Ролики генератора: Зачем менять ролики приводного ремня: service_193 — LiveJournal

Содержание

Ролики генератора рено логан — Мой Логан

Для того, чтобы автомобиль не подвёл Вас в пути, необходимо выполнять для него своевременное техническое обслуживание. Замена ремня генератора и сопутствующая ему замена натяжного ролика как раз одна из таких операций.

Содержание

Ролик ремня генератора на Рено Логан

На автомобилях Рено Логан натяжной ролик ремня генератора установлен на автомобилях, в комплектации которого предусмотрено наличие гидроусилителя руля и кондиционера, либо один гидроусилитель.
На моделях, в которых подобные опции отсутствуют, ремень генератора натягивается с помощью болта на специальной планке.

Рассмотрим варианты замены ролика по отдельности в каждом случае.

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и кондиционером

Натяжной ролик на схеме представлен под цифрой 2

Чтобы произвести его замену необходимо снять правое колесо и защитный щиток моторного отсека.
Далее ключом на «13» проворачиваем болт крепления ролика по часовой стрелке (минуя усилие натяжной пружины), одновременно с этим с помощью металлического прута диаметром 5 — 6 мм, фиксируем кронштейн ролика, вставив его в специальное отверстие. Таким образом получится ослабить сам ремень привода для дальнейшего демонтажа ролика.
Для того, чтобы вывернуть ролик из корпуса двигателя, необходимо выкрутить два болта крепления корпуса этого натяжного устройства, которое находится в сборе с самим роликом.
Процесс снятие ролика на фото

Установку следует производить аналогично в обратной последовательности, при этом стоит обратить особое внимание на качественную фиксацию самого кронштейна.

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и без кондиционера

Для того, чтобы снять или отрегулировать ремень генератора через регулировочный ролик (цифра 2), необходимо ослабить болты крепления ролика 4 и вращать по часовой стрелке болт регулировки 3. Если же требуется замена самого ролика, то демонтаж осуществляется снятием болтов крепления ролика от корпуса двигателя.

После окончания всех операции, сборка конструкции происходит в обратной последовательности.

После замены подобных «расходников», необходимо запустить двигатель и убедиться в отсутствии постороннего шума на холостом ходу и свиста из под ремня генератора. Если ничего подобного не установлено, то замену, натяжного ролика можно считать завершённой.

При проведении ремонтных работ связанных с ремнями, обратите внимание на состояние ремня ГРМ, по необходимости замените его (подробно о замене ремня ГРМ на Рено Логан).

Зачем в автомобиле ролик натяжителя ремня?

Не смотря на то, что в любом городе количество специализированных сервисных центров постоянно растёт, подобная поломка может произойти в самое неподходящее время и месте. Поэтому очень важно знать, как провести такую процедуру собственными силами.

Первое, что мы видим, открывая крышку капота на Рено Логан это двигатель. Но те, кто думают, что он нужен только для того, чтобы машина ехала, глубоко заблуждаются. На самом же деле мотор предназначен для выполнения целого ряда очень важных функций. Кроме того, что ДВС (двигатель внутреннего сгорания) является прямым источником энергии передаваемого колёсам, еще он обеспечивает функционирование целого ряда систем, таких как кондиционер, гидроусилитель руля и конечно же генератор.

Все из вышеназванных устройств предназначены для выполнения своей функции, но большая их часть, в том числе и двигатель, не могут обойтись без энергии, которую вырабатывает генератор.

Чёткая и устойчивая работа генератора, возможна лишь в том, случае, когда натяжения ременной передачи достаточно для снабжения энергией всех потребителей. Поэтому практическое большинство автомобилей независимо от производства имеют соответствующий ролик ремня генератора.

Как поменять ролик натяжителя ремня генератора: снятие, замена и установка

Любые пары трения в автомобиле требуют периодической замены, поэтому считаются расходными (не подлежащими восстановлению) деталями. Аккумулятором ДВС лишь запускается в работу, после чего, электричество для бортовой системы и подзарядки АКБ начинает вырабатывать генератор.

Рис. 1 Замена ролика системы натяжения ремня генератора

Поэтому от качества натяжителя ремня, передающего обороты на вал генератора зависит уровень подзарядки аккумулятора, то есть – заведется ли машина после остановки двигателя в следующий раз. Основной «расходник» – ролик натяжителя ремня генератора автовладелец может заменить собственными силами, если будет знать, где он находится, и какие детали нужно демонтировать перед этим.

Назначение ролика в узле натяжителя ремня генератора

Изначально проблема натяжения ремня генератора в авто решалась двумя посадочными отверстиями самого корпуса электроприбора. С появлением кондиционеров и прочих дополнительных устройств стало не выгодно надевать на вал ДВС несколько шкивов для обеспечения индивидуальной клиноременной передачи к каждому из них.

В настоящее время используется общая клиноременная передача, а за отсутствие ее провисания как раз и отвечает ролик натяжителя ремня генератора в целом, как на нижнем рисунке.

Единая клиноременная передача с вала ДВС на несколько шкивов вспомогательных устройств.

Рис. 2 Единая клиноременная передача с вала ДВС на несколько шкивов вспомогательных устройств

Конструкция ролика натяжителя

Таким образом, на большинстве современных авто ролик представляет собой конструкцию:

шариковый подшипник внутри
пластиковая накладка с рабочей поверхностью под ремень сверху
посадочная втулка внутри ролика

Рис. 3 Конструкция ролика натяжителя

Существуют ролики эксцентриковые, регулировка которых осуществляется смещением оси относительно болта крепежного, и обычные. Во втором варианте ролик монтируется на кронштейне натяжителя неподвижно, а для регулировок смещается сам кронштейн относительно вала ДВС.

Рис. 4 Эксцентриковый ролик натяжителя

На некоторых авто используются саморегулирующиеся пружинные кронштейны, в которых число витков и диаметр проволоки пружины рассчитаны под конкретное усилие на заводе.

Рис. 5 Пружинный натяжитель саморегулируемый на примере Мерседес Спринтер

Поскольку внутри конструкции имеется подшипник, замена ролика производится при износе любой из этих деталей (обойма подшипника или пластиковая накладка). Кроме того, при замене ремня так же рекомендуется ставить на натяжитель новый комплект ролик/подшипник.

С увеличением популярности высококачественного автозвука владельцы устанавливают в салонах мощные стереосистемы, сабвуферы, несколько усилителей. Бортовая сеть не справляется с таким количеством энергопотребления, добавляется второй аккумулятор.

Пример компоновки двух генераторов с одним роликом натяжителя для качественного автозвука

Рис. 6 Пример компоновки двух генераторов с одним роликом натяжителя для качественного автозвука

Для обеспечения его подзарядки лучшим вариантом является дублирование генератора, для которого на коленвал ДВС монтируется второй шкив. В этом случае обслуживать приходится уже два ролика и ремня системы натяжения.

Замена ролика своими силами

В отличие клиноременной передачи ГРМ замена ролика ремня генератора авто осуществляется гораздо проще. Поэтому при соблюдении нижеприведенных рекомендаций автолюбитель сможет выполнить операции собственными силами, предварительно убедившись, что причина неисправности действительно заключается в износе этого расходника.

Диагностика

Неисправности натяжителя, установленного на ременный привод генератора, в 90% случаев диагностируются по характерному звуку, напоминающему свист. Однако натяжение может ослабевать, не только от выработки ролика, но и по другим причинам:

перекос – при отсутствии соосности валов и шкивов ременной передачи, соответственно звук возникает из-за плохого контакта ремня в поперечном сечении, один край интенсивно изнашивается, другой остается целым
попадание смазки – в отсутствие герметичности масло может попасть на ремень, резко снизив трение, приводя к проскальзыванию и разрушению резины, рекомендуется снять расходную деталь, протереть ее или заменить целиком, устранив причину утечки масла
жесткий ремень – свистит обычно при запуске, затем нагревается, звук пропадает, вызвано это увеличением нагрузок на шкивы
износ подшипника – свист несколько отличается тональностью, причиной становится выработка обоймы, подшипник снимается для замены
провисание ремня – ничего менять не нужно, требуется регулировка натяжителя
отсутствие подзарядки аккумулятора – определяется по приборам на панели

В остальных случаях устранить свист можно, сняв ролик, заменив его новым расходником. Блеск на рабочей поверхности ремня свидетельствует о его частом проскальзывании, от масла отслаивается корд, а вот трещины при нормальном натяжении ремня на нем заметить значительно сложнее.

Демонтаж

Перед тем, как поменять ролик натяжителя ремня генератора, необходимо ослабить клиноременную передачу:

болт регулировочный ролика натяжного ослабляется до тех пор, пока не удастся снять ремень
вместе с ним ослабляются 2 – 3 гайки планки натяжной (обычно на 10 и 13)

Внимание: В зависимости от компоновки узлов/агрегатов под капотом конкретной модели/бренда авто для обеспечения доступа к натяжителю и ролику, соответственно, придется демонтировать некоторые узлы и детали.

Рис. 7 Демонтаж ролика

Например, на ЗАЗ СЕНС нужно снять ремень, приводящий в действие вал компрессора кондиционера. На Шеви/Нива и Лада Гранта ничего снимать не придется.

Установка нового ролика

Меняя износившийся натяжной ролик ремня генератора собственными силами, необходимо учесть нюансы:

отбор мощности с выходного вала ДВС происходит на несколько вспомогательных устройств машины
на большинстве авто клиноременная передача общая для всех указанных потребителей
поэтому усилие натяжения, максимально допустимый прогиб ремня и место замера этого прогиба не одинаковы для машин разных производителей и, даже модификаций в их ассортименте

Поэтому предварительно следует изучить руководство пользователя, уточнив эти три параметра.

Устанавливается ролик в обратном порядке вышеприведенной инструкции:

подшипник надевается на посадочное место
ролик фиксируется болтом
тягой производится регулировка максимального прогиба при определенном усилии сжатия ремня в конкретном месте клиноременной передачи

Например, у Шеви/Нива прогиб измеряется между шкивами генератора и насоса, его значение необходимо подогнать под 12 мм при усилии 10 кг. Для ЗАЗ СЕНС эта величина снижается до 8 мм при усилии 7,8 кг. Для измерения следует использовать схему:

металлическая линейка располагается на нужном участке
на ее верхний край цепляется крючок безмена
безменом регулируется указанное в инструкции к авто усилие
шкала линейки позволяет измерить перемещение по вертикали относительно любой детали под капотом авто

Вместо линейки можно использовать, например, деревянный штапик с приложенной к нему шкалой рулетки.

Рис. 8 Измерение прогиба ремня генератора безменом и рулеткой

Таким образом, следуя приведенным рекомендациям, можно произвести диагностику и заменить ролик с подшипником системы натяжения ремня генератора самостоятельно. Параметры прогиба и усилие давления на ремень при регулировке следует брать из инструкции по эксплуатации конкретного авто.

Если у вас возникли вопросы — оставляйте их в комментариях под статьей. Мы или наши посетители с радостью ответим на них

Ролик натяжной ремня генератора «INA» ВАЗ 2123 Нива-Шевроле, ВАЗ 1117-1119 Лада-Калина

Ролик натяжной ремня генератора «INA» ВАЗ 2123 /Нива-Шевроле/, ВАЗ 1117-1119 /Лада-Калина/

Применяемость: ВАЗ 2123 (Нива-Шевроле), ВАЗ 1117, 1118, 1119 (Лада-Калина).

Компания INA была основана в Германии в 1946 году и на сегодняшний день вместе с компаниями Luk и Fag входит в состав Schaeffler Group. Компания специализируется на производстве подшипников, а также элементов гидравлических и механических приводов клапанов и является поставщиком комплектующих частей на сборочные конвейеры крупнейших мировых автопроизводителей. В области комплектующих роликовых подшипников INA является признанным ведущим мировым производителем. За время своей работы INA зарегистрировала более 6300 патентов. При разработке и в производстве своей продукции компания INA использует самые современные материалы и технологии, благодаря чему подшипники INA и другие изделия под брендом INA отличаются высоким качеством и надёжностью. Перед тем, как попасть на рынок, вся продукция INA тщательно тестируется. Производственное оборудование компании размещается более чем на 35 заводах в индустриализованных странах мира. Штат сотрудников компании INA составляет 28000 человек по всему миру, из которых 7000 человек работают в главном офисе в Herzogenaurach, Central Franconia. Вся продукция компании соответствует требованиям систем качества TUV/ISO, что подтверждено соответствующими европейскими сертификатами.

Номенклатура изделий, производимых INA, разделена на три главных направления:

— крутящиеся детали для широкого диапазона областей, от традиционного машиностроения до автомобильной промышленности.

— в области линейного движения INA является универсалом, INA предлагает самый всесторонний спектр деталей для точной и надёжной поддержки линейного движения.

— детали двигателей — наиболее стремительно растущее подразделение INA.

Компания INA уже более 30 лет присутствует на рынке автокомпонентов. Сегодня специалисты INA в сотрудничестве с производителями автомобилей участвуют в разработке новых двигателей. Программу поставляемых INA автокомпонентов составляют ролики натяжителя ремней и цепей, а также гидрокомпенсаторы.

