Главная Промышленная автоматика.

ния причин этих явлений обратимся к рис. 4-27, а. Если диск из-за неровностей его поверхности или наклона заставит рекордер подниматься или опускаться .относительно среднего положения на величину г/, то, помимо этого вертикального смещения, конец резца, двигаясь по дуге, будет также перемещаться вдоль вырезаемой канавки на расстояние Xi или Х2. Ввиду малых перемещений ai/=a2 = a, следовательно, XiX2 = Xy что дает

х = у

Такие продольные перемещения резца, складываясь с движением носителя записи, изменяют скорость резания канавки на величину VДля немой канавки, %,

макс

100,

где V,

номинальная скорость резания немой канавки, рав-

пая линейной скорости носителя записи.

Обычно перемещения резца вверх и вниз происходят вследствие неперпендикулярности диска относительно оси вращения. Поэтому как вертикальные, так и продольные перемещения резца можно считать гармоническими с частотой, равной числу оборотов диска в секунду, f==u/60. В этом случае

2лих 60

Номинальная (2-5),

скорость резания, определяемая форлулой

nDu ~60~

Путем подстановки получаем, %:

100= 400

h у

I D

Таким образом, колебания скорости резания завирят только от конструктивных данных коромысла рекордера и от непараллельности поверхностей диска и планшайбы.

При вырезании канавки рекордером, закрепленным на коромысле, на резец действуют две силы - прижимная сила рекордера р2 и сила тяги вращающейся планшайбы преодолевающая сопротивление резанию лакового слоя диска. Как видно из рис. 4-27, б, эти силы создают противоположно направленные моменты M2 - F2I и Mi=Fih, которые уравновешивают резец на определенной глубине лакового диска, при этом

Fl = Fh,

т

? . - J

li:

-.irf

1"

...4

1

Сопротивление резанию зависит от свойств лакового слоя и практически не зависит от скорости резания канавки.

Если в процессе резания под влиянием случайной внешней силы глубина погружения резца в лаковый диск несколько изменился, то баланс моментов нарушится и разность моментов сил, действуя в ту или иную сторону, будет стремиться установить прежнюю глубину канавки.

Установка требуемой ширины канавки осуществляется из- . менением натяжения регулировочной пружины, длина которой должна быть достаточной, чтобы при натяжении и сжатии пружины на неровностях поверхности диска глубина канавки практически не изменялась.

Как следует из эквивалентной схемы рис. 4-27, в, рекордер на коромысле и лаковый слой образуют колебательную систему с резонансной частотой резания, равной


С1С2

где т - эквивалентная масса рекордера с коромыслом; С\ - динамическая гибкость резания, значительно меньшая, чем гибкость Сг регулировочной пружины.

Ниже резонансной частоты шунтирующим действием ветви можно пренебречь. Это значит, что рекордер будет следовать за биениями диска, сохраняя постоянную ширину канавки. Поэтому резонансную частоту резания выгодно выбирать выше частоты колебания, вызываемого неровностями носителя, и частоты возможных вибраций станка. Обычно частота вибраций станка оказывается большей. Она равна частоте вибраций двигателя 25 Гц, поэтому системакрепления рекордера выбирается так, чтобы резонансная частота была выше 25 Гц. Поскольку гибкость Ci задается свойствами лакового слоя, для смещения резонанса в сторону высоких частот следует уменьшать момент инерции рекордера с коромыслом.

Иногда при записи все же возникают вертикальные вибрации рекордера; они проявляются на записанных дисках в виде чередующихся темных и светлых полос, расположенных ради-ально или по спирали. Для устранения вибраций в коромысле имеется масляный демпфер, которому в эквивалентной схеме соответствует сопротивление т. Подбирая вязкость масла, можно получить желаемое затухание вибраций рекордера. Устранение вибраций самого станка достигается применением амортизаторов в узле передачи вращения от двигателя к планшайбе и установкой станка на массивном фундаменте.

Система крепления стереофонического рекордера в связи с автоматической регулировкой глубины вырезаемой канавет отличается от показанной на рис. 4-27 для поперечной записи.



Помимо регулировочной пружины С2 для начальной ручной установки глубины канавки по другую сторону коромысла имеется вторая пружина, натягиваемая электромагнитом, ток через который управляется записываемым сигналом.

4-6. Носители записи

Запись для граммофонных пластинок ведется на дисках, поверхностный слой которых должен обладать способностью точно сохранять форму вырезанной канавки, начиная с момента ее образования и кончая снятием с записанного диска металлической копии.

