Magnetiliselt ühendatud veepump: 10 sammu (piltidega)

2024 Autor: John Day | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-30 08:46

Selles JUHENDIS selgitan, kuidas tegin magnetühendusega veepumba.

Selles veepumbas puudub tiiviku ja elektrimootori telje vahel mehaaniline ühendus, mis paneb selle tööle. Aga kuidas seda saavutada ja mis ajendas mind seda lahendust pakkuma? See oli võimalik, rakendades magnetite vahel looduslikult esineva tõmbe ja tõrjumise põhimõtet. Olin selle projekti elluviimiseks motiveeritud, kuna vajasin modulaarset veepumpa, mille abil saaksin hõlpsalt muuta mõningaid selle omadusi, nagu tiiviku labade kuju, raadius, materjalitüübid jne, ja kontrollida nendest saadud tulemusi muutub, säilitades sama elektrimootori ja pinge. Algul alustasin traditsiooniliste tsentrifugaalpumpade ehitamist, kuid silmitsi seisatasin mitme veelekke probleemiga (elektrimootori võlli ja tiiviku vahel). Juhuslikult on nendel päevadel YouTuber GreatScottil (suurepärane eksperimenteerija ja keda ma imetlen) olnud sarnaseid probleeme, nagu selles videos öeldud.

Kui elektrimootori võllile ja ka tiivikule on kinnitatud magnetid, võib see olla pööratav ja veetav, isegi kui mehaanilist ühendust pole. See idee tekitas minus huvi selle projekti elluviimiseks, mis loodetavasti on teile kasulik.

Selle projekti valmimisel saadud kogemused on võimaldanud mul järeldada, et nende põhimõtete jaoks on palju praktilisi rakendusi mitte ainult hüdropumpade valdkonnas.

Tarvikud

Vastutusest loobumine: see loend sisaldab sidusettevõtte linke. Kui registreerute sidusreklaamija lingi abil, teenin ma väikese vahendustasu. See tuleb otse ettevõttelt ega mõjuta teid niikuinii. Need sidusettevõtte lingid võimaldavad mul jätkata uute projektide väljatöötamist. Tänan.

• Vähemalt 200 mm kuni 150 mm paksune 6 mm paksune pleksiklaasist leht (kasutatakse tiiviku õõnsuste ja elektrimootori haakeseadise valmistamiseks).
• Kaks 80–80 mm pleksiklaasi lehte, paksus 4,5 mm (kasutatakse tiiviku ja alalisvoolumootorite magnetihoidiku valmistamiseks).
• Pleksiklaasist leht 200 mm x 150 mm 4 mm paksune (elektrimootorite kinnituste jaoks).
• Kaks 8 mm pikkust M3 kruvi ja vastavad mutrid (elektrimootori ühendamiseks haakeseadisega).
• Kuus M4 kruvi pikkusega 20 mm ja 2 vastavat mutrit (tiiviku õõnsuste ülemise ja alumise liite jaoks).
• Kaks 18 mm pikkust M4 vaherõngast.
• Kaks naissoost banaanipistikut šassii jaoks
• Kaks isast banaanitüüpi pistikut
• Toitelüliti.
• Elektrimootor läbimõõduga 40 mm ja pikkusega 55 mm, 24 V alalisvool (DC) koos 5 mm läbimõõduga võlliga
• Kiirliim, epoksü vms.
• Neodüümmagnetid 12 mm pikad, 2 mm paksused ja 4 mm laiad.
• Elektriline jootekolb ja kaablid elektriühenduste jaoks.
• Pidev must marker.
• Kruvikeerajad.
• Tangid
• Kompass.
• CNC freespink tööpinnaga vähemalt 300 mm kuni 200 mm.

• Lõikur 1,5 mm lõikur

• Painduv veevoolik 8 mm välisläbimõõduga ja vähemalt 250 mm pikk.
• Veemahutid
• Kaablisidemed.
• 19V või 24V alalisvooluallikas

1. samm: MAGNETIDE EEMALDAMINE JA POLAARSUSE TUNNISTAMINE

Selles projektis kasutatud magnetid ekstraheeriti harjadeta alalisvoolumootorist. Lameda kruvikeeraja abil avaldasin magnetite alusele veidi survet ja ükshaaval õnnestus need maha võtta. Alguses arvasin, et see saab olema väga raske, kuid tõde on see, et ei olnud. Lõppkokkuvõttes saate magnetite komplekti, mis on paigutatud vastavalt põhimõttele Vastaspoolid on atraktiivsed ja võrdsed. Kompassi abil hakkate iga magneti pooluseid eraldi tähistama. Kui teete mõlemale kujuteldava ja horisontaalse lõike, on seda tüüpi magnetite üks nägu PÕHJA ja teine LÕUNA

