Sådan samles en peristaltisk pumpe med dine egne hænder

Peristaltiske eller slangepumper er primært designet til pumpning af rene, sterile eller aggressive væsker, da de kun kommer i kontakt med den fleksible slange. Derudover har de ikke gummipakninger, så der er ingen kontakt mellem det transporterede medium og dem.
Takket være det specielle design kan de også transportere tyktflydende stoffer, da de let overvinder modtryk og let kan rengøres (desinficeres).
De vigtigste arbejdslegemer i den peristaltiske pumpe er en elastisk slange, der ligger langs husets omkreds, sædvanligvis langs en bue, som periodisk klemmes af roterende ruller monteret på et specielt drev.
Rotoren danner med sine valser sektioner med en låst væske og bevæger dem gradvist, først langs sugesektionen og derefter langs dens pumpedel, hvilket sikrer pumpning af mediet. Da slangen er lavet af elastisk materiale, når den er passeret gennem valserne, vender den tilbage til sin oprindelige form og er klar til at modtage et nyt volumen vand.
Pumper af denne type bruges i den kemiske industri og fødevareindustrien, farmakologi, medicin osv. I hverdagen er de perfekte til forskellige formål: pumpe urt i et hjemmebryggeri, fødevarer såsom pasta, afkøling af enhed eller organisering af et værktøjsdrev, f.eks. bores.
Hvad er behovet, muligheden og tilrådeligheden ved at lave en peristaltisk pumpe med dine egne hænder? I princippet kan det købes i en butik, men normalt er det enten mini-enheder med lavt forbrug til laboratorieformål, eller omvendt meget stor til industriel brug.
Produktionen af ​​sådanne enheder med mellemliggende egenskaber er ret begrænset. Derfor kan slangepumpen i butikken muligvis ikke være der for at gennemføre ovennævnte husholdningsopgaver. Men det kan fremstilles uafhængigt, især da dette ikke kræver specialværktøj og dyre materialer.

Peristaltisk pumpe: udvide konceptet med det

Princippet for dens drift er lånt fra biologiske systemer. Så for eksempel fungerer mave-tarmkanalen hos mennesker og dyr. Lad os se, hvordan peristaltis implementeres i tekniske systemer ved hjælp af følgende videoer.

Test 1: Pumpedrift med væskeindtagelse over udladningsniveau

Det vises, hvordan en peristaltisk pumpe fungerer under gunstige forhold på grund af tilstedeværelsen af ​​et bagvand ved indløbet og et vakuum ved udløbet. Det kan ses, at processen med at pumpe vand foregår uden problemer, kun pulseringen er mærkbar på grund af tilstedeværelsen af ​​kun 4 ruller og små omdrejninger af drevet - en bor.

Test 2: Pumpens betjening, når overskridelsen overskrides over væskeindtagelse

Sådanne forhold kræver, at pumpen skaber et større hoved, eftersom det ud over at sikre vandstrømning er nødvendigt at skabe et vakuum i sugerøret og overvinde modtrykket ved udløbet, hvilket får en søjle med vand fra pumpen til udledningsniveauet. Ikke desto mindre fungerer enheden i dette tilfælde og giver en konkret strøm. Det kan ses, at med en stigning i omdrejningstallet for drevet (boret) øges også strømningshastigheden.

Test 3: Viser slangepumpeenheden

Den relative placering af hovedkomponenter og dele af den peristaltiske pumpe - huset, slangen og rotoren med valserne - er vist. Deres størrelsesforhold og samspillet mellem ruller og en elastisk slange er vist. Øjeblikket af vandopsamling, dets skubning langs slangen og skubning ind i pumpedelen demonstreres.
Der tages hensyn til installation og fastgørelse af ruller på rotoren og rotoren til bunden udefra ved hjælp af et system med skiver og møtrikker samt slanger til huset. Det vises, hvordan skallen løsnes fra bunden.

DIY-proces til fremstilling af en peristaltisk pumpe

Arbejde kræver, ud over værktøjer og materialer, nogle håndteringsevner med begge dele.

Logistisk støtte

Følgende liste over materialer er ikke bindende: du kan improvisere og gøre, hvad du har. Jeg medbringer en af ​​mulighederne:

• en metalkagebagplade med en dybde på 75 mm og en diameter på 240 mm;
• polyurethanruller med en diameter på 50 mm - 4 stykker;
• silikoneslange (diameter: ydre - 20 mm, indvendig - 13 mm) 1500 mm lang;
• en skive hårdttræ 100 × 100 mm i størrelse og 40-50 mm tykt;
• 2 skiver med en diameter på 25 mm og 13 mm;
• 2 M6 T-møtrikker (det er bedre, hvis en af ​​dem er en hætte);
• bolt M6 × 75 mm;
• treskruer 6 × 20 mm - 8 stk.

Jeg leverer en komplet liste over værktøjer (du kan gøre med færre, udskifte nogle elementer med andre med de samme funktioner osv.):

• bænk hammer;
• kompleks metal lineal;
• bore;
• sæt boremaskiner;
• Dremel (minibor) med et slibehjul og en skæreskive;
• ratchet-nøgle (stikkontakt) med 11 mm;
• 11 mm skruenøgle;
• boremaskine;
• firkantet og indrammet firkant;
• cirkelsav eller håndsav.

Klargøring af en firkantet base til montering af ruller

Dette er et af de mest kritiske stadier, så du skal være ekstremt nøjagtig og præcis.
Trinnsekvensen er som følger:
1. Vi lægger en firkantet billet af træ i kroppen af ​​den fremtidige pumpe - en bageplade sammen med ruller (montering).
2. Vi bestemmer størrelsen på træblokken til installation af alle 4 ruller. Halvdelen af ​​firkantens side svarer til 52,4 mm.
3. Sæt 52,4 mm til side på hver side af træemnet 2 gange og skær en firkant ud med et kvadrat med en sav.
4. Efter omhyggelige målinger og beslag bestemmer vi den endelige længde på siden af ​​vores firkant - 94,5 mm.
5. Vi borer på en boremaskine i midten af ​​en træ firkant et hul med lille diameter.
6. Bor det resulterende hul i den ønskede størrelse.
7. Vi designer et hul over og under de T-formede møtrikker.
8. Sæt T-møtrikkerne tæt på plads. Dette kan gøres ved at skrue og stramme regelmæssige T-møtrikker over T-møtrikkerne.
9. Skru bolten midlertidigt af for at lette det næste trin.

Forberedelse og installation af ruller til en firkantet blok

Det skal huskes, at de ruller, vi valgte, var beregnet til godsvogne, så de ikke er for nøjagtige til at udføre den nye funktion, der er beregnet til dem. For at minimere deres produktionsfejl nummererer vi siderne på firkanten og ruller og fastgør dem også til træbunden, så aksen på nitterne på alle ruller er udenfor.
1. Af hensyn til klarheden skitserer vi forsiden på en træblok.
2. Vi lægger enheden med forsiden op på en vandret overflade. Hvis det er ustabilt på grund af T-møtrikken, skal du sætte en af ​​de store skiver under den.
3. Vi anbringer hver rulle på siderne af den firkantede blok og overvåger nummereringen.
4. Vi markerer med en blyant eller markør på siderne af blokken midten af ​​hullerne i konsollerne på rullerne beregnet til fastgørelse med skruer til en træbase.
5. Marker hullerne i en svag vinkel, så de tilstødende skruer ikke rører ved. For at gøre dette er det nok at bore hvert hul for en jævn skrue og en ulige et ned. Borets diameter skal være klart mindre end diameteren af ​​fastgørelseselementerne.
6. Skruer hver rullebeslag til sin side med skruer og kontrollerer igen nøjagtigheden af ​​hullerne på beslaget og i træblokken.
7. Efter montering af alle beslagene skal du sikre dig, at beslagets nedre sideflade falder sammen med træblokkens plan.

Finde midten af ​​kroppen, og bor et hul

1. Fjern bunden af ​​kagepanden. Naturligvis skal det være rundt og fladt.
2. Ved hjælp af et metalkompass og andre måleapparater finder vi det geometriske centrum af rundbunden og markerer det med en markør eller kerne.
3. På det afmærkede sted borer vi et hul med en bor eller på en boremaskine, da bundmaterialet er ret tyndt.
4. Glat det resulterende hul med en dremel og passende dyser.

Montering af rotoren med ruller på huset

1. Vi indsætter en bolt med en T-formet møtrik ovenfra i det centrale hul i træblokken. Mellem blokken og bunden af ​​huset monterer vi en eller to brede og små skiver.
2. Før bolten gennem metalbunden på huset.
3. Installer store og små skiver på enden af ​​bolten.
4. Vi drejer den første møtrik, så den kun komprimerer den store skive. Dette gør det muligt for bolt at rotere frit. Oven på den første vinder vi den anden, indtil de rører ved. Derefter skrues vi topmøtrikken ud og holder bunden. Resultatet er en slags lås, der ikke forstyrrer rotation af bolt, men samtidig forhindrer den i at bevæge sig i længderetningen. Det er bedre, hvis den anden møtrik er union.
5. Nu er rotoren med fire ruller installeret på sin plads.

Forberedelse af huller i kroppen til en fleksibel slange

Et af hovedelementerne i den peristaltiske pumpe - en fleksibel slange, skal have en indgang til huset og udgang fra det.
1. Vælg et sted for hullerne på siden af ​​sagen. De skal placeres nedenfor i det plan, hvor slangen ligger i etuiet, og i radial retning - i position 10 og 2 (som på urskiven) i forhold til låsen (12 på urskiven).
2. Tegn en rektangulær kontur af hullerne på de udpegede steder med en markør eller skribent.
3. Skær hullerne i henhold til markeringen ved hjælp af en dremel og en passende disk, så kun den lodrette længst væk fra borgen ikke er skåret.
4. Bøj "tapperne" let ud.
5. Vi slibe en kontur af åbninger og "tunger".
6. Før enderne af slangen gennem de foretagne huller.
7. Fastgør slangen til ”tungerne” ved hjælp af plastklemmer.

Pumpeopsætning og test

Grundlæggende er vores peristaltiske hjemmelavede pumpe klar til at køre.
1. Sørg for, at slangen ligger langs husets sidevæg og griber ruller.
2. Vi sætter låsen fast, efter at vi har sikret os, at bunden faldt i rillen på sidevæggen.
3. Drej rotoren manuelt flere gange og find ud af, at alle samvirkende dele af pumpen fungerer som forventet.

Kontrol af pumpen i aktion

Til dette sænkes sugeenden af ​​den fleksible slange, der er fyldt med vand, ned i en beholder med vand. Ved hjælp af den passende adapter virker vi på rotoren gennem T-møtrikken, hvor vi tidligere har fastlagt den nødvendige rotationsretning, først ved langsomt, derefter gradvist og øget hastigheden.
Korrekt og effektivt samlet pumpen begynder at suge vand fra en tank og pumpe den ind i en anden.

Pump forbedring

Med den første version af den peristaltiske pumpe kan du eksperimentere. Brug f.eks. En elektrisk gearmotor i stedet for en bore som et drev.
Kontroller, hvordan wort-overførslen påvirker pumpens ydelse og pålidelighed. Det er også godt at prøve at fremstille individuelle dele af forskellige materialer.
Kort sagt giver den peristaltiske pumpe dig muligheden for at være kreativ og åbner nye måder at forbedre den på.
Original artikel på engelsk