Крепеж катушки металлоискателя своими руками

Самодельная катушка для импульсного металлоискателя

Решил собрать свой первый импульсный металлоискатель Clone PI-W и, вот, дело дошло до изготовления поисковой моно-катушки. А так как в настоящее время я испытываю некоторые финансовые затруднения, то передо мной стояла непростая задача — сделать катушку самому из максимально дешевых материалов.

Забегая вперед, сразу скажу, что с задачей я справился. В итоге у меня получился вот такой датчик:

Кстати говоря, получившаяся катушка-кольцо отлично подойдет не только для Clone, но и практически для любого другого импульсника (Кощей, Tracker, Пират).

Далее я расскажу, как сделать поисковую катушку для металлоискателя своими руками, потратив на это менее 500 рублей.

Рассказывать буду очень подробно, так как дъявол зачастую кроется в деталях. Тем более, что коротких историй изготовления катушек в инете пруд пруди (типо, берем вот это, тут отрезаем, обматываем, склеиваем и готово!) А начинаешь делать сам и оказывается, что о самом важном упомянули вскользь, а кое о чем вообще забыли сказать. И получается, что все сложнее, чем казалось в самом начале.

Здесь такого не будет. Готовы? Поехали!

Задумка

Проще всего для самостоятельного изготовления мне показалась такая конструкция: берем диск из листового материала толщиной

4-6 мм. Диаметр этого диска определяется диаметром будущей обмотки (в моем случае он должен быть равен 21 см).

Затем к этому блинчику с обоих сторон приклеиваем два диска чуть большего диаметра, чтобы получилась как бы шпулька для намотки проволоки. Т.е. такая сильно увеличенная по диаметру, но сплюснутая по высоте катушка.

Для наглядности попробую изобразить это на чертеже:

Надеюсь, основная задумка ясна. Просто три диска, склеенные между собой по всей площади.

Выбор материала

В качестве материала я планировал взять оргстекло. Оно отлично обрабатывается и клеится дихлорэтаном. Но, к сожалению, так и не смог найти его забесплатно.

Всякие колхозные материалы типа фанеры, картона, крышек от ведер и т.п. я сразу отбросил, как непригодные. Хотелось чего-то прочного, долговечного и желательно водонепроницаемого.

И тогда мой взор обратился к стеклоткани.

Ни для кого не секрет, что из стеклоткани (или из стекломата, стеклохолста) делают все, что душе угодно. Даже моторные лодки и бамперы для автомобилей. Ткань пропитывают эпоксидной смолой, придают ей нужную форму и оставляют до полного отвердения. Получается прочный, водостойкий, легкообратываемый материал. А это как раз то, что нам нужно.

Итак, нам нужно сделать три блинчика и уши для крепления штанги.

Изготовление отдельных частей

Блины №1 и №2

Расчеты показали, что для получения листа толщиной 5.5 мм нужно взять 18 слоев стеклоткани. Чтобы снизить расход эпоксидки, стеклоткань лучше заранее нарезать кружочками требуемого диаметра.

Для диска диаметром 21 см как раз хватило 100 мл эпоксидной смолы.

Каждый слой нужно тщательно промазать, а затем всю стопку положить под пресс. Чем больше будет давление, тем лучше — лишняя смола выдавится, масса конечного изделия станет чуточку меньше, а прочность чуточку больше. Я нагрузил сверху примерно сотню килограмм и оставил до утра. На следующий день получился вот такой блинчик:

Это самая массивная часть будущей катушки. Весит он — будь здоров!

Потом расскажу, как за счет этой запчасти можно будет ощутимо снизить массу готового датчика.

Точно таким же образом был сделан диск диаметром 23 см и толщиной 1.5 мм. Его масса — 89 г.

Блин №3

Третий диск клеить не пришлось. В моем распоряжении оказался лист стеклотекстолита подходящего размера и толщины. Это была печатная плата от какого-то древнего устройства:

К великому сожалению, плата была с металлизированными отверстиями, поэтому пришлось потратить какое-то время на их высверливание.

Я решил, что это будет верхний диск, поэтому проделал в нем отверстие под ввод кабеля.

Уши для штанги

Остатков текстолита как раз хватило на уши для крепления корпуса датчика к штанге. Выпилил по два кусочка на каждое ухо (чтобы было прочно!)

