- Разное

Устройство безынерционной катушки: Устройство безынерционной катушки — строение катушек

Содержание

Устройство безынерционной катушки — строение катушек

Состав безынерционной катушки:

  1. Корпус с механизмом и лапкой для крепления к удилищу. Является литой составной формой из металла, пластмассы, или углепластика. Технически сложным устройством безынерционную катушку можно назвать из-за механизма, находящегося в корпусе катушки.
  2. Ротор с откидной дужкой механизма лесоукладывателя. Механизм создает вращательное движение ротора, который снабжен подвижной дужкой лесоукладывателя. Во время заброса дужку нужно откинуть, что обеспечивает сход лески со шпули. Во время подмотки леска укладывается на шпулю роликом, который установлен на дужке, находящейся в закрытом состоянии.
  3. В катушке для хранения лески используется неподвижная шпуля, которая обычно изготовляется из сплавов металла и полимеров.
  4. Вращательное движение всему механизму задается ручкой.

Вышеперечисленное является основными элементами безынерционной катушки. Всё остальное оснащение, представляет из себя дополнения, которые делают эксплуатацию более удобной и увеличивают функционал.

Основные характеристики рыболовных катушек:

  1. Передаточное число.
  2. Плавность и легкость хода.
  3. Тип устройства подачи шпули.
  4. Вес и материалы изготовления.
  5. Мощность.
  6. Скорость подмотки.
  7. Наличие стопора обратного хода.
  8. Фрикционный тормоз.

Чистка и смазка безынерционной катушки

Рекомендуем посмотреть обзоры/отзывы о следующих катушках:

  1. Daiwa Luvias обзор и отзывы
  2. Daiwa laguna
  3. Daiwa Sweepfire
  4. Daiwa Revros
  5. Daiwa Crossfire
  6. Daiwa Freams
  7. Daiwa Exist
  8. Daiwa Caldia
  9. Daiwa Crest
  10. Daiwa Exceler
  11. Shimano Biomaster FB

Строение безынерционных катушек

Все характеристики катушки взаимосвязаны с ее элементами, поэтому последовательно разберемся, в составных частях и их непосредственном влиянии на характеристики катушки.

Сперва пару слов о разнице безынерционных катушек для спиннинга и поплавочной удочки.

1.При ловле спиннингом приманка, с участием лески и удилища, контролируется катушкой. Из этого следует, что в данной снасти очень важной является чувствительность. При ловли же поплавочной снастью управление ведется всей оснасткой и, в конечном итоге, самой приманкой. И основную роль здесь играет именно удилище, а не катушка.

2.В спиннинге высокие скорости не нужны, потому, что высокая скорость не позволяет производить равномерную проводку на больших скоростях. Этого нельзя сказать о поплавочном способе, где передаточное число и скорость подмотки должны быть высокими для более быстрой подмотки при перезабросах.

3.Мощность или тяговое усилие. В зависимости от класса спиннинга (от хэви до ультралайта), этот параметр имеет большое значение. Чем забрасываемая приманка тяжелее, тем мощнее должен быть механизм катушки большей легкости, лучшей чувствительности и плавности ведения приманки. Для снасти на поплавок данная характеристика не так важна, что объясняется более легкими оснастками.

Еще стоит отметить и то, что поплавочная катушка не является специально разработанным устройством, а является спиннинговой катушкой, адаптированной под поплавочный вид ловли.

Для рассмотрения выберем простую бюджетную катушку Alivia от компании Shimano. Основными отличиями ее от более совершенных катушек являются количество дополнительных полезностей, к примеру, количеством и качеством подшипников, и системой торможения.

  1. корпус катушки.
  2. ножка катушкодержателя.
  3. приводной механизм.
  4. ротор.
  5. фрикцион.
  6. переключатель для обратного хода.
  7. шток для крепления шпули.
  8. дужка лесоукладывателя.
  9. ролик лесоукладывателя.
  10. шестерня-колесо.
  11. закрывающая крышка на корпус.

Корпус безынерционной катушки

Он предназначен для установки на него всего механизма, объединения всех элементов катушки и обеспечивает крепление всей катушки к удилищу. Корпус катушки должен быть прочным и легким.

Материалами изготовления корпусов катушки являются:

  1. полимерные сплавы, применяемые в основном для дешевых катушек;
  2. алюминиевые сплавы и углепластик, применяется для корпусов катушек среднего и верхнего сегмента катушек;
  3. титаномагниевые сплавы, применяющиеся для высококачественных катушек премиум-класса.

Каких-либо больших отличий в технологиях их производства найти сложно, разве что в дешевых катушках качество сплавов и точность установки механизма влияют очень негативно на работу катушку.

Эргономика ножки катушки является сугубо индивидуальным делом, но в бюджетном-классе удобство хватки итак довольно хорошее.

 Механизм вращения ротора безынерционных катушек

Состоит из устройства подачи шпули и главной пары.

 Главная пара передает вращение от ручки на ротор. Состоит он из следующих элементов:

  • ведущего колеса 
  • ведомой шестерни на главном валу.

На валу ведущего колеса есть четырехгранное отверстие, предназначенное для ручки. Вращая рукоятку, мы непосредственно вращаем ведущее колесо. Усилие от него передается ведомой шестерне основного вала, который вращает ротор. Главная пара является редуктором с определенным передаточным числом, которое у поплавочных катушек находится в диапазоне от 4,6:1 до 6,5:1.

Передаточное число катушки является прямым показателем того, сколько оборотов делает ротор катушки при одном обороте катушки.

То есть, если передаточное число 5:1, то это значит, что при одном обороте ручки ротор совершает пять оборотов.

Распространенной ошибкой, с которой рыбакам приходится сталкиваться, есть то, что многие рыбаки не разделяют такие определения как скорость подмотки и передаточное число, имея в виду под ними одно и тоже.

Скорость подмотки является показателем того, сколько лески наматывается на шпулю катушки за один оборот ручки. Скорость подмотки еще зависит от передаточного числа и самого диаметра шпули. К примеру, передаточное число 5,2:1 и диаметр шпули в сорок миллиметров. Скорость подмотки в таком случае равна 3.14×5.1×40 = 640.56 миллиметров лески за один оборот рукоятки катушки. При этом нужно учитывать еще и наполнение шпули леской, то есть, чем больше лески на ней намотано, тем больше лески в одном обороте ее вокруг самой шпули, поэтому диаметр шпули не точный, а ориентировочный, а реальный размер будет другим.

Чем больше размеры шестеренок в главной паре, тем механизм катушки мощнее. Но для простой поплавочной ловли фактор этот малозначителен, в отличии от спиннинговой ловли. Увеличенные шестерни в главной паре с несколько притертыми зубцами имеют маркировку FluiDrive Gearling, и являются плавно движущимся зубчатым механизмом. Расчет передачи может быть произведен на компьютере, а комплектующие сделаны на станках с компьютерным управлением, и катушки такого плана будут маркироваться как Digital Gear Design.

Зубцы шестеренок в катушке могут быть дополнительно механически обработаны для улучшения сцепления, уменьшения люфтов и снижения трущихся частей катушки. Такие механизмы имеют обозначение HaperGear (суперпередача).

Помимо взаимодействия штока ручки с ведущей шестеренкой четырехгранного отверстия в вале, есть еще и соединение винтом. Такое решение уменьшает люфты и имеет маркировку Direkt Drive Handsle.

Устройство подачи шпули является механизмом с возвратно-поступательными движениями. Есть два типа устройства:

  • винтовая передача;
  • кривошипный механизм шестеренка-кулиса.

Устройство с кривошипным (кулисным) механизмом состоит из малой шестерени, установленной на валу ведущего колеса, и деталей, изображенных на картинке «Кулиса»:

2 — шестеренка-паразитка;

3 — каретка на штоке;

4 — шток для крепления и подачи шпули;

5 — направляющие для каретки.

Вращение от рукоятки передается на малую шестерню, которая передает его на шестеренку-паразитку. Через цилиндрический выступ, шестеренка-паразитка двигает каретку. Каретка совершает возвратно-поступательное движение. Такое же движение повторяет и шпуля на штоке. Таким образом осуществляется равномерная укладка лески на шпулю во время намотки.

Шестеренку-паразитку могут делать круглой и квадратной формы. Квадратная шестерня предотвращает задержки в крайних точках движения каретки и обеспечивает более равномерное заполнению шпули катушки леской, и у бортиков тоже.

Существует еще один вид кривошипного механизма, в котором форма ведомой шестеренки-паразитки выполнена в виде элипса, а каретка стыкуется к ней соединением на шарнирах. Но работа устройства не меняется от этого.

Хорошее исполнение пары шестерня-каретка, высокое качество сборки и ее притертость обеспечивают хорошую равномерность возвратно-поступательного движения штока без провалов и рывков, что обеспечивает ровную и плавную намотку на шпулю. Такие системы имеют обозначение как:

  • Slow Oscillation;
  • Close Winding System;
  • Silentoscillation.

Данные системы обладают дополнительными шайбами под шпулю для регулирования намотки лески. Поэтому, увидев на коробке указанные маркировки, обязательно проверяйте наличие регулировочных шайб.

Винтовое устройство подачи шпули — имеет следующие элементы (картинка «Винт»):

2 — шестерня привода;

3 — винт;

4 — шток для подачи шпули;

5 —направляющая каретки;

6 — каретка.

Главная пара передает вращение на каретку посредством кулачкового вала шестерни привода. Во многих моделях катушек применяется бесконечный винт с разным шагом и перекрестной нарезкой. Укладка лески на шпулю в этом случае будет перекрестной. При различном шаге канавок скорость движения шпули назад и вперед отличается.

Это обеспечивает хорошую укладку тонких лесок, при которой сход со шпули более легкий, что уменьшает вероятность запутывания, связанное с тем, что верхний слой лески утопился в нижний.

И под конец пару слов о том, какая система все-таки лучше. А никакая — обе хороши, если они хорошо рассчитаны и собраны. Для рыбака-поплавочника будет достаточно и кулисного механизма, который прост и дешев. Да и сама катушка будет меньше весить.

Статьи по теме:

Оснастки для спиннинга (Техас, Каролина, дропшот)

Рыболовные узлы и поводки, прочность узлов

Как разбирать и смазывать катушку

Ловля на джеркбейты

Ловля на поверхностные приманки (глиссеры)

Ловля на пропбейт (приманка с пропеллером)

Как выбрать поппер, на что обращать внимание при выборе

Ловля на девон(уникальная блесна с пропеллером)

Cпиннербейт своими руками, (изготовление и ловля)

Рыболовные самоделки своими руками

 

Своими руками

16 тыс. просмотров

Рейтинг зимних блесен для ловли на окуня

 

Зимняя рыбалка

13 тыс. просмотров

Обзор лучших балансиров для зимней рыбалки

 

Зимняя рыбалка

1454 просмотров

Ловля на мормышки: разновидности, снасти, техника ловли

 

Зимняя рыбалка

19 тыс. просмотров

Виды рыбопоисковых эхолотов для рыбалки

 

Эхолоты

19 тыс. просмотров

Обзор алюминиевых лодок для рыбалки

 

Лодки

14 тыс. просмотров

Обзор и рейтинг эхолотов для рыбалки

 

Эхолоты

7 тыс. просмотров

Как выбрать катушку для спиннинга?

 

Катушки

10 тыс. просмотров

Электромоторы для надувных лодок(обзор)

 

Моторы

3 тыс. просмотров

Алюминиевые катера для рыбалки

 

Лодки

8 тыс. просмотров

Какую катушку выбрать для фидера — обзор характеристик

 

Фидер

19 тыс. просмотров

Характеристики и возможности фидерных удилищ

 

Фидер

6 тыс. просмотров

Рейтинг карповых катушек с байтранером

 

Карпфишинг

9 тыс. просмотров

Лодка для рыбалки: на что обращать внимание при пркупке

 

Лодки

21 тыс. просмотров

Как выбрать мотор для лодки?

 

Моторы

3 тыс. просмотров

Классификация воблеров и других приманок

 

Спиннинг

30 тыс. просмотров

Ловля на  силиконовые приманки

 

Спиннинг

15 тыс. просмотров

Лучшие воблеры на щуку: размер, цвет, проовдка

 

Спиннинг

4 тыс. просмотров

Ловля фидером на флэт-кормушки

 

Фидер

8 тыс. просмотров

Самодельная прикормка для леща своими руками

 

Фидер

21 тыс. просмотров

Ловля спиннингом на раттлины

 

Спиннинг

3 тыс. просмотров

Как выбрать карповую катушку: обзор и рейтинг

 

Карпфишинг

14 тыс. просмотров

УСТРОЙСТВО безынерционной КАТУШКИ – элементы и узлы

Устройство безынерционных катушек, основные элементы и узлы – глава 12-23 из книги Виктора Андреева «Техника и тактика в спиннинге»: оптимальная спиннинговая снасть (удилище, катушка, леска), выбор и чередование приманок и проводок, техника и тактика спиннингиста…

ЧАСТЬ 1. СПИННИНГОВАЯ СНАСТЬ

Глава 2. Катушка

2.2. Безынерционные катушки

Современная «безынерционка» содержит порядка 50-80 деталей, а иногда и больше. Для большинства спиннингистов такая глубокая проработка вопроса не нужна, поэтому здесь мы ограничимся рассмотрением только основных элементов и узлов.

2.3. Основные элементы и узлы безынерционной катушки

Шпуля

Шпуля – единственный элемент катушки, который участвует в забросе приманки. Поэтому ее роль трудно переоценить.

Первое, что бросается в глаза – материал шпули. Это может быть металл, пластмасса или их комбинация. Считается, что металлическая шпуля надежнее пластмассовой, и это действительно так. Но она и на порядок тяжелее. Кроме того, современные углепластики по качеству мало уступают дюралюминию. Поэтому хорошая графитовая шпуля вполне достаточна для ловли на монолеску, а нередко – и на «плетенку». По крайней мере, у меня и моих многочисленных знакомых пластмассовые шпули от этого еще не ломались и не срабатывались.

Самая ответственная часть шпули – ее передний бортик, ведь именно по его периметру скользит спираль лески при забросе. Ясно, что для достижения максимальной дальности бортик шпули должен быть идеально отполирован. Это касается как металлических, так и графитовых шпуль, которые обрабатываются сначала самой мелкой наждачной бумагой, затем – до зеркального блеска – полировальной пастой. Особенно тщательно зачищается шов, образующийся при прессовании пластмассы в разъемную форму.

Сказать, что для заброса передний бортик шпули должен обладать какой-то особой прочностью, я не могу – ведь скользящая по нему леска не создает существенных нагрузок. Дело здесь в другом. Рыбалка есть рыбалка – случается и стукнуть катушку, и уронить шпулю. А любая вмятина на переднем бортике ведет к снижению дальности заброса, да и леска изнашивается значительно быстрее. Поэтому неровность рекомендуется как можно скорее загладить и заполировать.

Таким образом, упрочнение переднего бортика нужно не столько для заброса, сколько для повышения его прочности и защиты от вмятин. Для этого в дюралевых шпулях обычно применяется напыление нитридом титана, а в графитовых – установка выпуклого металлического бандажного кольца. Именно такие варианты шпуль следует признать оптимальными.

Обобщая сказанное, можно утверждать, что для любой монолески достаточно обычной графитовой шпули, для тонкой плетенки вполне подойдет пластмасса с металлическим бортиком, а вот для толстого шнура все-таки желательна дюралевая шпуля с напылением – «на всякий пожарный».

Согласитесь, из рассмотренного уже видна настоятельная необходимость второй шпули. С ней наша катушка станет более универсальной и позволит ловить на разные лески без их перемотки туда-сюда. Поэтому ищите именно такую модель. Обычная комплектация «средних» катушек – металлическая и пластмассовая шпуля. Если же обе шпули из одного материала – лучше, если они сразу сделаны под лески разного диаметра. Особенно это касается дорогих плетеных шнуров – обычной же монолески в размотках по 150 м вполне хватит, чтобы заполнить любую шпулю.

Второе, на что обращаешь внимание – это размер и лесоемкость шпули. Обычно тут же на бортике пишут и диапазон рекомендуемых монолесок, и их вместимость. При этом самый большой указанный на шпуле диаметр считается предельным. Превышать его не рекомендуется, ведь он косвенно указывает и на «мощность» самой катушки. Ясно, что если леска 0,25 мм реально держит около 5 кг, то и катушка рассчитана примерно на такую нагрузку. Поэтому не стоит на шпулю, где обозначен диапазон 0,18 — 0,25 мм, ставить леску толщиной 0,35мм – даже если она туда и влезает. Ведь по максимальному диаметру и рассчитывают лесоемкость шпули – обычно это 120-150 м монолески, хотя для рыбалки «за глаза» хватает 100 м.

