Задумав я якось зробить фонарик, та такий, щоб і в "воді не тонув і в вогні не горів" і, щоб при цьому ще й світився. Общим щоб під водою з ним плавать можна було, і шоб на асфальт можна було впустить...
За основу корпуса взяв пласмасову сантехнічну трубу зовнішній діаметр 40 мм, внутрішній 26 мм (її я знайшов на стройці коли там працював і вирішив що вона там зайва). Зажавши в токарний станок я виточив ось таку деталь.(рис.1)
Рис.1 Корпус фонарика.
Щоб точить пласмасу треба правильно підібрати кут різця і правильно заточити, бо гладка поверхня не завжди виходить, з`являються ворсинки і т. д. Ну якщо трохи потренуваться, а потім примінить наждачку то все получиться. Саме складно точно просверлить по 6 отворів діаметром 1,5мм з обох боків, щоб це зробить я замість різцетримача поставив нехитру приспособу з моторчиком і патроном для жажимки свердла (див. рис.2). Після точної розмітки я легко просвердлив отвори.
Рис.2 Приспособа для свердління отворів.
Рис.3 Розмітка отворів.
Після цього я виготовив скло і прижимну шайбу. Скло я виточив із куска органічного скла товщиною 4 мм ( воно осталось ще від діда, він колись купляв різні огризки з якогось завода, так сказать відходи виробництва.) Взагалі точить плоску деталь трохи труднувато, не того що плоске не бере різець, а того що плоску деталь ніяк зажать у патрон станка, я її й не зажимав. В патрон я зажав трубку на яку насадив гумову деталь, подібну деталь я притулив до конуса задньої бабки і зажав (піджавши задньой бабкой) кусок органічного скла між двома гумовими деталями (див. рис.4) Щоб заготовка не виляла попередньо проточив той кусок гуми що зажатий в патроні. Точить треба акуратно, щоб заготовка не провернулась і не поцарапалась, хоча в мене оргскло було обклеєне з обох сторін папером.
Рис.4 Технологія зажимання оргскла.
Прижимну шайбу я виточив із тієї ж самої труби і просвердлив отвори.
Рис.5 Скло та прижимна шайба.
Тепер питання стало про задню кришку. Окільки фонарик повинен бути герметичним, то я вирішив його робити нерозбирним, а отже акумулятори з нього не виймеш для підзарядки. Тому задня кришка повинна була містити в собі і роз`єм для підзарядки акумуляторів і вимикач яким включався б фонарик. Вимикач я вирішив робити класичним для мене методом на герконові, вода туди точно не затиче. А в роз`єм я вирішив поставити діод щоб відкинути можливість винекнення короткого замикання акумуляторів. Отже в програмі sprint-layout_4_0_rus я накреслив плату (gerkon.lay)( утюжно-лазерною технологією переніс її на текстоліт, витравив плату, просвердлив отвори, припаяв виточку для кріплення пружини (див. фото) припаяв деталі. З іншої сторони приклеяв суперклеєм виструганий кусочок текстоліта для упора. Сильно описувать конструкцію задньої кришки не буду див. фото і креслення. Забігаючи на перед скажу, що той геркон який я зразу поставив (з радянської клавіатури) постійно залипав, тобто при відведенні магніта він не виключався. Спочатку я подумав, що це намагнічується болтик м3 і держе геркона, але досліди показали, що це не так. Геркон залипав сам по собі, заміна геркона не такий самий по типорозміру результатів не дала, прийшлось ставить більший. Поскіки ноги у геркона сильно не вигнеш (скло зразу кришиться) то я їх повідкушував і попідпаював. Після провірки нового геркона все працювало отлічно.
Рис.6 Плата задньої кришки.
Рис.7 Плата задньої кришки з припаяними герконом та діодом (текстолітовий упор приклеяний на супер-клеєві),(пізніше геркон був замінений на потужніший).
Рис.8 Зворотня сторона медалі ( бронзова виточка призначена для кріплення пружини. )
Рис.9 Деталі задньої кришки .
Рис.10 Сюди прикручується плата (Рис.8) центральний болт м3 закручується в пласмасу і утворює мінусовий контакт роз`єма.
Рис.11 Задня кришка (вигляд з іншого боку) .
Включення відбувається поворотом диска в який вмонтовано магніт, магнітне поле від нього проникаючи через кришку замикає геркон і схема вмикається. Диск я виготовив із фторопласта, отвори під магніт і паз (для упора) зробив фрезою.
Рис.12 Поворотний диск та гайка.
Рис.13 Поворотний диск в реальності . На задній кришці зроблений упор диска і магнітні фіксатори.
Рис.14 Остаточний вигляд конструкції в зборі.
Ледмодуль
Оскільки лампочки Ілліча сьогодні в нас не в моді бо мають певні недоліки то будувати фонарик я вирішив на світлодіодах котрі теж мають певні недоліки: нелінійність ВАХ, непонятний мені спектр (світло від всього відбивається і бачиш одні бліки). Але в них є й переваги: довгий термін служби, вищий ККД, протиударність. Після експериментів над різними типами світлодіодів я вибрав
В фонарику я вирішив використовувать схему імпульсного перетворювача напруги (DC-DC конвертор) по двом причинам : перша як вже писалось вище, вольт-амперна характеристика світлодіода нелінійна (при незначному зниженні напруги струм і відповідно світловий потік різко зменшується) то при наполовину сівших акумуляторах світлодіоди вже ледь жеврітимуть і друга на світлодіоді повинно бути 3,3В, а 2 Ni-Mh акумулятори дають 2,4 В. Порившись в інтернеті і на радіобазарі виявилося, що доступною в продажі є мікросхема MAX 756 (26 грн.). В тій же програмі sprint-layout_4_0_rus розробив печатну плату (max756.lay) , схема типова (із pdf буклета) тільки номінали елементів я взяв інші: конденсатори танталові 220мкФ, дросель зробив сам із готового стержневого малої індуктивності, я зрізав провід приробив текстолітові шайбочки (див. Рис.16) і намотав 90 витків провода ПЭВ-0,35 (провід старався брать як найтовщий для меншого активного опору) получилося приблизно 80-90 мкГн. Конденсатор паладієвий. Все це діло я зібрав на текстолітовій платі (Рис.15) ,
Рис.15 Схема електрична принципова.
Рис.16 Печатна плата №1 ( пропістонірував... так для надійності)
Рис.17 Процес створення дроселя.
потім зробив ще одну плату (kontakt.lay) яка кріпиться зі сторони ножок і виконує роль контакту (Рис.16).
Рис.18 Плата №2 виконує роль контакта ( пізніше я припаяв круглу пластіну із глянцеватіля, щоб контакт не окислявся)
Всього я зробив три текстолітові круглі плати:
1.) Плата на якій спаяні світлодіоди і резістор.
2.) Плата на якій змонтована вся схема.
3.) Плата яка виконує роль контакта до пюсового електрода акумулятора.
Рис.19 Ось так виглядає готова плата (залишилось надіти плату із світлодіодами на 4 стоячка і запаять, живлення подається по стоячкам. Полярність не путать.)
Рис.20 Інша сторона...
На всих трьох платах є чотири отвори, що розміщені по периметру під кутом 90 вони пропістонірувані і призначені для з`єднання трьох плат в єдиний модуль через стоячки зроблені з мідної проволки, що також являються і провідниками.
Рис. 21 Ледмодуль і плата задньої кришки з`єднані провідниками, по одному подається мінус від акумуляторів до ледмодуля, по іншому плюс до роз`єма.
Рис.22 Зборка з іншого боку. Геркон замінений на потужніший, на контакт напаяна похромована жерсть.
Начинка зроблена, але це ще не кінець... Залишилося розмістити її в корпусі фонарика. Щоб світлодіоди не впиралися в скло і не брали на себе навантаження я зробив рефлектор основне призначення якого не відбивати світло, а виконувать роль упора. Його я виточив із алюмінія, отвори просвердлив і підігнав напильником.
Рис.23 Рефлектор.
Все тепер всі деталі були виготовлені, залишилося тільки зібрать їх до купи. Акумулятори я купив типорозміру С Ni-Mh 4,5А*год якоїсь невідомої фірми. Після експериментів (які були зроблені під час розробки плати) було виявлено, що фонарик може просвітити 10 год. (на світлодіодах стабільно держалося 3 В, 0,3 садилося на резісторі), після 10 год роботи напруга на світлодіодах почала падати, з нею почав падати світловий потік і струм споживаний схемою, на цьому етапі я прирвав експеримент і не ждав коли світлодіоди повністю потухнуть ( чекати мабуть прийшлося б довго.) Трохи відійшов від теми, прижимну шайбу прикрутив на шурупах попередньо промазавши стики прозорим сіліконом, аналогічно закріпив і задню кришку (хоча це була помилка. Десь після місяця експлуатації фонарик почав світити тускло ніби всередині щось неконтаче, після того як я його розібрав я відчув запах розчинника сілікона (оцет) і побачив, що прижимна пружина покрилась іржою. Діло в тому, що розчиннику із сілікона потрібно було кудись випаруватись, він і випарувався в середиду загерметизованого корпуса, в агресивному середовищі і прожавіли деталі. Так, що для герметизації правильно застосовувать гумову прокладку.), потім зробив упор (на кресленнях не показаний оскільки його я не задумував і прийшлось трохи переробить "недокументіровано") також зробив магнітні фіксатори до яких притягується магніт і диск фіксується в положенні вкл, викл, що захищає від самовмикання, оскільки тепер магнітна проникність зменшилась то магніт повинен бути досить потужним. Я використав супермагніт 8 мм товщиною 4мм
Для повного розуміння конструкції фонарика викладаю збірне креслення (див. рис. 24, рис. 25) його я накреслив в Компасі.
Рис.24 Зборна модель (вигляд А).
Рис.25 Зборна модель (вигляд Б).
Таблиця 1. Таблиця специфікації.
позначення
найменування
1
шуруп
2
прижимна шайба
3
скло
4
рефлектор
5
ледмодуль
6
корпус
7
болт
8
болт
9
плата
10
ізолятор
11
роз`єм
12
задня кришка
13
болт потайний
14
магніт
15
поворотний диск
16
гайка
Всю зборку можна скачать (zborka.zip) 647 кб. креслення виконано в програмі КОМПАС-3D V8+ в реальних розмірах.
От і все фонарик зроблений. Занурення в воду ( я з ним плавав) підтвердило герметичність Недоліки звичайно є: слизький незручний поворотний диск, використання звичайних шурупів ( можуть швидко поржавіть), складна і не дуже естетична конструкція задньої кришки, слабуватий рефлектор, ну це не перший і не останній мій фонарик так, що ці недоліки в подальшому будуть враховані...
Рис.26 Фонарик в реальності (gif - анімація.)
В реальності ж то поставлені задачі реалізувать невдалося, плавать з ним можна, але герметичність викликає підозру, кидать об асвальт також можна, але жалко...