В ушах надо сразу же просверлить отверстия под пластиковый болт, так как потом будет очень неудобно этим заниматься.

Кстати, это крепежный болт для стульчака унитаза.

Итак, все составляющие нашей катушки готовы. Осталось все это склеить в один большой бутерброд. И не забыть завести внутрь кабель.

Сборка в одно целое

Сначала верхний диск из дырявого стеклотекстолита склеил со средним блинчиком из 18 слоев стеклоткани. На это ушло буквально несколько миллилитров эпоксидки — этого хватило, чтобы промазать обе склеиваемые поверхности по всей площади.

Монтаж ушей

С помощью лобзика пропилил пазы. В одном месте, естественно, слегка перестарался:

Чтобы ухи хорошо легли, сделал небольшой скос на краях пропилов:

Теперь надо было решить, какой вариант лучше? Уши-то можно поставить по-разному.

Катушки промышленного производства чаще сделаны по правому варианту, мне же больше нравится левый. Я вообще частенько принимаю левые решения.

По идее, правый способ лучше сбалансирован, т.к. крепление штанги оказывается ближе к центру тяжести. Но далеко не факт, что после облегчения катушки, ее центр тяжести не сместится в ту или иную сторону.

Левый способ крепления чисто визуально выглядит приятнее (ИМХО), к тому же в этом случае общая длина металлоискателя в сложенном виде будет на пару сантиметров меньше. Для того, кто планирует возить прибор в рюкзаке, это может оказаться важным.

В общем, я свой выбор сделал и приступил к вклеиванию. Обильно намазал бокситкой, надежно зафиксировал в нужном положении и оставил застывать:

После застывания, все торчащее с обратной стороны сошкурил наждачкой:

Ввод кабеля

Затем с помощью круглого надфиля подготовил канавки для проводников, завел соединительный кабель через отверстие и вклеил его намертво:

Для предотвращения сильных перегибов, кабель в месте ввода нужно было как-то усилить. Для этих целей я заюзал, невесть откуда взявшуюся у меня, вот такую резиновую фигнюшку:

Конечно, если бы у меня был нормальный гермоввод, то было бы гораздо лучше, но. и так сойдет.

Оставалось приклеить третий блин (донышко).

Доделываем каркас

Чтобы приклеить третий блинчик потребовалось несколько миллилитров бокситки и пару часов времени на то, чтобы все схватилось. Вот результат:Таким образом, я получил жесткий и прочный каркас, полностью подготовленный для намотки провода.

Герметизация обмотки

В качестве обмоточного провода был использован медный эмалированный провод диаметром 0.71 мм. После намотки 27 витков, датчик потяжелел еще на 65 грамм:

Теперь обмотку надо было как-то законопатить. В качестве замазки применил смесь эпоксидной смолы и мелко нарезанного стекловолокна (узнал про этот суперский рецепт из этой статьи).

Короче, настругал немного стеклоткани:

и круто замешал ее с бокситкой с добавлением пасты от шариковой ручки. Получилась вязкая субстанция, похожая на мокрые волосы. Таким составом можно замазывать любые щели без проблем:

Кусочки стекловолокна придают шпатлевке необходимую вязкость, а после застывания обеспечивают повышенную прочность клеевого шва.

Чтобы смесь как следует уплотнилась, а смола пропитала витки провода, обмотал все это изолентой в натяг:

Изолента должна быть обязательно зеленой или, на худой конец, синей.

После того, как все хорошенько застыло, мне стало интересно, насколько прочной получилась конструкция. Оказалось, что катушка спокойно выдерживает мой вес (около 80 кг).

На самом деле такая сверхпрочная катушка нам не нужна, гораздо важнее ее вес. Слишком большая масса датчика обязательно даст о себе знать болью в плече, особенно, если вы планируете вести длительный поиск.

Облегчайзинг

Чтобы уменьшить вес катушки, было решено выпилить некоторые участки конструкции:

Данная манипуляция позволила скинуть 168 грамм лишнего веса. При этом прочность датчика практически не уменьшилась, в чем можно убедиться благодаря данному видео:

Теперь задним умом понимаю, как можно было изготовить катушку еще немного легче. Для этого надо было заранее наделать больших отверстий в среднем блинчике (перед тем, как все склеивать). Что-то типа такого:

Пустоты внутри конструкции почти не сказались бы на прочности, но зато снизили бы общую массу еще грамм на 20-30. Сейчас, конечно, уже поздняк метаться, но на будущее учту.

