Устройство звукозаписывающих аппаратов. Устройство лентопротяжного механизма

Радиолюбителями разработано много различных конструкций лентопротяжных механизмов для звукозаписи давлением, описанных, главным образом, в журнале „Радиофронт“. Здесь описана не одна определенная конструкция лентопротяжного механизма, а дано несколько вариантов и указаны некоторые элементарные расчеты.

Изготовление лентопротяжного механизма возможно в механической мастерской ДТС или должно быть поручено хорошему слесарю и токарю. Механизм приводится во вращение от мотора М, питаемого от осветительной сети (рис. 134, 1 и 2).

Рис. 134. 1, 2. Лентопротяжный механизм для звукозаписи

Посредством ременной передачи приводится во вращение вал с маховиком Е, обеспечивающим равномерность вращения при некоторых изменениях в нагрузке, и с барабаном С, служащим для протягивания киноленты D со строго определенной линейной скоростью. Вал барабана и маховика посредством шестерни или червячных передач AB связан с ходовым винтом F, на всем протяжении которого нанесена точная винтовая резьба. На ходовой винт опирается полугайка G (рис. 142), т. е. гайка, разрезанная пополам, скрепленная с „рычагом“ I рекордера L.

Рис. 142. Ведущая планка рекордера

Очевидно, что при вращении ходового винта рычаг рекордера будет смещаться в направлении оси звукозаписывающего барабана С. При этом игла рекордера будет вычерчивать на киноленте, склеенной в кольцо, винтовую линию. На свободном конце рычага рекордера укреплена металлическая трубка R₇ надеваемая на круглый стержень К. Это приспособление служит в качестве направляющего и обеспечивает от перекосов и качки при движениях полугайки G по ходовому винту F.

В дальнейшем даны описания отдельных частей звукозаписывающего аппарата и требований, предъявляемых к ним.

1. Мотор приходится брать асинхронный, мощностью не менее 50 вт. При меньшей мощности мотора будут сильно сказываться изменения скорости при нагрузке. Вполне подходящим является вентиляторный мотор, например мощностью в 50 вт, имеющий около 900 — оборотов в минуту (рис. 135).

Рис. 135. Вентиляторный мотор

Патефонные асинхронные моторы (рис. 136) слишком маломощны и для лентопротяжного механизма не годятся. Однако приобрести такой мотор стоит, так как для звукозаписывающего аппарата нужны будут червячная передача AB и регулятор скорости Т; самый же мотор весьма простым способом может быть переделан в синхронный для телевизора.

Рис. 136. Электрический асинхронный мотор от патефона

Вентиляторные асинхронные моторы на 1500 оборотов менее подходящи, так как придется делать громоздкую ременную передачу.

При постоянном токе освещения берут коллекторный мотор и число оборотов его доводят до нужного посредством реостата. Управление аппаратом записи при постоянном токе поэтому несколько усложняется.

2. Барабан С (для записи) должен быть сделан из сравнительно хорошей резины, иметь строго цилиндрическую форму и совершенно гладкую поверхность (рис. 137). Диаметр его берут равным 40—60 мм, длина не менее 35 мм.

Рис. 137. Ременная передача от мотора к звукозаписывающему барабану

В магазинах можно подыскать подобные барабаны (амортизаторы); можно также приобрести часть от толстостенного резинового рукава, служащего для поливки улиц. В конструкции аппарата для барабана, изображенной на рисунках, использована часть вала (d = 47 мм) от пишущей машинки.

Барабан С делают длиной в 35 мм, насаживают на вал и снабжают двумя металлическими щечками или шайбами X, из которых одна насажена на вал наглухо и другая снабжена пружиной а, прижимающей шайбу к краю барабана. Действительно, при выдавливании звуковой дорожки кинолента становится несколько шире и, если обе щечки заделаны наглухо, выгибается, что ведет к неправильному наложению дорожки. Весьма важно, чтобы барабан имел точную цилиндрическую форму и был хорошо центрирован на оси, т. е. „не бил“. Поверхность его можно отделать на станке посредством дощечки, оклеенной тонкой шкуркой или наждачной бумагой.

4. Ременная передача. Практика показывает, что барабан должен давать киноленте линейную скорость не менее 40 см/сек. Принимая линейную скорость равной 50см/сек и измерив число оборотов n асинхронного мотора при некоторой нагрузке (например с вентиляторными крыльями, не сильно отогнутыми), производят расчет ременной передачи (рис. 137).

Линейная скорость барабана на периферии или равная ей скорость движения ленты V при числе оборотов мотора n равна:

где d₁ d₂ и d₃ — соответственно диаметры шкива мотора М, маховика Е и барабана С.

Полагая, например, что диаметр шкива мотора взят d₁ — 25 мм и диаметр барабана d₃ = 47 мм, находим:

В первом случае маховик получается более громоздким, что заставляет, вообще говоря, предпочитать мотор в 950 об/мин. В показанной на рисунке 141, III конструкции, где взято

Ремень для передачи берется круглый; можно взять резиновый который в месте соединения легко склеить. Толщину маховика при d₂ 100—120 мм достаточно взять в 20—25 мм, при большем диаметре толщину можно взять меньше.

Скрупулезные расчеты здесь не нужны, — важно, чтобы под нагрузкой при записи скорость движения ленты была не меньше 40 см/сек.

4. Передача от вала звукозаписывающего барабана к ходовому винту.

Ходовой винт F связывается с валом барабана С посредством шестереночной червячной или фрикционной (но не ременной) передачи AB (рис. 138—140).

Рис. 138. Шестереночная передача от вала барабана записи к ходовому винту

Шагом записи называют расстояние между двумя соседними звуковыми дорожками (нитками записи) на кинопленке. Шаг ходового винта показывает расстояние, на которое при одном полном обороте сместится гайка G. Шаг записи делают обычно 0,5 мм (две нитки на 1 мм); его, впрочем, легко изменить, беря для записи ленту более короткой, чем нормальная для данного аппарата (шаг уменьшается) или более длинной (шаг увеличивается). Шаг в 0,3 мм предъявляет к выполнению конструкции ходового винта и к передаточному механизму значительно более серьезные требования, почему не рекомендуется.

Какой длины ни была бы взята лента, продолжительность записи на данном аппарате не может быть изменена.

При шаге в 0,5 мм на ленте (в ширину) уложится 45—46 ниток. Таким образом, при линейной скорости в 50 см/сек 1 м ленты (от нормальной длины для данного аппарата) соответствует продолжительности 100*45/50 = 90 сек. = 1 1/2 мин. При шаге в 0,3 мм (76 ниток) продолжительность на 1 м будет около 2,5 мин.

Шаг записи b, шаг ходового винта h, длина ленты l, диаметр барабана d₃ и передаточное число k шестереночного или червячного механизма связаны между собой следующей зависимостью:

Фрикционная передача от вала звукозаписывающего барабана к ходовому винту применялась многими любителями, но благодаря малейшим недостаткам в выполнении дает скольжение и поэтому здесь не описывается. Шестереночную или червячную передачу надо подобрать из того, что может найтись в хозяйстве кабинета или из стандартных частей, которые легко приобрести. Здесь приведены четыре различных: варианта, созданных из частей, имеющихся в отдельной продаже от кинопередвижки ГОЗ, узкопленочного киноаппарата УП-2, стандартного патефона и электромотора от патефона.

Чем крупнее передаточное число шестереночного механизма, тем при шаге в 0,5 мм может быть взята большая длина ленты, а следовательно сделана продолжительнее запись. Однако стремление увеличить передаточное число должно идти до известного предела, так как при этом возрастают трудности нарезки ходового винта и гайки.

На рисунках 138—140 показаны различные варианты передач, причем валы барабана С обозначены буквой С и валы ходового винта - буквой F. Комбинация на рисунке 138 создана из цилиндрических шестерен от кинопередвижки ГОЗ (из ее лентопротяжного механизма). В устройстве, изображенном на рисунке 139, использованы червячные винты (В₁ и В₂) и червячные шестерни (А₁ и А₂) от узкопленочника УП-2, червяк сидит на валу мотора, шестерня скреплена с ним.

Рис. 139. Червячная передача

В комбинациях рисунка 140 использованы червяки В₁ с соответствующими червячными шестернями А₁ от патефона или от мотора электропатефона (рис. 136) и конические зубчатки В₂, А₂ из кинопередвижки ГОЗ (от ручного привода).

Рис. 140. Червячная передача

Приводим в таблице данные, относящиеся к этим комбинациям (при V = 50 см/сек и d₃ = 47 мм для шага записи в 0,5 мм и в 0,3 мм). При расчетах во всех случаях, за исключением второго варианта, длина ленты, как наиболее подходящая, бралась равной 2 м. Склеенная кольцом такая лента имеет длину около 1 м.

По этой таблице определяется шаг ходового винта. Этот винт нарезается токарем на хорошем станке. Конструкция аппарата в остальном ясна из рисунка 141, 1, 2 и 3, на котором приведены ориентировочные размеры.

Таблица. Числовые данные для передаточных механизмов

Конструкция рычага или ведущей планки / рекордера показана на рисунках 134 и 142. Полугайку G ходового винта F изготовляют, разрезав гайку пополам. Направляющую втулку R (трубку) надо пришабрить к стержню К (рис. 134, 2), чтобы отсутствовала даже малейшая качка. Рекордер L крепится на планку при помощи петли S, что позволяет по окончании записи или во время холостого хода откидывать его вверх. Только одну степень свободы должна давать петля; никакие, хотя бы малейшие, качки совершенно не допустимы. Эбонитовую панельку V с клеммами для включения звуковой катушки и под- магничивания укрепляют указанным на рисунке образом.

Хорошим качеством лентопротяжного механизма определяется половина успеха звукозаписи. Безусловно нужно, чтобы равномерность хода механизма не нарушалась, и нитки, выдавливаемые на пленке, были расположены на одинаковых расстояниях.

Желательно снабдить механизм механическим регулятором Т скорости, взятым, например, от патефона или мотора от него (рис. 136).

Впрочем, число оборотов мотора можно изменять посредством реостата с подвижным контактом. Для укрепления адаптера надо изготовить специальный рычаг. Как рычаг, так и сам адаптер необходимо взять возможно более легкие.

Для получения натяжения надетой на звукозаписывающий барабан ленты на токарном станке вытягивают из железа ролик N (рис. 150, VIII и 132). Его можно сделать из дерева, но только большего диаметра и для утяжеления внутри залить свинцом.