Как сделать магнитную игрушку
Обновлено: 25.04.2024
С тех пор как в нашу жизнь вошли неодимовые магниты, магнитные игрушки обрели второе дыхание. С их помощью можно не только организовать ребёнку интересный досуг, но и обеспечить совместное времяпровождение всей семьи. Для тех, кто любит в свободные часы смастерить что-нибудь необычное, изделия из неодима открывают широкие возможности. Магазины сегодня предлагают огромный выбор таких предметов, различающихся формой, габаритами и силой притяжения. Из них можно мастерить магнитные игрушки, такие как хорошо всем известная «Рыбалка» например.
Магнитная рыбалка - универсальная игра для детей от 2 до 6 лет
Что представляет собой игра?
Многие папы и мамы ошибочно считают, что главная цель детских игр - на некоторое время занять ребёнка. Однако это не совсем верно. Практически любая игрушка - это не только развлечение, но ещё и своеобразное развивающее пособие. Ведь детям требуется развитие координации движения и моторики рук, они должны тренировать логику и пространственное мышление.
- • можно организовать игру на скорость и выяснить, кто быстрее справится с рыбалкой;
- • можно провести игру на лучший результат, установив, кто поймает большее количество «рыбок».
В каждом детском развлекательном центре, в каждом парке вы увидите современный вариант старой доброй игры
Эта игра была популярна много лет назад и сейчас переживает второе рождение. Конечно, её можно приобрести в магазине. Но гораздо интереснее изготовить игру самостоятельно. Ведь это совсем не сложно. Потребуется сделать только палку-удочку с магнитом на конце и фигурки-«рыбки». Благодаря небольшому кусочку металла их можно подцепить и вытащить на «берег».
Сделать магнитную рыбалку можно за один вечер
Как сделать «Рыбалку» своими руками
- • палочку, которая будет удилищем;
- • верёвку;
- • сильный магнит. Удобнее всего использовать изделия в форме кольца;
- • монетки или шайбы;
- • материал для «рыбок».
Можно вылавливать магнитных рыбок с пола, а можно из ведра с водой
Перед тем как приступать к подбору материалов для «рыбок», необходимо определиться с тем, какой будет магнитная рыбалка для детей - «сухопутной» (водоём будут изображать лоскуты синей материи, например) или же будет использоваться ёмкость с водой. В первом случае отлично подойдёт фетр, картон или даже цветная бумага. Во втором варианте желательно взять какой-либо водонепроницаемый материал.
Самый простой способ сделать магнитную рыбку
Удочка делается элементарно. На одном конце верёвки закрепляется неодимовое кольцо, а второй привязывают к палочке. После чего можно приступать к изготовлению рыбок. Если есть швейная машинка, то можно их раскроить из ткани или фетра и сшить, не забыв поместить в нос рыбке монетку, шайбу или любой другой металлический предмет. Предварительно нужно убедиться, что он притягивается удочкой. Если швейной машинки нет, то удобнее всего вырезать фигурки из цветной бумаги, картона или пластика, склеить их, не забыв поместить внутрь металлический элемент. На этом изготовление «Рыбалки» считается завершённым. Можно приступать к игре.
Предлагаю вашему вниманию очень простой мастер-класс по изготовлению замечательных магнитиков с любыми картинками на ваш вкус.
1) старые журналы, которые не жалко порезать
3) прозрачные декоративные камушки (я их покупала в магазине Fix price, а вообще их продают в зоомагазинах для украшения аквариумов)
4) прозрачный клей для стекла (хороший Е-6000, но у меня он закончился, поэтому пользуюсь «Капелькой»).
6) лист белой бумаги
7) гибкий магнит (я использовала рекламный, оторвав от него бумагу с названием рекламирующей себя фирмы))
Пункт 5 и 6 можно пропустить, об этом подробнее чуть позже.
2. Вырезаем из журналов всякую симпатичную ерунду, которая и будет картинками для наших магнитов. «Капелька» и другой подобный клей иногда желтит, поэтому лучше выбирать изображение не на белом, а на цветном фоне. Тогда желтизна почти не видна.