Чтобы намотанная леска самопроизвольно не сбрасывалась со шпули, на ее боку имеется небольшая выемка с пластмассовой клипсой, за которую и защемляется конец лески.

Третий показатель – геометрия. Первоначально шпули были более «глубокими» – и это снижало дальность заброса из-за лишнего перегиба и трения лески на бортике (рис.12а). Сейчас абсолютное большинство катушек выпускается со шпулями «long cast» (дальний заброс), которые действительно дают значительный выигрыш в дальности (рис.12б).

 

Рис.12. Геометрия шпули: а) обычная, б) «long cast», в) «обратный конус».

Шпуля для дальнего заброса неглубокая, вытянутая в длину и изредка даже слегка конусная. При этом, чем ширина «выемки» под леску больше ее глубины – тем дальнобойнее шпуля. Однако такое «растягивание» создает и дополнительные трудности: увеличивает амплитуду возвратно-поступательных движений, усложняет равномерную намотку лески, сильно удлиняет и утяжеляет всю катушку – поэтому тоже имеет разумный предел.

С появлением более прочных и тонких плетеных лесок специально для их дальнего заброса появились самые «неглубокие» шпули, при этом сравнительно большого диаметра. Вот здесь-то и проявился неприятный нюанс. Ведь из-за своей нерастяжимости и гладкости (даже скорее «скользкости») витки «плетенки» ложатся на шпулю чуть менее плотно и легче соскальзывают с нее. Отсюда – сбросы и «бороды», распутывать которые долго, а обрезать жалко.

Выход нашелся быстро – это шпуля «обратной конусности» (рис.12в). Обычно на ней стоит обозначение ABS (Advanced ballistiс system). Такая схема действительно предотвращает «сдергивание» витков, а дальность заброса фактически не уменьшает, так как шпулю можно заполнять леской почти «до краев».

Корпус

Корпус катушки также выполняется в металле или в пластмассе. Обычный металлический корпус более прочный, но он и более тяжелый. Последнее, правда, не относится к корпусам из магниевых сплавов, которые обычно даже легче пластмассовых. Сейчас в таком исполнении делаются только самые дорогие и «ответственные» катушки. В абсолютном же большинстве случаев на рыбалке вполне достаточно графитового корпуса.

Фрикционный тормоз

У катушки есть своя автоматическая система безопасности. Она, во-первых, не позволяет оборвать леску при сильных рывках рыбы, а во-вторых, предохраняет механизм от поломки при неумелых действиях рыболова. Эта система – фрикционный (то есть, работающий на трении) тормоз.

Фрикцион бывает передним и задним. Никакой принципиальной разницы между этими вариантами нет, скорее это вопрос удобства, внешнего вида и вкуса. Лично мне больше импонирует задний тормоз. Его проще регулировать даже в процессе вываживания рыбы, хотя реально это приходится делать не так часто. Зато катушка с передним фрикционом имеет меньшие потери на трение, меньшие габариты и смотрится аккуратнее.

Гораздо важнее для рыбалки плавность и качество работы тормоза. Чем больше устойчивых промежуточных значений может обеспечить регулятор, и чем равномернее фрикцион сдает леску, тем лучше. Тормоз должен затягиваться до конца (или почти до конца – у некоторых фирм это сознательная защита от «чайников»), но не должен самозатягиваться в процессе работы. О самих правилах установки фрикциона мы поговорим в соответствующем разделе.

Для долгой службы рекомендуется после рыбалки ослаблять тормоз, чтобы не слабели пружины, а в следующий раз вновь «выставлять» его.

Стопор обратного хода

Стопор обратного хода (антиреверс) при включении блокирует обратное вращение ротора и рукоятки.

Когда-то считалось, что это нужно только для того, чтобы при переноске спиннинга с места на место зацепить приманку за кольцо и застопорить катушку. Ловить с включенным антиреверсом не рекомендовалось, некоторые варианты – например, «Орион» – даже имели на это «сигнальную трещотку». Согласитесь, рыбачить «с треском» – это слишком.

Затем выяснилось, что ловить с включенным стопором не только можно, но даже удобно. Ведь если при резкой подсечке левая рука «упустит» рукоять, подсечка все равно получится, да и последующий рывок рыбы не страшен – сработает фрикцион. А значит, истошный крик со стороны: «Слабины не давай!» нам уже не грозит.

Только вот как это отразится на механизме катушки?

Сначала антиреверс был ступенчатым. При его включении специальный подпружиненный рычаг скользил по скошенным  зубьям храповика «туда», и упирался в них «обратно». Однако стопор срабатывал не мгновенно – в зависимости от шага зубьев ротор и рукоятка всегда успевали провернуться на какой-то свой угол. Для механизма катушки, особенно при сильном рывке, это было опасно – с разгона получался достаточно сильный удар по храповику антиреверса, в результате чего последний мог быстро выйти из строя. Поэтому данная деталь потребовала значительного усиления.

Затем на базе игольчатого подшипника появился мгновенный антиреверс. В результате значительно снизились нагрузки на механизм катушки и прекратилось «болтание» ротора и рукоятки. Очень полезная и удобная штука!

Не могу утверждать, что мгновенный стопор обязателен во всех случаях – это не так. Сам много лет пользовался ступенчатым, и все обходилось. Но перешел на «плетенку», – и за сезон «полетели» две катушки. Ведь зацеп не всегда можно отличить от поклевки, а мощная подсечка при нерастяжимой леске явно перегружает ступенчатый антиреверс. Да и в современные рывковую или падающую проводки, где требуется мощная подсечка, «старый» стопор как-то не вписывается. Зато в остальных случаях при ловле на обычную леску существенной разницы теоретически нет. Хотя, честно говоря, нервирует лишний стук в катушке.

Так что лично я уже как-то привык к мгновенному антиреверсу и сейчас ловлю только на соответствующие модели. Поэтому советую и вам сделать то же самое – тем более, сейчас вся лучшая половина катушек делается как раз в таком исполнении. А если ловить с постоянным стопором, то абсолютно не важно, где находится переключатель – на ножке «под мизинцем» или же под корпусом катушки. Один раз включили – и забыли!

Механизм лесоукладывателя

Ролик

Ролик лесоукладывателя – это та деталь, которая практически постоянно контактирует с проходящей через него леской и испытывает серьезные нагрузки, особенно при подсечке и вываживании рыбы. Поэтому еще недавно пропиленные монолеской канавки на роликах были обыденным явлением. Принципиальных выхода из такой ситуации было только два – использование более прочных материалов или вращающийся ролик. Тогда пошли по второму пути. Хотя сейчас материалы позволяют сделать достаточно твердый статичный ролик для монолески. Но «мода» на вращающиеся варианты уже укоренилась.

Появление плетеных шнуров поставило эту ответственную деталь лесоукладывателя в самые экстремальные условия. Теперь вопрос решается однозначно – только высокопрочный ролик, вращающийся на качественном шарикоподшипнике. Обычно  достаточная твердость поверхности достигается с помощью напыления на заготовку нитрида титана.

Но, помимо внешней прочности, такое же важное значение имеют и грамотная конструкция всего узла, и постоянный уход за ним. Ведь ролик все время «собирает» с лески воду – и не самую чистую. Мелкие абразивные частицы с водой попадают внутрь, затем в подшипник – и могут достаточно быстро вывести его из строя. Поэтому, если ролик «запищал» (а лучше – гораздо раньше) – значит, необходимы чистка и смазка.

В отличие от «шариков», втулки гораздо меньше реагируют на частицы пыли и грязи. Поэтому, если вы не ловите плетенкой, то прекрасно можете обойтись «твердым хромом» и втулкой вместо подшипника.

Совершенствование качества ролика поставило и попутный вопрос: «Можно ли использовать эту деталь для «раскручивания» лески?». Сама идея абсолютно правильная, только вот как ее воплотить в жизнь?

Устройство безынерционной катушки таково, что она закручивает леску уже «по определению». Поэтому, будем реалистами, сегодня решается задача лишь в какой-то мере снизить это закручивание. Хотя, в принципе, любой вопрос можно решить – только вот когда и как?

Самый известный пока противозакручивающий ролик – это «Twist buster» от японской фирмы «DAIWA» (рис.13).

 

Рис.13. Ролик «Twist buster». а-поднутрение, б-подъем.

Его особенность – кольцевое поднутрение небольшого радиуса на «рабочей» стороне ролика, переходящее в выпуклый подъем. Благодаря такой конструкции при подмотке проходящая леска отклоняется из точки «а» в точку «б» и слегка изгибается на выпуклом участке. Радиусы и формы поднутрения и подъема рассчитываются таким образом, чтобы за счет этого изгиба снизить первоначальное закручивание лески. И в какой-то мере это удается.

Учитывая моду на антизакручивающие ролики, многие фирмы пытаются создать нечто подобное. Но в цивилизованном мире просто так «содрать» запатентованное новшество нельзя, приходится искать собственные решения – как правило, менее удачные, а нередко и вовсе бесполезные. Поэтому к соответствующим «авансам» не относитесь слишком доверчиво.

Дужка

Дужка нужна только для того, чтобы захватить леску после заброса и направить ее в гнездо ролика. Нагрузки здесь минимальные, поэтому никаких особых требований к дужке не предъявляется. Нужны лишь достаточная жесткость, достаточный «свал» и достаточная дуга, чтобы при забросе откинутая дужка не мешала сходу лески.

Единственная проблема может возникнуть с недостаточно жесткими дужками. Ведь даже небольшой перекос «передается» на узлы крепления дужки, сила трения возрастает — и в какой-то момент дужка перестает сбрасываться. Первая помощь в таких случаях проста – снимите дужку с концевыми элементами и подогните проволоку таким образом, чтобы оба крепления без зазоров и перекосов легли на свои гнезда.

Полностью гарантирует от перекоса более мощная – так называемая цельнолитая трубчатая дужка. Погнуть ее можно, только специально поставив такую цель.

Пружина

Пружина – необходимый элемент работоспособности катушки. В современных моделях применяют так называемую «вечную» пружину, работающую на сжатие. Другие пружины быстро ломаются, что полностью выводит нашу катушку из строя.

Механизм защиты дужки от самосброса

Сейчас этот механизм важен для нас не сам по себе, а только для исключения такого не редкого и неприятного явления, как самосброс дужки при забросе.

Согласитесь, когда вам в лицо с большой скоростью летит тяжелая колебалка или джиг с тройником – это опасно. Дай бог увернуться! Поэтому, если ваша катушка склонна к самосбросам – ее нужно срочно ремонтировать.

Хотя здесь кое-что зависит и от самого рыболова, точнее – от его манеры забрасывания. Вероятность «сюрприза» уменьшится до минимума, если перед броском откинутая дужка лесоукладывателя и ручка катушки находятся в «нижнем» положении, а сам заброс производится прямо, без подкручивающего движения кистью руки.

Вместе с тем, различные конструктивные меры против самопроизвольного сброса дужки всегда приводят к большему усилию ее защелкиванию, что также несет в себе определенные неудобства для рыболова. И здесь важно не переусердствовать. Согласитесь, чрезмерно тугой сброс дужки – тоже недостаток, хотя и не такой серьезный, как самосброс.

Кстати, многие рыболовы практикуют не автоматическое (вращением рукояти), а ручное закрытие дужки. Если кому-то это кажется более удобным – значит, так и надо делать. Ручной сброс меньше изнашивает механизм защелкивания дужки, но чуть задерживает начало подмотки. Последний фактор имеет значение, когда катушку начинают вращать «еще в воздухе» – например, при поверхностной ловле жереха на девон.

Механизм намотки лески

Механизм, обеспечивающий возвратно-поступательное движение шпули, в основном и определяет качество намотки лески.

Причем здесь необходимо разделять сам принцип намотки и ее равномерность.

Большинство катушек обеспечивают близкую к параллельной намотку лески (под небольшим и постоянным углом наклона взад и вперед), и лишь некоторые модели могут мотать явно выраженным «крестом» (рис.14).

 

Рис.14. Типы намотки: а) параллельная, б) крестовая.

Это достигается введением в схему катушки нового узла, который называется «бесконечный винт». Именно он обеспечивает движение шпули вперед и назад с заметно разной скоростью, чего хватает, чтобы витки лески ложились не симметрично, а с небольшим перехлестом. Для чего это нужно?

Если намотка близка к параллельной, то при нагрузке (зацеп или вываживание рыбы) верхние витки легко «врезаются» в нижние слои. В результате либо последующий заброс вообще «тормозится», либо шпуля сбрасывает несколько витков и леска запутывается. Профилактика здесь проста – сразу после сильной нагрузки распустить леску до «врезки» и чуть дальше, затем вновь намотать. Или следующие забросы производить «вполсилы», пока намотка не восстановится. Ведь обходились как-то раньше!

Да, но тогда не было «шнуров». Увы, именно с тонкой «плетенкой» такой негатив проявляется сильнее всего, а распутывать ее – сами знаете… Как раз поэтому большинство катушек, специально предназначенных для ловли со «шнурами», имеют механизм крестообразной намотки. И оно того стоит!

«Бесконечный винт» желателен также при рывковых типах проводки. Ведь когда натяжение лески переменно, на шпуле могут образовываться петельки, которые затем становятся причиной сбросов – в результате с катушки то и дело будут слетать «бороды». С «винтом» такого негатива гораздо меньше.

Теперь поговорим о другом показателе качества – о равномерности намотки. Хорошая катушка ложит леску плотно и абсолютно ровно по всей длине шпули – без «горбов» и «конусов».

Неравномерность намотки чревата тем же самым, что и «врезка» – ниже расположенные витки по пути «стаскивают» более высокие, в результате опять сбросы и «бороды». Но здесь уже неприятность может произойти в любой момент, а не только после значительной нагрузки. Согласитесь, постоянное распутывание лески не украшает рыбалку.

Кстати, и здесь с монолеской еще можно как-то ловить, а вот плетенка практически не терпит «горбов».

Правда, не все так страшно. Кое-что можно и исправить. Например, у катушек с передним фрикционом «конус спереди» можно уменьшить «поднятием» шпули, поставив под нее на ось дополнительную шайбу, и наоборот. Можно попытаться сделать «антипрокладку» из любого легкого материала – обычно это твердый пенопласт. Например, простейший вариант на рис.15. разглаживает «горбы», заставляя их «расползаться» в стороны. По ходу «примерки» где-то добавив или убавив, можно добиться относительно ровной намотки.

 

Рис.15. Исправление неравномерной намотки: а) первоначальная намотка, б) намотка с «антипрокладкой».

В крайнем случае, можно просто отрезать сбрасывающуюся часть лески – пусть шпуля будет заполнена ниже «нормы». Естественно, это снизит дальность забросов – но ловить будет можно.

А лучше всего сразу приобрести нормальную катушку.

Тяговый механизм

Механики любят поговорить о зубчатых парах, о материале и качестве обработки шестерен, об их подгонке, и т.д. и т.п. Действительно, об этом можно написать не одну книгу. Однако здесь речь больше о практике, поэтому ограничусь минимумом информации.

Для тех, кто не хочет разбираться в технических тонкостях, можно порекомендовать одно – покупайте продукцию известных фирм. Там, по крайней мере, и вопросы механики проработаны, и шестерни – те, что надо.

 

Следующая глава книги В.Андреева: ТЕХНИКА И ТАКТИКА В СПИННИНГЕ >>>

Предыдущая глава книги В.Андреева: ТЕХНИКА И ТАКТИКА В СПИННИНГЕ >>>

 

Оглавление книги В.Андреева: ТЕХНИКА И ТАКТИКА В СПИННИНГЕ >>>

Все книги В.Андреева >>>

Статьи В.Андреева >>>

Совместные статьи В.Андреева >>>

Устройство безынерционной катушки | Наш рыбак

Состав безынерционной катушки:

1.Корпус с механизмом и лапкой для крепления к удилищу. Является литой составной формой из металла, пластмассы, или углепластика. Технически сложным устройством безынерционную катушку можно назвать из-за механизма, находящегося в корпусе катушки.

2.Ротор с откидной дужкой механизма лесоукладывателя. Механизм создает вращательное движение ротора, который снабжен подвижной дужкой лесоукладывателя. Во время заброса дужку нужно откинуть, что обеспечивает сход лески со шпули. Во время подмотки леска укладывается на шпулю роликом, который установлен на дужке, находящейся в закрытом состоянии.

3.В катушке для хранения лески используется неподвижная шпуля, которая обычно изготовляется из сплавов металла и полимеров.

4.Вращательное движение всему механизму задается ручкой.

Вышеперечисленное является основными элементами безынерционной катушки. Всё остальное оснащение, представляет из себя дополнения, которые делают эксплуатацию более удобной и увеличивают функционал.

