бьет  фонтан,  закрывается
металлической  пробкой.  Эта  пробка  впаивается
в  трубку,  и  в  ней  сверлится  отверстие  диаметром
1,5—2  мм.
 Наиболее  сложной  частью  нашей  установки  бу¬
дет  центробежный  насос  (рис.  59).
 Насос  устанавливается  ниже  уровня  бака  с  фон¬
таном.  Благодаря  такой  установке  внутренняя  каме¬
ра  насоса  оказывается  залитой  водой.  Лопатки
насоса  при  вращении  создают  центробежные  силы.
Благодаря  этому  вращающаяся  масса  воды  внутри
насосной  камеры  как  бы  «прижимается»  к  ее  внут¬
ренним  стенкам.  Это  давление  гонит  воду  по  трубке
вверх  и  создает  условия  засасывания  воды  из  ниж¬
него  резервуара.  Камера  выполняется  из  двух  поло¬
вин.  Первая  половина  образует  основу  камеры,
имеет  длинную  втулку  и  резьбу  для  крышки  саль¬
ника.
 Сальником  называют  обычно  такую  камеру,  в  ко¬
торой  находится  набивка  из  пакли,  смешанной
с  «салом»  (в  наше  время  этой  смазкой  служит  гу-
 70

Рис.  59.  Детали  центробежного  насоса  для  водонапорной  станции.

стое  минеральное  масло,  которое  можно  заменить
обычным  свиным  салом).
 Благодаря  тому,  что  набивка  сальника  создает
плотный,  не  смачиваемый  водой  барьер,  вода  не  про¬
сачивается  из  камеры  насоса  через  зазор  между
втулкой  и  валиком.  Со  временем  это  уплотнение
может  нарушиться,  в  таких  случаях  механики  гово¬
рят,  что  необходимо  «подтянуть  сальник».  С  этой
целью  поворачивают  крышку,  которая,  действуя  как
поршень,  сжимает  сальниковую  набивку  и  восста¬
навливает  необходимое  уплотнение.
 Центробежный  насос  выполняется  из  латуни.
Изготовление  его  требует  значительного  опыта  ра¬
боты  на  токарном  станке.  Эта  работа  должна  быть
выполнена  под  непосредственным  контролем  вашего
руководителя  в  кружке  или  поручена  кому-нибудь
из  ваших  старших  товарищей.
 Когда  ваш  центробежный  насос  будет  готов,  его
необходимо  поставить  на  деревянную  колодку  и
совместить  его  ось  с  осью  мотора.  В  качестве  соеди¬
нительной  муфты  можно  использовать  толстостен¬
ную  резиновую  трубку,  которая  с  одной  стороны
надевается  на  вал  мотора,  а  с  другой  —  на  вал
насоса.
 Если  окажется,  что  диаметры  валов  будут  не¬
сколько  меньше  внутреннего  диаметра  трубки,  то
их  можно  обернуть  несколькими  слоями  изоляцион¬
ной  ленты.  Такая  подкладка  создает  плотное  креп¬
ление  резиновой  муфты.
 Мотором,  приводящим  в  движение  насос,  будет
небольшой  готовый  моторчик  мощностью  60—100  вт.
Для  нашей  водонасосной  станции  хорошо  подойдет
моторчик  от  швейной  машины  или  небольшого  на¬
стольного  вентилятора.  Совместив  оси  мотора  и  на¬
соса,  при  помощи  деревянных  подкладок  их  крепят
к  площадке  скобами  из  алюминия  или  железа.
Трубки,  соединяющие  нижний  резервуар  с  насосом
и  верхним  баком,  могут  быть  резиновыми  или  ме¬
таллическими,  в  зависимости  от  ваших  возможно¬
стей.
 Когда  ваша  водонасосная  станция  будет  гото¬
ва,  ее  следует  покрасить.  Для  окраски  внутренней
поверхности  баков  желательно  выбрать  масляную
краску  «сурик»,  которая  хорошо  противостоит  воде.
Внешние  части  станции  можно  выкрасить  в  любой
цвет.
 Не  забывайте,  что  ваш  мотор  и  разрывные  кон¬
такты  при  работе  будут  находиться  под  напряже¬
нием  120  или  220  в.  Ваши  руки  при  работе  с  водой
могут  быть  влажными,  а  влажное  тело  хорошо  про¬
водит  электрический  ток.  Не  *  регулируйте  системы
токоведущих  проводников  руками,  пока  модель  не
 будет  отключена  от  сети.  Законченную  модель  сле¬
дует  показать  вашим  школьным  товарищам.  Обра¬
тите  внимание  ваших  товарищей  на  принцип  ра¬
боты  автоматического  регулирования  уровня
воды.  Уточните,  какую  роль  здесь  выполняет  закон
Архимеда,  а  также  центробежные  силы,  дей¬
ствующие  в  насосе.  Расскажите,  какие  были  труд¬
ности  в  постройке  модели  и  как  вы  их  преодо¬
лели.
 КАК  ПОСТРОИТЬ  ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ
ИНКУБАТОР
 В  колхозах  и  совхозах  нашей  страны  имеются
большие  птицефермы.  В  последнее  время  эти  птице¬
фермы  сделались  настолько  механизированными,
что  их  стали  называть  фабриками  птицы.  Десятки
тысяч  птиц  содержатся  на  таких  фабриках.  Выпари¬
вание  яиц  на  этих  фабриках  выполняется  при  по¬
мощи  инкубаторов.  Инкубатор  —  это  шкаф  из  де¬
рева,  в  котором  на  специальных  деревянных  роли¬
ках  разложены  яйца.  Температура  и  влажность
в  этом  шкафу  поддерживаются  постоянными.  Тем¬
пература  в  камере  инкубатора  поддерживается
автоматически,  в  пределах  37—40°  С.
 Для  того  чтобы  температура  оставалась  неиз¬
менной,  в  течение  всего  периода  инкубации  приме¬
няют  различные  автоматические  регуляторы  темпе¬
ратуры.  Температура  окружающего  нас  воздуха  все
время  изменяется  в  зависимости  от  метеорологиче¬
ских  условий.  Даже  в  помещении  живого  уголка
вашей  школы  в  разные  дни  года  температура  непо¬
стоянна—  подул  северный  ветер,  и  температура
упала.
 Температура  в  инкубаторе  почти  всегда  выше,
нежели  температура  окружающей  нас  среды,  по¬
этому  камера  инкубатора  имеет  искусственный  по¬
догрев.
 В  нашем  инкубаторе  (рис.  60  (1)  подогрев  будет
электрическим.
 Электрический  подогрев  должен  давать  такое
количество  тепла,  которое  инкубатор  теряет  за  счет
охлаждения  его  окружающим  воздухом.
 Потери  тепла  можно  значительно  сократить,  если
применить  теплоизоляцию  стенок,  то  есть  надеть  на
инкубатор  «шубу».  Для  теплоизоляции  можно  при¬
менить  стеклянную  вату  или  листовой  асбест.  Элек¬
трический  подогрев  нашего  инкубатора  выполняет¬
ся  при  помощи  двух  сопротивлений  Rv  R2,  выпол¬
ненных  из  нихрома.  Каждое  сопротивление  под
действием  тока  должно  рассеивать  мощность
 72

Рис.  60.  Инкубатор  и  его  электрическая  схема.
 в  150  вт.  Таким  образом,  суммарная  элек¬
трическая  мощность,  которая  расходуется  на
подогрев,  будет  равна  300  вт.  Величина  сопротив¬
лений  R±  и  R2  определяется  в  зависимости  от
напряжения  сети.  Для  напряжения  сети  в  120  в
сопротивления  R1  =  R2=100  ом.  Практически  эти
сопротивления  выполняются  из  нихромовой  прово¬
локи  диаметром  0,4  мм  и  длиною  13  м  каждое.
 Оба  куска  проволоки  наматываются  на  внут¬
реннюю  железную  камеру  инкубатора,  предвари¬
тельно  обернутую  листовым  асбестом.  Сопротивле¬
ние  Rt  будет  включено  постоянно.  Тепло,  которое
выделяется  этим  сопротивлением,  будет  поддержи¬
вать  температуру  в  камере  инкубатора  в  пределах
25—30°С.
 Дополнительное  количество  тепла,  доводящее
температуру  в  камере  до  38°,  будет  подаваться  по
мере  надобности  с  сопротивления  R2.  Это  второе
сопротивление  включено  через  автоматический  регу¬
лятор  электрического  тока.
 Основной  частью  этого  регулятора  служит  би¬
металлический  датчик.  Если  склепать  две  пластин¬
ки  —  одну  из  железа,  а  другую  из  цинка  (размером
200X^5X1  мм),  то  мы  получим  чувствительный
к  изменению  температуры  элемент  (датчик).
 При  нагревании  цинк  удлиняется  больше,  чем
железо,  почти  в  два  раза.  Таким  образом,  наша
склепанная  (биметаллическая)  пластинка  при  на¬
 гревании  будет  выгибаться  в  одну  сторону,  а  при
охлаждении  в  другую.
 Эту  пластинку  мы  и  используем  в  качестве  ме¬
ханизма,  следящего  за  тепловым  режимом  в  нашем
инкубаторе.
 Пластинка,  связанная  с  контактным  винтом  и
электрической  схемой  подогревателя,  показана  на
рисунке  60  (2).
 Регулирующий  винт  А  подводят  к  пластинке  до
замыкания.  Электрический  ток  поступает  в  сопро¬
тивление  R2,  и  температура  в  камере  растет  до  тех
пор,  пока  пластинка  не  разомкнет  цепи.  При  раз¬
мыкании  ток  окажется  выключенным,  и  температура
в  камере  начнет  падать.  При  этом  биметаллическая
пластинка  начнет  выгибаться  в  другую  сторону,  и
включение  повторится.  Винт  А  можно  так  отрегули¬
ровать,  что  ваш  терморегулятор  ТР  будет  поддер¬
живать  температуру  в  камере  инкубатора  с  точ¬
ностью  до  0,2—0,3°.
 Контакты  нашего  датчика  будут  работать  день
и  ночь.  Каждый  раз  при  замыкании  и  размыкании
между  контактами  возникает  искра.  Контакты  по¬
крываются  нагаром  (окисляются)  и  в  конце  концов
перестают  проводить  ток.
 Чтобы  сделать  работу  нашей  схемы  надежной,
мы  должны  закрепить  на  контактах  тугоплавкие  и
хорошо  противостоящие  окислению  пластинки  из
вольфрама.  Такие  пластинки  вольфрама,  напоми-
 73

нающие  по  форме  таблетки  стрептоцида  или  аспири¬
на,  можно  купить  в  магазинах,  торгующих  лабора¬
торным  оборудованием.  Можно  воспользоваться  и
старыми  пластинками,  снятыми  с  терморегулятора
от  какого-либо  лабораторного  термостата.
 Старые  пластинки  следует  осторожно  отшлифо¬
вать  на  корундовом  бруске  до  получения  ровной  и
блестящей  поверхности,  а  затем  прикрепить  к  ваше¬
му  датчику.  Вольфрамовые  пластинки  не  припаи¬
ваются,  а  вставляются  натуго  в  предварительно  вы¬
сверленные  для  них  отверстия  и  запрессовываются.
 Посоветуйтесь  со  старшими  товарищами,  как  это
сделать.  От  хорошей  сборки  датчика  зависит  на¬
дежность  работы  инкубатора.
 Конструкция  инкубаторной  камеры  может  быть
выполнена  по  рисунку.  Передняя  стенка  представ¬
ляет  собою  дверцу  с  двойным  стеклом,  между  стек¬
лами  зазор  в  2  см.  В  верхних  крышках  шкафа  и
внутренней  железной  камере  предусмотрены  два  от¬
верстия,  одно  из  них  предназначено  для  контроль¬
ного  термометра,  а  другое  —  для  укрепления  тепло¬
вого  датчика.
 В  изготовлении  такого  инкубатора  могут  встре¬
титься  затруднения.  Ваш  кружок  не  всегда  сможет
располагать  нихромом.  Укладка  нихромовой  прово¬
локи  на  асбестовой  изоляции  также  не  простое
дело.  Поэтому  мы  предлагаем  вам  построить  еще
другой  конструктивный  вариант  инкубатора.
 В  нижней  части  инкубаторной  камеры  прямо  над
ванной  на  боковых  стенках  крепятся  по  три  патро¬
на  (специальные  настенные  патроны  или  патроны
для  иллюминации,  позволяющие  привернуть  их
к  стенке  на  шурупы).  В  эти  патроны  ввертывается
шесть  ламп  накаливания  мощностью  по  50  вт  каж¬
дая.  Напряжение  ламп  выбирается  в  зависимости
от  напряжения  вашей  сети.  Лампы  накаливания
(обычные  осветительные  лампы)  заменяют  собою
подогреватели  из  нихрома.  Соединение  этих  ламп
производится  в  две  параллельные  группы,  из  кото¬
рых  одна  группа  заменяет  собою  сопротивление  Rv
а  другая  —  сопротивление  R2,  Таким  образом,  три
лампы  будут  гореть  в  инкубаторе  постоянно,  а  три
другие  включатся  по  мере  надобности  автомати¬
чески.
 Такое  конструктивное  решение  имеет  свои
преимущества  и  недостатки.  Используя  лампы  раз¬
ной  мощности  и  разное  число  их,  легко  можно  по¬
добрать  необходимый  тепловой  режим  работы  инку¬
батора.
 Недостатком  этой  конструкции  является  нерав¬
номерный  обогрев  камеры  инкубатора.
 Практика  показала,  однако,  что  инкубаторы
 с  электрическими  лампочками  могут  удовлетвори¬
тельно  работать  и  в  них  с  успехом  можно  вывести
цыплят.
 Построив  эти  действующие  модели,  проверьте
надежность  их  работы  и  подарите  их  юным  нату¬
ралистам  вашей  школы.
 КАК  СДЕЛАТЬ  МАЯТНИК,  КОЛЕБАНИЯ
КОТОРОГО  ВСЕ  ВРЕМЯ  ПОДДЕРЖИВАЮТСЯ
ЭЛЕКТРИЧЕСКИМ  ТОКОМ
 Вы  часто  наблюдали,  как  качается  маятник
у  стенных  часов,  и,  наверное,  задавали  себе  вопрос,
почему  он  так  ровно,  неизменно  тикает  всегда  в  од¬
ном  и  том  же  ритме.
 Дело  в  том,  что  маятник  является  той  принад¬
лежностью  часов,  которая  обеспечивает  точность  их
показаний.  Число  колебаний  маятника  за  опреде¬
ленный  промежуток  времени  постоянно.  Оно  зави¬
сит  от  его  конструктивных  данных  и  географическо¬
го  местонахождения  маятника.
 Если  вы  изготовите  два  маятника  с  разной  дли¬
ной  стержня,  то,  подвесив  их  на  веревку,  вы  убеди¬
тесь,  что  число  их  качаний  в  единицу  времени  будет
различным.  Изменить  географическое  положение
маятника  сложно.  Оставив  вторую  закономерность
непроверенной,  мы  будем  считать  с  вами,  что  маят¬
ник  в  данной  точке  земного  шара  (во  дворе  вашего
дома  или  в  школе)  будет  сохранять  неизменным
число  качаний  в  единицу  времени.
 Маятник,  который  вы  изготовили  из  простой
палки  с  грузом  на  конце,  будет  давать  затухающие
колебания.  Размах  каждого  последующего  колеба¬
ния  будет  меньше  предыдущего,  и  маятник  в  конце
концов  остановится,  если  не  давать  ему  «вовремя
удары  сбоку».  Нужно  подтолкнуть  маятник  на
столько,  сколько  он  потерял  в  предыдущем  своем
колебании  от  трения  о  воздух  сопротивления  гиб¬
кого  подвеса  и  т.  д.
 Пополняя  каждый  раз  запас  утраченной  маятни¬
ком  энергии,  вы  переводите  его  колебания  из  за¬
тухающих  в  незатухающие.
 В  обычных  часах  в  качестве  такого  «подбадри¬
вающего»  механизма  действует  пружина.  В  часах
электрических  —  электрический  ток.
 Электрический  маятник,  который  мы  построим
(рис.  61),  будет  состоять  из  деревянной  подставки
размером  240X160X20  мм,  на  которой  монтируют¬
ся  все  части  нашего  устройства.
 Стержень  маятника  лучше  всего  сделать  из
железного  прутка  диаметром  5—6  мм  и  длиною
 74