3. Капаем на выбранный участок изображения прозрачный клей. Клей особо не жалеем, камушек должен будет как бы скользить по намазанной клеем поверхности.
4. Приклеиваем камушек. Если появляются пузырьки, их можно «изгнать» чуть надавив и подвигав камушек.
5. Получаются вот такие заготовки.
Далее есть 2 варианта.
А. Если у вас вырезка из тонкой бумаги, то приклеенный темный магнит может некрасиво просвечивать. Так случилось у меня. Поэтому вырезаем пока не особо красиво и выполняем пункт 7.
Б. Если ваша вырезка из плотной бумаги, то можно аккуратно вырезать камушек с картинкой и переходить к пункту 10.
7. Итак, чтобы магнит не просвечивал, создадим еще один слой из бумаги. Для этого намажем оборот камушка клеем ПВА.
8. Приклеиваем к листу белой бумаги
9. И вот, когда он высох, красиво вырезаем.
10. Капаем на оборот капельку прозрачного клея.
11. Приклеиваем на гибкий магнит (не перепутайте сторону))
12. Ждем высыхания, и, наконец, вырезаем.
13. Пользуемся и любуемся!
1. Если вам хочется сделать магнитики с картинкой, распечатанной на принтере, то перед тем, как капнуть прозрачный клей для стекла ее надо будут хорошенько загрунтовать, раза 4 промазав клеем ПВА. Иначе от взаимодействия с прозрачным клеем картинка некрасиво расплывется.
2. Иногда возникает соблазн не склеивать полностью камушек с магнитом, а просто вырезать из магнита квадратики и приклеить к обороту камушка. Этого лучше не делать, т.к. тогда магнит получается очень слабенький, не держит листы и постоянно отваливается от холодильника.
Коротенькое видео:
Немного теории
Начнем, пожалуй, с механической схемы платформенного левитрона, сложившейся в моем понимании. Магнит, который парит над платформой, я буду здесь для краткости называть словом «фишка».
Эскиз платформы левитрона (сверху) изображен на рис. 1.
Рис. 1
На рис. 2 – силовая схема вертикального разреза по центральной оси платформы (как я ее себе представляю) в состоянии покоя и без тока в катушках. Все хорошо, кроме того, что состояние покоя в такой системе нестабильно. Фишка стремится сместиться с вертикальной оси системы и с силой шлепнуться на один из магнитов. При «ощупывании» фишкой пространства над магнитами ощущается силовой «горб» над центром платформы с вершиной, лежащей на центральной оси.
Рис. 2
mg – вес фишки,
F1 и F2 – силы взаимодействия фишки с магнитами платформы,
Fmag – суммарное воздействие, уравновешивающее вес фишки,
ДХ – датчики Холла.
На рис. 3. изображено взаимодействие фишки с катушками (опять же, по моему понятию), а остальные силы – опущены.
Рис. 3.
Из рисунка 3 видно, что цель управления катушками – создать горизонтальную силу Fss, направленную всегда к оси равновесия при возникновении смещения Х. Для этого достаточно включить катушки так, чтобы одинаковый ток в них создавал магнитное поле противоположного направления. Остался пустяк: измерить смещение фишки от оси (величину Х) и определить направление этого смещения с помошью датчиков Холла, а потом пропустить в катушках подходящей силы токи.
Рис. 4.
На вход каждого канала подключена пара датчиков Холла так, чтобы подать на усилитель разностный сигнал. Выходы датчиков включены встречно. Это значит, что, когда пара датчиков находится в магнитном поле с одинаковой напряженностью, с нее на вход усилителя поступает нулевое разностное напряжение.
Балансировочные резисторы R10 взяты многооборотные, старые, советские.
В попытках выжать из усилителя достаточно высокий коэффициент усиления, я получил банальное самовозбуждение, предположительно, из-за бардака на монтажной плате. Вместо «уборки» в схему введены частотнозависимые RС-цепочки R15C2; они не обязательны. Если все же пришлось их установить, то сопротивление R15 нужно подобрать наибольшим, при котором самовозбуждение гаснет.
