Електронна вудка-автомат

Навіть самі боязкі спроби перекласти на електронну техніку якісь функції, які людина звикла вважати «своїми», а себе, відповідно, незамінним, викликають до себе насторожене ставлення. Не в останню чергу це відноситься до аматорського рибальства – одному з найбільш консервативних за своїми формами захоплень людини.

Хоча важко уявити собі більш цікаве заняття для радіоаматора-конструктора. Починаючи від самої постановки виникають тут завдань, від «алгоритмізації інтуїції», до випробування придуманого. І не у віртуальному просторі, куди нас останнім часом так настійно звуть, а в самому що ні на є сьогоденні: під блакитним небом, серед лісів і
лугів, з плескотом води і рибою без штрих-коду.



Рис. 1. Кінематична схема вудки-автомата


Кінематична схема пристрою, призначеного для автоматичного підсічки риби в складних умовах лову, показана на рис.1. Тут: 1 – корпус, в якому розміщена вся електронно-механічна «начинка» автомата, 2 – плоска пружина, головний рушій автомата; б – підпружинене коромисло з затиском 7 волосіні 11, утворює зі скобою 4, укріпленої на ізолюючої пластині 3, контактну пару; 8 – тяга з сережкою зачепа 9; 10 – вал редуктора з різьбленням МОЗ на кінці; 12 – струбцина кріплення автомата на борту або кормовому транці човна.
В зведеному. Стані автомат утримується зчіпкою валу 10 редуктора з сережкою 9. Включений двигун здатний миттєво, за кілька оборотів ротора, роз'єднати цю зчеплення. А ось в який момент це відбудеться – вирішить електроніка автомата.

Алгоритм його роботи простий. Перший же електричний сигнал датчика, що виникає в момент торкання коромислом 6 скоби 4, переводить автомат в активний стан: починається відлік часу і рахунок цих поки ще неясних за походженням торкань. Якщо їх загальне число – і перешкод, і поклевок – в цьому активному стані автомата (його тривалість задається) не досягає деякого числа N (також задається), то автомат знову приймає початковий стан – стан очікування. Якщо ж це число досягнуто, то включається електромотор і – підсікання.
Цей алгоритм і реалізується електронної «начинкою» автомата, принципова схема якої наведена на рис. 2.
Тут: SF1 – контактна пара «коромисло-скоба» – датчик системи; SF2 – контактна пара «вал редуктора сережка» (редуктор і
електродвигун ставляться на підставу-ізолятор); SA1 – тумблер, контакти SA1.2 якого, розмикаючи, знеструмлюють силову частину автомата при його налаштуванні, зміні наживки і т.п.; SA2 – перемикач,



Рис. 2. Принципова схема автомата

яким задають число «поклевок» – N Про {l, 2,3,4}; SA3 – перемикач тривалості інтервалів активного часу (в секундах) – Т О {2, 4, 8}.
Елементи DD1.1, DD1.2, С2, R4 складають одновібратор, що усуває помилковий рахунок у DD3 – в лічильнику «поклевок» – від «брязкоту» контактів датчика SF1. На елементах DD2.2, DD2.3 зібраний генератор тактових імпульсів, наступних з частотою 1 Гц. Лічильником DD4, підсумовуючим ці імпульси, задається час активного стану автомата. Скидання лічильників, повернення автомата в початковий стан – стан очікування – Здійснюється імпульсами «одиничної» амплітуди, що формуються елементами DD2.1 і DD1.3. Це відбувається або після закінчення активного часу (при появі напруги високого рівня на движку перемикача SA3), або на початку підсічки (при розриві контактів SF2), або при ручному виключенні автомата тумблером SA1 – замиканні контактної пари SA1.1.
На елементах DD2.4, DD1.4 і транзисторах VT3, VT4 зібраний керований (по входу 2 елементи DD2.4) тональний генератор, який, порушуючи динамічну головку НА1, сигналізує рибалці про перехід автомата в активний стан.
Транзистори VT1 і VT2 – електронний ключ керування електродвигуном M1. Дросель L1 в LC-фільтрі намотують на кільцевому муздрамтеатрі (зовнішній діаметр – 10 … 12 мм) з фериту з m = 1000 … 2000. Його обмотка містить 50 … 100 витків дроту ПЕВ-2 0.2 … 0.3.
Плоску силову пружину (2 на рис.1) – основний рушій автомата – виготовляють із смуги фосфористої бронзи товщиною 0,8 мм. Її ширина – 78 і довжина (без забитих кінців) – 220 мм. Створюване пружиною початкове зусилля при підсіканні – 1,3 кг, «мах» – до 750 мм.
Вузол 7 – звичайна клема з отвором для пропуску волосіні.
Розміри контактної скоби не критичні, важливо лише, щоб між її контактними майданчиками і кінцем переміщається між ними коромисла можна було виставити потрібні зазори: мінімум – 1, максимум – 10 мм. Положення коромисла по відношенню до контактів скоби можна змінювати натягом або ослабленням пружин у вузлах 5. Загальна механічна міцність всіх цих елементів повинна бути досить високою, так як вони «тримають» рибу. В усякому разі 10 … 15-кілограмові ривки і удари вони зобов'язані переносити без наслідків. Гвинт-вісь, на якому гойдається коромисло, повинен надавати йому мінімальний опір.
Спусковий пристрій автомата та розміщення його деталей в корпусі, склеєному з досить товстого (8 … 10. Мм) листового органічного скла або удароміцного полістиролу у вигляді коробки з накладною кришкою, показано на рис. 3, а. Електродвигун 1 – будь-який малогабаритний малопотужний, наприклад, від електрифікованої іграшки, що має на осі
малу шестерню 7 діаметром 5 … 6 і завдовжки не менше 5 мм (по ній, вигвинчуючи з сережки, повинна вільно переміщатися велика шестерня 4).

