книги из ГПНТБ / Козырев А.В. Конструирование любительских магнитофонов

ведущего узла. Пассики прямоугольного сечения считаются лучшими по равномерности движения. Недостаток их — увеличение размеров ведомых и ведущих шкивов в осевом направлении, а также сложность изготовления. Профиль ведомого шкива при использовании таких пассиков — цилиндрическая поверхность, в большинстве случаев боко­ вая поверхность маховика, профиль ведущего шкива — бочкообраз­ ный или усеченный по краям цилиндр. При таком профиле при сме-

щении плоского пассика с се­ редины шкива возникает сила, возвращающая его на преж­

нее место.

Изменение скорости враще­ ния ведомого шкива осущест­ вляется переброской пассика на тот или иной диаметр веду­ щего шкива. Переброска про­ изводится вилкой, которая мо­ жет перемещаться в осевом направлении в зависимости от выбранной скорости. Ширина типового плоского резинового пассика составляет 5—б мм, толщина— 1—1,5 мм.

Резиновые пассики, хотя и нашли самое широкое приме­ нение, обладают существенны­ ми недостатками: со временем вытягиваются, теряют элас­ тичность. Другие их недостат­ ки: циклическое изменение на­ тяжения на различных участ-

ках, возможность резонанса ветвей, залипание при повышенной температуре, непостоянство однородности по структуре и геометриче­ ских размеров. Кроме того, продукты их износа загрязняют механизм. Из-за сравнительно большой толщины резиновые пассики неудовле­ творительно работают на шкивах малых диаметров.

Поэтому в бытовых магнитофонах также применяют жесткие пас­ сики из полиуретана и т. д. Они обладают высокой однородностью, стабильностью размеров по толщине, не вытягиваются, имеют больший срок службы, работают при сравнительно малых межцентровых рас­ стояниях и диаметрах шкивов.

Ведомые и ведущие шкивы изготавливают из алюминиевых спла­ вов, латуни, различных пластмасс и т. д. Крепят шкивы на осях путем запрессовки или стопорными винтами.

Примером ременной передачи ведущего узла может служить кон­ струкция кассетного магнитофона «ТС-50» фирмы «Sony» (рис. 59).

На оси двигателя, расположенного на плате горизонтально (для уменьшения вертикального размера), закреплен ведущий шкив 1.

110

Усилие ведомому шкиву 3 (маховик ведущего вала) передается рези­ новым пассиком квадратного сечения 2. Зто один из примеров, когда момент вращения передается ведущему валу, ось которого расположена перпендикулярно оси двигателя. Ролик 4, находящийся в контакте с пассиком, передает усилие приемному узлу. Аналогичную схему пере­ дачи имеют и кассетные магнитофоны «Десна», «ТС-100» фирмы «Sojry», «EL-3302» фирмы «Philips» (см. рис. 39), но двигатель у них расположен вертикально, поэтому перегиб пассика отсутствует.

Пример трехскоростной ременной передачи — механизм магнито­ фона «Комета МГ-201» (рис. 60). На валу ведущего двигателя уста­

новлен трехступенчатый бочкообразный шкив 5. Ведомым шкивом яв­ ляется маховик ведущего вала Усилие передается плоским пасси­ ком. Изменение частоты вращения ведущего вала достигается пере­ броской пассика на ту или иную ступень ведущего шкива. Для этого служит вилка 2. Перемещение ее по высоте производится механиз­ мом переключателя скоростей. Он состоит из фигурного сектора 3 и основания 6,' в котором подвижно закреплен рычаг 7. Один его конец прижимается пружиной 4 к сектору 3, а другой кончается вилкой 2. При повороте сектора 3 конец рычага с вилкой перемещается в вер­ тикальной плоскости и перебрасывает пассик. Эта конструкция типо­ вая и очень часто используется в различных магнитофонах.

Пример ременной передачи приемного узла — рассмотренная ранее (см. рис. 39) конструкция с использованием неуправляемой фрикцион­ ной муфты, работающей с проскальзыванием.

Иногда используют комбинированные передачи, состоящие как из ременных, так и фрикционных передач. Они обладают широкими возможностями в части компоновки механизма, позволяют устанавли-

111

вать ведущий двигатель в любом положении и месте, в ряде случаев упрощается конструкция узлов управления.

