Ako zostaviť peristaltické čerpadlo vlastnými rukami

Peristaltické alebo hadicové čerpadlá sú určené predovšetkým na čerpanie čistých, sterilných alebo agresívnych tekutín, pretože prichádzajú do styku iba s ohybnou hadicou. Okrem toho nemajú gumové tesnenia, takže s nimi nie je v kontakte prepravovaného média.
Vďaka špeciálnemu dizajnu môžu tiež prepravovať viskózne látky, pretože ľahko prekonávajú spätný tlak a ľahko sa čistia (dezinfikujú).
Hlavnými pracovnými telesami peristaltického čerpadla je elastická hadica, ležiaca pozdĺž obvodu puzdra, obvykle pozdĺž oblúka, ktorá je periodicky upínaná rotujúcimi valcami namontovanými na špeciálnom pohone.
Rotor, rotujúci, tvorí so svojimi valcami sekcie so zablokovanou kvapalinou a postupne ich pohybuje, najskôr pozdĺž sacej sekcie a potom pozdĺž čerpacej časti, čo zaisťuje čerpanie média. Pretože je hadica vyrobená z elastického materiálu, po prechode cez valce sa vráti do pôvodného tvaru a je pripravená prijať nový objem vody.
Čerpadlá tohto typu sa používajú v chemickom a potravinárskom priemysle, farmakológii, medicíne atď. V každodennom živote sú ideálne na rôzne účely: čerpanie mladiny v domácom pivovare, potravinárske výrobky, ako sú cestoviny, chladenie niektorých jednotiek alebo organizovanie riadenia nástrojov, napríklad , vrták.
Aká je potreba, možnosť a vhodnosť výroby peristaltickej pumpy vlastnými rukami? V zásade sa dá kúpiť v obchode, ale zvyčajne sú to buď mini jednotky s nízkou spotrebou na laboratórne účely, alebo naopak, veľmi veľké na priemyselné použitie.
Výroba takýchto jednotiek so strednými charakteristikami je dosť obmedzená. Preto na implementáciu vyššie uvedených úloh v domácnosti nemusí byť hadicové čerpadlo v obchode jednoducho k dispozícii. Môže sa však vyrábať samostatne, najmä preto, že si to nebude vyžadovať špeciálne nástroje a drahé materiály.

Peristaltické čerpadlo: rozšírenie jeho koncepcie

Princíp jeho fungovania je požičiavaný z biologických systémov. Napríklad funguje gastrointestinálny trakt ľudí a zvierat. Pozrime sa, ako je peristaltika implementovaná v technických systémoch pomocou nasledujúcich videí.

Test 1: Prevádzka čerpadla s prívodom tekutiny nad úrovňou vypúšťania

Je ukázané, ako peristaltické čerpadlo pracuje za výhodných podmienok v dôsledku prítomnosti spätnej vody na vstupe a vákua na výstupe. Je vidieť, že proces čerpania vody pokračuje bez problémov, je viditeľná iba pulzácia, kvôli prítomnosti iba 4 valčekov a malých otáčok pohonu - vŕtačka.

Test 2: Prevádzka čerpadla pri prekročení vybitia nad prítokom kvapaliny

Takéto podmienky vyžadujú, aby čerpadlo vytvorilo väčšiu hlavu, pretože okrem zaistenia prietoku vody je potrebné vytvoriť vákuum v sacom potrubí a prekonať protitlak na výstupe, ktorý spôsobí stĺpec vody z čerpadla do úrovne vypúšťania. V tomto prípade však jednotka pracuje a poskytuje hmatateľný tok. Je zrejmé, že so zvýšením rýchlosti pohonu (vŕtačka) sa zvyšuje aj prietok.

Test 3: Zobrazenie zariadenia na hadicové čerpadlo

Je ukázaná relatívna poloha hlavných komponentov a častí peristaltického čerpadla - puzdro, hadica a rotor s valčekmi. Je ukázaný ich pomer veľkosti a vzájomné pôsobenie valcov s elastickou hadicou. Je ukázaný okamih zachytenia vody, jeho tlačenie pozdĺž hadice a tlačenie do čerpacej časti.
Pozornosť sa venuje inštalácii a upevneniu kladiek na rotore a rotore zospodu pomocou systému podložiek a matíc, ako aj hadíc k puzdru. Je znázornené, ako sa škrupina oddeľuje od spodku.

DIY proces na výrobu peristaltického čerpadla

Práca bude vyžadovať, okrem nástrojov a materiálov, aj niektoré manipulačné zručnosti s oboma.

Logistická podpora

Nasledujúci zoznam materiálov nie je záväzný: môžete improvizovať a robiť, čo máte. Prinášam jednu z možností:

• plech na pečenie s kovovým koláčom s hĺbkou 75 mm a priemerom 240 mm;
• polyuretánové valce s priemerom 50 mm - 4 kusy;
• silikónová hadica (priemer: vonkajší - 20 mm, vnútorný - 13 mm) 1500 mm dlhá;
• plátok z tvrdého dreva o rozmeroch 100 x 100 mm a hrúbke 40–50 mm;
• 2 podložky s priemerom 25 mm a 13 mm;
• 2 matice M6 T (je lepšie, ak jedna z nich je čiapka);
• skrutka M6 × 75 mm;
• skrutky do dreva 6 × 20 mm - 8 kusov.

Poskytujem kompletný zoznam nástrojov (môžete robiť s menším počtom, nahradiť niektoré položky za iné s rovnakými funkciami atď.):

• lavicové kladivo;
• komplexné kovové pravítko;
• vŕtačka;
• súprava vrtákov;
• Dremel (mini vŕtačka) s brúsnym kotúčom a rezným kotúčom;
• rohatkový kľúč (zásuvka) o 11 mm;
• 11 mm kľúč;
• vŕtačka;
• štvorec a rámček;
• kotúčová píla alebo ručná píla.

Príprava štvorcovej základne na pripevnenie valcov

Toto je jedna z najdôležitejších etáp, takže musíte byť mimoriadne presní a presní.
Postupnosť krokov je nasledovná:
1. Do tela budúceho čerpadla sme vložili štvorcový blok dreva - pekáč, spolu s valcami (kovanie).
2. Určujeme veľkosť dreveného bloku na inštaláciu všetkých 4 valcov. Polovica strany štvorca bude zodpovedať 52,4 mm.
3. Na každú stranu dreveného polotovaru dvakrát odložte stranou 52,4 mm a pomocou pílky vyrežte štvorec s prídavkom.
4. Po starostlivých meraniach a montáži určíme konečnú dĺžku strany nášho štvorca - 94,5 mm.
5. Vŕtame na vŕtacom stroji v strede dreveného štvorca otvor s malým priemerom.
6. Vyvŕtajte výsledný otvor do požadovanej veľkosti.
7. Navrhujeme otvor nad a pod maticami tvaru T.
8. T-matice pevne vložte na svoje miesto. To je možné dosiahnuť priskrutkovaním a utiahnutím bežných T-matíc cez T-matice.
9. Dočasne vyskrutkujte skrutku, aby ste uľahčili ďalší krok.

Príprava a inštalácia valcov pre štvorcový blok

Malo by sa pamätať na to, že valce, ktoré sme vybrali, boli určené pre nákladné vozíky, takže nie sú príliš presné na to, aby vykonávali novú funkciu, ktorá je pre ne určená. Aby sa minimalizovali výrobné chyby, očíslujeme boky štvorca a valčeky a tiež ich pripevníme k drevenej základni tak, aby os nitov všetkých valcov bola zvonka.
1. Pre úplnosť načrtneme prednú stranu dreveného bloku.
2. Položte jednotku lícom hore na vodorovný povrch. Ak je to z dôvodu T-matice nestabilné, vložte pod ňu jednu z veľkých podložiek.
3. Každý valec umiestnime na strany štvorcového bloku, pričom sledujeme číslovanie.
4. Ceruzkou alebo značkou na stranách bloku označíme stredy otvorov v konzolách valcov určených na pripevnenie skrutkami k drevenému podkladu.
5. Otvory označte pod miernym uhlom tak, aby sa susedné skrutky nedotýkali. Na to stačí vyvŕtať každú dieru na rovnomernú skrutku a nepárnu dolu. Priemer vŕtačky musí byť zreteľne menší ako priemer upevňovacích prvkov.
6. Zaskrutkujte každú konzolu valca na svoje strany pomocou skrutiek a znova skontrolujte presnosť otvorov na konzole a v drevenom bloku.
7. Po upevnení všetkých konzol skontrolujte, či sa spodná bočná plocha konzoly zhoduje s rovinou dreveného bloku.

Nájdenie stredu spodnej časti tela a vyvŕtanie diery

1. Odstráňte spodnú časť nádoby na tortu. Prirodzene, mal by byť guľatý a plochý.
2. Pomocou kovového kompasu a iných meracích zariadení nájdeme geometrický stred guľatého dna a označíme ho značkou alebo jadrom.
3. Na označenom mieste vyvŕtame otvor vrtákom alebo na vŕtacom stroji, pretože materiál dna je pomerne tenký.
4. Vyhlaďte výsledný otvor dremelom a vhodnými tryskami.

Inštalácia rotora s valcami na kryte

1. Skrutku s maticou v tvare T vkladáme zhora do stredového otvoru dreveného bloku. Medzi blok a spodok krytu inštalujeme jednu alebo dve široké a malé podložky.
2. Skrutku prevlečte cez kovové dno skrinky.
3. Nainštalujte veľké a malé podložky na koniec skrutky.
4. Prvú maticu otočte tak, aby stláčala iba veľkú podložku. To umožní skrutke voľne sa otáčať. Na začiatok prvého navíjame druhý, kým sa nedotknú. Potom odskrutkujeme hornú maticu a držíme spodok. Výsledkom je druh zámku, ktorý nezasahuje do otáčania skrutky, ale zároveň mu bráni v pohybe v pozdĺžnom smere. Je lepšie, ak je druhá matica spojka.
5. Teraz je na svojom mieste nainštalovaný rotor so štyrmi valcami.

Príprava otvorov v tele pre pružnú hadicu

Jeden z hlavných prvkov peristaltického čerpadla - ohybná hadica, musí mať vstup do krytu a výstup z neho.
1. Vyberte miesto pre otvory na boku puzdra. Mali by byť umiestnené nižšie v rovine, v ktorej hadica leží v puzdre, av radiálnom smere - v pozíciách 10 a 2 (ako na číselníku) vzhľadom na zámok (12 na číselníku).
2. Na vyznačených miestach pomocou značky alebo ryhovača nakreslite obdĺžnikový obrys dier.
3. Vyrežte diery podľa označenia pomocou dremelu a vhodného disku, pričom nezostrihajte iba zvislú vzdialenosť od hradu.
4. Mierne ohnite „jazýčky“.
5. Brúsime obrys otvorov a „jazykov“.
6. Pretiahnite konce hadice cez vytvorené otvory.
7. Hadicu pripevnite na „jazýčky“ pomocou plastových svoriek.

Nastavenie a testovanie čerpadla

Naša peristaltická domáca pumpa je v zásade pripravená na použitie.
1. Uistite sa, že hadica leží pozdĺž bočnej steny krytu a uchopte valčeky.
2. Zámok zacvakneme, keď sa uistíme, že spodok spadol do drážky na bočnej stene.
3. Rotor niekoľkokrát ručne otáčajte a zistite, že všetky vzájomne pôsobiace časti pumpy fungujú podľa očakávania.

Kontrola činnosti čerpadla

Za týmto účelom sa sací koniec pružnej hadice naplnenej vodou spustí do nádoby na vodu. Pomocou vhodného adaptéra pôsobíme na rotor cez T-maticu, predtým sme si stanovili potrebný smer otáčania, najprv pomaly, potom postupne zvyšovaním rýchlosti.
Správne a efektívne zmontované čerpadlo začne nasávať vodu z jednej nádrže a pumpuje ju do druhej.

Vylepšenie pumpy

S prvou verziou peristaltického čerpadla môžete experimentovať. Napríklad použite ako pohon elektrický vrták namiesto vŕtačky.
Skontrolujte, ako prenos mladiny ovplyvní výkon a spoľahlivosť čerpadla. Je tiež dobré vyskúšať jednotlivé diely z rôznych materiálov.
Peristaltická pumpa vám dá príležitosť byť kreatívny a otvára nové spôsoby, ako ju vylepšiť.
Pôvodný článok v angličtine