[Перевод] Самодельный галтовочный барабан стоимостью менее $1006.05.2021 12:33

В своем стремлении к экологичности мы не всегда осознаем, что переработка является последним решением для сломанных или вышедших из употребления вещей. Ей должны предшествовать их повторное использование и возможное применение для других задач. Как пример представлю вариант сборки собственного галтовочного барабана из уже ненужного, но еще не выброшенного на свалку оборудования.

В качестве хобби я занимаюсь ремонтом старой электроники, и иногда мне приходится очищать мелкие заржавевшие детали. С этой задачей вполне справляется металлическая щетка, но в случаях, когда очистке подлежит больше пары-тройки деталей, времени на это уходит очень много.

Галтовочные барабаны — далеко не новое изобретение. Как правило, такое устройство представляет собой контейнер, в который загружается абразивный материал вместе с подлежащими очистке деталями. При включении барабан начинает вибрировать, вызывая взаимное трение содержимого и очистку/шлифовку этих самых деталей.

Подобный самодельный станок для очистки можно собрать чуть ли не бесплатно из старых, ненужных или даже выброшенных деталей.

Что же конкретно нужно?

• НЧ-динамик среднего размера;
• пластиковый контейнер, подходящий под размер динамика;
• силиконовый клей-герметик RTV;
• старый сотовый телефон с поддержкой приложений;
• усилитель.

Шаг 1. Поиск подходящего НЧ-динамика

Нас интересует динамик 5» — 8». Больший диаметр тоже подойдет, но для него потребуется более обширное рабочее место. Во многих малогабаритных сабвуферах используются динамики именно такого размера. Если вам попадется вариант со встроенным усилителем, то по возможности протестируйте и его тоже.

Оптимальным вариантом, скорее всего, будет достать подходящий динамик из небольшого сабвуфера от низкобюджетного домашнего кинотеатра, старой системы BOSE Acoustmass или компьютерной акустики. Динамик, извлеченный из типовой аудиосистемы, подойдет при условии достаточного хода диффузора и упругости подвеса. Важно, чтобы он не поддавался легко небольшому надавливанию.

Наилучшим вариантом будет динамик с резиновым подвесом, а не поролоновым, как в моем примере. Резиновые подвесы прочнее и, как правило, применяются в более качественных динамиках.

Шаг 2. Поиск подходящего контейнера и его приклеивание

Рис. 2

Рис. 3

Рис. 4

Далее вам понадобится контейнер с навинчивающейся крышкой, который впишется в диаметр динамика и максимально близко состыкуется с внешним краем его диффузора (рис. 1). В моем случае отлично подошел контейнер из-под мороженого. Обычно я такие использую под хранение различных деталей.

Очень важно, чтобы контейнер вставал на динамик максимально близко к его краям. Это добавит прочности и долговечности устройству, чьей задачей будет встряхивание содержимого. Почему именно навинчивающаяся крышка? Все просто — регулярное открывание защелкивающейся крышки рано или поздно приведет к повреждению диффузора. Накручивающуюся же крышку можно снимать, удерживая одной рукой контейнер, что позволит компенсировать вращательное воздействие на диффузор.

В качестве клея я использовал силиконовый герметик RTV. Почему? Он отлично склеивает и при этом сохраняет эластичность, что в данном случае и требуется. Мне пришлось его купить, так как он у меня просто кончился. Если же у вас есть такой в хозяйстве, то стоимость проекта сократится до пары долларов.

Протрите нижнюю часть контейнера спиртом и нанесите клей, как показано на рис. 2. Установите контейнер на диффузор и отцентрируйте его. Дайте клею несколько минут на схватывание и повторно нанесите его по периметру. Обратите внимание, что я оставил два небольших участка без клея (рис. 3 и 4). Это ускорит процесс высыхания, так как воздух сможет циркулировать вокруг нанесенного клея. Теперь оставьте все это дело сохнуть.

Почему не клеевой карандаш, gorilla glue или что-то подобное? Нам нужен гибкий и в то же время сильный клеящий материал. Силиконовый герметик RTV для этого подходит лучше всего.

Шаг 3. Подключение к усилителю

Рис. 5

Рис. 6

Здесь возможны различные варианты. Завалялся старый рабочий стерео-усилитель? Пойдет. Нашли активный сабвуфер с работоспособным усилком? Отлично! Нам лишь нужен способ усилить аудио сигнал, получив на выходе не менее 20Вт.

В груде старого хлама у меня валялось множество когда-то выброшенных усилителей, но мне хотелось добиться минимальных размеров устройства. В итоге я решил использовать плату китайского моно-усилителя класса D. Эта плата выдает 35Вт и стоит всего пару баксов. Недостаток использования подобных плат в том, что для них нужно обеспечить питание. К счастью, диапазон входного напряжения у этих плат достаточно широк.

В ходе недолгого поиска среди кучи старых блоков питания от ноутбуков я нашел нужный экземпляр. Если у вас такой кучи под рукой не имеется, то можно поспрашивать в мастерских по ремонту электронного оборудования или у товарищей-компьютерщиков.

Выбранная мной плата собрана на микросхеме TDA8932. Это типовой чип, который на eBay и Amazon стоит всего несколько долларов. Диапазон допустимого входного напряжения составляет 10–30В, в связи с чем подобрать подходящий блок питания достаточно просто, нужно лишь убедиться, чтобы он обеспечивал не менее 2А тока.

Поскольку я использовал отдельную мини-плату усилителя и БП от ноутбука, их нужно было соединить (рис. 5). Для этого вам понадобится базовый навык пайки. Однако за чуть большую цену можно подобрать плату с винтовыми зажимами. Во избежание болтания и обрыва проводов в местах соединения я притянул их к плате стяжками (рис. 6). Для подключения к динамику я использовал провода с «крокодилами». Это позволит отключать усилитель от динамика/шейкера и при необходимости задействовать сборку усилителя в других проектах.

Шаг 4. Приводим шейкер в действие

Рис. 8

На данном этапе у нас получился контейнер с крышкой, приклеенный к НЧ-динамику, и усилитель, который заставит этот динамик двигаться. Настало время подключить к процессу сотовый телефон.

Что на Android, что на Apple существует великое множество приложений для генерации звукового тона (рис. 7). Поэтому рекомендую просто скачать вариант с самым высоким рейтингом. Такие приложения делают из вашего телефона генератор звуковых сигналов. Некоторые даже позволяют выбирать форму волны. При работе с динамиками всегда выбирайте синусоидальную волну (выглядит как плавная волна, идущая вверх-вниз). Не используйте треугольные или квадратные волны, так как они могут привести к повреждению динамика.

Я указал среди необходимого оборудования старый сотовый телефон. Причина в том, что его можно просто подключить и оставить работать. Вряд ли вы сможете поступить также со своим основным телефоном, так как при каждом получении уведомления или вызова придется останавливать весь процесс.

Нужно реализовать отправку аудио сигнала с телефона на усилитель. В случае с выбранной мной платой я взял старый кабель от наушников (рис. 8), зачистил и припаял один канал ко входу усилителя. Почему только один канал? Я выяснил, что некоторые телефоны при замыкании левого и правого канала просто отключаются. Так что используем только один канал, оставляя второй неподключенным.

Если вы используете старый ресивер или стерео-усилитель, то вполне подойдет стандартный RCA-кабель Y. Проложите провода от одного канала усилителя к динамику, оставив второй канал неактивным. При этом рекомендую сместить на усилителе баланс в сторону используемого канала, чтобы не слать часть сигнала впустую.

Тем, кто использует современные телефоны с особыми аудио-разъемами однозначно будет проще взять старую модель со стандартным джеком 3.5 мм.

Как настроить громкость? Если вы используете ту же плату, что и я, то все настройки громкости производятся через телефон. Если же вы задействовали старый домашний стереоусилитель, то сначала полностью убавьте его громкость, затем увеличьте аудио сигнал телефона почти до максимума, после чего осторожно прибавляйте громкость усилителя.

Шаг 5. Это реально работает?

Рис. 10

Рис. 11

На рис. 9 показаны выбранные мной для тестирования подржавевшие образцы. На рис. 10 они уже помещены в контейнер вместе с простейшим абразивным материалом, включающим песок и мелкую гальку, которые я собрал на заднем дворе. На рис. 11 показано, насколько мой самопальный галтовочный барабан успел очистить образцы, пока я ел сэндвич.

Я также прикрепил видео сего устройства в действии. Камера телефона немного смазывает движение, но обратите внимание на текучесть материала в ходе вибрации. Подобного эффекта перемешивания нужно добиться при минимально возможной мощности, для чего потребуется поиграться с громкостью (мощностью) и частотой.

Пара слов об абразивах

Более качественным абразивом мог бы послужить чистый белый песок или сухой песок с пляжа. Также можно использовать измельченную скорлупу грецких орехов, которая хоть и будет справляться медленнее, зато добавит эффект полировки. Не бойтесь пробовать разные варианты абразива на разных гайках и болтах, чтобы выработать понимание, что и для чего лучше подходит.

Шаг 6. Запуск и первые впечатления

В ролике вы увидите, на что способна эта миниатюрная плата усилителя класса D. Было забавно наблюдать за всем процессом, но вот динамик моей радости не разделил, и я очень скоро почуял запах перегрева.

Рекомендую при первом запуске быть очень внимательными и постараться отследить возможный перегрев. Я же решил эту проблему приклеиванием теплоотвода (не идеальное решение) на микросхему. Возьми я изначально большой стереоусилитель, то и проблемы бы не возникло.
Разобравшись с усилителем, мне нужно было постараться не сжечь динамик. Погоняйте свой несколько минут и принюхайтесь. В случае излишней нагрузки вы сразу заметите неладное.

Как сделать, чтобы он не скакал туда-сюда? Поместите его в пластиковую чашу с полотенцем. В качестве временного решения этого должно быть достаточно.

Если же вы его ненароком порвете, то невелика потеря. Можно просто снять контейнер и переклеить его на другой динамик.