Долгое время в качестве носителя записи применялись диски из воскогтодобной композиции, называвшиеся «воска». Для придания прочности воска отливали толщиной 3-4 см, что позволяло использовать их по нескольку раз после сошлифовки тонкого слоя, содержащего канавку с ненужной записью. Так как воска с течением времени коробятся, то шлифовку, обеспечивавшую плоскостность диска, производили цезадолго до записи. Для уменьшения шума канавок запись велась на восках, нагретых до температуры 26-30°С. Многочисленные дефекты восков, например коробление, сыпь, потускнение, деформация канавок и, кроме того, трудность очистки их от пыли, невозможность длительного хранения после записи и ряд других эксплуатационных неудобств - привели к вытеснению восков более совершенными лаковыми дисками, оказавшимися особенно необходимыми при записи с узкой канавкой.

Для пластинок диаметром 300 мм запись производится на лаковые диски диаметром не менее 350 мм. Лаковый диск имеет основу из алюминия толщиной 0,5-1,0 мм. С каждой стороны основы нанесен слой лака толщиной примерно 0,15 мм. Из ряда других опробованных металлов алюминий выбран как наилучший по жесткости и чистоте поверхности после прокатки; кроме того, алюминий - немагнитный материал, что необходимо для нормальной работы магнитной системы рекордера. Специальные сорта стекла также дают достаточно гладкую поверхность, но лаковые диски со-стеклянной основой могут применяться только для записи, предназначенной для непосредственного воспроизведения; для гальванического процесса, необходимого при тиражировании грампластинок, они непригодны, так как стекло нередко лопается от внутренних напряжений, возникающих при отложении металла.

К носителю записи предъявляются следующие основные тре-; бования: сохранение формы вырезанной канавки, малошумность канавки, малое сопротивление резанию, чистота, отсутствие посторонних примесей плоскостность, стойкость к воздействиям, возникающим по ходу технологического процесса, и эксплуатационные удобства.

л-

1.»

Проблема малошумности канавки в лаковом диске приобрела особое значение в связи с применением для пластинок малошумных пластмасс без наполнителя.

При вырезании канавки лаковый слой оказывает резцу сопротивление. Сопротивление, испытываемое фронтальной гранью резца, преодолевается двигателем, вращающим планшайбу станка записи; сопротивление, возникающее при колебаниях резца, преодолевается рекордером. Сопротивление резанию лакового слоя должно быть достаточно малым, чтобы можно было пренебречь его влиянием на частотную характеристику записи. Уменьшения сопротивления молено достичь при записи нагретым резцом, когда канавка вырезается в размягченном материале. При этом значительно уменьшается собственный шум канавки благодаря лучшей полировке ее стенок.

Ток подогрева резца подбирается во время вырезания немых канавок. При оптимальном значении тока индикатор уровня, подключенный к цепи обратной связи рекордера, показывает минимальное напряжение шума, и в то же время еще не наблюдается перегрева: лакового слоя, приводящего к порче канавок из-за нагара на резце и разрыва стружки и к появлению, дефекта «эхо» в записи. Заметим, что нагрев лакового слоя при вырезанци в нем канавки вызывается двумя причинами: трением резца о канавку, и передачей тепла от нагретого резца. При записи без подогрева резца или с недостаточным подогревом наблюдается возрастание шума по мере приближения канавки кцентру диска; это объясняется тем, что с понижением линейной скорости канавки уменьшается поступление тепла, выделяемого из-за трения, между резцом и канавкой. При достаточном подогреве резца наблюдается обратная тенденция -

уменьшение шума к центру диска; в этом случае основной нагрев лаковый слой получает не от трения, а от нагретого током резца: к центру диска то же количество тепла приходится на меньшую длину канавки. При правильно выбранном подогреве резца можно достичь одинаковых условий нагрева канавок у края и у центра диска и одной и той же их ширины по всей поверхности диска. В реальных условиях канавки у центра бывают несколько шире.

На рис. 4-28 показана зависимость уровня шума при проигрывании немых канавок от диаметра записи; параметром кривых является ток подогрева резца при вырезании канавок. Частотная характеристика применявшегося измерителя уровня, задаваемая магнитным звукоснимателем и усилителем к нему, горизонтальна от 800 до Л5 ООО Гц, а ниже 800 Гц имеет спад с крутизной 6 дБ/октава.

Уровень шума, измеренный при проигрывании немых канавок на лаково:м диске хорошего качества, при 337з об/мин, составляет от -65 до -69 дБ в пределах зоны записи; за О дБ




wo по

Рис. 4-28. Влияние подогрева резца на уровень шума лакового диска.

/ - без подогрева; 2 -ток подогрева /=0,2 А; - ток подогрева /=0,3 А; 4 - ток подогрева /=0,4 А; 5 - ток подогрева /=о;5 А.

Рис. 4-29. уровень собственных шумов лакового диска (а) и соответствующих ему металлического оригинала (б) и пластинки (в).

-50дБ

. г1 1« I. I .Jill


принят сигнал сравнения 1000 Гц с амплитудой колебательной

скорости 10 см/с.

Представление о соотношении уровней шума немой канавки на лаковом диске, металлической копии и винилитовой пластинке дает рис. 4-29. Кривые получены при использовании вышеупомянутого измерителя уровня, выходное напряжение которого в данном случае подавалось на самописец.

Графики, снятые в одном и том же масштабе,,показывают, что лаковый диск имеет уровень шума, примерно на 6 дБ ниже по сравнению с металлическим оригиналом,, а уровень шума оригинала на 4 дБ ниже, чем у пластинки.

Чистота лакового слоя носителя представляет также серьезную проблему, поскольку посторонние включения размером всего в 1 мкм уже дают изъян в канавке, слышимый при проигрывании как щелчок. Чистота лака для полива дисков достигается на производстве сложной системой фильтрации и сушкой дисков в специальных конвейерах, оборудованных кондиц[оне-ром воздуха и установкой для электростатического отсасывания пыли. Несмотря на эти меры сравнительно небольшой процент готовых дисков признается годным для профессиональной записи, при этом используется только одна сторона лакового диска; остальные диски применяются для любительской записи.

Плоскостность диска необходима, так как неровности и коробление могут привести к изменению глубины канавки и к детонации. В производстве можно получить алюминиевые диски

1

Ч

>"-

-.43

у.

-У: --П

«у

, УС-

Ж

т

л

га

1"..

та-

С разнотолщинностью не более 0,01 мм, но трудно сделать их плоскими. Благодаря предусмотренному в станках записи вакуумному присосу лаковых дисков к плайшайбе влияние коробления на запись практически исключено. Разнотолщинность самого лакового покрытия при плавных изменениях толщины допускается в пределах 0,05 мм, а при резких изменениях 0,01 мм.

Лаковые диски можно очищать от пыли с помощью эксгаустера или ватного тампона, многократно промывать под давлением, они выдерживают воздействие химических реактивов при серебрении и во время гальванопластического процесса. Лаковые диски обрабатываются при комнатной температуре и без заметного ухудшения качества могут сохраняться в металлических коробках более года. Последнее позволяет их выпускать: в промышленных масштабах.

В эксплуатации лаковые диски очень удобны. Они прочны, легки и транспортабельны и могут храниться с произведенной записью. Кроме того, при необходимости запись с лакового диска может быть воспроизведена, так как после проигрывания легким звукоснимателем (прижимная сила не более 0,01 Н) лаковый диск остается годным для дальнейшего процесса производства грампластинок.

Каждый лаковый диск перед записью проверяется на чистоту поверхности путем осмотра, на плоскостность - путем измерения в различных местах ширины вырезаемых немых канавок и на шум - по индикатору уровня. На малый уровень шума указывает также блик в виде яркой радиальной линии без ореола и непрерывно идущая эластичная стружка.

С каждого записанного лакового диска можно,снять две-три металлические копии, что имеет существенное значение при большом тираже грампластинок. Большее число съемов производить не следует, поскольку после каждого съема уровень шума лакового диска возрастает примерно на 1-2 дБ.

4-7. Геометрические параметры записи

Профессиональная запись для пластинок производится фирмами по национальным стандартам, в которых учтены международные нормы на механическую запись на диск. Общепринятыми диаметрами пластинок на частоту вращения 337з рб/мин являются 30 и 17,5 см; кроме того, пластинки диаметром 17,5 см выполняются на 45 об/мин. Диск с записью содержит в направлении от борта к центру ряд канавок, представляющих собой непрерывную спираль: вводная канавка, на которую устанавли-эают иглу звукоснимателя в начале проигрывания, переходит в немую канавку зоны здписи, состоящую из одного-двух витков, за которыми следуют модулированные канавки; эти канавки завершаются также одной-двумя немыми канавками,





0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 [18] 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38

0.0035