Как компания-поставщик INA обладает рядом наград, в их числе и призы от автопроизводителей: Audi AG, BMW AG, DaimlerChrysler, Ford Motor Company, GM и других. В 2003 году INA получила сертификат, подтверждающий высокое качество продукции, от самого требовательного к поставщикам производителя автомобилей компании Toyota.

устройство, признаки неисправности и 7 шагов по его замене

Содержание статьи:

Ролик ремня генератора – золотник, который очень дорог
Замена натяжного ролика ремня генератора – дело пяти минут

Здравствуйте, уважаемые автомобилисты! Современному человеку, для которого автомобиль стал надёжным и незаменимым помощником, следует иметь хотя бы общие представления о его устройстве. Как минимум, нужно знать симптомы основных неисправностей и обязательно необходимо овладеть навыками устранения самых простых неисправностей.

Хотя концентрация сервисных центров и частных мастерских постоянно увеличивается, но может случиться так, что до ближайшего будет слишком далеко и рассчитывать придётся только на собственные силы.

Если кто-то из ваших коллег-автомобилистов спросит, для чего нужен ролик натяжителя ремня генератора и почему так важно следить за его состоянием, значит, этот человек действительно не понимает, о чём речь.

Сердцем автомобиля является его мотор. Если кто-то считает, что двигатель в машине служит лишь для того, чтобы она могла ехать, то сильно ошибается. Функции мотора значительно шире.

Первое, что мы видим, поднимая крышку капота, – это множество различных устройств, которыми «обвешен» двигатель со всех сторон. Интересно и нужно знать, зачем всё это установлено в моторном отсеке.

Ролик ремня генератора – золотник, который очень дорог

Натяжной ролик ремня генератора

Кроме того, что двигатель внутреннего сгорания является источником происхождения усилия передаваемого колёсам, он обеспечивает функционирование многочисленных устройств машины и собственных систем.

В передней части мотора, коленвал обязательно имеет одно-, двух- или трёхрядный шкив, который связан с помощью мягкой ременной передачей с таким оборудованием, как:

генератор;
насос системы охлаждения;
газораспределительный механизм;
кондиционер;
гидроусилитель руля.

Каждое из этих устройств выполняет свою функцию, но большая их часть, также как и мотор, не могут обойтись без генератора.

Стабильная работа генератора, как источника энергии, возможна лишь при условии достаточного натяжения ремня. Большая часть автомобилей зарубежного и отечественного производства, особенно новые модели, имеют специальное устройство – ролик ремня генератора, который и регулирует степень натяжения ременной передачи.

Встречаются несколько модификаций подобных приспособлений. Одно из самых простых – это ролик, центр которого смещён. При вращении эксцентрика происходит натяжение ремня, фиксация происходит с помощью болта.

Другой вариант – установление ролика на подвижный кронштейн и натяжение с помощью болта. Независимо от того, как ролик натяжителя ремня генератора выполняет свою задачу, необходимо следит за его состояние и проводить ремонт при малейших подозрениях на неисправность.

Замена натяжного ролика ремня генератора – дело пяти минут

Натяжной ролик ремня генератора имеет очень простое устройство, а самая главная его деталь – это подшипник. При каждом удобном случае, когда ослабляется или заменяется ремень, следует проводить диагностику состояния подшипника.

При вращении рукой, исправный ролик крутится тихо, без закусываний, рывков и люфта. Если ресурс ролика исчерпан, следует его заменить. Сделать это не сложно в условиях гаража, имея минимальный набор инструментов.

Для замены натяжного ролика необходимо выполнить такие действия:

обездвижить коленчатый вал с помощью монтировки или другого инструмента, вставив его в зубы венца диска сцепления;
ослабить болт крепления ролика или кронштейна натяжителя, сняв напряжение с ремня;
выкрутить осевой болт полностью и снять ролик;
установить новый ролик и отрегулировать степень натяжения ремня.

Замена натяжного ролика ремня генератора всегда должна заканчиваться проверкой его работоспособности и повторным осмотром. В руководстве по эксплуатации автомобиля можно найти подробную инструкцию о том, как проверить правильность натяжения ремня генератора.

Важно помнить, что чрезмерное натяжение приводит к быстрому износу подшипника ролика и, соответственно, к необходимости его замены.

Современный автомобилист, для которого гараж – «второй дом», должен знать хотя бы самые общие понятия и представления о том, что же являет собою устройство транспортного средства. Как минимум это необходимо для того, чтобы определять все симптомы неисправностей, которые могут возникнуть в любую минуту, вследствие чего нужно будет их устранить, для чего также потребуются определенные знания и навыки.

1. Ролик ремня генератора – золотник, который очень дорог.
2. Замена натяжного ролика ремня генератора – дело пяти минут.

Все это связано с тем, что даже при огромном количестве самых разнообразных мастерских и сервисных центров, по среди дороги, когда возникает поломка, автомобилист не найдет не единого помощника, вследствие чего помощи может ждать только от себя самого. Если кто-нибудь из знакомых спросит у автолюбителя, зачем нужен ролик натяжителя ремня генератора, зачем вообще следить за состоянием данного устройства и будет утверждать, что оно никому не нужное, то он будет глубоко заблуждаться и будет не прав. Далеко не секрет, что основным элементом транспортного средства является двигатель. Функциональность данного устройства является самой разнообразной, так что без нормализированного его состояния работа транспортного средства не сможет быть благополучной.

Так, даже самая минимальная неисправность «несущественного», как думает автомобилист, элемента может способствовать перелому всей системы. Если в периоды непосредственного движения возникают определенные раздражающие факторы, которые имеют форму свиста, постукивания, скрипа, металлического звона, то необходимо сразу же обратить свой взор на причину такого рода поломки. В противном случае можно забыть об комфортабельном собственном передвижении, а также можно получить множество материальных забот по восстановлению тех или иных деталей системы.

Ремень генератора не является уникальным, так как также может приходить в неисправность. Иногда, при свисте ремня автомобилист прибегает к замене генератора, думая, что все на этом и закончится. И каким большим будет удивление после этого у автолюбителя, заметив, что ничего не изменилось. При соблюдении всех правил замены нового ремня и нового подшипника не всегда ремонт может быть успешен. Это связано с тем, что может быть поврежден натяжитель ремня. Это именно та деталь, которая в самую последнюю очередь интересует специалистов из автомобильных сервисов, так как их мнение, что она вечна. Тем не менее, данное устройство также может приходить в неисправность.

Для нормальной и стабильной работы ременной передачи нужно иметь идеальное состояние самого ремня. Его края не должны быть растянутыми или расслаиваться. Помимо этого нельзя допускать того, чтобы эксплуатировался ремень, который имеет поперечные или продольные разрывы. На самом изломе ремня должны отсутствовать трещины и все выкрошенные участки.

Одним из важнейших факторов, которые влияют непосредственно на качество работы генератора является степень натяжения ремня. Так, все будет зависеть от модели двигателя внутреннего сгорания и от типа ремня. Для регулировки такого параметра в автомобильной природе существуют определенные устройства, посредством которых можно достичь необходимого натяжения. Таким устройством может быть скоба, посредством которой сам генератор будет оттягиваться от двигателя для того, чтобы натянуть ремень. Помимо этого, для нормализированной работы системы подачи электрической энергии такого рода системы обязательно имеют генератор. Ротор устройства генератора должен находится в непрерывном вращении, что может быть обеспечено посредством ременного соединения с коленчатым валом автомобиля.

Существует множество причин, из-за которых происходит скрип и трение ремня генератора. Так, в состояние износа мог прийти сам ремень, вследствие чего его натяжение уже не является возможным. Кроме того сам ремень, еще при первичном установлении производителям, был изобретен из низкокачественного материала. Не стоит думать, что нормальная работа может выполняться и при попадании на сам ремень или шкив различного рода технической жидкости, охлаждающей жидкости, антифриза.

1. Ролик ремня генератора – золотник, который очень дорог.

Помимо того, что именно двигатель внутреннего сгорания – это источник возникновения передаваемого усилия колесам, данное устройство обеспечивает функционирование множества различных устройств автомобиля и собственных подсистем.

Коленчатый вал располагается в передней части мотора и обязательно имеет однорядный, двухрядный или трехрядный шкив. Данное устройство связано непосредственно с генератором, насосом системы охлаждения, гидроусилителем руля, газораспределительным механизмом, посредством мягкой ременной передачи.

Все эти устройства выполняют свои возложенные на них функции, хотя их большая часть, так само как и двигатель, не могут не иметь в своем «помощном арсенале» генератор. Стабильная работа данного устройства, как источника энергии, может быть возможной лишь при одном условии, которое заключается в достаточном натяжении ремня. Большинство транспортных средств, как отечественного, так и зарубежного производства, особенно новые модели, имеют особое устройство специального назначения – ролик ремня генератора. Данная деталь способна регулировать степень натяжения ременной передачи.

В современном мире существует несколько модификаций данного устройства. Так, ролик может иметь смещенный центр, или же установление ролика будет произведено посредством обыкновенного болта непосредственно на подвижный кронштейн. Нужно всегда следить за состоянием данной детали, так как именно из-за нее можно получить множество проблем в будущем.

2. Замена натяжного ролика ремня генератора – дело пяти минут.

Устройство натяжного ролика ремня генератора является достаточно простым. Основной деталью данного устройства является подшипник. Когда ремень заменяется или ослабляется, при каждом удобном случае нужно производить диагностику, по которой будет определяться общее состояние подшипника. Если вращение рукой будет знаменоваться тихим крутящим моментом ролика, то он находится в исправном состоянии. Если же ресурс ролика уже исчерпан, то нужно произвести его несложную замену, которая может быть выполнена в собственном гараже.

Для того, чтобы заменить устройство натяжного ролика нужно проделать небольшой путь: произвести обездвиживание коленчатого вала посредством монтировки или иного подобного инструмента, вставив его непосредственно в дисковые зубы сцепления; нужно ослабить болт, посредством которого ролик крепится к кронштейну натяжителя, применить снятие напряжения с ремня; осевой болт нужно полностью изъять и снять ролик. Все, после всего проделанного необходимо просто установить новый ролик, проделав еще и регулировку степени натяжения ремня. Замена натяжного ролика всегда должна заканчиваться диагностикой и проверкой работоспособности устройства.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Зачем в автомобиле ролик натяжителя ремня?

Что же это и для чего нужен ролик?

Генератор заряжает аккумулятор, если неисправен ролик натяжителя, то генератор не даст нужный заряд и вы «заглохнете»

Устройство натяжителя

В конструкцию натяжителя входят следующие элементы:

ремень;
ролик;
кронштейн;
соединительные болты и гайки.

Ролик представляет собой подшипник с посадочной втулкой внутри и пластиковым покрытием снаружи. По ролику перемещается ремень. Ролик закреплен на кронштейне, который, в свою очередь, крепится к двигателю автомобиля с помощью болтов и гаек.

Существует две модификации натяжителя:

Эксцентриковый. Включает подшипник, пластиковую накладку и втулку. Во втулке есть сквозное отверстие, которое смещено относительно центра. Это отверстие служит для закрепления ролика на двигателе автомобиля. Чтобы получить необходимое натяжение ремня, эксцентрик вращают, а затем фиксируют полученный результат с помощью болта.
Кронштейновый. В данной модификации ролик неподвижно закреплен на кронштейне. Конструкция крепится к силовой установке с помощью болтов. Чтобы отрегулировать натяжение ремня, кронштейн перемещают относительно двигателя. Эта модификация сложнее эксцентриковой, но от этого она не становится менее надежной.

Некоторые автозаводы устанавливают в свои автомобили ролики с пружинным кронштейном. В такой конструкции пружина самостоятельно регулирует натяжение ремня, то есть узел является саморегулирующимся.

Какое бы устройство ни имел натяжитель ремня, перечень его главных элементов остается неизменным.

ВНИМАНИЕ: Слабым местом любого натяжителя является подшипник, который постоянно находится под нагрузкой и быстро изнашивается. Этот элемент рекомендуют менять при каждой замене ремня.

Зачем нужен генератор и как проверить натяжение ремня генератора

Проверка натяжения ремня генератора

На некоторых малых коммерческих автомобилях (Фиат Добло) приводной ремень натягивается отклонением корпуса генератора.

Генератор является источником электрической энергии в автомобиле. При запуске двигателя ротор генератора вращается с определенной угловой скоростью, которая сообщается ему через приводной ремень. В обмотках статора создается магнитное поле, которое приводит к выработке электрического тока. Но ток имеет переменное значение величины, а для питания всех приборов бортовой электрической сети, сила тока должна быть постоянной. В таких случаях на генератора устанавливается диодный мост, который и выпрямляет тока. На некоторых малых коммерческих автомобилях (Фиат Добло) приводной ремень натягивается отклонением корпуса генератора, т.е. в конструкции двигателя не предусмотрена установка натяжного ролика. Однако наиболее распространенным является натяжение приводного ремня специальным роликом, причем их может быть и несколько: натяжной и обводной. Некоторые ролики самонатягиваются, т.е. достаточно их установить на двигатели и достать скобу, которая фиксирует корпус ролика и сам ролик, и он создаст необходимое давление на ремень. В других случаях, при натяжении ролика, необходимо совместить метки, чтобы натянуть ремень. Натяжение ремня генератора проверяется при проведении технического обслуживания. Для диагностики используется специальный прибор, который покажет в кгС (килограмм силах) давление, которое необходимо приложить для прогиба ремня. Но самый простой способ заключается в использовании двух 10 – 20 сантиметровых линеек: необходимо одну линейку положить горизонтально на ремень, а вторую перемещать в вертикальной плоскости. Нормальное натяжение ремня генератора составит не более 1.4 – 1.6 мм.

