32 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Подсветка для шуруповёрта своими руками

Подсветка для шуруповёрта своими руками

Наверное, никому не нужно объяснять, насколько важно обеспечить хорошее освещение рабочего места. От освещенности рабочего места зависит качество выполнения работ и, что важнее, безопасность труда. Существуют специальные общие правила, предписывающие минимальный уровень освещенности при тех или иных видах работ. Чрезмерно яркий свет в помещении тоже не желателен. Необходимо обеспечить равномерное, достаточное общее освещение всей площади помещения, а места повышенной важности (рабочие зоны станков) снабдить дополнительной точечной подсветкой, используемой по мере необходимости.

Посмотрим, как можно сделать из подручных материалов и минимальных денежных вложений современную точечную светодиодную подсветку рабочей зоны на примере сверлильного станка «Корвет-41». Принципы, заложенные конструкцию самодельной светодиодную подсветку, можно применять для реализации точечной подсветки на многих других станках и иного оборудования.

Для изготовления светодиодной подсветки понадобятся:

  1. Зарядное устройство от сотового телефона (наличие проводов и целостность корпуса не важны) с исправными внутренностями, который будет использоваться в качестве блока питания.
  2. Гибкий переходник для шуруповерта (см. фото).
  3. Четыре белых светодиода (самых обычных, дешевых, диаметром 5мм).
  4. Трехпозиционный переключатель (тумблер) на 220 В.
  5. Куски многопроволочных (гибких) проводов сечением около 0,2 кв.мм.
  6. Подручные крепежные винтики, гаечки.

Общие принципы функционирования подсветки.

Для запитывания подсветки, необходимо врезаться в электрическую цепь сверлильного станка (разобрав переднюю коробку с кнопками, где располагается контактор). От клемм контактора нужно сделать три дополнительных вывода проводами подходящей длины: общий вывод (условно «нуль»), независимый от состояния контактора вывод (условно «фаза А») и зависимый от состояния контактора вывод (условно «фаза Б»). Таким образом, блок питания условным «нулем» (одним контактом вилки питания) должен быть постоянно подключен к сети. Независимый от состояния контактора провод (то есть второй провод вилки питания) будет разрываться только тумблером включения подсветки, подсветка будет включаться/выключаться независимо от того, запущен станок или нет. Зависимый от состояния контактора провод (фаза «Б»), перед тем, как прийти на тумблер включения подсветки, должен разрываться контактами пускателя. В результате, мы должны получить возможность выбирать тумблером следующие режимы подсветки: «выключена всегда», «включается автоматически с запуском станка», «включена всегда». Детальную схему подключения проводов (отводов) к контактору станка приводить нет необходимости, так как эту простую операцию сможет выполнить любой квалифицированный электрик.

Подключение светодиодов к блоку питания.

Выходное напряжение зарядного устройства может варьироваться в зависимости от модели зарядного устройства, но в среднем составляет около 5 В. Светодиоды напрямую подключать к блоку питания нельзя, необходимо ограничить силу тока через светодиод посредством последовательно включенного постоянного резистора. Точный подбор номиналов токоограничивающих резисторов лучше всего выполнить опытным путем, вооружившись мультиметром и справочными данными к имеющемуся в распоряжении светодиоду. Рекомендуется для каждого светодиода предусмотреть свой отдельный резистор. Светодиоды (с последовательно включенными резисторами) к блоку питания подключаются параллельно. Ниже можно увидеть схему подключения светодиодов к блоку питания. При использовании распространенных в продаже светодиодов на ток 15-20мА необходим резистор около 100 Ом для каждого светодиода. Для продления срока жизни светодиоду, реальный ток через него рекомендуется выбирать на 10-20% ниже паспортного. О том, как рассчитать номиналы токоограничивающих резисторов и о способах подключения светодиодов, в рамках данной статьи, рассказано не будет, это тема для отдельной статьи.

Из опыта можно утверждать, что количества света от четырех светодиодов предостаточно. Более того, при уменьшении числа светодиодов до двух штук, эффективность точечной подсветки сверлильного станка остается на приемлемом уровне. Увеличивать количество светодиодов (свыше четырех) имеет смысл только при необходимости расширения пятна освещенности путем точного задания направления свечения каждого светодиода. Так же, нужно помнить об ограниченности нагрузочной способности блока питания.

Конструкция и крепление.