Питание всего устройства — адаптер (импульсный) на 12В 1,2А, перенастроенный на 15В. Энергопотребление в нормальном состоянии (с выключенным вентилятором) в итоге оказалось вполне скромным: 210-220 мА.
Конструкция
В качестве корпуса выбран кожух дисковода 3,5”, что приблизительно соответствует габаритам прототипов. Для горизонтирования платформы
ножки сделаны из винтов М3.
В верхней части корпуса вырезано фигурное отверстие, хорошо видимое на рис.5. Впоследствии оно закрыто декоративной зеркальной пластиной из хромированной латуни, закрепленной винтиками от винчестеров.
Рис. 5.
1 – места установки магнитов (снизу) и индикаторов баланса (опционально)
2 – «полюсные наконечники» катушек
3 – датчики Холла
4 – светодиоды подсветки (опционально)
Датчики Холла расположены в отверстиях стеклотекстолитового основания платформы и распаяны на разогнутых ножках разъемов (не знаю типа). Разъемы выглядели как на рис.6.
Рис. 6.
Датчики выпаяны из двигателей CD- или DVD-привода. Там они расположены под краем ротора и хорошо видны на рис.7. На один канал нужно брать пару датчиков из одного двигателя – так они будут наиболее одинаковыми. Выпаянные датчики – на рис.8.
Рис. 7. Рис. 8.
Для катушек были куплены пластмассовые шпули для швейных машинок, но на них оказалось мало места для обмотки. Тогда от шпуль были отрезаны щечки и приклеены на отрезки тонкостенной латунной трубки наружным диаметром 6мм и длиной 14мм. Трубка раньше была сегментом телескопической стержневой антенны. На четырех таких каркасах проводом 0,3 мм намотаны обмотки «почти послойно» (без фанатизма!) до заполнения. Сопротивление выровнено на 13 Ом.
Магниты – прямоугольные 20х10х5 мм и дисковые диаметром 25 и 30 мм толщиной 4 мм (рис.9) – пришлось все-таки купить… Прямоугольные магниты установлены под основанием платформы, а из дисковых сделаны фишки.
Рис. 9.
Вид устройства снизу и сзади (вверх дном) – на рис. 10 и 11 (легенда одна на оба рисунка). Бардак, конечно, живописный…
Микросхема U2 TDA1552Q (3) размещена на теплоотводе (9), который раньше работал на видеокарте. Сам радиатор закреплен винтами на отогнутых частях верхней крышки корпуса. На радиаторе (9) закреплены также гнездо питания (1), контрольные гнезда (2) и узел терморегулирования (5).
Кусок стеклотекстолита, который раньше был клавиатурой, служит основанием платформы. Катушки (7) закреплены на основании винтами М4 и гайками. На нем же с помощью хомутов и саморезов укреплены магниты (6).
Контрольные гнезда (2) сделаны из компьютерного разъема питания и закреплены сзади устройства вблизи балансировочных резисторов (10) так, что легко доступны без разборки. Подключены гнезда, естественно, к выходам обоих каналов усилителя.
Схема предусилителя и его стабилизатора питания, включая балансировочные резисторы (10), смонтирована на макетной плате и в результате наладки превратилась в живописный свинарничек, от макрофотографирования которого пришлось воздержаться.
Рис.10. Рис.11.
1 – крепление гнезда питания
2 – контрольные гнезда
3 – TDA1552Q
4 – выключатель питания
5 – узел терморегулирования
6 – магниты под хомутиками
7 – катушки
8 – магнитные шунты
9 – теплоотвод
10 – балансировочные резисторы
Наладка
Выставление нулей на выходах обоих каналов при каждом отладочном включении – обязательно. Можно без фанатизма: +–20 мВ – вполне приемлемая точность. Возможно некоторое взаимовлияние между каналами, так что при значительном начальном отклонении (больше 1-1.5 вольт по выходу канала) выставление нулей лучше сделать дважды. Стоит помнить, что при железном корпусе баланс разобранного и собранного устройства – это две большие разницы.