Пример комбинированной передачи ведущего узла — передача, используемая в магнитофонах «4000», «4400» фирмы «Uher»; «Х4», «Х5»

В заключение рассмотрим конструкцию муфты, передающей момент вращения только в одну сторону и работающей с проскальзыванием при изменении направления вращения ее ведущей части. Пример — муфта, используемая в магнитофоне «Мелодия МГ-56» (рис. 62). Муфта пред­ ставляет собой ось 4, вращающуюся в подшипнике 6, на которой за­ креплен диск 2 и свободно вращается диск 1. В конструкции имеются

112

Назначение и требования. Тракт движения ленты образуют маг­ нитные головки, лентоприжимы, направляющие стойки или обводные ролики, стабилизирующие фильтры, измерители натяжения ленты, автостопы, устройства отвода ленты при перемотках и другие элементы, находящиеся в непосредственном контакте с лентой. Построение трак­ та и его конструкция существенным образом влияют на качественные показатели магнитофона, удобство и надежность его работы.

Устройство для регулировки наклона рабочего зазора магнитных головок, дополнительные экраны и т. д., хотя и не имеют непосредствен­ ного контакта с лентой, также можно отнести к тракту движения ленты, ибо их конструкция и расположение влияют на взаимодействие ленты с головками.

По расположению магнитной ленты относительно элементов меха­ низма различают прямые и петлевые тракты. В зависимости от того, как участок магнитные головки — лента развязан от влияния пода­ ющего и приемного узлов, тракты принято делить на открытые, закры­ тые и полузакрытые. Тракты также бывают реверсивные, допускаю­ щие работу при движении ленты в прямом и обратном направлениях, и нереверсивные, в которых при рабочем ходе лента движется только

водном направлении.

Всовременных бытовых магнитофонах применяют в основном пря­ мые полузакрытые нереверсивные тракты (рис. 63, а). Они отличаются простотой конструкции, использованием одного комплекта магнитных

113

головок, достаточно хорошо защищены от влияния приемного узла, удобны в эксплуатации, обладая простотой заправки.

В ряде магнитофонов высших классов, а также в некоторых репортажных, применяют прямые полузакрытые реверсивные тракты. На­ правление движения ленты изменяется различным направлением вращения ведущего вала. Для исключения влияния приемного узла в таких механизмах необходимо наличие двух комплектов магнитных головок, расположенных симметрично относительно ведущего вала (рис. 63, б). Это удорожает конструкцию, однако с внедрением комбини-

Рис. 63

рованных головок, выполняющих одновременно функции стирающих, записывающих и воспроизводящих, учитывая удобство эксплуатации, конструкции с такими трактами могут получить значительное рас­ пространение.

-Полностью открытые тракты (рис. 63, в) не защищены от влияния боковых узлов. Их иногда используют в простейших магнитофонах и диктофонах. Движение ленты осуществляется перемоткой ее непо­ средственно с катушки на катушку.

Закрытые прямые тракты обеспечивают лучшую развязку участка магнитные головки — лента от влияния подающего и приемного узлов. Развязка от влияния подающего узла производится дополнитель­ ным стабилизирующим фильтром в виде ролика с маховиком (рис. 63, г) специальным прижимом, натягивающим ленту путем прижима ее к направляющей стойке (рис. 63, д), или при помощи дополнительного ведущего узла (рис. 63, е).В последнем случае защита получается до­ статочно хорошей. Различная установка прижимных роликов при оди­ наковых усилиях прижима создает разное контактное давление в каж­ дом из узлов, в результате чего возникает различное по величине упру­ гое скольжение. Этим обеспечивается нужное натяжение ленты и ее контакт с магнитными головками. Такой тракт допускает реверс дви­ жения ленты, несмотря на то, что конструкция механизма усложня­ ется. Такие тракты получают все большее распространение;

В профессиональной аппаратуре широкое распространение полу­ чила схема, показанная на рис. 63, г, с использованием стабилизиру­ ющего фильтра.

С точки зрения высокой степени защиты участка магнитные го­ ловки — лента интерес представляют закрытые петлевые тракты (рис. 63, ж). Они позволяют уменьшить размеры механизма, но заправка ленты у них сложная.

114

Самые простые тракты у кассетных магнитофонов. Они содержат только магнитные головки, так как направляющие ролики, лентоприжимы и часть экрана магнитной головки расположены в самой кассете (рис. 63, з).

Тракт движения ленты должен удовлетворять следующим основным требованиям: обеспечивать надежный, не меняющейся во времени коктакт магнитной ленты с рабочими зазорами головок, точное совмещение по высоте сердечников магнитных головок с шириной ленты, ослаблять влияние магнитных полей на головку, не являться источником допол­ нительных помех, не вызывать деформацию ленты при ее движении; отводить ленту от головок при перемотках, допускать движение ленты при наличии склеек; обеспечивать удобство заправки ленты, профи­ лактической чистки и регулировки угла наклона рабочих зазоров маг­ нитных головок.

Узел магнитных головок. Головки устанавливают либо на несъем­ ной плате, крепящейся неподвижно к панели механизма, либо в специ­ альном съемном блоке. В кассетных магнитофонах головки размещают на рычаге прижимного ролика или на подвижной пластине, подводящей головки к кассете при рабочем режиме.

Блок головок крепится на плате механизма при помощи винтов и направляющих штырей. Он имеет штепсельный разъем, соединяющий магнитные головки с усилительным устройством. Съемный блок голо­ вок расширяет возможности магнитофона. Так, например, имея съем­ ные блоки, укомплектованные различными типами головок, можно, используя один и тот же ЛПМ, производить запись с разным числом дорожек. Они более удобны в эксплуатации в части профилактической чистки и смены головок. Блоки головок применяют в профессиональ­ ных и бытовых магнитофонах высших классов.

Узел головок в виде платы прост по конструкции, дешевле в изго­ товлении и в основном используют в бытовой аппаратуре. Он представ­ ляет собой литую или штампованную пластину, на которой закреплены магнитные головки, направляющие стойки, лентоприжимы и т. д.

Для защиты от пыли, грязи и случайного повреждения узел маг­ нитных головок сверху закрывают декоративным кожухом. Часто его делают съемным, что обеспечивает доступ к головкам и узлу ведущего вала для их чистки.

В качестве' примера на рис. 64, а показан внешний вид съемного блока головок магнитофона «Roule de Luxe» фирмы «Uher», а на рис. 64, б — несъемный узел магнитных головок магнитофона «Коме* та МГ-201».

Кроме стирающих, записывающих и воспроизводящих головок, в высококачественной аппаратуре применяют иногда специальные го­ ловки. Это могут быть головки, создающие при записи высокочастотное поле подмагничивания по методу «Cross-Field» (см. гл. 8), или специаль­ ные головки для записи импульсных сигналов, управляющих работой киноили диапроекторов. Дополнительные головки для подмагни­ чивания (первых выпусков) устанавливались напротив головки записи.

115

Головки для записи импульсных сигналов, как правило, устанавли­ вают между стирающей и записывающей (универсальной) головками.

Конструкция узла головок, как указывалось, должна обеспечивать постоянное давление и надежный контакт магнитной ленты с головками

Рис. 64

Неплотное прилегание ее к головкам приводит к резкому завалу час­ тотной характеристики в области высоких частот, а также к появлению модуляционных шумов. Особенно это сказывается при низких скорос­ тях ленты.

Для надежного контакта необходимо, чтобы лента оказывала некоторое давление на рабочую поверхность головки. Оптимальная ве­ личина удельного давления, как указывалось, составляет около 5— б кПа (~50—60 гс/см2 ). Контакт магнитной ленты с головками в боль­ шинстве бытовых магнитофонов осуществляется с помощью специаль­ ных лентоприжимов. Они прижимают ленту к записывающей, воспро­ изводящей или универсальной головкам в зоне рабочих зазоров.

Пб

Располагая соответствующим образом головки и создавая постоян­ ное натяжение определенной величины, можно также обеспечить тре­ буемую величину удельного давления в области рабочих зазоров. Для того чтобы контакт ленты с головкой в этом случае был постоянен, нужно стабилизировать величину натяжения ленты или выбрать ее достаточно большой. Поэтому этот способ в основном применяют в механизмах со стабилизацией натяжения ленты при помощи следящих систем и в профессиональной аппаратуре, где натяжение ленты достаточно ве­ лико. Этот способ имеет ряд преимуществ по сравнению с использо­ ванием лентоприжимов. Он позволяет в ряде случаев обеспечить более

Рис. 65

стабильное движение ленты. Кроме этого, за счет более равномерного износа рабочей поверхности головок, их срок службы (при наличии устройств, отводящих ленту от головок при перемотках) увеличивается в несколько раз.

На рис. 65, а приведена схема расположения головок, когда их контакт с лентой осуществляется за счет ее натяжения. Лента должна охватывать рабочую поверхность головки по дуге симметрично отно­ сительно рабочего зазора. Длина контактной зоны должна составлять не менее 2—4 мм при низких скоростях ленты и 6—8 мм при высоких (38,1 см/с). Увеличивать длину контактной зоны с увеличением ско­ рости надо для уменьшения искажений на низких частотах. Угол об­ хвата головки лентой обычно составляет 5—10°.

Магнитные головки можно располагать и на одной прямой, а необ­ ходимый угол обхвата их лентой осуществлять подвижными направ­ ляющими штырями 1, 2, 3 или специальным обводным роликом, уста­ новленным между головками (рис. 65, б). Для удобства заправки ленты при выключенном механизме они отводятся от головок. Этот способ часто используется в бытовых магнитофонах.

