Jak sestavit peristaltické čerpadlo vlastními rukama

Peristaltická nebo hadicová čerpadla jsou primárně navržena pro čerpání čistých, sterilních nebo agresivních kapalin, protože přicházejí do styku pouze s pružnou hadicí. Navíc nemají gumová těsnění, takže s nimi není žádný kontakt přepravovaného média.
Díky speciální konstrukci mohou také transportovat viskózní látky, protože snadno překonávají protitlak a snadno se čistí (dezinfikují).
Hlavními pracovními tělesy peristaltického čerpadla je elastická hadice ležící po obvodu pouzdra, obvykle podél oblouku, která je periodicky upínána rotačními válečky namontovanými na zvláštním pohonu.
Rotor, který se otáčí, tvoří se svými válečky sekce se zajištěnou kapalinou a postupně je pohybuje, nejprve podél sacího úseku a poté podél jeho čerpací části, což zajišťuje čerpání média. Protože je hadice vyrobena z elastického materiálu, po průchodu válci se vrací do svého původního tvaru a je připravena přijmout nový objem vody.
Čerpadla tohoto typu se používají v chemickém a potravinářském průmyslu, farmakologii, medicíně atd. V každodenním životě jsou ideální pro různé účely: čerpání mladiny v domácím pivovaru, potravinářské výrobky, jako jsou těstoviny, chlazení některé jednotky nebo organizování pohonu nástrojů, například Vrtáky.
Jaká je potřeba, možnost a vhodnost výroby peristaltické pumpy vlastníma rukama? V zásadě jej lze zakoupit v obchodě, ale obvykle je to buď mini jednotka s nízkou spotřebou pro laboratorní účely, nebo naopak velmi velká pro průmyslové použití.
Výroba takových jednotek s přechodnými charakteristikami je poměrně omezená. Proto při provádění výše uvedených úkolů v domácnosti nemusí být hadicové čerpadlo v obchodě prostě tam. Lze jej však vyrobit samostatně, zejména proto, že to nebude vyžadovat speciální nářadí a drahé materiály.

Peristaltické čerpadlo: rozšiřuje jeho koncept

Princip fungování je zapůjčen z biologických systémů. Například funguje gastrointestinální trakt lidí a zvířat. Podívejme se, jak je peristaltika implementována v technických systémech pomocí následujících videí.

Test 1: Provoz čerpadla s přívodem kapaliny nad úrovní vybití

Je ukázáno, jak peristaltické čerpadlo pracuje za příznivých podmínek v důsledku přítomnosti zpětné vody na vstupu a vakua na výstupu. Je vidět, že proces čerpání vody probíhá bez problémů, je patrná pouze pulsace, a to díky přítomnosti pouze 4 válců a malých otáček pohonu - vrtáku.

Test 2: Provoz čerpadla při překročení vypouštění nad přítokem kapaliny

Takové podmínky vyžadují, aby čerpadlo vytvořilo větší hlavu, protože kromě zajištění průtoku vody je nutné vytvořit vakuum v sacím potrubí a překonat protitlak na výstupu, který způsobí sloupec vody z čerpadla do úrovně vypouštění. V tomto případě však jednotka pracuje a poskytuje hmatatelný tok. Je vidět, že se zvýšením rychlosti pohonu (vrtačky) se také zvyšuje průtok.

Test 3: Zobrazení zařízení hadicového čerpadla

Je ukázána relativní poloha hlavních součástí a částí peristaltického čerpadla - skříně, hadice a rotoru s válečky. Je ukázán jejich poměr velikosti a vzájemné působení válců s elastickou hadicí. Je ukázán okamžik zachycení vody, jeho tlačení podél hadice a tlačení do čerpací části.
Pozornost je věnována instalaci a upevnění válečků na rotoru a rotoru ke dnu z vnějšku pomocí systému podložek a matic, jakož i hadic k pouzdru. Je ukázáno, jak se skořápka odděluje od dna.

DIY proces pro výrobu peristaltického čerpadla

Práce bude vyžadovat, kromě nástrojů a materiálů, také některé manipulační dovednosti s oběma.

Logistika

Následující seznam materiálů není závazný: můžete improvizovat a dělat, co máte. Přináším jednu z možností:

• kovový pekáč na pečení s hloubkou 75 mm a průměrem 240 mm;
• polyuretanové válce o průměru 50 mm - 4 kusy;
• silikonová hadice (průměr: vnější - 20 mm, vnitřní - 13 mm) 1500 mm dlouhá;
• plátek z tvrdého dřeva o rozměrech 100 × 100 mm a tloušťce 40–50 mm;
• 2 podložky o průměru 25 mm a 13 mm;
• 2 matice M6 T (je lepší, pokud je jedna z nich čepicí);
• šroub M6 × 75 mm;
• vruty do dřeva 6 × 20 mm - 8 kusů.

Poskytuji úplný seznam nástrojů (můžete dělat s menším počtem, nahradit některé položky za jiné se stejnými funkcemi atd.):

• lavička kladiva;
• komplexní kovové pravítko;
• vrták;
• sada vrtáků;
• Dremel (mini-vrták) s brusným kotoučem a řezným kotoučem;
• rohatkový klíč (zásuvka) o 11 mm;
• 11 mm klíč;
• vrtací stroj;
• náměstí a rámování náměstí;
• kotoučová pila nebo ruční pila.

Příprava čtvercové základny pro připevnění válečků

Toto je jedna z nejdůležitějších fází, takže musíte být extrémně přesní a přesní.
Posloupnost kroků je následující:
1. Do těla budoucího čerpadla jsme vložili čtvercový blok dřeva - pekáč, spolu s válečky (kování).
2. Určíme velikost dřevěného bloku pro instalaci všech 4 válečků. Polovina strany čtverce bude odpovídat 52,4 mm.
3. Na každou stranu dřevěného polotovaru dvakrát odložte 52,4 mm a pomocí pily vyřízněte čtverec s přídavkem.
4. Po pečlivém měření a montáži stanovíme konečnou délku strany našeho čtverce - 94,5 mm.
5. Vrtáme na vrtacím stroji uprostřed dřevěného čtverce díru malého průměru.
6. Vyvrtejte výsledný otvor do požadované velikosti.
7. Navrhujeme díru nad a pod maticemi ve tvaru T.
8. T-matice pevně zasuňte na místo. To lze provést zašroubováním a utažením pravidelných T-matic přes T-matice.
9. Dočasně vyšroubujte šroub, abyste usnadnili další krok.

Příprava a montáž válečků pro čtvercový blok

Je třeba mít na paměti, že válce, které jsme vybrali, byly určeny pro nákladní vozy, takže nejsou příliš přesné, aby mohly plnit novou funkci, která je pro ně určena. Abychom minimalizovali jejich výrobní chyby, očíslujeme boky čtverce a válce a také je připevníme k dřevěné základně tak, aby osa nýtů všech válců byla venku.
1. Pro jistotu naznačíme přední stranu dřevěného bloku.
2. Položíme jednotku lícem nahoru na vodorovný povrch. Pokud je kvůli T-matici nestabilní, vložte pod ni jednu z velkých podložek.
3. Umístíme každý váleček na strany čtvercového bloku, přičemž pozorujeme číslování.
4. Tužkou nebo fixem na stranách bloku označíme středy otvorů v konzolách válečků určených k připevnění šrouby k dřevěnému podkladu.
5. Označte otvory pod mírným úhlem tak, aby se sousední šrouby nedotýkaly. K tomu stačí vyvrtat každou díru pro rovnoměrný šroub nahoru a lichý dolů. Průměr vrtáku musí být zřetelně menší než průměr upevňovacích prvků.
6. Zašroubujte každý držák válečku na stranu pomocí šroubů a znovu zkontrolujte přesnost otvorů na držáku a v dřevěném bloku.
7. Po upevnění všech konzol se ujistěte, že spodní boční plocha konzoly se shoduje s rovinou dřevěného bloku.