Рис.  61.  Модель  электрического  маятника.
 Контактные
 винты
 Лроволочная
вязка

350  мм.  Этот  пруток  необходимо  хорошо  выправить
и  отполировать  шкуркой.  Верхний  конец  прутка
распиливается  вдоль  при  помощи  шлицевой  пилы
на  10—15  мм.  В  этот  разрез  закладывается  латун¬
ная  фольга,  которая  служит  подвесом  для  маятни¬
ка,  как  это  показано  на  рисунке.  На  нижнюю  часть
стержня  надевается  груз  в  виде  цилиндрического
железного  стержня,  который  служит  одновременно
в  качестве  нагрузки  маятника  и  сердечника  для
двух  соленоидов;  его  длина  100  мм  и  диаметр
15  мм.  Два  соленоида,  расположенные  по  обе  сто¬
роны  маятника,  крепятся  таким  образом,  что  же¬
лезный  сердечник  свободно  заходит  в  их  отверстия
при  качании.
 Каркасы  соленоидов  изготовляются  из  картона
или  прессшпана.  Если  ваш  маятник  будет  рассчитан
на  непосредственное  включение  в  сеть  переменного
тока  с  напряжением  120  в,  то  на  каждую  катушку
следует  намотать  3  500  витков  провода  в  эмалевой
изоляции  диаметром  0,2  мм.
 При  питании  маятника  с  понижающего  транс¬
форматора  напряжением  12  ё  или  батарей  карман¬
ного  фонаря  на  каждую  катушку  наматывают
400  витков  эмалированной  проволоки  диаметром
0,6—0,5  мм.  В  обоих  случаях  укладка  проволоки
на  катушки  должна  проводиться  рядами  —  виток
к  витку,  с  прокладками  из  тонкой  плотной  бумаги
между  рядами.
 Принцип  действия  электрического  маятника
(рис.  62)  заключается  в  том,  что  при  отклонении
маятника  вправо  включается  левая  катушка  и
создает  тяговое  усилие  влево,  правый  контакт  раз¬
мыкается,  и  через  некоторое  время  замыкается  ле¬
вый  контакт.  Это  положение  приводит  к  возникно¬
вению  тока  в  правой  катушке.  Таким  образом,  ток
поочередно  поступает  то  в  правую,  то  в  левую  ка¬
тушку,  создает  магнитное  поле  и,  таким  образом,
пополняет  те  потери,  которые,  получаются  при  за¬
тухающих  колебаниях.  Наш  электрический  маятник
будет  работать,  как  говорят  физики,  в  режиме  не¬
затухающих  колебаний.
 При  изготовлении  маятника  следует  обратить
внимание  на  контактные  пружины  и  контакты.
Контактные  пружины  можно  выполнить  из  латун¬
ной  фольги  толщиной  0,2  мм  с  обязательной  напай¬
кой  на  концы  серебра.  Серебряные  контакты  обес¬
печивают  надежное  соединение  электрических  цепей
при  работе  маятника.  В  качестве  серебра  можно
использовать  старую  серебряную  монетку  или  обло¬
мок  серебряной  ложки,  которые  следует  разбить  на
наковальне  в  листики  толщиной  0,2—0,3  мм  и  вы¬
резать  из  них  правильные  квадратики  размером
 Железный
 сердечник
 Рис.  62.  Схема  электрического  маятника.
 4X4  мм.  Эти  квадратики  напаиваются  на  пружины
из  латунной  фольги.  Контактные  винты  диаметром
4  мм  рассверливаются  со  стороны,  обращенной
к  контактным  пружинам,  сверлом  диаметром
 1—1,5  мм.  В  эти  отверстия  впаиваются  серебряные
контакты,  которые  вырезаются  из  той  же  монеты.
 Когда  все  основные  части  вашего  электрическо¬
го  маятника  будут  готовы,  то  не  забудьте  заняться
тщательно  отделкой  и  покраской  их.  Ваша  модель
должна  не  только  хорошо  работать,  но  иметь  кра¬
сивый  внешний  вид.
 Изготовленный  таким  образом  маятник  может
быть  всегда  использован  не  только  для  показа
принципа  его  работы.  Маятник  может  служить
в  качестве  автоматического  включателя,  который
будет  замыкать  дополнительную  пару  контактов.
Такой  дополнительной  парой  контактов,  а  может
быть  и  двумя  парами,  нетрудно  будет  дополнить
вашу  модель.  Эти  вспомогательные  контакты  могут
управлять  лампой  мерцающего  маяка  или  заставят
подмигивать  электрические  глаза  (лампы)  у  головы
сказочного  дракона  на  школьной  елке.
 ЭЛЕКТРИЧЕСКИЙ  МОЛОТ,  КОТОРЫЙ
ПРИВОДИТСЯ  в  ДЕЙСТВИЕ  ПРИ  помощи
ГЕНЕРАТОРА  С  ЭЛЕКТРОННЫМИ  ЛАМПАМИ
 На  машиностроительных  заводах,  заполненных
различными  станками  для  обработки  металла,  мож¬
но  видеть  гигантские  машины,  предназначенные  для
ковки  стали.  Эти  машины,  приводимые  в  действие
сжатым  паром  или  водой,  поднимают  и  опускают
 76

Рис.  63.  Электрический  ток,  имеющий  форму
пилы.
 стальные  молоты.  Удары  следуют  один  за  другим,
и  стальные  болванки,  нагретые  добела,  как  мягкий
воск  принимают  нужную  форму  под  действием  этих
ударов.  При  обработке  металла  ковкой  ему  не
только  придается  нужная  форма,  но  и  сам  процесс
ковки  уплотняет  металл  и  повышает  качество  тех
изделий,  которые  будут  изготовлены  впоследствии
из  первоначальных  заготовок.
 Современный  молот  сохранил  в  своей  конструк¬
ции  те  же  основные  детали,  которыми  пользовались
в  старых  кузницах.  Эти  детали  —  молот  и  нако¬
вальня.  При  помощи  ручного  труда  люди  делали
чудеса  в  кузнечном  деле.  Вспомните,  с  каким  искус¬
ством  выковывали  старинное  оружие  и  домашнюю
утварь  при  помощи  этих  простых  инструментов.
 С  развитием  техники  размеры  и  вес  изделий,
требующих  ковки,  быстро  возрастали.  Это  потребо¬
вало  применения  молота  такой  величины,  который
 уже  не  удерживался  в  руках  человека.  Пришлось
строить  «молот-машину».  Эта  конструкция  имеет
большой  стол  из  стали,  установленный  на  солидном
фундаменте.  На  двух  или  четырех  колоннах  из  ста¬
ли  устанавливается  цилиндр  с  поршнем.  Поршень
поднимает  молот,  вес  которого  достигает  1  г,  а  то  и
больше,  и  сбрасывает  его  на  стол  —  наковальню.
Такой  молот  приводился  в  действие  паром.  Обычно
около  молота  стоял  человек,  держащий  в  руках  ры¬
чаг  парораспределительного  устройства.  Каждый
раз,  поднимая  и  сбрасывая  молот,  человек  повора¬
чивает  рычаг,  и  послушный  молот  направляет  свои
удары  на  разогретую  заготовку.
 Это  рассказ  о  простом  паровом  молоте.
 В  современных  станках  для  ковки  металла  пре¬
дусмотрена  сложная  механизация  и  автоматизация
отдельных  приемов  работы.  Даже  сама  команда
молотом,  число  его  ударов  в  одну  минуту  подвер-
гаются  в  настоящее  время  автоматизации.
 Юные  техники  Свердловского  дворца  пионеров
решили  сконструировать  автоматизированный
электрический  молот.  Действие  этого  молота  осно¬
вано  на  новом  принципе,  который  пока  не  приме¬
няют  в  технике.  Однако  в  будущем  не  исключается
возможность  постройки  машин  для  ковки,  выпол¬
ненных  по  этой  схеме.
 Подъем  молота  надо  производить  плавно,  удар
при  ковке  должен  быть  быстрым.  Вы  знаете,  что
 Соленоид  молота
 Сердечник  трубка
из  белой  жести
 -14-
 Рис.  64.  Схема  генератора  для  модели  электрического  молота.

чем  быстрее  движется  молот  при  ударе,  тем  больше
энергия  этого  удара,  которая  зависит  от  скорости
и  массы  падающего  молота.
 Наш  электрический  молот  поднимается  при  по¬
мощи  соленоида,  в  котором  ток  медленно  нарастает
в  момент  подъема  молота  и  быстро  уменьшается
при  его  спуске.  Радиотехники  называют  такой  ток
током  пилообразной  формы  (рис.  63).  Если  по¬
смотреть  на  графическое  изображение  этого  тока,
то  он  напоминает  пилу.  Время  t1  соответствует  мед¬
ленному  нарастанию  тока,  а  время  t2  —  быстрому
уменьшению  его  до  нуля.
 Посмотрим,  как  можно  получить  этот  ток.
 В  приведенной  схеме  (рис.  64)  конденсатор  С
заряжается  через  сопротивления  Rv  R2.  Медленно
возрастающий  заряд  поднимает  напряжение  на  кон¬
денсаторе  С.  Так  как  один  полюс  конденсатора  свя¬
зан  с  сеткой  лампы  6С4С  посредством  конденсато¬
ра  Cv  то  увеличение  заряда  конденсатора  приводит
к  увеличению  анодного  тока  в  лампе  Л2.  Анодный
ток,  проходя  через  соленоид,  поднимает  железный
сердечник-молот.  При  достижении  определенного
напряжения  на  конденсаторе  С  лампа  Лх  начнет
пропускать  ток  и  конденсатор  быстро  разрядит¬
ся  через  нее.  В  этот  момент  лампа  Л2  окажется  за¬
пертой,  ток  через  нее  прекратится,  и  железный
сердечник-молот  упадет.
 Такая  схема  носит  название  генератора  пилооб¬
разных  импульсов  тока.
 Регулируя  переменное  сопротивление  R±  в  схеме,
можно  изменять  частоту  электрических  импульсов
в  генераторе  и,  следовательно,  управлять  числом
ударов  нашего  молота  в  единицу  времени.  При
указанных  в  схеме  величинах  конденсаторов  и
сопротивлений  можно  регулировать  число  ударов
молота  в  пределах  от  10  до  120  ударов  в  ми¬
нуту.
 Важными  деталями  модели  молота  являются  со¬
леноид  и  сердечник.
 На  круглый  каркас  наматывается  10  ООО  витков
провода  в  эмалевой  изоляции  диаметром  0,2  мм.
Сердечник,  условно  представляющий  собою  молот,
изготовляется  из  железной  трубки,  низ  которой  за¬
паивается  жестяной  круглой  пластинкой.  Получен¬
ный  таким  образом  стаканчик  вводится  в  отверстие
соленоида  приблизительно  на  одну  треть  своей  дли¬
ны.  При  налаживании  работы  модели  длина  сер¬
дечника,  введенного  в  соленоид,  выбирается  опыт¬
ным  путем.  Втягивающий  соленоид  устанавливается
в  макет  молота,  выполненный  из  дерева.
 Общий  вид  модели  молота  приведен  на  рисун¬
ке  65.  Тиратрон  помещен  под  шасси.
 Рис.  65.  Общий  вид  модели  электрического  молота,  по¬
строенной  юными  техниками  в  Свердловском  дворце
пионеров.
 Для  масштабного  сравнения  на  деревянную  па¬
нель  положена  спичечная  коробка.
 Если  вы  пожелаете  построить  электрический  мо¬
лот  по  нашему  рисунку,  то  вы  можете  воспользо¬
ваться  этим  масштабом.
 КАК  ПОСТРОИТЬ  ДЕЙСТВУЮЩУЮ  МОДЕЛЬ
ЭЛЕКТРИЧЕСКОГО  ПОДЪЕМНИКА
 Электрические  подъемные  машины  в  настоящее
время  широко  распространены  в  промышленных  и
бытовых  установках.  Многие  из  вас  поднимались
на  электрическом  лифте  в  верхние  этажи  высоких
зданий.
 Когда  вы  поднимались  на  таком  подъемнике,  вы,
наверное,  заметили,  что,  после  того  как  лифтер
посадит  пассажиров  и  закроет  двери  подъемной  ка¬
бины,  он  сначала  поставит  небольшой  рычажок  на
нужный  этаж  и  нажмет  кнопку.  Лифт  начнет  дви¬
жение  и,  как  только  достигнет  нужного  этажа,  сам
остановится.  На  какой  бы  этаж  ни  установили  пред¬
варительную  настройку  переключателя,  лифт
всегда  сделает  ту  остановку,  которая  была  задана
ему  заранее.
 Таким  образом  наш  лифт  решит  заданную  ему
задачу  и  выполнит  определенную  программу  дей¬
ствий.
 Кроме  этажных  автоматических  устройств,  лифт
имеет  и  много  других  приспособлений,  которые
управляют  его  работой.  К  таким  приспособлениям
относятся  блокировки,  обеспечивающие  безопас¬
ность  работы.  Вспомните,  когда  лифт  после  нажа¬
тия  пусковой  кнопки  отказывался  работать,  лифтер
проверял,  плотно  ли  закрыта  дверка.  Подъемная
 78