Устройство привода генератора

Главным условием корректного функционирования генератора является правильная передача вращения от силовой установки. Для выработки необходимого количества электроэнергии элемент должен вращаться с большой скоростью.

Приводной ремень генератора должен натягиваться чтобы передача осуществлялась должным образом. Если ремень будет провисать, то он начнет проскальзывать на шкивах. Если ремень перетянуть, то появится риск преждевременного износа подшипников, рабочих поверхностей шкива и ремня.

Чтобы избежать этих неприятностей, в конструкцию включили регулировку натяжения ремня.

В современных автомобилях количество навесного оборудования велико. Это оборудование также получает привод посредством шкива коленчатого вала, в том числе насос гидроусилителя и компрессор кондиционера.

Привод этих двух узлов и генератора осуществляется с помощью одного ремня. Из-за этого организация регулировки натяжения приводного элемента с помощью генератора невозможна. Такие автомобили имеют сложную конфигурацию положения ремня. Оборудование, приводимое в действие ремнём, расположено на разных уровнях.

Как поменять ролик натяжителя ремня генератора? Для этого надо разобраться в его устройстве. Ролик натяжителя ремня генератора представляет собой подшипник, у которого на внешней его обойме расположена накладка из пластика. У накладки имеется рабочая поверхность, по которой перемещается ремень. Внутри ролика расположена посадочная втулка. Существуют ролики двух типов:

Эксцентриковый. Конструкция такого ролика довольно проста. В ней присутствует только подшипник, пластиковая накладка и втулка. Через втулку проходит сквозное отверстие, смещенное в сторону от центра ролика. Ролик через отверстие надевается на шпильку, которая устанавливается на двигатель. Для натяжки ролик необходимо повернуть относительно болта.
Ролик с кронштейном. В этой конструкции ролик закрепляется неподвижно на кронштейн. С помощью болтов конструкция прикрепляется к силовой установке. Перемещение кронштейна относительно двигателя регулирует натяжение. Производители порой используют ролики с пружинным кронштейном. Пружина позволяет самостоятельно регулировать натяжение.

Подшипник является главным слабым местом ролика. Эта деталь вынуждена постоянно испытывать нагрузки. Износ детали порой даже заканчивается полной её поломкой.

Рекомендуется менять подшипник каждый раз во время замены ремня.

Ролик ремня генератора на Рено Логан

Ролик натяжителя обозначен линией на рисунке

На автомобилях Рено Логан натяжной ролик ремня генератора установлен на автомобилях, в комплектации которого предусмотрено наличие гидроусилителя руля и кондиционера, либо один гидроусилитель.
На моделях, в которых подобные опции отсутствуют, ремень генератора натягивается с помощью болта на специальной планке.

Рассмотрим варианты замены ролика по отдельности в каждом случае.

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и кондиционером

Ролик обозначен цифрой 2

Натяжной ролик на схеме представлен под цифрой 2.

Так выглядит старый ролик

Чтобы произвести его замену необходимо снять правое колесо и защитный щиток моторного отсека.
Далее ключом на “13” проворачиваем болт крепления ролика по часовой стрелке (минуя усилие натяжной пружины), одновременно с этим с помощью металлического прута диаметром 5 — 6 мм, фиксируем кронштейн ролика, вставив его в специальное отверстие. Таким образом получится ослабить сам ремень привода для дальнейшего демонтажа ролика.
Для того, чтобы вывернуть ролик из корпуса двигателя, необходимо выкрутить два болта крепления корпуса этого натяжного устройства, которое находится в сборе с самим роликом.
Процесс снятие ролика на фото

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и без кондиционера

Ролик натяжителя на схеме под цифрой 2

Снятый ролик

После окончания всех операции, сборка конструкции происходит в обратной последовательности.

При проведении ремонтных работ связанных с ремнями, обратите внимание на состояние ремня ГРМ, по необходимости замените его (подробно о замене ремня ГРМ на Рено Логан).

Диагностика неисправностей

На неисправность или износ натяжителя ремня генератора указывают следующие признаки:

фары светят тускло;
световая индикация на приборной панели кажется не такой яркой, как обычно;
обогрев салона работает с перебоями;
звуковая сирена автомобиля стала более глухой и низкой;
увеличились интервалы в работе стеклоочистителей и сигналов поворота;
показатели зарядки аккумулятора отсутствуют;
узел натяжителя ремня генератора издает свистящий звук, гул или писк;
при включенном двигателе ролик или ремень вибрируют.

При наличии хотя бы одного из перечисленных выше признаков проводим диагностику состояния натяжителя ремня генератора. Все операции выполняем в определенной последовательности.

Шаг 1. Открываем капот автомобиля и проводим визуальный осмотр узла. При выявлении трещин, следов ржавчины, несоосности блока натяжителя или рычага натяжителя меняем, налаживаем или регулируем изношенные детали.

Шаг 2. Заводим двигатель и наблюдаем за работой узла. Обращаем внимание на вибрацию, шум (скрип, треск, свист), сопротивление во время вращения, биение рычага во время работы и прочие отклонения от нормы. Если из узла раздаются посторонние звуки – пытаемся понять, какая деталь является их причиной.

Шаг 3. Проверяем исправность ролика. Для этого запоминаем положение ремня генератора и снимаем его с узла, предварительно ослабив регулировочную гайку. Далее приступаем к осмотру ролика. Его поверхность должна быть ровной, без глубоких зазубрин и прочих повреждений, которые способствуют износу ремня. Крутим ролик и наблюдаем за тем, чтобы вращение было свободным, ролик не заедал. Если ролик в порядке – устанавливаем его на прежнее место.

Шаг 4. Проверяем целостность ремня. На его поверхности не должно быть отслоений или трещин, при наличии которых ремень необходимо заменить. Особое внимание обращаем на равномерность износа ремня. При одностороннем износе осматриваем кронштейн или шпильку крепления ролика. Возможно, эти детали согнуты или перекошены. Если перекос не устранить, то новый ремень прослужит не долго.

Шаг 5. Проверяем натяжение ремня. Для этого при остановленном двигателе автомобиля ухватываемся за ремень и пытаемся провернуть его на 90 градусов по часовой стрелке. Если угол поворота ремня отклоняется от 90 градусов, то его нужно отрегулировать.

ВНИМАНИЕ! Специалисты рекомендуют проверять натяжение приводного ремня генератора не реже, чем раз в неделю, и постоянно иметь в аварийном запасе новый ремень.

Неисправности электрооборудование автомобиля

Основной причиной снижения производительности работы генератора является ослабление натяжения ремня. Но прежде, чем что-либо утверждать, необходимо выполнить диагностику электрооборудования автомобиля. Признаки и причины неисправностей приборов бортовой сети:

Основной причиной снижения производительности работы генератора является ослабление натяжения ремня.

мерцают фары головного освещения при работающем двигателе;
ремень генератора свистит при запуске на холодном двигателе;
при использовании электроприборов значительно увеличивается расход топлива;
посторонние шумы в области приводного ремня;
свистит ролик натяжителя ремня генератора;
часто разряжается аккумуляторная батарея;
механические повреждения ремня и ролика.

Самое страшное, что может случиться с ремнем – это обрыв, а с ролик может заклинить. В этих случаях генератор не будет работать, а его функции на себя возьмет аккумулятор. Только долго батарея не проработает, поскольку имеет ограниченную емкость. Основное назначение АКБ – это питание пусковым током стартера для уверенного запуска двигателя. Генератор, помимо всего прочего, выполняет функцию подзарядки аккумулятора.

Признаки неисправности натяжного ролика ремня генератора

Для начала убедитесь в том, что необходима замена ролика натяжителя ремня генератора. Признаки его неисправности перечислены ниже:

генератор не обеспечивает полную зарядку бортовой сети либо она вообще не получает электроэнергию;
со стороны, где находится ремень, слышен звук, похожий на пищание;
слышен гул;
ролик или ремень очень вибрируют при работающей силовой установке;
в ролике присутствует люфт;
ремень изношен с одной стороны.

Это интересно: Причины возникновения стойких химических отложений в двигателях легковых авто

Некоторые из этих признаков могут означать неисправность элементов, приводящих ролик в действие. Гул и пищание могут свидетельствовать об износе подшипников насоса ГУР, кондиционера или компрессора. Неисправность может заключаться и в самом генераторе.

Замена ролика натяжителя ремня генератора Хендай Солярис своими руками

У Хендай Солярис натяжной ролик можно назвать больным местом. Часто даже производят его замену в течение гарантийного срока. Если срок вашей гарантии закончился, или вы не обслуживаетесь у официального дилера, замену ролика можно произвести самостоятельно. Обычно замена натяжителя производится одновременно с заменой ремня допоборудования.

Чтобы заменить натяжитель, нужно:

Снять грязезащитный щиток моторного отсека справа.
Отверткой отжать натяжитель, чтобы ослабить натяжку ремня.
Снять ремень генератора.
Отвернуть болт крепления натяжного устройства.
Вытащить боль и снять натяжитель в сборе.
Установить новое натяжное устройство, ремень и собрать детали в обратной последовательности.

Обычно трудностей при замене натяжного устройства не возникает. При установке следите, чтобы отметка на нём встала в специальный проем на головке блока цилиндров. Если вы сомневаетесь в собственных силах, лучше обратиться к специалисту.

После установки проверьте, чтобы ремень работал ровно, без посторонних звуков. При правильной установке ролик натяжителя ремня генератора Солярис прослужит до следующей замены ремня.

Замена натяжного ролика ремня генератора

Сломался авто?
Мы все починим!
+7 (961) 014-5673
+7 (915) 732-0659
Звоните!

Маленькая, но очень важная деталь

Ремень генератора связывает коленчатый вал двигателя с другими очень важными агрегатами: ГРМ (газораспределительный механизм), насос системы охлаждения, кондиционер, гидравлический усилитель руля, и, собственно, устройство для генерирования электрического тока.

Роль генератора в современном автомобиле переоценить трудно – без электричества работать не будет практически ничего. Его же функционирование зависит от мотора – крутящий момент передается посредством мягкой ременной передачи. При этом, натяжение ремня генератора играет очень важную роль: в случае ослабления при, наоборот, перетяжения, зависимые агрегаты могут работать неэффективно или находиться под разрушающей нагрузкой. Для стабильной работы просто необходимы надежные способы регулирования, и натяжной ролик ремня генератора, как раз за это и отвечает. Это простое, но действенное техническое решение, достойного аналога которому просто не существует.

Встречается несколько модификаций натяжного ролика генератора. Самое простое – это эксцентрик, то есть, простейшая конструкция с посадочным отверстием, смещенным относительно центра. Вращая его, можно добиться различного натяжения, причем, процесс происходит плавно, а регулировка получается очень тонкая и точная. Другое возможное исполнение: использование для крепления специального кронштейна, при этом натяжной ролик генератора для автомобиля можно вращать с помощью специального винтика. Это удобнее с точки зрения эргономики, но сложнее технически. Возможны так же несколько другие исполнения с усовершенствованиями фиксации и регулировки, но принцип действия везде похож.

При любой конструкции натяжной ролик ремня генератора стоит периодически проверять, и при необходимости корректировать натяжение. Пренебрежение этим способно привести к потере автомобилем работоспособности и серьезным поломкам.

Проверка и замена

Находясь в постоянном движении и трении, натяжной ролик генератора склонен к износу. Обычно производитель устанавливает определенный срок службы, но лучше периодически осматривать его и при необходимости – заменять.

Признаки скорого выхода из строя нехитрые:

Заметное истирание поверхности. При попадании под ремень твердых частиц возможно повышенное истирание.
Видимое повреждение подшипника, кронштейна и пр.
Наличие люфта.
Трудности с его проворачиванием, слышимый скрежет. Натяжной ролик ремня должен свободно, равномерно и тихо крутиться, если по нему провести рукой.

И сама деталь, и работа по её замене стоят недорого, и экономить на этом не стоит. Для большинства моделей машин в этой процедуре нет ничего сложного, и при определенных навыках, это можно делать самостоятельно.

Разбирать весь натяжной механизм не придется. Последовательность действий в большинстве случаев следующая:

Закрепить коленчатый вал двигателя, чтобы исключить его проворачивание. Можно зафиксировать любым подручным инструментом, достаточно надежным для данной цели.
Ослабить, а потом открутить болт, которым крепится сам ролик или его кронштейн.
Снять деталь и установить новую, предварительно подведя к ней ремень генератора.
Отрегулировать и убедиться в работоспособности. Правильность натяжения стоит узнать применительно к модели автомобиля (возможны разные предельные величины) – это легко найти в технической инструкции по эксплуатации или в Интернете.

Натяжной ролик ремня генератора установлен на большинстве автомобилей, как отечественного, так и зарубежного производства. Его всегда легко обнаружить и осмотреть. Купить генератор или натяжной ролик ремня генератора можно в любом магазине автозапчастей.

Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837)

Наличие

Наименование: Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837)
Артикул: DC1269-8200947837
Наличие на складе Дастершоп77 (по состоянию на 03.08.21): 2 шт.

