Электронные качели-перекладина

Предыдущую игрушку — мишку на качелях — можно переделать в качели-перекладину (рис. 5) с двумя куклами или фигурками животных. В этой конструкции уже два постоянных магнита, вмонтированных в раскачивающуюся перекладину, и два электромагнита, расположенных в корпусе-основании качелей.

Пока электромагниты не питаются постоянным током, один из постоянных магнитов притягивается к сердечнику "своего" электромагнита. Когда же в обмотку электромагнита поступает ток, возникающее вокруг сердечника магнитное поле взаимодействует с полем постоянного магнита и отталкивает магнит от сердечника. Перекладина как бы получает толчок и переходит в другое состояние. Спустя некоторое время через обмотки электромагнитов вновь протекает ток, и перекладина возвращается в первоначальное положение. При определенной частоте следования импульсов тока фигурки будут качаться на качелях-перекладине .

Принципиальная схема игрушки приведена на рис. 6. На транзисторах VT1 и VT2 собран мультивибратор, вырабатывающий импульсы прямоугольной формы. Частота их следования зависит от номиналов деталей С 1 , R2 и С2, R3, R4. С помощью переменного резистора R3 частоту можно изменять примерно от 20 до 60 импульсов в минуту.

В одно из плеч мультивибратора включен усилитель тока на транзисторе VT3. G его коллекторной нагрузки (резистор R6) импульсы поступают на электронные реле, выполненные на транзисторах VT4 и VT5. Когда эти транзисторы открываются, через обмотки электромагнитов YA1 и YA2 протекает ток и вокруг сердечников электромагнитов образуется магнитное поле. Резисторы R7 и R8 служат для ограничения тока через эмиттерные переходы транзисторов, a R9 и R10 —для надежного закрывания транзисторов во время пауз между импульсами (когда транзистор VT3 открыт, но между его коллектором и эмиттером есть небольшое падение напряжения, характерное для режима насыщения данного транзистора).

Диоды, шунтирующие обмотки электромагнитов, выполняют такую же роль, что и в предыдущей конструкции; гасят электрические колебания, которые могут возникнуть из-за индуктивного характера нагрузки в коллекторной цепи транзисторов.

Вы, наверное, скажете, что можно было бы электромагниты включить параллельно и использовать только один управляющий транзистор. Это верно, но тогда пришлось бы поставить более мощный и дорогостоящий транзистор. При нашем же р е- -шении используются два малогабаритных и дешевых транзистора.

Кроме указанных на схеме, можно применить другие транзисторы серий МП39— МП42, диоды — любые из серий Д226. Постоянные резисторы — МЛТ-0,25 или МЛТ-0,125, переменный — СП-I или другой, мощностью не менее 0,25 Вт, конденсаторы — К50-6. Эти детали, кроме переменного резистора, смонтируйте на плате (рис. 7). Монтаж здесь навесной, но его нетрудно сделать и печатным способом, если есть фольгированный материал, например односторонний фольгированный стеклотекстолит.

Плату с деталями укрепите внутри корпуса-основания — его можно склеить из органического стекла или изготовить из фанеры. На узкой боковой стенке корпуса установите выключатель питания SA1 (например, тумблер) и переменный резистор. Внутри корпуса с помощью скобок укрепите источник питания — две последовательно соединенные батареи 3336.

Конструкция электромагнитов такая же, что и в предыдущей самоделке, но размеры иные. Так, каркас теперь должен быть высотой 38 ... 40 и диаметром 15 . . . ... 16 мм. Внутренний диаметр каркаса 12 ... 13 мм, диаметр щечек 28 ... 30 мм. Внутрь каркаса должен быть вставлен сердечник диаметром 12 ... 13 и длиной 43 ... 45 мм из малоуглеродистой стали (можно использовать сердечники негодных электромагнитных реле типа РКН). На каркас наматывают обмотку электромагнита — 2600 . . . 2800 витков провода ПЭВ-1 или ПЭЛ диаметром 0,24 . . . 0,26 мм. Сопротивление обмотки будет примерно 65 Ом.

Прежде чем устанавливать электромагниты, нужно изготовить из дерева или пластмассы стойки и перекладину качелей. На концах перекладины снизу следует выдолбить неглубокие канавки и укрепить в них постоянные магниты прямоугольного или квадратного сечения длиной по 25 ... 30 мм. Затем нужно вставить в перекладину ось, укрепить ее в стойках и прикрепить к концам перекладины сверху легкие (10. . . 15 г) и одинаковые по массе куклы или фигурки животных.

Аккуратным перемещением фигурок по перекладине надо установить состояние равновесия. Кроме того, следует добиться легкого вращения перекладины вокруг оси.

Наметив места крепления стоек на крышкекорпуса , ставят на крышке отметки против одноименных полюсов постоянных магнитов, обращенных к концам перекладины. В этих местах сверлят отверстия под сердечники электромагнитов и прикрепляют электромагниты к крышке снизу. Сверху крышку оклеивают декоративной бумагой или тонким изоляционным материалом, после чего укрепляют на крышке стойки с перекладиной.

Как правило, игрушка начинает действовать сразу же после подачи напряжения питания, т. е. включения выключателя. Если в каком-то положении перекладины она не отталкивается от корпуса, поменяйте полярность подключения выводов обмотки соответствующего электромагнита. Если и после этого перекладина не отталкивается, проверьте работу электронного реле, включив в цепь коллектора транзистора миллиамперметр на 150. .. 200 мА. Отсутствие скачков тока укажет либо на неисправность транзистора, либо на ошибку в монтаже.

Во время работы игрушки подберите переменным резистором нужную частоту качаний перекладины.