Еще один путь облегчения конструкции датчика — уменьшить ширину наружного кольца (где уложены витки провода) миллиметров на 6-7. Конечно, это можно сделать и сейчас, но пока нет такой необходимости.

Финишная окраска

Нашел отличную краску для стеклотекстолита и изделий из стекловолокна — эпоксидная смола с добавлением красителя нужного цвета. Так как вся конструкция моего датчика изготовлена на основе бокситки, то краска на основе смолы будет иметь отличную адгезию, и ляжет как родная.

В качестве красителя черного цвета применил алкидную эмаль ПФ-115, добавляя ее до получения нужной укрывистости.

Как показала практика, слой такой краски держится очень прочно, а выглядит так, будто изделие обмакнули в жидкий пластик:

При этом цвет может быть любым в зависимости от используемой эмали.

Итоговая масса поисковой катушки вместе с кабелем после покраски — 407 г

Кабель отдельно весит

Проверка

После того, как наша самодельная катушка для металлоискателя была полностью готова, надо было проверить ее на отсутствие внутреннего обрыва. Самый простой способ проверки — тестером измерить сопротивление обмотки, которое в норме должно быть очень низким (максимум 2.5 Ома).

В моем случае сопротивление катушки вместе с двумя метрами соединительного кабеля оказалось в районе 0.9 Ом.

К сожалению, таким простым способом не получится выявить межвитковое замыкание, поэтому приходится рассчитывать на свою аккуратность при намотке. Замыкание, если оно есть, сразу же проявит себя после запуска схемы — металлоискатель будет потреблять повышенный ток и иметь крайне низкую чувствительность.

Заключение

Итак, считаю, что поставленная задача была выполнена успешно: мне удалось сделать очень прочную, водостойкую и не слишком тяжелую катушку из самых бросовых материалов. Список расходов:

• Лист стеклотекстолита 27 х 25 см — бесплатно;
• Лист стеклоткани, 2 х 0.7 м — бесплатно;
• Эпоксидная смола, 200 г — 120 руб;
• Эмаль ПФ-115, черная, 0.4 кг — 72 руб;
• Намоточный провод ПЭТВ-2 0.71 мм, 100 г — 250 руб;
• Соединительный кабель ПВС 2х1.5 (2 метра) — 46 руб;
• Кабельный ввод — бесплатно.

Теперь передо мной стоит задача изготовления точно такой же нищебродской штанги. Но это уже совсем другая история.

Источник

Штанга металлоискателя из стеклоткани и эпоксидной смолы

Итак, после успешного изготовления поисковой моно-катушки, возникла следующая задача: как сделать самодельную штангу для металлоискателя из говна и палок стеклоткани и эпоксидного клея.

Почему именно из этих материалов? Ну, во-первых, меня впечатлило, как какие-то умельцы сделали невероятно крутую штангу для металлоискателя своими руками (раз и два), и естественно сразу захотелось сделать такую же. Во-вторых, из эпоксидного клея можно слепить вообще все, что угодно, хоть черта лысого. В-третьих, эпоксидку легко достать, она легко обрабатывается, и, если понадобится, легко ремонтируется методом приклеивания отвалившихся кусков.

Вообще, мною были изучены различные варианты изготовления штанг для металлоискателей — из пластиковых труб, костыля, удочки и даже из деревянных палок. Поначалу я купился на легкость изготовления штанги из полипропиленовых труб и уже даже согнул одну из них и приварил наконечник (роль которого играл тройник).(Приваривал, кстати, методом разгогрева на обычном бытовом газу на кухне.)

Но несмотря на мой непритязательный вкус, выглядела такая конструкция уж слишком по-колхозному. И, к тому же, оказалось, что ПП-трубы не обладают достаточной жесткостью и когда такой «штангой» начинаешь делать махи из стороны в сторону, она изгибается, как сопля.

