Благодарение на специалния си дизайн те могат да се използват и за транспортиране на вискозни вещества, тъй като могат лесно да преодолеят обратното налягане и лесно се почистват (дезинфекцират).
Основните работни части на перисталтичната помпа са еластичен маркуч, разположен около периметъра на корпуса, обикновено в дъга, който периодично се притиска от въртящи се ролки, монтирани на специално задвижване.
Роторът, въртящ се, със своите ролки образува зони с уловена течност и постепенно ги премества първо по смукателната част, а след това по нагнетателната част, което осигурява изпомпване на средата. Тъй като маркучът е изработен от еластичен материал, след преминаване през ролките той се връща в първоначалната си форма и отново е готов да приеме нов обем вода.
Помпите от този тип се използват в химическата и хранително-вкусовата промишленост, фармакологията, медицината и др.В ежедневието те са идеални за различни цели: изпомпване на мъст в домашна пивоварна, хранителни продукти като тестени изделия, охлаждане на единица или организиране на задвижването на инструмент, например бормашина.
Каква е необходимостта, възможността и осъществимостта да направите перисталтична помпа със собствените си ръце? По принцип може да се купи в магазин, но обикновено това са или миниагрегати с ниски дебити за лабораторни цели, или, обратно, много големи за промишлени цели.
Производството на такива единици с междинни характеристики е доста ограничено. Следователно, за изпълнение на горните домакински задачи, помпата за маркуч може просто да не се предлага в магазина. Но можете да го направите сами, особено след като това не изисква специални инструменти и скъпи материали.
Перисталтична помпа: разширяване на нашето разбиране за нея
Принципът на действието му е заимстван от биологичните системи. Така работи например стомашно-чревният тракт на хората и животните. Нека да видим как се прилага перисталтиката в техническите системи, използвайки следните видеоклипове.
Тест 1: Работа на помпата при изтегляне на течност над нивото на изпускане
Показано е как работи перисталтичната помпа при благоприятни условия поради наличието на налягане на входа и вакуум на изхода. Вижда се, че процесът на изпомпване на водата протича безпроблемно, забелязва се само пулсация, поради наличието на само 4 ролки и ниска скорост на задвижването - свредлото.
Тест 2: Работа на помпата, когато нивото на изпускане надвишава приема на течност
Такива условия изискват помпата да генерира по-голямо налягане, тъй като в допълнение към осигуряването на потока на водата е необходимо да се създаде вакуум в смукателната тръба и да се преодолее обратното налягане на изхода, което води до колона вода от помпата нивото на разреждане. Но дори и в този случай устройството работи и осигурява осезаемо захранване. Вижда се, че с увеличаване на скоростта на задвижване (бормашина) се увеличава и консумацията.
Тест 3: Показване на устройството на маркуч помпа
Демонстрира се взаимното разположение на основните възли и части на перисталтичната помпа - корпус, маркуч и ротор с ролки. Показано е тяхното съотношение на размерите и взаимодействието на ролките с еластичния маркуч. Демонстриран е моментът на улавяне на вода, прокарването й през маркуча и избутването й в изпускателната част.
Обърнато е внимание на монтажа и закрепването на ролките на ротора и ротора към дъното отвън чрез система от шайби и гайки, както и маркучи към тялото. Показано е как черупката се отделя от дъното.
Процесът на създаване на перисталтична помпа със собствените си ръце
Работата ще изисква, в допълнение към инструменти и материали, някои умения за работа с двете.
Логистична поддръжка
Списъкът с материали по-долу не е задължителен; можете да импровизирате и да се справите с това, което имате. Ето един от вариантите:
- метална форма за торта с дълбочина 75 мм и диаметър 240 мм;
- полиуретанови ролки с диаметър 50 мм - 4 броя;
- силиконов маркуч (диаметър: външен – 20 мм, вътрешен – 13 мм) с дължина 1500 мм;
- парче твърда дървесина с размери 100 × 100 mm и дебелина 40-50 mm;
- 2 шайби с диаметър 25 мм и 13 мм;
- 2 Т-образни гайки M6 (по-добре е една от тях да е съединителна);
- болт M6×75 mm;
- винтове за дърво 6×20 мм – 8 бр.
Ето пълен списък с инструменти (можете да минете с по-малко, да замените някои позиции с други със същите функции и т.н.):
- настолен чук;
- сложен метален владетел;
- пробивна машина;
- комплект свредла;
- Dremel (мини бормашина) с шлифовъчно колело и режещ диск;
- тресчотка (накрайник) 11 мм;
- гаечен ключ 11 мм;
- бормашина;
- квадрат и рамкиращ квадрат;
- циркуляр или ръчен трион.
Подготовка на квадратната основа за закрепване на ролките
Това е един от най-критичните етапи, така че трябва да бъдете изключително точни и внимателни.
Последователността на етапа е следната:
1. Поставете квадратно парче дърво в тялото на бъдещата помпа - съд за печене, заедно с ролки (монтаж).
2. Определете размера на дървения блок, за да монтирате всичките 4 ролки. Половината от страната на квадрата ще съответства на 52,4 mm.
3. Отделете 52,4 mm от всяка страна на дървения детайл и изрежете квадрат с надбавка с помощта на трион.
4. След внимателни измервания и напасване, определяме крайната дължина на страната на нашия квадрат - 94,5 мм.
