استروبوسکوپ – جلسه سوم
اهداف:
ساخت صفحه مدور، متصل کردن صفحه ی مدور به موتور، بالانس نمودن دستگاه
وسایل لازم: موتور DC، دریل، سوهان آهن، قطعه اتصال موتور به صفحه دوار، مقداری پیچ و مهره، آداپتور
مقدمه:
همانگونه که در جلسه پیش اشاره شد، در ساخت این دستگاه برای قطع و وصل نمودن نور، از یک صفحه مدور سوراخ دار استفاده می نماییم و لامپ را دایما روشن خواهیم گذاشت.
هر بار که سوراخ موجود بر روی صفحه از جلوی منبع نور عبور کند، دستگاه یک فلش می زند.
به نظر شما از چه موتوری می توان برای چرخاندن صفحه استفاده نمود؟ موتور گیربکس دار یا موتور عادی؟
چون دستگاه باید قادر باشد نور را با فرکانس بالا قطع و وصل نماید، لذا بهتر است از موتورهای عادی برای چرخاندن صفحه استفاده کنیم تا دستگاه بتواند در فرکانس های بالا نیز کار کند.
برای تهیه موتور، به مغازه های موتور فروشی در خیابان جمهوری اطراف پل حافظ مراجعه نمایید و موتوری که به نظر شما مناسب می آید را خریداری کنید.
چون سرعت چرخش موتور باید قابل تنظیم باشد، لذا نیاز داریم موتور دستگاه از نوع DC یا جریان مستقیم انتخاب گردد.
نحوه ساخت منبع تغذیه این موتور را در جلسات آینده توضیح خواهیم داد. در ادامه ی این جلسه می خواهیم صفحه مدور را ساخته و به موتور متصل نماییم.
ساخت صفحه دوار:
همان گونه که اشاره شد، صفحه مدور باید از استحکام بالایی برخوردار باشد و حرارت تولید شده توسط منبع نور به آن آسیب وارد نکند.
مناسب ترین گزینه برای ساخت صفحه مدور استفاده از صفحه آلومینیومی می باشد. یک صفحه آلومینیومی با ابعاد 21 در 21 سانتی متر اختیار کنید. ابعاد داده شده را می توانید با توجه به سایز دستگاه خود تغییر دهید.
می خواهیم از درون آن، دایره ای به قطر 20 سانتی متر جدا کنیم. ابتدا باید مرکز آن را پیدا کنیم. برای این کار، قطرهای آن را رسم کنید و محل برخورد قطرها را توسط یک مته بسیار نازک (مته 1) سوراخ کنید.
حال سوزن پرکار را داخل این سوراخ قرار داده و دایره ای به شعاع 10 سانتی متر بر روی آن رسم نمایید. حال باید صفحه را از روی خط رسم شده برش دهید. برای این کار راه های زیادی وجود دارد. می توانید اطراف این دایره را به وسیله دریل سوراخ های متعددی با فاصله بسیار کم ایجاد نموده و پس از جداکردن دایره مورد نظر، اطراف آن را به وسیله سوهان مخصوص فلزات، صاف نمایید و زایده های اضافی آن را حذف کنید.
راه دیگر برای ساخت صفحه مدور استفاده از اره مویی مخصوص فلزات می باشد. به وسیله این اره می توانید صفحه را از روی خط به صورت منظم برش دهید.
پس از ساخت صفحه گرد، باید سوراخی برای عبور نور در آن ایجاد نمایید. چون منبع نور ما لامپ هالوژن است، بهتر است قطر سوراخ برابر قطر لامپ هالوژن باشد. برای ایجاد سوراخ بهترین راه استفاده از روش اول، یعنی ایجاد سوراخ های متناوب بر روی محیط دایره مورد نظر و سوهان کاری سوراخ ایجاد شده می باشد.
اتصال صفحه دوار به موتور:
پس از تکمیل ساخت صفحه، باید آن را به موتور متصل نمایید. برای نصب صفحه به شافت موتور هرگز از چسب استفاده نکنید زیرا به دلیل ارتعاشات ایجاد شده پس از کمی چرخیدن، صفحه از موتور جدا خواهد شد. برای اتصال صفحه به موتور باید از قطعه ای مانند شکل زیر استفاده نمایید.
در این قطعه شافت موتور داخل سوراخ شماره 1 وارد می شود و توسط پیچ شماره 2 به شافت موتور به قطعه محکم می شود. صفحه دوار را نیز می توان به سادگی به وسیله پیچ به قسمت شماره 3 متصل نمود.
بالانس کردن دستگاه
حال موتور را در دست بگیرید و به آن برق 12 ولت وصل کنید. از آن جایی که هنوز منبع تغذیه دستگاه را نسناخته اید، برای تست دستگاه از آداپتور استفاده نمایید. پس از روشن شدن موتور، لرزش زیادی در دست خود حس خواهید نمود. این لرزش با افزایش سرعت موتور بیشتر خواهد شد.
دلیل این لرزش بالانس نبودن صفحه دوار می باشد. چون ما یک دایره به عنوان محل عبور نور داخل آن سوراخ نمودیم، کمبود وزن سوراخ ایجاد شده باعث ایجاد لرزش می گردد. برای حل این مشکل باید این کمبود وزن را جبران نمایید. ساده ترین راه اینست که سوراخی دیگر به صورت قرینه سوراخ اول نسبت به مرکز دایره در صفحه دوار ایجاد نمایید تا سیستم بالانس شود.
راه دیگر اینست که به وسیله چند وزنه کوچک (مثلا چند عدد پیچ و مهره) که در اطراف سوراخ ایجاد شده نصب می کنید، این کمبود وزن را جبران نمایید.
شما در این جلسه سعی کنید با استفاده از روش دوم و با استفاده از سعی و خطا، این سیستم را بالانس کنید برای این کار این وزنه ها را آن قدر کم و زیاد و جا به جا نمایید که لرزش موتور به کم ترین حد خود برسد.
تکلیف:
از صفحه مدور پس از نصب به موتور و بالانس کردن عکس بگیرید و برای ما ارسال نمایید.
محل بازدید/ اردو/ خرید: به عنوان مجل بازدید یا اردو می توانید به یک فروشگاه تایر خودرو مراجعه نمایید و از نحوه بالانس نمودن چرخ خودروها مطلع گردید.
منابع مطالعه: برای مطالعه بیشتر در زمینه بالانس کردن می توانید به کتاب دینامیک ماشین شیگلی مراجعه نمایید.
بخش پژوهش های دانش آموزی تبیان، تنظیم: یگانه داودی
