ЛАЗЕРНЫЙ КАЛЕЙДОСКОП

Тема обустройства школьных дискотек периодически всплывает на просторах радиолюбительских интересов. Вот и мы на занятиях школьного технического кружка уже построили стробоскоп по классической схеме и ряд простых световых автоматов. Но однажды нам подарили лазер! Небольшой и маломощный, с лучами красного и зеленого цвета. Они проходят сквозь вращающиеся маски, создавая на выходе подвижные узоры. Устройство занятное, но динамика современных молодежных вечеров требует более энергичных световых эффектов, чем просто мерцание узоров на стене. В общем, захотели мы составить слова из букв, а также этот лазер немного «расшевелить», и вот что у нас получилось…

По принципу работы наше автоповоротное устройство напоминает механизм поворота головки бытового вентилятора, только вентилятор при повороте отталкивается от своей стойки, а наш аппарат — от потолка. В основе конструкции лежит вырезанная из оргалита прямоугольная платформа, из него же сделан вращающийся диск. В центре диска на клею и саморезах устанавливается шайба из ДСП диаметром 80 мм, такие у нас остаются после вырезания при помощи «коронок» в школьных столах отверстий под компьютерные провода. Шайба обеспечивает надежную фиксацию диска на выходной оси мотор-редуктора, извлеченного из старой микроволновой печи. На валу создается приличное усилие, и он делает примерно три оборота в минуту. Питается мотор напрямую от сети 220 В.

На краю диска шарнирно крепится штанга, роль которой выполняет отрезок кабель-канала сечением 10×10мм. Второй конец штанги, тоже шарнирно, крепится к потолку. Вся конструкция подвешивается к потолку на П-образном металлическом кронштейне с использованием удлиненного анкерного болта. Лазер монтируется на платформе по оси ее поворота на скобе, которая шла с ним в комплекте. Расстояние от платформы до потолка получилось равным 95 мм.

Положение оси поворота следует выбирать исходя из условия равновесия конструкции. На стороне, противоположной диску, мы установили противовес. Его роль выполняет притянутый хомутами к платформе сетевой (220/5 вольт) адаптер питания лазера. Он подключен к сети параллельно с мотор-редуктором многожильным проводом ШВВП 2×0,5. Провод питания проходит вдоль крепления подвеса к потолку и, не мешая работе устройства, сквозь кабель-каналы потолка и стен уходит на пульт ведущего.

П-образный кронштейн подвеса неподвижен относительно платформы и при плавном вращении диска вся конструкция совершает возвратно-поворотные движения в секторе примерно 90°. В одну сторону поворот занимает 26 секунд, а в другую 19, что вполне объяснимо; при стабильном вращении диска точка шарнирного крепления штанги на нем в разных поворотах проходит разное расстояние относительно точки крепления конструкции к потолку. Также мы заметили, что платформа при поворотах порой пытается отклониться от горизонтальной плоскости, но тут же возвращается на место. Оказалось, что несмотря на балансировку противовесом, упор штанги в диск создает некий момент, «заваливающий» конструкцию. Выход нашли в дополнительной стабилизации пластины подвеса относительно потолка. Догадались поставить на анкер, вкрученный в потолок, пару шайб, а между ними — пружину диаметром 20 мм, которую слегка поджали. Паразитные качания исчезли. Аналогичное крепление сделали и для шарнира штанги на потолке.

Кстати, о креплении. Конечно, оно должно быть надежным. Недопустимо, чтобы при работе подвес раскрутился, и вся конструкция упала кому-нибудь на голову! Болтовое соединение с анкером мы вначале выполнили на двух взаимно блокирующихся гайках. Но позже выяснилось, что практичнее ставить одну гайку, но зафиксировать ее клеем типа «Момент». Крепление подвеса при этом самостоятельно не раскручивается, в то же время устройство можно быстро демонтировать (для его переноса в другой зал, например).

На рисунке указаны оптимальные точки расположения шарниров при данных размерах устройства. Подобраны они экспериментально. При отклонении от этой схемы будет либо уменьшаться угол поворота, либо механизм будет подклинивать при прохождении мертвых точек.

Легкосъемная конструкция позволяет размещать ее не только на потолке, но и на мобильной 2-метровой стойке экрана проектора, как это показано на рисунке. Для этого к стойке, усиленной уголком, горизонтально крепится подходящий отрезок пропиленовой трубы. Он-то и заменяет тот фрагмент потолка, к которому так же шарнирно присоединяется и штанга, и все устройство. Благодаря такой мобильности лазер можно использовать в летнем школьном лагере или подсветить им очередную выставку поделок учащихся. Работает система практически бесшумно.

На данный момент этой самоделке уже более трех лет. За первый год ее эксплуатации платформа заметно прогнулась под собственным весом. Этот недостаток был исправлен установкой по ее длине полос из алюминиевого уголка сечением 8×8 мм и толщиной 1 мм. Хотя, возможно, конечно, изначально использовать какой-нибудь более прочный материал. А также пересчитать геометрию под другие размеры. Однако в наших планах переместить конструкцию в центр танцпола и подвесить к ней уже четыре лазера для охвата помещения на все 360°.

Максим ЛАВРУХИН, г. Амурск (Хабаровский край)