Чип и дип динамики. Динамика неустановившихся режимов движения мобильного колесного робота: анализ и оптимизация

Gzom

Электронный Мутант

2 Ноя 2009

• #12

Господа! Кто сможет в Москве поставить диагноз динамику:?
Можно сделать — нельзя сделать. ?

Динамика неустановившихся режимов движения мобильного колесного робота по прямолинейной и криволинейной траекториям

Автореферат диссертациина тему «Динамика неустановившихся режимов движения мобильного колесного робота по прямолинейной и криволинейной траекториям»

На правах рукописи

Аль-Еззи Абдулракеб Сайд Яхья

ДИНАМИКА НЕУСТАНОВИВШИХСЯ РЕЖИМОВ ДВИЖЕНИЯ МОБИЛЬНОГО КОЛЕСНОГО РОБОТА ПО ПРЯМОЛИНЕЙНОЙ И КРИВОЛИНЕЙНОЙ ТРАЕКТОРИЯМ

01.02.06-Динамика, прочность машин, приборов и аппаратуры

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

1 6 ИЮН 2011

Курск 2011

4850148

Работа выполнена на кафедре Теоретической механики и мехатроники государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Юго-Западный государственный университет», г. Курск

Научный руководитель заслуженный деятель науки РФ,

доктор технических наук, профессор Яцун Сергей Федорович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор

Савин Леонид Алексеевич

кандидат технических наук Сапронов Константин Александрович

Ведущая организация ГОУ ВПО «Воронежский

государственный технический университет»

Защита состоится «29» июня 2011 г. в 12.00 на заседании совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.105.01 при Юго-Западном государственном университете по адресу: г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94, конференц-зал.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Юго-Западного государственного университета.

Автореферат разослан «27» мая 2011 г.

Ученый секретарь совета по защите докторских и кандидатских диссертаций Д 212.105.01 к.т.н„ доцент

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время в мире интенсивно расширяется область использования мобильных роботов. Для успешного выполнения обширного круга задач роботы должны обладать высокой маневренностью, быстродействием и точностью движения по заданным траекториям. Кроме этого робот должен обладать способностью к интерпретации, планированию и автоматическому выполнению полученных заданий, используя как бортовую, так и внешнюю вычислительные системы.

Область применения колесных мобильных роботов чрезвычайно разнообразна и включает такие важные сферы человеческой деятельности, как автоматизированное производство, строительство, космос, оборона, медицина, сельское хозяйство и т.д. Особенно высокие требования предъявляются к сервисным роботам, выполняющим технологические задачи в условиях взаимодействия с человеком. При этом важно обеспечить возможность достижения заданной цели в неопределенной внешней среде, избегая столкновения со стационарными препятствиями и подвижными объектами.

Активное поведение колесных роботов в сложном окружении достигается при использовании новых кинематических схем, а также развитых систем измерения, очувствления и управления. Исследованию движения колесных роботов посвящены работы многих отечественных исследователей, в том числе В.М. Буданова, Е.А. Девянина, СЛ. Зенкевича, Ю.Г. Мартыненко, Д.Е. Охоцимского, В.Е. Павловского, Ю.В. Подураева, A.M. Формальского, а также и зарубежных ученых: G. Bastin, G. Campion, С. Canudas de Wit, W. Dixon, Y.H. Fung, A. Isidori и др.

В то же время вопросы быстрого пуска робота, разгона и выхода на заданный уровень скорости изучены недостаточно. Однако именно здесь скрываются резервы повышения быстродействия робота.

Таким образом, актуальность темы исследования определяется необходимостью создания более совершенных систем управления пусковыми режимами колесных роботов, удовлетворяющих современным требованиям к качественным и количественным характеристикам движения и учитывающих нелинейные свойства математических моделей управляемых объектов.

Объектом исследования является колесный мобильный робот с двумя ведущими колесами, оснащенный системой форсированного управляемого пуска.

Целью диссертации является повышение эффективности движения мобильного робота за счёт разработки и создания методов расчёта неустановившихся режимов.

Методы исследования. Для решения поставленных задач использовались различные разделы теоретической механики, теории механизмов и машин, теории автоматического управления, методы математического моделирования динамических систем. При создании программных продуктов использованы математические пакеты MathCAD, Matlab/Simulink.

Для достижения поставленной цели решены следующие задачи:

1. Разработка математической модели движения робота при пуске по прямолинейной и криволинейной траекториям. Моделирование и исследование динамики движения робота при различных стратегиях управления пуском робота.

2. Разработка системы управления движением робота в период пуска и при различных стратегиях управления, обеспечивающих быстрый разгон робота.

3. Разработка математической модели движения мобильного колесного робота по прямолинейной траектории с учетом упруговязкого элемента в подвеске и трения качения и скольжения. Определение условий равновесия робота в процессе пуска. Выявление закономерностей, определяющих разгон робота для различных законов управления.

4. Моделирование системы управления движением робота по различным траекториям.

5. Синтез регулятора, использование которого может обеспечить управление движением по траектории с заданной точностью.

6. Разработка конструкции экспериментального мобильного колесного робота для реализации алгоритмов управления движением.

7. Разработка системы навигации для решения задачи управления движением робота по заданной траектории.

Достоверность научных положений и результатов. Основные научные результаты диссертации получены на основе математического аппарата неголономной механики, теории автоматического управления, а также методов экспериментальных исследований. Результаты экспериментальных исследований согласуются с теоретическими результатами.

Научная новизна работы заключается в совершенствовании математических моделей, описывающих динамику управляемого движения робота при пуске по прямолинейной и криволинейной траекториям и с учетом упруговязкого элемента в подвеске, выявлении параметров движения робота, соответствующих различным его режимам: с проскальзыванием и без проскальзывания ведущих колес, с отрывом и без отрыва ведущего колеса от плоскости опоры.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Математическая модель движения робота при пуске по прямолинейной и криволинейной траекториям, отличающаяся тем, что учтены трение качения и трение скольжения и используется электропривод ограниченной мощности.

2. Зависимость времени пуска от закона управляющего напряжения в системе управления движением робота в период пуска и предложена стратегия форсированного управления, обеспечивающая быстрый разгон робота, что повышает быстродействие в 3,5 раза по сравнению с традиционным пуском.

3. Зависимости скорости разгона робота от параметров управляющего напряжения, позволившие синтезировать регулятор, использование которого обеспечивает управление движением по траектории с погрешностью до 5%.

4. Математическая модель движения мобильного робота с учетом уп-руговязкого элемента в подвеске, позволяющая установить, что с уменьшением жесткости упругого элемента время переходного процесса возрастает.

Практическая ценность работы состоит в разработке экспериментального образца, оснащенного системой навигации и планирования траектории на основе инфракрасного локатора, для решения задачи управления движением робота по заданной траектории. Этот робот спроектирован на основе методики расчета пусковых режимов предложенных в работе. Этот образец может быть использован для проведения экспериментальных исследований в рамках решения задач мехатроники. Созданные методики расчета роботов могут применяться при проектировании сервисных роботов, роботов по борьбой с чрезвычайными ситуациями, а также может применяться в учебном процессе.

Апробация работы. Основные результаты работы докладывались и обсуждались на вузовской научной конференции студентов и аспирантов в области научных исследований «Молодежь и XXI век» (г. Курск, 2009), IV Международной научно-технической конференции «Вибрация-2010» (г. Курск, 2010), V научно-технической конференции аспирантов и молодых ученых (г. Ковров, 2010), II Международной молодёжной научной конференции «молодёжь и XXI век»(г. Курск, 2010), Всероссийской научной школе для молодежи «Мехатроника, робототехника. Современное состояние и тенденции развития» (г. Курск, 2011), Всероссийской научно-технической конференции Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве (г. Курск, 2011).

