Sådan samles en peristaltisk pumpe med dine egne hænder
Peristaltiske eller slangepumper er hovedsageligt designet til at pumpe rene, sterile eller ætsende væsker, da de kun kommer i kontakt med en elastisk slange. Derudover har de ikke gummitætninger, så der er ingen kontakt af det bevægelige medium med dem.
Takket være deres specielle design kan de også bruges til at transportere tyktflydende stoffer, da de let kan overvinde modtrykket og nemt kan rengøres (desinficeres).
De vigtigste arbejdsdele af en peristaltisk pumpe er en elastisk slange, der ligger rundt om husets omkreds, normalt i en bue, som periodisk klemmes af roterende ruller monteret på et specielt drev.
Rotoren, der roterer, med sine ruller danner områder med indespærret væske og bevæger dem gradvist, først langs sugesektionen og derefter langs dens udløbsdel, hvilket sikrer pumpning af mediet. Da slangen er lavet af elastisk materiale, vender den efter at have passeret gennem rullerne tilbage til sin oprindelige form og er igen klar til at modtage en ny mængde vand.
Pumper af denne type bruges i den kemiske industri og fødevareindustrien, farmakologi, medicin mv.I hverdagen er de perfekte til forskellige formål: pumpning af urt i et hjemmebryggeri, madvarer som pasta, køling af en enhed eller organisering af drevet af et værktøj, for eksempel en boremaskine.
Hvad er behovet, muligheden og gennemførligheden af at lave en peristaltisk pumpe med egne hænder? I princippet kan det købes i en butik, men normalt er det enten minienheder med lave flowhastigheder til laboratorieformål, eller omvendt meget store til industriel brug.
Produktionen af sådanne enheder med mellemliggende egenskaber er ret begrænset. Derfor, for at udføre ovenstående husholdningsopgaver, er en slangepumpe muligvis simpelthen ikke tilgængelig i butikken. Men du kan lave det selv, især da dette ikke kræver specialværktøj og dyre materialer.
Princippet om dets drift er lånt fra biologiske systemer. Sådan fungerer eksempelvis mave-tarmkanalen hos mennesker og dyr. Lad os se, hvordan peristaltikken implementeres i tekniske systemer ved hjælp af følgende videoer.
Det er vist, hvordan en peristaltisk pumpe fungerer under gunstige forhold på grund af tilstedeværelsen af tryk ved indløbet og vakuum ved udløbet. Det kan ses, at processen med at pumpe vand forløber uden problemer, kun pulsering er mærkbar på grund af tilstedeværelsen af kun 4 ruller og lav hastighed af drevet - boret.
Sådanne forhold kræver, at pumpen genererer mere tryk, da det ud over at sikre vandgennemstrømningen er nødvendigt at skabe et vakuum i sugerøret og overvinde modtrykket ved udløbet, hvilket får en søjle af vand fra pumpen til at udledningsniveauet. Men selv i dette tilfælde fungerer enheden og giver en mærkbar forsyning. Det kan ses, at i takt med at drevet (bore) hastigheden stiger, stiger forbruget også.
Den relative position af hovedkomponenterne og dele af den peristaltiske pumpe er demonstreret - huset, slangen og rotoren med ruller. Deres størrelsesforhold og rullernes interaktion med den elastiske slange er vist. Øjeblikket med at opfange vand, skubbe det gennem slangen og skubbe det ind i udløbsdelen er demonstreret.
Der blev lagt vægt på installation og fastgørelse af rullerne på rotoren og rotoren til bunden udefra ved hjælp af et system af skiver og møtrikker samt slanger til kroppen. Det er vist, hvordan skallen er koblet fra bunden.
Arbejdet vil foruden værktøj og materialer kræve nogle færdigheder i at håndtere begge dele.
Materialelisten nedenfor er ikke obligatorisk; du kan improvisere og nøjes med det, du har. Her er en af mulighederne:
Her er en komplet liste over værktøjer (du kan klare dig med færre, erstatte nogle stillinger med andre med samme funktioner osv.):
Dette er et af de mest kritiske stadier, så du skal være ekstremt nøjagtig og forsigtig.
