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

Кроме прямоугольной проточки иногда делают проточку, форма ко­ торой показана на рис. 69, б. Такая проточка обеспечивает фиксацию положения ленты по высоте и допускает прохождение ленты со склей­ ками.

Кроме стоек, иногда применяют направляющие пластины (рис. 69, г). Их обычно крепят на экранах магнитных головок винтами. Для регулировки положения направляющих пластин по высоте от­ верстия выполняют в виде пазов.

а

Рис. 70

Хотя направляющие стойки и увеличивают сопротивление движе­ нию ленты, конструкция их проста и технологична, поэтому в основном именно они и используются в современных бытовых магнитофонах. На рис. 70 показана конструкция направляющих роликов с невращающимися и вращающимися буртами.

Направляющие ролики должны быть выполнены с минимальными радиальными и торцевыми биениями, иначе они становятся источником неравномерности движения ленты. Торцевое биение паза, кроме того, может вызвать деформацию кромок ленты. В этом отношении ролик с невращающимся буртом предпочтительней, однако конструкция его более сложна. Уменьшения влияния торцевого биения достигают за счет формы ограничивающего паза (рис. 70, б).

В качестве материалов направляющих стоек и пластин используют бериллиевую бронзу, немагнитную сталь марки Х18Н9Т и т. д., тита­ новый сплав ВТ-1, бронзу БрОФ10-1, Бр. КМцЗ-1 и др. В процессе эксплуатации стойки изнашиваются быстрее, чем ролики. Наблю­ дается износ как цилиндрической, так и торцевых частей вследствие прорезания их краем ленты. Поэтому для увеличения срока службы направляющих стоек их желательно изготавливать из более твердых материалов. Направляющие ролики можно выполнить также из алю­ миниевых сплавов В-95, Д-16. В направляющих роликах следует при­ менять шарикоподшипники высокого и сверхвысокого классов точ­ ности. Чистота обработки рабочей поверхности должна быть не ниже V Ю, допустимые радиальные и торцевые биения — не более 5—10 мкм.

Устройства регулировки наклона рабочих зазоров магнитных голо­ вок. Рабочие зазоры магнитных головок следует располагать строго

120

перпендикулярно направлению движения ленты. Кроме того преду­ сматривают, чтобы рабочие зазоры головок записи и воспроизведения были строго параллельны между собой. Как известно, несоблюдение этого приводит к резкому завалу частотной характеристики в области высоких частот. Чтобы магнитная лента не испытывала поперечных из­ гибов и плотно прилегала к рабочим поверхностям магнитных головок, их делают параллельными друг другу и остальным деталям, с которы­ ми лента находится в соприкосновении. Согласно ГОСТ 12392—71 ра­ бочие зазоры головок записи и воспроизведения должны быть установ­ лены перпендикулярно направлению движения ленты с погрешностью

Рис. 71

не более ± 5 ' для двухдорожечных и не более ± 8 ' для четырехдорожечных магнитофонов. Допуск на угловой перекос головки стира­ ния обычно не регламентируется.

Угловая регулировка положения рабочих зазоров магнитных голо­ вок с указанной точностью достигается установкой их на специальные регулировочные подставки, наклон которых может меняться. Конструк­ ция подставки должна обеспечивать не только регулировку наклона головок в двух плоскостях, но также допускать ее перемещение по вы­ соте. Она должна обеспечивать также надежную фиксацию положения головки при наличии таких дестабилизирующих факторов, как вибра­ ция механизма, колебания температуры, удары, связанные с транс­ портировкой и т. д.

На рис. 71, а приведена конструкция юстировочной подставки, которая часто используется в кассетных магнитофонах. Головка 3 крепится на пружинящей пластине 1, жестко закрепленной одним кон­ цом на подвижной плате механизма. С помощью регулировочного вин­ та 2 можно менять наклон головки относительно ленты. Недостаток конструкции в том, что регулировка возможна только в одной плоскос­ ти и, кроме того, • отсутствует регулировка положения головки по высоте.

Конструкция, показанная на рис. 71, б, позволяет осуществить регулировку положения головки в двух плоскостях и по высоте. При одинаковом вращении всех винтов пластина 2, на которой закреплена

121

головка 4, перемещается вверх или вниз. Вращением винта 3 произво­ дят установку рабочей плоскости головки параллельно магнитной лен­ те, а регулировкой передних винтов 1 я 5 устанавливают необходимый наклон рабочего зазора.

