Denne højspændings klik-klak legetøjssten !: 11 trin (med billeder)

2024 Forfatter: John Day | [email protected]. Sidst ændret: 2024-01-30 08:25

Her er to elektrostatiske versioner af et retro Click-Clack-legetøj, der var populære på gymnasier tilbage i 70'erne. Version 1.0 er superbudgetmodellen. Dele (eksklusive strømforsyningen) udgør næsten ingenting. En beskrivelse af den dyrere og opgraderede 2.0 version vist på Intro -siden vises i slutningen af denne i'ble. Jeg brugte ledende kugler til at skifte elektriske ladninger mellem polerne i en højspændings (HV) DC -kilde. Denne shuttle-samling var fremstillet af to, foliedækkede kugler forbundet med et ikke-ledende plastrør. Samlingen var klemt inde mellem to stationære, håndvægtformede elektroder. Da den øvre håndvægt blev jordet i forhold til den negativt ladede nedre håndvægt, begyndte skytten at hoppe mellem HV -polerne med en klapende støj, da ladninger blev overført fra den nedre til den øvre elektrode. Denne gyngende bevægelse fuldførte HV -kredsløbet. Jeg drev projektet med en elektronisk luftionisator, der blev købt ved et rodesalg; men andre kilder til HVDC, såsom en Van de Graaff -generator, kan bruges til at rocke denne clacker. For et videoklip om projektet, klik her. Sikkerhed Hvis du vælger en kommerciel luftionisator som strømkilde, skal du bruge en model, der drives af en lavspændingsadapter. En line -powered ionizer kan være en alvorlig stødfare !! * * *

Trin 1: Værktøjer og dele

Du har sandsynligvis mange dele til at bygge superbudgetklackeren blandt de engangsartikler, der er tilbage fra hjemmelevering af fastfood, der ender i køkkenskuffer. Nøjagtige dimensioner er ikke afgørende; men shuttlesamlingen skal afbalanceres omhyggeligt, før den vil rocke med et ret stabilt slag. (Med nogle mindre justeringer kan 2.0 -versionen tjene som en metronom for musikere:> D). Du skal bruge: hvid og CA lim, cellofantape, lille hammer, saks, en lineal, en lille metalsav, en elektrisk hobbyboremaskine med 1/8 "og 1/16" bits, en elektrisk kontinuitetstester samt følgende genstande. Husk, at for denne type projekter er der altid plads til at improvisere. Shuttle Assembly Sfæriske kerneformer (2) Avisark til at lave ~ 1 "dia bolde. Al Folie Folie (til indpakning af varme helte til at gå) til at dække kerner. Dielektrisk forbindelsesrør (1) Bare et nørdet navn til en 5" x 1/ 8 "ikke-ledende, halm af plast (eller brug en 1/4" dia tom kuglepenpatron for bedre støtte). Aksel (1) papirclips. B. Stationære elektroder Sfæriske kerneformer (4) Avisark til at lave ~ 1-1/2 "dia kugler. Al Folie Folie til dækning af kerner. Forbindelsesstænger (2) 6" x 1/8 "længder fra en kraftig bøjlebøjle. C. Stationære elektrodebeslag Dielektriske støttesøjler (4) 5-1/2 "x 1/4" tykke rystestrå eller noget lignende. Afstande (4) Små plast- eller stryotrådspoler m/1/4 "midterhul. Monteringshardware (8) 1 "x 18 gauge søm. D. Shuttle Mounts (2) 4-1/2" x 1/2 "dia, x-tra tykke, smoothie sugerør eller lignende. E. Projektbase (1) Uanset hvad der virker; prøv fastfood take-out bakke eller 1/8 "karton skåret til passende L&W. F. Strømforsyning og tilbehør HVDC-kilde (1) Små, kommercielle elektroniske luftionisatorer, såsom Micronta luftrenser (Radio Shack kat. 63-643) som vist på billedet eller Van de Graaff osv. Inputterminaler og afledninger (2) Farvekodede, plastiske trykstifter og isoleret ledning.

Trin 2: Forbered 1. kerne

Start med at forberede kerner til elektroderne og shuttle -samlingen ved hjælp af en komposit af hvid lim og avissider. Denne komposit vil størkne til en hård bolds hårdhed. (Bemærk: kernerne skal være faste, så hver ladede kugle i samlingen vil kontakte den stationære elektrode med den autentiske CLACK! t gengive den rigtige lyd.)

Rip en side i fuld størrelse i 1/4 ark. Påfør lim på den ene side og klem til en stram kugle. Brug lige nok lim, så avisen er fugtig, men ikke drypper. (For meget lim? Bare vikl endnu et tørt ark om bolden.) Gentag dette trin, indtil du har opbygget en 1-1/2 dia-kerne. Der skal bruges cirka fire til fem ark.

Fortsæt med at rulle og klemme kernen grundigt, indtil limen fuldstændigt mætter lagene af avis. Sprøjt lim under eventuelle løse hjørner på overfladen. Efter 20 - 25 min. Med udjævning af ujævnheder skal kernen føles virkelig kompakt og se mere eller mindre sfærisk ud.

Trin 3: Fuldfør de resterende kerner

De resterende tre elektrodekerner og de to shuttlekerner laves på samme måde. Brug dog kun to til tre ark til hver shuttle -kerne. Lad kernerne tørre i mindst et par dage.

Trin 4: Saml elektroder og dæk med folie

Indledningsvis limede jeg individuelle strimler, der blev skåret fra sandwichindpakningen på kernerne for at lave de ledende kugler; glattede derefter rynker ud ved at rulle kuglerne på et skrivebord. Efter at have boret et 1/8 "hul i hver 1-1/2" dia-kugle, limes og derefter indsættes forbindelsesstangen; at opnå elektrisk kontinuitet mellem forbindelsesstangen og begge kugler krævede flere folieplaster efterfulgt af mere rullning for at fjerne rynker … Så glem dette trin, det er bare for meget arbejde.