Проверка фазировки каналов
Фишку нужно взять в руку и поместить над центром платформы включенного левитрона на высоте примерно 10-12мм. Каналы проверяются поочередно и раздельно. При смещении фишки рукой вдоль линии, соединяющей противоположные от центра датчики, рука должна чувствовать заметное сопротивление, создаваемое магнитным полем катушек. Если сопротивления не чувствуется, а руку с фишкой «сносит» от оси, нужно поменять местами провода с выхода проверяемого канала.
Настройка положения парящей фишки
На видеороликах о самодельных платформенных левитронах нередко можно видеть, что фишка парит в наклонном положении, даже если сделана на базе дисковых магнитов, то есть, достаточно хорошо симметрирована. Не обошлось без перекоса и в описываемой конструкции. Возможно, в этом виноват металлический корпус…
Первая мысль: сместить вниз магниты с той стороны, где фишку излишне «подпирает».
Вторая мысль: сместить дальше от центра магниты с той стороны, где фишку излишне «подпирает».
Третья мысль: если магниты смещать, то магнитной ось системы постоянных магнитов платформы перекосится относительно магнитной оси системы катушек, из-за чего поведение фишки станет непредсказуемым (особенно при разном ее весе).
Четвертая мысль: сделать сильнее магниты с той стороны, куда наклонена фишка – была отброшена как несбыточная, потому что широкого ассортимента магнитов для подгонки негде было взять.
Пятая мысль: сделать слабее магниты с той стороны, где фишку излишне «подпирает» – оказалась удачной. Более того, достаточно простой в реализации. Магнит, как источник магнитного поля, можно шунтировать, то есть, закоротить часть магнитного потока, так что в окружающем пространстве магнитное поле станет немного слабее. В качестве магнитных шунтов были применены маленькие ферритовые кольца (10х6х3, 8х4х2 и т.д.), бесплатно выковырянные из дохлых ламп-экономок (8 на рис.10). Эти кольца нужно просто примагнитить к слишком сильному магниту (или двум-трем) с той их стороны, что дальше от центра платформы. Оказалось, что подбирая количество и размеры шунтов для каждого «слишком сильного» магнита, можно достаточно точно отгоризонтировать положение парящей симметричной фишки. Не забывайте выполнить электрическую балансировку после каждого изменения в магнитной системе!
Опции
К опциям относятся: индикаторы разбаланса усилителя, узел терморегулирования, подсветка и регулируемые ножки платформы.
Индикаторы разбаланса усилителя – две пары светодиодов, расположенные на тех же радиусах, что и датчики, в толще стеклотекстолитового основания платформы (1 на рис. 5). Светодиоды, очень маленькие и плоские, раньше работали в каком-то модеме, но подойдут и от старой мобилки (в SMD исполнении). Светодиоды утоплены в отверстиях, так как фишка, срываясь из центра, шлепается на ближайший магнит и вполне способна разрушить светодиод.
Схема индикатора для одного канала – на рис. 12. Светодиоды должны быть с рабочим напряжением 1,1-1,2 В, т.е. простенькие красные, оранжевые, желтые. При более высоких напряжениях LED-ов (2,9-3,3 В для сверхъярких) следует пересчитать количество диодов в цепочке D3-D6 для сведения к минимуму «мертвой зоны» – минимального напряжения на выходе канала, при котором ни один из светодиодов не светится.
Рис. 12.
Я расположил индикаторы так, чтобы светился тот, в сторону которого фишка смещена от центра. Индикаторы помогают легко повесить фишку над левитроном, а также горизонтировать платформу. В нормальном состоянии все они погашены.
Схема узла терморегулирования – на рис. 13. Его назначение – не дать оконечному усилителю перегреться. На выходе термоузла включен вентилятор 50х50 мм 12В 0,13А от компьютера.
Рис. 13.