Может, это и не критично для поиска, но чисто психологически некомфортно. Создается впечатление, что катушка живет своей жизнью; будто пытаешься водить из стороны в сторону кирпичом, привязанным к длинной веревке.

В качестве демонстрации заснял короткое видео, так что вы сами сможете оценить деформацию последнего колена штанги из полипропилена, и сравнить ее со штангой из стеклопластика. Условия для обеих труб абсолютно одинаковые: длина одна и та же (60 см), сама катушка одна и та же (ее масса — около 300 г).

Так что вопрос из чего можно сделать штангу для металлоискателя был однозначно решен в пользу стеклопластика.

Интуиция подсказывает, что наибольшее изгибающее усилие штанга будет испытывать в горизонтальном направлении во время махов катушкой туда-сюда (из-за ее инерционности). А вертикальная составляющая силы, действующей на штангу, во-первых, не сильно большая и равна весу катушки, а во-вторых, статична. Поэтому разумнее делать трубы для штанги не круглыми (и не квадратными), а прямоугольными.

Выбрав прямоугольный профиль штанги, мы получаем достаточную жесткость в каждом направлении (вертикальном и горизонтальном), но при этом экономим материал, а следовательно и массу штанги.

К тому же, прямоугольная форма труб сделает невозможным их провороты относительно друг друга, а значит, поисковая катушка не будет склонна срачиваться набекрень (когда, например, зацепится за булыжник). Да и вообще, вся конструкция будет выглядеть гораздо круче и технологичнее! Чисто визуально штанга не будет выглядеть слишком уж громоздкой.

Насмотревшись в инете на различные фабричные и самодельные металлоискатели, было решено скомуниздить идею Деуса (Deus XP), как самую удобную и симпатичную.

Не зря же все, кто делал самодельные штанги для металлоискателей из стеклоткани и эпоксидки, как один повторили именно деусовскую задумку. Вот одна из них:

А вот вторая найденная на просторах тырнета штанга из труб, сделанных своими руками:

Таким образом, вся конструкция должна состоять из трех частей — два колена, телескопически вкладывающиеся друг в друга, и третьей части с рукояткой и подлокотником, на которую будет крепиться блок с электроникой и аккумуляторами.

Сначала нужно определиться с размером штанги для металлоискателя своими руками (чертеж будет показан ниже).

Исходные данные таковы:

• расстояние от оси крепления датчика до его ближнего края — 67 мм (это чтобы определиться с местом размещения эксцентрика на штанге. Хочу, чтобы зажим ни при каких условиях не мешал катушке);
• высота оси крепления датчика относительно плоскости земли при осуществлении поиска — 50-60 мм (это для расчета длины штанги);
• одно колено штанги должно быть задвинуто в другое как минимум на 15 см (это чтобы свести их взаимный люфт к минимуму и одновременно обеспечить достаточную прочность этого сочленения);
• мой рост — 180 см (это самое важное для расчета длины штанги металлоискателя).

Если посмотреть на фотки чуваков и чувих с металлодетекторами, то видно, что в реальных условиях штанга расположена под углом от 50 до 60 градусов к горизонту. Последняя картинка не в счет, т.к. там вообще прямая конструкция, плюс, к тому же, здоровенная катушка, из-за чего ее приходится выносить подальше от ног.

Поэтому при расчетах за минимальный угол штанги относительно земли (то есть когда она раздвинута на максимум своей длины) следует принять 50 градусов.

Имея все необходимые исходные данные, получаем следующую картинку:

Картинка кажется слегка непропорциональной, но это из-за того, что этот мужик сгорбился и голову наклонил. Если он распрямится, все встанет на свои места.

Учитывая все вышесказанное, получается вот такой чертеж штанги металлоискателя:

Если плохо видно размеры, то вот более крупная картинка — цмык.

Ну что ж, приступим к изготовлению. Думаю, сами трубы для штанги делать с запасом в 1-2 см, чтобы было, где разгуляться при обработке краев. Да и обрезать никогда не поздно.

Кстати, если ваш рост отличается от приведенного в расчетах, вы можете подкорректировать максимальную длину штанги. Чтобы долго не париться с калькулятором, можно руководствоваться следующим правилом: на каждые 5 см роста, длину обоих (. ) колен нужно изменить на 2 см.