Применяемость
Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837) подходит для Рено Дастер 2011-2015, Рено Дастер 2015-2019, Рено Дастер 2019-2021, Рено Дастер 2021-2024, Ниссан Террано 2014-2017, Ниссан Террано 2017-, Рено Каптур 2016-,

Всегда на нашем складе в Москве
В отличие от многих других интернет-магазинов мы работаем со своего склада, в карточках товара указано актуальное количество товара, находящееся на нашем складе и доступное для покупки. Если товар находится на удаленном или промежуточном складе и на его доставку до нашего склада требуется дополнительное время, то это обязательно указывается в карточке товара.

Качество
Только качественная, проверенная продукция
В отличие от многих других интернет-магазинов мы работаем только с проверенными поставщиками. Мы знаем товар, который продаем, уверены в его происхождении и качестве. Остерегайтесь подделок в других магазинах, ввиду высокой популярности сейчас их стало слишком много. В нашем магазине продается только оригинальная продукция. Наш магазин — первый из тех, кто начал продвигать товары российских производителей, нас знают владельцы автомобилей Рено, Ниссан, Лада, Шевроле, Хендай и других марок во всех регионах РФ, а самое главное — нам доверяют. За счет опыта и знаний мы оставляем конкурентов позади, а наши Клиенты получают товар лучшего качества!

Где еще найти похожие товары
Дополнительные категории, которые связаны с товаром Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837):

Запчасти для проведения ТО (расходники) для Рено Дастер

Оплата

Оплата наличными
при получении заказа курьеру, либо при получении посылки на почте или при самовывозе товара из магазина

Банковский перевод
перевод средств на лицевой счет магазина через любое отделение Сбербанка или оплата переводом на карту Сбербанка

Наложенный платеж, Почта РФ
оплата в отделении на почте при получении посылки

Яндекс Деньги
перевод средств на Яндекс кошелек магазина

Доставка

Вы можете купить товар «Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837)» в Москве и с доставкой по России. В Москве товар «Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837)» можно забрать самостоятельно со склада магазина или заказать доставку курьером. Также мы можем отправить Ваш заказ Почтой по указанному Вами адресу. Для совершения покупки добавьте нужные позиции в корзину и оформите заказ, или свяжитесь с менеджером магазина по телефону, указанному в шапке сайта. Мы будем рады помочь Вам в приобретении!

Доставка по Москве 500р
доставляем товары по адресу в удобное для Вас время без предоплаты

Доставка по РФ от 600р
отправляем Почтой наложенным платежом с оплатой при получении, транспортными компаниями по РФ и за её пределы

Самовывоз со склада г.Москва
Вы можете забрать заказ самостоятельно со склада по адресу: г.Москва, ул.Ротерта д.2
Обязательно согласуйте забор заказа с менеджером по телефону.

Установка и сервис

Доступна услуга по установке автомобильных аксессуаров и запчастей
Клиентам в Москве доступна услуга по установке приобретенных товаров! Стоимость работ можно узнать в разделе «Установка и сервис». Если в списке отсутствует услуга по установке необходимой детали, то менеджер сообщит ее дополнительно, обращайтесь за уточнением стоимости удобным способом или напишите комментарий к заказу.

Как поменять ролик натяжителя ремня генератора

Эксплуатация бензинового или дизельного двигателя требует периодической замены определенных элементов ДВС. Среди так называемых «расходников» находятся не только ГСМ, фильтры, тормозные колодки и свечи зажигания/накала, но и приводные ремни с роликами. К таковым, в первую очередь, относятся ремень и ролики ГРМ. Также следует уделять внимание приводу ГУР (гидроусилитель руля), приводу водяного насоса (помпы) системы охлаждения двигателя, приводу компрессора кондиционера, а также приводу автомобильного генератора.

В общем списке навесного оборудования каждый агрегат отвечает за исправное выполнение четко определенной функции. Что касается привода генератора, его неисправности в буквальном смысле слова способны «обесточить» транспортное средство, что сделает невозможным последующий запуск двигателя от автомобильного аккумулятора (АКБ).

Рекомендуем также прочитать статью о том, что такое реле регулятор генератора автомобиля. Из этой статьи вы узнаете об особенностях работы и доступных способах диагностики реле регулятора для устранения неисправностей данного устройства своими руками.

Также без нормальной работы генератора автомобиля эксплуатация ТС может сильно усложниться по причине некорректной работы другого электрооборудования. Далее мы поговорим о частой и достаточно распространенной проблеме, связанной с натяжением ремня генератора, а также рассмотрим, как правильно менять натяжной ролик генератора.

Содержание статьи

Назначение и функции ролика натяжителя ремня генератора

Натяжной ролик ремня генератора обеспечивает бесперебойную работу генератора автомобиля, который является основным источником электроэнергии для транспортного средства. Нормальная работа привода генератора обеспечивается только с учетом необходимого натяжения приводного ремня генератора.

На большинстве отечественных и иностранных авто для обеспечения должного натяжения используется специальное устройство – натяжитель ремня. Указанный натяжитель ремня генератора отличается простотой конструкции, крепится к блоку ДВС при помощи отдельного кронштейна и имеет в основе следующие базовые элементы:

натяжной ролик с подшипником;
болт натяжного ролика;

Что касается крепления кронштейна, данный элемент монтируется на двигатель при помощи нескольких болтов, а также может крепиться посредством шпилек, которые затягиваются гайками. Фактически, именно натяжной ролик в конструкции всего натяжителя регулирует степень натяжения ремня генератора. На разных двигателях можно встретить отличающиеся друг от друга варианты решения. Наиболее простым считается ролик со смещенным центром, который крепится посредством болта. Натяжение ремня осуществляется в момент вращения эксцентрика.

Еще одним распространенным вариантом является натяжной ролик, который размещен на указанном выше подвижном кронштейне с натяжением при помощи болта. Как в первом, так и во втором случае состояние ролика натяжителя ремня генератора необходимо контролировать, а также производить своевременную замену изношенных элементов. Оптимально производить контроль в моменты, когда требуется ослабить натяжение ремня генератора во время проведения ремонтных работ или для плановой замены ремня генератора на новый.

Необходимо добавить, что зачастую первым из строя в конструкции натяжителя ремня выходит подшипник. Такой подшипник все время находится под нагрузкой, а также быстро вращается в подобных условиях, в результате чего происходит ускоренная выработка его ресурса. Далее мы рассмотрим, как самому проверить подшипник и заменить в случае необходимости натяжной ролик ремня генератора.

Как поменять натяжной ролик ремня генератора своими руками

На начальном этапе потребуется осуществить снятие ремня генератора. Далее можно приступать к диагностике состояния подшипника. Обратите внимание, рабочий подшипник не должен иметь никаких люфтов при вращении от руки. Вращение должно осуществляться свободно, без посторонних шумов и скрипов. Также следует осмотреть кронштейн натяжителя и оценить степень износа болта ролика.

В процессе эксплуатации кронштейны могут оказаться изогнутыми, в результате чего происходит смещение натяжного ролика по отношению к плоскости ремня генератора. Если кронштейн искривлен, тогда нагрузка на ремень становится неравномерной, одна сторона ремня генератора растягивается сильнее другой. По этой причине ремень генератора может быстро приходить в негодность, работать с шумом, свистом, проскальзывать и даже слетать.

Искривление кронштейна натяжителя ремня генератора может встречаться как на машинах, которые давно находятся в эксплуатации, так и на транспортных средствах с минимальным пробегом. В первом случае имеет место значительный износ, во втором вполне возможен заводской дефект или брак.

В случае обнаружения неисправности подшипника или других проблем с элементами натяжителя потребуется произвести их замену. Для того чтобы поменять натяжитель или ролик ремня генератора, потребуется:

Обеспечить неподвижность коленвала. Для этого между зубцами венца диска сцепления вставляется толстая отвертка или небольшая монтировка.
Затем потребуется осуществить ослабление болта крепления ролика или кронштейна (в зависимости от установленной конструкции). После этого натяжение ремня должно ослабнуть.
Теперь можно приступать к полному выкручиванию осевого болта, после чего ролик снимается.
При необходимости замените кронштейн или установите только новый ролик натяжителя ремня генератора.

После обратной сборки натяжителя, замены ролика и установки ремня потребуется произвести регулировку степени натяжения ремня генератора. Для правильной регулировки натяжения ремня генератора необходимо отдельно изучить соответствующий раздел сопроводительной документации по эксплуатации и ремонту конкретной модели автомобиля.

Обязательно нужно учитывать, что слишком сильное натяжение значительно сокращает срок службы ролика ремня генератора. Слабое натяжение ремня может приводить к проскальзыванию скрипам в области шкива, а также сбоям в работе самого автомобильного генератора.

Напоследок добавим, что после замены натяжного ролика, установки на место всех элементов и регулировки натяжки ремня генератора необходимо произвести повторную проверку исправности работы натяжителя. Также через несколько километров пробега желательно осмотреть поверхность ремня (как в случае с новым, так и бывшим в использовании ремнем генератора) на предмет возможного появления расслоений, трещин и других дефектов.

Создай свой! — Запчасти Van de Graaff

Если вы разбираетесь в механике, легко построить свой собственный генератор Ван де Граафа с нуля (в противном случае вы можете купить комплект или готовый генератор — см. Ссылки в конце эта статья для некоторых идей). Ниже приводится список деталей и материалов, которые я использовал для создания своего генератора Ван де Граафа.

Двигатель — Я купил подержанный двигатель мощностью 1/3 лошадиных сил и 1780 об / мин в местной автомастерской.
Ремень — Я использовал кусок хирургической трубки.НЕ ИСПОЛЬЗУЙТЕ ЧЕРНУЮ РЕЗИНУ! Ремень должен быть изолятором.
Нижний ролик — Я использовал кусок нейлона диаметром 3 дюйма и длиной 3 дюйма с короной посередине. Ролик был просверлен для установки вала двигателя 5/8 дюйма со шпонкой и покрыт силиконовой лентой (можно приобрести в хозяйственном магазине или в Интернете в McMaster-Carr — используйте ширину 1 дюйм и толщину 20 мм).
Верхний ролик — Я использовал кусок нейлона диаметром 2 дюйма и длиной 2 дюйма с короной посередине.
Верхняя и нижняя щетки — Я использовал два многожильных плетеных заземляющих шнура.
Sphere — Я использовал две салатницы из нержавеющей стали, упирающиеся ободок к ободу.

Катки . Я бы посоветовал любому серьезному строителю использовать технику отрицательного ролика / положительного ролика. Результаты намного лучше, чем при использовании одного нейтрального ролика. Получите представление о том, какие материалы вы хотите использовать, а затем поищите их в местных магазинах бытовой техники. В списке трибоэлектриков есть много материалов, которые можно найти с помощью небольшого или умеренного поиска.Избегайте использования алюминиевой фольги или любого другого металла, который может порваться или отслаиваться. Если алюминий отслаивается, он попадет на ленту, тем самым замкнув генератор Ван де Граафа. В ролики следует попробовать вбить корону (сделать середину выпуклой, как бочонок). Корона заставит ремень следовать за серединой ролика, тем самым исключая возможность соскальзывания ремня.

Ремень . Хирургическая трубка, которую я использую, работает безупречно. Он чрезвычайно прочен, его легко содержать в чистоте (протирать спиртом) и с ним легко работать.Купите трубку в хорошем хозяйственном магазине или магазине медицинских товаров. Затем вам нужно будет разрезать трубку, чтобы получилась плоская полоска. Сделайте это ножницами или накачав трубку. Чтобы сформировать пояс, сформируйте полоску в круг и слегка перекрывайте концы внахлест. Отрежьте перекрывающуюся часть под углом 45 градусов (прорежьте полностью). Теперь соедините два конца вместе и склейте их резиновым клеем. Шов под углом 45 градусов поможет ремню перемещаться по роликам, когда шов достигает их.

Помните, что ремень не должен быть токопроводящим .Избегайте использования любых материалов черного цвета — они, вероятно, содержат углерод, который является проводящим при высоких напряжениях, создаваемых генератором Ван де Граафа. Ширина ленты должна быть как можно ближе к ширине ролика. Вы хотите убедиться, что щетка «покрывает» ленту и не теряет заряд валика.

Щетки . Щетки должны быть из токопроводящего материала, например из металла. Я обнаружил, что чем меньше и острее кончики кисти, тем лучше производительность. Попробуйте расположить кисти на разном расстоянии от валиков.Не позволяйте щеткам касаться ремня. Это приведет к скоплению мусора и испортит ваш ремень. Расплетение тонких проводов в заземляющем проводе — это хорошо и рекомендуется.

Двигатель . Двигатель, возможно, является наименее важным аспектом генератора Ван де Граафа. Очевидно, вам нужен автомобиль с мощностью, достаточной для привода ремня. Попробуйте поискать в местных автомастерских. Одно время я даже использовал мотор циркулярной пилы. Для скорости двигателя я бы не стал использовать менее 1000 об / мин.Скорость определяет, насколько быстро заряжается генератор Ван де Граафа (не путайте это с количеством накопленного заряда).

Сфера . Подойдет любая полая металлическая сфера. В двух салатниках, которые я использую, была утечка в местах соединения ободков. Я исправил это, заклеив шов эпоксидной смолой и заклеив изолентой.

