پمپ آب همراه مغناطیسی: 10 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:52

در این دستورالعمل نحوه ساخت پمپ آب با اتصال مغناطیسی را توضیح خواهم داد.

در این پمپ آب هیچ ارتباط مکانیکی بین پروانه و محور موتور الکتریکی وجود ندارد که باعث کارکرد آن می شود. اما چگونه این امر محقق می شود و چه چیزی باعث شد که من این راه حل را ارائه دهم؟ این امر با بکارگیری اصل جاذبه و دافعه که به طور طبیعی بین آهن ربا رخ می دهد ، امکان پذیر بود. من برای انجام این پروژه انگیزه داشتم زیرا به یک پمپ آب مدولار نیاز داشتم ، که به راحتی می توانم برخی از ویژگی های آن مانند شکل تیغه های پروانه ، شعاع آن ، انواع مواد و غیره را تغییر دهم و نتایج حاصل از آنها را بررسی کنم. تغییرات ، حفظ موتور الکتریکی و ولتاژ یکسان. در ابتدا ، ساخت پمپ های گریز از مرکز سنتی را شروع کردم ، اما با مشکلات متعددی از نشت آب (بین شافت موتور الکتریکی و پروانه) روبرو شدم. به طور تصادفی این روزها YouTuber GreatScott (آزمایش کننده بزرگ و من او را تحسین می کنم) مشکلات مشابهی را داشت که در این ویدیو بیان شده است.

اگر آهن ربا به شفت موتور الکتریکی و همچنین در پروانه متصل شده باشد ، شاید بتوان آن را چرخاند و آب را به حرکت در آورد ، حتی اگر اتصال مکانیکی وجود نداشته باشد. این ایده چیزی بود که علاقه من را به انجام این پروژه برانگیخت و امیدوارم برای شما مفید واقع شود.

تجربه ای که در طول تکمیل این پروژه به دست آوردم به من این امکان را داد که نتیجه بگیرم که کاربردهای عملی زیادی برای این اصول نه تنها در زمینه پمپ های هیدرولیک وجود دارد.

تدارکات

سلب مسئولیت: این لیست شامل پیوندهای وابسته است ، هنگامی که با استفاده از پیوند وابسته ثبت نام می کنید ، کمیسیون کمی دریافت می کنم. این به طور مستقیم از شرکت می آید و به هیچ وجه بر شما تأثیر نمی گذارد. این پیوندهای وابسته به من امکان می دهد توسعه پروژه های جدید را ادامه دهم. با تشکر.

• ورق پلکسی گلاس حداقل 200 میلی متر در 150 میلی متر ، ضخامت 6 میلی متر (برای ایجاد حفره پروانه و کوپلر موتور الکتریکی استفاده می شود).
• دو ورق پلکسی گلاس 80 در 80 میلی متر ، ضخامت 4.5 میلی متر (برای ساخت پروانه و نگهدارنده آهنربای موتور DC استفاده می شود).
• ورق پلکسی گلاس 200 میلی متر در 150 میلی متر ضخامت 4 میلی متر (برای نصب موتورهای الکتریکی).
• دو پیچ M3 به طول 8 میلی متر و مهره های مربوطه (برای اتصال موتور الکتریکی با کوپلر).
• شش پیچ M4 به طول 20 میلی متر و 2 مهره مربوطه (برای اتصال بالا و پایین حفره های پروانه).
• دو مهره فاصله M4 به طول 18 میلی متر.
• دو کانکتور زنانه از نوع موز برای شاسی
• دو رابط نوع موز مردانه
• یک کلید تغذیه
• یک موتور الکتریکی با قطر 40 میلی متر و طول 55 میلی متر ، جریان مستقیم 24 ولت (DC) با شفت قطر 5 میلی متر
• چسب فوری ، اپوکسی یا مشابه آن.
• آهنرباهای نئودیمیوم به طول 12 میلی متر ، ضخامت 2 میلی متر و عرض 4 میلی متر.
• لحیم کاری برقی و کابل برای اتصالات الکتریکی.
• نشانگر مشکی دائمی.
• پیچ گوشتی ها.
• انبر
• قطب نما
• دستگاه فرز CNC با مساحت کار حداقل 300 میلی متر در 200 میلی متر.

• برش 1.5 میلی متری انتهای میل

• شلنگ آب انعطاف پذیر با قطر خارجی 8 میلی متر و طول حداقل 250 میلی متر.
• ظروف آب
• بندهای کابل.
• منبع جریان مستقیم 19 ولت یا 24 ولت

مرحله 1: حذف مغناطیس و شناسایی قطبیت

آهنرباهای مورد استفاده در این پروژه از موتور DC بدون برس استخراج شد. با کمک یک پیچ گوشتی تخت من فشار کمی روی پایه آهنرباها قرار دادم و یکی یکی موفق به برداشتن آنها شدم. در ابتدا فکر می کردم این کار بسیار سخت خواهد بود ، اما حقیقت این است که چنین نبود. در پایان مجموعه ای از آهن ربا را دریافت خواهید کرد که بر اساس اصل قطب های مخالف جذب شده و به طور یکسان حذف می شوند. با کمک قطب نما شروع به علامت گذاری قطب های هر آهنربا به طور جداگانه کنید. اگر بر روی هر آهن ربا یک برش خیالی و افقی ایجاد کنید ، در این نوع آهنربا یک صورت شمالی و جنوبی دیگر خواهد بود.