А если рассчитать все параметры под заведомо больший рост (например, 190см), то мы получим универсальную штангу для металлоискателя, которая, благодаря своей телескопической конструкции, гарантированно подойдет любому землекопу.

К сожалению, я нигде не смог найти достаточное количество стеклоткани, поэтому почти всю штангу для МД своими руками буду колхозить из стеклохолста.

И только самые ответственные вещи — эксцентриковые зажимы, подлокотник и т.п. — буду делать из стеклоткани.

Дело в том, что стеклохолст гораздо хуже стеклоткани. Он легко ломается на сгибах, рвется уже при небольшом натяжении, требует больше смолы для полноценной пропитки и вообще ненадежный какой-то.

Нижнее колено штанги

Идем в ближайший Леруа Мерлен и за 100 рублей покупаем алюминиевую трубу прямоугольного сечения 10*20 мм. Обмазываем ее любой консистенткой (солидолом или чем-то похожим), обматываем пищевой пленкой и болванка готова.

Далее надо прикинуть, какого размера нужно вырезать полотно из стеклохолста. Для нижнего колена штанги металлоискателя достаточно сделать стенки толщиной 2 мм. Опытным путем было установлено, что толщина одного листа стеклохолста — 0.15 мм.

Несложные математические подсчеты показывают, что надо взять лист длиной 88 см. Ну а ширина листа равна длине нашего будущего колена, т.е. 62 см.

Отрезаем нужный лист и мотаем его на нашу болванку, равномерно промазывая эпоксидным клеем.

Чтобы заранее узнать, сколько понадобится клея, нужно расчитать объем, который он должен будет заполнить:

V = (2.2см * 1.2см — 2.0см * 1.0см) * 62см = 39.68 мл

Если у вас тоже стеклохолст, то я вам сочувствую то смолы готовьте на весь рассчитанный объем. А если у вас нормальная стеклоткань, то клея можно взять меньше процентов на 30.

Кстати, эпоксидку лучше готовить с некоторым запасом (10%) — пусть лучше лишняя смола выдавится, чем ее чуть-чуть не хватит.

Несмотря на то, что после изготовления штанги я буду красить ее в черный цвет, клей я тоже решил немного подкрасить. Чтобы материал, из которого сделана штанга, был прокрашен во всю свою толщину. Для этого я заюзал первое, что подвернулось мне на глаза — черную эмаль ПФ-115.

Вообще, не рекомендую окрашивать эпоксидную смолу таким образом. Во-первых, она потом долго воняет, а после застывания, поверхность изделия становится как бы слегка маслянистой. Если потом потребуется что-то наклеить/подклеить, то смола уже не так хорошо прилипает. Поэтому лучше применять какой-нибудь пигментный краситель, например, тот же анилиновый черный (которым тряпки красят в текстильной промышленности).

Когда будете мотать полотно стеклоткани (стеклохолста) на оправку, вам обязательно покажется, что клея не хватает. Так вот, не верьте этому, это иллюзия. На самом деле, когда вы сожмете намотанную стеклоткань до расчетной толщины стенок, смола заполнит весь отведенный для нее объем и пропитает всю стеклоткань полностью, вытеснив воздух. Простая арифметика!

Косяк может произойти только в том случае, если вы не дожмете стенки до нужной толщины, тогда клея действительно может не хватить (вот почему я рекомендовал готовить смолу с некоторым запасом). К слову сказать, у меня такое один раз было. Я пожадничал клея и в итоге он не смог пропитать весь стеклохолст, остались белые заплешины:

Материал в этих местах легко продавливается и хрустит, как вафелька.

Чтобы наружные грани нашей будущей трубы получились ровными и гладкими, надо ее сверху обложить ровными дощечками и как следует прижать. Дощечки надо предварительно обклеить скотчем, иначе они намертво приклеятся. Думаю, наиболее подходящий материал для этих целей — это ДСП (полки и дверцы от старых шкафов, которые постоянно везде валяются без дела).

Для себя я соорудил монструозную конструкцию из досок и шпилек с барашками.

Кстати, на предыдущем фото как раз видно, что стеклохолст совершенно не пропитан смолой. И вроде бы клея совсем мало. Но, как я уже говорил выше, это не так. После того, как мы как следует закрутим гайки, все будет норм. Даже излишки смолы появятся.