2. samm: IMPELLERI TÖÖTLEMINE

Magnetihoidjaga tiivik on valmistatud ühest tükist 80 mm ja 80 mm pleksiklaasist. See nõudis kahepoolsete lõikude tegemist. KÕIKIDE tükkide lõikamisel kasutati 1,5 mm läbimõõduga freesi ENDMILL. Pleksiklaasist lehed on ALATI suuremad kui tehtavad lõiked, et saaksite selle õigesti oma töölaua külge kinnitada, jättes sellele varu.

Minu kasutatav meetod oli järgmine:

Kõigepealt tehakse magnetite õõnsused ja läbiv auk, mis asub pleksiklaasi ja CNC -masina koordinaattelje alguspunktist 5 mm x 5 mm kaugusel.

Teiseks tehakse kogu materjali sügavusele 50 x 50 mm ruudukujuline lõige, eemaldades seeläbi tüki.

Kolmandaks, tükk pööratakse ümber ja liimitakse kiirliimiga samasse asendisse, kus see oli esimesel lõikamisel, kuid vastaskülg ülespoole (kasutage lõikuri tabelis olevaid lõikuri võimalikke märke. Seda kontrollitakse viite abil auk, et detail oli õigesse asendisse kinni jäänud (kui teie CNC -masina juhtimistarkvaras täidetakse asend X = 5 mm, Y = 5 mm ja Z = 0, peab see täpselt kattuma võrdlusava algusega).

Neljandaks, tiiviku uimede lõikamine viiakse läbi ja tehakse 5 mm läbimõõduga kesk- ja läbiv auk.

Viiendaks tehakse ümmargune lõikamine kogu tükile ja see eraldatakse ülejäänud pleksiklaasist

Samm: liimige magnetid tiiviku külge

Kas mäletate 1. sammu, kui tuvastasime magnetite polaarsuse? Nüüd on aeg neid teadmisi kasutada. Asetage väike kogus kiirliimi magnetite esimesse õõnsusse ja seejärel esimene magnet. Hoidke seda selles asendis mõni sekund, kuni liim töötab. Sõltuvalt sellest, kuidas olete magneti paigutanud, on teil PÕHJA- või LÕUNA -pool näoga ülespoole, järgmine magnet läheb vastupidi, ülespoole. KONTROLLIGE, ET TEETATE SEE ÕIGESTI, SEE ON PROJEKTI EDUKA ARENGU jaoks ülioluline.

Lõpus ja pärast eelmise sammu kordamist 6 korda peaksite nägema midagi väga sarnast minu siin näidatud fotoga.

Kontrollige kompassi abil uuesti, kas magnetid vahelduvad polaarsusega. KAHE MAGNETI EI TOHI OLLA ÜHE POOLAARSUSEGA.

Oluline on selgitada, et magnetid ei tohiks ületada pleksiklaasi pinda, seega peaks liimi kogus olema mõõdukas.

Samm: alalisvoolumootoriga magnetihoidiku töötlemine

Alalisvoolumootorite magnetihoidik loodi 80 mm tükkist 80 mm pleksiklaasist. Alalisvoolumootori magnetihoidja vastutab pöördemomendi edastamise eest tiivikule, kui see sellega magnetiliselt interakteerub. Esmalt teostatakse magnetite õõnsuste ja keskse õõnsuse lõiked, seejärel tuleb teha ka väline ümmargune lõikamine. Minu puhul oli mootori võllil 0,5 mm faasimine ja seda arvestati vektorjoonisel. Juhul, kui teie kasutataval elektrimootoril seda pole, kasutage viimases etapis leitud 5 mm vektorringi.