Генератор Ван де Граафа, пояс и ролик

ЗАРЯДКА РОЛИКА

На первом этапе работы поверхность ролика сильно затвердевает. электрифицирован.Это происходит, когда он контактирует с поверхностью ремня, и это происходит по той же причине, по которой воздушный шар наэлектризуется при трении о волосы. Обратите внимание, что ремень и ролик сделаны из двух разных материалы. Когда резиновая лента касается пластикового ролика, химическая образуются связи, и заряды в поверхностных атомах двух материалов разделяют неравномерно. При вращении ролика лента отслаивается, и поверхности снова разделить. Поверхности ремня и ролика равны и равны. противоположные обвинения с ними.Весь этот процесс называется «фрикционным». зарядка », но поскольку трения на самом деле не требуется, он более точен чтобы назвать это «электрификацией посредством контакта». (Примечание: в приведенном ниже примере ролик получает положительный поверхностный заряд, но это не всегда так. Полярность ролика зависит от материалов, из которых изготовлен ремень, и роликом, а в некоторых машинах Ван де Граафа ролик становится отрицательный.)

После некоторой работы ремень станет слабо отрицательным. и ролик будет сильно положительным.Области равных и были созданы противоположные заряды, но поскольку отрицательный заряд широко распространен на поясе, он намного слабее концентрированного заряжаем на ролик. На слабый заряд на ремне можно не обращать внимания на данный момент, поскольку он не фигурирует в следующем шаге.

Прыжок заряда через воздух

Металлическая игла удерживается возле поверхности ремня в место, где лента проходит по ролику. Металлы состоят из сплошная сетка положительных атомов, погруженных в подвижную «жидкость» отрицательных электронов, а когда металлическая игла приближается к ролику, положительный поверхностный заряд на ролике притягивает отрицательную электронно-жидкость металла.Но электроны еще не покидают металл.

Электронная жидкость металла движется к кончику иглы. Кончик иглы приобретает очень сильный отрицательный заряд, и это отрицательный заряд влияет на воздух. Любые молекулы воздуха, которые приближаются к кончик иглы разрывается на отдельные электроны и положительные атомные ядра сильные электрические силы притяжения / отталкивания. Освобожденные электроны воздух сильно отталкивается, и они ударяют другие молекулы воздуха и их тоже разорвать.Масса раздробленного воздуха и свободных электронов образуется при кончик иглы. Это вещество называется «коронный разряд» или «Св. Эльма». Огонь », также« плазма », четвертое состояние материи. Плазма имеет подвижное электроны, как металлы, и, как металл, это довольно хороший проводник.

Рис. 2 ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЕЛАЕТ ЗАЗЕМЛЕННУЮ ИГЛУ ЗАРЯДНЫЙ ВЕТЕР

Затем отрицательные электроны из плазмы прилипают к нейтральному воздуху. молекулы, что делает их отрицательными.Отрицательный воздух отталкивается от отрицательная игла. В то же время положительные молекулы воздуха из плазмы сталкиваются с металлической иглой и крадут у нее электроны. На средний, отрицательный заряд движется от металла в воздух. В плазма создает токопроводящую перемычку между металлом и изолирующим воздухом, в результате чего «ветер» отрицательно заряженного воздуха течет от кончик иглы. (Обратите внимание, что машинам VDG нужен воздух на кончиках игл в чтобы действовать. Они не будут работать в вакууме.)

ПОЯС ПЕРЕСЕЧАЕТ ПЫГАЮЩИЕ ЗАРЯДКИ

Отрицательно заряженный ветер сильно притягивается к положительно заряженному. заряженная поверхность ролика. Однако мешает резиновый ремень. В отрицательный воздух движется к положительному ролику и покрывает поверхность ремень, который частично экранирует и нейтрализует заряд ролика. Но затем ролик вращается, и поверхность ремня движется вверх, неся отрицательный заряд с ним. Свежая резиновая поверхность постоянно обнажается, который продолжает притягивать все больше отрицательного заряда от иглы.

Обратите внимание, что независимо от того, сколько отрицательного заряда извергается из иглы, ремень всегда перехватывает его, прежде чем он отменяет положительный заряд на ролик. Ролик никогда не теряет положительного заряда, но при этом он заставляет заряд течет от иглы к ремню. Это почти похоже на вечное движение. Это называется «индукционная зарядка», поскольку положительный ролик «наводит» заряд на кончике иглы. Это тоже называется «зарядка коронным ветром», так как плазма «коронного разряда» позволяет зарядам течь из иглы в воздух.

Рис. 3 ЗАРЯЖЕННЫЙ РОЛИК ПРИВИГАЕТ ГРЕБЕНЬ ДЛЯ ЗАРЯДКИ РЕМНЯ

Другой конец иглы соединяют проводом с массой или с большой металлический предмет. Поскольку отрицательные заряды вылетают из иглы и притягивается к положительному ролику, через проволоку втягивается еще больше. Когда ролик вращается, он сохраняет свой положительный заряд, что вызывает игла для выброса отрицательного заряда на ремень, что вызывает небольшой электрический ток течет от земли в иглу.Есть ли обвинения в земля? Да, потому что Земля проводящая. Он содержит равные количества противоположного заряда, и поэтому провод может высасывать заряды одной полярности земли. В целом, система действует как миниатюрный нагнетатель заряда. заставляя заряд течь от нейтральной земли на поверхность пояс.

ЗАРЯДЫ ВЫХОД НА ТОП

Пояс несет заряд вверх по колонне Ван де Граафа, затем проходит мимо другого узла ролика и иглы. Этот второй ролик действует в обратный к первому, и заряд на ленте сбрасывается в верхний кончик иглы.Этот второй ролик не должен * заряжаться * положительно. В целях для работы в обратном направлении он либо должен иметь отрицательный заряд, либо быть нейтральный. Во многих классных устройствах VDG этот второй ролик нейтрален. металл.

Когда отрицательно заряженная лента проходит по верхнему ролику, она отталкивает «текучие» электроны металлической иглы и отталкивают их от наконечник. Это обнажает положительные ядра атомов металла. Поверхность заряд на кончике иглы очень положительный, и электрический силы притяжения / отталкивания разрывают близлежащие молекулы воздуха на проводящая светящаяся плазма.На этот раз свободные электроны плазмы втягивается в иглу, оставляя после себя положительно заряженные молекулы воздуха которые убегают. Положительный воздух притягивается к отрицательному заряду на резиновый ремень, и он сочетается с зарядом ремня и в основном отменяет это из. Игла подсоединяется к проводу, который подсоединяется к внутри полой сферы ВДГ. Поскольку пояс отталкивает плазменные электроны в иглу, «эффект ледяной емкости» всасывает излишек заряда в вне сферы.В среднем отрицательный поверхностный заряд на Ремень «прыгнул» на иглу и вылился на поверхность Ван де Сфера Граафа.

Рис. 4 РЕМЕНЬ, ДВА ГЕРБЕНЫ И ДВА РАЗЛИЧНЫХ РОЛИКА

В целом машина ВДГ на вид выглядит очень простой. Пояс проходит два ролика. Ролики должны быть изготовлены из двух разных материалов (например, пластик и алюминий.) Рядом с ремнем держатся два «гребешка» из проволоки. поверхность.Добавьте ручку или мотор и пару полых сфер, и вот и все. Или упростите его, подключив один конец к землей и на другой конец положите полый шар.

СЛЕДУЮЩАЯ: ПОЛНАЯ СФЕРА

ТАКЖЕ: Уловки и демонстрации VandeGraaff, а также Страница часто задаваемых вопросов VDG

Выше представлено базовое объяснение работы VDG. Реальный Генераторы Ван де Граафа добавили сложности, и коммерческие установки будут часто имеют разные детали.

ОБРАТНАЯ ПОЛЯРНОСТЬ

Например, вся колонна в сборе может быть перевернута, с пластиковый ролик вверх в полой сфере и металлический ролик внутри основание. Это работает нормально и, как и следовало ожидать, меняет местами оба направление тока и полярность заряда шара. Или можно использовать пластиковый ремень и резиновый валик. Этот изменит полярность и раскрасит ремень положительным, а не отрицательный заряд. Это полностью меняет направление электрического ток и полярность дисбаланса заряда на верхней сфере.

Или материалы ленты и поверхности ролика могут быть выбраны таким образом, чтобы оба валки развивают заряд, при этом один ролик становится положительным, а другой — отрицательный. Это отправит равный и противоположный заряд на два конца Ремень. Пока положительный заряд движется вверх по одной половине ремня, отрицательный заряд сбегает другой. Это удваивает общий электрический ток и улучшает работу VDG во влажную погоду. Обратите внимание, что только ролик Поверхность важна, поскольку соприкасаются только поверхности.Ты можешь поэкспериментируйте с разными типами ленты на поверхности. Виниловая лента, полипропилен, сантехнический белый тефлон. Или, возможно, попробуйте покрытие из (хорошо высушенного) резинового клея, силиконовой резины RTV и т. д.

ИСТОЧНИК АКТИВНОЙ ЗАРЯДКИ

В некоторых дорогих машинах Ван де Граафа нет загрузочного ролика. все вместе. Вместо этого они поставляют металлический ролик, соединенный с высоким напряжение питания. Основное преимущество — гарантия работы VDG при влажность настолько высока, что пластмассовый или войлочный валик не заряжается контактная электрификация.А поскольку небольшое количество грязи будет мешать с процессом контактной электрификации ВДГ с высоким напряжением поставка гораздо менее чувствительна к накоплению грязи.

Генератор Ван де Граафа — MagLab

Генератор Ван де Граафа, изобретенный примерно в 1930 году, является популярным инструментом для обучения принципам электростатики. Другие просто называют это «той штукой, от которой волосы встают дыбом». Посмотрите, как это работает.

Американский физик Роберт Дж.Ван де Грааф начал разработку высоковольтного электростатического генератора, носящего его имя, примерно в 1930 году. Сначала они были относительно небольшими, а потом стали намного больше; один, сделанный в 1933 году, имел высоту 40 футов и мог генерировать 5 миллионов вольт! (Этот генератор сейчас живет в Музее науки в Бостоне, штат Массачусетс.) Ван де Грааф хотел предоставить ученым способ ускорения частиц для атомных исследований. Но его устройство стало известно гораздо более широкой аудитории как средство демонстрации многих принципов электростатики.Поколения студентов наблюдали, как их волосы встают дыбом, когда они кладут руку на генератор. Еще одна запоминающаяся демонстрация электростатического действия генератора — это создание большой искры между машиной и ближайшим объектом. В этом руководстве показано, как работает электростатический генератор Ван де Граафа и как возникает такая искра.

Работа с учебным пособием

Нажмите кнопку Turn On , чтобы активировать двигатель и привести в действие нижний из двух роликов .Вращающийся ролик заставляет ленту циркулировать между ним и вторым роликом, расположенным над ним. Нижний ролик и двигатель находятся в металлическом корпусе, как и металлическая щетка , расположенная рядом с нижним роликом и электрически подключенная к коробке. Вторая щетка, расположенная зубцами к верхней части верхнего валика и заключенная с этим валиком в полую металлическую сферу, аналогичным образом связана с ее корпусом. Вы можете нажать кнопку Turn Off в любой момент обучения, чтобы выключить двигатель генератора и соответствующее действие роликов и ремня.Обратите внимание, что заряд металлической сферы генератора будет оставаться постоянным, когда двигатель выключен, но если он снова будет включен, электроны будут накапливаться до тех пор, пока не будет достигнута точка разряда (или двигатель снова не будет остановлен).

Как работает генератор

Генератор Ван де Граафа работает благодаря тому, что два ролика и ремень, который циркулирует между ними, изготовлены из разных материалов. Это означает, что они не с одинаковой вероятностью разовьют определенный заряд при контакте с другим материалом (чтобы получить представление, вы можете сказать, что они занимают разные позиции в трибоэлектрическом ряду).В этом примере нижний ролик покрыт материалом, который имеет тенденцию к потере электронов при контакте с другим материалом, в то время как лента изготовлена из изоляционного материала, а верхний ролик — из нейтрального металла. Когда нижний ролик входит в контакт с вращающимся ремнем, а затем отрывается от него, возникает дисбаланс заряда, поскольку электроны с ролика захватываются ремнем. Ролик развивает положительный заряд, а лента — отрицательный.

Заряд ремня увеличивается за счет узла нижней щетки.Электроны в металлических зубцах щетки притягиваются сильным положительным зарядом нижнего валика, поэтому эти электроны концентрируются на концах зубцов, которые находятся ближе к валику. Электрическое поле на этих концах становится настолько интенсивным, что электроны в соседних молекулах воздуха отрываются от положительных ядер, с которыми они обычно связываются, силами отталкивания и притяжения. Это приводит к образованию проводящей формы вещества, известной как коронный разряд или плазма. Некоторые из освобожденных электронов в плазме могут затем стать связанными с нейтральными молекулами воздуха, что сделает молекулы отрицательными, а положительные молекулы воздуха могут захватывать электроны от металлических зубцов.

Вместе эти процессы приводят к чистому отрицательному заряду воздуха (ионный ветер), который исходит от кончиков зубов. Проводящая способность плазмы позволяет заряду проходить через изолирующий воздух к сильно положительно заряженному нижнему ролику, к которому он притягивается. Однако вместо того, чтобы достигать ролика, ионный ветер вступает в контакт с лентой, значительно увеличивая отрицательный заряд ленты.

