Vodno črpalka z magnetno sklopko: 10 korakov (s slikami)

2024 Avtor: John Day | [email protected]. Nazadnje spremenjeno: 2024-01-30 12:03

V tem NAVODILNEM bom razložil, kako sem naredil vodno črpalko z magnetno sklopko.

V tej vodni črpalki ni mehanske povezave med tekačem in osjo elektromotorja, zaradi česar deluje. Kako pa je to doseženo in kaj me je spodbudilo, da sem dal to rešitev? To je bilo mogoče z uporabo načela privlačnosti in odbijanja, ki se naravno pojavlja med magneti. Za izvedbo tega projekta sem bil motiviran, ker sem potreboval modularno vodno črpalko, v katero sem zlahka spremenil nekatere njene značilnosti, kot so oblika lopatic rotorja, njen polmer, vrste materialov itd. In preveril rezultate, ki izhajajo iz teh spremembe, pri čemer se ohrani isti elektromotor in napetost. Sprva sem začel graditi tradicionalne centrifugalne črpalke, vendar sem se soočal z več težavami zaradi puščanja vode (med gredjo elektromotorja in tekačem). Naključje v teh dneh je imel YouTuber GreatScott (odličen eksperimentator in ga občudujem) podobne težave, kot je navedeno v tem videoposnetku.

Če so magneti pritrjeni na gred elektromotorja in tudi v rotorju, bi ga morda lahko obrnili in poganjali vodo, tudi če ni mehanske povezave. Ta ideja je bila tisto, kar je vzbudilo moje zanimanje za izvedbo tega projekta, za katerega upam, da se vam bo zdel koristen.

Izkušnje, ki sem jih pridobil ob zaključku tega projekta, so mi omogočile sklep, da obstaja veliko praktičnih aplikacij za ta načela, ne le na področju hidravličnih črpalk.

Zaloge

Zavrnitev odgovornosti: Ta seznam vsebuje partnerske povezave, ko se prijavite s pomočjo partnerske povezave, zaslužim majhno provizijo. To prihaja neposredno iz podjetja in vas tako ali tako ne vpliva. Te partnerske povezave mi omogočajo, da še naprej razvijam nove projekte. Hvala.

• List iz pleksi stekla najmanj 200 mm x 150 mm, debeline 6 mm (uporablja se za izdelavo votlin rotorja in spojke za elektromotor).
• Dva lista iz pleksi stekla 80 mm x 80 mm, debeline 4,5 mm (uporablja se za izdelavo tekača in nosilca magneta za enosmerni motor).
• List iz pleksi stekla debeline 200 mm do 150 mm 4 mm (za nosilce elektromotorjev).
• Dva vijaka M3 dolžine 8 mm in ustrezne matice (za povezavo elektromotorja s spojko).
• Šest vijakov M4 dolžine 20 mm in 2 ustrezni matici (za zgornjo in spodnjo spojo votlin rotorja).
• Dve distančniki M4, dolgi 18 mm.
• Dva ženska priključka tipa banana za podvozje
• Dva moška priključka tipa banana
• Stikalo za vklop.
• Elektromotor s premerom 40 mm in dolžino 55 mm, enosmernim tokom 24 V (DC) z gredjo premera 5 mm
• Instant lepilo, epoksid ali podobno.
• Neodimijski magneti dolžine 12 mm, debeline 2 mm in širine 4 mm.
• Električni spajkalnik in kabli za električne povezave.
• Trajni črni marker.
• Izvijači.
• Klešče
• Kompas.
• CNC rezkalni stroj z delovno površino najmanj 300 mm do 200 mm.

• Rezkar 1,5 mm

• Prilagodljiva cev za vodo zunanjega premera 8 mm in dolžine najmanj 250 mm.
• Posode za vodo
• Kablske vezi.
• 19V ali 24V vir enosmernega toka

1. korak: ODSTRANITE MAGNETE IN IDENTIFIKIRAJTE POLARNOST

Magnete, ki so bili uporabljeni v tem projektu, smo pridobili iz brezkrtačnega enosmernega motorja. S ploskim izvijačem sem nekoliko pritisnil na podlago magnetov in enega za drugim mi jih je uspelo odstraniti. Sprva sem mislil, da bo zelo težko, resnica pa je, da ni bilo. Na koncu boste dobili komplet magnetov, ki so bili nameščeni v skladu z načelom, DA SE PRIPOVEDLJAJO IN ENAKO PONAŠČAJO PROTIVNI POLI. S pomočjo kompasa začnite označevati pola vsakega magneta posebej. Če naredite namišljen in vodoravni rez na vsak magnet, bo ena stran v tej vrsti magnetov SEVER, druga pa JUŽNA

