Таблица 31 Примерная разбивка материала темы по занятиям
|
№ |
Тематика |
Георегические |
Практические |
заня |
|
||
тия |
занятия |
сведения |
работы |
2 |
Электронное |
Принцип действия |
Электронное реле |
|
реле времени |
электронного реле |
времени. Монтаж схе |
|
|
времени |
мы |
3 |
Реле времени |
Знакомство с рабо |
Электронное реле |
|
на транзисто |
той схемы транзистор |
времени. Настройка и |
|
рах |
ного реле времени |
градуировка |
4 |
Реле времени |
Знакомство с при |
Электронное реле |
|
в технике и в |
менениями реле вре |
времени. Оформление |
|
быту |
мени |
конструкции |
Ход теоретических занятий
Членам кружка демонстрируют работу реле времени (любого типа) и объясняют, что подобное устройство служит для автоматического включения или выключения приборов и механизмов после определенного, заранее установленного промежутка времени.
Из применяемых в настоящее время типов реле времени на занятиях кружка следует рассмотреть только принцип работы механических и электронных реле времени. Ребятам рассказывают, что в основу действия механических реле времени положен часовой механизм. Здесь уместным будет несколько слов сказать о предыстории автоматизации, связанной с созданием хитроумных механических игрушек, автоматически выполнявших заданную мастером программу. Так, например, русский механик И. П. Кулибин сделал такие уникальные часы размером с гусиное яйцо, в которых одновременно с боем часов на исходе каждого часа раздвигались створчатые дверцы, начинала играть музыка и разыгрывалось целое представление кукол.
Или, например, часовой механизм, представляющий собой, по существу, механическое реле времени, устанавливаемый в мину для взрыва в точно заданное время.
Разновидностью механического реле времени является так называемое двигательное реле, в котором вместо часового механизма используется маленький электродвигатель, вращающий через редуктор с очень высоким передаточным числом специальную скобу. При достижении крайнего положения скоба замыкает или размыкает контакты и отключает двигатель от сети.
Для того, чтобы объяснить работу электронного реле времени, следует использовать макет рис. 36 (стр. 152).
Далее рассматривают практическую схему реле времени на транзисторах. В исходном состоянии, когда контакты кнопки Кн разомкнуты, напряжение на конденсаторе С1 равно нулю и ток через транзистор Т1 не протекает. При кратковременном нажатии кнопки Кн конденсатор С1 почти мгновенно заряжается и тут же начинает медленно разряжаться через резисторы R2 и R3. Одновременно с момента нажатия кнопки до момента, когда конденсатор С1 разрядится, реле Р останется включенным, замыкая своими контактами цепь питания внешнего устройства.
Питание реле времени получает от двух батарей КБС. Ток срабатывания реле Р не должен превышать предельно допустимый ток коллектора транзистора, в цепь которого оно включено. Реле берется типа РСМ или РЭС с сопротивлением обмотки 200—700 ом.
В заключение своей беседы педагог приводит примеры применения реле времени в технике и в быту.
Ход практических занятий
На предыдущих занятиях члены кружка электронной автоматики познакомились с принципами конструирования и составления монтажных схем простейших автоматических устройств, с ходом работы по их созданию от замысла до готовой конструкции. Теперь им предстоит овладеть новой для них операцией — выполнением схем методом печатного монтажа.
Рис. 41
Ребят знакомят с устройством электронного реле времени и обращают внимание на способ, каким выполнен монтаж схемы прибора. Руководитель подчеркивает, что в промышленности повсеместно используется печатный монтаж электронных схем, обладающий значительными преимуществами по сравнению с навестшм монтажом. К этим преимуществам относятся надежность, прочность, компактность, эстетичность, возможность поточного производства и др.
Далее преподаватель приступает к изложению порядка изготовления печатных плат в условиях кружка. Прежде чем начинать изготовление печатной платы изфоль- гированного гетинакса, монтажную схему прибора вычерчивают на миллиметровой бумаге. Затем при помощи копировальной бумаги рисунок переносят на гетинакс со стороны фольги. В местах, где должны быть отверстия, набивают керном углубления, после чего миллиметровку и копировальную бумагу удаляют.
Все участки фольги, которые должны остаться на Оплате, закрашивают нитролаком, асфальтобитумным или каким-либо другим лаком. Но сначала лаком покрывают набитые керном углубления — ставят точки диаметром 2,5—3 мм. Соединительные линии проводят с помощью колонковых кисточек № 2 и № 3, прямые можно выполнить рейсфедером.
Когда лак высохнет, плату ретушируют, т. е. подправляют рисунок скальпелем, лезвием безопасной бритвы или специальным скребком, используемым при ретуши фотографий. Следующий этап — травление. Пл.|ггу помещают в фарфоровую или пластмассовую фотографическую ванночку с раствором хлорного железа (FeCls) плотностью 1,3. Для получения раствора емкостью 200 смъ кладут 150 г хлорного железа и заливают его до краев водой. Ванночку непрерывно и энергично покачивают. Схема полностью вытравливается за 50—60 мин. Если же раствор подогреть до 40°С, то процесс займет минут 10—15.
После травления смывают растворителем лак, хорошо промывают несколько раз в воде, сушат, обрезают по размеру и сверлят размеченные отверстия. Затем плату полируют мелкой шкуркой, снова промывают растворителем и покрывают канифольным лаком (15%-ый раствор канифоли в спирте), который предохраняет проводники от окисления и облегчает пайку.
Выводы радиодеталей, укрепляемых на плате, отгибают в одну сторону, пропускают через отверстия и припаивают к печатным проводникам. Сами детали должны плотно прилегать к поверхности, а их выводы выгибаются так, чтобы не перемещались при нажиме на деталь. Иначе печатный проводник может оторваться от платы.
Если нет возможности изготовить печатные платы методом травления, примерно тех же результатов можно достигнуть и без применения хлорного железа. Для этого всю поверхность платы в соответствии с монтажной схемой разбивают на отдельные токопроводящие участки, а затем отделяют их один от другого, прорезав фольгу с помощью резака или ножа до основания платы. В остальном процесс идентичен описанному выше.
Если же у руководителя нет фольгированного гети- накса, его можно изготовить самим по следующему методу. Для работы понадобятся куски гетинакса и листы медной фольги толщиной 0,05 мм. Одну сторону фольги и гетинакса зачищают мелкой шкуркой и обезжиривают спиртом или ацетоном. Затем смазывают фольгу и гетинакс тонким слоем клея БФ-2 и дают ему просохнуть в течение 10—15 мин. После этого на гетинакс накладывают еще один, более толстый слой клея и прикладывают к нему фольгу, следя за тем, чтобы между поверхностями не было воздушных пузырьков. Гетинакс с приклеенной фольгой зажимают между двумя металлическими пластинами, проложив с обеих сторон по два-три листа ватмана. В качестве зажима можно использовать струбцинки или винты, для которых по краям пластин сверлят отверстия. Собранный таким образом пакет выдерживают в течение часа при комнатной температуре, а затем в течение трех часов при температуре 120°С.
После того как печатные платы изготовлены, необходимо предложить кружковцам проанализировать этапы осуществления дальнейшей работы над конструкцией реле времени. После поправок и уточнений, сделанных руководителем, ребята приступают к изготовлению прибора.