Отрицательно заряженный ремень затем переключается на верхний ролик, как показано в учебном пособии, и приближается ко второй металлической щетке.Здесь разворачиваются события, противоположные тем, что происходят около нижней кисти. Электроны в металлической щетке не подвержены влиянию нейтрального ролика, но отталкиваются сильным отрицательным зарядом ремня; положительные ядра концентрируются в кончиках зубов чистки; и электроны, высвобожденные в образующейся плазме, притягиваются к остриям. Соединение между щеткой и внутренней частью большой металлической сферы позволяет этим электронам вытягиваться от кончиков зубьев к поверхности сферы (явление, часто называемое эффектом ведерка со льдом).

Из-за непрерывного цикла ремня между роликами и щеточными узлами отрицательный заряд на поверхности сферы может увеличиваться до тех пор, пока напряжение генератора не станет настолько высоким, что сфера попытается разрядить часть своих электронов на поверхность сферы. заземление через ближайший объект, такой как заземленный разрядный стержень , показанный в руководстве. Прыжок электронов с первой сферы на заземленный стержень можно рассматривать как большую искру.

Не все генераторы Van de Graaff работают одинаково, хотя действуют одни и те же фундаментальные принципы.Например, верхние сферы некоторых машин заряжаются положительно, а не отрицательно, а некоторые работают с помощью ручного кривошипного механизма, а не двигателя.

Генератор Ван де Граафа | Факультет физики Оксфордского университета

Генератор Ван де Граафа — это классическая классика с удивительным наследием в области передовой физики элементарных частиц. Эти машины не только заставляли волосы вставать дыбом, но и ускоряли частицы через миллионы вольт.

Аппарат

1 генератор Ван де Граафа
1 электроизоляционный табурет
Несколько конфетти, или алюминиевой фольги, или противни для торта из фольги

Демонстрация

Эта демонстрация связана с высоким напряжением, поэтому ее никогда не следует проводить лицам, у которых есть кардиостимулятор или другое внутреннее электрическое устройство, или кто думает, что они беременны.

Для первой части этой демонстрации требуется доброволец из аудитории. Он лучше всего подходит для тех, у кого длинные светлые волосы без завязок и средств для укладки: светлые волосы часто тоньше, а это означает, что они легче встают, а также их легче увидеть. Не придирайтесь к человеку (он может быть беременным или просто застенчивым!), Но если вы можете поощрить кого-то, подходящего под это описание, это даст вам больше шансов на успех.

Поаплодируйте своему добровольцу и узнайте его имя.Убедитесь, что на них нет металлических украшений и т. Д., И попросите их снять их, если да. Осторожно отложите его в сторону.
Попросите добровольца встать на электроизоляционный стул. Положите одну руку на купол генератора и попросите их вытянуть другую руку. Сюда положите конфетти, кусочки алюминиевой фольги или формы для выпечки. Если у вас есть подходящий свет, приглушите основной свет и осветите им голову сзади, чтобы подчеркнуть предстоящую прическу.
Убедитесь, что они чувствуют себя хорошо, включите генератор и отойдите назад.Единственное, что им нужно сделать, — это не отрывать руку от купола и, если они это сделают, не пытаться заменить его (иначе они получат шок!). Убедитесь, что заземленный глобус находится далеко от основного, чтобы не шокировать и добровольца.
Предметы в их руках выпрыгивают, и к тому времени, как это будет сделано, их волосы должны встать довольно красиво. Попросите их немного покачать головой, чтобы поощрить это.
Заставьте добровольца убрать руку с купола, спрыгнуть вниз обеими ногами и поаплодировать им!

Показав забавное воздействие высокого напряжения на человека, мы теперь можем исследовать ограничения этих устройств в качестве ускорителей частиц.Проблема в искрах, и мы можем использовать искры, чтобы вычислить напряжение, до которого мы заряжали нашего несчастного добровольца!

Если вы еще этого не сделали, приглушите свет.
Возьмите заземленную сферу и поместите ее возле купола генератора Ван де Граафа. Когда вы окажетесь в пределах нескольких сантиметров, искра должна прыгнуть с треском. Сделайте это несколько раз под разными углами, чтобы показать публике.

Статистика естественного движения населения

напряжение пробоя воздуха:
30000 В / см

высшее напряжение Van de Graaff:
25.5 МВ

длина искры от Van de Graaff LHC:
7 TV ÷ 30 кВ / см = 2300 км

Как это работает

Резиновая лента внутри генератора Ван де Граафа проходит между двумя роликами, сделанными из разных материалов, заставляя электроны переходить от одного ролика к резине и от резины к другому ролику за счет трибоэлектрического эффекта. Щетки вверху и внизу служат источником и стоком для этих зарядов, а верхняя щетка электрически соединена с куполом Ван де Граафа, поэтому заряд будет распространяться по куполу.

Этот накопленный заряд хотел бы распределиться по как можно большему объему, и поэтому он также будет распространяться на все, что вы подключаете к металлическому куполу, включая вашего добровольца. Причина, по которой их важно поставить на что-то электрически изолирующее, заключается в том, что заряд хотел бы еще больше распространиться по всей Земле, и подключение их к этому значительно уменьшит эффект, а также вызовет электрический шок при протекании тока. от Ван-де-Граафа до земли через его несчастного человека-посредника.

В изолированном состоянии накопление заряда на добровольце заставляет легкие объекты также распространяться как можно дальше, в результате чего конфетти или фольга выпрыгивают из его рук, а затем встают дыбом отдельные волосы на голове. Когда они спрыгивают со стула, заряд тут же стекает на землю, и их волосы сразу же возвращаются в нормальное состояние.

Чтобы вычислить напряжение генератора Ван де Граафа и, следовательно, напряжение на нашем добровольце, мы можем использовать длину искр в сочетании с напряжением пробоя воздуха — напряжение, необходимое для того, чтобы заставить воздух диссоциировать на ионы и стать проводящий.Это напряжение составляет около 30 000 В / см для сухого воздуха (горячий, влажный воздух или воздух с более низким давлением будет иметь тенденцию к более легкому искрению). Искры от Van de Graaff обычно имеют длину несколько сантиметров, что дает напряжение от 50 000 до 150 000 В.

Их склонность к образованию искр является фундаментальным ограничением ускорителей Ван де Граафа, да и вообще любой конструкции ускорителя, основанной на большом статическом напряжении. Те, которые использовались для исследований, смогли получить более 20 МВ за счет грамотного использования изоляционных материалов, вплоть до тщательного выбора газа, в котором находится генератор, чтобы свести к минимуму вероятность искр.Таким образом, Ван де Граафа можно использовать для ускорения частиц до достаточно высоких энергий: при перемещении электрона через 1 В он получает энергию 1 эВ, поэтому с помощью этого метода достигаются энергии более 20 МэВ (и больше, если ускорение ядер с большей чем один заряд электрона).

Однако современная физика элементарных частиц пошла дальше этого: Большой адронный коллайдер в конечном итоге будет использовать пучки с энергией 7 ТэВ каждый, что эквивалентно ускорению протона через 7 000 000 000 000 В.Если мы разделим это на напряжение пробоя воздуха, мы сможем вычислить длину искры, которую мы могли бы получить от LHC, использующего один гигантский генератор Ван де Граафа для ускорения его частиц. Получается 2300 км: достаточно легко, чтобы протянуть, например, из Швейцарии в любую точку Великобритании.

Ссылки

Генератор Ван де Граафа | IOPSpark

Принцип действия

Некоторые изоляционные материалы, когда они отделены от поверхности других, оставляют эти поверхности электрически заряженными, каждая с противоположным знаком заряда и с высокой разностью потенциалов (стр.д.).

Машина для создания зарядов была изобретена в 1929 году молодым американцем по имени Ван де Грааф. На основе его идей были построены огромные машины, некоторые высотой более 30 м, для создания чрезвычайно высоких разностей потенциалов.

Ремни и ролики

Гибкая лента, сделанная из изоляционного материала и непрерывно движущаяся по двум роликам, может посредством того же процесса производить подачу заряда там, где поверхности разделяются. Два ролика должны иметь разные поверхности (часто акриловые и металлические) и вместе с ремнем-резиной выбираются экспериментально.

Расчески

Заряды «распыляются» на движущуюся ленту и удаляются с нее с помощью «гребней», расположенных рядом с роликами. Фактический контакт между гребнями и ремнем не важен из-за большой разницы потенциалов. Гребни могут быть просто растянутым проводом, острым или зазубренным краем: действие зависит от очень высоких градиентов потенциала из-за их малого радиуса (действие аналогично молниеотводам).

Нижняя гребенка поддерживается на уровне или близком к потенциалу земли и является стоком для отрицательного заряда, оставляя ленту с положительными зарядами, которые переносятся к верхней гребенке.

Сфера собирающая

Верхняя гребенка соединена с собирающей сферой, которая, обладая собственной электрической емкостью (пропорциональной ее радиусу), будет собирать и накапливать заряд на своей внешней поверхности до тех пор, пока не разрядится либо путем разрушения окружающего воздуха в виде искры, либо путем проводимости в соседний заземленный объект.

Зарядный ток

Пока лента продолжает двигаться, процесс продолжается, привод (моторный или ручной) выдает энергию для преодоления электрического отталкивания между зарядами, собранными на сфере, и зарядами, поступающими на ленту.

Зарядный ток обычно составляет несколько мА, а разность потенциалов, достигаемая «младшими генераторами», составляет 100–150 кВ, а «старшими» генераторами — примерно до 300 кВ.

Весь аппарат

Механическое устройство системы ремень / ролик очень простое. Нижний ролик приводится в движение вручную или от двигателя. Первый обычно включает маховик и шкив с ременным приводом; этот шкив может быть установлен непосредственно на шпинделе двигателя. В «младших» моделях обычно используются асинхронные двигатели с фиксированной частотой вращения и расщепленными полюсами; «Старшие» модели часто включают в себя маленькие видеокарты H.P. Двигатели с регулируемой скоростью (для швейных машин) с угольными щетками, управление осуществляется либо простым роторным реостатом, либо твердотельной схемой. Двигатели, переключатели управления и входная розетка размещены в металлическом или пластиковом корпусе, хотя в некоторых младших моделях использовалась прозрачная пластиковая крышка для торта.

Опорной стойкой для собирающей сферы может быть простой пластиковый стержень из ПВХ, акриловая трубка или пара акриловых полосок с разделителями. В некоторых моделях ремень заключен в пластиковую трубу с «окнами» по всей ее длине.Не все генераторы имеют средства регулировки расстояния между верхними и нижними роликами, т.е. ремни должны быть адаптированы для конкретной машины.

Так как диаметр собирающей сферы определяет максимальный p.d. (напряжение) достижимо, большие сферы устанавливаются на более высокие колонны, чтобы быть дальше от заземленного двигателя и блока управления.

Машины обычно поставляются с «разрядником», часто другой сферой меньшего размера, установленной на металлическом стержне, который должен быть заземлен для отвода искр от собирающей сферы.

Демонстрации и аксессуары

Безусловно, генератор Ван де Граафа может производить поразительные демонстрации. Обычные эксперименты:

Цилиндр Фарадея для демонстрации электрического заряда находится на внешней поверхности заряженного полого проводника.

Прыгающий мяч. Подвесьте токопроводящий шарик непроводящей нитью. Когда мяч касается заряженной сферы, он заряжается и отталкивается от сферы. Если затем дать мячу разрядиться (касание заземленной поверхности или утечка заряда в воздух), он снова будет притягиваться к сфере для перезарядки… и так процесс продолжается.

Шевелюра — еще одна демонстрация отталкивания. Используются настоящие волосы или измельченные бумажные полоски, собранные в пучок на одном конце, что обеспечивает чувствительное средство обнаружения заряда.

Электрический ветер создается за счет высвобождения ионов на конце заостренного проводника, и его достаточно, чтобы отклонить пламя свечи.

Мельница Гамильтона использует электрический ветер на заостренных концах четырех рычагов, чтобы вызвать вращение вокруг оси.Это похоже на действие молниеотвода, которое позволяет переносить заряд в острых точках.

Модель кинетической теории Вы можете изобразить случайное движение металлических шариков, на которое постоянно влияет отталкивание и потеря заряда внутри прозрачного сосуда.

Неоновый индикатор показывает световой разряд от газового возбуждения сильными электрическими полями около генератора.

Аппаратная справка по генератору Ван де Граафа дает информацию о хорошем содержании и ремонте:

Генератор Ван де Граафа

Генератор Van De Graaff Артикул

Описание

Генераторы Ван Де Граафа — обычное дело во многих научных лабораториях, и для многих это устройство, которое выглядит как большой металлический шар на пьедестале и может буквально заставить волосы встать дыбом.Однако генераторы Ван де Граффа — это не просто развертывание статического заряда.

Генератор Ван де Граафа — это электростатическая машина, способная генерировать высокое напряжение. Типичный генератор Ван де Граафа состоит из изолирующего ремня, который переносит электрический заряд на терминал. Заряды, которые передаются на ленту, генерируются источником постоянного тока высокого напряжения. Эти заряды собираются внутри терминала и переносятся на его внешнюю поверхность.