В схеме термоузла легко узнать немного измененный триггер Шмитта. Вместо первого транзистора использована микросхема TL431. Тип транзистора Q1 указан условно – я воткнул первый попавшийся NPN, способный выдержать рабочий ток вентилятора. В качестве термодатчика использован терморезистор, найденный на старой материнской плате в процессорном сокете. Термодатчик приклеен на радиатор оконечного усилителя. Подбором резистора R1 можно отрегулировать термоузел на срабатывание при температуре 50-60С. Резистор R5 совместно с коллекторным током Q1 определяет величину гистерезиса схемы относительно напряжения на управляющем входе U1.
В схеме на рис. 13 резистор R7 введен для снижения напряжения на вентиляторе и, соответственно, шума от него.
На рис. 14 видно, как вентилятор врезан в нижнюю крышку корпуса.
Рис. 14.
Другой способ применения термоузла – подключение к управляющему выводу MUTE микросхемы оконечного усилителя (рис. 15). Величина указанного на схеме номинала R5 предполагает подключение MUTE (вывода 11 микросхемы U2 по рис. 4) к питанию через резистор 1кОм (НЕ напрямую, как в даташите!). Вентилятор в таком случае не нужен. Правда, при подаче сигнала MUTE на усилитель фишка падает, и после снятия сигнала MUTE сама (почему-то?) не взлетает.
Рис. 15.
Подсветка – 4 ярких светодиода диаметром 3мм, расположенные наклонно к центру в отверстиях основания платформы и декоративной пластины в тех местах, куда фишка не падает. Они включены последовательно и через резистор 150 Ом – к цепи общего питания устройства 15В.
Заключение
Грузоподъемность
Чтоб «добить» тему, сняты «грузовые характеристики» левитрона с фишками 25 и 30 мм диаметром. Грузовыми характеристиками я тут назвал зависимость высоты парения фишки над платформой (от декоративной пластины) от суммарного веса фишки.
Для фишки с магнитом 25 мм и общим весом 19г максимальная высота составила 16мм, а минимальная – 8 мм при весе 38г. Между этими точками характеристика практически линейная. Для фишки с магнитом 30 мм грузовая характеристика оказалась между точками 16 мм при 24г и 8 мм при 48г.
С высоты ниже 8 мм от платформы фишка падает, притягиваясь к железным сердечникам катушек.
НЕ делай, как я!
Во-первых, не стоит экономить на датчиках. «Голые» датчики Холла, вынутые попарно для каждого канала из двух двигателей (то есть, практически одинаковые!) – все равно проявляют свой безобразно большой температурный коэффициент сопротивления. Даже при одинаковых цепях питания и встречно-разностном включении выходов датчиков, можно получить заметное смещение нуля на выходе канала при изменении температуры. Интегральные датчики SS496 (SS495) имеют не только встроенный усилитель, но и термостабилизацию. Внутренний усилитель датчиков позволит сделать существенно выше общий коэффициент усиления каналов, да и схема их питания выходит попроще.
Во-вторых, следует, по возможности, воздержаться от размещения левитрона в железном корпусе.
В-третьих, двуполярное питание все-таки предпочтительнее, потому что управление коэффициентом усиления и юстировкой нулей получаются проще.
Игрушки
Как сделать игрушку Магнитная рыбалка из обычных предметов, которые есть у вас дома: рассказываем.
Игра с магнитной рыбалкой очень проста в создании и в нее можно играть часами! У вас наверняка есть все необходимое, чтобы сделать игрушку рыбалку дома своими руками.
Что понадобится для изготовления магнитной рыбалки
- картон,
- ножницы,
- трубочки для коктейля или другие палочки,
- скотч,
- карандаш,
- скрепки,
- магниты,
- нитка/веревочка.
Инструкция по изготовлению магнитной рыбалки
Соберите все вещи, что пригодятся вам для изготовления игрушки Магнитная рыбалка.
На фотографии вы видите красивые бумажные соломинки, чтобы сделать удочку. Но ветка, подобранная в парке, тоже будет идеальной удочкой.
Для того, чтобы достать магнит, можно разобрать любой магнит с холодильника. Другая идея: вы можете использовать букву О из магнитной азбуки, не ломая ее. И после игры вернуть на место!
Начните с рисования простой рыбы на картонном листе, от руки или с использованием модели рыбы.