На рис. 71, в приведена конструкция, отличающаяся большей жест­ костью. Установка по высоте и наклон в плоскости, перпендикуляр­ ной направлению движения ленты, обеспечивается винтами /, 2. Для регулировки наклона рабочего зазора служит винт 3 и гайка 4. В ряде аппаратов регулировочный винт наклона рабочего зазора головки воспроизведения выводят (под шлиц) на верхнюю крышку блока го­ ловок. Это позволяет в процессе воспроизведения на слух более точно подстроить наклон головки, если запись сделана на другом магни­ тофоне.

В некоторых механизмах для записи многодорожечных фоно­ грамм однодорожечные головки устанавливают на устройствах, поз­ воляющих поднимать или опускать их на заданную высоту в зависи­ мости от номера дорожки. Такие же устройства иногда применяют и для установки многодорожечного блока магнитных головок в механиз­ мах с двусторонним рабочим ходом.

Наиболее часто магнитные головки закрепляют на регулировочных подставках при помощи винтов. Экраны головок снабжают уголками с овальными отверстиями, обеспечивающими некоторую свободу пе­ ремещения головок (при регулировке) для создания необходимого кон­ такта с лентой.

Еще один вариант крепления головки при помощи винтов и пласти­ ны показан на рис. 71, г. В любом случае следует помнить, что крепле­ ние должно давать надежный электрический контакт головки с пла­ той механизма для стекания электрических зарядов, возникающих на рабочей поверхности головок при движении ленты.

Стирающие, а также специальные головки, например головки для записи синхронизирующих импульсов, управляющих работой кино- и диапроекторов закрепляют непосредственно на плате узла головок.

При использовании дополнительных головок для подмагничивания (по методу «Cross-Field») особое внимание следует обратить на стабиль­ ность углового положения их зазора по отношению к рабочему зазору головки записи. Нарушение взаимного расположения головок может явиться причиной неудовлетворительной работы магнитофона. Головки устанавливают так, чтобы зазор головки подмагничивания был несколько сдвинут относительно рабочего зазора записывающей головки в сторону головки стирания. Расстояние между зазорами обычно составляет 0,3—0,6 мм в зависимости от конструкции головки. Угловой разворот подбирается опытным путем в процессе настройки.

На рис. 72 приведена конструкция крепления отдельной головки для подмагничивания магнитофона «Х4», «Х5» фирмы «Akai». Головка подмагничивания 6 закреплена на отдельном вращающемся относи­ тельно оси / кронштейне 8. Положение головки при выключенном ме­ ханизме показано пунктиром. В режиме записи головка 6 разворачи­ вается пластинчатой пружиной 7 под действием клавиши управления.

122

Ограничение перемещения ленты по высоте около универсальной го­ ловки 3 осуществляется направляющими пластинами 2 а 5. Для обес­ печения необходимого взаимного положения головок служит уголь­ ник 4. Он закреплен на направляющей пластине 5 винтами и может перемещаться (при регулировке) в плоскости, перпендикулярной дви­ жению ленты. В режиме записи кронштейн 8 упирается в угольник 4, чем и достигается необходимое взаимное положение головок.

Экранирование магнитных головок. Наиболее чувствительны к внешним магнитным полям воспроизводящая и универсальная головки,

Рис. 72

так как они работают при слабых входных сигналах. Воспроизво­ дящая головка подвержена также наводкам от стирающей и записы­ вающей головок. Поэтому воспроизводящие и универсальные головки необходимо тщательно экранировать.

Конструкция экрана должна обеспечивать экранирование головок в достаточно широком диапазоне частот, иметь минимальные габариты, не мешать движению ленты, допускать ее легкую и удобную заправку.

Экраны выполняют в виде круглых или прямоугольных конструк­ ций. В передней части экрана имеется окно для движения ленты, при­ чем у воспроизводящих и универсальных головок это окно закрывае­ тся в режимах записи и воспроизведения дополнительным экраном. При заправке ленты дополнительный экран при помощи пружины или системы рычагов отводится от основного экрана (см. рис. 64, а).

Экраны бывают одинарными, двойными и даже тройными в зависи­ мости от необходимой степени экранирования. В бытовых магнитофо­ нах обычно используют двойное экранирование воспроизводящей (уни­ версальной) и одинарное — записывающей головок. Стирающие головки в бытовой аппаратуре обычно не экранируют.