Генератор Ван де Граафа можно использовать для генерации большой разности потенциалов, порядка 5 мегавольт. Обычно используемые для научных экспериментов, генерируемые заряды используются для ускорения частиц, таких как ионы. Давайте теперь подробно рассмотрим историю, конструкцию и работу генераторов Ван де Граафа.

История

Первый генератор Ван де Граффа был изобретен доктором Дж.Роберт Дж. Ван Де Графф в 1931 году в Соединенных Штатах Америки (США) с единственной целью генерировать и использовать высокие напряжения для использования в экспериментах по ядерной физике. Доктор Роберт Дж. Ван Де Графф, профессор известного Массачусетского технологического института в США, спроектировал и построил самый большой в мире генератор Ван-де-Граафа с воздушной изоляцией для использования в рентгеновских экспериментах и для исследований по разрушению атомов. Позже, когда стали доступны различные методы ускорения атомов, оригинальный генератор Ван де Граафа стал использоваться в академических и учебных целях.

Самый большой генератор Ван де Графф был построен в неиспользуемом доке в Южном Дартмуте, Массачусетс. Он был построен на железнодорожных путях для облегчения передвижения и доступа. Два колоссальных купола были соединены трубкой. В каждом из двух куполов была лаборатория, где ученые могли проводить эксперименты и изучать влияние большого количества электричества на частицы в соединительной трубе.

В 1950-х годах Массачусетский технологический институт щедро пожертвовал гигантский генератор Ван де Граафа Музею науки.В 1980 году генератор Ван де Граафа был показан в недавно построенном Театре электричества Томсона. Сегодня колоссальный генератор Ван де Граафа демонстрируется два или более раз в день, чтобы просвещать школьников и другие научные круги относительно теории электричества.

Как работает генератор Ван де Граффа?

Генератор Ван де Граафа работает просто по принципу статического электричества.Как мы знаем, вся материя состоит из атомов, которые в свою очередь состоят из электронов, нейтронов и протонов. Электроны несут отрицательный заряд, тогда как протоны считаются заряженными положительно. Когда количество электронов и протонов остается неизменным, вещество считается нейтральным по заряду. Отрицательно заряженная материя имеет больше электронов, чем протонов, в то время как противоположное верно для положительно заряженной материи. Электроны могут перетекать из одного вещества в другое.

Когда два материала трутся друг о друга, может происходить поток электронов в зависимости от трибоэлектрических свойств.Когда происходит такой перенос, материал, потерявший электроны, становится положительно заряженным, а материал, получивший электроны, становится отрицательно заряженным. В основном так генерируется статическое электричество.

Генератор Ван де Граафа создает статическое электричество. Ток, генерируемый генератором Ван де Граафа, остается неизменным, а напряжение изменяется в зависимости от приложенной нагрузки. Очень простой генератор Ван де Граафа состоит из следующего:

Двигатель
Катки, два в количестве
Изолированный ремень
Щетки в сборе, два в количестве
Металлический шар в качестве выходной клеммы

Двигатель необходим для вращения ленты с постоянной скоростью вокруг двух роликов.Нижний ролик изготовлен из материала с более высокими трибоэлектрическими свойствами. Теперь, когда двигатель начинает вращать ремень вокруг нижнего ролика, электроны захватываются из изолированного ремня на нижний ролик. Постепенно на ролике концентрируется все больше и больше заряда. Это явление концентрации заряда приводит к отталкиванию электронов от кончиков щеточного узла. Он также начинает притягивать электроны из молекул воздуха между нижним валиком и щеткой.Из-за этого явления положительно заряженные молекулы воздуха уносятся по ленте от отрицательно заряженного ролика. Таким образом, лента заряжается положительно и движется к верхним роликам.

Верхний ролик изготовлен из материала, который находится выше в трибоэлектрическом ряду, или покрыт им, например, нейлон, благодаря которому он пытается отразить положительный заряд на ремне. Верхняя щетка одним концом напрямую соединена с внутренней стороной выходного контакта или сферы, а другим почти касается верхнего валика и ремня.Электроны в щетке притягиваются к положительным зарядам на ремне. Частицы воздуха тоже разрушаются, и свободные электроны движутся к ленте. Сфера принимает на себя весь заряд, а избыточный заряд распространяется за пределы вывода терминала или сферы.

Именно этот простой электростатический эффект позволяет генератору Ван де Граафа непрерывно выдавать очень высокие напряжения.

Использование генераторов Ван де Граффа

В наше время применение генераторов Ван де Граффа в значительной степени ограничено академическими целями для демонстрации практических аспектов и концепций электростатического поведения частиц.Первоначально разработанные как ускорители частиц, генераторы Ван де Граафа используются в лабораториях только в демонстрационных целях. Однако следует отметить, что генераторы Ван де Граафа были одним из первых методов, используемых для изучения ядерной физики до появления лучших методов ускорения частиц. Хотя использование генераторов Ван де Граафа в современном мире ограничено, они знаменуют собой очень важную веху в изучении частиц в истории ядерной физики.

Генератор Ван де Граафа

Двойной генератор Ван де Граафа

Введение:

Электростатическая машина, известная как генератор Ван де Граафа. был изобретен Робертом Дж.Ван де Грааф в США к 1929 г. с целью создания высоких напряжений для экспериментов в ядерная физика. Впервые он был описан в кратком аннотации в Physical Review, vol. 38, п. 1919, 1931, а подробнее в 1933 году [стр. 4]. Классическая машина состоит из моторизованного изоляционного ремня. который переносит заряд на полый терминал. Внутри терминала заряд собирается рядом точек рядом с поясом и переносится на внешнюю поверхность терминала Эффект фарадеевского «ведра со льдом».Заряды распыляются на поверхность ремня другим рядом точек ниже, соединенных с электронный высоковольтный источник постоянного тока. Интересно отметить, что оригинальная машина была двойной, с двумя выводами напротив заряжено. Более проработанные системы зарядки, так как использование тока удвоители и работа с самовозбуждением также рассматривались в [p4]. Вскоре машина была построена в больших масштабах под названием Round Электростатический генератор Хилла [p3], который теперь отображается (смонтирован как униполярная машина [p5]) в Бостонском музее Наука в США.

Основные идеи машины восходят к 1800-м годам или раньше, и особенно Риги, который описывает машины резиновые трубки с металлическими кольцами [p55] [p56] (1872 г.) для переноса заряда с помощью сборщиков заряда внутри полые клеммы, а также двойные трубчатые машины и ленточное воздействие машины [p59] (1875). Другой важный предшественник — машина Карре (1868 г.), в которой используется заряжать коллектор рядом с терминалом, а не внутри него, диск для транспорт заряда и машина трения в качестве источника высокого напряжения, используя воздействие, чтобы зарядить диск от заземленного ряда точек.Машины с фрикционными ремнями были известны с 1700-х годов, как в машина производства Rouland к 1785 г. [50].

После первых экспериментов с генераторами, работающими в были построены воздушные мощные генераторы Ван де Граа, работающие в резервуары со сжатым воздухом, а затем и другими газами, достигнув нескольких выходное напряжение мегавольт и выходной ток намного выше, чем у было бы возможно в базовой машине [p98]. Важным улучшением стало использование эквипотенциального кольца по изоляционной опоре и даже по поясу бежит.Кольца, смещенные при линейно изменяющихся напряжениях по длине поддержка цепочками резисторов или точек коронного разряда, имитирующая опорная колонна с равномерным удельным сопротивлением и равномерным распределением потенциал, разработанный на терминале. Машины этого типа продолжают использоваться сегодня в качестве источников питания для частиц ускорители [p100], рентгеновские генераторы [p99], и подобные приложения.

Система возбуждения для станка может быть построена во многих способами. Есть оригинальный и лучший, с использованием электронного возбудитель для распыления заряда в ленте и многое другое возможности, которые можно идентифицировать с системами зарядки классических машин трения и влияния.На этом рисунке показаны некоторые возможности. Система трения очень популярна и проста, заряжая нижний ролик за счет трения качения с лентой. притягивает противоположный заряд к поверхности ремня через заземленный расческа или щетка. Производительность с этой системой, однако, довольно непредсказуемо. Два других методы, которые я называю методами Хольца и Топлера, адаптируют системы зарядки их классических машин влияния. Оба ролики токопроводящие и изолированные, машина может производить любые полярность на терминале.В системе Гольца заряды в поясе поляризуют ролики и, в конечном итоге, просачиваются в них, а затем уходят в обратном направлении. заряжено. В системе Топлера заряды на поверхности ленты равны прямо взяли на себя ответственность за них. Заряженные ролики затем заряжают ремень. поверхность с противоположными зарядами на каждом конце через щетки или гребни. системы, которые заряжают каток обвинения двигаясь от ремня к нему, и используйте заряженный ролик как индуктора для зарядки отходящего от него ремня называются «удвоители тока».Другая система копирует зарядку механизм машины Вимшерста (фактически половина машина), или машины Гольца второго рода. Каждый заряженный пояс бег притягивает противоположные заряды к поверхности другого, причем усиливающий эффект, вызванный концентрацией электрического поля на гребнях или кисти. Этот способ хорошо работает и часто используется в небольших лабораторных машинах.

Генератор Ван де Граафа широко используется в различных настольных модели для демонстраций и экспериментов с электростатикой, обычно в униполярной конфигурации.Множество описаний самых обычные системы можно найти в сети. Я решил построить машина, которая не обязательно лучше, но отличается от обычные конструкции видели сегодня и ближе к оригинальной машине.

Двойная машина Ван де Граафа:

В июне 1999 г. я начал экспериментировать. с двойной машиной Ван де Граафа. А двойная машина сможет производить больший потенциал отличия от униполярной машины для данного размера клеммы, потому что с каждого терминала взимается только половина от общей суммы разность потенциалов.В моем дизайне используются два алюминиевых шара диаметром 13,5 см, изготовленные методом прядения металла. Этого достаточно для 202,5 кВ на каждом терминале (30 кВ / см радиус), или разность потенциалов более 400 кВ.

Полная машина состоит из двух одинаковых, зеркальные блоки, которые можно соединять между собой несколькими способами которые заставляют машины заряжаться с противоположной полярностью. В каждый блок, терминал монтируется на покрытой лаком стойке из ПВХ, с бегущей лентой снаружи. Это упрощает доступ к пояс для наблюдений, чистки и экспериментов позволяет использование более широкого ремня для увеличения тока зарядки и минимизации потеря заряда через колонку малого диаметра (1 дюйм) и салон запечатан.Трубку можно снять с нейлона. заглушки на концах, что уменьшает размер машины для хранения и снимает натяжение ремня. Существует очевидная проблема слабой изоляции между ремнем и терминал, но я хотел посмотреть, что будет. Пояс входит терминал через две щели с закругленными краями. Каждый блок изначально был собран с идентичными удвоителями тока снизу и выше (система Топлера), а при отсутствии крупных потерь следует быть способным к длительной работе с самовозбуждением при любой полярности на терминале.

Шкив в сборе верхний и нижний, кроме монтажного детали, идентичны. Шкивы были изготовлены из нейлона толщиной 4 см. диаметром и длиной 4,5 см, увенчанный углом в 1 градус отрезы по 1,5 см с каждой стороны. Центры шкивов были покрыты слоями клейкой алюминиевой фольги, электрически соединены с осями штифтами, проходящими через радиальные отверстия на центры шкивов. Шкивы фиксировались давлением более 1/4 дюйма стальных осей. Оси поддерживались шаровой опорой. подшипники, закрепленные давлением, вклеенные в отверстия в акриловые подставки.На одних и тех же опорах размещаются два сборщика заряда. каждый, по одному с каждой стороны каждого шкива. Один из коллекционеров, зарядная или удвоенная гребенка, подключенная к соседней оси, и другой, распылительный гребень, подключен к нижним узлам. к изолированной штанге, а в верхних узлах — к терминалы. Коллекторы заряда выполнены из алюминия с зазубринами. фольга, обернутая поверх латунных стержней 3/16 дюйма и удерживаемая на месте пластиковые тубы с продольным разрезом. Нижние шкивы приводятся в движение ременной и шкивной системами двигателями постоянного тока 12 В, которые могут перемещайте ремни со скоростью 3-5 оборотов в секунду.Электроизоляция есть обеспечивается за счет использования больших нейлоновых шкивов. Скорость контролируется изменяя напряжение, подаваемое на двигатели. Ремни имеют длину 4 см. ширины, и были сделаны из серого латексного материала. для физиотерапевтических упражнений (Thera band), соединены цианоакрилатным клеем в швах под углом 45 градусов и толщиной 5 мм. перекрывает. Похоже, что более новые версии этого материала и несколько похожие материалы, имеют антистатическое покрытие, что делает их бесполезными для этого. В общем, материалы с чем-то напечатанным следует избегать.Чистый натуральный каучук, или латекс, хорошо работает, и его можно приклеивать «контактом» клей. Лучший способ склеить стык — сначала приклеить оба конца к жесткие пластины (металл, пластик и др.) со слабым клеем по бокам напротив склеиваемых. Жесткие пластины помогают в точном позиционирование гибкого материала ленты во время процедуры склеивания и может быть легко снимается впоследствии.