Rækkefølgen af etapen er som følger:
1. Placer et firkantet stykke træ i kroppen af den fremtidige pumpe - en bageform sammen med ruller (fitting).
2. Bestem størrelsen på træklodsen for at installere alle 4 ruller. Halvdelen af firkantens side vil svare til 52,4 mm.
3. Afsæt 52,4 mm på hver side af træstykket og skær en firkant ud med et tillæg med en sav.
4. Efter omhyggelige målinger og fittings bestemmer vi den endelige længde af siden af vores firkant - 94,5 mm.
5. Brug en boremaskine til at bore et lille hul i diameter i midten af træfirkanten.
6. Bor det resulterende hul til den ønskede størrelse.
7. Vi laver et hul i toppen og bunden til T-møtrikkerne.
8. Sæt T-møtrikkerne stramt på plads. Dette kan gøres ved at skrue og spænde almindelige T-møtrikker over dem.
9. Skru midlertidigt bolten af for at gøre det næste trin lettere.
En ting at huske på er, at de hjul, vi valgte, var beregnet til brug på lastvogne, så de er ikke særlig præcise til at udføre deres nye funktion. For at minimere fejl i deres fremstilling nummererer vi siderne af firkanten og rullerne og fastgør dem også til træbasen, så alle rullernes nitteakser er udenfor.
1. For at være specifik, marker forsiden på en træklods.
2. Placer blokken med forsiden opad på en vandret overflade. Hvis den er ustabil på grund af T-møtrikken, skal du sætte en af de store skiver under den.
3. Placer hver video på siderne af den firkantede blok, og observer nummereringen.
4. Marker med en blyant eller markør på siderne af blokken midten af hullerne i rullebeslagene, der er beregnet til fastgørelse med skruer til en træbund.
5. Ved hjælp af mærkerne laver vi huller i en lille vinkel, så tilstødende skruer ikke rører. For at gøre dette er det nok at bore hvert hul for den lige skrue opad, og den ulige - nedad. Borets diameter skal være klart mindre end diameteren af fastgørelseselementerne.
6. Vi fastgør hvert rullebeslag til siden med skruer, og kontrollerer endnu en gang, at hullerne på beslaget og i træklodsen passer nøjagtigt.
7. Efter at have sikret alle beslagene, skal du sikre dig, at den nederste sideflade af beslaget falder sammen med træklodsens plan.
1. Fjern bunden af kageformen. Den skal naturligvis være rund og flad.
2. Ved hjælp af et metalkompas og andre måleapparater finder vi den runde bunds geometriske centrum og markerer den med en markør eller kerne.
3.På det markerede sted borer vi et hul ved hjælp af en boremaskine eller en boremaskine under hensyntagen til, at bundmaterialet er ret tyndt.
4. Glat det resulterende hul ud med en Dremel og passende tilbehør.
1. Indsæt en bolt med en T-møtrik fra toppen i træklodsen i midten. Vi installerer en eller to brede og små skiver mellem blokken og bunden af huset.
2. Før bolten gennem metalbunden af huset.
3. Installer en stor og lille skive på enden af bolten.
4. Spænd den første møtrik, så den kun trykker på den store skive. Dette vil tillade bolten at rotere frit. Vi snor den anden over den første, indtil de rører ved hinanden. Skru derefter den øverste møtrik af, mens du holder den nederste. Resultatet er en slags lås, der ikke forstyrrer boltens rotation, men samtidig ikke tillader den at bevæge sig i længderetningen. Det er bedre, hvis den anden møtrik er en omløber.
5. Nu er rotoren med fire ruller installeret på sin rette plads.
Et af hovedelementerne i en peristaltisk pumpe, en fleksibel slange, skal have et indløb ind og ud af huset.
1. Vælg en placering til hullerne på siden af kabinettet. De skal placeres nedad i det plan, hvori slangen ligger i huset, og i radial retning - i position 10 og 2 (som på en urskive) i forhold til låsen (12 på en urskive).
2. På de udpegede steder skal du bruge en markør eller skrivemaskine til at tegne et rektangulært omrids af hullerne.
3. Brug en Dremel og en passende skive til at skære hullerne ud i henhold til markeringerne, så kun den lodrette, der er længst væk fra låsen, er uskåret.
4. Bøj "tungerne" let udad.
5. Slib konturen af hullerne og "tungerne".
6.Vi passerer enderne af slangen gennem de lavet huller.