кабина  лифта  может  начать  подъем  или  спуск  толь¬
ко  в  том  случае,  если  дверки  лифта  и  этажных  пло¬
щадок  будут  закрыты.  Существуют  и  другие  автО'-
матические  выключатели  у  подъемника,  которые
ограничивают  его  ход  в  крайних  положениях.
 Над  верхним  этажом  лифта  устанавливается  ка¬
мера  с  размещенным  оборудованием.  Здесь  распо¬
ложен  электромотор  с  лебедкой  и  барабаном,  на
который  наматывается  трос  при  подъеме  лифтовой
кабины.  В  этой  камере  установлены  все  автомати¬
ческие  выключатели  и  переключатели,  управляющие
лифтом.  Аппаратура  связана  с  кнопкой  пуска  и
этажным  переключателем,  которые  находятся  в  ка¬
бине,  гибким  кабелем.
 Много  творческой  мысли  и  знаний  пришлось  по¬
ложить  инженерам,  прежде  чем  они  научились
строить  современные  подъемные  машины.
 Электрические  подъемные  машины  применяются
теперь  часто.  Одни  из  них  представляют  собой  ско¬
ростные  лифты,  поднимающие  пассажиров  в  вы¬
сотных  зданиях  Москвы,  другие  поднимают  уголь
в  шахтах,  третьи  поднимают  и  переносят  строитель¬
ные  материалы  при  сооружении  зданий.
 Мы  с  вами  вполне  можем  построить  действую¬
щую  модель  шахтоподъемника.
 Наш  электрический  подъемник  не  будет  таким
совершенным  сооружением,  какие  работают  в  на¬
стоящих  шахтах,  однако  он  будет  действовать  как
настоящий.  Наш  подъемник  предназначается  толь¬
ко  для  подъема  грузов,  поэтому  все  управление  его
будет  вынесено  из  подвижной  кабины  на  специаль¬
ный  щиток  (пульт).  Кабину  у  шахтного  подъемни¬
ка  мы  будем  называть  клетью.  Так  обычно  назы¬
вают  коробку,  сделанную  из  стального  решетчатого
каркаса,  в  которой  поднимают  вагонетки,  гружен¬
ные  углем  или  рудой.
 Рассмотрим  вначале  электрическую  схему  наше¬
го  подъемника  (рис.  66).
 Работа  схемы  начинается  с  установки  переклю¬
чателя  ПП.  Предположим,  что  нам  необходимо
поднять  клеть  17  из  крайнего  нижнего  положения
на  третий  горизонт  шахты  (до  верхнего  уровня
контактной  пластинки  9),  тогда  мы  при  помощи
подвижной  пластинки  6  замыкаем  контакты  1,  2  я  3
на  переключателе  ПП.
 После  этого  проверяем  положение  переключате¬
ля  13,  изменяющего  направление  вращения  мотора,
и  ставим  его  в  положение,  которое  соответствует
подъему  клети.  При  нажатии  кнопки  14  ток  посту¬
пает  в  катушку  реле  15.  В  результате  якорь  реле
притянется  и  замкнет  контакты  К±  и  К2•  Пока  вы
удерживаете  кнопку  14  в  замкнутом  состоянии,  мо¬
 тор  М  получит  питание  от  сети  и  начнет  поднимать
клеть  17.  Как  только  клеть  начнет  подниматься,
замкнется  контактная  пара  нижней  ограничитель¬
ной  блокировки  /С4.  В  этот  момент  можно-  отпустить
кнопку  14,  реле  будет  удерживать  контакты  К±  и  К2
в  замкнутом  состоянии.  Питание  в  катушку  реле
будет  поступать  по  цепи  (начиная  от  точки  п).  Че¬
рез  переключатель  ПП  на  контактные  полосы  11,
10,  9.  Затем  ток  направится  через  скользящий  кон¬
такт  19  и,  пройдя  по  тросу  16  к  медному  кольцу
барабана  12,  поступит  на  скользящий  контакт  20.
Этот  контакт,  скользящий  по  кольцу  барабана,  пе¬
редаст  ток  через  контактные  пары  К3,  К4  и  К2,  при¬
ведя  его  к  точке  т.  Проследив  эту  цепь,  мы  убеди¬
лись,  что  она  замкнута  и  обеспечивает  проведение
тока  через  катушку  реле.  Вся  эта  сложная  цепь,
состоящая  из  последовательно  соединенных  выклю¬
чающих  устройств,  является  мостиком,  замыкаю¬
щим  точки  т  и  п  в  кнопке.
 В  электрической  автоматике  такая  цепь  назы¬
вается  блокирующей  цепью,  а  контактные  пары,
включенные  в  эту  цепь,  носят  название  блок-кон¬
тактов.
 Слово  «блок-контакты»  произошло  от  английско¬
го  слова  «блокаут»,  что  значит  «закрыть  вход».
 Как  только  эта  цепь  будет  где-либо  разор¬
вана,  катушка  реле  окажется  обесточенной  и
разомкнет  контакты  Kt  и  К2,  при  этом  мотор  пре¬
кратит  свою  работу.
 Так  как  переключатель  ПП  установлен  на  тре¬
тий  горизонт,  то,  очевидно,  блокирующая  цепь
разомкнется  тогда,  когда  скользящий  контакт  19
перейдет  на  отключенную  пластинку  8.  Цепь  ре¬
лейной  катушки  будет  разомкнута,  и  подъемник
остановится  на  заданной  высоте.  Если  клеть  достиг¬
нет  верхнего  предела,  то  разомкнется  блокирующий
контакт  К3  и  мо"гор  остановится.  Прежде  чем  опу¬
скать  клеть  вниз,  необходимо  переключить  мотор
на  обратный  ход.  В  настоящих  подъемниках  это
выполняется  автоматически,  но  в  нашей  модели
ограничимся  ручным  переключателем  13.
 После  того  как  мы  подготовим  изменение  в  на¬
правлении  вращения  мотора,  переходим  к  переклю¬
чателю  ПП  и  устанавливаем  его  в  нужном  для  нас
положении,  затем  нажимаем  пусковую  кнопку,  и
клеть  опускается  до  заданного  горизонта.  Перед
каждым  подъемом  и  спуском  необходимо  пользо¬
ваться  переключателем  13,  который  может  иметь
два  обозначения:  «верх»  и  «низ».
 Познакомившись  с  принципиальной  схемой  на¬
шего  шахтоподъемника,  рассмотрим  сейчас  его  кон¬
струкцию.
 79

«Шахта»,  в  которой  будет  работать  наш  подъем¬
ник,  представляет  собою  конструкцию,  собранную
из  деревянных  брусков  (рис.  67).  Эта  конструкция
крепится  к  нижнему  деревянному  основанию,  а  ее
верх  имеет  деревянную  площадку  для  размещения
мотора  и  редуктора  с  лебедкой.  Передняя  стенка
шахты  не  имеет  деревянных  ферм,  это  позволяет
хорошо  наблюдать  перемещение  клети  при  работе
подъемника.
 Рисунок  показывает  шахту  в  разрезе.  Четыре
угловых  бруса  шахты  имеют  выемки,  которые  слу¬
жат  как  направляющие  при  движении  клети.  Клеть
лучше  всего  выполнить  из  уголков  размером
5Х5Х0>2  мм,  предварительно  заготовленных  из
жести  и  смонтированных  при  помощи  пайки  (клеть
может  иметь  и  деревянную  конструкцию).
 На  угловой  брус  шахты  крепится  щиток  управ¬
ления.  Щиток  можно  вырезать  из  алюминия  и  пре¬
дусмотреть  для  него  крышку  с  задней  стороны.
 На  этом  щитке  размещается  переключатель  на¬
правления  вращения  мотора,  этажный  переключа¬
тель  ПП,  кнопка  пуска  и  с  задней  стороны  крепится
реле.  К  этому  щитку  по  боковому  брусу  шахты
укладываются  провода,  соединяющие  его  с  мотором
 80
 Рис.  66.  Электрическая  схема  модели  действующего  подъемника.

Мотор-редуктор
и  лебедка
 Контактные
шины
 Разрез  шахты  по  А*В
 420  X  420X30
 Рис.  67.  Конструктивное  оформление  шахты  подъемника.
 6  Модели-автоматы
 81
 Щитоклправления

и  блок-контактами.  Контактные  пластинки  7,  8,  9,
10,  11  вырезаются  из  луженой  жести  или  латуни
шириной  в  20  мм  (длина  их  приводится  на  черте¬
же)  .  Они  крепятся  на  брусья  деревянной  фермы  при
помощи  шурупов,  головки  которых  крепятся
«впотай».  Эти  пластины  должны  быть  совершенно
ровными,  после  их  крепления  и  припайки  к  ним
проводов  они  хорошо  шлифуются,  зазоры  между
пластинками  не  более  2  мм.  Контактная  пружи¬
на  19  изготовляется  из  стальной  ленты  от  старой
заводной  игрушки  или  будильника.  Эта  пружина
создает  скользящий  контакт  между  проводящим
ток  тросом  и  контактными  пластинами  (  7,  8,  9,10>
11).  В  качестве  троса  можно  использовать  медный
экранный  чулок  с  тонкого  экранированного  прово¬
да.  Можно  использовать  также  одну  прядь,  состоя¬
щую  из  12—15  тонких  стальных  жилок,  отплетен¬
ную  от  авиационного  троса.  Стальной  трос  следует
отжечь,  и  на  полученный  таким  образом  тонкий
мягкий  стальной  канатик  будет  подвешена  ваша
клеть.  Трос,  проходя  через  отверстие  в  верхней  пло¬
щадке  шахты,  припаивается  к  контактному  кольцу
на  барабане  лебедки.  Второй  скользящий  контакт,
так  же  как  и  первый,  изготовляется  из  стальной
пластинки.
 Мотором  для  вашего  подъемника  может  служить
небольшой  коллекторный  мотор  мощностью
40—60  вт,  например  мотор  от  швейной  машины
или  небольшого  пылесоса.  Как  изменяется  направ¬
ление  вращения  мотора,  вы  прочтете  в  главе  о  мо¬
торах,  которая  помещена  в  первой  части  этой
книги.
 Число  оборотов  мотора  велико,  поэтому  в  зави¬
симости  от  типа  мотора,  которым  вы  будете  рас¬
полагать,  придется  выбирать  и  конструкцию  редук¬
тора.
 Наши  юные  техники  в  Свердловском  дворце
пионеров  приспособили  в  качестве  редуктора  кон¬
струкцию,  замедляющую  движение  переменного
конденсатора  в  приемниках.  Это  приспособление
состояло  из  шестерни  и  «червяка»  и  давало  замед¬
ление  движения  в  сто  раз.  Если  в  вашем  кружке
имеется  соответствующее  оборудование,  то  редуктор
может  быть  изготовлен  новый.  В  этом  редукторе
можно  использовать  фрикционную  передачу,  о  ко^
торой  уже  не  раз  говорилось.
 Редуктор  и  мотор  с  лебедкой  являются  наибо¬
лее  сложными  частями  вашей  установки.  Лебедка
должна  обеспечить  линейную  скорость  подъема
 Рис.  68.  Общий  вид  модели  шахтоподъемника.

клети,  равную  0,1  м/сек.  В  качестве  реле,  замыкаю¬
щего  контактные  пары  К±  и  К2  (рис.  66),  исполь¬
зуется  телефонное  реле  с  двумя  парами  нормально
разомкнутых  контактов.
 Катушка  реле  должна  иметь  6  000  витков  эма¬
лированною  обмоточного  провода  диаметром
0,2  мм.  Питание  катушки  выполняется  выпрямлен¬
ным  током  через  селеновый  столбик.  Параллельно
катушке  включается  конденсатор  емкостью  10  мкф.
Переключателем  13  служит  телефонный  ключ
(рис.  27).  Переключатель  ПП  может  быть  подобран
из  деталей  радиотехнической  аппаратуры  или  изго¬
товлен  в  кружке.
 Кнопка,  замыкающая  контакты  т,  п  в  схеме,
•представляет  собою  обычную  звонковую  кнопку.
 Все  эти  детали  схемы  устанавливаются  на  щит¬
ке  управления.  Монтаж  лучше  всего  проводить
одножильным  проводом  с  укладкой  его1  вдоль  угло¬
вого  бруса  шахты.
 Так  как  от  пускового  щитка  к  верхней  площад¬
ке  и  контактам  блокировки  пойдет  десять  прово¬
дов,  то  их  следует  укладывать  одновременно  и  кре¬
пить  под  скобки.  Блок-контакты  К3  и  /С4  за¬
крепляются  на  шахте.  Большая  длина  пружинящих
пластинок  этих  контактов  необходима,  так  как
после  отключения  мотора  клеть  еще  продвинется  на
4—5  см  по  шахте  и  отведет  контакт  блокировки
К3  на  значительную  высоту.
 В  настоящих  подъемных  установках  инерцион¬
ный  пробег  мотора  и  лебедки  ограничивается  при¬
менением  автоматически  действующего  тормоза.
 Надеемся,  что  юные  техники,  построив  модель
шахтного  подъемника  по  этой  схеме,  внесут  впо¬
следствии  в  ее  конструкцию  и  свои  рационализа¬
торские  усовершенствования.
 На  рисунке  68  приведен  общий  .вид  шахтоподъ¬
емника.
 КАК  ПОСТРОИТЬ  АВТОМАТ  ДЛЯ  ПРОДАЖИ
КОНФЕТ
 Многие  из  вас  видели,  а  другие  читали  о  том,
что  на  станциях  метро  имеются  специальные  ав¬
томаты,  которые  продают  билеты  для  проезда  по
линиям  метрополитена.  Это  небольшой  шкаф,  в  ко¬
тором  имеется  отверстие  для  опускания  монет.
Достаточно  опустить  в  отверстие  монеты,  как
автомат  начнет  работать,  и  через  несколько  секунд
со  звонком  выбросит  проездной  билет.
 Торгующие  автоматы,  пригодные  для  продажи
различных  штучных  товаров,  появились  в  Европе
в  конце  XIX  века.
 В  настоящее  время  существует  огромное  коли¬
чество  самых  разнообразных  торгующих  автоматов.
Они  продают  почтовые  марки,  открытки,  бутербро¬
ды,  плитки  шоколада,  банки  с  консервированными
продуктами  и  т.  п.  Автоматы  продают  не  только
штучные  товары,  но  и  выполняют  некоторые  рабо¬
ты.  К  таким  автоматам  относятся  телефон¬
ный  автомат,  «чистильщик  обуви»  или  широко
распространенные  фотоавтоматы.  Фотоавтоматы
представляют  собой  закрытую  кабину.  Человек,  за¬
шедший  в  такую  кабину,  садится  на  кресло  и  опу¬
скает  монету  в  щель  автомата.  Передняя  стенка
кабины  зеркальная,  с  отверстием  для  объектива.
Человек,  выбрав  соответствующую  его  желанию
позу,  нажимает  кнопку  на  поручне  кресла.  Вспыш¬
ка  яркого  света  освещает  кабину,  и  через  три  мину¬
ты  в  специальный  лоток  выбрасываются  две  фото¬
карточки.
 Можно  построить  такой  автомат,  который  будет
продавать  конфеты.  Конструкция  автомата  опреде¬
ляется  размерами  и  формой  тех  конфет,  которые
мы  выберем.  Наиболее  подходящими  конфетами
является  квадратный  ирис  в  бумажной  упаковке
или  крупное  драже  круглой  формы.
 Общий  вид  такого  автоматического  устройства
приведен  на  рисунке  69.  В  камере  8  устанавливает¬
ся  трубка  7,  внутреннее  сечение  которой  выбирает¬
ся  в  зависимости  от  размера  конфет.  Эта  трубка
в  отношении  столика  10  устанавливается  на  такой
высоте,  которая  обеспечивает  свободное  выталки¬
вание  конфеты  толкателем  6  на  наклонную  часть
столика  10.  Работа  автомата  начинается  с  момента
опускания  монеты  (или  специального  металличе¬
ского  кружочка).
 Для  такого  автомата  вы  можете  выбрать  монету
двадцатикопеечного  достоинства.  Диаметр  этой  мо¬
неты  равен  23  мм.  Монета,  опущенная  в  отверстие  /,
попадает  на  наклонный  лоток  2.  Скользя  ш>  лотку
под  действием  силы  тяжести,  монета  ударяется
своим  ребром  в  контактную  пару  3  и  замыкает  ее
на  короткий  момент  времени.  Затем  монета  падает
в  кассовый  ящик  4.  Соединение  контактов  3  при¬
водит  к  замыканию  цепи  анод-сетки  электронной
лампы  (рис.  70).  Электронная  схема  представляет
собой  реле  времени.  При  замыкании  контактов  мо¬
нетой  конденсатор  С  получит  заряд  от  источника
анодного  напряжения  с  положительным  знаком  на
сетке  лампы.  Положительный  заряд  сетки  лампы
приводит  к  возникновению  большого  тока  в  анодной
цепи  лампы.  Так  как  в  этой  цепи  включена  катуш¬
ка  реле,  управляющего  толкателем,  то  импульс  тока
с  контактов  К  приводит  автомат  в  действие.  Стер-
 6*
 83

Рис.  69.  Конструкция  модели  автомата  для  продажи  конфет.