Из фотографий видно, что какими-либо сложностями изготовлениями конструкция не отличается. Важная ее часть – внешняя оболочка от гибкого переходника для шуруповерта (гибкой трубки). Такие переходники часто выходят из строя по причине повреждения (скручивания) внутреннего тросика. Внешний же корпус переходника остается в полном порядке. Он собран из отдельных небольших частей, скрепленных между собой посредством шарнирного (шарового) соединения. Таким образом, всей конструкции этой гибкой трубки можно придавать произвольную форму, нужным образом ориентируя ее в пространстве. Через сквозное отверстие внутри трубки пропускается два провода питания светодиодов. На одном из концов гибкой трубки, компактно монтируем сами светодиоды и малогабаритные токоограничивающие резисторы (подойдут маломощные резисторы 0,125Вт), аккуратно спаяв их согласно схеме. Другой конец трубки крепим в подходящем месте на станине станка, например, с помощью металлического хомута (как на фото). В доступном для оператора месте встраиваем тумблер, крепим блок питания в свободном пространстве внутри корпуса станка.

Читать еще:  Как сделать крутой настольный USB вентилятор своими руками?


Гибкий переходник для шуруповерта.


Схема подключения светодиодов на ток 15-20 мА, напряжение питания схемы 5 В.
Скачать проект схемы в «ISIS 7 Professional».


Тумблер управления подсветкой (вверху). Три положения: вкл, выкл, авто.


Размещение блока питания. В белой изоленте виден 2-ваттный резистор на 24 КОм, о котором будет рассказано ниже.


Один из способов крепления на станине (с помощью металлического хомута).

В процессе эксплуатации подсветки выявился один неприятный эффект. Из-за большой индуктивности обмоток двигателя, в момент его пуска/остановки, выходил из строя блок питания (выгорали выходные выпрямительные диоды, плавкий предохранитель не спасал). Для борьбы с этим эффектом, было сделано следующее:

  1. Параллельно цепи питания двигателя, непосредственно на клеммах, (в коммутационной коробке), была установлена RC-цепь (последовательно включенные резистор и конденсатор). Для двигателя мощностью 370 Вт на напряжение 220 В (для станка «Корвет-41»), расчетная емкость неполярного конденсатора составила 0,25 мкФ, а сопротивление резистора 15 Ом. Рабочее напряжение конденсатора нужно выбирать в два-три раза больше напряжения питания. Номиналы компонентов RC-цепи можно рассчитать для двигателя любой мощности и напряжения посредством диаграммы.
  2. Блок питания светодиодов в сеть 220 В был включен последовательно через резистор 24 КОм, 2 Вт. Номинал резистора определялся опытным путем: выбирался заведомо большое сопротивление (например, 500 КОм), при котором светодиоды имели тусклое свечение, либо не светились вовсе. Далее, сопротивление резистора постепенно уменьшалось до наступления момента, когда дальнейшее уменьшение сопротивления не увеличивает яркость свечения светодиодов. В процессе работы, резистор умеренно греется, поэтому его рассеиваемая мощность должна составлять не менее 1 Вт.

Предпринятые меры дали свой положительный результат, точечная светодиодная подсветка успешно функционирует около полугода. Подсветка придала особый комфорт в работе на сверлильном станке, отпала необходимость напрягать глаза или приближаться к зоне обработки, чтобы рассмотреть мелкие детали.


Таблица для расчета RC-цепи.


Подсветка включена.


Подсветка выключена. На конце трубки видна декоративная хромированная деталь.


Подсветка направлена в центр.


Трубка подсветки не мешает обзору.

Как устроен шуруповерт

Прежде, чем ремонтировать любой девайс, необходимо знать, как оно устроено, логику его работы, взаимодействие узлов и деталей друг с другом.

Принципиальные конструктивные схемы у всех шуруповертов мало отличаются друг от друга. Данный девайс состоит из:

  1. Корпуса, в котором установлены все остальные узлы девайса. Данная деталь выполняется из металла или пластика — Bosch GSR 10,8-2-LI, Black&Decker BDCDD12B и др. Существуют модели, в которых используются эти два материала одновременно.
  2. Однофазного коллекторного двигателя с электронной системой управления — направление вращения и регулировка скорости, выбор режима работы — закручивание, выкручивание шурупов, сверление. Двигатель состоит из коллектора и статора. Подача питания на коллектор производится при помощи подпружиненных медных или графитовых щеток.
  3. Планетарного редуктора с возможностью ограничения крутящего момента. Редуктор устанавливается на валу электродвигателя. В зависимости от модели шуруповерта данный узел выполняется из пластика или металла. Второй вариант характерен для профессионального исполнения.
  4. Патрона, установленного на выходном валу редуктора.