До установки електродвигуна необхідно перевірити якість ізоляції його роторної обмотки – опір витоку повинно бути не менше 1 МОм.
Відповідна велика шестерня редуктора, що забезпечує чотирьох-п'ятикратне уповільнення, може знайтися в тій же іграшці.
Інші деталі спускового пристрою: 6 – вал редуктора (сталь); 2-його внутрішня опора (вона кріпиться на «дні» корпусу), 3 – м'яка плоска пружина на валу, що виштовхує його назовні; 5 – бронзовий або латунний підшипник, запресованих в стінку корпусу.

Сережку зчепі валу редуктора з тягою пружини можна виконати за варіантом, показаному на рис. 3, б. У цьому випадку в кришці корпусу повинно бути зроблено отвір діаметром близько 25 мм (його місце на ріс.105 зазначено стрілкою А), через яке, обертаючи велику шестерню редуктора пальцем, угвинчують кінець його валу в сережку. Це зчіпка дуже високої надійності, вона не схильна практично ніяким стороннім впливам. За іншим варіантом (рис. 3, в) сережку, різьба в якій збережено лише в нижній



Рис. 3. Елементи конструкції

частини її еліптичного отвору, просто накидають на виступаючий з корпусу кінець валу редуктора.
Підсікання починається з появи «1» – напруги, близького до напруги харчування – на движку перемикача SA2. Ця напруга блокує лічильний вхід лічильника DD3 (по СР; сигнали з датчика SF1 вже не зможуть змінити його стан) і відкриваючи електронний ключ, виконаний на транзисторах VT1, VT2, включає електродвигун M1. За 8 … 10 оборотів його
ротора вузол «вал редуктора сережка тяги» виводиться з зачеплення і силова пружина, різко розпрямляючись, виробляє підсічку. Але вже у момент роз'єднання цього вузла (контактної пари SF2) на вході 12 елемента DD2.1 виникає «одиничне» напруга, що веде до появи «1» і на вході R лічильника DD3. У результаті лічильник повертається у своє вихідне, «нульове» стан, на движку перемикача SA2 відновлюється «0» (напруга, близьке до потенціалу нульової шини), транзистори VT1, VT2 закриваються і електродвигун, зробивши лише потрібні обороти, відключається.
Перезарядку автомата проводять при вимкненому тумблер SA1: його закороченому в цьому положенні контактна пара SA1.1 «тримає» електроніку автомата в передстартовому стані.
Запізнення автомата, тобто час між появою сигналу 1 на движку перемикача SA2 і власне підсіканням, залежить від швидкохідності й потужності електродвигуна (він може бути сильно форсований), уповільнення редуктора, числа ниток валу, введених в сережку, мастила обертових частин і, звичайно, стану джерела живлення. У виготовленому
примірнику воно не перевищувало 0,2 с.
Чутливість датчика SF1 – 10 г / мм (зусилля – на волосіні, переміщення – у контактної скоби). Вона залежить від м'якості пружин коромисла.
Джерелом живлення автомата, оснащеного 4-вольтні електродвигуном (від невстановленої іграшки), може бути батарея з чотирьох гальванічних елементів або акумуляторів, здатних при короткочасній розрядки (декілька десятих доль секунди) віддати струм 0,5 … 1 А. Для форсажу електродвигуна напруга живлення може бути і вищим. Але, звичайно, не вище максимально допустимого для мікросхем автомата.
Описаний електронний автомат тривалий час випробовувався на морський експериментальної станції Інституту біології моря Далекосхідного відділення РАН (акваторія островів Попова, Рейніке, Рікорда та ін.) Лов вівся по перевазі донної риби



Рис. 5. Оснащення автомата

на глибинах до 20 … 25 метрів. І хоча особливості морського лову – хитавиця, зсув човна під вітром, нерівності дна, інші перешкоди – ставили перед автоматом досить важкі завдання, він практично ні в чому не поступався і досвідченим рибалкам. А нерідко демонстрував свою перевагу … Автомат до того ж відрізнявся акуратною, практично ніколи не
повреждающей життєво важливі тканини підсіканням. Це виявилося приємною несподіванкою, так як риба ловилася і для пересадки в акваріум.
На рис. 5 показано звичайна оснащення автомата, близька до прийнятої в Примор'ї: основна волосінь 0,7 … 1 мм, повідці – 0,5 … 0,6 мм довжиною 3 … 5 см, гачки одинарні № № 10 … 12. Але грузило інше: сталевий стрижень діаметром 6 … 8 і довжиною 250 мм і більше. Таке грузило і таке його положення у дна дозволяють зберегти натяг волосіні майже незмінним і при помітному хвилюванні. Але це – на додаток до електронних «Роздумів» самого автомата. Ловля ж риби «в полводи» взагалі не представляла для нього Проблеми. Про реальну чутливості автомата можна було судити по мінімальній вазі спійманих екземплярів – 50: .. 100 г. Максимальний же вага риби обмежувався лише міцністю повідків.