Samm: liimige magnetid magnetihoidiku külge

Samad põhimõtted, mis on välja toodud 3. etapis, kehtivad ka siin. Asetage väike kogus kiirliimi magnetite esimesse õõnsusse ja seejärel esimene magnet. Hoidke seda selles asendis mõni sekund, kuni liim töötab. Sõltuvalt sellest, kuidas olete magneti paigutanud, on teil PÕHJA- või LÕUNA -pool näoga ülespoole, järgmine magnet läheb vastupidi, ülespoole. Järgige 3. sammus esitatud soovitusi

6. samm: ELEKTRIMOOTORI SIDURI TÖÖTLEMINE - VEEPUMP JA Fikseerimine

On väga tõenäoline, et peate selle tüki vektorjoonise teisendama sõltuvalt kasutatava elektrimootori omadustest. Selle tüki ülesanne on kinnitada tiiviku komplekt elektrimootori korpuse külge, saavutades nende vahelise eraldatuse. Minu puhul töödeldi tükk 200 mm x 150 mm ja 6 mm paksusest pleksiklaasist lehest, kust lõikasin tiiviku õõnsused. Kasutatava elektrimootori kerel on kaks keerme M3 kruvide jaoks, nii et kaks selle detaili auku on mõeldud M3 kruvide ja kaks M4 jaoks.

Samm 7: PANE MAGNETIHOIDIK DC -MOOTORITELGELE

Alalisvoolumootori magnetihoidik peab olema kindlalt elektrimootori võlli külge kinnitatud ja selle suhtes täiesti risti. Minu puhul oli see mugav paigutada see võllile, kanda vuugile mõni hetkliim, oodata 20 sekundit ja rakendada elektrimootorile 5 V pinge, pannes need pöörlema madalatel pööretel ja ootama, kuni seade kuivab. Sellega õnnestus mul magnetihoidja teljega risti teha. ÄRGE KASUTAGE LIIMI KOGUSEGA, KUI SÜSTEEM ALGAB LIIMI PÖÖRDAMISEKS, hakkab levima igal pool (HOOLI SILMI)

8. samm: alalisvoolumootorite klambrite töötlemine ja elektrikomponentide paigutamine

Minu kavandatud tugisüsteem on üsna lihtne ja selle elektrimootori külge kinnitamiseks on vaja ainult nelja kaablisidet. Ühes aluses tehti lüliti ja banaanipistikute õõnsused. Need lõigati 200 x 150 mm ja 4 mm paksusest pleksiklaasist lehest.

9. etapp: IMELIKU KOKKULEPPI TÖÖTLEMINE JA LIIT

Tööratta õõnsused saadi 200 mm ja 150 mm paksusest 6 mm paksusest pleksiklaasist lehest. SÖÖTAMISEKS määrati 200 mm minutis. See protsess võtab kõige rohkem aega (umbes 25 minutit näo kohta). Kui märkate igal juhul, et 1,5 mm läbimõõduga frees hakkab plastpuru külge kinni jääma, proovige lõikurit selleks otstarbeks õlitada. Alguses liitusin koostihendiga tihendiga, kuid hea tiheduse saavutamine oli keerulisem kui siis, kui ühendasin tükid otse. Kui märkate, et töötamise ajal imetakse õhk läbi liigendi, proovige leke katta väga väikese liimiga.

10. etapp: ELEKTRIÜHENDUSED JA LÕPUKOKKUPANEK

Elektriühendused on väga lihtsad:

Esmalt tehke kindlaks õige polaarsus, kus alalisvoolumootor pöörleb päripäeva, ja märkige need positiivseks ja negatiivseks kaabliks.

Teiseks looge jootekolviga elektriühendus positiivse banaanipistiku (punane) ja ühe toitelüliti jala vahel.

Kolmandaks jootke juhtme lüliti teisest jalast elektrimootori positiivse juhtmega.

Neljas jootke alalisvoolumootori negatiivne kaabel otse negatiivse banaanipistiku külge (must).

Ühendage kogu komplekt vastavate kruvide ja mutritega. Viige voolik läbi selleks loodud augu ja asetage liim selle hoidmiseks. Vältige tiiviku ummistumist.

Oluline märkus: alalisvoolumootori magnetihoidja magnetid ja imelised magnetid peavad olema eraldatud 6 ja 8 mm vahel.

Kui need on väga lähedal, põhjustab see tiiviku ja ühe selle õõnsuse vahel liigset hõõrdejõudu. Kui need on väga eraldatud, ei pruugi magnetiline koostoime olla piisav, et edastada pumba õigeks tööks vajalik pöördemoment.

Midagi, mida ma kogemata avastasin, on see, et kui süsteem pumpab vett, näib tiivik õõnsuse sees "hõljuvat" ja hõõrdumine õõnsustega on minimaalne (ma pean seda lähemalt uurima).

Kui olete need toimingud lõpetanud, on teil tõenäoliselt juba oma variant sellest veepumbast. Loodan, et teile meeldis see sama palju kui mulle.

Värskendus: pakun selle projekti stl -faile neile, kellel on 3D -printer. Tänan Melman2 soovituse eest.

Magnetite väljakutse teine koht