Основные характеристики рыболовных катушек:

1.Передаточное число.

2.Плавность и легкость хода.

3.Тип устройства подачи шпули.

4.Вес и материалы изготовления.

5.Мощность.

6.Скорость подмотки.

7.Наличие стопора обратного хода.

8.Фрикционный тормоз.

Все характеристики катушки взаимосвязаны с ее элементами, поэтому последовательно разберемся, в составных частях и их непосредственном влиянии на характеристики катушки.

Сперва пару слов о разнице безынерционных катушек для спиннинга и поплавочной удочки.

1.При ловле спиннингом приманка, с участием лески и удилища, контролируется катушкой. Из этого следует, что в данной снасти очень важной является чувствительность. При ловли же поплавочной снастью управление ведется всей оснасткой и, в конечном итоге, самой приманкой. И основную роль здесь играет именно удилище, а не катушка.

2.В спиннинге высокие скорости не нужны, потому, что высокая скорость не позволяет производить равномерную проводку на больших скоростях. Этого нельзя сказать о поплавочном способе, где передаточное число и скорость подмотки должны быть высокими для более быстрой подмотки при перезабросах.

3.Мощность или тяговое усилие. В зависимости от класса спиннинга (от хэви до ультралайта), этот параметр имеет большое значение. Чем забрасываемая приманка тяжелее, тем мощнее должен быть механизм катушки большей легкости, лучшей чувствительности и плавности ведения приманки. Для снасти на поплавок данная характеристика не так важна, что объясняется более легкими оснастками.

Еще стоит отметить и то, что поплавочная катушка не является специально разработанным устройством, а является спиннинговой катушкой, адаптированной под поплавочный вид ловли.

Для рассмотрения выберем простую бюджетную катушку Alivia от компании Shimano. Основными отличиями ее от более совершенных катушек являются количество дополнительных полезностей, к примеру, количеством и качеством подшипников, и системой торможения.

1 — корпус катушки.

2 — ножка катушкодержателя.

3 — приводной механизм.

4 — ротор.

5 — фрикцион.

6 — переключатель для обратного хода.

7 — шток для крепления шпули.

8 — дужка лесоукладывателя.

9 — ролик лесоукладывателя.

10 — шестерня-колесо.

11 — закрывающая крышка на корпус.

Корпус безынерционной катушки.

Он предназначен для установки на него всего механизма, объединения всех элементов катушки и обеспечивает крепление всей катушки к удилищу. Корпус катушки должен быть прочным и легким.

Материалами изготовления корпусов являются:

— полимерные сплавы, применяемые в основном для дешевых катушек;

— алюминиевые сплавы и углепластик, применяется для корпусов катушек среднего и верхнего сегмента катушек;

— титаномагниевые сплавы, применяющиеся для высококачественных катушек премиум-класса.

Каких-либо больших отличий в технологиях их производства найти сложно, разве что в дешевых катушках качество сплавов и точность установки механизма влияют очень негативно на работу катушку.

Эргономика ножки катушки является сугубо индивидуальным делом, но в бюджетном-классе удобство хватки итак довольно хорошее.

 Механизм вращения ротора безынерционных катушек.

Состоит из устройства подачи шпули и главной пары.

 Главная пара передает вращение от ручки на ротор. Состоит он из следующих элементов:

— ведущего колеса 

— ведомой шестерни на главном валу.

На валу ведущего колеса есть четырехгранное отверстие, предназначенное для ручки. Вращая рукоятку, мы непосредственно вращаем ведущее колесо. Усилие от него передается ведомой шестерне основного вала, который вращает ротор. Главная пара является редуктором с определенным передаточным числом, которое у поплавочных катушек находится в диапазоне от 4,6:1 до 6,5:1.

Передаточное число катушки является прямым показателем того, сколько оборотов делает ротор катушки при одном обороте катушки. То есть, если передаточное число 5:1, то это значит, что при одном обороте ручки ротор совершает пять оборотов.

Распространенной ошибкой, с которой рыбакам приходится сталкиваться, есть то, что многие рыбаки не разделяют такие определения как скорость подмотки и передаточное число, имея в виду под ними одно и тоже.

Скорость подмотки является показателем того, сколько лески наматывается на шпулю катушки за один оборот ручки. Скорость подмотки еще зависит от передаточного числа и самого диаметра шпули. К примеру, передаточное число 5,2:1 и диаметр шпули в сорок миллиметров. Скорость подмотки в таком случае равна 3.14×5.1×40 = 640.56 миллиметров лески за один оборот рукоятки катушки. При этом нужно учитывать еще и наполнение шпули леской, то есть, чем больше лески на ней намотано, тем больше лески в одном обороте ее вокруг самой шпули, поэтому диаметр шпули не точный, а ориентировочный, а реальный размер будет другим.

Чем больше размеры шестеренок в главной паре, тем механизм катушки мощнее. Но для простой поплавочной ловли фактор этот малозначителен, в отличии от спиннинговой ловли. Увеличенные шестерни в главной паре с несколько притертыми зубцами имеют маркировку FluiDrive Gearling, и являются плавно движущимся зубчатым механизмом. Расчет передачи может быть произведен на компьютере, а комплектующие сделаны на станках с компьютерным управлением, и катушки такого плана будут маркироваться как Digital Gear Design.

Зубцы шестеренок в катушке могут быть дополнительно механически обработаны для улучшения сцепления, уменьшения люфтов и снижения трущихся частей катушки. Такие механизмы имеют обозначение HaperGear (суперпередача).

Помимо взаимодействия штока ручки с ведущей шестеренкой четырехгранного отверстия в вале, есть еще и соединение винтом. Такое решение уменьшает люфты и имеет маркировку Direkt Drive Handsle.

Устройство подачи шпули является механизмом с возвратно-поступательными движениями. Есть два типа устройства:

— винтовая передача;

— кривошипный механизм шестеренка-кулиса.

Устройство с кривошипным (кулисным) механизмом состоит из малой шестерени, установленной на валу ведущего колеса, и деталей, изображенных на картинке «Кулиса»:

2 — шестеренка-паразитка;

3 — каретка на штоке;

4 — шток для крепления и подачи шпули;

5 — направляющие для каретки.

Вращение от рукоятки передается на малую шестерню, которая передает его на шестеренку-паразитку. Через цилиндрический выступ, шестеренка-паразитка двигает каретку. Каретка совершает возвратно-поступательное движение. Такое же движение повторяет и шпуля на штоке. Таким образом осуществляется равномерная укладка лески на шпулю во время намотки.

Шестеренку-паразитку могут делать круглой и квадратной формы. Квадратная шестерня предотвращает задержки в крайних точках движения каретки и обеспечивает более равномерное заполнению шпули катушки леской, и у бортиков тоже.

Существует еще один вид кривошипного механизма, в котором форма ведомой шестеренки-паразитки выполнена в виде элипса, а каретка стыкуется к ней соединением на шарнирах. Но работа устройства не меняется от этого.

Хорошее исполнение пары шестерня-каретка, высокое качество сборки и ее притертость обеспечивают хорошую равномерность возвратно-поступательного движения штока без провалов и рывков, что обеспечивает ровную и плавную намотку на шпулю. Такие системы имеют обозначение как:

— Slow Oscillation;

— Close Winding System;

— Silentoscillation.

Данные системы обладают дополнительными шайбами под шпулю для регулирования намотки лески. Поэтому, увидев на коробке указанные маркировки, обязательно проверяйте наличие регулировочных шайб.

Винтовое устройство подачи шпули — имеет следующие элементы (картинка «Винт»):

2 — шестерня привода;

3 — винт;

4 — шток для подачи шпули;

5 —направляющая каретки;

6 — каретка.

Главная пара передает вращение на каретку посредством кулачкового вала шестерни привода. Во многих моделях катушек применяется бесконечный винт с разным шагом и перекрестной нарезкой. Укладка лески на шпулю в этом случае будет перекрестной. При различном шаге канавок скорость движения шпули назад и вперед отличается. Это обеспечивает хорошую укладку тонких лесок, при которой сход со шпули более легкий, что уменьшает вероятность запутывания, связанное с тем, что верхний слой лески утопился в нижний.

И под конец пару слов о том, какая система все-таки лучше. А никакая — обе хороши, если они хорошо рассчитаны и собраны. Для рыбака-поплавочника будет достаточно и кулисного механизма, который прост и дешев. Да и сама катушка будет меньше весить. 

инструкция, как устроена безынерционная рыболовная катушка

Большинство современных рыболовов знакомы с принципами работы безынерционных катушек, а спиннингисты, как правило, владеют этой снастью в совершенстве. Однако далеко не каждый рыбак представляет себе, каково внутреннее устройство катушки для спиннинга и за счёт чего она функционирует. Необходимо более подробно изучить, из чего состоит рыболовная катушка, как функционирует и какие особенности имеет.

Элементы

Классическая инерционная катушка имеет достаточно непростое устройство, соединяющее в себе множество небольших деталей. Также необходимо учитывать, что модели разных производителей имеют различную конструкцию, поскольку при производстве каждой катушки используются собственные разработки и ноу-хау. Однако основные узлы на всех безынерционках, как правило, одинаковы и представлены следующими элементами:

  1. корпус;
  2. ножка;
  3. привод;
  4. ротор;
  5. фрикционный тормоз;
  6. стопор обратного хода;
  7. шток шпули;
  8. дужка лесоукладывателя;
  9. ролик лесоукладывателя;
  10. зубчатое колесо;
  11. крышка корпуса;
  12. шпуля.

Внутреннее устройство безынерционной спиннинговой катушки.

Очевидно, что в данном случае рассмотрены лишь основные элементы, которые можно встретить в каждой катушке. Более того, на разных моделях устройство даже этих элементов может иметь ощутимые различия. Например, существуют конструкции как с фрикционным тормозом, расположенным впереди шпули, так и с задним фрикционом, как на изображении выше.

Принцип работы

В англоязычных странах безынерционную катушку часто называют «fixed spool reel» — катушка с фиксированной шпулей. Такое название оправдано из-за того что, в отличие от мультипликаторной и инерционной конструкции, шпуля безынерционки остаётся статичной во время заброса, а леска сама соскальзывает с неё. Во время остальной ловли шпуля также остаётся неподвижной, за исключением случаев срабатывания фрикциона.

В данной конструкции наматывание лески происходит за счёт совершающего вращение вокруг шпули механизма лесоукладывателя. Шпуля в это время также совершает движения, однако не вращается, как в случае с другими конструкциями, а перемещается взад-вперёд, что способствует равномерной намотке шнура.


По состоянию намотки всегда можно определить качество и техническое состояние катушки. Хорошая исправная катушка всегда осуществляет намотку плетёнки идеально ровно, без каких-либо горбов, утолщений и впадин на шпуле. Наличие неровностей говорит либо о том, что механизм лесоукладывателя неисправен, либо об изначально низком качестве изделия. От использования таких катушек лучше отказаться.

Лесоукладыватель состоит из дужки и ролика, по которому скользит леска при наматывании. Ролику передаётся вращение за счёт движения рукояти катушки, приводящего в движение все внутренние механизмы конструкции. Откидной подпружиненный механизм позволяет открывать скобу лесоукладывателя при забросе и закрывать, когда осуществляется подмотка.

Подобное устройство безынерционки даёт ей преимущество перед мультипликатором в том, что из-за отсутствия инерции вращения не возникает сходов лески при излишне быстром движении шпули, что нередко случается на катушках инерционного типа. Далее необходимо более подробно рассмотреть отдельные элементы конструкции.

Читайте также:

Корпус

Основой любой катушки является её корпус. В случае с данной снастью он служит не столько для предания изделию необходимого внешнего вида, сколько основой для расположения внутренних механизмов – именно в ниши корпуса утапливаются все внутренние валы и шестерни. По этой причине первое требование к корпусу катушки – это прочность, и только во вторую – лёгкость и эргономика.

Изготовление корпусов современных катушек происходит из следующих материалов:

  • Пластик – для дешёвых катушек нижнего ценового сегмента, не предназначенных для серьёзных нагрузок.
  • Алюминиевые сплавы – для катушек среднего ценового сегмента, способных выдержать достаточно сильное воздействие.
  • Углепластик – более лёгкая альтернатива алюминию, не уступающая ему в своих эксплуатационных характеристиках.
  • Титановые сплавы – применяются при изготовлении снастей премиум-класса. Сочетают в себе высокую надёжность и лёгкость.

По большому счёту, материал корпуса не играет ведущей роли в работе катушки. Наиболее важным в данном случае является именно качество изготовления. Как недорогой, так и самый лучший сплав не спасёт от заводских дефектов, несносности или неправильного расположения штифтов и шестерней.

От качества изготовления корпуса зависит расположение в нём элементов механизма, поэтому к нему предъявляются высокие требования. Если зазоры в корпусе будут сделаны неточно, это негативно повлияет на качество работы всей катушки.

Роторный механизм

Данная конструкция представлена редукторным механизмом — главной парой и элементом, отвечающим за поступательное движение шпули. В роторном механизме присутствует колесо, ведущее шестерню по главному валу. Валу передаётся вращение от движения рукоятки. Рукоять посажена на четырёхгранный штифт, входящий в соответствующее отверстие механизма ротора.

Катушки классифицируются по передаточному числу, которое является фиксированным и представляет собой отношение количества оборотов катушки к числу оборотов главного вала. По данному принципу катушки обычно подразделяются на:

  1. Силовые, с передаточным числом от 3,2:1 до 4,3:1. Такого рода снасти предназначены для вываживания крупной рыбы на крупные приманки медленной проводкой, поэтому обладают большим тяговым усилием, но при этом достаточно скромной скоростью вращения. Данный вид катушек обычно применяется при ловле троллингом.
  2. Универсальные, от 4,5:1 до 6,1:1. Имеют среднюю скорость вращения и умеренные тяговые характеристики. Могут быть использованы при ловле любой рыбы, однако преимущественно средней по размеру. Скорость проводки таких катушек средняя, и используются они с различными приманками.
  3. Скоростные, передаточное число которых находится в диапазоне от 6,2:1 до 8:1. Такие катушки используются в основном для классического джига и твичинга, особенно при таких типах проводки, где требуется быстро выматывать провисание шнура.

Рукоять

Как правило, одним из преимуществ безынерционок является устройство рукояти, позволяющее менять её расположение в зависимости от руки, которой рыболов осуществляет вращение. Это становится возможным за счёт винтового механизма, при помощи которого осуществляется крепление данной детали. Также безынерционные катушки, как правило, имеют механизм, основанный на том же винте либо же на кнопке, позволяющий складывать рукоять для транспортировки. Для складывания обычно достаточно немного отпустить винт, а после затянуть его в обратное положение. Чтобы переставить рукоять на другую сторону, винт необходимо открутить полностью, после чего вынуть деталь и осуществить перестановку.


Некоторые модели скоростных катушек оснащаются двойной рукоятью для удобства захвата. В качественных изделиях рукоятки такого вида оснащают специальным компенсатором, позволяющим погасить вибрацию, создаваемую за счёт появления дисбаланса противоположных частей рукояти.

Антиреверс

Данная деталь также называется «сопор обратного вращения». Предназначен данный элемент для того, чтобы препятствовать вращению катушки в сторону, обратную направлению наматывания шнура. Это необходимо, чтобы при перемещении по берегу леска не разматывалась, а также для того, чтобы гасилось обратное сопротивление при рывках рыбы. Антиреверс выполняет ещё и защитную функцию, предохраняя катушку от критических нагрузок при подсечках, рывках и глухих зацепах. Сам механизм располагается внутри корпуса катушки, а снаружи расположен переключатель в виде кнопки или рычажка, с помощью которого включается и выключается стопор.


Некоторые рыболовы ошибочно называют рычажок переключения стопором, не подозревая, что сам стопор находится в корпусе катушки. Также нередко можно услышать придуманные рыболовами сложные, но бессмысленные обозначения данного элемента, вроде «стопора антиреверса обратного хода» и тому подобные.

Фрикционный тормоз

Один из важнейших узлов катушки, ограничивающий критическую нагрузку на снасть при рывках. Фрикцион может быть размещён как в передней части катушки, так и в задней, – расположение данного узла не является принципиальным и зависит по большей части от удобства рыболова. Исключение составляют катушки с бейтранером, то есть устройством, позволяющим моментально ослабить или затянуть фрикцион одним щелчком. Катушки без бейтранера предполагают постепенную затяжку и ослабление. Бейтранер обычно располагается в задней части катушки.