Фотографии машины:

Один блок и оба единицы измерения.
Основания: сторона двигателя, сторона подключений.
Клеммы: прорези, открывающиеся, внутренние сборка.
Возбуждение отдельного агрегата струей, и по индукции, используя Toepler 2 диски автомат.
Возбуждение двойной машины зарядкой один шкив (деталь) и заряжающий оба шкива.

Производительность:

Агрегаты не работают надежно в режиме самовозбуждения, видимо потому, что удвоители верхнего тока не работают, с корона от выводов в прорезях, отменяя заряды, которые поедет в нисходящих поясах.Но единицы легко достаются заряжается до очень высокого напряжения при возбуждении небольшим электростатическим машина. Возбуждение отдельного агрегата может осуществляться путем распыления зарядите в восходящем ремне с заземленным нижним шкивом или зарядка нижнего шкива и заземление зарядной гребенки. А одно заряженное отрицательно заряженное устройство может вызвать слабые искры заземленный объект длиной около 15-20 см. Зарядка ток был измерен как 3-5 мкА, что согласуется с теоретическое ожидаемое значение. Когда клемма положительная, корона шлейфы можно наблюдать, начиная с задней части восходящей ленты и простираясь примерно на 10 см или более ниже терминала, сопровождаемый треском.Отрицательная клемма молчит.

Оба блока можно возбудить на противоположную полярность при зарядке. нижний шкив одного блока, соединяющий нижний распылитель гребни обоих и заземление нижнего шкива другого. это также возможно заряжать оба нижних шкива противоположными напряжения, заземляя оба нижних распылительных гребня. Есть и другие возможности тоже. Трудно получить длинные искры между оба терминала, несмотря на большую разницу напряжений, если только к плюсовому выводу прикреплен маленький шарик (3-4 см).Этот приводит к возникновению искр длиной до 20 см между небольшими мяч и другой терминал. Длинные искры тусклые, с появление плюма со стержнем на положительном конце, и только видны в темноте, потому что сами по себе терминалы не хранят много заряжать. Лейденские банки высокого напряжения, прикрепленные к клеммам, могут улучшить это, но прикрепить банки к терминалов, не внося при этом значительных потерь высокое напряжение. Один блок может легко сделать все мои текущие банки искра.Длительные разряды между обычными клеммами занимают в виде любопытных слабых шлейфов, изгибающихся под терминалы, иногда касаясь части восходящих ремней. Эти разряды, вероятно, начинающиеся с поясов и входных щелей, разрядите клеммы, предотвращая возникновение прямых длинных искр между их.

Впечатляющий эксперимент с лейденскими банками: с положительным терминала, под терминалом появляются длинные шлейфы короны. Маленький Лейденская банка, удерживаемая за ее внешнюю пластину, с выводом близко к эти шлейфы, возможно, на расстоянии 10 см от терминала или более, быстро заряжается до более высокого напряжения, которое может выдержать, и искры над (от контакта к границе внешней фольги) сильной искрой, пока держал в руке.Оператор не получает шока.

Улучшение станка

В мае 2002 г. я заменил два ролики тефлоновыми роликами, внизу в одном блоке и внутри терминал в другом. Я также немного увеличил венец шкивы с разрезами 2 градуса, повышенное натяжение ремней, и использовал более качественный источник питания для двигателей. С этим я получили два агрегата, которые надежно работают при возбуждении качением трение. Тефлоновые ролики заряжаются отрицательно, и поэтому блок с тефлоновым роликом внизу генерирует положительный заряд на клемме, а другой блок генерирует отрицательный заряд.я сохранил нынешние дублеры, даже с тефлоновыми роликами. В блоки генерируют аналогичные напряжения и заряжаются одинаковым током. Оба агрегата работают взаимосвязанно через нижние распылительные гребни, которые могут быть заземлены или плавучими с одинаковыми результатами.

Отрицательный блок заряжается первым и работает немного лучше, возможно из-за меньших потерь. Он также лучше работает с гребенка в нижнем удвоителе тока отключена. Судя по всему, плохая изоляция нейлонового ролика, используемого в дублере, вызывает потери токами, разряжающими ролик по пути валик — удвоитель гребень — нейлоновая поверхность валика — гребень распылителя.При отключенной гребенке удвоитель работает по системе Holtz, с меньшими потерями, потому что ток, разряжающий ролик металлическая поверхность должна была бы проходить под ремнем, чтобы достичь открытая нейлоновая поверхность и распылитель. Текущий дублер на данный агрегат видимо работает, а большую часть зарядного тока идет от него. Машина практически останавливается, если нижний шкив заземлен. Шкив должен быть хорошо изолирован, с опорой и особенно изолирующий шкив, приводимый в движение двигателем, очистите и сухой.

Положительный блок (слева) показывает любопытное явление. Это сначала заряжается медленно, но через некоторое время внезапно заряжается до максимальное напряжение и держит его. Возможная причина — работа удвоителя тока, установленного в тефлоновом ролике внизу, который начинает работать, даже с изолирующим роликом, после того, как напряжение станет достаточно высоким. Связь или нет двойной гребешок внутри терминала не имеет видимых эффект.

Установки создают слабые искры между клеммами с верхним до 20 см с помощью маленького шарика, прикрепленного к положительному клемма, и искры до 9 см, более заметные, непосредственно (~ 180 кВ разности напряжений).При больших расстояниях наблюдаются вспышки коронного разряда. видно между прорезями, где ремни входят в клеммы. Этот такое же поведение, как у оригинальной машины.

Энергия в генераторе Ван де Граафа:

Многие люди не понимают, что эти машины могут производить опасные удары. Опасность импульсивного шока: пропорционально энергии, которую он разряжает, с примерно 10 Джоули энергии считаются опасными [10]. Энергия, запасенная на клеммах генератора Ван де Граафа. можно рассчитать как E = 0.5CV ², где C — распределенная емкость вывода, а V — его напряжение относительно земли. Дана емкость шара. на C = 4pe ₀ r, где e ₀ = 8,85×10 ^-12 и r — радиус сферы (в метрах), в результате получается C = 111,2r пФ. Максимальное напряжение, которое может выдавать машина, ограничено электрическое поле E на поверхности вывода. Для сфера, напряжение и электрическое поле связаны соотношением V = Er. Предполагая максимальное электрическое поле в воздухе как E _max = 3 МВ / м, В = 3х10 ⁶ р.Комбинируя эти выражения, запасенная энергия получается как E = 500,4r ³. E = 10 Дж тогда соответствует r = 0,27 мес. Машина с терминалом большего размера и маленьким потери, были бы опасны, поскольку опасность быстро возрастала, с кубом радиуса.

При r = 6,75 см один терминал моей машины вмещает не более 0.1539 J. Достаточно для неприятных ударов, но не опасно.

Требуемая механическая мощность и зарядный ток:

Оценка необходимой механической мощности для перемещения заряженный ремень, добавляемый к мощности, необходимой для перемещения незаряженный ремень, это просто P = VI, где V — напряжение на клеммах а I — ток пояса.Предполагая, что лента работает с максимальной плотностью заряда и транспортирует только ток вверх, I = e ₀ E _max Wv, где W — эффективно используемая ширина ремня, а v — ремень. скорость. Учитывая, что максимальное напряжение на клеммах составляет V = E _max r, P = e ₀ E _max ² rWv.
Для ведущего шкива диаметром d, повернутого на a оборотов в минуту (об / мин), v = ( a /60) pd, в результате получается P = e ₀ E _max ² (p / 60) rWd a .Зарядный ток составляет I = e ₀ E _макс (p / 60) Wd a .
Обратите внимание, что мощность пропорциональна кубу «размер» машины, напряжение пропорционально размер, а сила тока пропорциональна квадрату размер, если сохранены пропорции и скорость двигателя. Этот бывает со всеми электростатическими машинами.
Длина ремня или высота терминала не имеют влияние, если скорость двигателя постоянна (кроме изоляции, и небольшое влияние на выходное напряжение, не учел).В длина L появляется в формуле для тока в виде I = e ₀ E _max WLn, где n — количество оборотов ремня в секунду. Тогда мощность будет P = e ₀ E _max ² rWLn

Для моих машин, без учета удвоителей, с r = 0,0675 м, W = 0,034 м, L = 0,969 м, n = 4, прогноз I = 3,5 мкА и P = 709 мВт

Ток точно соответствует измерениям. Сила трудно оценить, так как механические потери велики, максимальное напряжение не достигается, и некоторая мощность тратится на отделите ленту от заряженных роликов.В едином блоке ( положительный), измеренная входная мощность двигателя при 6 В и 0,64 А, это 3,84 Вт. С незаряженной клеммой и нижним спрей-гребень отключен (ток зарядки отсутствует), ток уменьшается до 0,59 А, а мощность — до 3,54 Вт, что указывает на разница 300 мВт. Клемма искрит на заземленном клемма другого блока с искрами 4 см, что соответствует около 100 кВ напряжения, что соответствует 350 мВт прогнозируемой входная мощность. Близко к измеренному значению, учитывая погрешности измерений.

Сравнение с другими машинами:

По сравнению с другими электростатическими машинами, работающими в воздух, несомненно, что для производства очень высоких напряжений машина Ван де Граафа — логичный выбор. Но это не так так что если все, что нужно, — это удобный источник питания для эксперименты с электростатикой или машиной, которая может производить длинные искры. По сравнению с большинством классических дисков машин, моторизованная машина ВДГ шумная и механически проблематично, генерируемый ток очень мал, заряд хранится в терминале недостаточно для длительного искрения сплошной выход униполярный, а конструкция неудобна для подключение к другим устройствам.Дисковая машина как триплекс Вимшерст или машина Бонетти с подобный размер может легко производить эквивалентные напряжения (при достаточной изоляции) на обоих полярности, во многом более высокий ток.

Создано: июнь 1999 г.
Последнее обновление: 27 марта 2007 г.
Антонио Карлос М. де Кейруш
http://www.coe.ufrj.br/~acmq

Вернуться к электростатическим машинам

Ролики генератора рено логан — Мой Логан

Ролик ремня генератора на Рено Логан

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и кондиционером

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и без кондиционера

Зачем в автомобиле ролик натяжителя ремня?

Как поменять ролик натяжителя ремня генератора: снятие, замена и установка

Назначение ролика в узле натяжителя ремня генератора

Конструкция ролика натяжителя

Замена ролика своими силами

Диагностика

Демонтаж

Установка нового ролика

Ролик натяжной ремня генератора «INA» ВАЗ 2123 Нива-Шевроле, ВАЗ 1117-1119 Лада-Калина

устройство, признаки неисправности и 7 шагов по его замене

Ролик ремня генератора – золотник, который очень дорог

Замена натяжного ролика ремня генератора – дело пяти минут

1. Ролик ремня генератора – золотник, который очень дорог.

2. Замена натяжного ролика ремня генератора – дело пяти минут.

Зачем в автомобиле ролик натяжителя ремня?

Устройство натяжителя

Зачем нужен генератор и как проверить натяжение ремня генератора

Устройство привода генератора

Ролик ремня генератора на Рено Логан

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и кондиционером

Замена натяжного ролика генератора автомобиля Рено Логан I поколения, оснащенного гидроусилителем руля и без кондиционера

Диагностика неисправностей

Неисправности электрооборудование автомобиля

Признаки неисправности натяжного ролика ремня генератора

Замена ролика натяжителя ремня генератора Хендай Солярис своими руками

Чтобы заменить натяжитель, нужно:

Замена натяжного ролика ремня генератора

Маленькая, но очень важная деталь

Проверка и замена

Ролик обводной ремня генератора 2.0 бензин F4R с ГУР+кондиц. (оригинал 8200947837)

Как поменять ролик натяжителя ремня генератора

Назначение и функции ролика натяжителя ремня генератора

Как поменять натяжной ролик ремня генератора своими руками

Создай свой! — Запчасти Van de Graaff

Генератор Ван де Граафа, пояс и ролик

ЗАРЯДКА РОЛИКА

Прыжок заряда через воздух

Рис. 2 ПОЛОЖИТЕЛЬНЫЙ ОБЪЕКТ ДЕЛАЕТ ЗАЗЕМЛЕННУЮ ИГЛУ ЗАРЯДНЫЙ ВЕТЕР

ПОЯС ПЕРЕСЕЧАЕТ ПЫГАЮЩИЕ ЗАРЯДКИ

Рис. 3 ЗАРЯЖЕННЫЙ РОЛИК ПРИВИГАЕТ ГРЕБЕНЬ ДЛЯ ЗАРЯДКИ РЕМНЯ

ЗАРЯДЫ ВЫХОД НА ТОП

Рис. 4 РЕМЕНЬ, ДВА ГЕРБЕНЫ И ДВА РАЗЛИЧНЫХ РОЛИКА

ОБРАТНАЯ ПОЛЯРНОСТЬ

ИСТОЧНИК АКТИВНОЙ ЗАРЯДКИ

Генератор Ван де Граафа — MagLab

Работа с учебным пособием

Как работает генератор

Генератор Ван де Граафа | Факультет физики Оксфордского университета

Аппарат

Демонстрация

Статистика естественного движения населения

Как это работает

Ссылки

Генератор Ван де Граафа | IOPSpark

Принцип действия

Ремни и ролики

Расчески

Сфера собирающая

Зарядный ток

Весь аппарат

Демонстрации и аксессуары

Генератор Van De Graaff Артикул

Генератор Ван де Граафа

Добавить комментарий Отменить ответ