fon2

Мини - дрель своими руками

Изготавливая печатные платы, радиолюбитель часто испытывает затруднения из-за отсутствия мини-дрели для сверления ей многих отверстий малого диаметра, которые часто ломаются большой электродрелью, а стоят они немало — часто менять их удовольствие ниже среднего.
Как тут не вспомнить о зубопротезной технике? Наконечник на гибком валу со сменными борами — предел мечтаний многих радиолюбителей (куда деваются отработавшие ресурс?). Купить новые - денег не хватит, неликвиды - не продают кроме боров и их цена адекватна сверлам. Старый фен чаще всего выходит из строя из-за перегорания нагревательных элементов (спиралей), а электромотор М1 вентилятора чаще всего остается исправным и, главное, конструктивно удобным - "длинным" для мини - дрели.

Скорее всего это будет электромоторчик М1 постоянного тока (рис.1а) на сравнительно малые напряжение Uм и ток Iм, которые легко рассчитать, зная сопротивление нагревателей, а по ним вычислить заменяющий их "гасящий" конденсатор по формуле (уменьшив его величину на 20...30%, т.к. вентиляция будет отсутствовать):
Сг (мкФ) — 3180·Iм/√(U2c - U2м),
где Uc - напряжение сети 50 Гц в вольтах;
Uм - напряжение на моторчике в вольтах;
Iм - ток моторчика в амперах.
Для электромоторчиков переменного тока Сг вычисляется по той же формуле, если Uм mini - drel1 Электромоторчик М1 (рис.1б), у которого сдвиг фаз создается короткозамкнутым витком на полюсе статора, хотя и простой, едва ли найдется. Скорее всего для мини - дрели подойдет электромоторчик какого-нибудь встроенного вентилятора, чаще всего асинхронный двигатель переменного тока (рис.1 в) на 115... 127 В. Вот только двигатель на 115 В будет, скорее всего, на 400 Гц. Его можно включить в сеть 50 Гц, посчитав величину Сг по той же формуле, но только напряжение Uм надо подать в 8 раз меньше, а Iм оставить прежний, как при 400 Гц.

Применять боры для сверления мини - дрелью в печатных платах удобнее, чем сверла, так как исключается операция кернения центров отверстий. Бором (по сути фрезой) свободно выбирается место отверстия на площадке фольги (уже протравленной печатной платы), только отмеченное точкой при разметке.
По сути кернение производится самим бором при сверлении, наклонив мини - дрель первоначально под углом 45 градусов к поверхности платы в намеченной при разметке точке, а затем, сведя наклон к 90 градусам (перпендикулярно поверхности платы) просверливается отверстие. Таким образом, уже в процессе сверления можно исправить ошибки разметки. Примечательно, что исключаются удары по фольге, приводящие к ее отслоению, и сверление производится без постоянного включения-отключения мини - дрели при переходе от одного отверстия к другому, чем исключается ее перегрев.

Основой крепления и размещения всех деталей дрели служит ручка 1 (рис.2), изготавливаемая из металлической ленты толщиной 1 и шириной 25...45 мм, охватывающая хомутом, стянутым винтами, "тело" моторчика. Между концами этой ленты, отогнутыми и приплющенными под углом 70 градусов (удобным для захвата ручки рукой), располагаются и закрепляются микро - кнопка сетевого выключателя SВ1 (как курок пистолета), мост выпрямителя VD1...VD4, Сг или (и) Сф, сетевой шнур 2, с заканчивающейся вилкой.
Ручка 1 покрывается пластиковой тубой 3 (например, от польского сапожного крема), тем самым дополнительно изолируется, мини - дрель приобретает "товарный" вид и удобство в работе. В тубе ножом (Н-образно) прорезается отверстие 4 для кнопки SB 1.
Крыльчатка вентилятора, если такая есть, удаляется. Ось электромоторчика удлиняется втулкой 5 потенциометра со стопорением вала (СПЗ- 9,16; СПЗ-45, 46б; СП4-1, 2 и т.п.). и используется со стопорящей втулкой-гайкой 6 в дальнейшем как патрон для зажимания (стопорения) хвостовика бора 8 (все боры имеют одинаковый диаметр хвостовика 2,6 мм), используемого вместо тонкого сверла (подходящие конусно- цилиндрические боры с режущей частью диаметром 0,5...2,6 мм продаются в магазинах Медтехника).
mini - drel2 Крепление разрезной конусной втулки 5 потенциометра к оси 7 моторчика с соблюдением соосности возможно доступными для радио-любителя способами:
1) свинчиванием - на оси 7 нарезается леркой наружная резьба, а во втулке 5 внутренняя резьба одинакового диаметра и шага, естественно, по часовой стрелке, что содействует их свинчиванию при торможении и сверлении;
2) торцеванием - плотным вставлением оси 7 во втулку 5 и скреплением их шплинтом или штифтом, вставленным в совместно и одновременно просверленное перпендикулярно их оси отверстие;
3) удлинением с применением промежуточной оси (или втулки, или муфты);
4) пайкой залуженных, совместно нагретых и вставленных оси 7 и втулки 5.

