Проигрыватели и грампластинки > Tранспортный механизм > Перезапись на лаковый диск > Гальванический процесс >
5.4. Диск проигрывателя  
При рассмотрении систем привода можно было обнаружить мнимое противоречие: с физической точки зрения от системы с быстроходными двигателями можно ожидать меньшую детонацию звука. Однако вибрации таких двигателей трудно изолировать, поэтому для уменьшения рокота более желательны тихоходные двигатели, а равномерное вращение диска должно обеспечиваться его большой инерцией.
Platter turntable
Однако увеличение массы диска увеличивает нагрузку на подшипники и ускоряет их износ, поэтому рокот появляется со временем в процессе эксплуатации.
Получается замкнутый круг. Наилучший результат может быть найден оптимальным подбором размера диска, его массы и качества используемых материалов.
Среди минимальных требований, предъявляемых к эксплуатируемым в домашних условиях проигрывателям, стандарт DIN45500 содержит условие, чтобы диаметр диска был не менее 250 мм. Пусть масса такого диска равна 1 кг.
Предположим, что эта масса распределена только по периметру диска, т. е. сосредоточена на окружности радиусом 125 мм.
В таком случае можно просто подсчитать момент инерции диска, который будет равен: 1кг х (125 мм2) = 15 625, или округленно 15*103 кг*мм2.
Из этого следует, что точно такой же кинетической энергией обладает в 2 раза меньший диск с массой в 4 кг или диск с массой 0,7 кг, но диаметром 300 мм.
Следовательно, в действительности важна не масса диска, а его момент инерции.
Наименьшее его значение уже упоминалось, а диски проигрывателей хорошего качества обладают, как правило, моментом инерции, равным (50—60)*103 кг*мм.
Диск с большой кинетической энергией может еще долго вращаться после отключения движущего механизма. Снять пластинку с вращающегося диска без опасности повредить ее очень трудно. Поэтому диски с большой кинетической энергией после отключения останавливают с помощью встроенного тормоза.
В студийных проигрывателях используются двойные диски (изобретение Вильгельма Франца). В этой конструкции постоянно вращается диск, обладающий большой массой.
На него через фетровую прокладку укладывается легкий диск с расположенной сверху пластинкой. Диск начинает мгновенно вращаться при отпускании электромагнитного тормоза, и сигнал, несущий звуковую информацию, поступает на выходную линию с задержкой в 0,1 с.
За это время пластинка набирает номинальную частоту вращения, поэтому поступающий в линию сигнал не будет иметь искажений типа заплыва звука.
Такие проигрыватели делают возможным начать воспроизведение с любого места зоны записи пластинки, что является большим преимуществом при использовании проигрывателя в радиовещании, кино и телевидении (например, при монтаже программы).
Конструкции диска и подшипников.
Диски некоторых проигрывателей изготовляют из синтетических материалов. Из этих материалов на установке для литья под давлением можно выпускать большими сериями дешевые диски для проигрывателей, к которым не предъявляются слишком высокие требования по качеству. Для проигрывателей среднего класса диски обрабатываются более тщательно. Из стальной пластины способом глубокой вытяжки или при помощи клепки отдельных частей формируется диск требуемой формы. Такие диски позволяют получить достаточно равномерное вращение, без заметных колебаний. Магнитные звукосниматели с сильными магнитами притягиваются к диску из стальных пластин. Это притяжение влияет на способность следования звукоснимателя и размер искажений. Если диаметр стального диска меньше диаметра пластинки, то эти изменения происходят во время проигрывания.
Дорогостоящие студийные проигрыватели венгерского производства имеют диски с массой 1—4 кг, изготовленные из металлов, не обладающих магнитными свойствами, например из сплавов алюминия или цинка. Большая плотность цинка (7,14 г/см3) благоприятна для увеличения массы или инерции диска.
Следующим достоинством является относительно простой процесс машинного прессования, при помощи которого из находящегося в расплавленном состоянии металла изготовляют диски для проигрывателей. Край отливки обтачивается, покрывается прозрачным лаком, который после обжига придает диску привлекательный вид и защищает против коррозии. Диск тщательно балансируется на станке для динамической балансировки путем высверливания отверстий глубиной 2—3 мм и диаметром 10 мм.
На диск обычно укладывается резиновая накладка, которую легко можно очистить. Упругость резины накладки способствует дополнительному затуханию механических колебаний. Для дальнейшего снижения передачи механических вибраций поверхность накладки обычно имеет такую форму, при которой пластинки стандартного размера опираются на нее только своим краем. На дисках некоторых проигрывателей фирмы «Банг энд Олуфсен» резиновая накладка отсутствует и пластинка покоится своим краем на нескольких резиновых кольцах.
Конечно, диск для проигрывателя можно изготовить не только в форме правильного круга. В некоторых изысканных проигрывателях, например «Сатурн и Референс» фирмы «Транскриптор», на плоском основании вращаются пять или шесть блоков из красной меди, создающие инерциальную массу.
Еще дальше пошли в снижении отношения собственной массы к моменту инерции конструкторы фирмы «Сайентелек», которые обычный диск заменили тремя массивными кольцами, укрепленными на трех лапках.
Положение пластинки на диске определяется центрирующим шпинделем.
Его стандартные размеры: 7,2+0-0.09 мм. Так как рокот передается на пластинку через вращающийся вал диска, то при проектировании следует стремиться к тому, чтобы в проигрывателе было как можно меньше вращающихся деталей.
Даже при прямом приводе нельзя отказаться от подшипников, которые вызывают шум из-за имеющегося в них трения.