5. С помощта на бормашина пробийте малък отвор с диаметър в центъра на дървения квадрат.
6. Пробийте получения отвор до необходимия размер.
7. Правим дупка отгоре и отдолу за Т-образните гайки.
8. Поставете T-гайките плътно на място. Това може да стане чрез завинтване и затягане на обикновени T-гайки върху тях.
9. Развийте временно болта, за да улесните следващата стъпка.
Подготовка и монтаж на ролки за квадратен блок
Едно нещо, което трябва да имате предвид е, че колелцата, които избрахме, бяха предназначени за използване на товарни колички, така че не са много прецизни, за да изпълняват новата си функция. За да сведем до минимум грешките при тяхното производство, ние номерираме страните на квадрата и ролките, а също така ги закрепваме към дървената основа, така че осите на нитове на всички ролки да са отвън.
1. За да бъдем конкретни, маркирайте предната страна върху дървен блок.
2. Поставете блока с лицето нагоре върху хоризонтална повърхност. Ако е нестабилна поради Т-гайката, поставете една от големите шайби под нея.
3. Поставете всеки видеоклип отстрани на квадратния блок, като спазвате номерацията.
4. Маркирайте с молив или маркер отстрани на блока центровете на отворите в ролковите скоби, предназначени за закрепване с винтове към дървена основа.
5. Използвайки маркировките, правим дупки под лек ъгъл, така че съседните винтове да не се докосват. За целта е достатъчно да пробиете всеки отвор за четния винт нагоре, а за нечетния - надолу. Диаметърът на свредлото трябва да бъде ясно по-малък от диаметъра на крепежните елементи.
6. Закрепваме всяка ролкова скоба отстрани с винтове, като отново проверяваме дали дупките на скобата и в дървения блок съвпадат точно.
7. След като закрепите всички скоби, трябва да се уверите, че долната странична повърхност на скобата съвпада с равнината на дървения блок.
Намиране на центъра на дъното на кутията и пробиване на дупка
1. Отстранете дъното на формата за торта. Естествено, тя трябва да е кръгла и плоска.
2. С помощта на метален компас и други измервателни устройства намираме геометричния център на кръглото дъно и го маркираме с маркер или ядро.
3.На маркираното място пробиваме дупка с бормашина или бормашина, като се има предвид, че материалът на дъното е доста тънък.
4. Изгладете получения отвор с Dremel и подходящи приставки.
Монтиране на ротора с ролки върху корпуса
1. Поставете болт с T-гайка отгоре в централния отвор на дървения блок. Инсталираме една или две широки и малки шайби между блока и дъното на корпуса.
2. Прекарайте болта през металното дъно на корпуса.
3. Поставете голяма и малка шайба в края на болта.
4. Затегнете първата гайка, така че да притиска само голямата шайба. Това ще позволи на болта да се върти свободно. Навиваме втория върху първия, докато се докоснат. След това развийте горната гайка, като държите долната. Резултатът е един вид ключалка, която не пречи на въртенето на болта, но в същото време не му позволява да се движи в надлъжна посока. По-добре е втората гайка да е съединителна.
5. Сега роторът с четири ролки е монтиран на правилното му място.
Подготовка на отвори в корпуса за гъвкав маркуч
Един от основните елементи на перисталтичната помпа, гъвкавият маркуч, трябва да има вход към и извън корпуса.
1. Изберете място за дупките отстрани на кутията. Те трябва да са разположени надолу в равнината, в която шлаухът лежи в корпуса, а в радиална посока - на позиции 10 и 2 (като на циферблата на часовника) спрямо ключалката (12 на циферблата на часовника).
2. На обозначените места с маркер или писец очертайте правоъгълен контур на дупките.
3. С помощта на Dremel и подходящ диск изрежете дупките според маркировките, като оставите неизрязана само вертикалата, която е най-отдалечена от ключалката.
4. Леко огънете „езиците“ навън.
5. Шлайфайте контура на дупките и „езиците“.
6.Прекарваме краищата на маркуча през направените дупки.
7. Прикрепете маркуча към „езиците“, като използвате пластмасови скоби.
Регулиране и тестване на помпата
По принцип нашата домашна перисталтична помпа е готова за употреба.
1. Уверете се, че маркучът лежи покрай страничната стена на корпуса и се увива около ролките.
2. Щракнете ключалката, като се уверите, че дъното пасва в жлеба на страничната стена.
3. Завъртаме ротора няколко пъти на ръка и установяваме, че всички взаимодействащи части на помпата работят според очакванията.
Проверка на помпата в действие
За да направите това, спуснете смукателния край на гъвкавия маркуч, предварително напълнен с вода, в съд с вода. Използвайки подходящия адаптер, ние въздействаме на ротора през T-гайката, като предварително сме установили необходимата посока на въртене, първо бавно, след това постепенно увеличавайки скоростта.
Правилно и ефективно сглобената помпа ще започне да изсмуква вода от един контейнер и да я изпомпва в друг.
Подобряване на помпата
Можете да експериментирате с първата версия на перисталтичната помпа. Например, използвайте електрически мотор-редуктор като задвижване вместо бормашина.
Проверете как изпомпването на гореща мъст ще повлияе на производителността и надеждността на помпата. Също така е добра идея да опитате да направите отделни части от различни материали.
Накратко, перисталтичната помпа ви дава възможност да бъдете креативни и открива нови начини за нейното подобряване.
Оригинална статия на английски език