Во время натяжения лески на катушку начинает действовать сила, обратнонаправленная относительно вращения. Фрикционный тормоз в данном случае выполняет функцию фиксации шпули, не позволяя последней вращаться. Однако если фрикцион закрутить наглухо, то есть полностью зафиксировать шпулю, то при слишком сильном рывке возможен как обрыв шнура, так и поломка удилища или самой катушки. Поэтому фрикцион фиксирует шпулю до достижения некоторого критичного натяжения, после которого он отпускает её, и шпуля начинает стравливать леску, чтобы ослабить воздействие на снасть. Критический уровень натяжения определяет сам рыболов в зависимости от вида рыбы и способа ловли.


Если рыболову неизвестно, с чем придётся столкнуться на водоёме, то классическим вариантом настройки фрикциона будет его полное затягивание, а затем ослабление гайки на одну четверть или же половину оборота.

Шпуля и лесоукладыватель

Шпуля, как правило, является съёмным элементом и предназначена для накопления лески. Размер шпули, как правило, обозначается цифрами от 1000 до 10000, Однако при классической спиннинговой ловле крайне редко применяются снасти размером более 5000. Выбирается размер шпули из соображений гармоничного сочетания с удилищем. Например на ультралайтовых спиннингах обычно применяется размер 1000, на лайтовых – порядка 1500, а на более мощных спиннингах – 2000-3000. Также на шпулю в настоящее время наносятся значения её лесоёмкости, состоящие из соотношения диаметра лески к её длине, например 0,18/240. Такая маркировка означает, что шпуля предназначена для размещения на ней 240 метров лески с диаметром 0,18. Как правило, таких обозначений наносится несколько, в зависимости от диаметра лески.

Существует несколько основных способов намотки шнура на шпулю, в зависимости от назначения снасти. Наиболее популярным является цилиндрический вариант намотки. При таком размещении лески не исключён незапланированный сход шнура через бортик шпули, однако вероятность этого не слишком велика, а расстояние заброса считается средним. Катушки с обратной конусной намоткой предназначены для дальнего заброса.

Это достигается за счёт того, что большая часть лески наматывается ближе к бортику, что позволяет ей с меньшим сопротивлением спускаться со шпули при забросе. Однако за бросковые качества такие снасти платят надёжностью намотки – случайный сход лески со шпули при таком размещении шнура становится значительно вероятнее, чем при цилиндрической.

Третьим, наиболее надежным, вариантом намотки считается прямой конус. В данном случае большая часть лески располагается ближе к основанию шпули, что делает её случайный сход маловероятным, поскольку бортик обычно располагается сильно выше узкого конца конуса из лески. Однако бросковые характеристики таких катушек значительно ниже, чем у двух других схем намотки.


Цилиндрический механизм укладки получил своё распространение за счёт того, что является универсальным. При правильной работе механизма сходы с него происходят редко, но при этом во время заброса он не слишком сильно уступает в дальности гораздо менее надёжному обратному конусу.

Ролик лесоукладывателя в качественных катушках имеет подшипник, за счёт чего он сам вращается при движении лески по нему. Если же ролик не снабжен поворотным механизмом, то его материал и покрытие должны быть очень стойкими к истиранию, поскольку в фиксированном ролике шнур очень быстро протирает канавку, выводя его из строя. При использовании плетёного шнура, как правило, необходимо наличие и подшипника, и прочного напыления, поскольку при трении плетёнка создаёт экстремальную нагрузку на металл ролика, особенно при вываживании.

В настоящее время множество фирм пытается решить проблему закручивания лески при подмотке. Дело в том, что безынерционная рыболовная катушка изначально устроена так, что при наматывании леска или шнур перекручиваются за счёт параллельного расположения шпули. Наиболее эффективно данную проблему на сегодняшний день удалось решить фирме Дайва, разработавшей специальный противозакручивающий ролик. Его конструкция, имеющая особый наплыв, способна несколько ослабить естественное закручивание шнура, однако не предотвратить его полностью.

Дужка лесоукладывателя исполняет функцию захвата лески после заброса и направления её на ролик. Дужка приводится в действие пружиной, в современных моделях работающей на сжатие, что увеличивает срок её службы.

Заключение

Безынерционная катушка представляет собой сложный механизм, состоящий из множества точно подогнанных деталей. По данной причине заниматься ремонтом внутренних элементов стоит лишь вооружившись определённым опытом в этом деле либо инструкциями профессионала. Работа такого рода катушки строится на наматывании лески на шпулю за счёт вращения механизма лесоукладывателя, приводимого в действие движениями рукояти. Внутренний механизм состоит из шестерней и основного вала, а его передаточное число определяет скорость вращения катушки и её тяговое усилие.

Памятка рыболову, как пользоваться безынерционной катушкой

Как настроить безынерционную катушку, правильно намотать лесу и учесть множество других нюансов, которые помогут избежать образования бороды, сброса петель, увеличить дальность заброса снасти – вот вопросы, которые в первую очередь волнуют рыболовов.

В настоящее время подавляющее большинство удилищ оснащаются катушками. Для многих новичков, кто не задумывается о тонкостях рыбалки, это всего лишь механизм для намотки лесы. Однако это не мотовило, и нередко успешность лова зависит от правильного использования безынерционки.

Устройство и схема безынерционной катушки

Любому рыболову будет полезно знать базовые принципы, как устроена безынерционная катушка. Ее механизм в корне отличается от инерционки и мультипликатора, о котором мы писали в статье «Как выбрать безынерционную катушку для спиннинга по различным характеристикам».

Ось, на которой расположена шпуля, смонтирована по направлению движения лесы. К тому же она статична как во время забрасывания, так и в момент подмотки, что исключает инерционную силу. Рассмотрим основные элементы катушки.

  • Корпус. Выполнен из различных металлов, в том числе алюминия, а также пластика и других материалов. В нем расположена большая доля элементов. Вверху корпуса находится лапка, с помощью которой  выполняется крепеж к удочке.
  • Подшипники. Способны обеспечить мягкую работу всего устройства. Производители могут снабжать подшипником ролик укладывателя лесы, чтобы снизить трение. Считается, что чем их больше, тем лучше отрабатывает мясорубка, однако суждение не всегда верное.
  • Шестерни. В корпусе находится пара шестерен, или, как их окрестили, главная пара. Это костяк механизма, за счет которого крутящий момент рукояти передается ротору. Он-то и вращает лесоукладыватель.
  • Лесоукладыватель. Как уже говорилось, механизм связан с находящимся под шпулей ротором, который связан с дужкой укладывателя лесы. Последний делает вращения, наматывая лесу на шпулю, которая совершает возвратно-поступательные движения.
  • Конструкция ролика укладывателя лесы. Небольшой, но серьезный компонент, из чего состоит безынерционная катушка. С его помощью ролик связывается с лесоукладывателем. От его действий напрямую зависит срок использования монофилки или плетенки.
  • Приспособление стопора обратного хода. Стопор обратного хода безынерционной катушки как пользоваться: блокирует укладыватель лесы, не позволяя нити свободный сход со шпули. Выполнен с таким расчетом, что при нагрузке нить все же стянуть возможно. Это актуально во время вываживания крупных экземпляров.
  • Рукоять. Может быть достаточно длинной, при вращении приводит в движение все устройство. Имеет наконечник со свободным ходом, выполненный из плстмассы либо неопрена.
  • Шпуля. Предназначена для укладки на нее лесы. Изготовлена как съемный элемент, что позволяет в процессе рыбалки легко заменять на другую с лесой иного сечения.

Схема устройства безынерционной катушки включает фрикционный тормоз, который может располагаться как впереди корпуса, так и сзади. Предотвращает вращение шпули, когда ведется подмотка лесы при нагрузке. При чрезмерном усилии, например, при зацепе либо вываживании рыбы, стравливает лесу во избежание порыва.

Задний фрикцион уместен при карп-фишинге либо фидерной рыбалке, так как невозможно предугадать вес рыбы, которая возьмется на крючок. Бланк при таком ужении постоянно располагается на подставках.

Варианты, как работает безынерционная катушка

Рассмотрим принципы, как работает безынерционная спиннинговая катушка. Во время закидывания леса скользит через боковую щечку стационарной шпули. Перед закидыванием снасти укладыватель лесы отщелкивается вбок, чтобы не мешать сходу нити.

После поворота скобы лесоукладывателя нить ложится на ролик, за счет которого и ведется правильная намотка на шпулю. Намотка осуществляется двумя способами:

  • виток к витку, правда, в этом случае верхние горизонты нередко проваливаются вниз, препятствуя высвобождению лесы в момент заброса;
  • крестообразное наматывание, минус которого – уменьшается лесоемкость шпули.

Принцип работы безынерционной катушки заключается в особом креплении шпули, осуществляется которое двумя вариантами: торцевой кнопкой на замке либо жестко. Жесткий монтаж предпочтительнее, так как имеется вероятность смены шпули.

Если неизбежна запредельная нагрузка на снасть при вываживании трофейных экземпляров, необходимо использовать фрикционный тормоз, который имеет регулировку. Регулировка может быть выполнена как в виде барашка на шпуле либо ручки, что более предпочтительно.

Переключатели существуют разнообразных видов – движковые либо флажковые – за счет них осуществляется работа безынерционной катушки, вернее, ее тормозного механизма. Наибольшее распространение получили движковые переключатели, которые находятся внизу либо сзади корпуса.

Любая катушка имеет собственный профиль намотки лесы, и для регулировки геометрии используются специальные шайбы, которые могут идти в комплекте. Если они отсутствуют, можно самостоятельно определиться, из чего сделать шайбу для безынерционной катушки. Важно помнить, что катушки с передним и задним фрикционом имеют различную регулировку.

Базовые принципы, как правильно пользоваться безынерционной катушкой

Использование безынерционки начинается с момента намотки на нее плетеного шнура либо монофильной лески. Делается это следующим образом. Мясорубка крепится к удилищу, затем, начиная с вершинки, через кольца пропускается леса. Скоба лесоукладывателя откидывается, леса фиксируется на шпуле с помощью специального стопора либо самозатягивающимся узлом.

После этого дужка возвращается в исходное положение и ведется намотка лесы. Чтобы знать, как сделать безынерционную катушку наиболее работоспособной, важно помнить, что верхние витки лесы не должны достигать бортика шпули на расстояние не более полутора миллиметров, чтобы обеспечить легкий сход нити.

Теперь, когда в руках находится безынерционная катушка для спиннинга как пользоваться ею, не составит никакого труда. Подробно об этом мы писали в статье «Основные правила, как забрасывать спиннинг с безынерционной катушкой».

  • Отпуская лесу либо подматывая ее, необходимо добиться, чтобы приманка находилась примерно в полутора метрах от вершинки.
  • Пальцем зажмите лесу к удилищу и отщелкните скобу лесоукладывателя.
  • Как ловить с катушкой безынерционной: сделайте замах, отведя бланк за спину либо в сторону, и с нарастающим убыстрением выбросьте его вперед.
  • В последний момент отпустите лесу, которая начнет сходить со шпули.
  • После приводнения оснастки защелкните лесоукладыватель.

В первую очередь важно знать не то, как пользоваться безынерционной катушкой с передним фрикционом или задним, а до самого замаха и по его окончании внимательно следить, где находится приманка, в противном случае можно так подцепить коллегу, что мало не покажется.

Если катушка хранится спустя рукава и так же транспортируется, она в любой момент может подвести из-за попадания влаги и песка. Последствия нелицеприятные – смазка смешивается с абразивами, усиливается шумность, а мягкость хода значительно снижается. Поэтому думая, как лучше перевозить безынерционную катушку и хранить ее, лучше воспользоваться чехлами либо пластиковыми и деревянными ящиками.

Устройство безынерционной катушки: как работает катушка спиннинга, ее схема, устройство принцип работы и регулировки

По сравнению с инерционными катушками, устройство безынерционной катушки представляет сложный механизм. Многокомпонентность устройства с комплексом эксплуатационных требований с лихвой компенсируется универсальностью катушки. Дабы исключить поломки механизма, от рыболова требуется знание компонентов безынерционной катушки. Представленный материал поможет «разобраться» с устройством дросселя.

Принцип работы безынерционной катушки

Безынерционная катушка — высокоточный механизм с отложенной системой синхронизации шестеренок.

В момент вращения ручки катушка выполняет следующие действия:
  1. Удерживает поклевку, стремящуюся улизнуть назад.
  2. Снижает степень прилагаемых усилий.
  3. Идеально укладывает леску на шпулю.

Момент открытия душки сопровождается свободным ходом главного шнура. Поворот душки на 900 соответствует фиксации роторного механизма. Чтобы намотать леску, рыболову приходится крутить рычаг.

Полный оборот рычага соответствует пяти полным оборотам роторного механизма. Параллельно дроссель двигает назад вперед, синхронизация движений позволяет идеально укладывать шнур.

Детальный анализ работы катушки

В центре спиннинговой катушки расположен металлический стержень. На стержень монтируются металлические прокладки, развернутые технологическими бортами вовнутрь. Между прокладками устанавливается шпуля, скрепленная непосредственно с корпусом безынерционной катушки.

Обжимают конструкцию прокладки, изготовленные из сырого сукна, покрытые слоем высоко инертной смазкой. В момент затяжки шнура, вращения приводного вала прокладки сжимаются. Полное сжатие сукна предотвращает срыв лески со шпули.

Многослойная система прокладок с уверенностью противостоит крупным хищникам. Чтобы вытащить добычу из воды, рыболову приходится крутить ручку. Внутри корпуса катушки находится система из мелких шестерен. Поскольку на шестерне рычага в 5 раз больше зубцов, чем у шестеренки на стержне, полный оборот рычага прямо пропорционален 5 полным оборотам роторного механизма. Момент вращения роторного механизма сопровождается скручиванием лески с последующей укладкой на фаску накопителя.

Чтобы шнур укладывался ровно, ручка должна иметь идеальную синхронизацию с роторным механизмом. Дополнительно включается динамическая система стабилизации, состоящая из множества шестеренок.

Момент вращения шестеренок сопровождается движением штопора, приводящего в действие зонд. Зонд, прикреплённый к стержню, двигается по ограниченной дорожке, что приводит в действие центральный стержень, как итог, поступательные движения накопителя с леской.

Шпуля: устройство подачи; геометрия профилей, укладка лески

Шпуля — съемный элемент, выполняющий функцию накопителя главного шнура. За счет поступательных движений центрального стержня шнур на фаски накопителя накладывается идеально ровно, вероятность образования узлов и захлестов сведена к нулю.

Устройство подачи шпули Алгоритм подачи накопителя лески:
  • передача, построенная на винтах;
  • механизм взаимодействия шестерен и кулис.

Винтовое устройство накопителя лески основано на передаточной паре, инструкция по работе следующая: межосевое вращение главной пары приводит в действие «каретку», посредством кулачного кардана приводных шестеренок. Современные модели безынерционных катушек оборудуются винтами бесконечного цикла, благодаря резьбовой перекрестной нарезке на выходе строение получает шаг канав разного размера. Вследствие, разматывание накопителя происходит с быстрой скоростью, укладывание лески более медленное.

Механизм взаимодействия шестерен и кулис основан на принципе движения малой шестерни по центральному валу. Вращение рукояти передает усилие с малой шестерни на шестерню-паразитку, действия выполняются за счет передаточного числа. Цилиндрическая расточка внутреннего отверстия накопителя приводит в действие каретку. Циклические движения шпули синхронизированы с кареткой.

Шестерня-паразитка представлена в квадратной или круглой вариации. Угловая вариация шестерни предотвращает «зависание» каретки в мертвых точках, обеспечивает равномерное заполнение накопителя леской, особенно подле бортиков. Круглая шестерня демонстрирует худший эксплуатационный результат.

Геометрия профилей, укладка лески

Форма профиля — геометрический отлив шпули, отвечающий за алгоритм укладки шнура.

Накопители лески оборудуются геометрическими профилями:
  • цилиндрической формы;
  • конической формы;
  • формы обратного конуса.

Цилиндрическая форма накопителя лески обеспечивает постоянный шаг намотки. Прямоугольная укладка лески повышает вероятность схода шнура со шпули, низкая себестоимость профиля порождает высокий спрос.

Коническая форма накопителя лески «шаг размещения шнура» прямо пропорционально увеличивается в направлении к бортам. Алгоритм укладки обеспечивает активацию функции «дальнего заброса», однако исход вероятен — регулировка осуществляется накладной шайбой.

Форма профиля накопителя «обратный конус»: укладка шнура уменьшается в направлении к бортам (антагонист конического профиля). Потенциальная вероятность схода лески сведена к нулю, защитный механизм препятствует дальним забросам.

Идеальная синхронизация шестеренок дросселя обеспечивает равномерное расположение лески, в случае образования наложений/перехлестов от катушки рекомендуется отказаться.

Устройство катушки: фрикционный механизм, передаточное число

Фрикционный механизм — устройство динамического изменения усилий снятия шнура с бортов накопителя в момент активной поклевки или рывков. Стабилизатор выполняет функцию предохранителя, защищающего удилище и такое устройство, как катушка для спиннинга от критических нагрузок (обрыв шнура, перелом спиннинга).

Катушки с фрикционным механизмом классифицируются по локации расположения:
  • в передней части барабана;
  • в задней части барабана.

Расположение фрикциона не оказывает воздействия на функционал безынерционной катушки. Расположение фрикциона облегчает массу устройства; расположение сзади — строение, открывает доступ к быстрому съему накопителя.

В момент возникновения силы, воздействующей по направлению стягивания лески, спиннинговая катушка начинает вращаться в противоположном направлении. Задача фрикциона заключается в фиксации шпули, усилия стопора пропорциональны степени затяжки винта. Сила торможения не должна превышать 60-65%, устроена так, что по умолчанию защищена от разрывной нагрузки шнура (к примеру, для лески в 3 кг устанавливается значение 2 кг). Регулировка амплитуды поступательных движений фрикциона производится фронтальным винтом (шайба у изголовья накопителя).

Передаточное число

Передаточное число — отношение шестерен ведомого вала к отношению шестерен ведущего вала. В безынерционных дросселях передаточное число определяется отношением оборотов ротора к оборотам рукояти. Классическое представление: полный оборот рукояти оснастки соответствует пяти оборотам ротора (цифровой эквивалент: 5:1).

  1. Силовая катушка. Величина ПЧ: 3-4,5. Конструктивная особенность: металлическая шпуля, массивная рукоять, увеличенные размеры шестеренок. Использование высокопрочных материалов обеспечивает устойчивость механизма к экстремальным нагрузкам.
  2. Многоцелевая катушка. Величина ПЧ: 5-6,5. Устройство безынерционной катушки выполнено из классических материалов, применяемых в изготовлении безынерционных катушек.
  3. Скоростная катушка. Величина ПЧ: 6,5-7,5. Конструктивная особенность: легкие высокопрочные механизмы (схема). Оснастка нашла применение в динамической ловле, требующей от рыболова постоянной игры приманкой.

Выбор оснастки основывается на параметрах передаточного числа, локации расположения фрикционного тормоза, геометрии шпули и способе укладки лески. Отклонение от норм свидетельствует о некачественном изготовлении рыболовного атрибута. Продукцию рекомендуется приобретать исключительно в сертифицированных магазинах.

Безынерционная катушка — конструктивно сложное устройство, требующее регулярной чистки.

Соблюдение технологических требований обеспечит долгую жизнь оснастке, а катушка непременно одарит рыболова увесистыми трофеями.

Устройство катушки для спиннинга | Шпуля, система, механизм

Давно уже на российском рынке превалируют безынерционные катушки не отечественного производства. На упаковочных коробках, на самих катушках, в торговых каталогах — технические параметры изделий и их составные части в основном обозначены на английском языке, будь то катушка азиатского, западноевропейского или американского происхождения.

И споры и недоумения среди рыболовов о присутствии в конструкции тех или иных катушек различных устройств и механизмов не иссякнут, покуда продавцы их не будут снабжать нас нормальными техническими описаниями на русском языке. А сейчас ведь можно прочитать и про «антифрикционный подшипник», и про бесконечный винт, ошибочно называемый «червяком», да мало ли еще чего.

Серия публикаций в рубрике «Как это по-русски?», надеемся, поможет разобраться в содержимом различных рыболовных снастей. Итак, для начала — немного про безынерционные катушки.

ABS (ADVANCED BALLISTIC SYSTEM) SPOOL — шпуля улучшенной для заброса системы. Ранее, в девяностых годах, ABS расшифровывалась как ANTI-BACKLASH SYSTEM — буквально система против соскальзывания (витков лески). И та, и та расшифровка верно отражают особенности шпули, имеющей боковой профиль в виде обратного конуса.

Благодаря такому профилю при подмотке (тип намотки лески — перекрестный) создается натяжение, достаточное для препятствования самопроизвольному соскальзыванию верхних витков лески, намотанных хоть под самый бортик шпули, — что и способствует увеличению дальности заброса.

Этого мало: и при неравномерной подмотке (возьмите, к примеру, проводку поппера) витки лески также сами собой не слетают, а это значит — долой «бороды» при забросе. Помимо этого, «обратный конус» позволяет устанавливать фрикционные диски большей площади в переднем тормозе, что увеличивает предельно допустимую нагрузку для того (см. MAX. DRAG POWER). На фото 1 — с лева направо: шпуля обычная под монолеску, шпуля ABS под «плетенку», шпуля LONG CAST, шпуля ABS под монолеску.

ADJUSTIBLE LINE LAY — (регулируемая намотка лески) — система для катушек с передним тормозом, дающая возможность выбора разных вариантов формы намотки лески (прямой конической, обратной конусности или цилиндрической) — в зависимости от количества установленных под шпулю прокладок, дополнительно поставляемых в комплекте. То же, что и WINDING SHAPE ADJUSTMENT

AERO WRAP — (фигурально — превосходная намотка) — система намотки лески плотными параллельными витками, что дает возможность леске сходить со шпули равномерно с минимальным трением (фото 2).

AIR BAIL (дутая дужка) — полая цилиндрическая дужка лесоукладывателя, обычно — из титана или высококачественной нержавеющей стали (фото З). Очень легкая, но достаточно жесткая. По сравнению с проволочной дужкой, у этой — мягче удар по леске.

Современные модели выполняются с коническим основанием (обозначение — NON-BENT А.В., NON-TANGLED А.В.), препятствующим после выполнения заброса захлестыванию лески за опорную стойку лесоукладывателя в момент закрытия дужки.

AIR METAL CONCEPT — (скорее всего, это можно перевести как «концепция применения авиационного металла») — обозначение, указывающее, что у катушки изготовлены из магниевого сплава (в среднем — на треть более легкого, чем высококачественные алюминиевые сплавы той же прочности) ротор, корпус и рукоять.

Кроме того, модели катушек этой концепции оснащаются легчайшими шпулями (например, из поликарбоната) и деталями передаточного механизма — тоже из легких, но очень прочных современных материалов. В итоге это приносит малую массу катушки в целом, легкость ее хода и чувствительность — при сохранении высокой надежности и достаточной мощности.

AR-B (ANTI-RUST BEARING) — антикоррозионный подшипник. Высококлассное изделие из нержавеющей стали хороших марок. По стоимости в несколько раз дороже обычных шарикоподшипников, но и рабочие характеристики здорово лучше. Разрабатывались специально для рыбалок в водоемах с соленой водой.

BAIL ARM — дужка лесоукладывателя (фото 4 — сплошная дужка).

BAIL SPRING, LIFETIME BAIL SPRING — пружина системы фиксации в открытом положении дужки лесоукладывателя; «вечная» (ха!) пружина дужки (фото 5).

BAIT RUNNER SYSTEM (а также BITE N’RUN, HIT AND RUN SYSTEM, FREE SPOOL SYSTEM) — система убегающей приманки. Дополнительный механизм для катушек среднего и большого размеров с задним фрикционным тормозом, использующихся для донной или живцовой ловли.

Позволяет после заброса с помощью специальной клавиши (FREE SPOOL LEVER) растормаживать шпулю при закрытой дужке лесоукладывателя и мгновенно вернуть поворотом катушечной ручки исходное, до заброса точно выставленное тормозное усилие, когда запонадобится подсечь и вываживать рыбу.

Оснащается кольцом (или верньером) грубой настройки, регулирующим величину стягивающего усилия (фото 6).

ВВ (BALL BEARING) — просто-напросто шарикоподшипник. В катушке их может быть аж до 15 штук, другой вопрос-какого качества (фото 7).

BRAKE SYSTEM — тормозная (фрикционная) система. То же, что и DRUG SYSTEM.

BUILD-IN-ROLLER, BUILT-IN-ROTOR (встроенный ролик, встроенный в ротор) — система крепления дужки лесоукладывателя с внутренней стороны ротора. Повышает прочность и надежность всего узла и предотвращает попадание лески внутрь механизма катушки. Если дужка крепится снаружи ротора — это обозначается OVERSIZED ROLLER.

CALIBRATED FRONT DRAG KNOB, MICRO PITCH FRONT DRAG — градуированный регулятор переднего фрикционного тормоза, микрошаговая (регулировка) переднего тормоза.

Система регулировки тормозного усилия фрикциона большой точности — порядка полусотни и более фиксированных и, главное, помеченных положений на оборот регулятора (фото 8). Важно при ловле тонкими лесками — всегда можно точно выставить требуемое усилие стягивания при смене диаметра лески.

CRBB (CORROSION RESISTANT BALL BEARING) — сопротивляющийся коррозии подшипник. По качеству аналогичен AR-B, но этот шарикоподшипник — закрытого типа, там сепаратор с шариками дополнительно защищен с торцевых сторон манжетными уплотнениями (SHIELD BB, DOUBLE SEALED BB), противодействующими проникновению внутрь подшипника абразивных частиц (фото 9).

DIGIGEAR — (сокращение от DIGITAL GEAR DESIGN — буквально «цифровой (в смысле — компьютерный) расчет передачи»), HYPERGEAR — суперпередача. Так обозначаются зубчатые передачи, изготовленные на станках с цифровым программным обеспечением, где можно добиться максимального пятна контакта ведущей шестерни и бронзового червячного колеса (фото 10), что способствует максимально равномерному распределению нагрузок в передаточном механизме и увеличению тяговых характеристик катушки.

Понятно, что зубчатая передача такой трудоемкости (говорят, изготовление ведущей шестерни занимает не менее получаса) делается для катушечных моделей топовых серий.

DOUBLE HANDLE — рукоятка, двойная рукоятка. Двойная рукоятка (фото 11) дает лучшую сбалансированность при вращении, входит составной частью в DYNA BALANCE SYSTEM (см. ниже)

DYNA BALANCE SYSTEM — система динамической балансировки (то же, что и GYRO SPIN BALANCED — отбалансировано во вращении).

Эта надпись говорит о том, что изготовителем была проведена сложная операция общей балансировки элементов кинематической схемы безынерционной катушки — от клавиши рукояти до дужки лесоукладывателя, сводящая к минимуму паразитические вибрации и биения в ее узлах, что в итоге обеспечивает мягкую работу механизма.

DIRECT DRIVE HANDLE — рукоятка прямого привода. Эта рукоятка ввинчи вается непосредственно в передаточный механизм, в результате чего между рукояткой и механизмом не остается люфта (фото 12).

FIGHTIN’ DRAG — буквально: тормоз для борьбы, т.е. тормоз для вываживания. Дополнительное устройство в заднем тормозе, позволяющее очень быстро, поворотом кольца с рычагом большим пальцем, увеличить (MORE) или ослабить (LESS) тормозное усилие фрикциона при вываживании рыбы (фото 13). В нейтральном же положении (определяется по щелчку) восстанавливается стягивающее усилие, заранее выставленное в зависимости от применяемой лески.

FLOATING SHAFT — плавающий вал. Система передачи движения, когда подшипники размещены по краям главного вала, в итоге подача шпули катушки осуществляется плавно, при этом минимизируется возникновение поперечных люфтов, в итоге увеличивается долговечность механизма.

FLUIDRIVE GEARING SYSTEM — плавно-движущийся зубчатый механизм. Это значит, что шестерни главной пары передаточного механизма — увеличенного размера, с зубьями специальной формы, к тому же шлифованные и притертые. Все это увеличивает мощность катушки и плавность ее хода.

FRONT (FRONT-MOUNTED) DRUG — передний (спереди расположенный) тормоз. Более удобен для спиннинга.

GEAR RATIO — передаточное число. Определяет, как быстро наматывается леска при вращении рукоятки. Если передаточное число 6:1, то при одном полном обороте рукоятки катушки лесоукладыватель совершает 6 оборотов. Обычно в диапазоне от 3,2:1 (спиннинг) до 6,2: 1 (поплавочная ловля).

HYBRID ALUMINIUM BODY — гибридный алюминиевый корпус. Это обозначение гибридного соединения алюминия и граффитосодержащих синтетических материалов, позволяющее при сохранении необходимой прочности значительно облегчить изделие, в частности — корпус катушки (фото 14).

INFINITE ANTI-REVERSE — сверхчувствительный антиреверс, INSTANT ANTI-REVERSE — мгновенный антиреверс, SUPER STOPPER — быстрый стопорный механизм. Еще — CONTINUOUS ANTI-REVERSE — антиреверс постоянного действия.

Все это — обозначения систем быстрой блокировки обратного хода катушки в виде обгонной муфты (см. ROLLER BEARING -фото 75), разница между ними — не принципиальная.

При включении с помощью специального рычажка практически намертво стопорит обратное вращение ротора у безынерционных катушек, свободное вращение рукоятки исключено.

Применение этой системы позволяет поддерживать постоянный контакт с приманкой, а при поклевке рыбы мгновенно сделать подсечку, исключая ударные нагрузки на шестерни передаточного механизма. Иногда в такой системе сочетают обгонную муфту и храповик: если даже подведет муфта, стопор все равно не выйдет из строя.

LINE CAPACITY — лесоемкость шпули. Выражается как в метрах, так и в футах, ft (1фут = 30,48 см).

LINE/HANDLE TURN -это длина лески, наматываемая при одном обороте рукоятки катушки.

LINE ROLLER — ролик лесоукладывателя.

LINE KEEPER CLIP — клипса для зажима лески (фото 16). Очень удобно для фиксации дальности заброса при, скажем, донной ловле — после забрасывания на нужную дистанцию, в клипсу заводится леска и только потом начинают подматывать.

LONG CAST SPOOL (GYPER CAST, MATCH SPOOL) — шпуля для дальнего заброса. Конусного профиля удлиненная шпуля, у которой соотношение расстояния между щечками катушки и диаметром переднего бортика — не менее 0,4 (см. фото 7).

У шпули данной конструкции верхняя часть намотки находится в опасной зоне «сдергивания», поэтому основное требование при использовании LC — сохранение свободной от лески зоны бортика не менее 2-3 мм.

MAIN SHAFT — главный вал передаточного механизма, на котором установлены ротор и шпуля.

MAX. DRAG POWER — максимальное тормозное усилие. Предельно допустимая нагрузка для фрикционного тормоза конкретной катушки.

ONE TOUCH FOLDING HANDLE (одним движением складываемая рукоятка) — у некоторых моделей катушек рукоять складывается в транспортировочное положение при нажатии на кнопку, расположенную у ее основания (фото 17). Обозначается также QUICK SNAP — быстрая защелка.

ONE TOUCH SNAP OFF SPOOL — одним движением снимаемая шпуля. Такие шпули, освобождаемые с вала ротора при помощи кнопочного механизма, характерны для катушек с задним тормозом (фото 18).

POSITIVE BAIL, POSITIVE CLICK BAIL — принудительно (т.е. вручную) откидываемая дужка, откидываемая со щелчком.

Конструкция возвратного механизма дужки лесоукладывателя. Обеспечивает ее надежную фиксацию, исключающую опасность обрыва лески при забросе.

POWER ROLLER — ведущий ролик (фото 19). То же, что и TWIST BUSTER (фото 20) — уничтожитель перекручивания. Еще — ANTI-TWIST LINE ROLLER.

Ролик лесоукладывателя, входящий в систему противозакручивания лески. Это конусный ролик с полусферическим углублением, фиксирующим леску в определенной плоскости, что способствует значительному снижению степени перекручивания лески — до 20 — 40%.

Вращается на микро-шарикоподшипнике, рассчитан на большие нагрузки. Часто — со стойким антифрикционным и антикоррозионным покрытием, например — из нитрида титана. Требует постоянного ухода: его следует обслуживать (чистить и смазывать) даже чаще, чем всю катушку.

REAR (REAR-MOUNTED) DRUG — задний (сзади расположенный) тормоз. Более удобен для неспиннинговых видов ловли.

REVERSIBLE HANDLE, CONVERTIBLE HANDLE, RIGHT/LEFT HANDLE — переставляемая ручка. Система установки ручки, позволяющая легко расположить ее как с левой стороны катушки, так и с правой.

RB (ROLLER BEARING) — роликовый подшипник. На деле — это не столько подшипник, сколько обгонная муфта, входящая в состав системы стопора обратного хода для ротора. В рыболовных катушках ставится на главном валу.

RCC (ROTOR CAST CONTROL) — контроль ротора при забросе. Во время броска и при открытом положении дужки лесоукладывателя система удерживает ротор в неподвижности — для защиты от самосброса дужки.

SLOW OSCILLATION, SUPER SLOW OSCILLATION (SSO) — медленное колебание, сверхмедленное колебание (шпули) — (то же, что и CLOSE WINDING SYSTEM — система плотной намотки, SILENT OSCILLATION — тихое качание). На катушках с этой системой вертикальную подачу шпули обеспечивает кривошипный механизм с минимальным количеством деталей.