Шум от трения тем сильнее, чем больше неровностей на поверхности вала.
В результате изменения трения при вращении вала диск проигрывателя на короткие промежутки времени тормозится или ускоряется, а в результате отступлений от кругового сечения валы совершают небольшие паразитные движения, вызывающие толчки.
В подшипниках, смазываемых маслом, пленка масла из-за неравномерного движения местами застывает, затем все более затвердевает и в конце концов прорывается.
В Советском Союзе согласно ГОСТ 18631-73 шпиндель имеет —0,015 диаметр 7,24*(-0,015/+0,055)мм.
Интересно отметить, что нижний опорный подшипник, обычно представляющий собой один шарик, не вызывает значительного рокота, если шарик чист и опорные поверхности обеспечивают валу определенное положение (рис. 1).
Если на нижней части вала отсутствуют паразитные движения, то рокот можно несколько снизить, уменьшив трение в верхней части подшипника.
Измерения, проведенные с помощью прибора для определения неровностей, показали, что на специально обработанных валах шероховатость равна 0,1 мкм. В настоящее время это граница для механических методов обработки.
Рисунок 1. Паразитное движение вала диска проигрывателя в подшипнике:
1. вал;
2. подшипник;
3. шарик диаметр в мкм. В настоящее время это граница для механических методов обработки.
В качестве материала для подшипников хорошо зарекомендовали себя сталь и бронза.
В проигрывателях высшего класса в последнее время стали применять подшипники из нейлона и тефлона.
Тефлон обладает наименьшим, из всех известных материалов, коэффициентом трения.
В проигрывателях с автоматической сменой пластинок опорный подшипник с одним шариком не может быть использован, так как в отверстие, проходящее внутри шпинделя, вставляется вал механизма для смены пластинок.
В них опорные подшипники покоятся на трех или более шариках.
Как следствие этого возрастает рокот.
Следует учитывать также, что Шпиндель автоматических проигрывателей неподвижен и при вращении поверхность центрального отверстия пластинки трется о шпиндель.
Этот дефект в устройствах высокого класса с автоматической сменой пластинок снижается применением, так называемого совмещенного вала.
Если масло в подшипнике приобрело черный цвет, его необходимо заменить.
Недостаток масла отрицательно влияет на сам подшипник, мотор и ремень.
После установки диска на валу должно остаться тонкое кольцо масла в том месте, где вал вставляется в подшипник.
Чистить подшипник легко.
Используйте чистую хлопковую ткань без ворса (не оставляющую ниток).
Стробоскоп. 
turntable strobe disc
Наиболее просто частоту вращения пластинки можно определить, поместив на край диска небольшой кусочек бумаги и подсчитав число оборотов за минуту.
Проигрывателям, оборудованным регулятором частоты вращения, как правило, придается стробоскопический диск, при помощи которого в любой момент времени можно с достаточной точностью определить частоту вращения диска.
Этот бумажный или металлический диск следует поместить на пластинку, а частоту вращения регулировать тогда, когда звукосниматель установлен на внешнюю канавку пластинки. По этой причине стробоскопические метки, нанесенные на верхней стороне диска, только делают более привлекательным внешний вид проигрывателя. Более правильно наносить стробоскопические метки на внешний край диска или, используя для наблюдения зеркальное устройство, помещать их на нижнюю поверхность диска.
На стробоскопическом диске имеются черно-белые метки, число которых выбрано таким образом, что при освещении лампой, дающей световые импульсы частоты 100 Гц, они кажутся неподвижными при номинальной частоте вращения.
Если частота вращения отличается от номинальной, метки на стробоскопе перемещаются (диск плывет). При быстро вращающемся диске направление перемещения метки совпадает с направлением вращения диска.
При медленном вращении метки смещаются в противоположном направлении.
Число стробоскопических меток можно подсчитать по формуле:
где fсети — частота сети, Гц; nдиска — частота вращения диска, мин-1.
Из этой формулы следует, что при частоте вращения 331/3 мин-1 диск должен иметь 180 меток, а при частоте вращения 45 мин-1 — 133 метки, и т. д.
Приведенная выше зависимость предполагает, что диск за 10 мс смещается на ширину одной метки стробоскопа, т. е. каждую секунду поворачивается на сто меток. Следовательно, если метки за секунду перемещаются на одно деление, частота вращения отклонилась от номинального значения на 1%.
Для освещения меток стробоскопа может быть использован только безынерционный источник света. Хорошо оправдали себя лампы тлеющего разряда и миниатюрные неоновые трубки (рис. 2 и 3).
Рисунок 2. Принципиальная схема стробоскопа с импульсным источником на лампе тлеющего разряда (ЕМТ930) Рисунок 3. Стробоскоп, расположенный под диском проигрывателя «Гарард Зиро 100»
  1. диск проигрывателя;
  2. окошко для наблюдений;
  3. диск стробоскопа;
  4. зеркало;
  5. лампа тлеющего разряда.
При использовании стробоскопа, освещаемого источником света, питающегося от сети, точность установки одинакова с точностью, с которой поддерживается частота сети. В Западной Европе и Венгрии отклонение частоты сети от номинального значения не должно превышать ±0,2%- Следует отметить, что в проигрывателях с электронным приводом видимые колебания меток стробоскопа, из-за добротности привода, показывают кратковременные изменения частоты сети.
SpyLOG
HotLog
Все права защищены © 2003-2017. Разрешается использование при условии указания живой ссылки на сайт http://inthouse.ru/
+7 (926) 906-6548
+7 (495) 771-2800