7. Fastgør slangen til "tungerne" ved hjælp af plastikklemmer.
I princippet er vores hjemmelavede peristaltiske pumpe klar til brug.
1. Sørg for, at slangen ligger langs husets sidevæg og vikler rundt om rullerne.
2. Klik på låsen, og sørg for, at bunden passer ind i rillen på sidevæggen.
3. Vi drejer rotoren flere gange i hånden og finder ud af, at alle samvirkende dele af pumpen fungerer som forventet.
For at gøre dette skal du sænke sugeenden af den fleksible slange, der er fyldt med vand, ned i en beholder med vand. Ved hjælp af den passende adapter påvirker vi rotoren gennem T-møtrikken, efter at have etableret den nødvendige rotationsretning, først langsomt, derefter gradvist at øge hastigheden.
En korrekt og effektivt samlet pumpe vil begynde at suge vand fra en beholder og pumpe den ind i en anden.
Du kan eksperimentere med den første version af den peristaltiske pumpe. Brug for eksempel en elektrisk gearmotor som drev i stedet for en boremaskine.
Kontroller, hvordan pumpning af varm urt vil påvirke pumpens ydeevne og pålidelighed. Det er også en god idé at prøve at lave individuelle dele af forskellige materialer.
Kort sagt giver den peristaltiske pumpe dig mulighed for at være kreativ og åbner op for nye måder at forbedre den på.
Originalartikel på engelsk
Takket være deres specielle design kan de også bruges til at transportere tyktflydende stoffer, da de let kan overvinde modtrykket og nemt kan rengøres (desinficeres).
De vigtigste arbejdsdele af en peristaltisk pumpe er en elastisk slange, der ligger rundt om husets omkreds, normalt i en bue, som periodisk klemmes af roterende ruller monteret på et specielt drev.
Rotoren, der roterer, med sine ruller danner områder med indespærret væske og bevæger dem gradvist, først langs sugesektionen og derefter langs dens udløbsdel, hvilket sikrer pumpning af mediet. Da slangen er lavet af elastisk materiale, vender den efter at have passeret gennem rullerne tilbage til sin oprindelige form og er igen klar til at modtage en ny mængde vand.
Pumper af denne type bruges i den kemiske industri og fødevareindustrien, farmakologi, medicin mv.I hverdagen er de perfekte til forskellige formål: pumpning af urt i et hjemmebryggeri, madvarer som pasta, køling af en enhed eller organisering af drevet af et værktøj, for eksempel en boremaskine.
Hvad er behovet, muligheden og gennemførligheden af at lave en peristaltisk pumpe med egne hænder? I princippet kan det købes i en butik, men normalt er det enten minienheder med lave flowhastigheder til laboratorieformål, eller omvendt meget store til industriel brug.
Produktionen af sådanne enheder med mellemliggende egenskaber er ret begrænset. Derfor, for at udføre ovenstående husholdningsopgaver, er en slangepumpe muligvis simpelthen ikke tilgængelig i butikken. Men du kan lave det selv, især da dette ikke kræver specialværktøj og dyre materialer.
Peristaltisk pumpe: udvide vores forståelse af det
Princippet om dets drift er lånt fra biologiske systemer. Sådan fungerer eksempelvis mave-tarmkanalen hos mennesker og dyr. Lad os se, hvordan peristaltikken implementeres i tekniske systemer ved hjælp af følgende videoer.
Test 1: Pumpedrift ved opsugning af væske over afgangsniveauet
Det er vist, hvordan en peristaltisk pumpe fungerer under gunstige forhold på grund af tilstedeværelsen af tryk ved indløbet og vakuum ved udløbet. Det kan ses, at processen med at pumpe vand forløber uden problemer, kun pulsering er mærkbar på grund af tilstedeværelsen af kun 4 ruller og lav hastighed af drevet - boret.
Test 2: Pumpedrift, når udledningsniveauet overstiger væskeindtaget
Sådanne forhold kræver, at pumpen genererer mere tryk, da det ud over at sikre vandgennemstrømningen er nødvendigt at skabe et vakuum i sugerøret og overvinde modtrykket ved udløbet, hvilket får en søjle af vand fra pumpen til at udledningsniveauet. Men selv i dette tilfælde fungerer enheden og giver en mærkbar forsyning. Det kan ses, at i takt med at drevet (bore) hastigheden stiger, stiger forbruget også.