В каретке механизма сделан паз специального профиля, который и обеспечивает равномерность возвратно-поступательного движения шпули. Этот простой механизм характеризуется малыми потерями на трение, надежен, практически бесшумен.

В то же время он обеспечивает ровную намотку: витки лески укладываются вплотную и параллельно друг к другу, один слой поверх другого, ниже верхнего слоя не остается незаполненного пространства, куда верхний слой лески мог бы попасть.

Когда дужка открыта и шпуля разматывается при забросе, леска сходит со шпули беспрепятственно. Катушки с этой функцией поставляются с дополнительными опорными шайбами шпули для оптимизации формы наматывания в зависимости от диаметра лески.

ТВ (TWIST BUSTER) см POWER ROLLER

TRIANGULAR ROTOR — треугольный ротор. Эта конструкция ротора исключает вибрацию при вращении, а также увеличивает жесткость и уменьшает инерционность катушки (см. фото 11).

VARISPEED SYSTEM, 2 SPEED SYSTEM — разноскоростная система, двухскоростная система. Система двухскоростного колебания шпули. Это более совершенный способ укладки лески на шпулю при намотке. Суть его заключается в том, что при вращении ротора возвратно-поступательные движения шпули происходят с различной скоростью.

Вперед шпуля движется быстро, а назад медленнее. Это позволяет виткам лески ложиться на шпулю без перехлеста и улучшает размотку при забросе.

WATERPROOF DRAG — влагозащищенный тормоз. Это всего лишь значит, что фрикционные шайбы тормоза выполнены из высококачественного графита.

WEIGHT — масса катушки. Пишется и в единицах СИ, т.е. граммах, и во внесистемных единицах — например, в унциях (Oz), 1 Oz = 28,4r.

WORM SHAFT SYSTEM — система червячного вала. То, что мы называем «бесконечный винт» (фото 21). Правильное название — винтовая передача с бесконечным винтом. Просто пишется она по-английски так же, как и червячная передача — endless screw.

И хотя по сути «червяк» и «бесконечник» — ближайшие родственники, но функционально первый предназначен для обеспечения большого передаточного отношения (аж до 300!) между скрещивающимися валами, и червяк является ведущим элементом, а второй — винтовая передача с небольшим передаточным числом (в нашем деле — до 8) и бесконечный винт — ведомым.

Собственно, он-то и способствует тому, что катушечная шпуля при вращении рыболовом рукоятки совершает возвратно-поступательные движения.

Разумеется, от этой детали зависит качество и тип намотки лески. Катушки с «бесконечником» специализируются на так называемой крестообразной намотке, которая является на сегодняшний день наиболее практичной.

Для некоторых фирм и моделей это достигается посредством разности углов захода канавок «бесконечника», и получается, что скорость движения шпули в разных направлениях неодинакова, за счет чего леска ложится на шпулю крест-накрест.

Так как витки при такой намотке не цепляются друг за друга, дальность заброса увеличивается, а число случаев запутывания лески (тем более — «плетенки») сокращается.

А. Окуневский

Электрогенератор

Электродвигатель — устройство для преобразования электрической энергии в механическую; электрический генератор делает обратное, используя механическую энергию для выработки электричества. В основе двигателей и генераторов лежит катушка с проводом в магнитном поле. Фактически, одно и то же устройство можно использовать как двигатель или генератор.

Когда устройство используется в качестве двигателя, через катушку пропускается ток.Взаимодействие магнитного поля с током заставляет катушку вращаться. Чтобы использовать устройство в качестве генератора, катушка вращается, вызывая в катушке ток.

Магнитное поле при моделировании находится на экране. Когда площадь контура уменьшается, в каком направлении индуцируется ток в контуре?

  1. по часовой стрелке
  2. против часовой стрелки

Индуцированный ток идет по часовой стрелке, когда область, которую мы видим, уменьшается, и против часовой стрелки, когда область увеличивается.

В какой момент величина тока максимальна?

  1. Когда плоскость петли перпендикулярна полю (максимальная площадь)
  2. Когда плоскость петли параллельна полю (нулевая зона)
  3. Поскольку петля вращается с постоянной скоростью, величина тока постоянна.

График зависимости потока от времени имеет наибольший наклон по величине, когда плоскость контура параллельна полю, так что именно тогда наведенная ЭДС и наведенный ток имеют максимальную величину.

Допустим, мы вращаем катушку из N витков и площади A с постоянной скоростью в однородном магнитном поле B. По закону Фарадея наведенная ЭДС определяется выражением:

ε =
-N d (BA cosθ)
дт

B и A являются константами, и если угловая скорость ω контура постоянна, угол равен:
θ = ωt

Тогда наведенная ЭДС равна:

ε = -NBA
d (cos (ωt))
дт
= ωНБА sin (ωt) = ε o sin (ωt)

Вращение петли в магнитном поле с постоянной скоростью — простой способ генерировать синусоидально колеблющееся напряжение… Другими словами, для выработки электроэнергии переменного тока. Амплитуда напряжения составляет:
ε o = ωNBA

В Северной Америке частота переменного тока от настенной розетки составляет 60 Гц. Следовательно, угловая частота катушек или магнитов, на которых вырабатывается электричество, составляет 60 Гц.

Для выработки электроэнергии постоянного тока используйте тот же тип коммутатора с разъемным кольцом, который используется в двигателе постоянного тока, чтобы полярность напряжения всегда была одинаковой. В очень простом генераторе постоянного тока с одним вращающимся контуром уровень напряжения будет постоянно колебаться.Напряжение от многих контуров (не синхронизированных друг с другом) обычно складывается, чтобы получить относительно стабильное напряжение.

Вместо того, чтобы использовать вращающуюся катушку в постоянном магнитном поле, другой способ использования электромагнитной индукции состоит в том, чтобы удерживать катушку в неподвижном состоянии и вращать постоянные магниты (обеспечивающие магнитное поле и поток) вокруг катушки. Хорошим примером этого является способ производства электроэнергии, например, на гидроэлектростанции. Энергия падающей воды используется для вращения постоянных магнитов вокруг фиксированного контура, производящего мощность переменного тока.

Разобранный двигатель: Наука об электричестве и магнетизме

Ток протекает через батарею, алюминиевую фольгу и скрепки в проволочную катушку, создавая электромагнит. Одна сторона катушки становится северным полюсом; другой — южный полюс. Постоянный магнит притягивает свой противоположный полюс на катушке и отталкивает такой же полюс, заставляя катушку вращаться.

Другой способ описать работу двигателя — сказать, что постоянные магниты воздействуют на электрические токи, протекающие через проволочную петлю.Когда проволочная петля находится в вертикальной плоскости, силы на верхнем и нижнем проводах петли будут противоположными. Эти противоположно направленные силы создают скручивающую силу или крутящий момент на проволочной петле, которая заставляет ее вращаться.

Почему так важно покрасить половину одного выступающего провода в черный цвет? Предположим, что постоянные магниты установлены так, чтобы их северные полюса были обращены вверх. Северный полюс постоянного магнита отталкивает северный полюс петлевого электромагнита и притягивает южный полюс.Но как только южный полюс петлевого электромагнита окажется рядом с северным полюсом постоянного магнита, он останется там. Любое нажатие на петлю просто заставит ее качаться около этого положения равновесия.

Закрашивая половину одного конца черным, вы предотвращаете протекание тока в течение половины каждого вращения. Магнитное поле петлевого электромагнита выключается на этот полувращение. Когда южный полюс петлевого электромагнита приближается к постоянному магниту, краска отключает электрический ток.Инерция вращающейся катушки переносит ее на половину оборота мимо изоляционной краски. Когда электрический ток снова начинает течь, скручивающая сила остается в том же направлении, что и раньше. Катушка продолжает вращаться в том же направлении.

Вы можете поэкспериментировать с этим устройством, переключив клеммы на батарее, добавив батарею или перевернув магниты. Попробуйте добавить больше магнитов или измените положение магнитов. Посмотри, что получится!

Центр творческой науки — доктор Джонатан П.Заяц

Центр творческой науки — доктор Джонатан П. Хейр
Электрический генератор — это, по сути, очень простое устройство — магниты, вращающиеся в катушке с проволокой *. Чтобы генератор работал правильно, вам необходимо убедиться, что ориентация и вращение катушки и магнита правильно совмещены. Я разработал ряд простых генераторов (см. Ссылки ниже), которые получают по электронной почте восторженные запросы и вопросы от людей со всего мира. В конце концов возникает тема ориентации / вращения магнита, поэтому я написал эти заметки, чтобы помочь прояснить основы.
(* или мотки проволоки, вращающиеся вокруг магнита)

Ссылки на соответствующие страницы на этом сайте:
* шесть генераторов
* Большая поисковая катушка MK I
* Большая поисковая катушка MK II

Обратите внимание, : эти генераторы имеют преднамеренно простую конструкцию (у них нет сердечников из мягкого железа и другие базовые доработки например). Они не должны быть самыми современными, это устройства, которые могут помочь вам начать изучение производства электроэнергии.

Магниты и их поля
Если вы поместите магнит под лист бумаги, а затем присыпаете сверху железными опилками, осторожное движение бумаги выровняет мелкие частицы и покажет красивые линии магнитного поля или магнитный поток.Линии приблизительно показывают двумерное сечение трехмерного поля, исходящего от магнита. Развитие компьютерных жестких дисков и других технологий привело к тому, что сильные так называемые «редкоземельные» магниты стали дешевле и проще в получении. Эти магниты создают гораздо большую напряженность поля, чем «сильные» магниты десятилетней давности. Если сомневаетесь, попробуйте использовать в своих экспериментах редкоземельные магниты. Эти магниты бывают разных форм, размеров и форм. Большинство из них просты в использовании.Ниже мы видим расположение полюсов на различных типах магнитов. Правый магнит имеет необычное расположение полюсов.


Рис. 1. Различные типы магнитов и положение магнитного полюса. Обычно полюса N и S находятся на концах, но это не всегда так. Например, сферический магнит не имеет «концов», но может быть выполнен с полюсами N и S, противоположными друг другу. Правое устройство представляет собой пример магнита с необычным расположением полюсов, где полюса N и S расположены по бокам, а не на концах.Это может быть использовано в простых конструкциях генераторов (см. Ниже).

Для стержневого или дискового магнита линии кажутся выходящими из одного полюса (расположенного на концах или гранях) и огибают другой полюс. Если вы вращаете этот магнит вокруг линии, соединяющей два полюса, узор почти не изменится, вы можете даже не осознавать, что магнит вращается под бумагой. Однако, если вы вращаете этот магнит под прямым углом к ​​этой оси (полюса N и S падают друг на друга), вы увидите, что весь узор будет пытаться следовать за движением.Хотя в обоих случаях магнит вращается, эффект для наблюдателя разительно отличается. Если катушка с проволокой расположена вокруг вращающегося магнита, то, что происходит в катушке, также будет зависеть от ориентации и вращения оси магнита. Это важно для нашего понимания того, как сделать эффективный генератор.

Индукция Фарадея
Чтобы генерировать как можно больший ток и напряжение в катушке с проволокой, обычно требуется, чтобы катушка была как можно ближе к магниту, чтобы она могла взаимодействовать с как можно большей частью магнитного поля.Кроме того, катушка должна взаимодействовать с изменяющимся магнитным полем, поскольку электричество, генерируемое в катушке (индукция), обусловлено скоростью изменения напряженности поля, а не статической силой.

Поэтому важны размер, положение и форма катушки, а также тип магнита, его ориентация и ось вращения. Для наилучшего производства электроэнергии (максимальной индукции) вы хотите, чтобы катушка взаимодействовала с максимально возможной скоростью изменения магнитного поля / потока.

Если мы вращаем магнит вокруг неправильной оси (которая, конечно, зависит от расположения полюсов), катушка не увидит большого изменяющегося магнитного поля независимо от видимого движения и длины магнита. Если мы возьмем основной дисковый магнит (показанный вторым слева на рис. 1) и раскрутим его, как показано на рис. 2а или 3а, он не будет эффективно производить электричество. Если мы повернем магнит так, чтобы он двигался вокруг оси под прямым углом к ​​ней (например, Рис. 2c, Рис. 3b и Рис. 4), он будет работать хорошо.

Рис. 2 Производство электричества — это не просто случай простого вращения магнитов в любом направлении внутри катушек с проволокой. Магниты должны быть правильно выровнены относительно катушки и , магниты необходимо правильно вращать. Здесь показаны три возможности. Только третья диаграмма будет эффективно генерировать электричество в катушке, когда дисковые магниты вращаются.

Возвращаясь к эксперименту с опилкой железа, теперь вы можете понять, почему особое направление и ориентация вращения магнита имеют значение.В первых двух случаях, рис. 2a и 2b, вращение магнита таково, что в катушке не происходит изменения напряженности поля (поэтому опилки не сильно перемещаются), и поэтому в катушке не генерируется электричество. В другом примере, рис. 2c, вращение магнита вызывает максимальное изменение поля в катушке при вращении магнита (опилки перемещаются), и поэтому создается электричество.

Итак, на рис. 2а магнит вращается вокруг оси NS, так как он вращает силовые линии, которые испытывает катушка, не меняются со временем.Случай в 2b не так очевиден, но на самом деле, хотя магниты теперь больше не вращаются вдоль NS-линии, катушка не выровнена правильно, так что, опять же, их поле через катушку незначительно или совсем не изменяется. Вращение магнита на рис. 2c, рис. 3b таково, что каждый поворот магнита вызывает большое изменение поля в катушке.


На рис. 3 показаны схемы простого генератора с дисковым магнитом. Только правосторонняя версия будет правильно вырабатывать электроэнергию.

На рис. 3 показан неправильный и правильный способ вращения дисковых магнитов для указанной формы и положения катушки. Очень простой демонстрационный генератор, соответствующий этим принципам, показан на рис. 4, и вы можете увидеть подробности по следующей ссылке:
* pipe gen

Рис. 4 Тот же генератор, что и на рис. 3, его принципиальная схема и фото рабочего прототипа справа. Два редкоземельных дисковых магнита прикреплены (своим магнитным притяжением) к кривошипу.Когда этот кривошип вращается, изменяющееся магнитное поле индуцирует электричество в катушке. Катушка из нескольких сотен витков провода и пара сильных редкоземельных магнитов, повернутых несколько раз в секунду, создаст достаточно электричества, чтобы зажечь пару светодиодов. Если два светодиода подключены в противоположных направлениях (см. Принципиальную схему), переменный характер напряжения генератора проявляется — светодиоды попеременно загораются при вращении рукоятки. Один светодиод загорается на каждую половину оборота (полупериод) магнитов.
Генератор на рис.4 работает хорошо, но расположение магнитов немного неудобно. Я использовал магнитное притяжение между двумя дисковыми магнитами, чтобы закрепить магниты по обе стороны от рукоятки. Вы можете приклеить их на место, чтобы закрепить. Оглядываясь назад на различные типы доступных магнитов, показанный в правой части рис. 1, можно использовать, чтобы упростить задачу. Итак, просто чтобы показать, что вам всегда нужно думать о типе магнита, который вы используете на рис. 5, расположение очень похоже на то, что показано на рис.3а, что для дисковых магнитов не годится. Однако здесь мы используем необычный цилиндрический магнит, полюсы которого расположены сбоку от цилиндра, а не на концах. В этом случае, когда магнит вращается, он создает электричество в катушке вокруг него. Фактически это эквивалентно Рис. 2c, Рис. 3b и Рис. 4. Единственная неудобная вещь заключается в том, что магниты, которые я видел, как этот, имеют очень маленькое отверстие, проходящее через них, поэтому вал немного тонкий, поэтому вы приходится работать над этим.

The simple shake-a-gen
Для очень простого встряхивания лучшим движением магнита было бы вращение магнита внутри катушки, но это движение очень трудно создать, просто встряхивая банку вверх и вниз! (Рисунок.6) Однако встряхивание магнита вверх и вниз по-прежнему будет создавать большое изменение поля через катушку и, таким образом, по-прежнему генерировать импульсы напряжения / тока — достаточно, чтобы зажечь светодиод (если у вас достаточно сильный магнит или достаточно витков провода на катушке. ), Рис. 6.
* shake-a-gen


Рис. 6 Простой Shake-a-gen — дисковые магниты перемещаются внутри катушки, просто встряхивая банку. Два сцинаре, показанные на рис. 4b, действительно будут работать, но из-за того, что катушка слишком велика (или магнит слишком мал), или ориентация не идеальна, катушка видит только небольшую часть изменяющегося потока.Таким образом, два примера на рис. 4b не будут генерировать столько электроэнергии, как на рис. 4a или 4c.

n катушек поворота
В принципе, количество витков провода (n) умножает напряжение, индуцированное в катушке, поэтому чем больше количество витков, тем больше напряжение. Однако, если у вас слишком много витков, катушка становится очень большой, а это означает, что общая длина провода велика. Это будет означать высокое общее сопротивление провода и, соответственно, потери. Кроме того, поскольку катушка больше, ее части больше не так тесно связаны с удалением магнитного поля.Таким образом, есть компромисс: небольшой провод означает, что много витков провода можно намотать близко к магниту, но катушка будет иметь высокие потери (сопротивление), в то время как более толстый провод будет иметь меньшие потери, но на практике будет меньшее количество витков.