* * *

Her er en bedre fremgangsmåde: Skær en stor firkant af folie og vikl den tæt om kuglen og stangenheden; det er ikke så pænt, men det virker. Folien holder også samlingen sammen, indtil limen tørrer.:>)

Trin 5: Kontroller den elektriske kontakt for stationære elektroder

At opnå kontinuitet burde ikke være et problem med den hurtige løsning fra det foregående trin. Begge foliedækkede samlinger skal have minimal modstand som angivet på testeren.

Trin 6: Saml Dielektriske understøtninger

Sæt den ene ende af hvert tykt rystestrå i midten af en trådrulle. Pak flere lag tape rundt om halmen, hvis hullet er for stort til en tæt pasform. Gentag dette trin for de resterende 3 sugerør. Konstruktionstip: sugerør, der har lodrette linjer langs længden, gør det lettere at stille monteringsspigerne op i det næste trin.

Trin 7: Fastgør understøtninger til stationære elektroder

Hamre en 1 "x 18 gauge søm perpedikulært gennem et sugerør ca. 1-1/2" fra bunden til hver kugle som vist. Sømmen fastgør halmen til den nedre stationære elektrode. Gentag dette trin for de resterende 3 understøtninger, BTW, det er bedst at fuldføre denne samling på et skrivebord eller en bordplade.

Gentag nu disse trin med den øvre stationære elektrode. Juster stråhøjden i spolerne efter behov for at gøre hele strukturen plan på en plan overflade.

Trin 8: Monter stationær elektrodenhed

Cementspoler til en bekvem base, jeg brugte et skrot af 1/8 karton skåret i størrelse.

Trin 9: Opladningssamling

Bor et 1/4 "hul i hver 1" dia kugle. Sæt kugler i hver ende af penpatronen; sikker m/lim. Find og markér enhedens balancepunkt. Stik forsigtigt en skubben gennem dette punkt for at lave indgangshullet til akselakslen.

Ret en papirclips for at gøre ladeskyttelakslen. Sæt den ene ende af klemmen perpedikulært gennem hullet. Jeg lavede baser til shuttlebeslagene fra 1/2 x 1/2 dia træpropper, der blev skåret fra en dyvel og indsat i den ene ende af hvert halm.

Vigtig note: Shuttlesamlingen skal være lige langt fra øvre og nedre elektroder, så hver kugle i shuttlen kommer i kontakt med en stationær kugle samtidigt (det er pinligt at sige, hvor lang tid det tog [næsten] at nå dette krav!:> O). Når du har fundet den optimale shuttlehøjde og placeret de stationære elektroder efter behov, skal du holde holderne på plads og markere placeringen; bor et 1/16 "hul i hvert halm for at rumme akslen. Limbeslag til bunden. Indsæt til sidst skifte-akselenheden mellem holderne og lås den på plads ved at bøje akselender i 90 graders vinkler.

Trin 10: Final Assembly & Power on Procedure

Brug trykstifter indsat i de øvre og nedre stationære elektroder for at fastgøre HV -ledninger til din strømkilde.

Oprindeligt, da strøm blev påført, var skytten lige så stiv som et leddgigt knæ om vinteren. Hullerne i shuttle -beslagene binder akslen; en ladesamler blev ved med at støde på en støttesøjle, og den anden samler kontaktede stadig ikke den stationære elektrode.

Efter at have rettet disse problemer begyndte shuttlen at svinge efter et let skub, men uden den varemærke CLICK-CLACK lyd; så videre til version 2.0 …

Trin 11: The Clacker 2.0: Opgraderet, tilbehør og trådløs

Både stationære og shuttle -elektroder til 2.0 -versionen var fremstillet af birketræskugler sprøjtet med ledende metalmaling. Forbindelsesstænger mellem de stationære elektroder blev beklædt med varmekrympning for at reducere koronatab.

Kvart tommer akrylstænger med en malet trækugle limet til hver ende understøttede de stationære elektroder og bevarede projektets håndvægtdesign. Dielektriske og shuttle -monteringsbeslag lignede dem i budgetmodellen. Farvekodede HV-ledninger blev brugt til at anvende strøm fra ionisatoren i en base lavet af en kasseret smykkeskrin.

Jeg fik adgang til projektet med fire keramiske isolatorer som stand-offs og brugte en 1/4 W neonpære som en tændingsindikator. De gule furballer blev placeret nær de nedre elektroder for at angive elektrisk feltintensitet på samme måde som langt menneskehår flyver opad nær en VdG -afladningsterminal. Men disse fyre med deres buzz -nedskæringer var ikke særlig nyttige.:> (Clacker 2.0 kan drives af denne hjemmelavede VdG (output: ~ 50 kV @ 2 uA) afbildet her; eller den kommercielle luftrenser (output: ~ 7 kV DC @ 35 uA) vist i trin 1. Strømtransmission var fuldstændig trådløs ved hjælp af en VdG. BTW, en jordreturforbindelse til VdG -chasen var ikke nødvendig. Shuttlen rokkede fra ionstrømmen, der passerede gennem luften, til den lille antenne (lavet af en hovedløs finish -søm) på den øvre elektrode.

Hvis du vil bruge 2.0 clacker som en metronom, skal du justere shuttle -tempoet ved at ændre afstanden mellem din VdG og antennen. Små ændringer i vandret afstand vil medføre store ændringer i tempoet, så du kan holde beatet til de forskellige Old School -papirstop fra dengang.

Rock On !! (:> D

Første præmie i usædvanlige anvendelser: Køkkenudfordring