Публикации. По теме диссертационной работы опубликовано 17 научных работ в том числе: 15 статей (из них 3 статьи в изданиях, рекомендованных перечнем ВАК РФ), 1 свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ и 1 патент на полезную модель.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, заключения, списка использованной литературы (103 наименования). Текст диссертации изложен на 158 страницах машинописного текста, включает 118 рисунков, 1 таблицу.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность темы диссертации, сформулированы цель и задачи диссертации, показана новизна и практическая значимость полученных результатов.

В первой главе рассмотрены различные типы роботов, приведена структура исполнительных систем мобильных роботов, проведен анализ существующих моделей колесных модулей мобильных роботов.

Во второй главе разработана математическая модель движения трёхколёсного робота по прямолинейной траектории с двумя ведущими колесами. Расчетная схема робота показана на рис.1. Рассматриваемый в работе робот, движется в неподвижной системе координат Охуг, причем предполагается, что робот находится все время в вертикальной плоскости Оху с координатой г=0.

Робот состоит из ведущего колеса 1, установленного на валу управляемого электродвигателя постоянного тока, который неподвижно закреплен на корпусе робота 2, и поддерживающего рояльного колеса 3. В дальнейшем принято, что элементы робота — недеформируемые твердые тела, а при взаимодействии ведущего колеса с шероховатой поверхностью возникают нормальная реакция, сила трения и момент трения качения. На рояльное колесо действует только нормальная реакция. шд — — (т2д12 — ¿с1е)|;

У01Ф1 = (т2д12 — ¿с1е) б + ¿с1е + / — (т2д12 — ¿с1е)| г; (2)

«И

¿ —+Ю + сшф1 = 1/(0.

В соответствии с законом Кулона, условием перехода к движению робота с проскальзыванием колеса является = ЕЦ) = /Л/г. При отсутствии скольжения, то есть при К= О, — тгфг. Если = , то переходим к уравнениям (2).

Рассчитываем функции Х1(0, (р)(0 и ¡(0 в соответствии с системой уравнений (2), при этом на каждом временном шаге контролируем ¿(Е) и ф(£). Если = ф(£), процесс скольжения прекращается и мгновенный центр скоростей перемещается в точку контакта колеса с поверхностью.

Рассмотрим различные способы управления в пусковом режиме. На рис. 2 приведен график зависимости напряжения питания, поступающего на обмотки якоря электродвигателя. Далее рассматривается кусочно-постоянный 2-этапный алгоритм управления.

« » ► гч 1, с

Рис. 2. Зависимость управляющего напряжения от времени

Данный алгоритм характеризуется 4-мя параметрами: (/;, II:, ¡2, изменение которых влияет на разгон робота.

Далее приведены примеры вычисления основных параметров робота в зависимости от времени. На первом этапе рассматривается традиционный пуск робота при постоянном управляющем напряжении, равном 12 В (рис.3.,а). Время выхода на заданную угловую скорость 40 р/с составляет 12 с, а ток в цепи якоря не превышает 3,8 А (рис.3,в).

Для уменьшения времени разгона применим двухэтапный алгоритм кусочно-постоянного напряжения, приведенный на рис.4.

На первом этапе на обмотки якоря поступает напряжение 15 В. Далее, на втором этапе напряжение в течение 2 с увеличивается до ЗОВ, а потом остается постоянным на уровне 12 В. Анализируя график, приведенный на рис. 4,6 видим, что время пуска равно 3,5 с, а уровень тока не превышает 8,5 А.

Анализ полученных результатов показал, что форма управляющего напряжения существенно влияет на характер изменения угловой скорости ведущего колеса и скорости корпуса робота. Выбирая рациональный закон управления, удается снизить время пуска приблизительно в 3,5 раза, по сравнению с пуском при постоянном напряжении.

0 5 Ю 15 20

Рис.4. Зависимости управляющего кусочно-постоянного напряжения (а), угловой скорости вращения ведущего колеса (б) и тока в цепи якоря электродвигателя (в), от времени Для обеспечения гарантированной заданной скорости как в пусковых, так и установившихся режимах предлагается оснастить робот системой управления с обратной связью (рис.5).

Система работает следующим образом. Для пуска робота использован двухэтапный алгоритм управления напряжением. При подаче управляющего напряжения и, которое зависит от отклонения реальной скорости от заданной, происходит корректировка угловой скорости ведущего колеса. При этом на этапе разгона, то есть при сй<®зад, реализуется двухэтапный алгоритм подачи управляющего напряжения.

Рис.5. Схема робота с системой управления, оснащенной обратной связью

/ …../ ……………………….

/ /

/………………………………

& 0,002 с

Рис. ,то (У =2С/„0М (12 В). В противном случае, при со>шзад, II =ином.

После того как робот достигает заданной угловой скорости система управления осуществляет стабилизацию этого значения с ошибкой не более 0,01. Далее приведены диаграммы, иллюстрирующие пуск робота с автоматической системой управления (рис.6).

В третьей главе разработана математическая модель, описывающая движение колесного робота, оснащенного упруговязким элементом в подвеске. При перемещении робота по неровным поверхностям необходимо обеспечить демпфирование колебаний корпуса робота. Для этого корпус робота должен быть связан с ведущими колесами с помощью упруговязкого элемента. Схема такого робота представлена на рис. 7. Робот состоит из корпуса 0)Е заданного геометрического размера, рычага ОБ, шарнирно установленного на корпусе и связанного с ним упруговязким элементом, и ведущего колеса О. Все элементы робота совершают плоскопараллельное движение без отрыва от поверхности. Ведущие колеса двигаются без проскальзывания. Масса рычага ОБ равна нулю.

Для описания движения робота обобщенными координатами являются Ф1 иср2.

Величины деформации

А= _

= т/С-сэшфг + ecosp)2 + fa + азн1ф2 +(Ь + с) cas(p2 — г — \0D — е\ sin р)2

-У(-с)2 + fa + а — г)2 =__

т]с2 sin2 ф2 — 2cesin<p2 cosp + e2cos2 р + (а + Psin(<p2 + О +у)2 — фг -ri + OD sin р — (а — d) sin ф2 — b cos ф2 = 0, (3)

(а — d) sin ф2 + Ь cos <р2 — г + rt (4) =-Ш-•

Анализ формул (3) и (4) показывает, что деформация пружины Д зависит от угла поворота корпуса робота ф2: Д= Д(ф2).

Уравнения, позволяющие найти нормальную реакцию N2 и силу упругости Р23, имеют вид:

Ргз =N2- т2д — i [W2(c + b) — m2g(c + b- bj]; Ni = (m2 + mjg — %

1

N2=-

c + b)

e + ei

Мэд + —-—m2g(c + b-bx)+ m2ge1

Для построения математической модели робота с учетом упруго элемента использованы уравнения Лагранжа 2-го рода. ! — (т! + т2)я 12 В главе также установлены закономерности движения с учетом свойств упруговязкого элемента, установленного в подвеске робота. Получены зависимости изменения скорости робота для различных параметров упруговязкого подвеса.

Зависимости углового ускорения, скорости и угла поворота ведущего колеса и корпуса робота от времени приведены на рисунках 8,9. а) б)

Рис.8. Зависимости углового ускорения (а,б), скорости (в,г), и угла поворота (д,е) ведущего колеса и корпуса робота соответственно от времени при использовании

с = 50 Н/М

а) б)

Рис.9. Зависимости углового ускорения (а,б), скорости (в,г), и угла поворота (д,е) ведущего колеса и корпуса робота соответственно от времени при использовании с = 500 Н/М

Анализ зависимостей угловых ускорений, скоростей и углов поворота ведущего колеса и корпуса робота показал, что с ростом жесткости упругого элемента возрастает частота колебаний корпуса, а время этих колебаний уменьшается

В четвертой главе построена математическая модель, описывающая поведение мобильного колесного робота с двумя ведущими колесами, рассмотрены принципы организации движения по программной траектории.