жень  6,  перемещаясь  слева  направо,  выбрасывает
конфету  на  наклонную  часть  столика.  Конфета
скатывается  к  выдающему  товар  люку.  Следующая
конфета  выпадает  из  трубки  на  столик  толкате¬
ля,  и  автомат  готов  к  новой  работе.
 Электрическая  часть  нашего  автомата  состоит
из  контактной  пары  К,  реле  Р  и  соленоидной  ка¬
тушки  А.  Удар  монеты  по  контактной  паре  К  очень
короткий.  Монета  замыкает  эти  контакты  на  доли
секунды,  между  тем  для  приведения  в  действие
стержня  толкателя  необходимо  время  гораздо  боль¬
шее.  Стержень  толкателя  обладает  значительной
массой,  а  следовательно,  и  инерцией,  —  не  так  про¬
сто  заставить  его  сдвинуться  с  места.  Вот  эти  об¬
стоятельства  и  заставляют  нас  применить  реле  вре¬
мени.  Реле  времени  в  данной  схеме  представляет
собой  такое  устройство,  которое,  получив  импульс
тока  (с  контактной  пары  К),  превращает  его  в  дли¬
тельный  ток,  способный  справиться  с  инерцией
стержня  толкателя.  Конденсатор  С,  получив  заряд,
медленно  разряжается  через  сопротивление  R.  За
время  этого  разряда  анодный  ток  лампы  удержи¬
вает  контакты  электромагнитного  реле  Р  в  замкну¬
том  состоянии.  Катушка  толкателя  питается  от  пе¬
ременного  тока.  Ток,  поступающий  в  катушку  тол¬
кателя,  будет  протекать  до  тех  пор,  пока  не  раз¬
рядится  конденсатор  С.  Для  питания  схемы  можно
использовать  готовый  трансформатор  типа  ЭЛС-2
или  специально  построить  небольшой  трансформа¬
тор.
 В  схеме  выпрямителя  используется  кенотрон  ти¬
па  5Ц4С,  а  в  схеме  реле  —  электронная  лампа
6Н7.  В  качестве  электромагнитного  реле  использует¬
ся  телефонное  реле  с  катушкой,  имеющей  8  ООО  вит¬
ков  провода  диаметром  0,15  мм  в  эмалевой  изоля¬
ции.  Катушка  толкателя  склеивается  из  плотного
картона,  ее  размеры  указацы  на  чертеже.  На  катуш¬
ку  укладывается  6  ООО  витков  провода  в  эмалевой
изоляции  диаметром  0,25—0,3  мм.  Стержень  тол¬
кателя  состоит  из  двух  половин:  первая  половина
стержня  выполнена  из  полосового  железа,  вторая
половина  —  из  алюминия  или  латуни.  Обе  половины
склепываются  алюминиевыми  заклепками  и  опили¬
ваются  вместе.
 Собранный  и  обработанный  таким  образом  стер¬
жень  должен  иметь  гладкую  поверхность  и  свобод¬
но  перемещаться  в  катушке.
 Изготовленная  катушка  и  стержень  толкателя
монтируются  в  ящике  автомата,  как  это  показано
на  рисунке.  Здесь  же  размещаются  и  другие  меха¬
низмы  автомата.
 Шкаф  нашего  автомата  можно  сделать  из  тол¬
 стой  фанеры  (толщиной  6—10  мм).  Желательно
одну  боковую  сторону  выполнить  из  прозрач¬
ного  материала:  стекла,  плексигласа  или  отмытой
рентгеновской  пленки.  Прозрачная  боковая  стенка
автомата  сделает  удобным  показ  его  работы.
 Трубка  7  (рис.  69),  предназначенная  для  запол¬
нения  конфетами,  может  быть  изготовлена  из  белой
жести  или  плексигласа.  Размер  внутреннего  кана¬
ла  этой  трубки  будет  определяться  размерами
конфет.
 Практически  необходимо  выстрогать  из  дерева
шаблон  в  виде  квадратного  стержня  длиною  200  мм.
Квадратное  сечение  этого  шаблона  будет  опреде¬
ляться  размером  конфеты  плюс  допуск  на  каждую
сторону  в  1  мм.  Этот  деревянный  шаблон  позво¬
лит  легко  согнуть  углы  квадратной  трубки  из
жести.
 Развертка  будущей  трубки  предварительно  вы¬
черчивается  на  листе  ровной  белой  жести  толщиной
0,2—0,3  мм  и  затем  вырезается  ножницами.  Выре¬
занная  развертка  сгибается  в  трубку  квадратного
сечения  на  деревянном  шаблоне,  при  этом  не  сле¬
дует  пользоваться  молотком,  а,  зажав  один  конец
развертки  вместе  с  шаблоном  в  тиски,  загибают  всю
плоскость  второй  грани  одновременно  при  помощи
вспомогательного  деревянного  бруска.  Постарайтесь1
не  измять  жестяной  заготовки  и  получить  ровную
без  вмятин  трубку.
 Учитывая,  что  одна  из  стенок  автомата  будет
прозрачной,  желательно  было  бы  иметь  и  трубку,
подающую  конфеты,  прозрачной.  При  такой  трубке
можно  было  бы  наблюдать,  как  падает  весь  столб
конфет  при  работе  автомата.  Это  не  трудно  сде¬
лать,  если  у  вас  найдется  плексиглас  толщиной
 2—3  мм.  Из  него  легко  склеить  квадратную  трубку,
эта  трубка  склеивается  из  четырех  полосок  плекси¬
гласа,  при  этом  ширина  двух  полосок  будет  больше
ширины  двух  других  на  двойную  толщину  мате¬
риала.  Разметка  этих  полосок  делается  с  таким  рас¬
четом,  чтобы  при  склеивании  трубка  образовывала
правильный  квадрат.
 Направляющие  2,  по  которым  скатывается  мо¬
нета,  изготовляются  из  жести  или  алюминия  в  фор¬
ме  лотка  с  бортиками.  Размеры  направляющего
лотка  шасси  и  крепежных  приспособлений  не  даны
в  чертеже,  и  вы  определите  их  опытным  путем
в  процессе  постройки  автомата.  Согласовав  эти  раз¬
меры  с  основными  размерами  ящика  и  заготовив
отдельные  детали,  соберите  сначала  ваш  автомат
на  простой  деревянной  доске.  Пружину,  приводя¬
щую  толкатель  в  исходное  положение,  придется
подобрать  опытным  путем,  вместо  этой  пружины
 85

Рис.  70.  Электрическая  схема  автомата  для  продажи  конфет  и  конструкция  катушки  толкателя.

можно  использовать  также  резину,  которая  при¬
меняется  авиамоделистами  для  резиновых  мо¬
торов.
 Убедившись,  что  схема  работает  надежно,  про¬
ведите  сборку  автомата,  в  хорошем  ящике.  На  лице¬
вой  стороне  ящика  следует  сделать  надписи:  «Опу¬
сти  монету»  и  «Получи  конфету».  Здесь  же  можно
наклеить  принципиальную  схему  автомата.
 Такой  автомат  для  продажи  конфет  имеет  много
недостатков,  которые  вы,  наверное,  уже  подметили.
Своими  недостатками  этот  автомат  похож  на  один
из  первых  автоматов,  установленных  в  Англии.  Ав¬
томаты,  установленные  в  Лондоне  в  1855  году,  по¬
вели  бойкую  торговлю  шоколадными  конфетами.
Владельцы  кондитерских  фирм  уже  потирали  руки
от  удовольствия,  так  как  в  лице  автоматов  они  по¬
лучили  продавцов,  которым  не  надо  было  платить
зарплату.
 Эта  радость  была  преждевременной.  В  кассовых
коробках  автоматов  стали  обнаруживать  железные
шайбы.  Владельцы  и  изобретатели  автоматов,  про¬
клиная  бесчестных  покупателей,  должны  были  снять
их  с  улиц  Лондона.  Потребовались  многие  годы  для
того,  чтобы  придать  автоматам  такие  механизмы,
которые  могли  бы  отличать  фальшивые  деньги  от
настоящих.  Современные  автоматы  хорошо  разби¬
раются  в  полученных  монетах  и  за  фальшивые
деньги  товар  не  отпускают.
 Наша  конструкция  не  содержит  приспособлений
для  распознавания  качества  монеты,  но  мы  на¬
деемся,  что  наши  юные  конструкторы,  построив
вначале  автомат  по  нашей  схеме,  дополнят  его  кон¬
струкцию  в  дальнейшем  своими  оригинальными
усовершенствованиями.
 ЭЛЕКТРИЧЕСКАЯ  СОБАКА,  БЕГАЮЩАЯ
ЗА  СВЕТЯЩИМСЯ  ФОНАРЕМ  (ДВА  ФОТО¬
ЭЛЕМЕНТА  УПРАВЛЯЮТ  НЕБОЛЬШИМИ
МОТОРАМИ)
 Однажды  на  Парижской  радиовыставке  посети¬
телям  показали  электрическую  собаку.  Собака  была
сделана  из  фанеры  и  покрыта  сверху  цветным  фет¬
ром.  В  глубоких  глазных  впадинах  были  вставлены
стеклянные  шарики.  Когда  эту  собаку  освещали
электрическим  фонарем,  она  лаяла  и  двигалась  на
свет.  Если  человек,  держащий  фонарь,  отходил
в  сторону,  то  и  собака  следовала  за  ним.  Собака
шла  за  фонарем,  описывая  сложные  фигуры  по
паркетному  полу  выставочного  зала.
 В  чем  же  заключался  секрет  этой  собаки?  В  на¬
стоящее  время  догадаться  не  трудно.  Вместо  глаз
 эта  собака  имела  два  фотоэлемента  Ф±,  Ф2
(рис.  71),  которые  управляли  двумя  моторчиками,
скрытыми  в  задних  лапах  собаки.
 Правый  глаз  (фотоэлемент)  при  освещении
включал  мотор,  приводящий  в  движение  ролик
левой  лапы,  а  левый  глаз  управлял  мотором,  при¬
водящим  в  движение  ролик  правой  лапы  собаки.
Этот  ориентирующийся  по  свету  механизм  был  изо¬
бретен  английским  инженером  Мейснером  в  1916  го¬
ду  и  в  то  время  считался  техническим  чудом.
 Электрическая  собачка  пользовалась  большим
успехом,  никто  и  не  подозревал,  что  за  безобидной
моделью  скрываются  серьезные  вещи.  Очень  скоро
на  этом  принципе  стали  конструировать  другие  ма¬
шины,  которые  управлялись  при  помощи  света.
Появились  автоматически  действующие  прицелы  для
зенитной  артиллерии.  Оптический  прицел  представ¬
ляет  собою  небольшую  подзорную  трубу.  Поле
зрения  этой  трубы  делят  на  четыре  равные  части
двумя  линиями,  проходящими  через  центр.  В  каж¬
дой  четверти  помещают  по  одному  фотоэлементу.
Наблюдатель  устанавливает  эту  трубу  на  летящий
самолет  таким  образом,  чтобы  самолет  оказался
в  центре  поля  зрения.  После  этого  наблюдатель
передает  наводку  автомату.  Самолет,  перемещаясь
в  поле  зрения  трубы,  изменяет  количество  света,
 Рис.  71.  Принципиальная  схема  уп¬
равления  двумя  моторами  при  помо¬
щи  двух  фотоэлементов.
 87

Рис.  72.  Схема  фотореле  для  управления  электрической  со¬
бакой:  Ri,  R2  —  сопротивления  переменные  на  20  ком;
R3j  #4-4  мом;  Фи  Фч  —  фотоэлементы  ЦГ-3;  W\,  ^  —  обмот¬
ки  реле  типа  РП-7.
 падающего  на  фотоэлементы.  Это  приводит  в  дей¬
ствие  электромоторы,  которые  повернут  орудие  на
столько,  на  сколько  самолет  ушел  из  дели.  Орудие
будет  все  время  поворачиваться  на  цель,  а  автома¬
тическое  устройство,  как  показала  практика,
справляется  с  этим  лучше  и  быстрее,  чем  человек.
 Такие  автоматические  устройства  называются
следящими  системами,  и  в  настоящее  время  им
уделяется  большое  внимание  в  автоматике  и  теле¬
механике.
 Но  вернемся  к  нашей  электрической  собачке.
Такую  собачку  не  трудно  сделать  в  кружке,  если
юные  техники  имеют  уже  опыт  конструкторской  ра¬
боты.
 Для  первой  постройки  давайте  несколько  упро¬
стим  схему  собачки,  лишим  ее  способности  лаять
и  оставим  ей  возможность  передвигаться  на  свет.
 Прежде  всего  рассмотрим  электрическую  схему
собаки  (рис.  72).
 В  схеме  использован  двойной  пальчиковый  триод
типа  1НЗС.
 Два  поляризованных  реле  типа  РП-7  включены
в  анодные  цепи  лампы  (своими  обмотками  W2).Ток,
при  котором  срабатывают  эти  реле,  составляет  вели¬
чину  около  1  ма.  Анодный  ток  лампы  1НЗС  при
затемненных  фотоэлементах  и  при  отсутствии  сеточ¬
ного  смещения  достигает  величины  2—3  ма.  Таким
образом,  якоря  реле  РП-7  окажутся  притянутыми
в  одну  сторону.
 Можно  было  бы  создать  напряжение  сеточного
смещения  при  помощи  специальной  батареи  и,  таким
образом,  запереть  лампу.  Однако  делать  этого  не
следует,  так  как  при  таком  положении  чувствитель¬
ность  фотореле  значительно  снизится  (лампа  будет
работать  на  нижнем  сгибе  характеристики).
 Для  того  чтобы  вернуть  якоря  реле  в  исходное
положение,  используют  вторые  обмотки  реле  Wv
Эти  обмотки  питаются  от  батарейки  карманного  фо¬
наря  Бк,  а  ток  в  них  регулируется  сопротивления¬
ми  Rt  и  /?2.
 Направление  тока  в  обмотках  Wt  и  Wt  должно
быть  обратным  направлению  тока  в  обмотках  W2
 88

и  W2.  При  таком  положении  ток  обмотки  W±  будет
намагничивать  железный  сердечник  реле,  а  ток  об¬
мотки  W2  размагничивать  его.  Если  при  помощи  со¬
противления  R±  и  R2  уравнять  значение  тока  в  этих
обмотках,  то  якоря  реле  вернутся  в  свое  исходное
состояние.
 Реле  сработает  на  разницу  токов  в  обмотках
Wt  и  W2,  это  случится  тогда,  когда  фотоэлементы
ЦГ-3  окажутся  освещенными.
 Такая  схема  обладает  большой  чувствитель¬
ностью  и  хорошо  работает  при  освещении  фотоэле¬
ментов  карманным  электрическим  фонариком  на
расстоянии  1—2  м.
 Если  свет  фонаря  падает  на  оба  фотоэлемента,
то  срабатывают  оба  реле  и  одновременно  вклю¬
чаются  моторы  М±  и  М2.  Когда  световая  точка  S
(рис.  71)  уходит  вправо,  то  перегородка  П  отбра¬
сывает  тень  на  левый  фотоэлемент  Ф±,  в  результате
работает  только  моторчик  М19  и  собака  поворачи¬
вается  на  свет.  Этот  поворот  будет  происходить  до
тех  пор,  пока  фотоэлемент  Ф±  вновь  не  осветится
лампой.  При  освещении  обоих  фотоэлементов  соба¬
ка  вновь  будет  двигаться  прямо  на  свет  до  тех  пор,
пока  световой  источник  не  изменит  своего  положе¬
ния  по  отношению  к  собаке.
 В  конструктивном  отношении  собака  представ¬
ляет  собой  трехколесную  тележку,  имеющую  дере¬
вянную  платформу  размером  400X  200X15  мм.
Два  задних  колеса  являются  ведущими  и  приводятся
в  действие  через  редукторные  передачи  от  двух
электрических  моторчиков.  В  качестве  этих  мотор¬
чиков  следует  использовать  моторы  постоянного  тока
на  напряжение  24  в  мощностью  30—50  вт.
 Такие  моторы  иногда  имеют  готовые  редукторнью
приставки  и  применяются  в  качестве  сервомото¬
ров  в  электрооборудовании  современных  самолетов.
 При  самостоятельном  изготовлении  редукторных
устройств  следует,  таким  образом,  рассчитывать  пе¬
редаточные  отношения  шестерен,  которые  обеспечи¬
ли  бы  линейную  скорость  передвижения  тележки,
на  1  м  за  3—5  сек.
 Так  как  задние  ролики  включены  через  замед¬
ляющие  редукторные  сцепления,  то  они  имеют  сво¬
бодное  движение  только  при  подаче  тока  в  моторы*
Это  положение  обеспечивает  заторможенность’
левого  или  правого  заднего  ролика  при  освещении
одного  из  фотоэлементов  и  создает  условия  для
поворота  тележки  в  правую  или  левую  сторону.
Передний  ролик  легко  поворачивается  на  своей
опорной  вилке  (рис.  73).
 На  платформе  устанавливается  аккумуляторная
батарея  для  питания  мотора  из  двадцати  элемен¬
тов  типа  АКН-2,25  емкостью  2  а-ч.  Аккумуляторы
могут  быть  выбраны  и  другого  типа,  однако  их  ем¬
кость  не  следует  брать  более  4  а-ч,  так  как  с  уве«
личением  емкости  увеличиваются  размеры  акку¬
муляторной  батареи  и  ее  вес.
 Питание  моторов  от  сухих  элементов  в  этой
модели  не  может  быть  выполнено,  так  как  внут¬
реннее  сопротивление  сухих  элементов  препятствует
получению  от  них  необходимого  рабочего  тока  для
питания  моторов.
 Питание  электронной  лампы  выполняется  от  су¬
хих  батарей,  которые  обычно  применяются  для
слуховых  усилительных  аппаратов.
 Анодная  батарея  Ба  должна  давать  напряже¬
 Рис.  73.  Электрическая  тележка  со  снятым  макетом  собаки.
 Ящин  для
батарей
 Капот  из  картона,
закрывающий  тележку
 Шасси
 "релейной
 схемы
 Редуктор  №1

ние  80—90  в,  батарея  Бн  —  1,2  в,  а  батарея  ком¬
пенсации  Бк  —  4,5  в.
 Все  эти  батареи  размещаются  в  специальном  де¬
ревянном  ящике,  помещенном  на  платформе  те¬
лежки.
 В  цепи  питания  должны  быть  поставлены  выклю¬
чатели,  которые  могли  бы  отключать  батареи  от
потребителей,  когда  модель  бездействует.
 Фотоэлементы  и  реле  крепятся  на  алюминиевом
шасси,  которое  устанавливается  в  передней  части
платформы.  Когда  моторы  и  схема  релейного
управления  с  источниками  питания  будут
установлены  на  платформе,  следует  приступить
к  выполнению  макета  собаки.  Макет  собаки  лучше
всего  выклеить  из  картона  по  рисунку  с  таким  рас¬
четом,  чтобы  этот  макет  образовывал  собою  закры¬
вающий  тележку  капот,  легко  снимаемый  при  на¬
ладке  схемы.  Глазные  впадины  собаки  должны  быть
углублены  с  таким  расчетом,  чтобы  тень  носа
обеспечила  затемнение  одного  из  фотоэлементов
при  отведении  светового  источника  вправо  или
влево.
 Эта  регулировка  достигается  опытным  путем  и
зависит  от  чувствительности  фотоэлементов,  яркости
горения  лампы  карманного  фонаря  и  рассеянного
света  в  комнате.
 Предложенная  схема  хорошо  поддается  регули¬
ровке,  и  ее  рабочий  режим  можно  получить,  регу¬
лируя  сопротивления  Rt  и  R2,  а  также  глубину  глаз¬
ных  впадин  у  макета  собаки.  Для  упрощения  регу¬
лировки  глазных  впадин  можно  надеть  на  собаку
«очки»  в  виде  двух  картонных  трубочек,  которые
будут  представлять  собою  тубусные  насадки,  защи¬
щающие  фотоэлементы  от  рассеянного  света.
 Такая  электрическая  собака  была  построена
юными  техниками  в  Свердловском  дворце  пионеров
и  долгое  время  удивляла  посетителей  технической
выставки,  послушно  бегая  за  своим  «хозяином»,
державшим  в  руках  электрический  фонарик.
 «ВОЛШЕБНЫЙ  СВИСТОК»  ЗАЖИГАЕТ
НОВОГОДНЮЮ  ЕЛКУ
 Наблюдали  ли  вы,  как  дребезжит  ошнное  стекло
в  комнате,  когда  на  улице  проезжает  грузовая  авто¬
машина?  Если  вы  были  внимательны  к  этому
явлению,  то,  наверное,  заметили,  что  стекло  отве¬
чает  звоном  не  всегда.  Оно  звенит  только  тогда,
когда  число  взрывов  горючей  смеси  в  цилиндрах
 90
 автомашины  имеет  вполне  определенное  числовое
значение  в  единицу  времени.
 При  этих  условиях  не  все  стекла  вашей  кварти¬
ры  будут  отвечать  дребезжанием,  а  только  одно.
Между  этим  стеклом  и  проезжающей  автомашиной
устанавливается  особая  связь,  которая  называется
в  технике  резонансной  связью.
 Резонансную  связь  можно  легко  создать  и  искус¬
ственно.  Возьмите  две  гитары  и  настройте  их  оди¬
наково.  Если  эти  гитары  положить  на  стол  на  рас¬
стоянии  1  м  друг  от  друга,  а  затем  привести  в  коле¬
бательное  движение  одну  струну  на  одной  из  гитар,
то  соответствующая  струна  другой  гитары  также
начнет  колебаться.  Издаваемый  ею  звук  будет  зна¬
чительно  слабее,  нежели  звук  первой  гитары,  но
его  легко  обнаружить,  если  после  удара  по  первой
струне  быстро  заглушить  ее  колебание  рукой.
 Явления  резонанса  существуют  не  только  в  меха¬
нических  системах,  где  звуковые  волны  приводят
в  колебательное  движение  те  или  иные  предметы,  но
и  в  электрических  цепях.  Электрические  цепи  могут
состоять  из  конденсаторов,  катушек  с  проволокой
и  сопротивлений,  включенных  таким  образом,  что
их  система  будет  образовывать  электрическую  резо¬
нансную  цепь  (колебательный  контур).
 Колебательные  контуры  в  радиотехнике  служат
для  разных  целей.  С  помощью  их  обеспечивается
избирательность  радиоприемников.  Во  всем  мире
работают  десятки  тысяч  радиостанций,  и  все  эти
станции  наполняют  пространство  своими  излучения¬
ми.  Радиоприемник  хорошо  «разбирается»  в  этой
смеси  сигналов,  он  может  быть  легко  настроен  на
нужную  нам  станцию.  Когда  радиоприемник  на¬
страивается  *на  необходимую  радиостанцию,  то  про¬
изводится  регулировка  его  электрической  резонанс¬
ной  системы.
 Электрические  резонансные  системы  могут  вы¬
полняться  в  виде  фильтров  звуковой  частоты.
 Рассмотрим,  как  работает  такой  фильтр  и  что
можно  сделать  с  таким  фильтром.
 Воспринимающей  частью  нашего  устройства  бу¬
дет  микрофон  М  (рис.  74).  Звуковой  сигнал  от
свистка  с  частотой  колебаний  850  гц  будет  воспри¬
ниматься  микрофоном.  Этот  сигнал  свободно  прой¬
дет  через  схему  и  вызовет  замыкание  контактов
реле  Р.  Все  другие  звуковые  сигналы  будут  задер¬
жаны.  Таким  образом,  реле  будет  включаться  толь¬
ко  тогда,  когда  будет  действовать  наш  «волшебный»
свисток.
 Обратите  внимание  на  схему.  Если  из  нее
удалить  ту  часть,  которая  ограничена  пунктиром,  то

К  управляемой
цепи)
 Рис.  74.  Схема  резонансного  реле.
 схема  будет  соответствовать  обыкновенному  усили¬
телю  низкой  частоты.  Если  вы  уже  имеете  хорошо
работающий  усилитель  для  проигрывания  граммо¬
фонных  пластинок,  то  его  легко  можно  дополнить
цепочкой  обратной  связи,  состоящей  из  конденса¬
торов  Си  С2,  С3,  С4  и  сопротивлений  RlK  R2,  R3,
а  также  и  реле  Р.  Эта*  цепочка  и  создаст  необхо¬
димую  избирательность  и  позволит  усиливать
сигналы  с  частотой  850  гц  —  в  пятнадцать  раз
сильнее,  нежели  все  другие  звуки.  Точная  настройка
производится  регулировкой  сопротивления  Rv
В  качестве  микрофона  лучше  .всего  использовать
пьезоэлектрическую  телефонную  трубку,  так  как
включение  в  сеточную  цепь  обычной  телефонной
трубки  или  динамического  микрофона  приводит
к  значительному  ухудшению  работы  (при  этом  со¬
противление  i?4  шунтируется  низким  сопротивле¬
нием  динахмического  микрофона).
 Когда  микрофон  получит  звуковой  сигнал  с  ча¬
стотой  850  гц,  то  он  будет  усилен  первой  лампой
и  через  конденсатор  С6  передан  к  рабочей  сетке
второй  лампы.  Анодный  ток  второй  лампы  Л2  воз¬
растет,  и  реле  Р  замкнет  две  пары  контактов  К±
и  К2.  Контакты  при  своем  замыкании  соединят
сетку  лампы  Л2  с  анодом  через  сопротивление  R,
при  этом  сетка  лампы  получит  положительный
заряд,  анодный  ток  лампы  возрастет,  и  реле  Р  бу¬
дет  удерживать  свои  контакты  в  замкнутом  поло¬
 жении  независимо  от  того,  поступают  ли  сигналы
с  микрофона  или  нет.
 Короткий  сигнал,  полученный  с  микрофона,  при¬
водит  к  замыканию  реле,  которое  будет  продолжать¬
ся  до  тех  пор,  пока  кнопка  К3  не  будет  разомкнута.
 Таким  образом,  реле  размыкается  путем  на^
жатия  на  кнопку  К3.  Реле  Р  представляет  собою
обычное  телефонное  реле  типа  РМ,  его  обмотка
должна  иметь  8  ООО  витков  эмалированного  прово¬
да  диаметром  0,12—0,15  мм.  Реле  должно  иметь
две  пары  нормально  разомкнутых  контактов  (ра¬
зомкнутых  при  отсутствии  тока  в  катушке  реле).
Лампа  Л2  заперта  при  помощи  двух  батареек  кар¬
манного  фонаря,  включенных  последовательно  ме¬
жду  собой  и  обозначенных  в  схеме  буквой  Б.  Если
с  микрофона  М  будут  поступать  сигналы  с  часто¬
той,  отличающейся  от  частоты  850  гц,  то  их  усиле¬
ние  будет  небольшим  и  они  не  смогут  вызвать
достаточного  тока  в  лампе  Л2,  так  как  лампа  за¬
крыта  при  помощи  отрицательного  смещения  с  ба¬
тареи  £.
 Наоборот,  сигналы  с  частотой  850  гц•  будут
иметь  очень  высокую  амплитуду,  которая  превысит
напряжение,  запирающее  лампу  Л2.  Это  приведет
к  возникновению  анодного  тока  и  срабатыванию,
реле.
 Самым  сложным  в  этой  модели  будет  являться
согласование  частоты  звучания  вашего  «волшебно¬
 91

го  свистка»  с  фильтрующей  цепью  схемы  (R±—Rs
и  С—  С4).
 Пожалуй,  проще  всего  самому  научиться  свистеть
таким  образом,  чтобы  ваш  свист  согласовался  с  ча¬
стотой  пропускания  этой  цегш.
 Но,  конечно,  можно  изготовить  и  «волшебный
свисток».  Чертеж  этого  свистка  приведен  на  ри¬
сунке  75.  Свисток  делается  из  алюминиевой  тру¬
бочки,  в  которой  перемещается  резиновая  пробка  П
на  стержне  М.  В  передней  части  трубка  закрыта
вкладышем,  который  вытачивается  из  эбонита  или
какой-нибудь  пластмассы.  Этот  вкладыш  плотно
вставляется  в  трубку.  Он  имеет  два  просверленных
отверстия,  через  которые  поступает  воздух.  Струя
воздуха  разбивается  на  острой  кромке  отверстия  О
и  воспроизводит  свистящий  звук.  Высота  тона  этого
звука  (частота  звука  в  герцах)  определяется  разме¬
рами  трубки  и  положением  пробки  в  ее  канале.
 Перемещая  пробку  вдоль  канала,  можно  найти
такое  ее  положение,  при  котором  свисток  будет  из¬
давать  звук  с  частотой  850  колебаний  в  одну
секунду.  В  этом  случае  звук  свистка  будет  согласо¬
ван  с  вашим  звуковым  реле.
 Налаживание  схемы  следует  производить  с  мил¬
лиамперметром.  Миллиамперметр  включается  после¬
довательно  с  обмоткой  реле  А
 Контролируя  величину  анодного  тока  лампы  Л2,
изменяют  высоту  тона  свистка  и  регулируют  величи¬
ну  сопротивления  R1  в  схеме.
 При  правильном  согласовании  миллиамперметр
 покажет  значительный  прирост  тока  при  сигнале
свистка.
 Предложенная  схема  работает  вполне  удовлетво¬
рительно.  Если  бы  вы  пожелали  получить  более
высокую  избирательность  фильтра,  то  можно  было
бы  заменить  конденсатор  С6  второй  резонансной  це¬
почкой.  В  эту  цепочку  вошли  бы  все  те  детали,
которые  ограничены  пунктирной  линией  в  нашей
схеме.
 Построенное  звуковое  резонансное  реле  можно
использовать  в  разных  случаях  управления  на
расстоянии  механизмами.
 Юные  техники  Свердловска  несколько  раз  де¬
монстрировали  такие  реле  на  технических  выстав¬
ках.
 В  первый  раз  это  реле  управляло  зажиганием
электрических  ламп  новогодней  елки.  Дед  Мороз
подарил  Снегурочке  «волшебный  свисток»,  а  когда
раздалось  его  звучание,  елка  вспыхнула  своими  раз¬
ноцветными  огнями.
 Следует  заметить  только,  что  исполнительные
контакты  реле  К2  управляли  электромагнитным
пускателем,  который,  в  свою  очередь,  замыкал  цепь
ламп  на  елке.  Это  необходимо  только  в  тех  случаях,
когда  мощность  ламп  на  елке  очень  велика.  В  до¬
машних  же  условиях  лампочки  елки  могут  замы¬
каться  непосредственно  контактной  парой  телефон¬
ного  реле.
 Однажды  на  городской  выставке  детского
технического  творчества  в  Свердловске  была  пока-
 92
 Рис.  75.  Конструкция  «волшебного  свистка».

зана  действующая  модель  железной  дороги.  Не¬
большой  электровоз  останавливался  по  приказу
«волшебного  свистка».  Учтите  только,  что  для  ис¬
полнения  такой  команды  (с  электровозом)  у  реле
необходимо  иметь  одну  пару  (К±)  нормально  ра¬
зомкнутых  контактов  и  одну  пару  (К2)  нормально
замкнутых  контактов.
 При  получении  сигнала  реле  разомкнет  контак¬
ты  К2  и  прекратит  подачу  тока  к  электровозу.
 Мы  надеемся,  что  вы  придумаете  и  другие  ва¬
рианты  этой  схемы  и  проверите  на  практике  способ
управления  механизмами  на  расстоянии  при  помо
щи  звуковых  сигналов.
 АВТОМАТ,  ПРОДАЮЩИЙ  ОДЕКОЛОН
 Можно  предложить  вам  построить  еще  один  тор¬
гующий  автомат.  Это  будет  автоматический  прода¬
вец  одеколона.
 Как  же  подойти  к  решению  этой  конструкторской
задачи?  Прежде  всего  вспомним,  что  в  парикмахер¬
ских  одеколон  распыляют  при  помощи  ручного
пульверизатора.  Это  несложный  прибор,  состоящий
из  двух  резиновых  груш  и  системы  изогнутых  метал¬
лических  трубочек.  Резиновая  груша  —  это  ручной
насос,  нагнетающий  воздух  во  флакон  с  одеколо¬
ном  (рис.  76).
 Воздух,  поступающий  в  трубку  Т19  создает  дав¬
ление  на  поверхность  жидкости  во  флаконе  и  застав¬
ляет  подниматься  жидкость  по  трубке  Т2.  С  другой
 Рис.  76.  Конструкция  пульверизатора.
 |  Компрессор
 Рис.  77.  Электрическая  схема  автомата,  предающего  одеколон.
 93

стороны  часть  воздуха  с  силой  выходит  из  труб¬
ки  Tt  через  зазор,  образованный  двумя  трубками.
Эти  условия  работы  создают  разрежение  около
верхнего  конца  трубки  Г2,  которое  способствует  еще
большему  подъему  жидкости  по  трубке.
 Струя  воздуха,  выходящая  из  трубки  Тъ  увле¬
кает  за  собой  жидкость,  выбрасывая  ее  в  виде  рас¬
пыленного  фонтана.
 Мы  с  вами  положим  в  основу  подачи  жидкости
этот  старый  принцип  пульверизатора.  Таким  обра¬
зом,  для  получения  тонкой  струи  распыленной
жидкости  нужно  иметь  сжатый  воздух.  Сжатый
воздух  должен  поступать  в  систему  распылителя
на  небольшой  промежуток  времени.
 В  нашем  автомате  подача  сжатого  воздуха  долж¬
на  начинаться  после  того,  как  монета  упадет  в  кас¬
совый  ящик  аппарата.
 Имея  старый  моторчик  для  авиамоделей,  элек¬
трический  моторчик,  лампу  и  реле,  не  трудно  будет
построить  такой  автомат.
 Так  как  время,  в  течение  которого  автомат  будет
работать,  должно  автоматически  ограничиваться,  то
мы  используем  в  этой  модели  уже  знакомое  вам
реле  времени.
 Принципиальная  схема  этого  автомата  приве¬
дена  на  рисунке  77.  Монета,  брошенная  на  наклон¬
ную  плоскость,  скользя  по  ней,  ударяет  в  контакт¬
ную  пару  К±  и  приводит  в  действие  реле  времени.
 Контакты  К2  включат  мотор  М,  послед¬
ний,  начнет  работать  и  приведет  в  действие  комп¬
рессор  К  (компрессор  —  это  воздушный  насос
с  электрическим  приводом).  Работа  мотора  будет
продолжаться  до  тех  пор,  пока  конденсатор  С  не
разрядится  через  сопротивление  R.
 Величины  R  и  С,  приведенные  в  схеме,  обеспе¬
чивают  задержку  времени  4—5  сек.
 При  этом  следует  помнить,  что  конденсатор  С
должен  быть  с  бумажной  изоляцией  типа  КБГ.
 Реле  времени  питается  от  силового  трансформа¬
тора  типа  ЭЛС-2.  В  системе  фильтра  дроссель  не
ставится,  и  ограничиваются  двумя  электролитиче¬
скими  конденсаторами  С±  и  С2.
 Конденсатор  С±  шунтирует  обмотку  реле,  и
конденсатор  С2  —  выход  выпрямителя.
 Компрессор,  подающий  сжатый  воздух  в  резер¬
вуар  с  одеколоном,  состоит  из  коллекторного  мотор¬
чика  мощностью  100  вт  и  авиамодельного  бензино¬
вого  моторчика  типа  К-16.  У  бензинового  моторчика
отвертывается  головка  цилиндра,  контрпоршень
убирается,  и  в  отверстие  головки  цилиндра  вверты¬
вается  клапанное  устройство,  детали  которого  при¬
ведены  на  чертеже  (рис.  79).
 Когда  поршень  в  цилиндре  идет  книзу,  шарик
(от  шарикового  подшипника  диаметром  3  мм)  за¬
крывает  отверстие  О  в  трубке,  в  цилиндре  обра¬
зуется  кратковременное  разрежение,  которое  нару¬
шается  при  открытии  нижних  окон  цилиндра.  При
ходе  поршня  вверх  наступает  сжатие  воздуха.
Стальной  шарик  в  трубке  поднимается  и  пропускает
сжатый  воздух  в  резервуар  с  одеколоном.  При  об¬
ратном  ходе  поршня  шарик,  падая  вниз,  закрывает
отверстие  в  цилиндр,  и  процесс  повторяется.
 Необходимое  давление  достигается  после  нес¬
кольких  оборотов  мотора,  если  его  мощность  доста¬
точна  для  приведения  в  действие  нашего  компрес¬
сора.
 Рекомендуем  вам  использовать  коллекторный
моторчик  мощностью  100  вт  на  напряжение  120
или  220  в  переменного  тока.  Число  оборотов  мотора
 1 	000—1  500  в  минуту.
 Электрический  мотор  и  компрессор  монтируются
на  одной  деревянной  доске  (рис.  78)  с  таким  рас¬
четом,  чтобы  оси  моторов  совпадали.  Соединение
вала  электромотора  с  валом  компрессора  выпол¬
няется  при  помощи  резиновой  трубки,  которая
дает  надежное  и  мягкое  сцепление  валов.
 Схема  реле  времени  монтируется  на  шасси  вме¬
сте  с  лотком,  по  которому  скользит  монета,  на  вто¬
рой  деревянной  панели  (ркс.  78).  Лоток  на  своей
плоскости  имеет  окно,  через  которое  проваливаются
все  монеты,  диаметр  которых  будет  меньше  задан¬
ного.
 Так  как  при  создании  этой  модели  мы  не  будем
преследовать  никаких  «коммерческих»  целей  в  ее
дальнейшей  работе,  то  ограничимся  монетой  пяти¬
копеечного  достоинства.  Выбор  монеты  позволит
легко  сконструировать  и  построить  лоток,  который
будет  «различать»  монеты  другого  достоинства,  и
наш  автомат  за  3  или  2  копейки,  а  также  за  10,  15,  20
копеек  товар  не  отпустит.  Все  эти  монеты  автомат
возвратит  «покупателю».  Монеты  меньшего  диаметра
при  скольжении  по  лотку,  достигая  окна  на  лотке,
будут  проваливаться  в  него  и  по  наклонной  пло¬
скости  П  возвращаться  в  окно  М.  Монеты  пятико¬
пеечного  достоинства  благополучно  пройдут  до  кон¬
ца  и  ударом  своего  ребра  замкнут  контакты
Kv  после  чего  свалятся  в  кассовый  ящик  автома¬
та  А.
 Внешнее  оформление  автомата  мы  предлагаем
сделать  в  ящике,  передняя  стенка  которого  засте¬
клена  и  позволяет  видеть  весь  процесс  рабо¬
ты.  Флакон  с  одеколоном  лучше  всего  прикрепить
к  боковой  стенке  ящика,  как  это  показано  на  ри¬
сунке  78.
 94

Рис.  78.  Расположение  механизмов  автомата,  продающего  одеколон^  в  деревянном  шкафу  размером
 500X300X180  мм.

Лоток,  по  которому  скользит  монета,  а  также
устройство,  возвращающее  монеты  непригодного
достоинства,  выполнены  из  жести.  Две  боковые
стенки  Б  припаиваются  к  лотку  в  верхней  его  ча¬
сти.  Полоска  жести  В  образует  дно  коробки,  по  ко¬
торому  возвращаются  монеты.
 Эти  детали  из  белой  жести  спаиваются  оловом,
 после  крепятся  шурупами  к  боковой  стенке
ящика.
 Размеры  шасси  для  реле  времени  не  приведены
нами  в  чертеже,  не  даются  также  некоторые  детали
крепления  мотора,  кассового  ящика  и  т.  п.
 Надеемся,  что  все  эти  детали  юные  техники  су¬
меют  сконструировать  самостоятельно  в  процессе
работы  над  автоматом.
 Рис.  79.  Детали  лотка  и  клапана  к  автомату  для  продажи  одеколона.
 Лотон,по  которому  скользят  монеты
 Окно  для
монет
 Отверстие
^^d  =  4MM

Гальванические  элементы  и  батареи
 Приложение  1
 Обозначение
 I  Напряже¬
ние,  в
 Емкость,
 а-н
 Нагрузка,
 ом
 Размеры,  мм
 Вес,  кг
 Срок  сох¬
ранности,
мес.
 1С-Л-3  ....
 1,4
 3,1
 10
 32X32X83
 0,145
 12
 1В-Л-3  ....
 1,4
 3,1
 10
 32X32X83
 0,14
 12/36
 1КС-Л-3  .  .  .
 1,6
 3,5
 10
 34X64
 0,1
 12
 1КС-Х-3  („Са-
турн“)  .  .  .
 1,6
 3
 10
 33X62
 0,105
 12
 2С-Л-9.  .  .  .
 1,42
 9
 10
 40X40X100
 0,3
 12
 2В-Л-8.5  .  .  .
 1,42
 8,5
 10
 40X40X100
 0,28
 12/36
 ЗВ-Л-27  .  .  .
 1,44
 27
 10
 55X55X130
 0,65
 12/36
 ЗС-Л-ЗО  .  .  .
 1,44
 30
 10
 55X55X130
 0,7
 18
 ЗС-Х-ЗО.  .  .  .
 1,6
 30
 10
 55X55X130
 0,7
 18
 ЗС-У-ЗО  .  .  .
 1,6
 30
 10
 55X55X130
 0,7
 18
 ЗС-МВД-60.  .
 1,35
 60
 10
 57X57X132
 0,7
 9
 4В-Л^31  ....
 1,42
 31
 5
 80X40X177
 1
 12/36
 4С-Л-37.  .  .  .
 37
 5
 80X40X177
 i;i
 18
 5С-Л-45  ....
 1,42
 45
 5
 70X70X170
 1,5
 18
 6С-МВД-150  .
 1,3
 150
 5
 78X78X178
 1,7
 9
 КБ-Х-1  ....
 1,6
 1,05
 117
 21X60
 —
 8
 БНС-1,5  .  .  .
 1,6
 5,2
 46
 165X65X22
 —
 10
 БНС-100  .  .  .
 1,5
 100
 10
 150X120X120
 2,5
 10
 БНС-МВД-400
 1,3
 400
 3,5
 160X160X185
 6,5
 12
 БНС-МВД-500
 1,3
 500
 5
 160X160X185
 6,5
 9
 КБС-Л-0,35  .  .
 3,5
 0,35
 10
 63X22X67
 0,16
 4
 КБС-Х-0,55  .  .
 3,7
 0,55
 10
 63X22X67
 0,16
 6
 Электролитом  для  кислотного  аккумулятора  служит  вод¬
ный  раствор  серной  кислоты.  Плотность  раствора  (прове¬
ряется  ареометром)^  при  температуре  +  15°С  должна  быть
25°  (удельный  вес  1,21).  Для  приготовления  1  л  раствора
такой  плотности  нужны  864  г  дистиллированной  воды  (мож¬
но  брать  чистую  дождевую  или  снеговую  воду)  и  346  г
химически  чистой  серной  кислоты.
 Серная  кислота  очень  ядовитая,  поэтому  обращаться
с  ней  нужно  осторожно  (попав  на  кожные  покровы  тела,  она
причиняет  тяжелые  ожоги).  Пораненные  кислотой  места
нужно  немедленно  смочить  слабым  раствором  щелочи  (соды))
и  промыть  затем  проточной  водой.  Хранить  серную  кислоту
надо  в  стеклянной  бутылке  обязательно  с  резиновой  или
стеклянной  пробкой.
 Раствор  приготовляют  в  чистой  стеклянной,  фарфоровой
или  свинцовой  посуде.  Сначала  наливают  воду,  а  затем  осто¬
рожно,  тонкой  струей  и  небольшими  порциями  льют  кислоту
и  тщательно  размешивают  раствор  стеклянной  палочкой.
При  соединении  серной  кислоты  с  водой  раствор  сильно
нагревается,  и  если  сразу  влить  большую  порцию  кислоты,
то  стеклянный  стакан  может  лопнуть.  Наливать  воду  в  кис¬
 Обозначение
 i  Напряже¬
ние,  в
 Емкость,
 а-ч
 Нагрузка,
 ом
 Размеры,  мм
 Вес,  кг
 Срок  сох¬
ранности,
мес.
 БНС-5  .  .  .  •
 5,5
 10
 55
 164X88X180

 12
 БС-МВД-45  .  .
 48
 16
 2  400
 230X318X130
 10
 12
 БС-МВД-50  .  .
 53
 10
 5  300
 247ХЮ4Х222
 6,5
 10
 БС-70  .  .  .  •
 73
 7
 3  650
 350X185X125
 8,5
 10
 ГБ-СА-45  .  .  .
 46
 0,3
 14  000
 40X65X110
 —
 9
 БАС-Г22-Л-0.8
 22,5
 0,8
 2  340
 135X48X60
 0,4
 10
 БАС-60-Л-0.4
 60
 0,42
 4  680
 172X110X48
 1,3
 9
 БАС-60-Х-0.5
 68
 0,5
 4  680
 172X110X48
 1,3
 10
 БАС-60-У-0.5
 68
 0,5
 4680
 172X110X48
 1,3
 10
 БАС-60-Х-0.7
 71
 0,7
 3  550
 158X138X73
 —
 12
 БАС-Г-60-Л-0.4
 60
 0,42
 4  680
 172X110X48
 1,2
 9
 БАС-Г-60-Л-1,3
 71
 1,3
 4  680
 172Х1ЮХ48
 1,5
 12
 БАС-Г-бО-Х-1,3
 71
 1,3
 4  680
 172X110X48
 1,5
 12
 БАС-80-Л-0,9
 92
 0,85
 7  000
 215X135X70
 3
 10
 БАС-80-Х-1  .
 102
 1,05
 7  000
 215X135X70
 3
 15
 БАС-80-У-1  .
 102
 1,05
 7  000
 215X135X70
 3
 15
 БАС-Г-80-Л-0.8
 95
 0,8
 7  000
 172X116X152
 1.7
 12
 БАС-Г-80-Л-2.1
 102
 2,1
 7  000
 215X135X70
 3,3
 12
 БАС-Г-ЭО-Л-1,3
 106
 1,3
 7  000
 185X145X59
 2,2
 12
 БАС-Г-120-Л-
0,57  ....
 120
 0,27
 8  750
 240X94X40
 1,3
 6
 БАС-Г-160-Л-
0,35  ....
 160
 0,35
 И  700
 106X77X140
 1,8
 6
 лоту  нельзя,  так  как  при  этом  кислота  начнет  бурно  кипеть
и  разбрызгиваться.
 Приготовленный  раствор  наливают  в  аккумуляторы  так,
чтобы  уровень  жидкости  был  на  5—15  мм  выше  верхних
краев  аккумуляторных  пластин.
 Аккумуляторы  заряжают  (через  3—6  час.  после  их  за¬
ливки)  от  источника  постоянного  тока,  включая  их  последо¬
вательно  с  реостатом  так,  чтобы  положительный  зажим
аккумулятора  был  соединен  с  положительным  полюсом,  а  от¬
рицательный  зажим  —  с  отрицательным  полюсом  источ¬
ника.
 Первую  зарядку  накальных  аккумуляторов  (буква  «Н»
в  обозначении,  см.  приложение  5)  производят  непрерывно
в  течение  36  час.  током  в  10%  от  емкости  аккумулятора,
после  чего  делают  трехчасовой  перерыв,  а  затем  снова  про¬
должают  зарядку  в  течение  12  час.  при  том  же  токе.  После¬
дующие  зарядки  при  указанном  токе  производят  в  течение
12—15  час.  Первая  зарядка  анодных  аккумуляторов  марки
40РАЭ-3  производится  током  0,1  а,  а  других  анодных  акку¬
муляторов  (буква  «А»  в  обозначении)  током  в  8%  от  их
емкости  непрерывно  в  течение  48  час.,  после  чего  делается
 7  Модели-автоматы
 97
 Кислотные  аккумуляторы
 Приложение  2

трехчасовой  перерыв,  а  затем  снова  продолжается  зарядка
в  течение  12  час.  тем  же  током.  Длительность  последующих
зарядок  этих  аккумуляторов  составляет  25—30  час.
 Признаком  полной  зарядки  аккумулятора  является  интен¬
сивное  «кипение»  его  электролита.  Во  время  зарядки  и  в  те¬
чение  2—3  час.  после  зарядки  отверстия  в  аккумуляторе
должны  быть  открыты  (вынуты  пробки).
 При  зарядке  из  аккумуляторов  выделяются  вредные  для
дыхания  пары  кислоты,  поэтому  заряжать  аккумуляторы
нужно  в  нежилых  помещениях.  Кроме  того,  они  выделяют
кислород  и  водород,  образующие  гремучий  газ,  который  при
соприкосновении  с  огнем  воспламеняется  с  сильным  взры¬
 вом.  Поэтому  к  заряжаемому  аккумулятору  нельзя
подносить  зажженную  спичку,  свечу,  горящую  папиросу
и  т.  п.
 Номинальное  напряжение  одного  элемента  кислотного
аккумулятора  равно  2  в.  Напряжение  в  конце  зарядки  долж¬
но  быть  2,6—2,8  в  (плотность  электролита  повышается  до
28°},  а  в  конце  разрядки  —  не  ниже  1,8  в.
 Разряженный  (до  1,8  в]\  аккумулятор  необходимо  не  поз¬
же  чем  через  24  часа  снова  зарядить,  так  как  иначе  заметно
понизится  его  емкость.  При  понижении  уровня  электролита
(в  процессе  эксплуатации])  доливать  аккумуляторы  нужно
дистиллированной  водой.
 Приложение  3
 Кислотные  аккумуляторы
 Обозначение
 Нормаль¬
ное  напря¬
жение,  в
 Номиналь¬
ная  ем¬
кость,  а-ч
 Макси¬
мальный
зарядный
ток,  а
 Макси¬
мальный
разрядный
ток,  а
 Размеры,  мм
 Обозначение
 Нормаль¬
ное  напря¬
жение,  в
 Номиналь¬
ная  ем¬
кость,  а-ч
 Макси¬
мальный
1  зарядный
ток,  а
 Макси¬
мальный
разрядный
ток,  а
 Размеры,  мм
 РНП-60
 2
 60
 6
 6
 169ХШХ231
 ЗРНЭ-60  ....
 6
 60
 6
 6
 307X147X227
 2РНП-40  ....
 4
 40
 4
 4
 168X153X232
 ЗРНЭ-80  ....
 6
 80
 8
 8
 365X148X226
 2РНП-60  ....
 4
 60
 6
 6
 217X166X233
 ЗНС-90
 6
 90
 9
 9
 354X185X235
 2РНП-80  ....
 4
 80
 8
 8
 273X165X230
 ЗНС-160
 6
 160
 16
 16
 526X216X343
 10РАС-5  ....
 20
 5
 0,4
 0,17
 418X166X146
 2НС-50
 4
 50
 5
 5
 195X185X235
 10РАДАН-5  .  .  .
 20
 5
 0,4
 0,17
 220X121X146
 2НС-90
 4
 90
 9
 9
 257X185X235
 1ОРАДАН-10  .  .
 20
 10
 0,8
 0,33
 223X186X161
 ЗРНЭ-40  ....
 6
 40
 4
 4
 211X145X224
 ЮРАДАН-30  .  .
 20
 30
 2,5
 1
 369X163X202
 40РАЭ-3  ....
 80  .
 3
 0,2
 0,1
 452X190X135
 Щелочные  аккумуляторы
 По  сравнению  с  кислотными  аккумуляторами  щелочные
аккумуляторы  имеют  ряд  преимуществ.  Они  обладают  более
высокой  механической  прочностью  и  не  боятся  кратковре¬
менных  коротких  замыканий.  Их  можно  заряжать  и  разря¬
жать  большим  током  и  оставлять  продолжительное  время
в  разряженном  состоянии.  Кроме  того,  щелочные  аккумуля¬
торы  проще  в  обслуживании,  чем  кислотные.
 Электролитом  для  щелочного  аккумулятора  служит  вод¬
ный  раствор  едкого  кали  плотностью  23—25°  (удельный  вес
1,19—1,21)  или  едкого  натра  плотностью  21—23°  (удельный
вес  1,17—1,19).  На  1  л  раствора  такой  плотности  требуется
255—282  г  едкого  кали  или  177—201  а  едкого  натра  Для
раствора  можно  применять  дистиллированную,  снеговую  или
дождевую  воду.  Для  повышения  срока  службы  аккумулятора
рекомендуется  в  раствор  добавлять  моногидрат  едкого  лития
(20  г  на  1  л  раствора  едкого  кали  и  30  г  на  1  л  раствора
едкого  натра).
 Если  аккумулятор  работает  при  окружающей  температу¬
ре  от  +  15  до  +  30°С,  то  в  качестве  электролита  чаще  всего
применяют  едкий  натр.  При  температуре  ниже  —15°С  при¬
меняется  раствор  едкого  кали  плотностью  30—34°  (удель¬
ный  вес  1,26—1,3}  без  добавления  едкого  лития.  На  1  л
раствора  такой  плотности  требуется  353—416  г  едкого  кали.
 Едкий  кали  и  едкий  натр  (кристаллы)  являются  сильно-
действующей  щелочью  (разъедают  шерстяную  и  бумажную
ткани,  кожаную  обувь,  кожу  человека,  поражают  глаза),
поэтому  обращаться  с  ними  нужно  аккуратно  и  осторожно.
Пораженную  ими  часть  тела  или  одежды  надо  немедленно
 Приложение  4
 смочить  раствором  борной  кислоты  или  уксусом,  а  затем
промывать  проточной  водой  с  мылом  до  тех  пор,  пока  эта
часть  тела  не  перестанет  быть  скользкой.  Хранить  едкий
кали  и  едкий  натр  (или  растворы  их);  необходимо  в  герме¬
тически  закрывающейся  посуде  (без  доступа  воздуха).
 Раствор  приготовляют  в  чистой  стеклянной,  эмалиро¬
ванной  или  железной  посуде,  в  которую  сначала  наливают
нужное  количество  дистиллированной  воды,  а  затем  желез¬
ными  щипцами  или  непосредственно  рукой  в  резиновой  пер¬
чатке  погружают  в  воду  кристаллы,  размешивая  раствор
стеклянной  или  железной  палочкой  (при  этом  раствор  сильно
нагревается).  Как  только  температура  готового  электролита
понизится  до  +  25°С,  необходимо  немедленно  приступать
к  заливке  аккумуляторов,  с  тем  чтобы  сократить  до  миниму¬
ма  время  нахождения  электролита  на  открытом  воздухе.
 Заливка  щелочных  аккумуляторов  производится  точно
так  же,  как  и  кислотных.  В  залитый  аккумулятор  рекомен¬
дуется  залить  несколько  капель  вазелинового  масла,  которое
образует  на  поверхности  электролита  сплошную  пленку,  пре¬
дохраняющую  электролит  от  воздействия  окружающего  воз¬
духа.
 Ни  в  коем  случае  нельзя  пользоваться  одной  и  той  же
посудой  для  щелочных  и  кислотных  аккумуляторов,  а  также
держать  и  заряжать  щелочные  аккумуляторы  в  одном  поме¬
щении  с  кислотными.
 Зарядка  щелочных  аккумуляторов  обычно  продолжается
8—10  час.  Во  время  зарядки  и  в  течение  2—3  часов  после
зарядки  пробки  у  аккумуляторов  должны  быть  открыты.
 98

В  это  время  к  аккумулятору  нельзя  подносить  зажженную
свечу,  спичку  или  закуренную  папиросу.
 Окончание  зарядки  щелочного  аккумулятора  опреде¬
ляется  продолжительностью  зарядки,  величиной  зарядного
тока  и  напряжением  каждого  его  элемента.
 Нгмлняльш>е  напряжение  одного  элемента  щелочного
аккумулятора  равно  1,25  в.  В  конце  зарядки  напряжение
 повышается  до  1,75—1,8  в,  а  в  конце  разрядки  (под  нагруз¬
кой)  —  понижается  до  1  в.
 В  щелочных  аккумуляторах  необходимо  не  реже  чем
через  каждые  6  месяцев  сменять  электролит.
 В  приложении  5  приводятся  основные  показатели
накальных  (НКН)  и  анодных  (АКН)  щелочных  кадмиево¬
никелевых  аккумуляторов.
 Приложение  5
 Щелочные  аккумуляторы
 Обозначение
 Номиналь¬
ное  напря¬
жение,  в
 Номиналь¬
ная  ем¬
кость,  а-ч
 Нормаль¬
ный  заряд¬
ный  ток,  а
 Нормаль¬
ный  раз¬
рядный
ток,  а
 Размеры,  мм
 4НКН-10  ....
 5
 10
 2,5
 1,25
 188Х  76X128
 4НКН-45  ....
 5
 45
 11,25
 5,65
 305X148X252
 4НКН-60  ....
 5
 60
 15
 7,5
 262X170X388
 4НКН-100  ....
 5
 100
 25
 12,5
 374X178Х  388
 5НКН-10  ....
 6,25
 10
 2,5
 1,25
 190Х  89X128
 5НКН-45  ....
 6,25
 45
 11,25
 5,65
 372X148X252
 5НКН-60  ....
 6,25
 60
 15
 7,5
 315X170X388
 5НКН-100  ....
 6,25
 100
 25
 12,5
 459X178X388
 7НКН-45  ....
 8,75
 45
 11,25
 5,65
 508X148X252
 10-НКН-22  .  .  .
 12,5
 22
 5,5
 2,75
 465X148X252
 Ю-НКН-45  .  .  .
 12,5
 45
 11,25
 5,65
 707X152X252
 Ю-НКН-60  .  .  .
 12,5
 60
 15
 7,5
 600X170X  388
 Ю-НКН-100  .  .
 12,5
 100
 25
 12,5
 884X178X388
 17НКН-45  ....
 21  ,25
 45
 11,25
 5,65
 640X289X252
 32АКН-2.25  .  .  .
 40
 2,25
 0,56
 0,28
 525X165X168
 64АКН-2,25  .  .  .
 80
 2,25
 0,56
 0,28
 525X317X168
 Приложение  б
 Таблица  основных  справочных  данных  некоторых
типов  броневых  (Ш-оСгразны%)  сердечников
 Тип  сердечника
 а,  см
 в,  сМ
 с,  см
 h,  см
 S,  см%
 Ш-11
 1,1
 1,0
 1,15
 3,4
 1,1
 1,1
 2,0
 1,15
 3,4
 2,2
 Ш-15
 1,5
 1,<5
 1,35
 2,4
 2,25
 1,5
 3,0
 1,35
 2,4
 4,5
 Ш-19
 1,9
 2,0
 1,7
 4,6
 3,8
 1,9
 4,0
 1,7
 4,6
 7,6
 Ш-20
 2,0
 2,0
 1,0
 3,0
 4,0
 (укороченный  габарит)  .
 2,0
 4,0
 1,0
 3,0
 8,0
 Ш-25
 2,5
 2,5
 2,5
 6,0
 6,25
 2,5
 5,0
 2,5
 6,0
 12,5
 3,0
 3,0
 1,5
 4,5
 9,0
 3,0
 6,0
 1,5
 4,5
 18,0
 4,0
 4,0
 3,0
 7,0
 16,0
 4,0
 8,0
 3,0
 7,0
 32,0
 Примечание:  смотрите  рис.  6.
 Приложение  7
 Основные  данные  электронных  ламп,  примененных  в  схемах  по  „автоматике*
 Обозначение
 Тип
 Н  а
 кал
 Напряжение
на  аноде,  в
 Напряжение
на  экранной
сетке,  в
 Анодный  ток,
ма
 Ток  экранной
сетки,  ма

 Крутизна,
 ма(в
 Коэффициент
 усиления
 Внутреннее  со¬
противление,
килоомы
 Отрицатель¬
ное  смещение
на  управляю¬
щей  сетке,  в
 напряже¬
ние,  в
 ток,  а
 1К1П
 Пентод
 1,2
 0,06
 90
 67
 3,5
 1,2
 0,89
 —
 170
 0
 1А1П
 Гептод-преобразователь  .  .  .
 1,2
 0,06
 90
 45
 0,64
 2П1П
 Выходной  тетрод
 1,2/2,4
 0,12/0,06
 90
 90
 9,5
 —
 2
 —
 —
 4,5
 1НЗС
 Двойной  триод
 1.2
 0,12
 120
 —
 2,5
 —
 2
 11
 —
 5
 6П9
 Выходной  пентод
 6,3
 0,65
 300
 150
 30
 6,5
 11,7
 —
 —
 3
 6Н7
 Двойной  триод
 6,3
 0,81
 300
 —
 7
 —
 3,2
 35
 1  1
 6
 6Н9С
 Двойной  триод
 6,3
 0,3
 250
 —
 2,3
 —
 1,6
 70
 —
 2
 6С4С
 Выходной  триод
 6,3
 1,0
 250
 —
 62
 —
 5,4
 4
 0,84
 45
 6ГОС
 Лучевой  тетрод
 6,3
 0,9
 250
 250
 72
 8,0
 6
 —
 —
 14
 6Г7
 Диод-триод
 6,3
 0,3
 250
 —
 1.4
 1,3
 70
 58
 3
 ТГ1—01/0,3
 Тиратрон
 6,3
 0,66
 250
 —
 —
 —
 i
 —
 —
 7*
 99

Приложение  8
 Таблица  проводов
 Провод  без  изоляции
 Диаметр  провода  в  изоляции,  л  м
 Провод  без  изоляции
 Диаметр  провода  £
 »  изоляции,  мм
 диа¬
 метр,
 мм
 сечение,
 мм*
 вес
1  000  м,
кг
 сопро¬
тивле¬
ние
1  000  м,
ом
 пэ
 пэшо
 пшо
 пшд
 ГОЮ
 ПБД
 диа¬
 метр,
 мм
 сечение,
 мм*
 вес
1  000  м,
кг
 сопро¬
тивле¬
ние
1  000  м,
ом
 пэ
 пэшо
 пшо
 пшд
 ПБО
 ПБД
 0,05
 0,00196
 0,0175
 9  290
 0,06
 —
 —
 —
 0,44
 0,152
 1,35
 115
 0,475
 0,54
 0,50
 0,56
 0,55
 0,06
 0,00283
 0,0252
 6  440
 0,07
 0,47
 0,173
 1,54
 101
 0,505
 0,57
 0,53
 0,59
 0,58
 —
 0,07
 0,00385
 0,0343
 4  730
 0,08
 0,49
 0,188
 1,67
 93
 0,525
 0,59
 0,55
 0,61
 0,60
 —
 0,08
 0,00501
 0,0448
 3  630
 0,09
 0,51
 0,204
 1,82
 86
 0,545
 0,61
 0,57
 0,63
 0,62
 0,71
 0,09
 0,00636
 0,0567
 2  860
 0,10
 0,55
 0,297
 2,11
 74
 0,59
 0,65
 0,61
 0,67
 0,66
 0,75
 0,1
 0,00785
 0,070
 2  240
 0,115
 0,165
 0,15
 0,2
 —
 —
 0,59
 0,273
 2,44
 64
 0,63
 0,69
 0,65
 0,71
 0,70
 0,79
 0,П
 0,00950
 0,085
 1  850
 0,125
 0,175
 0,16
 0,21
 —
 0,64
 0,322
 2,87
 55
 0,68
 0,74
 0,70
 0,76
 0,75
 0,84
 0,12
 0,0113
 0,101
 1  550
 0,135
 0,185
 0,17
 0,22
 —
 0,69
 0,374
 3,33
 47
 0,73
 0,79
 0,75
 0,81
 0,80
 0,89
 0,195
 0,74
 0,430
 3,83
 41
 0,79
 0,85
 —
 —
 0,85
 0,94
 0,13
 0,0133
 0,118
 1  320
 0,145
 0,18
 0,23
 —
 —
 0,8
 0,502
 4,43
 35
 0,85
 0,91


 0,91
 1  ,о
 0,14
 0,0154
 0,137
 1  140
 0,155
 0,205
 0,1-9
 0,24
 —
 —
 0,86
 0,580
 5,17
 30
 0,91
 0,97
 —
 1
 0,97
 1,06
 0,15
 0,0177
 0,158
 994
 0,165
 0,215
 0,20
 0,25
 0,24
 —
 0,93
 0,679
 6,05
 26
 0,98
 1,04
 —
 1  _
 1,04
 1,13
 0,16
 0,0201
 0,179
 873
 0,175
 0,225
 0,21
 0,26
 0,25
 —
 1,00
 0,785
 7,0
 22
 1,05
 1,12
 —
 —
 1,25
 1,25
 0,17
 0,0227
 0,202
 773
 0,185
 0,235
 0,22
 0,27
 0,26
 —
 1,08
 0,966
 8,2
 —
 —
 —
 —
 —
 —
 1,33
 0,18
 0,0254
 0,227
 688
 0,195
 0,245
 0,23
 0,28
 0,27
 —
 1,16
 1,057
 9,4
 —
 —
 -
 —
 —
 —
 1,41
 0,19
 0,0283
 0,253
 618
 0,205
 0,255
 0,24
 0,29
 0,28
 —
 1,20
 1,131
 10,0
 —
 —
 —
 —
 —
 —
 1,45
 0,2
 0,0314
 0,280
 558
 0,215
 0,28
 0,26
 0,32
 0,29
 —
 1,25
 1,227
 10,9
 1,50
 0,21
 0,0346
 0,309
 507
 0,23
 0,29
 0,27
 0,33
 0,30
 _
 1,35
 1,43
 12,7
 —
 —
 —
 —
 —
 —
 1,60
 0,23
 0,0415
 0,370
 423
 0,25
 0,31
 0,29
 0,35
 0,32

 1,45
 1,65
 14,7
 —
 —
 —
 —
 —
 1,70
 1,56
 1,91
 17,0
 —
 1,81
 0,25
 0,0491
 0,437
 357
 0,27
 0,33
 0,31
 0,37
 0,34
 —
 1,68
 2,22

 1,93
 0,27
 0,0572
 0,510
 306
 0,295
 0,36
 0,33
 0,39
 0,38
 —
 1,81
 2,57
 2,06
 0,29
 0,0660
 0,589
 266
 0,315
 0,38
 0,35
 0,41
 0,40
 —
 1,95
 2,98
 2,20
 0,31
 0,0755.
 0,673
 233
 0,34
 0,4
 0,37
 0,43
 0,42
 —
 2,02
 3,20
 2,27
 0,33
 0,0855
 0,762
 205
 0,36
 0,42
 0,39
 0,45
 0,44
 —
 2,10
 3,44
 2,35
 0,35
 0,0962
 0,857
 182
 0,38
 0,44
 0,41
 0,47
 0,46
 —
 2,26
 4,01
 0,38
 0,1134
 1,011
 155
 0,41
 0,47
 0,44
 0,50
 0,49
 —
 2,44
 4,67
 0,41
 0,132
 1,17
 133
 0,44
 0,51
 0,471
 0,53
 0,52
 —
 Приложение  9
Электрические  параметры
	 	селеновых  дисков
 Наружный
диаметр
диска,  мм
 Наибольший
выпрямленный
ток  У,  ма
 Наибольшая
амплитуда
обратного
напряжения  V
 5
 1,2
 25
 7,2
 6
 25
 18
 40
 25
 25
 75
 25
 35
 150
 25
 45
 300
 25
 67
 600
 25
 84
 1  200
 25
 100
 1  500
 25
 112
 2  000
 25
 Приложение  10
Электрические  параметры  кенотронов
 Обозначение
 Количество
 анодов
 Напряжение
накала,  в
 Ток
 накала,  а
 Наибольшее
выпрямленное
напряжение,  в
 Наибольший
выпрямленный
ток,  ма
 Наибольшая
амплитуда  об¬
ратного  напря¬
жения  анода,  в
 Наибольшая
амплитуда
тока  анода,  ма
 ВО-188  .  .
 2
 4
 2
 430
 150
 1  300
 600
 В0-230  .  .
 1
 4
 0,7
 300
 50
 90Э
 360
 ВО-239  .  .
 1
 4
 2
 600
 180
 1  800
 1  200
 1Ц1С  .  .  .
 1
 0,7
 0,185
 5  000
 0,5
 15  000
 1
 1Ц7С  .  .  .
 1
 1,25
 0,2
 10  000
 2
 30  000
 17
 5ЦЗС  .  .  .
 2
 5
 3
 570
 250
 1  700
 750
 5Ц4С  .  .  .
 2
 5
 2
 450
 125
 1  350
 375
 5Ц8С  .  ,  „
 2
 Ъ
 5
 570
 420
 1  700
 1  200
 too

Электрические  параметры  реле  типа  РП
 Приложение  11
 Номер
по  каталогу
 Обмотка
 Ток  срабаты¬
вания,  ма.
Приведен  для
обозначенной
обмотки
 МЬ  обмотки
 сопротив¬
ление,  ом
 число
 витков
 марка
 провода
 диаметр
 провода,
 мм
 начало
 конец
 V.172.20.27/3
 I
 140
 1  250
 ПЭЛ-1
 0,09
 1
 2
 1+11=0,4—1,6
 II
 140
 1  250
 пэлшо
 0,09
 3
 4
 -
 III
 140
 1  250
 ПЭЛ-1
 о.оэ
 6
 5
 -
 IV
 140
 1  250
 пэлшо
 0,09
 8
 7
 -
 V
 28
 300
 пэлшо
 0,12
 9
 10
 со
 00
 7
 со
 со
 II
 >
 VI
 28
 300
 пэлшо
 0,12
 11
 12
 -
 VII
 2  250
 5  000
 ПЭЛ-1
 0,06
 12
 13
 VI  1=0,2-0,8
 Приложение  12
Электрические  параметры  фотоэлементов
 Вид  фотоэлемента
 Тип
 Минимальная
чувствитель¬
ность,  мка!лм
 Минимальное
значение  чув¬
ствительности
после  непре¬
рывной  работы
в  течение  700—
1  000  час.,
мка/лм
 Темновой  ток
(максимальное
значение),  а
 Максимальног
снижение  час¬
тотной  харак¬
теристики  в
полосе  300  —
 8  000,  гц
 Кислородно-це¬
 зиевый  ваку¬
 умный  ....
 ЦВ-1
 20
 —
 1  •  10-7
 —
 То  же  ....
 ЦВ-3
 20
 —
 140-»
 —
 То  же  ....
 ЦВ-4
 20
 —
 ыо-’
 —
 Су  рь  мяно-це-
 зиевый  ваку¬
 умный  .  .  .  ,
 С  ЦВ-3
 80
 60
 1  •  10-8
 —3
 То  же  ....
 СЦВ-4
 80
 60
 1.10-’
 —3
 То  же  ....
 СЦВ-51
 80
 60
 1-10-8
 —3
 Кислородно-це¬
 зиевый  газона¬
 полненный  .  .
 ЦГ-1
 75
 25
 1  •  10-7
 —7
 То  же  ....
 ЦГ-3
 100
 25
 ыо-1
 -5
 То  же  ....
 ЦГ-4
 100
 25
 1  -10—7
 —7
 Рабочее  напряжение  для  всех  фотоэлементов  240  в.
 Приложение  14
Германиевые  выпрямительные  диоды
 Тип
 Выпрямленный
ток  в  милли¬
амперах,  не  более
 Наибольшая
амплитуда
обратного
напряжения
в  вольтах
 ДГ-Ц1
 16
 50
 ДГ-Ц2
 16
 75
 ДГ-Ц4
 16
 100
 ДГ-Ц6
 16
 125
 ДГ-Ц8
 25
 30
 ДГ-Ц21
 300
 50
 ДГ-Ц24
 300
 200
 Номер
по  каталогу
 Обмотка
 Ток  срабаты¬
вания,  ма.
Приведен  для
обозначенной
обмотки
 №  обмотки
 сопротив¬
ление,  ом
 число
 витков
 марка
 провода
 диаметр
 провода,
 мм
 начало
 конец
 V.172.20.28/3
 I
 8  500
 22  000
 ПЭЛ-1
 0,05
 1
 2
 1=  -0,450-0,1
 II
 8  500
 22  000
 ПЭЛ-1
 0,05
 3
 4
 V.172.20.29/3
 I
 4,5
 500
 ПЭЛ-1
 0,27
 1
 2
 1=  -0,18-0,73
 II
 200
 5  000
 ПЭЛ-1
 0,14
 3
 4
 -
 V.172.20.30/Э
 I
 290
 2  500
 пэлшо
 0,09
 1
 2
 1=0,4-1,6
 II
 290
 2  500
 пэлшо
 0,09
 3
 4
 1+11=0,2-0,3
 V.172.20.32/3
 I
 6  000
 27  000
 ПЭЛ-1
 0,05
 1
 2
 1=0,058-0,24
 II
 6  000
 17  000
 ПЭЛ-1
 0,06
 3
 4
 Приложение  13
Электрические  параметры  реле  типа  КДРТ
 Обмотка
 Ток  обмотки,  ма,  при  напряжениях,  в
 Сопро¬
тивле¬
ние,  ом
 Диа¬
метр
прово¬
да,  мм
 Число
 витков
 Нормаль¬
ное  рабочее
напряжение
 6
 12
 24
 48
 110
 220
 31
 0,35
 2  600
 6
 193
 386
 772
 —
 —
 —
 48
 0,31
 3  200
 6;  12
 125
 250
 500
 1  000
 —
 —
 72
 0,29
 4  000
 12
 —
 167
 333
 666
 —
 —
 120
 0,25
 5  150
 12
 —
 100
 200
 400
 —
 —
 280
 0,20
 7  50Э
 12;  24
 —
 43
 86
 171
 393
 —
 435
 0,18
 9  500
 24
 —
 —
 55
 110
 253
 —  ■
 650
 0,16
 11  40Э
 24
 —
 —
 37
 74
 170
 —
 2  000
 0,12
 20  000
 48
 —
 —
 —
 24
 55
 110
 4  000
 0,10
 26  000
 48;  110
 —
 —
 —
 12
 27,5
 55
 9  000
 0,08
 40  000
 110
 —
 —
 —
 —
 12,2
 24,5
 17  000
 0,07
 57  000
 220
 —
 —
 —
 —
 —
 12,9
 Приложение  15
Типовые  данные  вентильных  фотоэлементов
 Вид
 фото¬
 элемента
 Тип
 Интегральная
 чувствительность,
 мка/лм
 Рабочая
площадь,
см2
 Внутреннее
 сопротивление,
 ом
 Селе¬
 новый
 Селе¬
 новый
 Селе¬
 новый
 К-5
 К-10
 К-20
 j  250—50Э
 5
 10
 20
 НР-5.101
 Серно-
 таллиевый
 I  Средние  экзем-
1  пляры  5  000—6  000,
f  лучшие  экзем¬
пляры
 J  10  000
 2
 -
 Серни¬
 стосереб¬
 ряный
 <f>3CC-V-2
 ФЭСС-V-S
 ФЭСС-У-5
 ФЭСС-V-IO
 \  Средние  экзем-
I  пляры  3  500—4  500,
1  лучшие  экзем-
1  пляры
1  7  000-8  000
 2
 3
 5
 10
 1  500—3  000
1  000—2  ООЭ
700-1  400
400-  800
 101

П  риюжение  16
 Цоколевка  ламп,  примененных  в  моделях,
описанных  в  этой  книге
 6Г7
 ТП-0’УЬ*3
 1А2П;  1А1П
 1К2П;Ж1П
 2П2П;2П1П
 1H3C
 6П9;  6AC7
 6H7
 6H9
 6C4C
 6ПЗС;30П1С

СОДЕРЖАНИЕ
 Что  такое  автоматика? 		3
 1.  Элементы  автоматики
 Батарейные  источники  питания,  трансформаторы
 и  выпрямители 		6
 Реле 		17
 Датчики 		22
 Электрические  двигатели  		31
 2. 	Автоматическая  сигнализация
 Мерцающий  электрический  маяк 		39
 Автомат,  управляющий  уличным 	движением  . 	. 	41
 Автоматический  сторож,  охраняющий  запретную
 зону  (емкостный  датчик)' 			45
 Прибор,  который  может  обнаружить  металличе¬
ский  предмет,  скрытый  в  земле  (искатель
 мин) 		48
 Фотоэлектрический  телеграф,  при  помощи  кото¬
рого  можно  передавать  телеграмму  без
проводов 		49
 3, 	Автоматический  контроль
 Как  сделать  сортировщик  с  фотоэлементом,  ко¬
торый  сам  раскладывает  кубики  разной
высоты  в  разные  ящики  и  никогда  не
 ошибается 		53
 Транспортер,  который  сам  останавливается,  если
 на  нем  появится  железный 	предмет  ... 	55
 Строботрон,  который  позволяет  контролировать
быстро  вращающиеся  предметы  в  мнимо
 неподвижном  состоянии 		59
 Как  построить  весы,  которые  взвешивают  при
 помощи  электрического  тока 		61
 Электрический  экспонометр  для  фотопечати  . 	. 	64
 4. 	Автоматическое  управление
 Постройка  автоматической  насосной  станции,
которая  всегда  поддерживает  постоянный
уровень  воды  в  водонапорной  башне  ... 	68
 Как  построить  электрический  инкубатор  ... 	72
 Как  сделать  маятник,  колебания  которого  все
время  поддерживаются  электрическим  то¬
ком  		74
 Электрический  молот,  который  приводится  в  дей¬
ствие  при  помощи  генератора  с  электрон¬
ными  лампами 		76
 Как  построить  действующую  модель  электриче¬
ского  подъемника 		78
 Как  построить  автомат  для  продажи  конфет  . 	83
 Электрическая  собака,  бегающая  за  светящим¬
ся  фонарем  (два  фотоэлемента  управляют
 небольшими  моторами) 		87
 «Волшебный  свисток»  зажигает  новогоднюю  елку 	90
 Автомат,  продающий  одеколон 		93
 Приложения 		97

Шминке  Георгий  Александрович
МОДЕЛИ-АВТОМАТЫ
 Редактор  Н.  Фоменко
Художник  В.  Плешко
Техн.  редактор  И. 	Шувалов
 *  * 	*
 А07119  Подп.  к  печати  6/VIII  1958  г.
Бумага  60  х  92х/в  =  6,5  бум.  л.  =
=  13  печ.  л.  11,7  уч.-изд.  л.  Заказ  2085
Тираж  40  ООО 	экз. 	Цена 	3 	р.  55  к.
 *  * 	*
 Типография  „Красное  знамя“
изд-ва  „Молодая  гвардия".
Москва,  А-55,  Сущевская,  21.

Зр.  55  к.
 МОЛОДАЯ  ГВАРДИЯ