При установке магнитных головок следует стремиться к тому, чтобы расстояние между ними было минимальным. При этом воспроизводя­ щая головка должна как можно ближе находиться к тому инерцион­ ному элементу, движение которого наиболее стабильно, т. е., как пра­ вило, ближе к ведущему узлу.

Лентоприжимы. На рис. 66 приведен ряд типовых конструкций лентоприжимов. Простейший из них, так называемый «подушечный»,— это кусок фетра /, укрепленный на пружинящей пластине 3 (рис. 66, а). Пластина закрепляется на рычаге 4, который в рабочем режиме подво­ дит ее к магнитной головке 2. Необходимое давление ленты на рабочую поверхность головки достигается за счет упругих свойств пластины 3. Благодаря простоте такая конструкция используется в большинстве бытовых магнитофонов. Следует однако учесть, что такой лентоприжим

117

может явиться источником продольных колебаний ленты вследствие слишком сильного трения между фетром и лентой. Кроме того, фетро­ вый лентоприжим сильно загрязняется продуктами износа ленты. Пружину изготавливают из фосфористой или бериллиевой бронзы, «подушечку» — из тонкошерстного фетра. Крепят ее к пружине клеем БФ-2.

На рис. 66, б показан роликовый прижим. Это свободно вращаю­ щийся на оси ролик 2, поверхность которого выполнена из губчатой резины. Его ось закреплена на рычаге 3, который в рабочих режимах

Рис. 66

подводит ролик к магнитной головке 1. Роликовые прижимы позволяют несколько снизить натяжение ленты, меньше загрязняются, однако из-за повышенного удельного давления увеличивают износ головок.

От указанных недостатков свободна конструкция так называемого «ленточного прижима», примененная в магнитофонах «ТК340», «ТК46» фирмы «Grundig» (рис. 66, в). Прижим ленты к головке 2 осуществляется лавсановой лентой 3 толщиной 0,05—0,06 мм, шириной, равной ширине магнитной ленте. Одним концом она закреплена на подвижном рычаге 4 жестко, а другим — через спиральную пружину 1. Такой прижим рав­ номерно огибает рабочую поверхность головки и из-за малого трения между лентой и прижимом меньше влияет на стабильность движения ленты.

В ЛПМ кассетных магнитофонов лентоприжимы отсутствуют, так как они установлены в самой кассете.

Направляющие элементы. Рабочие поверхности головок должны занимать определенное положение относительно ширины ленты. Осо­ бенно это важно при многодорожечной записи. Магнитная лента при прохождении рабочих зазоров головок не должна также перекашивать­ ся. Перекос приводит, как известно, к завалу в области высоких ча­ стот. Для устранения перекоса магнитной ленты при ее движении, а также для правильной установки головок относительно ширины ленты применяют направляющие элементы: вращающиеся ролики или неподвижные стойки. Наибольшее распространение получили непо­ движные стойки.

Вследствие большой эластичности ленты ограничение перемещения ее по высоте представляет определенные трудности. Направляющие

118

стойки следует устанавливать таким образом, чтобы лента в месте огра­ ничения огибала их внутреннюю цилиндрическую поверхность. Лен­ та при этом несколько изгибается, что придает ей большую жесткость и эффективность ограничения увеличивается. При выборе ширины на­ правляющих элементов необходимо учитывать допуск на ширину ленты

1 1 ~^г ~1 1 f г—г-, 1

с

Рис. 67

(6,25 ± 0,05 мм). Кроме этого, отдельные участки ленты могут быть вытянуты, искривлены, иметь небольшие выступы за счет склейки, приклейки ракордов и металлизированных полос автостопа. Если вы­ брать ширину направляющей части стоек, исходя из допуска на ши­ рину ленты и неточность склеек, то она оказывается недопустимо

большой, поэтому обычно применяют систему ограничения по высоте, со­ стоящую из трех направляющих стоек, из которых средняя смещена по высоте по отношению к двум боковым примерно на 0,1 мм (рис. 67). Ширина направляющей части стоек при этом равна 6,35—6,4 мм.

В кассетных магнитофонах ограничение перемещения ленты по вы­ соте достигается за счет ограничителей в виде штырей или пружинящих лепестков, конструктивно объединенных с магнитными головками.

Правильное расположение ленты по высоте относительно рабочих зазоров магнитных головок показано на рис. 68.

Направляющие стойки бывают цельнометаллическими (рис. 69, а, б) или разборными (рис. 69, в). Крепят их на плате узла или блока головок за счет резьбового соединения. Регулировка их по высоте осуществ­ ляется пружиной или ограничивающей гайкой.

119