Ремонт динамиков

Муниципальное бюджетное образовательное учреждение
«Средняя общеобразовательная школа им. Г.Г. Гарифуллина с.Ядыгерь»
Кукморского муниципального района Республики Татарстан
Проектная работа
«Ремонт динамических головок»
Работу выполнил:
Насибуллин Ильяс Загидович
ученик 11 класса, МБОУ «СОШ
им.Г.Г. Гарифуллина с.Ядыгерь»
руководитель:
учитель ОБЖ и технологии
Хайруллин Рустем Анасович
Ядыгерь, 2011г
Оглавление
I. Вводная часть
II. Основная часть
1. Описание устройства динамической головки
III.
Перемотка звуковой катушки
IV.Расчет себестоимости ремонта динамической головки
IV.
Заключение
V. Использованная литература и интернет ресурсы
1. Вводная часть
В этом году в школе мы с ребятами хотели создать музыкальную
группу. Узнали у завхоза какие музыкальные инструменты имеются в школе.
Оказалось в школе имеется синтезатор и два электрогитары. После покупки
нового активного усилителя, старый 100 ватный усилитель не использовался.
Все это оборудование мы установили в кабинете который нам выделили и
хотели проверить работоспособность. При первом же подключении я
установил, что музыкальные инструменты в рабочем состоянии, а вот
усилитель не издавал звука. Во время проверки динамиков мульти метром
стрелка измерения сопротивления обмотки динамика указывало «0», то есть
на обрыв обмотки катушки динамика. Это меня очень расстроило. Идея
создания музыкальной группы в школе оказалось под угрозой взрыва. Мы с
ребятами решили купить динамики в магазине. Но нужный нам по
характеристикам
динамик стоил 5700 рублей.
Отсутствия у нас таких
денежных средств и невозможность вследствии этого купить необходимый
нам динамик меня расстроило еще больше. Я стал искать по интернету, а
сколько же стоит ремонт динамиков. Узнал, что ремонт стоит в среднем
1000 рублей и то только в Москве. С почтовыми переводами это бы нам
обошлось в 1600 рублей и долгих месяцев ожидания.
И мне пришла
мысль, раз где-то ремонтируют динамики, а что бы самому не попробовать
отремонтировать этот динамик. В интернете я нашел много нового для себя.
Оказалось, что динамик можно отремонтировать и самому. Я начал с
изучения устройства динамической головки. Мне предстояло полностью
разобрать динамическую головку для выявления причины неисправности. Но
сложность состояло в том что динамическая головка собрана на клею.
Нужно было подобрать растворитель для смягчения старого клея в местах
склеивания деталей динамика. Для этого подошел растворитель 646. После
разборки динамика я увидел, что магнитная система динамика отклеилась и
смещением в сторону зажало индуктивную катушку динамической головки. В
следствии этого каркас индуктивной катушки смялся разрушив целостность
самой обмотки. Мне предстояло найти материал для каркаса индуктивной
катушки, заново выполнить обмотку, найти подходящий клей для пропитки
новой обмотки, собрать динамическую головку от центровав индуктивную
катушку в магнитной системе. Меня обрадовало и то, что в кабинете физики
имелись необходимого мне диаметра медные провода ПЭВ-1. Всю эту работу
я начал как уже говорилось выше с изучения устройства динамической
головки.
II. Основная часть. Описание устройства динамической головки.
Рис 1.
Рис 2.
Как видно из рис. 2 при ремонте динамической головки необходимо
сохранить ее технические характеристики:
Максимальная мощность
100 ват
Сопротивление индуктивной катушки
15 ом
Максимальный зазор в магнитной системе
4 мм
III. Перемотка звуковой катушки
Перемотка звуковой катушки требует практически полной разборки
громкоговорителя. Во всяком случае, без демонтажа диффузора не обойтись в
любом случае. Эта работа требует большой аккуратности и терпения:
большинство динамиков – «одноразовые», и не рассчитаны на подобные
экзекуции. Лишь некоторые динамики, предназначенные для профессионального
использования в установках озвучания киноконцертных залов, имеют разъемную
конструкцию, позволяющую относительно просто демонтировать диффузор.
Чаще же диффузор и центральный подвес просто приклеиваются к корзине
громкоговорителя, и хорошо, если это делается при помощи клея, который можно
растворить или размягчить каким-либо растворителем или способом (например –
локальным
нагревом
клеевого
шва
термофеном).
Для разборки громкоговоритель извлекают из ящика акустической системы, и
помещают на чистую, ровную поверхность, исключая наличие на ней не столько
бытовой пыли (которая, разумеется, не полезна для здоровья динамика), сколько
наличие мелких металлических предметов, крошек, и тем более – опилок.
Попадание последних в магнитный зазор динамика может свести на нет все мои
усилия
аудиофила
по
реанимации
«пациента».
Первым делом необходимо отпаять от колодки гибкие проводники, идущие к
звуковой катушке. Следует иметь в виду, что проводники, которые используются
для этой цели, чаще всего имеют структуру «мишуры» - в них тонкие медные
жилки свиты с синтетическими или натуральными нитями для обеспечения
максимальной гибкости и эластичности. Для сохранения этого качества тоководов
необходимо при пайке исключить случайную пропитку мишуры расплавленной
канифолью, и тем более – оловом. Это сделать довольно просто – перед пайкой
проводник пережимается максимально близко к месту пайки пинцетом или
маленькими круглогубцами, и только затем отпаивается (или припаивается). При
этом не следует применять больших усилий, так как механическое повреждение
(деформация, смятие) проводника тоже может отрицательно сказаться на его
эластичности. Применять для пайки жидкие флюсы я не рекомендую – слишком
велика вероятность того, что флюс содержит активные кислотные составляющие,
которые через какое-то время могут химически разрушить если не медные жилки
токовода, то уж нитевую составляющую наверняка.
Рис. 3
Следующий этап – демонтаж пылезащитного колпачка диффузора.
Перед отклеиванием колпачка его аккуратно по всему диаметру смачивают
каким-либо растворителем, для размягчения клея. Какой именно растворитель
следует использовать для этого, сказать не возможно – разновидность клеевых
составов, применяемых при сборке динамиков очень велика, поэтому выбор
конкретного типа растворителя приходится осуществлять в процессе работы.
Учитывая, что раньше большинство производителей динамиков применяло клеи
или на спиртовой основе, или нитроцеллюлозные, то начинать следует именно со
спирта, ацетона, или растворителей типа 646, 648 (предпочтение следует отдавать
именно растворителям – они менее летучи, чем ацетон). Разумеется, используя
любой растворитель, следует позаботиться о вытяжке, или хорошей вентиляции, и
соблюдать все меры предосторожности, исключая попадание любого
растворителя на слизистые оболочки носа, рта и особенно – глаз. Если же такое
произошло, необходимо промыть глаза большим количеством холодной воды, и
незамедлительно обратиться к врачу. Можно попробовать смешать разные типы
растворителей, для получения универсального «размягчителя» клея.
Наносить растворитель следует непосредственно на место склейки, исключая его
растекание по поверхности диффузора. Делать это следует при помощи
маленького одноразового шприца с затупленной иглой.
Рис.4
Применять кисть не стоит – даже беличья или колонковая кисточка иногда
«сбрасывает» волос, который может попасть в магнитный зазор, и приклеиться
там. После небольшой выдержки (3-5 минут) нужно острым лезвием ножа,
скальпеля или большой иглы подцепить в одном месте край колпачка, и
попытаться отделить его от диффузора. Если в одном месте удается это сделать,
то дальнейшее уже не представляет больших проблем. При необходимости можно
повторить процедуру нанесения растворителя на клеевой шов.
Рис.5
Далее точно так же смачиваем растворителем внешнюю часть гофра (юбку),
приклеенную к корзине динамика, и постепенно отделяем ее от металла. Для
этого лучше использовать обычный кухонный нож с закругленным не острым
лезвием. Чтобы исключить повторное приклеивание отделенной части диффузора
к корзине, устанавливаем между металлом и юбкой гофра прокладки из плотной
бумаги, или тонкого, устойчивого к применяемому растворителю пластика.
Рис.6
Остается отклеить от корзины юбку центрального подвеса. Работа очень не
удобная, но выполнимая.
Сразу можно разобрать магнитную систему и заново приклеить клеем
ЭДП от центровав его, имеет смысл заклеить щель кольцевого магнитного зазора
скотчем, изолентой, или просто «примагнитить» к фланцу подходящую по
размеру стальную пластинку, или крышечку. Эта простая предосторожность
исключит попадание в щель магнитного зазора любой грязи или мусора.
После осмотра динамической головки я выяснил, что каркас индуктивной
катушки выполнен из алюминиевой фольги. Диффузор ,
центрирующая
шайба, защитный колпак, корзина в исправном состоянии
Для изготовления индуктивной катушки динамика необходимо изготовить
шайбу катушки, подобрать подходящий материал. Так как шайба
индуктивной катушки выполнен из алюминиевой фольги, нужно было найти
такую же фольгу. Для этого удачно подошла алюминиевая банка от пива.
Отпала необходимость изоляции фольги от обмотки, так как пивная банка
уже покрыта ток непроводящим слоем лака. Это я выяснил при измерении
мульти метром сопротивления изоляции. Шкала при этом показывало «0» , то
есть поверхность фольги не пропускает ток.
Рис 7.
Когда число витков не известно, то следует аккуратно смотать каждый слой
обмотки, считая витки. Затем следует выбрать кусок смотанного провода с
неповрежденной изоляцией, и замерив диаметр провода микрометром, подобрать
провод
с
максимально
близким
диаметром.
Если же этого сделать не удалось, то зная количество витков и сопротивление
катушки постоянному току, можно высчитать требуемый диаметр провода. Вот
формула для таких вычислений:
d = √(ρ(πn(D+bm)+k)/(250πR)),
где: d – диаметр провода звуковой катушки (мм), ρ – удельное сопротивление
меди (0,0175 Ом*мм²/м), n – общее число витков катушки, D – внешний диаметр
каркаса катушки (мм), b - ориентировочный диаметр провода (мм), m – число
слоев обмотки, k – суммарная длина выводов катушки от крайних витков
обмотки, до места припайки к гибким тоководам, R – сопротивление катушки
постоянному току (Ом), п - число пи. Величина b является ориентировочной, и
необходима для более точного вычисления средней длины витка звуковой
катушки. Можно указывать b с точностью +/-0,1 мм от реального диаметра, без
существенного уменьшения точности вычислений. Приведенная формула имеет
такой вид:
d = √((πn(D+bm)+k)/44880R).
для перемотки катушки динамика я использую провод ПЭВ-1 диаметром 0.21
мм сопротивлением на 1 метр провода 0.507 ом, нужная длина провода при
этом составит 27 метров с сопротивлением всей длины 14 ом.
Эту же формулу можно использовать при пересчете сопротивления звуковой
катушки на другое значение.
Для перемотки катушки динамика стоит изготовить специальную моталку со
сменными оправками. Оправу лучше изготовить из металла. Но я изготовил ее
из твердой породы древесины.
Рис. 8
Конструкция позволяет регулировать величину трения между остью
моталки и ее корпусом, что довольно удобно при работе с проводами разного
диаметра.
Оправки точатся под каждый диаметр звуковой катушки с плюсовым
допуском примерно 0,05-0,07 мм. Деревянная оправа усложняет снятие с нее
катушки после обмотки. Но после сушки
уменьшаетсяи катушка легко снимается.
Рис.9
ее в
печи
размер
оправы
Хорошей альтернативой бумаге для изготовления каркасов катушек может
служить
алюминиевая
фольга
толщиной
0,05-0,1
мм.
Для нашей катушки вполне подходит фольга от пивных банок. Правда, она
довольно жесткая, поэтому перед намоткой полоску такой фольги нужной длины
следует намотать на круглую оправку с диаметром раза в 2,5-3 меньше, чем
диаметр катушки диффузора, и плотно обмотать по всей ширине, допустим,
изолентой. После "освобождения" через несколько часов полоска фольги будет
иметь как раз нужный вам диаметр. Достоинством металлического каркаса
является его увеличенная теплопроводность, что существенно облегчает тепловой
режим
звуковой
катушки.
Перед
намоткой
поверхность
металлического
каркаса
обязательно
обезжиривается. Я использовал растворитель. После этого поверхность каркаса
промазывается не толстым слоем клея. Я использовал для этой цели
исключительно БФ-2. Сейчас такой клей достать у нас проблематично, но такой
клей я нашел на колхозном рынке р.п.г. Кукмор. Использовать новомодные
сопливо-моментальные клеи типа "88", "Момент" или "Супер-моменты" (на
цианокрилатной основе) не рекомендую по ряду их свойств, не облегчающих
склейку и пропитку звуковых катушек. Только спиртовый клей, в крайнем случае
- какой-либо клей на нитроцеллюлозной основе (можно подобрать что-нибудь из
мебельных лаков).
Рис. 10
Рис. 11
На рис показана "свеженькая" трехслойная катушка, на намотку которой у меня
ушло не более 5-7 минут. После того, как катушка будет намотана, и слегка
подсушена горячим воздухом (проще всего использовать бытовой фен), имеет
смысл дополнительно пропитать ее на 2-3 слоя тем же клеем, можно слегка
разведенным обычным спиртом. Я это делаю при помощи поролонового тампона.
До окончательного высыхания (примерно в течение суток) катушка
оставляется на деревянной оправке. Для придания клею БФ-2 твердого
состояния сушим катушки в печи при темпиратуре 100-130 градусов. После
этого катушка готова.
Рис.12
Сборка динамика производится в обратном порядке. Сначала следует
максимально точно установить индуктивную катушку на свое старое место и
точно установить диффузор. Хорошими «направляющими» при этом служат
остатки старого клеевого шва – их следует совместить с «отпечатками» на
смежной поверхности. Мне при разборке динамика не удалось отклеить
центральный подвес от корзины, и пришлось «выгрызать» катушку, и на
тканевой основе центрального подвеса остались жесткие остатки клеевого шва,
которые могут повредить обмотку звуковой катушки при сборке. Для исключения
этого следует вставлять катушку в центральный подвес по направляющим.
Можно попробовать свернуть направляющее кольцо из тонкого пластика, и
вставить его внутрь центрального подвеса, и даже в магнитный зазор, и уже
потом вставлять на место звуковую катушку.
Рис.13
Если же конструкция динамика не позволяет этого сделать, то вместо сплошного
кольца можно нарезать узкие полоски из того же пластика, вставить их
вертикально в центральный подвес и магнитный зазор, и уже по ним вставлять
катушку. После того, как звуковая катушка окажется на месте, пластиковое
кольцо или направляющие полоски извлекаются. Эта простая мера
предосторожности существенно облегчит сборку динамика, и сохранит обмотку
звуковой катушки от механических повреждений острыми краями старого
клеевого
шва.
Затем звуковая катушка тщательно центруется в магнитном зазоре динамика. Для
центровки катушки можно использовать любой листовой материал подходящей
толщины и плотности. Я использовал фотопленку, нарезанную полосками.
Сейчас проще найти плотную лавсановую пленку (астролон, калька), или чтонибудь типа того.
Рис.14
При установке диффузора в корзину нужно обеспечить как абсолютную
аксиальность катушки относительно магнитного зазора, так и выдержать ее
высоту относительно фланца. Только после этого можно приклеивать (или
скручивать) центральный подвес и загофровую юбку диффузора.
Для приклеивания центрального подвеса и юбки гофра можно использовать
резиноподобные клеи – 88, «Момент» или сапожный клей. Положительным
свойством сапожных клеев является то, что они наносятся на склеиваемые
поверхности и высушиваю заранее (примерно за полчаса-час до склейки), и к
началу сборки уже не пристают к рукам, а в момент склеивания поверхности
просто прогреваются термофеном, и сжимаются на несколько секунд. После этого
полоски, центрующие звуковую катушку, извлекаются из магнитного зазора,
точность установки диффузора проверяется путем аккуратного перемещения
диффузора вверх-вниз. Это следует делать, не перекашивая диффузор, т.е. усилие,
прилагаемое к диффузору должно быть симметрично относительно его оси.
В течение нескольких часов после склеивания (этого вполне хватает для проверки
собранного динамика) такое соединение может быть довольно легко разобрано
повторным нагревом, без размачивания клея, для устранения возможных
неточности установки диффузора и центровки звуковой катушки.
В последнюю очередь приклеивается на место пылезащитный колпачок, а
тоководы припаиваются к колодке на корзине динамика. Собранный динамик
проверяется сначала на малой, а затем на максимальной мощности, и при
отсутствии посторонних призвуков, монтируется обратно в акустическую
систему.
IV. Расчет себестоимости ремонта динамической головки
№ Наименование
Ед. изм
Кол-во
Цена
за Общая
пп
единицу
стоимость
1 Клей «Момент»
шт
1
32-00
32-00
2 Клей БФ-2
шт
1
28-00
28-00
3 Пиломатериалы
м.куб
0.001
5-500
5-50
4 Растворитель
шт
1
56-00
56-00
5 Шприц
шт
1
8-00
8-00
6 Саморезы
шт
6
5-00
30-00
7 Эл.энергия
кВт
1
1-70
1-70
8 Гайки
шт
7
8-00
56-00
9 Шайба
шт
2
1-50
3-00
10 Гвозди
шт
1
1-00
1-00
11 Нитки
м
0.5
0-15
0-15
12 Клей ЭДП
шт
1
78-00
78-00
13 Природный газ
м.куб
0.5
3-49
1-74
итого
299-09
Итого стоимость ремонта динамической головки составил всего 300
рублей. Экономическая выгода при варианте покупки нового динамика
составила бы 5400 рублей, а при отправки на ремонт 1300 рублей.
V. Заключение
Достоинства:
- возможность повторной перемотки катушки индуктивности;
- низкая себестоимость;
-удовлетворительное качество звучания.
Недостатки :
- небольшое ухудшение качества звучания динамической головки.
Общая оценка:отремонтированная динамическая головка полностью
удовлетворяет мои требования по качеству звучания. Можно открыть малую
мастерскую по ремонту динамических головок.
1.
2.
3.
4.
5.
VI.Использованная литература и интернет ресурсы
http//tchernovaudio.com
http//vegalab.ru
http//shemopay.ru
http//dvigatel.org/provod/
http//sprv.ucoz.ru