Test 3: Viser enheden af en slangepumpe
Den relative position af hovedkomponenterne og dele af den peristaltiske pumpe er demonstreret - huset, slangen og rotoren med ruller. Deres størrelsesforhold og rullernes interaktion med den elastiske slange er vist. Øjeblikket med at opfange vand, skubbe det gennem slangen og skubbe det ind i udløbsdelen er demonstreret.
Der blev lagt vægt på installation og fastgørelse af rullerne på rotoren og rotoren til bunden udefra ved hjælp af et system af skiver og møtrikker samt slanger til kroppen. Det er vist, hvordan skallen er koblet fra bunden.
Processen med at lave en peristaltisk pumpe med dine egne hænder
Arbejdet vil foruden værktøj og materialer kræve nogle færdigheder i at håndtere begge dele.
Logistik support
Materialelisten nedenfor er ikke obligatorisk; du kan improvisere og nøjes med det, du har. Her er en af mulighederne:
- metal kageform med en dybde på 75 mm og en diameter på 240 mm;
- polyurethanruller med en diameter på 50 mm - 4 stykker;
- silikoneslange (diameter: udvendig – 20 mm, indvendig – 13 mm) 1500 mm lang;
- et snit af hårdttræ, der måler 100 × 100 mm og en tykkelse på 40-50 mm;
- 2 skiver med en diameter på 25 mm og 13 mm;
- 2 T-møtrikker M6 (det er bedre, hvis en af dem er en fagforening);
- bolt M6×75 mm;
- træskruer 6×20 mm – 8 stk.
Her er en komplet liste over værktøjer (du kan klare dig med færre, erstatte nogle stillinger med andre med samme funktioner osv.):
- bænk hammer;
- kompleks metal lineal;
- bore;
- sæt øvelser;
- Dremel (minibor) med slibeskive og skæreskive;
- skraldenøgle (fatning) 11 mm;
- 11 mm skruenøgle;
- boremaskine;
- firkantet og indrammet firkantet;
- rundsav eller håndsav.
Forberedelse af den firkantede base til fastgørelse af rullerne
Dette er et af de mest kritiske stadier, så du skal være ekstremt nøjagtig og forsigtig.
Rækkefølgen af etapen er som følger:
1. Placer et firkantet stykke træ i kroppen af den fremtidige pumpe - en bageform sammen med ruller (fitting).
2. Bestem størrelsen på træklodsen for at installere alle 4 ruller. Halvdelen af firkantens side vil svare til 52,4 mm.
3. Afsæt 52,4 mm på hver side af træstykket og skær en firkant ud med et tillæg med en sav.
4. Efter omhyggelige målinger og fittings bestemmer vi den endelige længde af siden af vores firkant - 94,5 mm.
5. Brug en boremaskine til at bore et lille hul i diameter i midten af træfirkanten.
6. Bor det resulterende hul til den ønskede størrelse.
7. Vi laver et hul i toppen og bunden til T-møtrikkerne.
8. Sæt T-møtrikkerne stramt på plads. Dette kan gøres ved at skrue og spænde almindelige T-møtrikker over dem.
9. Skru midlertidigt bolten af for at gøre det næste trin lettere.
Forberedelse og montering af ruller til en firkantet blok
En ting at huske på er, at de hjul, vi valgte, var beregnet til brug på lastvogne, så de er ikke særlig præcise til at udføre deres nye funktion. For at minimere fejl i deres fremstilling nummererer vi siderne af firkanten og rullerne og fastgør dem også til træbasen, så alle rullernes nitteakser er udenfor.
1. For at være specifik, marker forsiden på en træklods.
2. Placer blokken med forsiden opad på en vandret overflade. Hvis den er ustabil på grund af T-møtrikken, skal du sætte en af de store skiver under den.
3. Placer hver video på siderne af den firkantede blok, og observer nummereringen.
4. Marker med en blyant eller markør på siderne af blokken midten af hullerne i rullebeslagene, der er beregnet til fastgørelse med skruer til en træbund.