Ждем, когда смола отвердеет и извлекаем полученную заготовку на свет божий. Удаляем облой и лишние наплывы.

Среднее колено

В качестве оправки для второго сегмента нашей штанги мы будем использовать только что изготовленное нижнее колено.

Необходимая длина — 61 см, толщина стенок 2.5-3 мм.

Готовим примерно 130 мл эпоксидного клея, отрезаем полотно из стеклохолста размером — 145х61 см, и обматываем нашу оправку.

Для того, чтобы трубы можно было бы разъединить после застывания, промазываем нашу оправку солидолом и сверху делаем пару оборотов пищевой пленкой. Одним словом, повторяем все, что мы делали при изготовлении самого нижнего колена штанги, за исключением того, что теперь в качестве оправки используется не металлический профиль, а уже готовое нижнее колено.

В общем, обматываем болванку стеклохолстом, промазываем эпоксидкой, сверху обкладываем ровными дощечками, предварительно обклеенными скотчем. Потом все стягиваем либо скотчем, либо синей изолентой. Ну а в моем случае, я снова воспользовался той же суперской пресс-формой с барашками:

Если кому интересно, то первая попытка изготовления второго колена штанги потерпела фиаско. Несмотря на прослойку из полиэтилена и смазки, две трубы настолько прочно сцепились друг с другом, что разъеденить их не было никакой возможности. Пришлось вспарывать верхнюю трубу по всей длине и начинать сначала.

Во второй раз я решил испробовать веревочно-солидольный способ:

По моей задумке, после застывания я вытяну веревку виток за витком и извлеку внутреннюю трубу без каких-либо усилий. Но, как это часто бывает, у судьбы на этот счет были другие планы.

Когда все застыло, я начал потихоньку сматывать нитку виток за витком. И где-то через 5-10 см веревку там заклинило наглухо и она порвалась. Я попытался провернуть тот же фокус с другой стороны, но и там меня постигла неудача. Так что никогда не используйте для этих целей льняную веревку, берите капроновую.

Короче, трубы я разъединял долго и нудно, с помощью шпилек, гаек, всяких приспособ и грубой физической силы. Убил на это полдня, но все-таки добился своего. Теперь у меня есть две трубы, свободно вкладывающиеся друг в друга.

Наконечник для крепления катушки

Крепление катушки металлоискателя к штанге сделал из того же стеклохолста. Сначала скатал колбаску, потом — палочку. Потом соединил их вместе. Теперь немного подробнее и с картинками.

Кругляш намотал на первое, что подвернулось под руку — на отвертку.

После застывания, обрезал его до нужной длины.

Для нас важно, чтобы торцы были параллельны друг другу и при этом перпендикулярны оси. Поэтому отторцевал с помощью нехитрой приспособы с наждачкой.

Параллелепипед из стеклопластика делается еще проще — наматывается колбаска, сплющивается до нужной толщины и держится в таком виде до полного отвердения.

Затем обрезается до нужных размеров.

Затем в кругляше протачиваем прямоугольное отверстие, склеиваем полученные запчасти и получаем наикрутейшее крепление датчика металлоискателя к штанге.

Диаметр кругляша — 26 мм, длина — 33 мм. Размеры прямоугольной части — 10х20х50мм, она должна впритирку входить внутрь нижнего колена штанги. Потом мне показалось, что длина штырька слишком большая, и я укоротил его где-то на треть. Итоговая масса всего наконечника — около 23 грамм.

Кстати, как показала практика, получающиеся из стеклохолста стеклопластиковые трубы весьма уязвимы на концах: если прикладывать воздействие изнутри они с легкостью лопаются по углам. Поэтому я решил усилить самый кончик, наклеив на него заранее изготовленный ободок.

Вот как это выглядит в сборе:

Для создания высокотехнологичного (читай — крутецкого!) внешнего вида, части, примыкающие друг к другу, были запилены под скос.

В последствии точно такой же усиливающий поясок был изготовлен и для второй трубы:

Следующей задачей будет изготовление S-образной рукоятки с подлокотником, а также эксцентриковых зажимом для фиксации колен в заданном положении и крепления для блока с электроникой. Обо всем об этом читайте во второй части статьи.

Источник