2. korak: OBDELAVA CELOTA

Rotor z držalom za magnet je izdelan iz enega kosa pleksi stekla velikosti 80 mm do 80 mm. To je zahtevalo dvostranske reze. Pri rezih VSIH kosov smo uporabili rezkar ENDMILL s premerom 1,5 mm. Listi iz pleksi stekla so VEDNO večji od kosov, ki jih je treba narediti, tako da jih lahko pravilno pritrdite na delovno mizo in pri tem pustite rob.

Metoda, ki sem jo uporabil, je bila naslednja:

Najprej se naredijo votline za magnete in naredi skoznja luknja 5 mm x 5 mm od izhoda koordinatne osi iz pleksi stekla in CNC stroja.

Drugič, kvadratni rez 50 mm na 50 mm je narejen do celotne globine materiala, s čimer se kos odlepi.

Tretjič, kos je obrnjen in zlepljen s takojšnjim lepilom v istem položaju, kot je bil v prvem rezu, vendar z nasprotno stranjo navzgor (uporabite možne oznake, ki jih rezalnik pusti v tabeli za odpadke. To se preveri s pomočjo reference luknjo, da je bil del zataknjen v pravilnem položaju (Če se položaj X = 5 mm, Y = 5 mm in Z = 0 izvede v programski opremi za upravljanje vašega CNC stroja, se mora natančno ujemati z začetkom referenčne luknje).

Četrtič, izvede se rezanje plavuti rotorjev in naredi osrednja in skoznja luknja s premerom 5 mm.

Petič, okrogel rez se izvede na celoten kos in se loči od preostalega materiala iz pleksi stekla

3. korak: Magnete prilepite na tekač

Se spomnite prvega koraka, ko smo identificirali polarnost magnetov? Zdaj je čas, da to znanje uporabite. Majhno količino takojšnjega lepila položite v prvo votlino magnetov in nato v prvi magnet. Držite ga v tem položaju nekaj sekund, dokler lepilo ne deluje. Odvisno od tega, kako ste postavili magnet, boste imeli sever ali jug obrnjen navzgor, naslednji magnet bo šel z nasprotno stranjo navzgor. PROSIMO PREVERITE, DA TO PRAVILNO IZVEDETE, JE POMEMBNO ZA USPEŠEN RAZVOJ TEGA PROJEKTA.

Na koncu in po šestkratnem ponovitvi prejšnjega koraka bi morali videti nekaj zelo podobnega fotografiji, ki jo prikazujem tukaj.

S kompasom ponovno preverite, ali magneti spreminjajo svojo polarnost. NE MORA BITI DVA MAGNETA KONFIGUIRANA Z ISTO POLARNOSTJO.

Pomembno je pojasniti, da magneti ne smejo presegati površine pleksi stekla, zato mora biti količina uporabljenega lepila zmerna.

4. korak: Obdelava nosilca magneta enosmernega motorja

Nosilec magneta za enosmerni motor je izdelan iz kosa 80 mm x 80 mm pleksi stekla. Nosilec magneta enosmernega motorja je odgovoren za prenos navora do tekača, ko z njim magnetno deluje. Najprej se izvedejo rezi votlin za magnete in osrednjo votlino, nato pa je treba narediti tudi zunanji krožni rez. V mojem primeru je imela gred motorja 0,5 mm posnetek in je bila upoštevana pri vektorski risbi. Če elektromotor, ki ga uporabljate, nima, uporabite 5 mm vektorski krog, ki ga najdete v zadnjem koraku.

5. korak: Magnete prilepite na držalo za magnet

Tu veljajo enaka načela, navedena v 3. koraku. Majhno količino takojšnjega lepila položite v prvo votlino magnetov in nato v prvi magnet. Držite ga v tem položaju nekaj sekund, dokler lepilo ne deluje. Odvisno od tega, kako ste postavili magnet, boste imeli sever ali jug obrnjen navzgor, naslednji magnet bo šel z nasprotno stranjo navzgor. Sledite priporočilom, ki so razkrita v 3. KORAKU

Korak 6: OBDELAVA ELEKTRIČNEGA MOTORNEGA SPOJNIKA - ČRPALKA ZA VODO IN Pritrditev

Zelo verjetno je, da morate spremeniti vektorsko risbo tega dela glede na značilnosti elektromotorja, ki ga uporabljate. Naloga tega kosa je pritrditi sklop tekača na ohišje elektromotorja in tako doseči ločitev med njima. V mojem primeru sem kos obdelal iz pločevine iz pleksi stekla debeline 200 mm do 150 mm in 6 mm, od koder sem izrezal votline rotorja. Ohišje uporabljenega elektromotorja ima dva navoja za vijake M3, zato sta dve luknji v tem kosu za vijake M3 in dve za M4.

Korak 7: DRŽALEC MAGNETA POSTAVITE NA OS MOTORJA DC

Nosilec magneta za enosmerni motor mora biti varno pritrjen na gred elektromotorja in popolnoma pravokoten nanj. V mojem primeru mi je bilo priročno, da ga položim na gred, na spojem nanesem nekaj lepila, počakam 20 sekund in na elektromotor nanesem napetost 5 V, tako da se obrnejo pri nizkih vrtljajih in počakajo, da se sklop posuši. S tem sem uspel držalo magneta postaviti pravokotno na os. NE PREPREŽEVAJTE S KOLIČINO LEPILA, KO SE SISTEM ZAČNE ZAVRTITI LEPILO, SE BO ZAČELO ŠIRITI NA VSAKO STRAN (POZDRAVITE OČI)

Korak 8: OBDELAVA ELEKTRIČNIH MOTORNIH NOSILCEV IN MENJANJE ELEKTRIČNIH KOMPONENT

Podporni sistem, ki sem ga zasnoval, je precej preprost in za pritrditev na elektromotor potrebuje le štiri kabelske vezi. V enem od podstavkov so bile narejene votline za stikalo in konektorje za banane. Izrezani so bili iz plošče iz pleksi stekla debeline 200 mm do 150 mm in 4 mm.

9. korak: OBDELAVA IN ZDRUŽITEV POGODNEGA SKUPŠTINE

Votline rotorja so bile pridobljene iz pločevine iz pleksi stekla 200 mm do 150 mm debeline 6 mm. FEED RATE je bil nastavljen na 200 mm na minuto. Ta postopek traja največ časa (približno 25 minut na obraz). Če v vsakem primeru opazite, da se rezalnik s končnim rezkarjem s premerom 1,5 mm začne zatikati s plastičnimi ostanki, poskusite rezalnik za te namene namazati z neko vrsto olja. Na začetku sem se montaži pridružil s tesnilom, vendar se mi je zdelo bolj zapleteno doseči dobro tesnost, kot če bi kose spajal neposredno. Če opazite, da med delovanjem zrak sesa skozi spoj, poskusite puščanje prekriti z zelo malo lepila.

10. korak: ELEKTRIČNE POVEZAVE IN KONČNA SESTAVA

Električne povezave so zelo preproste:

Najprej določite pravilno polariteto, kjer se enosmerni motor vrti v smeri urinega kazalca, in jih označite kot pozitivni kabel in negativni kabel.

Drugič, s spajkalnikom vzpostavite električno povezavo med pozitivnim bananastim vtičem (rdečim) in eno od nog stikala za vklop.

Tretjič, spajkajte žico z druge noge stikala na pozitivno žico elektromotorja.

Četrti spajite negativni kabel motorja enosmernega toka neposredno na negativni konektor banane (črna).

Celoten sklop združite z ustreznimi vijaki in maticami. Vstavite cev skozi luknjo, ki je bila ustvarjena za ta namen, in lepilo položite na svoje mesto. Izogibajte se zamašitvi rotorja.

Pomembno opozorilo: MAGNETNE IMPETNE MAGNETE ZA MOTORJE IN IMPELNE MAGNETE MORATE LOČITI MED 6 IN 8 mm.

Če so zelo blizu, bo povzročilo prekomerno silo trenja med rotorjem in eno od njegovih votlin. Če so zelo ločeni, magnetna interakcija morda ne bo zadostovala za prenos potrebnega navora za pravilno delovanje črpalke.

Nekaj, kar sem pomotoma odkril, je, da se zdi, da ko sistem črpa vodo, rotor "plava" znotraj votline in je trenje z votlinami minimalno (nekaj bom moral še raziskati).

Če ste dokončali te korake, verjetno že imate svojo različico te vodne črpalke. Upam, da ste uživali tako kot jaz.

Posodobitev: Stl datoteke tega projekta ponujam tistim, ki imajo 3D tiskalnik. Hvala Melman2 za predlog.

Podprvak v izzivu Magneti