Вырежьте фигуру и перенесите ее, рисуя контуры столько раз, сколько хотите поймать рыбок.
Вырежьте весь будущий улов. Закрепите на каждой рыбке скрепку, чтобы получился своеобразный рот, а затем нарисуйте глаз.
Если вам нравится рисовать, можно добавить плавники, красивый хвостик, жабры или галстук-бабочку. Все, что придет вам в голову!
Чтобы сделать удочку, просто прикрепите нитку или бечевку к палке с помощью скотча. Затем прикрепите магнит к другому концу веревки, так же скотчем.
Что касается длины лески, имейте ввиду, что чем она длиннее, тем сложнее ребенку будет ловить рыбу. Попробуйте сделать разные удочки с разной длиной лески для нескольких игроков.
Чтобы начать игру, поместите рыбок в миску, контейнер или просто на землю. Емкость голубого цвета, конечно же, будет выглядеть более правдоподобно.
У нас на фото маленький чемодан. Из него не только весело ловить магнитных рыбок, но можно хранить улов и удочки после окончания игры.
Магнитная рыбалка: шаблоны рыб
Если нарисовать рыбку совсем никак не получается, скачайте у нас шаблоны рыб и распечатайте их на цветной бумаге (лучше на картоне).
Бонусная Не Магнитная Рыбалка
Вот еще рыбки для скачивания для игры рыбалки:
А вот идея для очень простой, веселой и полезной игры с ними. Для этого нам также понадобятся коктейльные трубочки и вырезанные из бумаги рыбки.
Разложите бумажных рыбок на столе и раздайте всем игрокам маленькие аквариумы (стаканчики).
Чтобы поймать рыбку, игрок должен втягивать воздух через соломинку. И таким образом, не касаясь рыбы руками, перенести ее «из речки» в свой стаканчик-аквариум. Победил тот, кто поймал больше рыбы!
Другой вариант игры для детей постарше: назначать за рыб разного цвета разное количество очков, и более «дорогих» рыбок положить под более «дешевых». Тут подключатся тактика и стратегия!
Игрушки
Магнитный конструктор своими руками — простая в исполнении, но интересная идея для игры. Наш самодельный магнитный конструктор не сможет считаться аналогом магформерс, но послужит его достойной заменой.
По крайней мере, с его помощью вы узнаете, как сильно ваши дети заинтересованы в трехмерном магнитном конструкторе и стоит ли его покупать.
Какую пользу принесет магнитный конструктор детям?
- с ним интересно играть 😀,
- вы можете создавать необычные абстрактные трехмерные постройки,
- или сделать дома, машины, гаражи и т.д.,
- интересно исследовать магнитные свойства элементов.
Чтобы сделать магнитный конструктор своими руками, нам понадобится картон (обязательно крепкий!), клей (или скотч), а лучше всего клеевой пистолет, магнитная лента.
Для раскрашивания деталей можно использовать краски, карандаши, фломастеры, но можно и не раскрашивать элементы. Или оставить это на потом — дети сами раскрасят, когда захочется.
Лучше всего для работы подойдет картон от упаковочных коробок. В большинстве любых магазинов сейчас рады поделиться подобными коробками, особенно небольшого размера (большие разбирают для переездов и хранения вещей).
Для вырезания заготовок элементов конструктора удобнее использовать острый канцелярский нож. Но фото картонные кусочки размером примерно 5*20 см.
Далее: сложите полоски, придав им нужную форму: квадрат, прямоугольник, треугольник, трапеция.
Наметьте линии сгиба. Проведите линию горячим клеем вдоль одного края картонной полосы, затем сложите картон обратно в форму , удерживая два конца вместе в течение 30 секунд, пока клей не затвердеет.
Когда все формы будут готовы, прикрепите магнитную ленту к каждой стороне каждой фигуры.
Магнитный конструктор своими руками готов! Особенно интересно, что из картонных блоков легко строить фигуры под углом.
С этой точки зрения возможности картонного конструктора даже шире, чем у магформерс, потому что детали конструктора из картона гораздо легче по весу, и легко держатся даже в самых невероятных подвешенных вариациях.
Читайте также: