Kako sastaviti peristaltičku pumpu vlastitim rukama

Peristaltičke ili crijevne pumpe uglavnom su dizajnirane za pumpanje čistih, sterilnih ili korozivnih tekućina, budući da dolaze u dodir samo s elastičnim crijevom. Osim toga, nemaju gumene brtve, tako da nema kontakta pokretnog medija s njima.
Zahvaljujući posebnom dizajnu, mogu se koristiti i za transport viskoznih tvari, budući da lako svladavaju povratni pritisak i lako se čiste (dezinficiraju).
Glavni radni dijelovi peristaltičke pumpe su elastično crijevo koje leži oko perimetra kućišta, obično u luku, koje se povremeno steže rotirajućim valjcima montiranim na poseban pogon.

Rotor, rotirajući, svojim valjcima formira područja sa zarobljenom tekućinom i postupno ih pomiče, najprije duž usisnog dijela, a zatim duž njegovog ispusnog dijela, čime se osigurava pumpanje medija. Budući da je crijevo izrađeno od elastičnog materijala, nakon prolaska kroz valjke vraća se u prvobitni oblik i ponovno je spremno primiti novu količinu vode.
Pumpe ove vrste koriste se u kemijskoj i prehrambenoj industriji, farmakologiji, medicini itd.U svakodnevnom životu savršeni su za različite svrhe: pumpanje sladovine u kućnoj pivovari, prehrambenih proizvoda poput tjestenine, hlađenje jedinice ili organiziranje pogona alata, na primjer, bušilice.
Koja je potreba, mogućnost i izvedivost izrade peristaltičke pumpe vlastitim rukama? U načelu se može kupiti u trgovini, ali obično su to ili mini-jedinice s malim protokom za laboratorijske svrhe ili, obrnuto, vrlo velike za industrijsku upotrebu.
Proizvodnja takvih jedinica sa srednjim karakteristikama prilično je ograničena. Stoga, za provedbu gore navedenih kućanskih zadataka, pumpa za crijevo možda jednostavno nije dostupna u trgovini. Ali možete ga napraviti sami, pogotovo jer to ne zahtijeva posebne alate i skupe materijale.

Peristaltička pumpa: proširivanje našeg razumijevanja

Načelo njegovog rada posuđeno je iz bioloških sustava. Tako, primjerice, funkcionira gastrointestinalni trakt ljudi i životinja. Pogledajmo kako se peristaltika implementira u tehničkim sustavima pomoću sljedećih videa.

Test 1: Rad crpke pri izvlačenju tekućine iznad razine ispuštanja

Prikazano je kako peristaltička pumpa radi u povoljnim uvjetima zbog prisutnosti tlaka na ulazu i vakuuma na izlazu. Vidi se da proces crpljenja vode teče bez problema, primjetno je samo pulsiranje, zbog prisutnosti samo 4 valjka i niske brzine pogona - bušilice.

Test 2: Rad crpke kada razina ispuštanja premašuje unos tekućine

Takvi uvjeti zahtijevaju da crpka stvara veći tlak, jer osim što treba osigurati protok vode, potrebno je stvoriti vakuum u usisnoj cijevi i savladati protutlak na izlazu, zbog čega stupac vode iz crpke razinu pražnjenja. Međutim, čak iu ovom slučaju, jedinica radi i daje primjetnu opskrbu. Vidi se da s povećanjem brzine pogona (bušilice) raste i potrošnja.

Test 3: Prikaz uređaja cijevne pumpe

Prikazan je međusobni položaj glavnih komponenti i dijelova peristaltičke pumpe - kućišta, crijeva i rotora s valjcima. Prikazan je njihov omjer veličina i interakcija valjaka s elastičnim crijevom. Prikazan je trenutak zahvatanja vode, potiskivanja kroz crijevo i potiskivanja u ispusni dio.
Pažnja je posvećena ugradnji i pričvršćivanju valjaka na rotor i rotora za dno s vanjske strane pomoću sustava podloški i matica, kao i crijeva za tijelo. Prikazano je kako se školjka odvaja od dna.

Proces izrade peristaltičke pumpe vlastitim rukama

Rad će zahtijevati, osim alata i materijala, neke vještine u rukovanju i jednim i drugim.

Logistička podrška

Popis materijala u nastavku nije obavezan; možete improvizirati i zadovoljiti se onim što imate. Evo jedne od opcija:

• metalni kalup za tortu dubine 75 mm i promjera 240 mm;
  
• poliuretanski valjci promjera 50 mm - 4 komada;
  
• silikonsko crijevo (promjer: vanjski – 20 mm, unutarnji – 13 mm) dužine 1500 mm;
  
• rez tvrdog drva dimenzija 100×100 mm i debljine 40-50 mm;
  
• 2 podloške promjera 25 mm i 13 mm;
  
• 2 T-matice M6 (bolje je da je jedna od njih spojna);
  
• vijak M6×75 mm;
  
• vijci za drvo 6×20 mm – 8 kom.

Evo cjelovitog popisa alata (možete proći s manje, zamijeniti neke pozicije drugima s istim funkcijama itd.):

• stolni čekić;
  
• složeni metalni vladar;
  
• bušilica;
  
• set bušilica;
  
• Dremel (mini bušilica) s brusnim kotačem i diskom za rezanje;
  
• ključ sa čegrtaljkom (nasadni) 11 mm;
  
• ključ 11 mm;
  
• bušilica;
  
• kvadrat i okvirni kvadrat;
  
• kružna pila ili ručna pila.

Priprema kvadratne baze za pričvršćivanje valjaka

Ovo je jedna od najkritičnijih faza, stoga morate biti izuzetno točni i oprezni.

Redoslijed faze je sljedeći:
1. U tijelo buduće pumpe - posudu za pečenje postavite kvadratni komad drveta zajedno s valjcima (okov).
2. Odredite veličinu drvenog bloka za ugradnju sva 4 valjka. Polovica stranice kvadrata će odgovarati 52,4 mm.
3. Odvojite 52,4 mm sa svake strane drvenog komada i pilom izrežite kvadrat s dodatkom.
4. Nakon pažljivog mjerenja i uklapanja, određujemo konačnu duljinu stranice našeg kvadrata - 94,5 mm.
5. Pomoću stroja za bušenje izbušite malu rupu promjera u sredini drvenog kvadrata.
6. Dobivenu rupu izbušite na željenu veličinu.
7. Napravimo rupu na vrhu i dnu za T-matice.
8. Čvrsto umetnite T-matice na mjesto. To se može učiniti zavrtanjem i zatezanjem uobičajenih T-matica preko njih.
9. Privremeno odvrnite vijak kako biste olakšali sljedeći korak.

Priprema i ugradnja valjaka za kvadratni blok

Jedna stvar koju treba imati na umu je da su kotačići koje smo odabrali bili namijenjeni za upotrebu na teretnim kolicima, tako da nisu baš precizni za obavljanje svoje nove funkcije. Kako bismo smanjili pogreške u njihovoj izradi, stranice kvadrata i valjaka označavamo brojevima, a također ih pričvršćujemo na drvenu podlogu tako da su osi zakovica svih valjaka izvana.
1. Da budemo precizni, označite prednju stranu na drvenom bloku.
2. Stavite blok licem prema gore na vodoravnu površinu. Ako je nestabilan zbog T-matice, ispod njega stavite jednu od velikih podloški.
3. Postavite svaki videozapis na stranice kvadratnog bloka, pazeći na numeriranje.
4. Označite olovkom ili markerom na stranama bloka središta rupa u nosačima valjaka namijenjenih za pričvršćivanje vijcima na drvenu podlogu.


5. Pomoću oznaka izrađujemo rupe pod blagim kutom tako da se susjedni vijci ne dodiruju. Da biste to učinili, dovoljno je izbušiti svaku rupu za parni vijak prema gore, a neparan - prema dolje. Promjer svrdla mora biti jasno manji od promjera pričvrsnih elemenata.
6. Svaki nosač valjka pričvrstimo na njegovu stranu vijcima, još jednom provjeravajući podudaraju li se rupe na nosaču i u drvenom bloku.
7. Nakon pričvršćivanja svih nosača, morate se uvjeriti da se donja bočna površina nosača podudara s ravninom drvenog bloka.