5. Ved hjælp af mærkerne laver vi huller i en lille vinkel, så tilstødende skruer ikke rører. For at gøre dette er det nok at bore hvert hul for den lige skrue opad, og den ulige - nedad. Borets diameter skal være klart mindre end diameteren af fastgørelseselementerne.
6. Vi fastgør hvert rullebeslag til siden med skruer, og kontrollerer endnu en gang, at hullerne på beslaget og i træklodsen passer nøjagtigt.
7. Efter at have sikret alle beslagene, skal du sikre dig, at den nederste sideflade af beslaget falder sammen med træklodsens plan.
At finde midten af bunden af sagen og bore et hul
1. Fjern bunden af kageformen. Den skal naturligvis være rund og flad.
2. Ved hjælp af et metalkompas og andre måleapparater finder vi den runde bunds geometriske centrum og markerer den med en markør eller kerne.
3.På det markerede sted borer vi et hul ved hjælp af en boremaskine eller en boremaskine under hensyntagen til, at bundmaterialet er ret tyndt.
4. Glat det resulterende hul ud med en Dremel og passende tilbehør.
Montering af rotoren med ruller på huset
1. Indsæt en bolt med en T-møtrik fra toppen i træklodsen i midten. Vi installerer en eller to brede og små skiver mellem blokken og bunden af huset.
2. Før bolten gennem metalbunden af huset.
3. Installer en stor og lille skive på enden af bolten.
4. Spænd den første møtrik, så den kun trykker på den store skive. Dette vil tillade bolten at rotere frit. Vi snor den anden over den første, indtil de rører ved hinanden. Skru derefter den øverste møtrik af, mens du holder den nederste. Resultatet er en slags lås, der ikke forstyrrer boltens rotation, men samtidig ikke tillader den at bevæge sig i længderetningen. Det er bedre, hvis den anden møtrik er en omløber.
5. Nu er rotoren med fire ruller installeret på sin rette plads.
Forberedelse af huller i huset til en fleksibel slange
Et af hovedelementerne i en peristaltisk pumpe, en fleksibel slange, skal have et indløb ind og ud af huset.
1. Vælg en placering til hullerne på siden af kabinettet. De skal placeres nedad i det plan, hvori slangen ligger i huset, og i radial retning - i position 10 og 2 (som på en urskive) i forhold til låsen (12 på en urskive).
2. På de udpegede steder skal du bruge en markør eller skrivemaskine til at tegne et rektangulært omrids af hullerne.
3. Brug en Dremel og en passende skive til at skære hullerne ud i henhold til markeringerne, så kun den lodrette, der er længst væk fra låsen, er uskåret.
4. Bøj "tungerne" let udad.
5. Slib konturen af hullerne og "tungerne".
6.Vi passerer enderne af slangen gennem de lavet huller.
7. Fastgør slangen til "tungerne" ved hjælp af plastikklemmer.
Pumpejustering og test
I princippet er vores hjemmelavede peristaltiske pumpe klar til brug.
1. Sørg for, at slangen ligger langs husets sidevæg og vikler rundt om rullerne.
2. Klik på låsen, og sørg for, at bunden passer ind i rillen på sidevæggen.
3. Vi drejer rotoren flere gange i hånden og finder ud af, at alle samvirkende dele af pumpen fungerer som forventet.
Kontrol af pumpen i funktion
For at gøre dette skal du sænke sugeenden af den fleksible slange, der er fyldt med vand, ned i en beholder med vand. Ved hjælp af den passende adapter påvirker vi rotoren gennem T-møtrikken, efter at have etableret den nødvendige rotationsretning, først langsomt, derefter gradvist at øge hastigheden.
En korrekt og effektivt samlet pumpe vil begynde at suge vand fra en beholder og pumpe den ind i en anden.
Pumpe forbedring
Du kan eksperimentere med den første version af den peristaltiske pumpe. Brug for eksempel en elektrisk gearmotor som drev i stedet for en boremaskine.
Kontroller, hvordan pumpning af varm urt vil påvirke pumpens ydeevne og pålidelighed. Det er også en god idé at prøve at lave individuelle dele af forskellige materialer.
Kort sagt giver den peristaltiske pumpe dig mulighed for at være kreativ og åbner op for nye måder at forbedre den på.
Originalartikel på engelsk
Lignende mesterklasser
Særlig interessant
Kommentarer (1)