Nalezení středu spodní části těla a vyvrtání díry

1. Odstraňte dno nádoby na dort. Přirozeně by měl být kulatý a plochý.
2. Pomocí kovového kompasu a dalších měřících zařízení najdeme geometrický střed kulatého dna a označíme jej značkou nebo jádrem.
3. Na označeném místě vyvrtáme otvor vrtákem nebo na vrtacím stroji, protože materiál dna je poměrně tenký.
4. Vyhlaďte výsledný otvor dremelem a vhodnými tryskami.

Instalace rotoru s válečky na skříni

1. Do centrálního otvoru dřevěného bloku zasuneme šroub s maticí ve tvaru písmene T shora. Mezi blok a spodní část skříně instalujeme jednu nebo dvě široké a malé podložky.
2. Protáhněte šroub kovovým dnem skříně.
3. Nasaďte velké a malé podložky na konec šroubu.
4. První matici otočíme tak, že stlačuje pouze velkou podložku. To umožní, aby se šroub volně otáčel. Na první z nich navíjíme druhou, dokud se nedotknou. Potom odšroubujeme horní matici a držíme spodní. Výsledkem je druh zámku, který nezasahuje do otáčení šroubu, ale současně mu brání v pohybu v podélném směru. Je lepší, když je druhá matice spojkou.
5. Nyní je na svém místě nainstalován rotor se čtyřmi válci.

Příprava otvorů v těle pro pružnou hadici

Jeden z hlavních prvků peristaltického čerpadla - ohebná hadice, musí mít vstup do pouzdra a výstup z něj.
1. Vyberte místo pro otvory na boku pouzdra. Měly by být umístěny níže v rovině, ve které hadice leží v pouzdru, a v radiálním směru - v polohách 10 a 2 (jako na hodinovém ciferníku) vzhledem k zámku (12 na hodinovém číselníku).
2. Nakreslete na vyznačená místa značkovačem nebo rýhovačem obdélníkový obrys děr.
3. Vystřihněte otvory podle označení pomocí dremelu a vhodného disku, přičemž nezůstanou oříznuty pouze svislé nejdále od hradu.
4. Mírně ohněte „jazýčky“.
5. Broušíme konturu otvorů a „jazyků“.
6. Protáhněte konce hadice přes vytvořené otvory.
7. Připojte hadici k „jazýčkům“ pomocí plastových svorek.

Nastavení a testování čerpadla

Naše peristaltická domácí pumpa je v zásadě připravena k provozu.
1. Ujistěte se, že hadice leží podél boční stěny krytu a uchopte válečky.
2. Zámek zacvakneme, poté, co jsme se ujistili, že dno spadlo do drážky na boční zdi.
3. Rotujte několikrát ručně a zjistěte, že všechny vzájemně spolupracující části čerpadla pracují podle očekávání.

Kontrola čerpadla v činnosti

Za tímto účelem je sací konec ohebné hadice předem naplněné vodou spuštěn do nádoby na vodu. Použitím vhodného adaptéru působíme na rotor přes T-matici, předem jsme stanovili potřebný směr otáčení, nejprve pomalu, pak postupně, zvyšováním rychlosti.
Správně a účinně sestavené čerpadlo začne sát vodu z jedné nádrže a pumpovat ji do druhé.

Vylepšení čerpadla

S první verzí peristaltického čerpadla můžete experimentovat. Jako pohon použijte například elektrický převodový motor namísto vrtáku.
Zkontrolujte, jak přenos mladiny ovlivní výkon a spolehlivost čerpadla. Je také dobré zkusit vyrobit jednotlivé díly z různých materiálů.
Peristaltická pumpa vám dává příležitost být kreativní a otevírá nové způsoby, jak ji vylepšit.
Původní článek v angličtině