Pronalaženje središta dna kućišta i bušenje rupe

1. Izvadite dno kalupa za torte. Naravno, trebao bi biti okrugao i ravan.
2. Pomoću metalnog kompasa i drugih mjernih uređaja pronalazimo geometrijsko središte okruglog dna i označavamo ga markerom ili jezgrom.


3.Na označenom mjestu bušilicom ili bušilicom izbušimo rupu, vodeći računa da je materijal dna prilično tanak.
4. Izgladite nastalu rupu pomoću Dremela i odgovarajućih dodataka.

Ugradnja rotora s valjcima na kućište

1. Umetnite vijak s T-maticom s vrha u središnju rupu drvenog bloka. Između bloka i dna kućišta postavljamo jednu ili dvije široke i male podloške.

2. Provucite vijak kroz metalno dno kućišta.
3. Ugradite veliku i malu podlošku na kraj vijka.
4. Zategnite prvu maticu tako da pritišće samo veliku podlošku. To će omogućiti da se vijak slobodno okreće. Drugu motamo preko prve dok se ne dodirnu. Zatim odvrnite gornju maticu držeći donju. Rezultat je vrsta brave koja ne ometa rotaciju zasuna, ali u isto vrijeme ne dopušta da se kreće u uzdužnom smjeru. Bolje je ako je druga matica spojna matica.


5. Sada je rotor s četiri valjka postavljen na svoje mjesto.

Priprema rupa u kućištu za fleksibilno crijevo

Jedan od glavnih elemenata peristaltičke pumpe, savitljivo crijevo, mora imati ulaz u kućište i izlaz iz njega.
1. Odaberite mjesto za rupe na bočnoj strani kućišta. Oni bi trebali biti smješteni prema dolje u ravnini u kojoj crijevo leži u kućištu, au radijalnom smjeru - na pozicijama 10 i 2 (kao na brojčaniku sata) u odnosu na bravu (12 na brojčaniku sata).

2. Na označenim mjestima flomasterom ili pisačem nacrtajte pravokutni obris rupa.
3. Koristeći Dremel i odgovarajući disk, izrežite rupe prema oznakama, ostavljajući samo vertikalu koja je najudaljenija od brave neizrezanu.
4. Lagano savijte "jezike" prema van.

5. Izbrusiti konturu rupa i "jezika".
6.Provlačimo krajeve crijeva kroz napravljene rupe.
7. Pričvrstite crijevo na "jezike" pomoću plastičnih stezaljki.

Podešavanje i testiranje pumpe

U principu, naša domaća peristaltička pumpa je spremna za upotrebu.
1. Uvjerite se da crijevo leži uz bočnu stijenku kućišta i omotava valjke.
2. Pritisnite bravu, pazeći da dno stane u utor na bočnoj stijenci.
3. Okrenemo rotor nekoliko puta rukom i utvrdimo da svi međusobno povezani dijelovi pumpe rade kako treba.

Provjera rada pumpe

Da biste to učinili, spustite usisni kraj savitljivog crijeva, prethodno napunjenog vodom, u posudu s vodom. Pomoću odgovarajućeg adaptera utječemo na rotor kroz T-navrtku, prethodno odredivši željeni smjer vrtnje, prvo polako, a zatim postupno povećavajući brzinu.
Ispravno i učinkovito sastavljena pumpa počet će usisavati vodu iz jedne posude i pumpati je u drugu.

Poboljšanje pumpe

Možete eksperimentirati s prvom verzijom peristaltičke pumpe. Na primjer, umjesto bušilice kao pogon koristite motor s električnim reduktorom.
Provjerite kako će pumpanje vruće sladovine utjecati na rad i pouzdanost pumpe. Također je dobra ideja pokušati izraditi pojedinačne dijelove od različitih materijala.
Ukratko, peristaltička pumpa vam daje priliku da budete kreativni i otvara nove načine za njezino poboljšanje.
Izvorni članak na engleskom jeziku