Общий вид прототипа мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами и общий вид прототипа робота с упруго вязким элементом в подвеске показаны на рисунке 10. Этот робот спроектирован на основе методики расчета пусковых режимов предложенных в работе. Результаты экспериментальных исследований подтверждают теорию того что, стратегия форсированного управления, обеспечивающая быстрый разгон робота, повышает быстродействие в 3,5 раза по сравнению с традиционным пуском, а также подтверждает тот факт что, жесткость упруговязкого элемента в подвеске, существенно изменяет время переходного процесса увеличивая его с уменьшением жесткости.

Рис. 10 Общий вид прототипа мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами (а), общий вид прототипа робота с упруговязким элементом в подвеске (б): 1-ИК локатор, 2- упруговязкий элемент, 3-ЭД, 4-корпус, 5-ведушие колеса, 6-рычаг

Было смоделировано и исследовано движение робота по сложной криволинейной траектории. Рассмотрим движение робота М по траектории, представляющей собой кривую, состоящую их двух четвертей окружности; причем точка М движется по этой.

Результаты моделирования при различных начальных значениях курсового угла приведены на рис. 11, радиус четвертей окружности, из которых состоит траектория, Я=0,5 м.

Из графиков видно, что на первой половине траектории характер поведения системы различен, это объясняется наличием начального угла поворота в ориентации робота относительно неподвижной системы координат ХОУ.

На второй половине траектории характер движения робота не зависит от начального угла поворота относительно неподвижной системы координат.

Графики напряжений, которые необходимо подать на двигатели робота, для обеспечения движения по заданной траектории представлены на рис. 12.

Анализируя полученные графики, можно сделать вывод, что для робота с указанными параметрами можно реализовать заданное программное движение с высокой точностью до 95%.

а) б)

П, рад/сек

Л.сек

‘/V \ 4

/ у-……………….

Рис. 11. Зависимости курсового угла (а), угловой скорости (б) и линейной скорости робота (в) от времени при различных начальных условиях: 1 — \|/0=0°, 2 — уо=10°,

3-ч/0=45°, 4-\|/0=-25°

IV, в

-А

б)

Рис. 12. Зависимости напряжения на левом(а), и на правом двигателе(а), от времени при различных начальных условиях: 1 — *|/о=0°, 2 — ч/о=10°, 3 — уо=45°,4 — ц/о=-25°

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ И РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

В диссертации предложено решение актуальной задачи повышения эффективности движения мобильного робота, оснащенного системой управляемого пуска, за счёт разработки и создания методов расчёта неустановившихся режимов. Проведенные исследования позволили получить следующие результаты:

1. Разработана математическая модель движения мобильного колесного робота по прямолинейной траектории с учетом трения качения и сколь-

жения. Сформулированы условия пуска и проскальзывания ведущего колеса. Выявлены закономерности, определяющие разгон робота для различных законов управления, установлено, что импульсное форсированное управление при пуске повышает быстродействие (в 3,5 раза).

2. Разработана математическая модель движения мобильного колесного робота по прямолинейной траектории с учетом упруговязкого элемента в подвеске и трения качения и скольжения с использованием уравнения Ла-гранжа 2-го рода. Выявлены закономерности, определяющие разгон робота при различных значениях жесткости упругого элемента. Установлено, что увеличение жесткости снижает время колебательного процесса робота.

3. Разработана математическая модель движения мобильного колесного робота по криволинейной траектории для различных управляющих параметров, рассматриваемая как неголономная система, в основе которой используются уравнения Маджи. В состав модели входят механическая, электрическая и управляющая подсистемы. Предложены различные стратегии форсированного управления при повороте.

4. Методом численного моделирования исследована динамика движения колесного мобильного робота по S-образной траектории; выявлены параметры системы, обеспечивающие максимально точное прохождение заданной траектории при различных начальных условиях.

5. Разработана система управления движением по заданной траектории и проведено компьютерное моделирование движения мобильного колесного робота по типовым траекториям. Предложена методика определения отклонения от заданной траектории.

6. С учетом результатов моделирования разработана конструкция колесного мобильного робота с двумя ведущими колесами, отличающегося тем, что блок питании позволяет кратковременно создавать напряжение питания, превышающее номинальное в три раза.

7. Рассчитаны необходимые конструктивные параметры. Построена система управления, позволяющая осуществлять движение робота как в режиме пуска и разгона, так и по траектории, определяемой системой локальной навигации на базе инфракрасного локатора.

Основное содержание диссертации изложено в следующих работах: Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ

1. Аль-Бззи, A.C. Исследование пусковых режимов движения колесного транспортного агрегата [Текст] / A.C. Аль-Еззи, A.C. Яцун, И.М. Ахма-дулин // Вестн. Курск, гос. С.-х. акад. — Курск,2011. № 2. — С. 78-80.

2. Аль-Еззи, A.C. Мобильный робот с двумя ведущими колесами и управлением по инфракрасному маяку [Текст] / A.C. Аль-Еззи, С.Ф. Яцун // Изв. ЮЗГУ. — Курск, 2011.-№3. — С. 115-127.

3. Бартенев, В.В. Математическая модель движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами по горизонтальной шероховатой

плоскости [Текст] / B.B. Бартенев, С.Ф. Яцун, A.C. Аль-Еззи // Изв. Самар. науч. центра РАН. -2011. — №4 — С. 68-74.

Статьи, материалы конференций;

4. Аль-Еззи, A.C. Анализ методов и способов движения мобильных роботов [Текст] / A.C. Аль-Еззи, С.И. Савин //Молодёжь и XXI век: материалы I Междунар. молодёжной науч. конференции. — Курск, 2009. — 4.3. -С. 34-37.

5. Савин, С.И. Проектирование конструкции мобильного робота, оснащенного системой технического зрения [Текст] / С.И. Савин, A.C. Аль-Еззи // Современные инструментальные системы, информационные технологии и инновации: материалы VII Междунар. Науч.-техн. конф. — Курск, 2010.-С. 165-169.

6. Савин, С.И. Конструкция и система автоматического управления мобильного робота, оснащенного системой технического зрения [Текст] / С.И. Савин, A.C. Аль-Еззи // управляемые вибрационные технологии и машины: сб. науч. ст. Курск, гос. техн. ун-т. — Курск, 2010. — Т.2 — С. 258-161.

7. Савин, С.И. Мобильный робот, оснащенный системой ориентации, основанной на использовании видеосенсора [Текст] / С.И. Савин, A.C. Аль-Еззи // Вооружение, технология, безопасность, управление: материалы V науч.-техн. конф. аспирантов и молодых ученых: в 6 ч. — Ковров, 2010. — ч. 1.-С. 38-46.

8. Савин, С.И. Моделирование движения мобильного колёсного робога [Текст] /С. И. Савин, A.C. Аль-Еззи // Молодёжь и XXI век: материалы II Междунар. молодёжной науч. конф.: в 3 ч. — Курск, 2010 — ч.1. — С. 196-200.

9. Савин, С.И. Методы распознавания препятствий мобильного робота, оснащенного системой технического зрения [Текст] / С.И. Савин, A.C. Аль-Еззи, И.А. Томакова // Молодёжь и XXI век: материалы II Междунар. молодёжной науч. конф.: в 3 ч. — Курск, 2010. -ч.1. — С. 200-204.

