Kako sestaviti peristaltično črpalko z lastnimi rokami

Peristaltične črpalke ali črpalke so namenjene predvsem črpanju čistih, sterilnih ali agresivnih tekočin, saj pridejo v stik samo s prožno cevjo. Poleg tega nimajo gumijastih tesnil, zato z njimi ni stika prevažanega medija.
Zahvaljujoč posebni zasnovi lahko prevažajo tudi viskozne snovi, saj zlahka premagujejo povratni tlak in jih je enostavno očistiti (razkužiti).
Glavna delovna telesa peristaltične črpalke je elastična cev, ki leži vzdolž oboda ohišja, običajno vzdolž loka, ki jo občasno vpenjamo z vrtljivimi valji, nameščenimi na posebnem pogonu.
Rotor, ki se vrti, s svojimi valji tvori odseke z zaklenjeno tekočino in jih postopoma premika, najprej vzdolž sesalnega dela, nato pa vzdolž njegovega črpalnega dela, kar zagotavlja črpanje medija. Ker je cev narejena iz elastičnega materiala, se po prehodu skozi valje vrne v prvotno obliko in je pripravljena za sprejem novega volumna vode.
Črpalke te vrste se uporabljajo v kemični in prehrambeni industriji, farmakologiji, medicini itd. V vsakdanjem življenju so kot nalašč za različne namene: črpanje pivine v domači pivovarni, živilskih izdelkov, kot so testenine, hlajenje neke enote ali organiziranje pogona orodja, na primer Vrtalniki.
Kakšne so potrebe, možnosti in priporočljivost izdelave peristaltične črpalke z lastnimi rokami? Načeloma ga je mogoče kupiti v trgovini, običajno pa gre za mini enote z majhno porabo za laboratorijske namene ali, nasprotno, zelo velike za industrijsko uporabo.
Proizvodnja takšnih enot z vmesnimi značilnostmi je precej omejena. Zato za izvajanje zgornjih gospodinjskih opravil črpalke cevi v trgovini preprosto ne more biti. Toda lahko ga naredite neodvisno, še posebej, ker za to ne bodo potrebna posebna orodja in dragi materiali.

Peristaltična črpalka: razširitev koncepta

Načelo njegovega delovanja je izposojeno iz bioloških sistemov. Tako na primer deluje prebavila ljudi in živali. Poglejmo, kako se peristaltika izvaja v tehničnih sistemih z uporabo naslednjih videoposnetkov.

Preskus 1: Delovanje črpalke z dotokom tekočine nad nivojem praznjenja

Prikazano je, kako peristaltična črpalka deluje v ugodnih pogojih zaradi prisotnosti zaledne vode na vstopu in podtlaka na izhodu. Videti je, da postopek črpanja vode poteka brez težav, opazno je le pulziranje, zaradi prisotnosti samo 4 valjev in majhnih vrtljajev pogona - vrtalnika.

Preskus 2: Delovanje črpalke pri preseganju praznjenja nad dotokom tekočine

Takšni pogoji zahtevajo, da črpalka ustvari večjo glavo, saj je poleg zagotavljanja pretoka vode potrebno ustvariti tudi vakuum v sesalni cevi in ​​premagati povratni tlak na izstopu, kar povzroči kolono vode iz črpalke do nivoja izpusta. Kljub temu enota v tem primeru deluje in zagotavlja oprijemljiv pretok. Vidimo, da se s povečanjem hitrosti pogona (vrtanja) poveča tudi pretočna hitrost.

Test 3: Prikazovanje naprave s črpalno cevjo

Prikazan je relativni položaj glavnih sestavnih delov in delov peristaltične črpalke - ohišja, cevi in ​​rotorja z valji. Prikazana sta njuna velikostna razmerja in interakcija valjev z elastično cevjo. Prikazan je trenutek zajemanja vode, njeno potiskanje po cevi in ​​potiskanje v črpalni del.
Pozornost je namenjena namestitvi in ​​pritrditvi valjev na rotorju in rotorja na dno od zunaj s sistemom podložk in matic, pa tudi cevi do ohišja. Prikazano je, kako se lupina odlepi od spodaj.

Naredite postopek izdelave peristaltične črpalke

Delo bo poleg orodij in materialov zahtevalo tudi nekaj spretnosti ravnanja z obema.

Logistika

Naslednji seznam gradiv ni zavezujoč: lahko improvizirate in počnete, kar imate. Prinašam eno od možnosti:

• kovinski pekač za pecivo s globino 75 mm in premerom 240 mm;
• poliuretanski valji s premerom 50 mm - 4 kosi;
• silikonska cev (premer: zunanja - 20 mm, notranja - 13 mm) dolga 1500 mm;
• rezina trdega lesa velikosti 100 × 100 mm in debeline 40–50 mm;
• 2 podložki s premerom 25 mm in 13 mm;
• 2 M6 matice (bolje je, če je eden od njih pokrovček);
• vijak M6 × 75 mm;
• vijaki za les 6 × 20 mm - 8 kosov.

Ponujam popoln seznam orodij (lahko jih naredite z manj, nekatere predmete zamenjate z drugimi z enakimi funkcijami itd.):

• klopno kladivo;
• zapleten kovinski ravnilo;
• vrtalnik;
• komplet svedrov;
• Dremel (mini vrtalnik) z brusnim kolesom in rezalnim kolutom;
• zasun za ključ (vtičnica) za 11 mm;
• 11 mm ključ;
• vrtalni stroj;
• kvadrat in uokvirjanje kvadrata;
• krožna žaga ali ročna žaga.

Priprava kvadratne podlage za pritrditev valjev

To je ena najbolj kritičnih faz, zato morate biti izredno natančni in natančni.
Zaporedje korakov je naslednje:
1. V telo bodoče črpalke vstavimo kvadratno gredico lesa - pekač, skupaj z valji (prileganje).
2. Določimo velikost lesenega bloka za namestitev vseh 4 valjev. Polovica strani kvadrata bo ustrezala 52,4 mm.
3. Odstavite 52,4 mm na vsaki strani lesene odeje 2-krat in s pomočjo žage izrežite kvadrat z dodatkom.
4. Po natančnih meritvah in nastavkih določimo končno dolžino strani našega kvadrata - 94,5 mm.
5. Na vrtalnem stroju izvrtamo luknjo majhnega premera na sredini lesenega kvadrata.
6. Izvrtite nastalo luknjo do želene velikosti.
7. Oblikujemo luknjo nad in pod maticami v obliki črke T.
8. T-matice tesno vstavite na svoje mesto. To lahko dosežemo z vijačenjem in privijanjem navadnih matic čez T-matice.
9. Začasno zavijte vijak, da olajšate naslednji korak.

Priprava in montaža valjev za kvadratni blok

Upoštevati je treba, da so bili valjčki, ki smo jih izbrali, namenjeni tovornim vozičkom, zato niso preveč natančni za opravljanje nove funkcije, ki jim je bila namenjena. Da bi zmanjšali njihove proizvodne napake, oštevilčimo stranice kvadrata in valjev ter jih pritrdimo tudi na leseno podlago, tako da je os zakovice vseh valjev zunaj.
1. Za dokončnost začrtamo sprednjo stran na lesenem bloku.
2. Enoto položimo z obrazom navzgor na vodoravno površino. Če je zaradi T-matice nestabilen, postavite pod njega eno od velikih podložk.
3. Vsak valjček položimo na stranice kvadratnega bloka, pri čemer upoštevamo oštevilčenje.
4. S svinčnikom ali markerjem na straneh bloka označimo središča lukenj v nosilcih valjev, namenjenih pritrditvi z vijaki na leseno podlago.
5. Označite luknje pod rahlim kotom, tako da se sosednji vijaki ne dotikajo. Če želite to narediti, je dovolj, da izvrtate vsako luknjo za enakomeren vijak, liho pa navzdol. Premer svedra mora biti očitno manjši od premera pritrdilnih elementov.
6. Privijte vsak nosilec valjev na stran z vijaki in tako še enkrat preverite natančnost lukenj na nosilcu in v lesenem bloku.
7. Po pritrditvi vseh nosilcev se prepričajte, da spodnja stranska površina nosilca sovpada z ravnino lesenega bloka.

Iskanje središča dna telesa in izvrtanje luknje

1. Odstranite dno posode za torto. Seveda mora biti okrogla in ravna.
2. S kovinskim kompasom in drugimi merilnimi napravami poiščemo geometrijsko sredino okroglega dna in ga označimo z markerjem ali jedrom.
3. Na označenem mestu izvrtamo luknjo s svedrom ali na vrtalnem stroju, glede na to, da je spodnji material precej tanek.
4. Nastalo luknjo zgladite z dremel in ustreznimi šobami.

Namestitev rotorja z valji na ohišje

1. V osrednjo luknjo lesenega bloka vstavimo vijak s matico v obliki črke T. Med blokom in dnom ohišja namestimo eno ali dve široki in majhni podložki.
2. Pritrdite vijak skozi kovinsko dno ohišja.
3. Namestite velike in majhne podložke na konec vijaka.
4. Zavrtimo prvo matico, tako da le ta stisne veliko podložko. To bo omogočilo prosto vrtenje vijaka. Na prvo prvo navijamo drugo, dokler se ne dotaknejo. Nato odvijemo zgornjo matico, držimo dno. Rezultat je nekakšna ključavnica, ki ne moti vrtenja vijaka, hkrati pa preprečuje, da bi se premikal v vzdolžni smeri. Bolje je, če je druga matica združena.
5. Zdaj je rotor s štirimi valji nameščen na svojem mestu.

Priprava lukenj v telesu za prožno cev

Eden glavnih elementov peristaltične črpalke - prožna cev, mora imeti vhod v ohišje in izstop iz njega.
1. Izberite mesto za luknje na strani ohišja. Nameščene morajo biti spodaj v ravnini, v kateri je cev v ohišju, in v radialni smeri - v položaju 10 in 2 (kot na številčnici za uro) glede na ključavnico (12 na številčnici ure).
2. Na označenih mestih z označevalnikom ali pisalnikom narišite pravokoten obris lukenj.
3. Izrežite luknje v skladu z oznako z dremel in ustreznim diskom, pri čemer ne boste razrezali le navpične oddaljene od gradu.
4. "Zavihek" rahlo upognite.
5. Brušimo konturo odprtin in "jezikov".
6. Skozi narejene luknje speljite konce cevi.
7. S pomočjo plastičnih sponk pritrdite cev na "jezičke".

Namestitev in preizkus črpalke

V bistvu je naša peristaltična domača črpalka pripravljena na uporabo.
1. Prepričajte se, da je cev nameščena ob stranski steni ohišja in primi valje.
2. Zaklep zaskočimo, potem ko se prepričamo, da je dno padlo v utor na stranski steni.
3. Rotor nekajkrat ročno zasukajte in ugotovite, ali vsi medsebojni deli črpalke delujejo, kot je bilo pričakovano.

Preverjanje črpalke v akciji

Za to se sesalni konec prožne cevi, ki je napolnjena z vodo, spusti v posodo z vodo. Z ustreznim adapterjem delujemo na rotor skozi T-matico, predhodno določimo potrebno smer vrtenja, najprej počasi, nato, postopoma, povečujemo hitrost.
Pravilno in učinkovito sestavljena črpalka bo začela sesati vodo iz ene posode in jo črpati v drugo.

Izboljšanje črpalke

S prvo različico peristaltične črpalke lahko eksperimentirate. Na primer, kot pogon uporabljajte električni zobniški motor namesto vrtalnika.
Preverite, kako bo prenos piva vplival na delovanje in zanesljivost črpalke. Dobro je tudi poskusiti izdelati posamezne dele iz različnih materialov.
Z eno besedo, vam peristaltična črpalka daje priložnost biti kreativni in odpira nove načine, kako jo izboljšati.
Izvirni članek v angleščini