Если это не сетевая, а аккумуляторная модель, то на ручке корпуса имеются крепления для подсоединения аккумулятора, обеспечивающие ему механическую связь с корпусом и электрическую связь с коллекторным двигателем. Также на корпусе есть кнопка пуска для включения шуруповерта. На некоторых моделях с ее помощью также регулируют скорость вращения путем изменения усилия нажатия.

Как видим, в шуруповерте могут быть электрические и механические неисправности. Рассмотрим их подробнее с указанием признаков, по которым можно идентифицировать поломку.

Шуруповерты от 2000 до 3000 рублей

ДИОЛД ДЭА-12ЛИ-04

Этот аппарат входит в разряд дрелей-шуруповертов. В металле он сверлит 10 мм, а вот в дереве уже 25 мм. При этом можно регулировать скорость сверления в двух позициях: 400 и 1350 об/мин. Также вращение патрона меняется в зависимости от силы нажатия на кнопку пуска. Здесь можно менять величину крутящего момента в 21 позиции. Максимально КМ здесь может достигать 18 Нм.

Отметим, что здесь идут сразу два аккумулятора, каждый емкостью 2 А*ч. В среднем одного аккумулятора хватает на час работы. Зарядка же выполняется примерно за 1,5 часа, поэтому пока один заряжается вторым можно крутить сморезы без простоя в работе. Здесь неплохо организована подсветка рабочего места — светодиоды яркие и хорошо рассеивают свет. В комплект помимо двух аккумуляторов входит зарядное устройство и кейс для транспортировки агрегата. В целом это хороший недорогой шуруповерт аккумуляторный для домашнего ремонта.

Hammer ACD12/2LE

Устройство, название которого схоже с известным внедорожником, также входит в категорию дрелей-шуруповертов. В металле и древесине оно сверлит 10 и 20 мм соответственно. Это двухскоростной «шурик» с возможностью регулировки оборотов патрона 350 и 1250 об/мин. Пользователи отмечают качественный патрон — в течении многих месяцев работы не появляется люфт и не разбалтывается муфта. Крутящий момент в 20 Нм можно регулировать в зависимости от плотности обрабатываемого материала.

Читать еще:  Электроскейтборд своими руками

Приятным моментом является наличие двух сменных аккумуляторов емкостью по 1,3 А*ч каждый. Полностью разряженный аккумулятор будет заряжаться около 3 часов. В шуруповерте неплохо организована светодиодная подсветка рабочего места. За эти деньги — это неплохое устройство для дома и нечастых «шабашек».

Makita DF033DZ

Японский шуруповерт имеет лучшее в своем ценовом соотношение компактность/сила закручивания — при весе всего в 930 грамм (без аккумулятора) он выдает целых 30 Нм. Это позволяет ему закручивать саморезы даже в очень плотные заготовки, например, из дуба или ольхи. Крутящий момент можно регулировать в 20 положениях. Им можно работать очень долго и при этом не уставать, что весьма полезно, например, при серийной сборке мебели. Скорость вращения сверла также можно выставлять под определенный материал от 450 до 1700 об/мин. Сверлить агрегат способен отверстия диаметром до 10 мм в металле и 21 мм в древесине.

В этом шуруповерте реально классная яркая подсветка, которая четко светит на насадку. Здесь установлена система торможения двигателя, которая мгновенно останавливает двигатель, а с ней и рабочую насадку, благодаря чему не нужно лишнее время держать агрегат на весу. Хотим отметить, что в этой модели отсутствует аккумулятор, поэтому его придется покупать отдельно. Для «шурика» подходят такие аккумуляторы: BL 1015, 1016, 1020, 1021, 1040, 1041. Любой такой аккумулятор можно установить в этот недорогой шуруповерт аккумуляторный. Какой лучше из них сказать сложно, эту информацию лучше уточнить у производителя.