10. Савин, С.И. Система автоматического управления мобильного колёсного робота [Текст] / С.И. Савин, A.C. Аль-Еззи // Применение инновационных технологий в научных исследованиях: материалы Междунар. На-уч.-практи. конф. — Курск, 2010. — С. 280-284.

11. Савин, С.И. Программное обеспечение мобильного робота [Текст] / С.И. Савин, A.C. Аль-Еззи, С.Ф. Яцун // В мире научных открытий. — 2010. №4 (10), Ч. 7. С.142-144

12. Бартенев, В.В. Динамика управляемого движения мобильного робота с двумя независимыми ведущими колесами [Текст] / В.В. Бартенев, A.C. Аль-Еззи, С.Ф. Яцун // Мехатроника, робототехника: Современное состояние и тенденции развития: Сб. науч. ст. Всерос. науч. школы для молодежи-Курск 2011.-С. 156-178.

13. Аль-Еззи, A.C. Моделирование управляемого движения робота в повороте колесами [Текст] / A.C. Аль-Еззи // Всерос. Науч. школы для моло-

дежи Мехатроника, робототехника. Современное состояние и тенденции развития: Сб. науч. ст.-Курск 2011. — С. 41-53.

14. Аль-Еззи, A.C. Исследование пусковых режимов колесного мобильного робота [Текст] / A.C. Аль-Еззи // Известия ЮЗГУ. Серия «Техника и технологии» — 2011-№3. — С. 40-49.

15. Пат. на полезную модель №99253 Российская Федерация: МПК H01S 3/00. Мобильный робот с оптронной матрицей [Текст] / Яцун С.Ф., Бартенев В.В., Савин С.И., Аль-Еззи А.; заявитель и патентообладатель ГОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет». — №2010124311/28; заявл. 15.06.2010; опубл. 10.11.2010, Бюл. №31.

16. Аль-Еззи, A.C. Исследование и моделирование пусковых режимов колесного мобильного робота [Текст] / A. C. Аль-Еззи // Новые технологии в научных исследованиях, проектировании, управлении, производстве: материалы Всерос. Науч.-техн. конф. — Воронеж, 2011. — С. 119-121.

17. Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2011613404. Управлияющая программа мобильного колесного робота Vision Robot / Савин С.И., Аль-Еззи A.C.; правообладатель ГОУ ВПО «Юго-Западный государственный университет». № 2011611739; заявл. 16.03.2011; зарегистр. 29.04.2011.

Подписано в печать 01.05.2011. Формат 60×84 1/16. Печ. Л. 1,0. Тираж 130 экз. Заказ Юго-Западный государственный университет 305040, г. Курск, ул. 50 лет Октября, 94 Отпечатано в ЮЗГУ.

про динамики в торпеду Volvo 940 — Клуб Вольво

Poland

Joined

Jan 29, 2010

Messages

29,497

Марка машины

Volvo

Модель Volvo

XC90 I P2

Регион

Москва

Имя

Александр

• Oct 20, 2010

• #2

abanamat, На сколько помню, (давно было) там что-то изначально с сопротивлением, то ли 6, то ли 8 Ом. Т.е. не родные по 4 Ома пихать нельзя. В задней полке ничего не было запихнуто, но я поменял всё на отечественные, в дверях по крайней мере, вынув динамики из каких-то колонок, типа 15 АС и чегой-то… Сумел упаковать под штатные решётки, путём каких-то вставок…. Но низов всё равно было маловато… Взял активный саб, с внутренним усилителем — и это уже была другая песня. Саб правда ставил через выключатель, ибо он получался всегда запитаным. Всё. Чего и как в деталях не очень помню, но звучало всё это хозяйство знатно….

Upvote 0 Downvote

frozen

Joined

Nov 26, 2007

Messages

11,107

Age

41

Марка машины

Volvo

• Oct 21, 2010

• #3

abanamat, те нужно или штатные 940 пищалки (они в сборе как раз встают на штатное место, где у тебя просто сетка) — ищи на разборках, от 960/ы90 не подойдут, или бери компонентную акустику с кроссоверами. Проблема вкорячить мидбас в штатные места 940 в дверях: 13 малы, 15 — будут торчать…

Last edited: Oct 21, 2010

Upvote 0 Downvote

dadsnake

Joined

Dec 19, 2005

Messages

16,622

Age

45

Марка машины

Volvo

Модель Volvo

V70 I P80

Модель

2,5TDi

Регион

Калининградская область

Имя

Димa

• Oct 21, 2010

• #4

Надо посмотреть, какой-там размер гнезда и пробовать что-нибудь найти по разным магазинам электроники, вот в Чипе что-то есть http://www. chipdip.ru/catalog/show/…1625=&p.1626=8&p.1627=&p.1628=&p.1629=&sklad=

Я вкорячил 165 (http://www.hifi-trade.ru/index.php?productID=11241681) — но это конечно колхозинг ещё тот — самому стыдно. Хотя, когда двери закрыты, в глаза особо и не бросается… Вот до сих пор не решил, что болгаркой обработать — кусок динамика или защитную сетку, что бы она лучше прилегала… Сетку жалко портить… Торчит кусок динамика, скорее всего его попробую аккуратно отпилить (отрезать) — как раз по месту, где отпечаток от декоративной сетки… :dum

А 130 будут наверное в самый раз http://www.hifi-trade.ru/index.php?productID=11241680

Last edited: Oct 21, 2010

Upvote 0 Downvote

Sedrik

Постоянный участник сообщества

Joined

Dec 7, 2007

Messages

783

Age

40

Марка машины

Volvo

Имя

Алексей

• Oct 21, 2010

• #5

dadsnake said:

Я вкорячил 165 — но это конечно колхозинг ещё тот — самому стыдно. Хотя, когда двери закрыты, в глаза особо и не бросается… Вот до сих пор не решил, что болгаркой обработать — кусок динамика или защитную сетку, что бы она лучше прилегала… Сетку жалко портить… Торчит кусок динамика, скорее всего его попробую аккуратно отпилить (отрезать) — как раз по месту, где отпечаток от декоративной сетки… :dum

Click to expand…

Вот это жеесть!!! Отпилишь — и дин в помойку. Имхо менно по месту предполагаемого реза и приклеен диффузр

Upvote 0 Downvote

dadsnake

Joined

Dec 19, 2005

Messages

16,622

Age

45

Марка машины

Volvo

Модель Volvo

V70 I P80

Модель

2,5TDi

Регион

Калининградская область

Имя

Димa

• Oct 21, 2010

• #6

Sedrik said:

Вот это жеесть!!! Отпилишь — и дин в помойку. Имхо менно по месту предполагаемого реза и приклеен диффузр

Click to expand…

Будет хороший повод поставить 130… :bugoga

Upvote 0 Downvote

abanamat

Joined

Apr 17, 2007

Messages

1,045

Марка машины

Ford

Регион

Санкт-Петербург

• Oct 21, 2010

• #7

dadsnake, Отец родной! Это Вы мне про двери… Видел я какие-то небольшие коаксиалы Hertz, которые при работе лобзиком по торпеде встанут в район штатного места. .. Что при этом будет с декоративными решётками станет известно не раньше того, как начнёшь их прилаживать на место… При этом шанс, что после такого апгрейда придётся менять все жинамики по кругу, очень велик. Этого хотелось бы избежать. И не только потому, что с отсутствием работы нету денег, а сколько потому, что имеющееся звучание вполне устраивает соотношением «цена/качество»…
А вот за ссылку на «чип и дип» спасибо! Там я не бывал по этому поводу — надо зайти и прогуляться там с решёточкой/держателем из моей торпеды.

Upvote 0 Downvote

dadsnake

Joined

Dec 19, 2005

Messages

16,622

Age

45

Марка машины

Volvo

Модель Volvo

V70 I P80

Модель

2,5TDi

Регион

Калининградская область

Имя

Димa

• Oct 21, 2010

• #8

Ну да — про двери! У меня в них стоял какой-то порванный китай. .. В те маленькие решёточки у лобовухи я даже как бы и не пробовал ползать. Но если у тебя в дверях нормальный звук и не хватает только высокочастотного тыц-тыца, то можно попробовать туда замутить что-нибудь :dum

Last edited: Oct 21, 2010

Upvote 0 Downvote

Как ремонтируется авто динамики — АвтоТоп

Содержание

• Устройство типичного динамика акустики
  • Классификация динамиков акустики
  • Устройство динамиков акустической системы
  • Диапазон динамика акустической системы
• Самые интересные ролики на Youtube
  • Страницы 1 2 3 4 5 6 7 8
• Read Me.
• Как устроена динамическая головка?
• Какие бывают неисправности динамиков?
• Как выявить неисправный элемент динамика без разборки?
• Как заменить гибкие выводы динамика?

Акустические системы делят на активные, пассивные, разница ограничена наличием внутри микросхем обработки звука, питаемых электрическим током. Усилители, фильтры, интерфейсы считывания флэш-носителей, расшифровки сжатых форматов звука. В последнем случае акустическая система приближается функционалом проигрывателю. Рассмотрим, что делать, когда не работают динамики. Колонки включают несметное число устройств воспроизведения звука, читателям интересно, как ремонтируют акустические системы своими руками. Понадобится специальный клей. В бытность СССР БФ 4,АК 20. Соответственно (основе клея) подбирают растворители. Понадобится, разбирая, демонтировать соединение, починить акустическую систему самостоятельно.

Устройство типичного динамика акустики

Подвижная часть с жесткой тарелкой создает колебания воздуха, воспринимаемые человеческим ухом.

Классификация динамиков акустики

Вести ремонт акустических систем своими руками, сомневаясь, как работает устройство, полагается, используя принцип — не навредить. Вне зависимости от размеров динамик акустической системы образован электрической, механической частями. Первая сформирована преимущественно катушками индуктивности. Вторая включает постоянный магнит, мембрану. Приводим неполную классификацию динамиков акустических систем.

• Электродинамические устройства воспроизведения образуют три класса, объединяет концепции наличие магнита, движущейся мембраны:

1. Катушечные построены по принципу, известному владельцам (ремонтникам) газовых колонок. Магнитное кольцо при подаче напряжения дросселя заставляет двигаться мембрану, согласно закону поданного тока звуковой частоты.
2. В ленточных роль переменного магнита выполняет узкий гофр. Никакой катушки, понятное дело, внутри. Для применения динамиков требуются согласующие трансформаторы. Признак, идентифицирующий тип динамика акустической системы.
3. Изодинамические громкоговорители включают в состав квадратную, круглую спираль, двигающуюся параллельно мембране в поле постоянного магнита.

• Электростатические устройства воспроизведения отличаются отсутствием движущихся частей. Мембрана колеблется, не совершая поступательных движений. Динамики идеально воспроизводят высокие частот, благодаря малой инерционности.

1. В конденсаторных динамиках два электрода. Один ребристый, массивный, подается переменный потенциал. Опора второго электрода, сформированного тонкой фольгой. Сигнал звуковой частоты выказывает переменный характер, пленка притягивается-отталкивается опорой. Специальный механизм регулирует натяг: тонкая фольга обтягивает массивный электрод снаружи. От степени прижатия зависит характеристика динамика.
2. Электретные динамики построены на заранее наэлектризованной пленке. Недостаток конструкции прост: через несколько лет статический заряд исчезает, требуется возобновление.

• Пьезокерамические динамики эксплуатируют эффект преобразования электричества в колебания кристалла кварца. Понятно, большой мощности устройства не добьешься, целям воспроизведения высоких частот акустических систем динамик подходит. Главное достоинство технического решения в малом потреблении энергии.
• Ионные динамики практически встречаются редко, теория разработана в 50-х годах. Принцип действия базируется на модуляции ионов газа звуковыми колебаниями. Необходимо получить электрическую дугу. Высказываются идеи использования пламени, сформированного положительными, отрицательными частицами (ионов воздуха).

Читатели знают встречающиеся в природе устройства воспроизведения звука. Далеко не всегда в динамике акустической системы найдется катушка индуктивности. Следовательно, перед ремонтом, в процессе мастер выполняет правильную классификацию устройств, должным образом проводя необходимые операции.

Устройство динамиков акустической системы

Частично коснулись устройства. Рассмотрим подробнее электродинамическими моделями. Диффузор образует опору колпачка. Представлен подобием широкого рупора, на который клеится катушка с обратной стороны. Прямо к колпачку мембраны подходят гибкие медные жилы, несущие электрический ток, пробивая диффузор изнутри. Места пайки видны с фронтальной части динамика. Катушка легкая, требуется обеспечить сравнительно малую инерционность системы. Даже камертонное ля первой октавы лежит на частоте 440 Гц. Понятно, для колебаний указанной скорости, подвижная часть динамика акустики должна быть легкой.

Магнит установлен на станине неподвижно. Обычно кольцевой. В отверстии бегает в обоих направлениях катушка индуктивности, двигая сборку колпачок-мембрана. Провода соединительные совершают постоянные колебания. Для позиционирования подвижной части по вертикальной, горизонтальной оси служит центрирующая шайба. Перфорированный кусок упругого материала, центрирующий расположение колпачка, диффузора. Центрирующая шайба не мешает смещению подвижной части вдоль оси симметрии. Ремонт до смешного прост:

Поскольку мембрана и колпачок не ломаются, дело заключается в проверке электрического монтажа, места пайки проводов, целостность катушки.

Индуктивность наматывается по образу и подобию старой. Каждый слой витков промазывается клеем БФ 4. Некачественная пайка выполняется заново. Методику намотки индуктивность выберите уместную. Обычно делается специальное приспособление, образованное двумя парами стоек, стоящих на длинной доске друг напротив друга. Обе соединены осями. Одна содержит сердечник новой катушки, другая – купленный провод. Проволоку рекомендуется покупать с лаковой изоляцией. Необходимо правильно выдержать толщину. Измерить можно, используя штангенциркуль.

Намотка ведется сравнительно быстро, пока клей высыхает. Витки ложатся плотно один к другому, исповедуя принцип челнока. Важно выдержать правильно количество оборотов, должным образом расположить выводы.

Часто приходится разбирать динамик акустической системы для ремонта. Запаситесь растворителем. Клееные соединения смачиваются, выжидается фиксированное время. Обратите внимание: стыки тщательно зачищаются. Делается вне зависимости от используемого клея для сборки динамика акустической системы.

Диапазон динамика акустической системы

Динамики акустических системах разных типов, каждый имеет ограниченный диапазон воспроизводимых частот. Каждый работает своеобразным механическим фильтром. Однако случается, требуется сместить диапазон… Можно поднять частоты резонанса электродинамической системы, покрыв лаком центрирующую шайбу. Используются 5–10% раствор ЦАПОН, целлюлоза в ацетоне. Лак наносится мягкой кисточкой кругом. Избегайте расцентровки подвижной части динамика акустической системы. Последовательно выполняя операции, повысим частоты резонанса в 1,5–2 раза, примерно одна октава.

Чтобы понизить диапазон, следует наклеить утяжелители на подвижную часть. Правильное кольцо картона, крепится к обратной стороне диффузора. Следует поточнее выдерживать симметрию расположения деталей. Звуковое давление стремительно падает. Уменьшается громкость, происходит сужение диапазона со стороны высоких частот. Однако в области резонанса динамик акустической системы будет демонстрировать хорошие характеристики.

Расширить диапазон можно в обе стороны (если нет колпачка). По центру, с фронтальной части, над катушкой индуктивности динамика акустической системы клеится усеченный конус. Масса делается по возможности меньше. Подойдет тонкая, плотная бумага, пропитанная лаком ЦАПОН. Верхняя площадка равна катушке, высота составляет половину диффузора, конусность 70 градусов. За счет прибавки массы подвижной части резонансная частота падает, зато верхний край диапазон поднимается, благодаря жесткой сердцевине, тверже, нежели диффузор. В результате происходит расширение спектра воспроизводимых звуков в обе стороны. Суммарный прирост составит полторы-две октавы, овчинка стоит выделки. Позаботьтесь правильно настроить электронную часть: если имеются пассивные фильтры на конденсаторах и резисторах, ограничат (обрежут) возможности механики.

Мастера повышают звуковое давление на резонансной частоте для неэкранированной магнитной системы. Постарайтесь найти такое или похожее установленное кольцо. Потом приклеить второй магнит на обратную сторону стоящего, усилится взаимодействие полей, следовательно, сила звука возрастет.

Устройство акустической системы нехитрое, что способно сломаться, рассказали. Надеемся, ремонт пройдет без сучка и задоринки.

На сегодня, количество любителей хорошего звука, которые просто выкидывают захрипевший динамик не уменьшается! При этом затраты на аналог могут составить ощутимую сумму. Думаю что нижеизложенное поможет починить динамик любому, кто имеет руки, которые растут из нужного места.

Имеется в наличие — чудо дизайнерской мысли, когда то бывшее колонкой S-30 (10АС-222), теперь выполняющее функции одного из автосабов. Пациент через неделю, после мутирования стал проявлять признаки заболевания — издавал посторонние призвуки при отрабатывании басовых партий, чуть похрипывал. Было принято решение провести вскрытие.

После вскрытия на божий свет из тела пациента был извлечён больной орган — НЧ динамик 25ГДН-1-4 86 года выпуска. Орган явно нуждался в операции — при аккуратном нажатии на диффузор раздавался посторонний призвук (очень похожий на тихий щелчок), а при прозвонке различными тонами (вырабатываемых программой nchtoner) раздавалось явно слышное пошкрябывание-потрескивание при большом ходе диффузора и при подавании сверхнизких (5-15Гц) частот. Было принято решение трепанировать данный орган

Сначала у пациента были отпаяны гибкие подводящие провода (со стороны контактных площадок)

Затем растворителем (646 или любой другой, способный растворить клей, типа «Момент») при помощи шприца с иглой было смочено место склейки пылезащитного колпачка и диффузора (по периметру).

. место приклеивания центрирующей шайбы к диффузору (по периметру).

. и место приклеивания самого диффузора к корзине диффузородержателя (опять же по периметру)

В таком состоянии динамик был оставлен на минут 15 с периодическим повторением предыдущих трёх пунктов (по мере впитывания/испарения растворителя)

Внимание! При работе с растворителем следует соблюдать меры безопасности — не допускать попадания на кожу (работать в резиновых перчатках!) и слизистые оболочки! Не есть и не курить! Работать в хорошо проветриваемом помещении!

При смачивании — пользоваться небольшим количеством растворителя, избегая попадания его на место приклеивания катушки и центрирующей шайбы!

В зависимости от типа растворителя и температуры воздуха, через 10-15 минут сказанных выше операций с помощью острого предмета можно аккуратно поддеть пылезащитный колпачок и снять его. Колпачок должен либо отойти очень легко, либо оказать очень слабое сопротивление. Если нужно прилагать значительное усилие — повторите операции со смачиванием его краёв растворителем и ожиданием!

После отклеивания колпачка — аккуратно выливаем остатки растворителя из углубления около оправки катушки (путём переворачивания пациента).

К этому времени успевает отклеится центрирующая шайба. Аккуратно, не прилагая усилий, отделяем её от корзины диффузородержателя. при необходимости — повторно смачиваем место склейки растворителем.

Смачиваем место приклейки диффузора к диффузородержателю. Ждём. Смачиваем снова и опять ждём. Минут через 10 можно попробовать отклеить диффузор. В идеале он без усилий должен отделится от диффузородержателя (вместе с катушкой и центрирующей шайбой). Но иногда требуется ему немного помочь (главное — аккуратность! Нельзя повреждать резиновый подвес. )

Очищаем места склейки от старого клея и просушиваем разобранный динамик. Осматриваем разобранного пациента на предмет нахождения неисправности. Смотрим на катушку. При отсутствии на ней потёртости и отклеившихся витков — оставляем её в покое. При отклеивании виточка — приклеиваем его обратно тонким слоем клея БФ-2.

Внимательно осматриваем место крепления подводящих проводков к диффузору. Так и есть — у пациента наиболее часто встречающаяся у старых динамиков имеющих большой ход диффузора неисправность. Подводящий проводок в месте крепления перетёрся/переломился. О каком контакте может идти речь, когда всё висит на пропущенной в центр проводка нитке!

Аккуратно отгибаем медные «усики».

. и отпаиваем подводящий проводок.

Повторяем операцию для второго проводка (даже если он ещё жив — болезнь легче предупредить!)

Обрезаем подводящие проводки по месту излома.

. и облуживаем получившиеся кончики (само собой — сначала используем канифоль). Тут необходима аккуратность! Используйте малое количество лёгкоплавкого припоя — припой впитывается в проводок, как в губку!

Аккуратно припаиваем проводок на место, загибаем медные «усики» и проклеиваем клеем (Момент, БФ-2) место прилегания проводка к диффузору. Запоминаем — паять проводок к крепёжным «усикам» — нельзя! Иначе как проводки можно будет поменять снова лет через десять?

Собираем динамик. Ставим диффузор со всем «хозяйством» в диффузородержатель, ориентируя проводки к местам их крепления. Затем проверяем правильность полярности — при подсоединении 1,5В пальчиковой батарейки к выводам, при подключении «+» батарейки к «+» динамика — диффузор будет «выпрыгивать» из корзины. Ставим диффузор так, что бы его «+» подводящий проводок был у обозначения «+» на корзине динамика.

Припаиваем подводящие проводки к контактным площадкам. Обращаем внимание, что длинна проводков уменьшилась почти на полсантиметра. Поэтому паяем их не как было на заводе — к отверстию в пластине, а с минимальным запасом, для сохранения длины.

Центрируем диффузор в его корзине с помощью фотоплёнки (или плотной бумаги), которую помещаем в зазор между керном и катушкой. Главное правило — помещаем центрировку равномерно по периметру, для соблюдения одинакового зазора. Количество (или толщина) центрировки должна быть такой, что бы при небольшом высовывании диффузора наружу он свободно держался на ней и не проваливался внутрь. Для динамика 25ГДН-1-4 для этого достаточно 4-ёх кусочков фотоплёнки, помещаемых попарно друг перед другом. Длинна фотоплёнки должна быть такой, что бы она не мешала, если положить динамик на диффузор. Для чего — читайте ниже. Приклеиваем диффузор. Пользуемся показанием к используемому клею (рекомендую «Момент», главный критерий выбора, что бы клей в дальнейшем можно было растворить растворителем). Я обычно высовываю диффузор на 1-1,5 см вверх, что бы центрирующая шайба не касалась корзины диффузородержателя, затем кисточкой наношу на неё и корзину тонкий слой клея, выжидаю и плотно всовываю диффузор внутрь, дополнительно прижимаю шайбу к корзине по периметру с помощью пальцев. После чего приклеиваю диффузор (в вдвинутом состоянии, не допуская перекоса).

Оставляем динамик в перевёрнутом виде на несколько часов под грузом (вот по этому наша фотоплёнка и не должна выступать за плоскость диффузора!).

После чего проверяем динамик на верность сборки. Достаём центрировку и аккуратно проверяем пальцами ход диффузора. Он должен ходить легко, не издавая призвуков (касанья катушки и керна быть не должно!). Подсоединяем динамик к усилителю и подаём на него низкочастотные тона небольшой громкости. Посторонние призвуки должны отсутствовать. При неправильном приклеивании (допущен перекос и т.д.) -динамик нужно расклеить (смотри выше) и собрать заново, соблюдая аккуратность! При качественной сборке мы в 99% получим полностью рабочий динамик.

Промазываем клеем кромку пылезащитного колпачка, выжидаем и аккуратно приклеиваем его к диффузору. Тут необходима аккуратность и точность — криво наклеенный колпачок не влияет на качество звука, зато очень портит внешний вид динамика. при приклеивании нельзя нажимать на центр колпачка. Он от этого может прогнуться и придётся его отклеивать, выпрямлять, промазывать изнутри тонким слоем эпоксидки для прочности и приклеивать обратно.

Выжидаем, пока полностью произойдёт склейка всех частей (около суток) и ставим готовый динамик на его место. Наслаждаемся звуком, который ничем не хуже, чем у нового заводского аналогичного динамика.

Вот и всё, теперь вы видите, что починить динамик — лёгкое дело. Главное — неторопливость и аккуратность! Так за час не спеша можно починить практически любой НЧ или СЧ динамик отечественного или импортного производства (для расклейки импортных динамиков зачастую требуется более мощный растворитель, например ацетон или толуол, аккуратно — они ядовиты. ) имеющий аналогичный дефект.

Да, после операции у бывшего больного открылось второе дыхание и весёлые жёлтые сабы продолжают делать свой нелёгкий басовый труд:

Как отремонтировать динамик самому? FAQ Часть1

Это первая часть руководства по ремонту головок громкоговорителей.

Здесь Вы найдёте информацию об используемой терминологии, неисправностях динамиков и самом простом ремонте, когда требуется только замена гибких выводов. Другие вопросы будут рассмотрены в очередных статьях.

Самые интересные ролики на Youtube

Навигация по FAQ-у.

Страницы 1 2 3 4 5 6 7 8

Read Me.

Навигация по этому FAQ-у такова. Весь материал разбит на части, но при этом через «Навигацию», расположенную вверху любой страницы, можно попасть в любую точку этого FAQ-а или вернуться обратно.

Сделано это для того, чтобы перегруженная страница не стала неподъёмной для людей со слабым Интернет-каналом или тех, кто заходит в сеть через iPhone, iPod и пр.

По мере того, как будут публиковаться те или иные страницы, ссылки в меню навигации будут становиться активными.

Я делаю это впервые, поэтому возможны накладки с адресацией. О замеченных ошибках просьба сообщать в комментариях!

Пара слов о терминологии.

Динамической головкой, или головкой громкоговорителя, или сокращённо динамиком, называют электромеханическое устройство, преобразующее изменение силы и направления электрического тока в звуковые волны. https://oldoctober.com/

Громкоговорителем, или колонкой, или Акустической Системой (АС), называют акустическое оформление динамиков или, проще говоря, коробку, в которую вмонтирован динамик или динамики, если их несколько.

Если динамиков больше одного и они разные, то АС называют многополосной. Динамики условно делят на низкочастотные (НЧ), среднечастотные (СЧ) и высокочастотные (ВЧ).

В этом цикле статей речь пойдёт в основном о ремонте динамиков. АС же будут упоминаться только в этой связи.

В «Навигации» отсутствует несколько вопросов, ответы на которые мне известны.

1. Как склеить магнит с фланцами и при этом отцентровать керн?
2. Как изготовить пылезащитный колпачок?
3. Как изготовить подвес для динамика?
4. Как изготовить диффузор?
5. Как изготовить центрирующую шайбу?

Я сомневаюсь в том, что на сегодняшний день, эти технологии ремонта ещё актуальны, так как большинство запасных частей можно приобрести отдельно. Тем не менее, если ответы на какие-то из этих вопросов заинтересуют самодельшиков, то я постараюсь подробно ответить и на них тоже, после того, как закончу писать основные темы.

Как устроена динамическая головка?

На схематическом рисунке изображён динамик в разрезе. Примерно так устроены низкочастотные и среднечастотные головки громкоговорителей.

Головка громкоговорителя (далее Динамик) состоит из следующих частей.

1. Подвес (гофр).
2. Гибкий вывод (косичка).
3. Скобка (крепит косичку к диффузору).
4. Демпфер (защищает косичку от перелома возле клеммы).
5. Отверстие в корпусе для гибкого вывода.
6. Изолирующая планка (удерживает клемму).
7. Клемма.
8. Пайки, соединяющие гибкий вывод с клеммой и выводом катушки.
9. Вывод катушки.
10. Катушка.
11. Корпус динамика (корзина, каркас).
12. Диффузор (мембрана, диафрагма).
13. Пылезащитный колпачок (заглушка).
14. Центрирующая шайба.
15. Гильза.
16. Полюсный наконечник.
17. Керн.
18. Верхний фланец.
19. Магнит.
20. Нижний фланец.

Буквами N и S обозначены Северный и Южный полюсы магнита. Это обычное расположение полюсов, хотя изредка встречается и противоположное.

На следующей картинке условный чертёж ВЧ динамика в разрезе.

1. Вывод катушки.
2. Изолирующая прокладка.
3. Подвес (эластичное продолжение купола).
4. Диффузор купольной конструкции (мембрана, диафрагма).

Основным отличием ВЧ динамиков от СЧ и НЧ головок, является отсутствие центрирующей шайбы.

Кроме этого, во многих ВЧ головках используется диффузор купольной конструкции, который часто называют мембраной. Купол и подвес у таких динамиков представляют собой единое целое, а гильза крепится к куполу.

Так как ход диффузора ВЧ динамика невелик, то часто роль гибких выводов исполняют выводы катушки.

Какие бывают неисправности динамиков?

Неисправности динамиков возникают в связи с неправильной эксплуатацией, неквалифицированной сборкой или нормальным износом.

Чаще всего повреждения происходят из-за превышения подводимой к динамику мощности. Одной из причин подобных ошибок может быть путаница с методом определения мощности динамика и усилителя. Это обусловлено тем, что одни и те же численные значения эффективной, среднеквадратичной (RMS), или как её ещё называют, синусоидальной мощности и мощности амплитудной или музыкальной создают в катушке динамика ток, отличающийся в два раза.

Другой причиной, вызывающей перегрузку динамиков, является неосмотрительное перераспределение мощности между головками многополосных АС. Чаще всего от этого страдают ВЧ динамики – пищалки. Дело в том, что мощность пищалок в многополосных системах может составлять менее 10% от общей мощности АС. И если пользователь при помощи эквалайзера подаст бо’льшую часть мощности усилителя в ВЧ динамик, то смерть последнего может быть мгновенной.

Имеют место так же и механические повреждения пылезащитного колпачка, подвеса и диффузора. Иногда эти повреждения приводят к нарушению центровки, что в свою очередь приводит к разрушению катушки и гильзы.