Последние мысли — общие проблемы
Если вы используете тонкий эмалированный (изолированный) медный провод для обмоток катушки, помните, что вам нужно соскрести эту изоляцию с двух концов, чтобы обеспечить хорошее соединение с медным проводом. В идеале «залудите» концы проводов i.е. вы наносите слой припоя на концы, чтобы обеспечить лучшее соединение с катушкой (голая медь вскоре загрязняется). Тепло и поток припоя от паяльника могут вызвать выгорание эмали. Вам нужно начать с самого конца провода, где на срезе виден небольшой кусочек чистой меди. Если вы начнете оттуда, эмаль выгорит всего за несколько секунд, тогда вы обнаружите, что припой начинает плавно стекать по следующим 3 или 4 мм проволоки.

После проверки хороших соединений генератор обычно не работает должным образом, потому что люди используют магниты, которые слишком слабы для этих простых конструкций генераторов.

КОНТРОЛЬНЫЙ СПИСОК
* убедитесь, что магниты относятся к (очень сильным) редкоземельным элементам типа
* убедитесь, что катушка расположена близко к магниту, чтобы вы могли ее достать (при этом, конечно, позволяя магниту вращаться)
* убедитесь, что расположение катушки и ориентация вращения магнита подходят для вашего магнита
* очистить и припаять (оловом) два конца проводов катушки


ЦЕНТР ТВОРЧЕСКОЙ НАУКИ

Д-р Джонатан Хейр, Университет Сассекса,
Брайтон, Восточный Суссекс.BN1 9QJ

домой | дневник | что на | Резюме CSC | последние новости


Bigshot: Learn — Power Generator

Динамо

Рисунок 5: Простая динамо-машина

Динамо-машина — это устройство, преобразующее механическую энергию в электрическую. На рисунке 5 показана конструкция простого динамо-машины. Катушка из проводящего провода расположена между северным и южным полюсами двух постоянных магнитов.Когда катушка неподвижна, напряжение не индуцируется. Но когда катушка вращается, она испытывает изменяющееся магнитное поле. Это вызывает напряжение внутри катушки.

Для первой половины оборота левая сторона катушки поворачивается за северный полюс левого магнита, а во второй половине оборота она поворачивается за счет южного полюса правого магнита. В результате для первой половины катушки генерируется напряжение одной полярности (положительной или отрицательной), а для второй половины напряжение имеет противоположную полярность.Этот тип напряжения, который переключается с положительного на отрицательное, называется переменным напряжением . На рис. 6а показано типичное переменное напряжение синусоидальной формы, генерируемое в динамо-катушке. Высота синусоидальной волны, которая представляет собой силу напряжения, индуцированного в катушке, зависит от силы магнитного поля, количества витков в катушке и скорости вращения катушки [1].

Вращающаяся катушка динамо-машины подключена к цепи, которую она питает, с помощью коммутатора [2].Коммутатор состоит из двух полуцилиндров из гладкого проводящего материала, разделенных небольшим зазором. Каждый полуцилиндр постоянно прикреплен к одному концу вращающейся катушки, и коммутатор вращается вместе с катушкой. Две неподвижные щетки , обычно из угля, прижимаются к вращающемуся коллектору. Щетки действуют как выводы (выходы) динамо-машины.

Рисунок 6a: Наведенное напряжение Рисунок 6b: Выпрямленное напряжение

Помимо работы в качестве выводов катушки, вырабатывающей электричество, коммутатор выполняет еще одну очень важную функцию.Он предотвращает изменение напряжения, генерируемого динамо-машиной, между положительным и отрицательным. Каждая щетка скользит по двум половинкам коммутатора, переключая половины в тот момент, когда напряжение в катушке меняет полярность. Это гарантирует, что напряжение, создаваемое динамо-машиной, больше не будет колебаться между положительным и отрицательным, а всегда будет положительным. Этот тип напряжения называется , постоянное напряжение и показано кривой на рисунке 6b. Этот процесс, при котором переменное напряжение преобразуется в постоянное, называется выпрямлением [3].

Список литературы

Как работают электродвигатели?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 25 июля 2020 г.

Щелкните выключателем и мгновенно получите власть — как наши предки любили электродвигатели! Вы можете найти их во всем, начиная с электропоезда с дистанционным управлением автомобили — и вы можете быть удивлены, насколько они распространены. Сколько электрических моторы сейчас есть в комнате с тобой? Наверное, два в вашем компьютере для начала, один круто ездить, а еще один питает охлаждающий вентилятор.Если вы сидите в спальне, вы найдете моторы в фенах и многих игрушки; в ванной — вытяжки и электробритвы; На кухне моторы есть практически во всех устройствах, от стиральных и посудомоечных машин до кофемолок, микроволновых печей и электрических консервных ножей. Электродвигатели зарекомендовали себя среди лучших изобретения всех времен. Давайте разберемся и узнаем, как они Работа!

Фото: Даже небольшие электродвигатели на удивление тяжелые.Это потому, что они набиты туго намотанной медью и тяжелыми магнитами. Это мотор от старой электрической газонокосилки. Вещь медного цвета в сторону В передней части оси с прорезями находится коммутатор, удерживающий двигатель вращение в том же направлении (как описано ниже).

Как электромагнетизм заставляет двигатель двигаться?

Основная идея электродвигателя очень проста: вы помещаете в него электричество с одного конца, а ось (металлический стержень) вращается на другом конце, давая вам возможность управлять машина какая то.Как это работает на практике? Как именно ваш преобразовать электричество в движение? Чтобы найти ответ на этот вопрос, у нас есть вернуться во времени почти на 200 лет.

Предположим, вы берете кусок обычного провода, превращаете его в большую петлю, и положите его между полюсами мощной постоянной подковы магнит. Теперь, если вы подключите два конца провода к батарее, провод будет прыгать кратко. Удивительно, когда видишь это впервые. Это прямо как по волшебству! Но есть совершенно научный объяснение.Когда электрический ток начинает течь по проводу, он создает магнитное поле вокруг него. Если разместить провод рядом с постоянным магнит, это временное магнитное поле взаимодействует с постоянным поле магнита. Вы знаете, что два магнита расположены рядом друг с другом. либо притягивать, либо отталкивать. Таким же образом временный магнетизм вокруг провода притягивает или отталкивает постоянный магнетизм от магнит, и это то, что заставляет проволоку подпрыгивать.

Правило левой руки Флеминга

Вы можете определить направление, в котором будет прыгать провод, используя удобная мнемоника (вспомогательная память), называемая правилом левой руки Флеминга (иногда называется Motor Rule).

Вытяните большой, указательный и второй пальцы левой руки. рука так, чтобы все три были под прямым углом. Если вы укажете вторым пальцем в направлении Течения (который течет от положительного к положительному отрицательная клемма АКБ), а Первая палец в направление поля (которое течет с севера на южный полюс магнит), ваш thuMb будет показать направление, в котором провод Движется.

Это …

  • Первый палец = Поле
  • SeCond палец = текущий
  • ЧтМб = Движение

Несколько слов о текущем

Если вас смущает то, что я говорю, что ток течет с положительного на отрицательный, это просто историческая конвенция.Такие люди, как Бенджамин Франклин, помогавший разобраться тайна электричества еще в 18 веке, считали, что это поток положительных зарядов, так что она перетекала с положительного на отрицательный. Мы называем эту идею условным током. и до сих пор используют его в таких вещах, как правило левой руки Флеминга. Теперь у нас есть лучшие идеи о том, как электричество работает, мы склонны говорить о токе как о потоке электронов от отрицательного к положительному в направлении , противоположном направлению обычного тока.Когда вы пытаетесь вычислить вращение двигателя или генератора, обязательно помните, что ток означает обычный ток , а не поток электронов.

Как работает электродвигатель — теоретически

Фото: Электрик ремонтирует электродвигатель. на борту авианосца. Блестящий металл, который он использует, может выглядеть как золото, но на самом деле это медь, хороший проводник, который намного дешевле. Фото Джейсона Якобовица любезно предоставлено ВМС США.

Связь между электричеством, магнетизмом и движением изначально была открыт в 1820 году французским физиком Андре-Мари Ампер (1775–1867), и это фундаментальная наука, лежащая в основе электродвигателя. Но если мы хотим превратить это удивительное научное открытие в более практическое Немного технологий для питания наших электрических косилок и зубных щеток, мы должны пойти немного дальше. Изобретателями, которые сделали это, были англичане Майкл Фарадей (1791–1867). и Уильям Стерджен (1783–1850) и американец Джозеф Генри (1797–1878).Вот как они пришли к своему гениальному изобретению.

Предположим, мы сгибаем нашу проволоку в квадратную U-образную петлю, так что эффективно два параллельных провода, проходящие через магнитное поле. Один из них отводит электрический ток от нас по проводам, а другой один возвращает ток обратно. Поскольку ток течет в в противоположных направлениях проводов, правило левой руки Флеминга говорит нам о том, что два провода будут двигаться в противоположных направлениях. Другими словами, когда мы включите электричество, один из проводов двинется вверх и другой будет двигаться вниз.

Если бы катушка с проволокой могла продолжать двигаться вот так, она бы вращалась непрерывно — и мы будем на пути к созданию электрического мотор. Но этого не может произойти с нашей нынешней настройкой: провода будут быстро запутаться. Не только это, но если бы катушка могла вращаться далеко хватит, что-нибудь еще случится. Как только катушка достигла вертикали положение, он перевернется, и электрический ток будет течь через него в противоположном направлении. Теперь силы на каждого сторона катушки перевернется.Вместо непрерывного вращения в в том же направлении, он двинется назад в том же направлении, в котором только что пришел! Представьте себе электропоезд с таким двигателем: он будет держать перетасовки назад и вперед на месте, даже не идя в любом месте.

Как работает электродвигатель на практике

Есть два способа решить эту проблему. Один из них — использовать своего рода электрический ток, который периодически меняет направление, что известно как переменный ток (AC). В виде небольших батарейных двигатели, которые мы используем дома, лучшее решение — добавить компонент назвал коммутатором концы катушки.(Не беспокойтесь о бессмысленных технических имя: это немного старомодное слово «коммутация» немного похоже на слово «добираться до работы». Это просто означает изменение взад и вперед в одном и том же путь, который ездит на работу, означает путешествовать туда и обратно.) В своей простейшей форме Коммутатор представляет собой металлическое кольцо, разделенное на две отдельные половины и его задача — реверсировать электрический ток в катушке каждый раз, когда катушка вращается на пол-оборота. Один конец катушки прикреплен к каждая половина коммутатора. Электрический ток от аккумулятора подключается к электрическим клеммам двигателя.Они подают электроэнергию в коммутатор через пару незакрепленных разъемы, называемые щетками, сделал либо из кусочков графита (мягкий уголь, похожий на карандаш «свинец») или тонкие отрезки упругого металла, который (как название предполагает) «задела» коммутатор. С коммутатор на месте, когда электричество течет по цепи, катушка будет постоянно вращаться в одном и том же направлении.

Художественное произведение: упрощенная схема деталей в электрическом мотор. Анимация: как это работает на практике.Обратите внимание, как коммутатор меняет направление тока каждый раз, когда катушка поворачивается. наполовину. Это означает, что сила на каждой стороне катушки всегда толкая в том же направлении, что позволяет катушке вращаться по часовой стрелке.

Такой простой экспериментальный двигатель, как этот, не способен большая мощность. Мы можем увеличить усилие поворота (или крутящий момент) что мотор может творить тремя способами: либо у нас может быть больше мощный постоянный магнит, или мы можем увеличить электрический ток протекает через провод, или мы можем сделать катушку так, чтобы в ней было много «витки» (петли) очень тонкой проволоки вместо одного «витка» толстой проволоки.На практике двигатель также имеет постоянный магнит, изогнутый в круглой формы, так что он почти касается катушки с проволокой, которая вращается внутри него. Чем ближе друг к другу магнит и катушка, тем большее усилие, которое может создать двигатель.

Хотя мы описали несколько различных частей, вы можете думать о двигателе как о двух основных компонентах:

  • По краю корпуса двигателя находится постоянный магнит (или магниты), который остается статичным, поэтому его называют статором двигателя.
  • Внутри статора находится катушка, установленная на оси, которая вращается с высокой скоростью, и это называется ротором. Ротор также включает в себя коммутатор.

Универсальные двигатели

Такие двигатели постоянного тока

отлично подходят для игрушек с батарейным питанием (таких как модели поездов, радиоуправляемые автомобили или электробритвы), но вы не найдете их во многих бытовых приборах. Мелкие бытовые приборы (например, кофемолки или электрические блендеры), как правило, используют так называемые универсальные двигатели , которые могут питаться как от переменного, так и от постоянного тока.В отличие от простого двигателя постоянного тока, универсальный двигатель имеет электромагнит вместо постоянного магнита, и он получает энергию от источника постоянного или переменного тока, который вы питаете:

  • Когда вы питаетесь постоянным током, электромагнит работает как обычный постоянный магнит и создает магнитное поле, которое всегда направлено в одном направлении. Коммутатор меняет направление тока катушки каждый раз, когда катушка переворачивается, как в простом двигателе постоянного тока, поэтому катушка всегда вращается в одном и том же направлении.
  • Однако, когда вы подаете переменный ток, ток, протекающий через электромагнит, и ток, протекающий через катушку , как , меняют направление, точно синхронно, поэтому сила, действующая на катушку, всегда в одном и том же направлении, а двигатель всегда вращается либо по часовой стрелке. или против часовой стрелки.А как насчет коммутатора? Частота тока изменяется намного быстрее, чем вращается двигатель, и, поскольку поле и ток всегда синхронизированы, на самом деле не имеет значения, в каком положении находится коммутатор в любой данный момент.

Анимация: Как работает универсальный двигатель: Электроснабжение питает как магнитное поле, так и вращающуюся катушку. С источником постоянного тока универсальный двигатель работает так же, как и обычный двигатель постоянного тока, как указано выше. При питании от сети переменного тока и магнитное поле, и ток катушки меняют направление каждый раз, когда ток питания меняется на противоположное.Это означает, что сила, действующая на катушку, всегда направлена ​​в одну сторону.

Фото: Внутри типичного универсального двигателя: основные части внутри среднего двигателя от кофемолки, которая может работать как от постоянного, так и от переменного тока. Серый электромагнит по краю — это статор (статическая часть), и он питается от катушек оранжевого цвета. Обратите внимание на прорези в коллекторе и прижимающиеся к нему угольные щетки, которые обеспечивают питание ротора (вращающейся части). Асинхронные двигатели в таких вещах, как электрические железнодорожные поезда, во много раз больше и мощнее этого, и всегда работают с использованием переменного тока высокого напряжения (AC) вместо постоянного тока низкого напряжения (DC) или переменного тока умеренно низкого напряжения в домашних условиях. который приводит в действие универсальные двигатели.

Электродвигатели прочие

В простых двигателях постоянного тока и универсальных двигателях ротор вращается внутри статора. Ротор представляет собой катушку, подключенную к источнику электропитания, а статор представляет собой постоянный магнит или электромагнит. Большие двигатели переменного тока (используемые в таких вещах, как заводские машины) работают немного по-другому: они пропускают переменный ток через противоположные пары магнитов, чтобы создать вращающееся магнитное поле, которое «индуцирует» (создает) магнитное поле в роторе двигателя, вызывая это вращаться.Подробнее об этом вы можете прочитать в нашей статье об асинхронных двигателях переменного тока. Если вы возьмете один из этих асинхронных двигателей и «развернете» его так, чтобы статор фактически превратился в длинную непрерывную дорожку, ротор может катиться по нему по прямой. Эта гениальная конструкция известна как линейный двигатель, и вы найдете ее в таких вещах, как заводские машины и плавучие железные дороги «магнитной левитации».

Еще одна интересная конструкция — бесщеточный двигатель постоянного тока (BLDC). Статор и ротор эффективно меняются местами, при этом несколько железных катушек статичны в центре, а постоянный магнит вращается вокруг них, а коммутатор и щетки заменяются электронной схемой.Вы можете прочитать больше в нашей основной статье о мотор-редукторах. Шаговые двигатели, которые вращаются на точно контролируемые углы, представляют собой разновидность бесщеточных двигателей постоянного тока.

Создание электродвигателя

Создание электродвигателя

Создание электродвигателя

Занятие, предназначенное для учителей, которые хотели бы продемонстрировать, просто и дешево, основные понятия электродвигателей. Эта деятельность безопасен и доступен по цене, подходит для детей старше 8 лет.

Фон

Электромагнит
Электродвигатель — это любое устройство, преобразующее электрическую энергию (что проходит через линии электропередач), механической энергии (то, что может колесо), обычно с помощью концепции, называемой электромагнетизмом. Когда катушка изолированного провода намотан на железный сердечник, такой как гвоздь, сильный магнитный создается поле, которое превращает ноготь в магнит. Как вы увидите, когда неизолированные части катушки вы будете соприкасаться со скрепками, через катушку протекает ток, превращая катушку в электромагнит.

(при подключении к аккумулятору и замыкающем полную цепь)

Электродвигатель
Поскольку притягиваются противоположные признаки магнита, катушка, которую мы создадим, пытается выровняться. (выровняйте) себя с магнитом, который мы разместим сбоку от батареи.


Когда катушка поворачивается к магниту, притяжение устраняется, потому что, как вы увидите, половина изоляции на одной стороне одного из проводов будут раздеты; таким образом, ток не может течь, и катушка не действовать как магнит.

Однако катушка продолжает вращаться из-за импульса, который она получила раньше. (когда он был намагничен).

Когда катушка заканчивает один полный оборот, цикл начинается снова, потому что неизолированная часть вращается, течет ток, и катушка намагничивается и притягивает неподвижный магнит.

Как собрать электродвигатель

Необходимые материалы:

Щелочная батарея 1 D или 4 батарейки AA с держателем для батареек
1Wide Rubber Band
2 больших скрепки
1 прямоугольный керамический магнит
Провод магнита большого калибра (вид с красной эмалевой изоляцией, не с пластиковым покрытием)
Дополнительно: Клей, небольшой деревянный брусок в качестве основы, одна трубка туалетной бумаги (для наматывание провода), мелкая наждачная бумага (для снятия красной изоляции)

Инструкции:

1) От конца проволоки (для хвоста) оставьте 3 дюйма и начинайте обматывать. проволока вокруг трубки от туалетной бумаги (или по размеру, как у туалетной бумаги окружность трубки).Оберните его 7 раз вокруг тюбика от туалетной бумаги. Отрежь проволокой, оставив еще один 3-дюймовый хвост на противоположной стороне оригинального хвоста. Оберните хвосты вокруг катушки, чтобы катушка удерживалась на месте.


2) На одном хвосте используйте наждачную бумагу или что-то еще, чтобы полностью удалить изоляция от провода. Оставьте около 1/4 дюйма изоляции на конце и где провод встречается с катушкой. На другом хвосте положите катушку плашмя. и слегка зачистите изоляцию только с верхней половины провода .Опять же, оставьте 1/4 дюйма полной изоляции на конце и в месте соединения провода. катушка.

3) Согните 2 скрепки в следующем положении.

4) Используйте резиновую ленту, чтобы удерживать скрепки на 2 концах батареи. (более длинная сторона идет на торец батареи)

5) Поместите магнит на ту сторону батареи, где скрепки приклеиваются. из

6) Поместите катушку на концы скрепки и наблюдайте.

Если все выполнено правильно, катушка должна вращаться бесконечно.Вам может понадобиться отрегулируйте уровень скрепок так, чтобы они вращались на ровной поверхности.

Видеть фотографий!!

Электрогенераторы | Физика

Цели обучения

К концу этого раздела вы сможете:

  • Рассчитайте ЭДС, наведенную в генераторе.
  • Рассчитайте пиковую ЭДС, которая может быть наведена в конкретной генераторной системе.
Электрические генераторы индуцируют ЭДС, вращая катушку в магнитном поле, как кратко обсуждается в разделе «Индуцированная ЭДС и магнитный поток».Теперь мы рассмотрим генераторы более подробно. Рассмотрим следующий пример.

Пример 1. Расчет ЭДС, индуцированной в катушке генератора

Катушка генератора, показанная на рисунке 1, поворачивается на одну четверть оборота (от θ = 0º до θ = 90º) за 15,0 мс. Круглая катушка с 200 витками имеет радиус 5,00 см и находится в однородном магнитном поле 1,25 Тл. Какая средняя наведенная ЭДС?

Рис. 1. Когда катушка генератора вращается на одну четверть оборота, магнитный поток Φ изменяется от максимального до нуля, вызывая ЭДС.

Стратегия

Мы используем закон индукции Фарадея, чтобы найти среднюю ЭДС, индуцированную за время Δ t :

[латекс] \ text {emf} = — N \ frac {\ Delta \ Phi} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Мы знаем, что N = 200 и Δ t = 15,0 мс, и поэтому мы должны определить изменение потока Δ Φ , чтобы найти ЭДС.

Решение

Поскольку площадь петли и напряженность магнитного поля постоянны, мы видим, что

[латекс] \ Delta \ Phi = \ Delta \ left (BA \ cos \ theta \ right) = AB \ Delta \ left (\ cos \ theta \ right) \\ [/ latex].{-3} \ text {s}} = 131 \ text {V} \\ [/ latex].

Обсуждение

Это практическое среднее значение, аналогичное 120 В, используемому в бытовой электросети.

ЭДС, рассчитанная в Примере 1 выше, является средним значением за одну четверть оборота. Какова ЭДС в любой момент времени? Он меняется в зависимости от угла между магнитным полем и перпендикуляром к катушке. Мы можем получить выражение для ЭДС как функции времени, рассматривая ЭДС движения на вращающейся прямоугольной катушке шириной × и высотой × в однородном магнитном поле, как показано на рисунке 2.

Рис. 2. Генератор с одной прямоугольной катушкой, вращающейся с постоянной угловой скоростью в однородном магнитном поле, создает ЭДС, синусоидально изменяющуюся во времени. Обратите внимание, что генератор похож на двигатель, за исключением того, что вал вращается для выработки тока, а не наоборот.

На заряды в проводах петли действует магнитная сила, потому что они движутся в магнитном поле. Заряды в вертикальных проводах испытывают силы, параллельные проводу, вызывая токи.Но те, кто находится в верхнем и нижнем сегментах, ощущают силу, перпендикулярную проводу, которая не вызывает тока. Таким образом, мы можем найти наведенную ЭДС, рассматривая только боковые провода. Движущаяся ЭДС равна ЭДС = Bℓv , где скорость v перпендикулярна магнитному полю B . Здесь скорость находится под углом θ к B , так что ее составляющая, перпендикулярная B , равна v sin θ (см. Рисунок 2).Таким образом, в этом случае ЭДС, индуцированная с каждой стороны, равна ЭДС = Bℓv sin θ , и они имеют одинаковое направление. Суммарная ЭДС вокруг контура тогда составляет

.

[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ theta \\ [/ latex].

Это выражение допустимо, но оно не дает ЭДС как функцию времени. Чтобы найти зависимость ЭДС от времени, предположим, что катушка вращается с постоянной угловой скоростью ω . Угол θ связан с угловой скоростью соотношением θ = ωt , так что

[латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ omega t \\ [/ latex].

Итак, линейная скорость v связана с угловой скоростью ω соотношением v = . Здесь r = w /2, так что v = ( w /2) ω и

[латекс] \ text {emf} = 2 B \ ell \ frac {w} {2} \ omega \ sin \ omega t = \ left (\ ell w \ right) B \ omega \ sin \ omega t \\ [ /латекс].

Заметив, что площадь петли составляет A = w , и учитывая N петель, мы находим, что

[латекс] \ text {emf} = NAB \ omega \ sin \ omega t \\ [/ latex]

— это ЭДС , индуцированная в катушке генератора из N витков и области A , вращающейся с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B .Это также можно выразить как

.

[латекс] \ text {emf} = {\ text {emf}} _ {0} \ sin \ omega t \\ [/ latex],

где

[латекс] {\ text {emf}} _ {0} = NAB \ omega \\ [/ latex]

— это максимальная (пиковая) ЭДС . Обратите внимание, что частота колебаний составляет f = ω / 2π , а период составляет T = 1/ f = 2π / ω . На рисунке 3 показан график зависимости ЭДС от времени, и теперь кажется разумным, что напряжение переменного тока является синусоидальным.

Рис. 3. ЭДС генератора направляется на лампочку с показанной системой колец и щеток. График показывает зависимость ЭДС генератора от времени. emf0 — пиковая ЭДС. Период равен T = 1/ f = 2π / ω, где f — частота. Обратите внимание, что сценарий E означает emf.

Тот факт, что пиковая ЭДС, ЭДС 0 = NABω , имеет смысл. Чем больше катушек, тем больше их площадь и чем сильнее поле, тем больше выходное напряжение.Интересно, что чем быстрее раскручивается генератор (больше ω ), тем больше ЭДС. Это заметно на велосипедных генераторах — по крайней мере, на более дешевых моделях. Один из авторов, будучи подростком, находил забавным ездить на велосипеде достаточно быстро, чтобы погасить его свет, пока ему не пришлось ехать домой без света одной темной ночью. На рис. 4 показана схема, по которой генератор может вырабатывать импульсный постоянный ток. Более сложные конструкции из нескольких катушек и разрезных колец могут обеспечить более плавный постоянный ток, хотя для создания постоянного тока без пульсаций обычно используются электронные, а не механические средства.

Рис. 4. Разделенные кольца, называемые коммутаторами, в этой конфигурации создают импульсный выходной сигнал ЭДС постоянного тока.

Пример 2. Расчет максимальной ЭДС генератора

Рассчитайте максимальную ЭДС, ЭДС 0 генератора, который был предметом примера 1.

Стратегия

После определения угловой скорости ω , ЭДС 0 = NABω может использоваться для нахождения ЭДС 0 . Все остальные количества известны.

Решение

Угловая скорость определяется как изменение угла в единицу времени:

[латекс] \ omega = \ frac {\ Delta \ theta} {\ Delta t} \\ [/ latex].

Одна четвертая оборота равна π / 2 радиан, а время равно 0,0150 с; таким образом,

[латекс] \ begin {array} {lll} \ omega & = & \ frac {\ pi / 2 \ text {rad}} {0.0150 \ text {s}} \\ & = & 104.7 \ text {rad / s } \ end {array} \\ [/ latex].

104,7 рад / с — это ровно 1000 об / мин. Подставляем это значение вместо ω и информацию из предыдущего примера в ЭДС 0 = NABω , что дает

[латекс] \ begin {array} {lll} {\ text {emf}} _ {0} & = & NAB \ omega \\ & = & 200 \ left (7.{2} \ right) \ left (1.25 \ text {T} \ right) \ left (104.7 \ text {rad / s} \ right) \\ & = & 206 \ text {V} \ end {array} \\ [/латекс].

Обсуждение

Максимальная ЭДС больше, чем средняя ЭДС 131 В, найденная в предыдущем примере, как и должно быть.

В реальной жизни электрические генераторы сильно отличаются от рисунков в этом разделе, но принципы те же. Источником механической энергии, вращающей катушку, может быть падающая вода (гидроэнергия), пар, образующийся при сжигании ископаемого топлива, или кинетическая энергия ветра.На фиг.5 — паровая турбина в разрезе; пар движется по лопастям, соединенным с валом, который вращает катушку внутри генератора.

Рисунок 5. Паровая турбина / генератор. Пар, образующийся при сжигании угля, ударяет по лопаткам турбины, вращая вал, соединенный с генератором. (Источник: Nabonaco, Wikimedia Commons)

Генераторы

, показанные в этом разделе, очень похожи на двигатели, показанные ранее. Это не случайно. Фактически, двигатель становится генератором, когда его вал вращается.В некоторых ранних автомобилях стартер использовался в качестве генератора. В Back Emf мы более подробно рассмотрим действие двигателя как генератора.

Сводка раздела

  • Электрический генератор вращает катушку в магнитном поле, вызывая ЭДС, задаваемую как функцию времени

    [латекс] \ text {emf} = 2 {B \ ell v} \ sin \ omega t \\ [/ latex],

    , где A — площадь витка N -витка, вращающегося с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B .

  • Пиковая ЭДС ЭДС 0 генератора равна

    ЭДС 0 = NABω

Концептуальные вопросы

  1. Используя RHR-1, покажите, что ЭДС на сторонах контура генератора на Рисунке 4 имеют одинаковое значение и, таким образом, складываются.
  2. Источником выработки электрической энергии генератора является работа по вращению его катушек. Как работа, необходимая для включения генератора, связана с законом Ленца?

Задачи и упражнения

1.Вычислите пиковое напряжение генератора, который вращает свою 200-витковую катушку диаметром 0,100 м со скоростью 3600 об / мин в поле 0,800 Тл.

2. При какой угловой скорости в об / мин пиковое напряжение генератора будет 480 В, если его 500-витковая катушка диаметром 8,00 см вращается в поле 0,250 Тл?

3. Какова пиковая ЭДС, генерируемая при вращении катушки с 1000 витками диаметром 20,0 см в магнитном поле Земли 5,00 × 10 −5 Тл, учитывая, что плоскость катушки изначально перпендикулярна полю Земли и вращается быть параллельно полю в 10.0 мс?

4. Какова пиковая ЭДС, генерируемая радиусом 0,250 м, катушка с 500 витками вращается на одну четверть оборота за 4,17 мс, первоначально ее плоскость перпендикулярна однородному магнитному полю. (Это 60 об / с.)

5. (a) Велогенератор вращается со скоростью 1875 рад / с, создавая пиковую ЭДС 18,0 В. Он имеет прямоугольную катушку размером 1,00 на 3,00 см в поле 0,640 Тл. Сколько витков в катушке? (b) Практично ли такое количество витков провода для катушки 1,00 на 3,00 см?

6. Integrated Concepts Эта проблема относится к велосипедному генератору, рассмотренному в предыдущей задаче. Он приводится в движение колесом диаметром 1,60 см, которое катится по внешнему ободу велосипедной шины. а) Какова скорость велосипеда, если угловая скорость генератора составляет 1875 рад / с? (b) Какова максимальная ЭДС генератора, когда велосипед движется со скоростью 10,0 м / с, учитывая, что в исходных условиях она составляла 18,0 В? (c) Если сложный генератор может изменять собственное магнитное поле, какая напряженность поля ему потребуется при 5.00 м / с для создания максимальной ЭДС 9,00 В?

7. (a) Автомобильный генератор вращается со скоростью 400 об / мин при работе двигателя на холостом ходу. Его прямоугольная катушка с 300 витками, 5,00 на 8,00 см вращается в регулируемом магнитном поле, так что она может производить достаточное напряжение даже при низких оборотах в минуту. Какая напряженность поля необходима для создания пиковой ЭДС 24,0 В? (b) Обсудите, как эта требуемая напряженность поля сравнивается с имеющейся у постоянных магнитов и электромагнитов.

8. Покажите, что если катушка вращается с угловой скоростью ω , период ее выхода переменного тока равен 2π / ω .

9. Катушка с 75 витками диаметром 10,0 см вращается с угловой скоростью 8,00 рад / с в поле 1,25 Тл, начиная с плоскости катушки, параллельной полю. а) Что такое пиковая ЭДС? (б) В какое время впервые достигается пиковая ЭДС? (c) В какое время ЭДС становится наиболее отрицательной? (d) Каков период выходного напряжения переменного тока?

10. (a) Если ЭДС катушки, вращающейся в магнитном поле, равна нулю при t = 0 и увеличивается до своего первого пика при t = 0.100 мс, какова угловая скорость катушки? б) В какое время наступит его следующий максимум? (c) Каков период вывода? (d) Когда выход составляет первую четверть от максимума? (e) Когда это следующая четверть от максимума?

11. Необоснованные результаты Катушка на 500 витков с площадью 0,250 м 2 вращается в поле Земли 5,00 × 10 −5 Тл, создавая максимальную ЭДС 12,0 кВ. (а) С какой угловой скоростью нужно вращать катушку? б) Что неразумного в этом результате? (c) Какое предположение или предпосылка ответственны?

Глоссарий

электрогенератор:
устройство для преобразования механической работы в электрическую энергию; он индуцирует ЭДС, вращая катушку в магнитном поле
ЭДС, индуцированная в катушке генератора:
эдс = NAB ω sin ωt , где A — площадь витка витка N , вращающегося с постоянной угловой скоростью ω в однородном магнитном поле B за период времени т
пиковая ЭДС:
ЭДС 0 = NABω

Избранные решения проблем и упражнения

1.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *