Конструкция лентопротяжного механизма видеомагнитофона

Лентопротяжный механизм видеомагнитофона — это электронномеханическое устройство, которое обеспечивает заправку, протяжку и перемотку магнитной ленты для выполнения основных функций магнитофона.

Лентопротяжный механизм состоит:

• • из механической части, включающей приемный — подающий узел, узел перемотки, узел заправки, кассетоприемник, блок вращающихся головок;
• • электронной части, включающей систему автоматической регулировки скорости вращения ведущего вала и систему автоматической регулировки скорости вращения блока вращающихся головок.

По конструкции лентопротяжные механизмы могут быть:

• • с фронтальной загрузкой, при которой кассета вводится с лицевой панели видеомагнитофона. Применяется в большинстве бытовых видеомагнитофонов, характерна для системы VHS;
• • с вертикальной загрузкой, когда кассета вводится в кассетоприемник сверху. Применяется в основном в профессиональных видеомагнитофонах.

Далее рассматривается конструкция с фронтальной загрузкой кассеты. Основными электромеханическими элементами ЛПМ являются:

• • двигатель ведущего вала ВВ (М2) (capstan), связанный с другими элементами ЛПМ с помощью резиновых пассиков (см. рис. 1.14);
• • двигатель БВГ (Ml), обеспечивающий движение блока вращающихся головок (см. рис. 1.14);
• • двигатель заправки ленты, обеспечивающий заправку ленты, установку видеокассеты в рабочее положение, введение ленты внутрь кассеты и выборе ее (см. рис. 1.14);
• • программная шестерня для обеспечения режимов работы механической части ЛПМ;
• • узел перемотки, обеспечивающий движение шестерен при включении различных режимов движения ленты;
• • узел кассетоприемника для обеспечения движения контейнера с кассетой при заправке и выгрузке кассеты;
• • подкассетники для удерживания кассеты при ее движении в горизонтальном положении и обеспечения равномерной подмотки.

На рис. 1.15 и 1.16 представлена кинематическая схема транспортировки магнитной ленты, виды сверху и спереди. Магнитная лента МЛ перематывается с левой бобины на правую с помощью ведущего вала. Натяжение МЛ и направление ее по нужной траектории осуществляют направляющие ролики (левый, правый) механизма заправки, и направляющая ленты. Стабилизацию движения МЛ осуществляют демпфирующие ролики.

На рис. 1.15 и 1.16 показано также положение магнитных головок, датчиков начала и конца ленты. Из рис. 1.16 следует, что БВГ имеет наклонное положение к оси перемещения МЛ.

Рис. 1.15. Кинетическая схема транспортировки ленты (вид сверху).

Рис. 1.16. Кинетическая схема транспортировки ленты (вид спереди).

Блок вращающихся головок (рис. 1.17) представляет собой цилиндр, состоящий из верхней и нижней частей, между которыми имеется зазор. Нижняя часть блока крепится к корпусу видеомагнитофона. Верхняя часть, на которой закреплены видеоголовки, свободно вращаются относительно нижней. Вращение верхней части БВГ обеспечивается находящимся внутри корпуса электродвигателем БВГ, имеющим статорные и роторные обмотки. Сигналы с видеоголовок поступают в основную схему каналов записи и воспроизведения через вращающийся ферритовый трансформатор. Трансформатор конструктивно выполнен в виде двух концентрических колец: одно закреплено на вращающейся части, а другое — на неподвижной. На верхней части блока крепятся два магнита, а на нижней — две головки таходатчиков, выполненных, как правило, в виде датчиков Холла. С их помощью считывается информация о частоте вращения видеоголовок.

Рис. 1.17. Конструкция блока вращающихся головок:

I — нижняя крышка; 2 — корпус неподвижного цилиндра; 3 — платформа крепления видеоголовок; 4 — корпус вращающегося цилиндра; 5 — втулка крепления; 6 — роторные обмотки двигателя; 7 — статорные обмотки двигателя На рис. 1.18 схематично изображен узел БВГ с направляющими МЛ, направляющими стойками и механизмом очистки видеоголовок. Чистящий ролик прикасается к вращающейся части БВГ перед окончанием заправки и после начала расправки ленты.

Рис. 1.18. Узел БВГ.

Подкатушечный узел рис. 1.19 состоит из двух подкатушечников подающего и приемного узлов (1,3) и двух тормозов подкатушечников (2, 7). Главный тормоз обеспечивает режимы торможения при остановке ленты и подтормаживания во время движения ленты в режиме записи или воспроизведения. Кроме того, подтормаживание в некоторых типах видеомагнитофонов осуществляется также с помощью специального тросика в виде полоски металлизированной ленты. Включение и выключение тормозов осуществляется под действием системы электронного управления видеомагнитофона.

Направления перемещения механических частей видеомагнитофона обеспечиваются программной шестерней, один из видов которой представлен на рис. 1.20.

Рис. 1.19. Конструкция подкатушечного узла:

1,3 — подкатушечники подающего и приемного узлов; 2,7 — тормоза подкатушечников; 4 — штифт; 5 — пружина; 6 — рычаг В каждом типе видеомагнитофонов она имеет свою конструкцию в зависимости от выполняемых функций и компоновки ЛПМ. Она связана с узлом заправки и определяет согласованное движение механических частей ЛПМ в различных режимах. Программная шестерня управляет программной планкой, выполненной в виде реечного механизма. Программная планка устанавливается, определяя четыре режима движения магнитной ленты (записи, воспроизведения, остановки, выброса).

Рис. 1.20. Конструкция программной шестерни:

1 — программная шестерня; 2,3 — установочные метки; 4 — промежуточная шестерня; 5 — шестерня ведущего вала В видеомагнитофоне отдельно выполнены головка стирания (см. рис. 1.15, 1.16), жестко закрепленная на корпусе, и универсальная головка записи и воспроизведения сигналов звука и импульсов управления скоростью вращения ведущего вала.

На рис. 1.21 изображен вариант механического стабилизатора натяжения МЛ. Рычаг натяжения стабилизатора с помощью пружины прижимает к подкатушечнику фетровый тормоз, наклеенный на гибкую ленту. В процессе работы ЛПМ стабилизатор натяжения должен обеспечивать натяжение магнитной ленты 0,3—45 Н. Усилие натяжения ленты при изменении диаметра подающего рулона магнитной ленты меняется от максимального до минимального, поэтому в ЛПМ с пассивными узлами условия транспортировки МЛ неидеальны. В современных видеомагнитофонах активно внедряются активные системы автоматического регулирования натяжения, обеспечивающие большие точности стабилизации натяжения.

Рис. 1.21. Узел механического стабилизатора натяжения ленты.

Узел заправки магнитной ленты рис. 1.22 имеет свой двигатель. На его роторе крепится шестерня реечного типа для передачи вращающего момента на программную шестерню, а также шестерни заправки ленты. В противном случае эта передача происходит с помощью резинового пассика.

На оси двигателя ВВ укреплена втулка, к которой в режиме воспроизведения или записи прижимается прижимной ролик для обеспечения равномерного движения ленты. Кроме того, ведущий вал связан резиновым пассиком с другими приводимыми в движение частями видеомагнитофона для транспортировки магнитной ленты при выполнении режимов «Перемотка», «Стоп», «Заправка» и т. д. На маховичке, укрепленном на оси двигателя ВВ, находятся магниты таходатчика, а сам датчик Холла жестко закреплен на корпусе видеомагнитофона.

Одним из важных элементов ЛПМ (см. рис. 1.15, 1.16) являются направляющие, которые обеспечивают плавное движение ленты без вертикальных перемещений ее продольной оси, а именно:

• • направляющая, выполненная в виде выступа на нижней неподвижной части барабана, фиксирующего положение нижнего края ленты, охватывающей барабан;
• • направляющий штифт на подающей стороне, который обеспечивает необходимый угол обхвата лентой головки общего стирания;
• • направляющий ролик на приемной стороне, обеспечивающий перемещение ленты по пути ее следования;
• • направляющий штифт на приемной стороне, обеспечивающий движение магнитной ленты без вертикальных перемещений относительно звуковой головки и головки управления.

Рис. 1.22. Узел заправки магнитной ленты:

1 — шестерня двигателя заправки; 2 — передаточная шестерня; 3 — шестерня управления скоростью заправки ленты; 4 — шестерня механического перемещения кассеты; 5 — связующая шестерня; 6 — реечный рычаг Ниже приведены основные режимы работы ЛПМ для обеспечения всех функций видеомагнитофона.

Заправка кассеты. При фронтальной загрузке кассета вводится в контейнер через специальное окно на лицевой панели видеомагнитофона. В момент введения кассеты она автоматически захватывается и двигается в контейнер, при этом шестерни механизма досылают кассету до горизонтального положения. Включается двигатель заправкирасправки магнитной ленты, магнитная лента вытягивается из кассеты и приходит в непосредственный контакт со всеми частями ЛПМ, но при этом остается без движения в режиме «Стоп».

Режим «Стоп». В этот режим переходит ЛПМ видеомагнитофона по команде с пульта или панели управления. При этом двигатель ВВ немедленно останавливается (отключается питание двигателя), к подкатушечнику подающего узла прижимается колодка главного тормоза, и движение ленты полностью останавливается. Режим блокировки выброса кассеты отключается.

Перемотка ленты. Ускоренная перемотка МЛ вперед-назад может быть включена из любого режима работы ЛПМ. При нажатии соответствующей кнопки на панели или пульте питание подается на двигатель управления режимами, при этом промежуточный ролик прижимается к валу двигателя ВВ и вращается против часовой стрелки (при перемотке вперед), главный тормоз отключается. Включение режима ускоренной перемотки происходит не сразу: вначале начинается ускоренное движение ленты, не убранной в кассету, а потом легкое подтормаживание подающего вала. По истечении некоторого времени происходит возврат ленты в кассету, полностью отключается тормоз и подкатушечники вращаются свободно, при этом включается механизм блокировки выброса кассеты.

Движение ленты в режиме воспроизведения или записи. В режиме воспроизведения или записи рычаги ленты вытягивают ее из кассеты и укладывают вокруг блока вращающихся головок в виде греческой буквы Q, как показано на рис. 1.15 и 1.16. При этом ведущий вал и прижимной ролик входят в соприкосновение друг с другом и лентой, зажатой между ними. Подкатушечный узел не просто поддерживает катушку с лентой, а обеспечивает ее постоянное натяжение и движение справа налево. Натяжение осуществляется специальным механизмом обратного натяжения ленты. С помощью узла перемотки через систему шестеренок приходит в движение правый подкатушечный узел. На различных участках ЛПМ по пути следования МЛ установлены направляющие, основное назначение которых — исключить перекос ленты и ее смещение вверх или вниз во время движения.

В режимах записи и воспроизведения лента приводится в движение ведущим валом. Для этого она прижимается к нему резиновым прижимным роликом. Ведущий вал вращается двигателем (Capstan Motor). Для исключения бесконтрольного движения ленты подающий и ведущий подкатушечники подтормаживаются гибкой металлической полоской с фетровой прокладкой, которая прижимается к ним под действием пружины.

Равномерное движение магнитной ленты обеспечивает качество записи или воспроизведения. Кроме того, движение магнитной ленты должно быть четко синхронизировано: головки должны двигаться по ленте точно по строчкам записи, и с той же скоростью, что при записи. Все это обеспечивает система автоматического регулирования (САР) скорости вращения ведущего вала и блока вращающихся головок.

Таким образом, устройство бытовых видеокамер и видеомагнитофонов включает электронную, механическую части и электродвигатели или электромеханические устройства.

Аналогично можно показать, что объекты офисной техники, коммутационных систем, фототехники и других объектов бытовой аппаратуры и техники включают электронную, механическую и электромеханическую части. В связи с этим далее рассматриваются основные элементы, их устройство и характеристики электронных, механических и электромеханических устройств.