Выбираем радиодетали, или на чем лучше не экономить

Светодиоды VD5 и VD6 я выдрал из дохлого фонарика. По замерам в аналогичном фонаре получился ток 30 мА на каждый светодиод. При таком токе падение напряжения на двух последовательно соединенных светодиодах составляло 6,35 В. Набрасываем некоторый запас и выбираем электролитический конденсатор С2 с допустимым напряжением 9 В или более. Емкость от 100 мкФ до 1000. Лишь бы конденсатор влез в щель, которую вы найдете для него в своем инструменте. Можно его вообще не ставить, но тогда вы столкнетесь со стробоскопическим эффектом. При определенной частоте ходов пилки она покажется вам неподвижной. Первое, что придет в голову – мотор крутится, а пилка на месте стоит, что за чудеса? Не потрогать ли пилку пальцем, видно же, что она не движется! Результатом будет травма разной степени тяжести: от царапины до ампутации.

Поэтому на конденсаторе С2 лучше не экономить и емкость его выбрать побольше.

Далее диодный мост VD1…VD4. Диоды должны выдерживать обратное напряжение более 9 Вольт и ток более 30 мА. Или сколько вы сочтете допустимым для используемых светодиодов – справочник вам в помощь. Я поставил древние Д-311. Все равно без дела валялись. Намного надежнее современные аналоги старых Д-226. Они по габаритам меньше Д-311, а по предельным характеристикам намного их превосходят. При пайке выпрямительного моста будьте повнимательнее с полярностью диодов. Иначе конденсатор С2 может напугать вас небольшим взрывом. Особо впечатлительных ждет заикание и лечение у логопеда.

Конденсатор С1 задает ток через светодиоды. Не буду отягощать читателей формулами. С небольшой погрешностью для тока около 7 мА необходима емкость 0,1 мкФ. И так далее – пропорции в школе считать учили. Для 30 мА я выбрал конденсатор номинальной емкостью 0,47 мкФ с минусовым допуском – его фактическая емкость была равна 0,43 мкФ. Если нет возможности измерить емкость, то берите ближайшее меньшее стандартное значение:

  • 0,39 мкФ = 27 мА;
  • 0,22 мкФ = 15 мА;
  • 0,15 = 10 мА.

Конденсатор С1 должен выдерживать амплитудное значение напряжения в сети 310 В (220×1,41) с запасом – 350.

Резистор R2 можно не устанавливать. Но тогда, когда после работы вы будете сматывать сетевой провод и коснетесь пальцами вилки, вас может ощутимо дернуть током. Так что для снятия остаточного заряда с С1 R2 все же лучше поставить. При мощности рассеивания резистора 0,25 Вт номинал 470…680 кОм. От тока через светодиоды мощность и сопротивление не зависит.

И последняя деталь – R1. При подаче напряжения на схему подсветки возникает бросок тока, который может выжечь диоды VD1…VD4. Для его ограничения и нужен резистор R1. Если точно, то R = 310 (амплитуда напряжения в сети)/допустимый ток диодов VD1…VD4 в импульсе. При токе через светодиоды 30 мА и мощности рассеивания резистора 2 Вт сопротивление R1 должно находиться в пределах 0,91…2,0 кОм. Зависимость мощности рассеивания этого резистора от тока квадратичная. При токе 20 мА достаточно 1 Вт, при 10 мА 0,25 Вт. Напомню школьную формулу для данного случая: Р (Вт) = ток (A) в квадрате×R (Ом).

Если поставите резистор слишком малой мощности, то он через некоторое время сгорит и может подплавить окружающие пластмассовые детали.

Зарядное устройство для никель-кадмиевых аккумуляторов

Теперь следует соорудить зарядное устройство для фонарика. Основное требование — напряжение на выходе не должно превышать 4.2 В.

Читать еще:  Бескаркасный аквариум своими руками

Если планируется питать зарядное от какого-либо источника более 6 вольт — актуальна простая схема на КР142ЕН12А, это очень распространенная микросхема для регулируемого, стабилизированного питания. Зарубежный аналог LM317. Вот схема зарядного устройства на этой микросхеме:

Но эта схема не вписывалась в мою задумку — универсальность и максимальное удобство для зарядки. Ведь для этого устройства понадобится делать трансформатор с выпрямителем или использовать готовый блок питания. Я решил сделать возможность заряда аккумуляторов от зарядного устройства мобильника и USB порта компьютера. Для реализации потребуется схемка посложнее:

Полевой транзистор для этой схемы можно взять с неисправной материнской платы и другой компьютерной периферии, я срезал его со старой видеокарты. Таких транзисторов полно на материнке возле процессора и не только. Чтобы быть уверенным в своем выборе, нужно вбить номер транзистора в поиск и убедиться по даташитам, что это полевой с N-каналом.

В качестве стабилитрона я взял микросхему TL431, она встречается практически в каждом заряднике от мобилы или в других импульсных блоках питания. Выводы этой микросхемы нужно соединить как на рисунке:

Я собрал схему на кусочке текстолита, для подключения предусмотрел сразу гнездо USB. В дополнение к схеме впаял один светодиод возле гнезда, для индикации зарядки (что на USB-порт поступает напряжение).

Немного пояснений к схеме Так как зарядная схема будет все время присоединена к батарее, диод VD2 необходим, чтобы батарея не разряжалась через элементы стабилизатора. Подбором R4 нужно добиться на указанной контрольной точке напряжения 4.4 В, мерять нужно при отцепленной батарее, 0.2 вольта — это запас на просадку. Да и вообще, 4.4 В не выходит за пределы рекомендуемого напряжения для трех аккумуляторных банок.

Схему зарядного можно существенно упростить, однако заряжать придется только от источника 5 В (USB-порт компьютера удовлетворяет этому требовванию), если зарядное телефона выдает большее напряжение — использовать его нельзя. По упрощенной схеме, теоретически, аккумуляторы могут перезаряжаться, на практике же так заряжают аккумуляторы во многих заводских изделиях.

Профессиональные источники питания для шуруповертов

Данные устройства наиболее удобны в применении, так как изготовлены специально для переоборудования аккумуляторных моделей в сетевые электроинструменты. Выпускаются они на разное напряжение: 12, 14, 18 и 24 Вольт.

Профессиональные источники питания для шуруповертов

Эти устройства не нуждаются в переделке – они уже настроены на заданные параметры. Их подключение не составит труда. Оно заключается в соединении проводов с контактными клеммами шуруповерта.

Важным условием во всех вариантах является соблюдение полярности и недопущение работы при одновременно подключенном устройстве и действующем аккумуляторе.

Вес

Отдельно хочется разобрать вопросы, касающиеся веса этого шуруповерта. Практика показала, что чем легче инструмент, тем удобнее с ним работать. А если добавить сюда тот факт, что определенные граждане практически помешаны на весе, постоянно гонятся за более легкими моделями даже в ущерб более важным характеристикам, то рассмотрение веса требует особого внимания.

Производитель в инструкции указал вес в 1,2 кг. Мы взвесили и получили 1284 грамма. То есть, погрешность составляет без малого 100 грамм. Но шуруповерт Metabo BS 14,4 при этом удобно держать на весу продолжительное время, усталость не чувствуется, модель сбалансирована – работать одно удовольствие.

На данный момент существуют модели аккумуляторных шуруповертов, вес которых меньше намного, но этот факт вряд ли можно считать отрицательным именно для данного девайса.

КУПИТЬ ГОТОВЫЙ НАБОР

А вот так можно загнуть ленту на угол!

У наших партнёров Giant4 появился готовый набор для сборки динамической подсветки! В комплекте идёт:

  • Лента (длину можно выбрать)
  • Провода для подключения
  • Блок питания
  • Удобный контроллер
  • Подробная инструкция по установке

Варианты украшения и декорирования

В зависимости от полета творческой мысли, уже готовое зеркало можно украсить рисунком или наклейкой, а также разместить светильники в какой-либо причудливой форме.

При желании можно собрать разноцветную подсветку, однако в этом случае понадобятся дополнительное оборудование.

Интересным вариантом выглядят зеркала, оборудованные сенсорными панелями, которые реагируют на прикосновение, однако такой вариант является затратным и в домашних условиях без помощи профессионала сделать его довольно проблематично.

Подсветка может быть выполнена разными способами, например по краю зеркального полотна в виде рамки.

Как видите, в данном процессе нет особых сложностей, поэтому самостоятельное изготовление зеркала с подсветкой может подарить вам замечательный элемент интерьера, который будет выполнять не только декоративную функцию, визуально очень выгодно расширяя ванную комнату, но и освещать помещение приятным светом диодных ламп.

Зеркало с подсветкой – это идеальный выбор для создания рассеянного освещения в ванной комнате.

Ссылка на основную публикацию
Статьи c упоминанием слов:
Adblock
detector