Разрушение гильзы и катушки могут быть вызваны и смещением керна. В таких случаях гильзу вместе с катушкой заклинивает в магнитном зазоре. Обычно это происходит в результате падения громкоговорителя или динамика.

Из-за неквалифицированной сборки может отклеиться гильза, катушка, подвес или центрирующая шайба. Некачественная склейка также может стать причиной появления посторонних призвуков.

Неправильное крепление гибких выводов может значительно снизить их ресурс.

Если головка громкоговорителя собрана качественно, то в результате нормального износа больше всего страдают подвес и гибкие выводы. Диффузор тоже может разрушиться, если его запас прочности не соответствует мощности динамика.

Как выявить неисправный элемент динамика без разборки?

Все неисправности динамиков можно условно разделить на «механические» и «электрические». Однако некоторые электрические дефекты отличить от механических на слух очень сложно.

Если никаких внешних изменений, таких как разрушение гофра или диффузора не выявлено, но при этом появились посторонние призвуки в виде потрескивания или происходит периодическое пропадание звука, то сначала следует проверить гибкие выводы.

Для этого подключают стрелочный омметр к клеммам динамика и шевелят косички при неподвижном диффузоре. Если при этом стрелка омметра двигается, значит, гибкий вывод повреждён.

К другим электрическим дефектами относятся обрыв катушки и замыкание части витков катушки или всей катушки. Эти дефекты также можно выявить при помощи омметра.

Если гибкие выводы и катушка «звонятся» как исправные, то можно попытаться выявить источник паразитных призвуков при помощи генератора низкой частоты.

Для этого на вход усилителя подают сигнал задающего генератора.

Ссылка на портативную программу генератор низкой частоты есть в «Дополнительных материалах».

Частично отклеившуюся катушку или часть витков можно выявить, плавно меняя частоту генератора или включив генератор в режим ГКЧ (Генератор Качающейся Частоты).

При проверке этого динамика был использован диапазон ГКЧ 20Гц…2кГц с периодом 3 секунды. В данном динамике, видимо, отклеилась существенная часть катушки так как призвуки слышны в большом диапазоне частот. Если от гильзы отклеивается небольшой фрагмент катушки, призвуки могут появляться только на какой-нибудь отдельной частоте, и только тогда, когда повреждённый элемент конструкции входит в резонанс.

В некоторых случаях, для выявления неисправности, полезно использовать генератор инфранизких частот. Это может помочь выявить, например, дефекты склейки резинового гофра с диффузором. Стрелкой показано место, где формируется призвук.

Затирание гильзы о керн или катушки об внутреннюю поверхность верхнего фланца также можно вывить на частоте в несколько герц, если слегка прижать пальцами волны гофра.

Конечно, для дефектовки динамиков на слух, требуется некоторый опыт, но он быстро приходит, так как характер и тембр паразитных призвуков соответствует размеру и материалу конструктивных элементов динамика.

Более серьёзные повреждения динамиков выявить ещё проще.

Так, например, если при переворачивании динамика что-то слышно, то значит, от гильзы отвалилась часть витков или вся катушка.

Если диффузор двигается очень плохо, то, скорее всего, катушка слетела и заклинила гильзу в магнитном зазоре.

Если диффузор вообще не двигается, то, возможно, сдвинулся керн и заклинил катушку вместе с гильзой.

Никогда не пытайтесь разбирать такой динамик, предварительно не освободив гильзу, так как это может привести ещё и к повреждению диффузора.

Как заменить гибкие выводы динамика?

Будьте крайне осторожны при замене гибких выводов на неразобранном динамике, так как стальной инструмент, притянутый магнитной системой, может повредить диффузор и пылезащитный колпачок.

Если доступ к гибким выводам (косичкам) динамика свободен, то можно попытаться заменить их, не разбирая динамик. Но, в некоторых случаях, динамик придётся всё же разобрать. На картинке надломленный гибкий вывод.

Демонтировать старые гибкие выводы следует с максимальной осторожностью, чтобы не повредить диффузор и не оборвать выводы катушки.

Сначала разгибают латунную скобку, удерживающую гибкий вывод, если она, конечно, есть.

Затем прогревают паяльником место пайки, чтобы отделить от диффузора, и гибкий вывод, и вывод катушки. Обычно, после прогрева, клей размягчается и выводы можно демонтировать.

Чем можно заменить повреждённые гибкие выводы?

Конечно, самое простое решение, это позаимствовать гибкие выводы у другого динамика близкой мощности или заказать у поставщиков, торгующих запасными частями для динамиков. Но, если такой возможности нет, или Вы хотите сэкономить на запасных частях, то можно изготовить суррогатные косички самому.

Я Вам могу предложить два хорошо зарекомендовавших себя варианта замены. Обе эти технологии прошли самые жёсткие испытания на динамиках, работающих с большими перегрузками.

Первый и более простой вариант, это замена вышедшей из строя косички отрезком провода МГТФ подходящего сечения. Кто это впервые придумал, я не знаю, но именно с такими гибкими выводами поступали в продажу некогда популярные динамики 4A32.

Другой вариант, это изготовление косичек из гибкого телефонного кабеля советского производства. Его до сих пор можно найти среди всякого хлама на блошиных рынках.

Мне знакомо два типа такого кабеля. В одном, каждый провод состоит из семи жил, а в другом из четырнадцати. Каждая жила изготовлена путём намотки медной ленты на лавсановую нить. В разрезе лента имеет форму прямоугольника размерами 0,03 х 0,3мм.

Нетрудно рассчитать общее сечение.

0,03 * 0,3 * 14 = 0,126(мм²)

Как видите, сечение невелико, поэтому для мощных динамиков можно скрутить два и более многожильных проводов.

Вначале отрезок или отрезки телефонного кабеля препарируется при помощи паяльника.

Изоляция удаляется небольшими участками, во избежание повреждения жил.

Затем жилы каждого многожильного провода раскручиваются и снова скручиваются уже в один провод.

Чтобы во время лужения сохранить скрутку, края провода зажимаются между двумя деревянными прищепками. Затем будущие концы косички лудятся. В качестве шаблона используется оригинальный гибкий вывод.

И, наконец, гибкий вывод дважды тщательно проклеивается резиновым или 88-м клеем с интервалом в 20-ть минут.

До первой проклейки скрутка должна быть свободной, чтобы клей проник промеж жил. Сразу после первой проклейки жилы скручиваются до конца. Вторая проклейка окончательно фиксирует жилы относительно друг друга.

Таким образом, можно изготовить гибкий вывод для динамика любой мощности.

Если нет ни телефонного ни МГТФ провода, то в качестве временной меры можно использовать провод МГШВ или даже оплётку от экранированного провода, но такие косички долго не живут, да и нагрузку на диффузор оказывают бо’льшую, из-за меньшей гибкости.

При установке гибкого вывода, нужно учитывать, что самыми слабыми местами данного узла являются места крепления косички к диффузору и клемме.

Если крепёжные скобки повреждены или утеряны, то косичка крепится двумя перекрещенными стежками нити. Затем место крепления проклеивается клеем с большим сухим остатком. Подойдёт выветрившийся БФ-2/БФ-4.

Для предотвращения преждевременного перелома косички, места крепления покрываются несколькими слоями резинового или 88-ого клея с переходом на гибкий вывод.

10pcs/lot SD6835 Контрольный чип DIP DIP-8 Обедать Развлекательно

Заканчивать связь больше с он-лайн stie сети фармации с серией уцененных non rx лекарств!

10 шт./лот SD6835 Чип управления DIP DIP-8 Обеденный Развлекательный