Эта высоковольтная игрушка Click-Clack Rocks !: 11 шагов (с изображениями)

2024 Автор: John Day | [email protected]. Последнее изменение: 2024-01-30 11:47

Вот две электростатические версии ретро-игрушки Click-Clack, которая была популярна в средних школах еще в 70-х годах. Версия 1.0 - это сверхбюджетная модель. Детали (не считая блока питания) практически ничего не значат. Описание более дорогой и обновленной версии 2.0, изображенное на странице Intro, появляется в конце этого буклета. Я использовал токопроводящие сферы для переноса электрических зарядов между полюсами источника постоянного тока высокого напряжения (HV). Сборка шаттла состояла из двух покрытых фольгой сфер, соединенных непроводящей пластиковой трубкой. Сборка была зажата между двумя неподвижными электродами в форме гантели. Когда верхняя гантель была заземлена относительно отрицательно заряженной нижней гантели, волан начинал подпрыгивать между полюсами высокого напряжения с щелчком, поскольку заряды передавались от нижнего электрода к верхнему. Это качательное движение замыкало цепь высокого напряжения. Я запитал проект электронным ионизатором воздуха, купленным на распродаже; но другие источники HVDC, такие как генератор Ван де Граафа, могут быть использованы, чтобы раскачать этот щелкунчик. Чтобы просмотреть видеоклип о проекте, щелкните здесь. Безопасность Если вы выберете коммерческий ионизатор воздуха в качестве источника питания, используйте модель с питанием от низковольтного адаптера переменного тока. Ионизатор с питанием от сети может стать причиной серьезной опасности поражения электрическим током! * * *

Шаг 1. Инструменты и детали

У вас, вероятно, есть много деталей, чтобы построить супербюджетный щелкунчик среди одноразовых предметов, оставшихся после доставки фаст-фуда на дом, которые в конечном итоге оказываются в кухонных ящиках. Точные размеры не важны; но узел челнока должен быть тщательно сбалансирован, прежде чем он будет раскачиваться с довольно устойчивой частотой. (С некоторыми незначительными изменениями версия 2.0 может служить метрономом для музыкантов:> D). Вам понадобятся: белый клей и клей CA, целлофановая лента, небольшой молоток, ножницы, линейка, небольшая пила по металлу, электрическая дрель с битами 1/8 "и 1/16", тестер целостности цепи, а также следующее Предметы. Помните, что в проектах такого типа всегда есть место для импровизации. Шаттл в сборе Сферические стержневые формы (2) Газетные листы для изготовления шариков диаметром ~ 1 дюйм. Алюминиевая фольга (для упаковки горячих героев на вынос) для покрытия стержней. Соединительная диэлектрическая трубка (1) Просто причудливое название для 5 дюймов x 1 / 8-дюймовая непроводящая пластиковая соломка (или используйте пустой картридж для шариковой ручки диаметром 1/4 дюйма для лучшей поддержки). Ось (1) скрепка B. Стационарные электроды Сферические сердечники (4) Газетные листы для изготовления шариков диаметром ~ 1-1 / 2 дюйма. Алюминиевая фольга для покрытия сердечников. Соединительные стержни (2) длиной 6 дюймов на 1/8 дюйма из сверхпрочной вешалки для одежды.. Стационарные электроды устанавливаются на диэлектрические опорные колонны (4) соломинки для встряхивания толщиной 5-1 / 2 x 1/4 дюйма или что-то подобное. Стойки (4) Маленькие пластиковые катушки или катушки с нитками стрио с центральным отверстием 1/4 дюйма. Монтажное оборудование (8) Гвозди размером 1 x 18. D. Крепления для челнока (2) диаметром 4-1 / 2 x 1/2 дюйма, x-tra толщиной, соломинки для смузи или что-то подобное. E. Основание проекта (1) Что бы ни работало, попробуйте лоток для еды быстрого приготовления или картон 1/8 дюйма, обрезанный по размеру и ширине. F. Источник питания и аксессуары Источник постоянного тока высокого напряжения (1) Небольшой коммерческий электронный ионизатор воздуха, такой как очиститель воздуха Micronta (номер по каталогу Radio Shack 63-643), как показано на рисунке, или Van de Graaff и т. Д. Входные клеммы и выводы (2) Пластиковые кнопки с цветовой кодировкой и изолированный провод.

Шаг 2: Подготовьте 1-е ядро

Начните с подготовки сердечников для электродов и узла челнока с помощью композита из белого клея и газетных страниц. Этот композит затвердеет примерно до твердости мяча для гольфа. (Примечание: сердечники должны быть твердыми, чтобы каждая заряженная сфера сборки соприкасалась с неподвижным электродом этим подлинным CLACK! Перед отскоком. Изначально я использовал свернутые шарики из алюминиевой фольги - сделать это было намного проще, но это не так ». t воспроизводить правильный звук.)

Разорвите полноразмерную страницу на 1/4 листа. Нанесите клей на одну сторону и сожмите его плотным шариком. Используйте достаточно клея, чтобы газета была влажной, но не капала. (Слишком много клея? Просто оберните еще один сухой лист вокруг шара.) Повторяйте этот шаг, пока не получите сердцевину диаметром 1-1 / 2 дюйма; потребуется от четырех до пяти листов.

Продолжайте скатывать и тщательно сдавливать сердцевину, пока клей полностью не пропитает слои газеты. Нанесите клей на свободные углы поверхности. После 20-25 минут сглаживания неровностей ядро должно стать действительно компактным и выглядеть более или менее сферическим.

Шаг 3: Завершите оставшиеся ядра

Остальные три сердечника электродов и два сердечника челнока сделаны таким же образом. Однако используйте только два-три листа для каждого стержня челнока. Дайте сердцевинам высохнуть хотя бы день или два.

Шаг 4: соберите электроды и накройте фольгой

Изначально я приклеил отдельные полоски, вырезанные из обертки сэндвича, на жилы, чтобы сделать токопроводящие сферы; затем разгладил морщины, катая сферы на рабочем столе. Просверлив одно отверстие 1/8 дюйма в каждой сфере диаметром 1-1 / 2 дюйма, склеив и затем вставив шатун; для достижения электрической непрерывности между шатуном и обеими сферами потребовалось больше пластырей из фольги с последующим повторным вращением для удаления складок … Так что забудьте об этом шаге, это слишком много работы.

* * *

Вот лучший подход: вырежьте большой квадрат из фольги и плотно оберните им сферу и стержень в сборе; это не так аккуратно, но работает. Также фольга удерживает сборку вместе до высыхания клея.:>)

Шаг 5: проверьте электрический контакт стационарных электродов

Обеспечение непрерывности не должно быть проблемой с быстрым исправлением из предыдущего шага. Обе сборки, покрытые фольгой, должны иметь минимальное сопротивление, как указано на тестере.

Шаг 6: соберите диэлектрические опоры

Вставьте один конец каждой толстой соломинки для встряхивания в центральное отверстие катушки с нитками. Оберните соломинку несколькими слоями ленты, если отверстие слишком велико для плотного прилегания. Повторите этот шаг с оставшимися 3 соломинками. Совет по строительству: соломинки с вертикальными линиями по длине облегчают выравнивание монтажных гвоздей на следующем этапе.

Шаг 7: прикрепите опоры к неподвижным электродам

Забейте гвоздь 1 x 18 калибра перпендикулярно через соломинку на расстоянии примерно 1-1 / 2 дюйма от основания в каждую сферу, как показано. Гвоздь прикрепит соломинку к нижнему неподвижному электроду. Повторите этот шаг для остальных 3 опор, кстати, эту сборку лучше всего выполнять на столе или на столе.

Теперь повторите эти шаги с верхним неподвижным электродом. Отрегулируйте высоту соломинок в катушках по мере необходимости, чтобы вся конструкция была ровной на плоской поверхности.

Шаг 8: Установите стационарный электродный узел

Катушки с цементом для удобного основания. Я использовал обрезанный по размеру обрезок картона 1/8 дюйма.

Шаг 9: Сборка шаттла заряда

Просверлите отверстие 1/4 дюйма в каждой сфере диаметром 1 дюйм. Вставьте шарики на каждый конец картриджа с ручкой; закрепить с помощью клея. Найдите и отметьте точку баланса сборки. Осторожно воткните в эту точку нажимной штифт, чтобы проделать отверстие для входа в ось заслонки.

Выпрямите скрепку, чтобы сделать ось челнока заряда. Вставьте один конец зажима перпендикулярно в отверстие. Я сделал основания для крепления челнока из деревянных пробок диаметром 1/2 дюйма x 1/2, вырезанных из дюбеля и вставленных в один конец каждой соломинки.

Важное примечание: узел шаттла должен находиться на равном расстоянии от верхнего и нижнего электродов, чтобы каждая сфера шаттла одновременно контактировала с неподвижной сферой (неловко сказать, сколько времени потребовалось, чтобы [почти] достичь этого требования!:> O). После того, как вы определите оптимальную высоту челнока и при необходимости измените положение неподвижных электродов, удерживайте крепления на месте и отметьте их местоположение; просверлите отверстие 1/16 дюйма в каждой соломке для размещения оси. Приклейте крепления к основанию. Наконец, вставьте узел оси челнока между креплениями и зафиксируйте его на месте, согнув концы оси под углом 90 градусов.

Шаг 10: Окончательная сборка и процедура включения

Используйте нажимные штифты, вставленные в верхний и нижний неподвижные электроды, для закрепления высоковольтных выводов к источнику питания.

Первоначально, когда была подана мощность, волан был жестким, как колено, которое больно артритом зимой. Отверстия в креплениях челнока скрепляли ось; один коллектор заряда все еще натыкается на опорную колонну, а другой коллектор все еще не контактирует с неподвижным электродом.

После исправления этих проблем, шаттл начал колебаться после небольшого толчка, но без этого фирменного звука ЩЕЛЧКА; так до версии 2.0…

Шаг 11: Clacker 2.0: модернизированный, с дополнительными аксессуарами и беспроводной связью

И стационарные, и челночные электроды для версии 2.0 были сделаны из шариков из березовой древесины, покрытых проводящей металлической краской. Шатуны между неподвижными электродами были покрыты термоусадочной оболочкой для уменьшения потерь на коронный разряд.

Четвертьдюймовые акриловые стержни с окрашенным деревянным шариком, приклеенным к каждому концу, поддерживали неподвижные электроды и сохранили дизайн гантели проекта. Крепления для сборки диэлектрика и челнока были аналогичны таковым в бюджетной модели. Высоковольтные провода с цветовой кодировкой использовались для подачи энергии от ионизатора в базу, сделанную из выброшенной шкатулки для драгоценностей.

Я дополнил проект четырьмя керамическими изоляторами в качестве опор и использовал неоновую лампу мощностью 1/4 Вт в качестве индикатора включения. Желтые меховые шарики были помещены рядом с нижними электродами, чтобы указывать на напряженность электрического поля так же, как длинные человеческие волосы летят вверх возле разрядного вывода VdG. Но эти парни с их модными сокращениями были не очень полезны.:> (Clacker 2.0 может питаться от этого самодельного VdG (мощность: ~ 50 кВ при 2 мкА), изображенного здесь; или промышленный очиститель воздуха (выходная мощность: ~ 7 кВ постоянного тока при 35 мкА), показанный на этапе 1. Передача энергии была полностью беспроводной с использованием VdG. Кстати, заземляющее соединение с корпусом VdG не требовалось. Шаттл раскачивался от ионного потока, прошедшего через воздух, к маленькой антенне (сделанной из чистового гвоздя без головки) на верхнем электроде.

Если вы хотите использовать клакер 2.0 в качестве метронома, отрегулируйте темп челнока, изменив расстояние между VdG и антенной. Незначительные изменения горизонтального расстояния вызовут большие изменения в темпе, так что вы сможете сохранить ритм этих различных джемов старой школы с прошлого дня.

Раскачать!! (:> D

Первый приз в необычных применениях: испытание на кухне