123

В кассетных магнитофонах экран конструктивно выполнен совмест­ но с головкой, так как размещение дополнительных экранов ограни­ чивается размером окна в кассете.

Между стенками двойных и тройных экранов должен быть воздуш­ ный или заполненный диэлектрическим материалом промежуток. Сты­ кующиеся части экрана должны быть плотно пригнаны, так как даже небольшие щели между ними значительно ухудшают его экранирующие свойства. Материалами для экранов служат пермаллои марок 50НХС, 38НС — для внешних и 80НХС, 79НМ — для внутренних. Толщину стенок экрана делают не менее 1—1,5 мм. После изготовления экран

Рис. 73

необходимо отжечь. Для защиты от высокочастотных полей приме­ няют экраны из меди и алюминия.

Устройства для отвода ленты от головок в режимах перекотки. Если ленту при перемотках не отводить от головок, они быстро изнаши­ ваются. Поэтому в большинстве магнитофонов имеются устройства, отводящие ленту от головок в этих режимах.

Такие устройства строят по двум принципиальным схемам. В пер­ вой (рис. 73, а) головки устанавливают так, чтобы между ними и лентой в рабочем режиме был необходимый контакт. В режимах перемотки и при выключении механизма лента отводится от головок вертикаль­ ными штырями 1 а 2, установленными на подвижном рычаге. Во второй схеме (рис. 73, б) при выключенном механизме и при перемотках меж­ ду лентой и головками имеется воздушный промежуток (1—1,5 мм), который обеспечивается неподвижными штырями 1 и 5. В рабочих ре­ жимах лента подводится к магнитным головкам роликом 2 или шты­ рями 3 и 4.

Конструкцию кассетных магнитофонов выполняют таким образом, что при ускоренных перемотках головки не подводятся к кассете.

Г л а в а 7. ОРГАНЫ УПРАВЛЕНИЯ, КОНТРОЛЯ И АВТОМАТИКИ

Назначение и требования. При включении, изменении режима ра­ боты, скорости ленты и т. д. необходимо электрическим или механи­ ческим способом перестраивать взаимосвязи, как между отдельными узлами ЛПМ магнитофона, так и его усилительного устройства. При эксплуатации магнитофона нужно иметь наглядную индикацию о вклю-

124

чении того или иного режима, выбранной скорости, номера дорожки, количества использованной ленты и т. д.

В последнее время в магнитофонах все шире используются различ­ ные автоматические устройства. Они обеспечивают управление не толь­ ко такими чисто электрическими процессами, как регулировка уровня записи, но и магнитофоном в целом. Например, включают и выключают его по заданной программе, выключают после окончания записи или воспроизведения, осуществляют перемотку ленты после окончания записи, производят автоматическую смену кассет в кассетных аппаратах и т. д. Все эти функции выполняются группой узлов, называемых ор­ ганами управления, контроля и автоматики. К ним относятся: переклю­ чатели режима работ, счетчики, программные устройства и т. д. Несмотря на широкий круг задач, они должны удовлетворять некоторым общим требованиям, таким, как простота и наглядность управления, надежность фиксации при малых усилиях переключения, наличие бло­ кировки, обеспечивающей определенную последовательность включения того или иного режима, простота и технологичность конструкции, чет­ кость и высокая надежность работы.

Включать магнитофон можно двумя способами: при первом из них включение производится отдельным элементом,— кнопкой, тумблером или клавишей. Одновременно подаются питающие напряжения на электродвигатель и усилитель. Предварительное включение двигателя улучшает пусковые характеристики механизма, так как к моменту его переключения в рабочий режим двигатель работает с номинальным чис­ лом оборотов. Такое включение усилителя обеспечивает необходимый прогрев катодов электронных ламп (если магнитофон выполнен на лампах). Этот способ нашел повсеместное применение в бытовых маг­ нитофонах.

При втором способе питание на электродвигатель и усилитель по­ дается только при переводе магнитофона в выбранный режим работы. Вторую схему применяют в магнитофонах с питанием от автономных источников и универсальным. Это объясняется тем, что предваритель­ ное включение двигателя привело бы в этом случае к непроизводитель­ ному расходованию автономных источников (батарей).

Индикация включения сетевого магнитофона может производиться специальной контрольной лампочкой, подсветкой шкалы индикатора уровня записи, подсветкой кнопки включения или ручек управления, в сочетании с соответствующими надписями или символами.

Индикация включения кассетных магнитофонов осуществляется стрелочным прибором индикатора уровня записи, который в режиме воспроизведения показывает величину напряжения источника питания.

Для переключения режимов работы используют кнопочные, кла­ вишные и поворотные переключатели или их комбинации. С их помо­ щью включаются электродвигатели, электромагниты, а при помощи рычагов, тяг или тросов — необходимое взаимодействие узлов ЛПМ.

Схемы управления конструируют так, чтобы при любом перек­ лючении режима работы механизма происходила предварительная

125

остановка ленты, иначе возможны обрывы и растяжение ленты при изменении направления ее движения.

Если используется кнопочный или клавишный переключатель с фик­ сацией всех режимов работы механизма, необходимо, чтобы он допускал переход из режима в режим только после нажатия кнопки или кла­ виши «Стоп». Для этого переключатель должен иметь механическую или электрическую блокировку.

Рис. 74

В кассетных магнитофонах широко используются кнопочные и ры­ чажные переключатели с частичной фиксацией. Такие переключатели обеспечивают фиксацию только кнопок, включающих режимы воспро­ изведения и записи. Включение режимов ускоренных перемоток в этом случае производится только при удержании клавиши или рычага опе­ ратором. В таких аппаратах прежде, чем осуществить изменение на­ правления движения ленты, оператор должен опустить кнопку, что приводит к остановке ленты.

При использовании чисто электрического управления при помощи кнопочного переключателя блокировка режимов работы достигается схемными решениями. При управлении одинарными переключателями поворотного типа необходимая блокировка производится определен­ ной последовательностью включения режимов (рис. 74). Для более гибкого выбора режима работы часто применяют сдвоенные переклю­ чатели. Один из них используется для включения режимов «Обратная перемотка», «Стоп» и «Рабочий ход» («Старт»). Вспомогательный ры­ чаг, вращающийся на оси того же переключателя, при установке со­ вместно с основным в положение «Рабочий ход» («Старт») включает ускоренную перемотку ленты вперед (рис. 74). Режим «Запись» вклю­ чают дополнительным переключателем. Таким же образом включают этот режим и в магнитофонах с рычажным переключателем (рис.74), при этом кнопка «Запись» фиксируется только при установке ручки переключателя в положение «Рабочий ход» («Старт»).

•Органы управления очень часто выполняют смешанными. Напримёр, остановку механизма, рабочий ход и режим «Запись» включают клавишным переключателем, а ускоренные перемотки — допол­ нительным рычагом. Индикация включенного режима достигается изменением положения клавиши, ручки или рычага, соответствую­ щими надписями или подсветкой специального табло. Световое табло

126

используется при электрическом управлении с помощью кнопок без фиксации.

Впоследнее время надписи, поясняющие назначение органов управления, часто заменяют условными символами. Такие символы при­ меняют и для обозначения режимов работы магнитофона. Наиболее часто используемые символы, установленные ГОСТом 16707—71 («Маг­ нитофоны бытовые. Условные функциональные обозначения»), приве­ дены в табл. 8 (см. стр. 203).

Вбольшинстве конструкций при включении режима «Рабочий ход»

магнитофон переводится в режим «Воспроизведение». Переключение в режим «Запись» осуществляют отдельной клавишей или кнопкой, которая переключает только усилительное устройство. В четырехдорожечных магнитофонах для раздельной записи 1—2илиЗ—4дорожек вводят соответственно две кнопки «Запись».

Это позволяет выбрать программу и установить необходимый уровень записи при неработающем механизме. Иногда клавишу «Запись» бло­ кируют дополнительной кнопкой от случайного включения.

В кассетных магнитофонах клавишу «Запись» выполняют также с фиксацией для предварительного прослушивания, но она обычно бло­ кируется с клавишами «Рабочий ход» и «Стоп». Блокировку выполняют так, чтобы при нажатии этих клавишей клавиша «Запись» выключалась. При записи одновременно нажимают клавишу «Запись» и «Рабочий ход».

Кассетные магнитофоны и магнитофоны с автономным питанием должны допускать дистанционное управление в режиме записи. При этом так же, как и при обычном управлении включают клавиши «Запись» и «Рабочий ход», а включение питания электродвигателя осу­ ществляется переключателем, находящимся на корпусе микрофона или на выносном пульте. Это создает определенные удобства при записи репортажей и, кроме того, экономит питание.

Индикация включения режима «Запись» (кроме визуальной по положению кнопки или клавиши) часто осуществляется подсветкой части или всей шкалы стрелочного индикатора уровня, а также вклю­ чением электронно-светового индикатора. Индикация номера дорожки или вида записи «моно» — «стерео» может производиться либо по по­ ложению кнопок соответствующего переключателя, либо путем под­ светки боковых полей индикатора уровня. При. этом номер дорожки определяют по месту подсвета, а включение режима «Запись» — по изменению цвета. В стереомагнитофонах с раздельными индикаторами уровня номер дорожки индицируется совместной или раздельной под­ светкой шкал стрелочных приборов.

К органам управления относятся также рычаги или клавиши «Временный стоп» и переключатели скорости ленты. Как уже гово­ рилось, режим «Временный стоп» включается рычагом или

127

клавишей, механически связанной с прижимным роликом и системой тормозов. Скорость ленты переключают поворотной ручкой, рычагом или вращающимся диском, механически связанными с кулачком или с вилкой, переставляющими пассик или промежуточный ролик.

Конструкция переключателей. В зависимости от вида движения исполнительного элемента различают кнопочные переключатели (рис. 75, а), в которых исполнительный элемент движется поступатель­ но вверх или вниз, клавишные (рис. 75, б) с поворотным движением ис­ полнительного элемента вокруг оси, поворотные одинарные (рис. 75, в) и

Рис. 75.

сдвоенные (рис. 75, г) с вращательным движением исполнительного эле­ мента и рычаги управления (рис. 75, д) с поступательным движением.

По положению исполнительного элемента после включения разли­ чают переключатели с фиксированным и нефиксированным положе­ ниями. Исполнительные элементы, как правило, собираются в общем корпусе, образуя блок управления.

Вспомогательные устройства и механизмы. К ним относятся авто­ стопы, счетчики, различные устройства для очистки ленты от пыли («дворники»), механизмы выброса кассет, магазины кассет, приспособ­ ления для склейки ленты и т. д.

При работе с низкими скоростями ленты и головками с рабочими зазорами 1—3 мкм особое значение имеет чистота поверхности ленты. Грязь, частицы пыли, а также продукты износа ленты, попадая в про­ межуток между рабочим зазором и лентой, могут привести к ампли­ тудной модуляции и даже к кратковременному пропаданию звука (так называемое выпадение сигнала). Для очистки ленты используют «дворники».£«Дворник» — это основание с двумя штырями, на кото­ рые надеты фетровые кольца. При движении лента соприкасается с ними обеими сторонами, чем и достигается ее очистка. На рис. 76, а показано устройство «дворника» магнитофона «ТК340» фирмы «Grundig».OH постоянно укреплен на механизме и может убираться под

128

декоративную крышку узла головок. Конструкция съемного «дворника» показана на рис. 76, б. Его устанавливают на панели механизма только во время работы магнитофона.

Для приклейки ракордов и склейки ленты при обрывах и монтаже на декоративном корпусе узла головок иногда делается паз, ширина которого равна ширине ленты (см. рис. 76, а).

Счетчики количества ленты позволяют легко отыскать нужный учас­ ток среди многочасовой записи. Конструкция счетчика должна обеспе­ чивать наглядный и быстрый съем его показаний, предусматривать возможность быстрого сброса показаний в нулевое положение как при

•V

v а

Рис. 76

движущейся, так и при остановленной ленте, работать в обе стороны при движении ленты и не являться источником помех. Простейший счет­ чик — линейка в виде металлической пластины с нанесенной на ней цифрами и делениями, обозначающими время звучания или метраж ленты. Такую пластину укрепляют в простейших конструкциях на ли­ цевой панели механизма, непосредственно под катушкой. Наиболь­ шее распространение в бытовых магнитофонах получили цифровые механические счетчики, которые представляют собой редуктор и таб­ ло в виде цилиндрических дисков (см. рис. 76, в). С применением тонких магнитных лент табло стали выполнять с четырехзначным отсчетом.

Для сетевых магнитофонов максимальный момент вращения счет­ чиков должен быть не более 2 • 10~"*Н • м., для кассетных — не бо­

Принцип действия и назначение. Процессы магнитной записи, вос­ произведения и стирания осуществляются с помощью электромагнит­ ных устройств, получивших название магнитных головок. Несмотря на кажущуюся простоту устройства магнитных головок, физические