Учёба. Образование

 Техническое творчество

 Издательство ЦК ВЛКСМ «Молодая Гвардия» 1955 г.

Конструирование электротехнических моделей и приборов — сложное дело. Объясняется это прежде всего большим разнообразием моделей и приборов, а также использованием в них многочисленных узлов и деталей, требующих при изготовлении точного расчета, достаточных знаний.

Все электротехнические приборы и модели можно грубо разделить на пять групп: упрощенные приборы и модели, действующие модели, недействующие модели, часто называемые «макетами», универсальные приборы и конструкторы-наборы. Наибольшее распространение из них получили действующие модели.

Прежде чем приступать к конструированию электрических приборов и моделей, надо четко уяснить предъявляемые к ним требования.

своей действии то или иное физическое явление. Ясно, что конструкция такого прибора должна содержать возможный минимум деталей и быть простой и понятной для учащихся.

На рисунке 1 изображен прибор «вращающийся виток». Прибор наглядно показывает принцип действия электромоторов, устройство якоря, коллектора, щеток и электродвигателя в целом. На таком приборе, например, можно легко показать влияние изменения магнитного поля, пронизывающего виток, путем простого перемещения полосовых магнитов или увеличением их числа с каждой стороны рамки. В большинстве такие приборы являются демонстрационными и поэтому должны изготовляться весьма больших размеров.

Иные требования предъявляются к моторам в более совершенных действующих моделях. Они должны по возможности иметь сходство с настоящими двигателями, применяемыми в технике, в нашей практике. В модели электротрактора, изображенной на рисунке 33, тоже ставится электромотор, но конструкция его уже имеет много общего с настоящим двигателем, применяемым в жизни.

Меньшее распространение в практике электротехнического кружка получили недействующие модели, часто приводимые в движение от руки, и универсальные приборы (их нельзя путать с конструкторами), при помощи которых демонстрируют серию различных опытов, иногда из различных разделов электротехники (рис. 2).

Рассматривая электротехнические приборы и модели, можно встретить в них ряд узлов и деталей, характерных для многих физических приборов. К таким деталям относятся, например, подставки, поддерживающие приспособления, различные механические и монтажные детали. Руководитель кружка, имея эскиз или описание предполагаемого прибора и хорошо представив физические основы его действия, в большинстве случаев без особых трудностей находит конструктивное решение таких «общих» узлов. Однако чтобы получить хотя бы ориентировочные сведения о наиболее выгодном конструктивном решении специальных электротехнических узлов, руководителю 'приходит-ся обращаться к элементарным расчетам, а часто и к эксперименту.

Приведем такой характерный пример.

Группа юных электротехников после посещения одного из заводов решила построить в кружке действующую модель подъемного электромагнитного крана (рис. 3). Конструирование такой модели обязательно потребует от руководителя определенных конструкторских знаний и умений и ряда чисто электротехнических расчетов. В частности, надо рассчитать грузоподъемность электромагнита, мощность двигателя для перемещения крана, наконец рассчитать трансформатор, питающий током всю модель. Модель подъемного крана будет надежно действовать только в том случае, если все расчеты руководитель сделает с надлежащим вниманием и анализом.

В этой главе даются некоторые советы по конструированию и элементарному расчету наиболее распространенных электрических приборов и узлов: электромагнитов, пусковых реле, двигателей и трансформаторов.