Выбор метода крепления зависит от конкретных деталей и технологических возможностей радиолюбителя. Так для оси 7 диаметром 3 мм и втулки 5 потенциометра СПЗ-456 0,5 Вт (внутренний диаметр 3мм) больше подходит метод пайки или шплинта.
Габаритные (d, l, D, L) и электрические (Uм, Iм) параметры мотора оказываются, как правило, главенствующими в определении конструкции мини - дрели, так как от них зависит величина, а следовательно, размеры и форма конденсаторов гасящего или (и) фильтра.
Ручка 3 должна крепиться в центре тяжести мини - дрели. Габаритные размеры М1, например, УАД-32Ф (d = 4, D = 50, l = 23, L= 70 мм) по трехфазной схеме рис.1г без Сг, но с Сф МБГП-1 2...3 мкФ х 200 В (размеры без корпуса 28х18х18 мм) полностью меняют типовую конструкцию. Ручка 3 разделяется на две части: хомут шириной 52 мм и собственно ручку - поперечную (а не продольную, как на рис.2) скобу, скрепляемые совместно и с кнопкой SВ1 винтами и гайками М2,6 (стягивающими хомут вокруг М1) и М1,6 к торцевой крышке, прикрывающей подшипник моторчика М1.
SB1 типа МИЗА 2 А х 220 В (МПЗ-1), т.е. довольно значительная по размерам кнопка, которую можно поставить, так как в ручке изделия ничего больше, кроме сетевого шнура, не размещается. Конденсатор Сф размещается в расширенном хомуте, дополнительно изолированный ПХВ изолентой и "подвешенный" на проводах. С торца "отверстие" в хомуте прикрывается "пробкой", вырезанной из днища подходящей по размеру пластиковой бутылки.
Электрические параметры моторчика мини - дрели могут потребовать применить конденсатор гасящий (фильтра) значительно большей емкости и габаритов. Притом таких, что в ручку могут поместиться только "длинные" и "тонкие", но при этом значительной емкости электролиты. Однако электролиты не работают на переменном токе (танталовые ЭТО-3, ЭТО-4, К52-5 только на постоянном и пульсирующем, хотя подходят по величине емкости, напряжению (при Uс = 127 В, весу, форме). Конечно, можно применить встречно- последовательное включение двух полярных электролитических конденсаторов, как у применяемых в качестве Сф для запуска трехфазных электродвигателей от двухфазной сети, но такое включение помимо уменьшения в 2 раза (суммарное) одинаковых емкостей не гарантирует их от пробоя, даже если их шунтировать уравнивающими напряжение равными по величине резисторами.
Для работы электролитических конденсаторов на переменке рекомендуется схема на рис.3, в которой емкость двух последовательно включенных С1, С2 (проверенно равных по величине - обязательное условие) емкостей равна рассчитанной емкости(т.е. величина каждой вдвое больше рассчитанной), а в мини - дрели выбираются из типа К50-27(31) из необходимых 2,2; 4,7; 10; 22; 47 мкФ - 350,450 В. Номинальное напряжение конденсаторов, составляющих Сг (Сф), и диодов VD5, VD6 должно превышать напряжение сети Uс в 1,5 и более раз. Допустимый максимальный прямой ток диодов VD1...VD6 (рис.1;3) должен быть равным или больше Iм; то же - для монтажных проводов.
mini - drel3 При сборке Сг (Сф) необходимые "транзитные" провода свободно проходят "сквозь" объединенные электрически и конструктивно конденсаторы, изолируемые от крепления и скобы фторопластовой пленкой толщиной 0,5мм.
Следует отметить, что для мини - дрели в качестве моторчиков М1 могут подойти (пересоединив обмотки) сельсины и вращающиеся трансформаторы (МВТ, СКВТ), в том числе на 400 и больше Гц, уменьшив Uc, в число раз превышения 50 Гц величиной прежней рабочей частоты.
Многие двигатели постоянного тока (28 В), прежде не используемые из-за отсутствия источника питания 28 В с большим токовым потреблением (до 2 А) становятся доступными при таких Сг (рис.1а;3) в мини - дрели.

ВНИМАНИЕ!

Предварительным условием пригодности и безопасного применения мотора для мини - дрели является не выполнение равенства (хотя бы и приблизительного) резонансной частоты:
f = 1/2π√(L·Cг),
где L - измеренная индуктивность моторчика на частоте сети 50 Гц.
При равенстве возможен пробой от перенапряжения на L и Сг при последовательном резонансе.
Примечание.
Для изготовления мини - дрели подойдет любой электродвигатель М 1, если удлинить его вал гибким валом спидометра, закрепив на вале сетевой шнур с кнопкой XB1 "общим чулком" из х/б или ПХВ трубки.
Можно применить даже синхронный двигатель, если на другой конец его вала насадить как маховик наждачный диск, для безопасности частично закрытый кожухом. Этот диск используется для запуска (первичного толчка ладонью в необходимом направлении вращения), а также по прямому назначению - точила.

Ивашин Н.

РK 2008/05

<< Предыдущая Cледующая >>

Вверх

radionet