مرحله 2: ماشینکاری پرتاب کننده

پروانه با نگهدارنده آهن ربا از یک تکه 80 میلی متر پلکسی گلاس ساخته شده است. این امر نیاز به برش دو طرفه داشت. در برش همه قطعات از فرز فرز ENDMILL با قطر 1.5 میلی متر استفاده شد. ورق های پلکسی همیشه بزرگتر از برش هایی هستند که باید انجام شوند تا بتوانید آن را به درستی روی میز کار خود ثابت کرده و حاشیه ای برای آن باقی بگذارید.

روشی که من استفاده کردم روش زیر بود:

ابتدا حفره های آهن ربا ساخته می شود و یک حفره از فاصله 5 میلی متر در 5 میلی متر از مبدأ محور مختصات پلکسی و دستگاه CNC قرار می گیرد.

دوم ، یک برش مربع 50 میلی متر در 50 میلی متر در تمام عمق مواد ایجاد می شود و در نتیجه قطعه را جدا می کند.

ثالثاً قطعه برعکس شده و با چسب فوری در همان موقعیتی که در برش اول اشغال کرده بود ، چسبانده می شود ، اما طرف مقابل آن رو به بالا است (از علامت های احتمالی برش خورده در جدول قراضه استفاده کنید. با کمک مرجع تأیید می شود سوراخی که قطعه در موقعیت صحیح گیر کرده است (اگر موقعیت X = 5mm ، Y = 5mm و Z = 0 در نرم افزار کنترل دستگاه CNC شما اجرا شده باشد ، باید دقیقاً با ابتدای سوراخ مرجع مطابقت داشته باشد).

چهارم ، برش پره های پروانه انجام می شود و سوراخ مرکزی و از طریق قطر 5 میلی متر ایجاد می شود.

پنجم برش گرد به کل قطعه اجرا می شود و از بقیه مواد پلکسی جدا می شود

مرحله 3: آهن ربا را به پروانه بچسبانید

آیا مرحله 1 را هنگامی که قطبیت آهنرباها را تشخیص دادیم به خاطر دارید؟ اکنون زمان استفاده از این دانش فرا رسیده است. مقدار کمی چسب فوری را در اولین حفره آهنربا و سپس اولین آهن ربا قرار دهید. آن را چند ثانیه در همان حالت نگه دارید تا چسب کار کند. بسته به نحوه قرار دادن آهنربا ، رو به شمال یا جنوب رو به بالا خواهید داشت ، آهن ربا بعدی با روبه رو به بالا حرکت می کند. لطفاً تأیید کنید که این کار را به درستی انجام می دهید ، برای پیشرفت موفقیت آمیز این پروژه ضروری است.

در پایان و پس از 6 بار تکرار مرحله قبلی ، باید چیزی بسیار شبیه به عکسی که در اینجا نشان می دهم مشاهده کنید.

اگر قطب آهنرباها متناوب هستند ، دوباره با کمک قطب نما بررسی کنید. نباید دو مغناطیس با همان دوقطبی تنظیم شده باشد.

مهم است که روشن کنیم که آهن ربا نباید از سطح پلکسی بیشتر باشد ، بنابراین مقدار چسب مورد استفاده باید متوسط باشد.

مرحله 4: ماشینکاری نگهدارنده آهنربای موتور DC

نگهدارنده آهنربای موتور DC از قطعه پلکسی گلاس 80 میلی متر ساخته شده است. نگهدارنده آهنربای موتور DC مسئول انتقال گشتاور به پروانه در هنگام تعامل مغناطیسی با پروانه است. ابتدا برش های حفره برای آهن ربا و حفره مرکزی اجرا می شود ، سپس برش دایره ای خارجی نیز باید انجام شود. در مورد من ، محور موتور 0.5 میلی متر پخ داشت و در طراحی بردار مورد توجه قرار گرفت. در صورتی که موتور الکتریکی مورد استفاده شما فاقد آن است ، از حلقه بردار 5 میلی متری که در مرحله آخر یافت می شود ، استفاده کنید.

مرحله 5: آهنربا را به دارنده آهنربا بچسبانید

همان اصولی که در مرحله 3 بیان شده است در اینجا کاربرد دارد. مقدار کمی چسب فوری را در اولین حفره آهنربا و سپس اولین آهن ربا قرار دهید. آن را چند ثانیه در همان حالت نگه دارید تا چسب کار کند. بسته به نحوه قرار دادن آهنربا ، رو به شمال یا جنوب رو به بالا خواهید داشت ، آهن ربا بعدی با روبه رو به بالا حرکت می کند. توصیه های ارائه شده در مرحله 3 را دنبال کنید

مرحله 6: ماشین کشی موتور الکتریکی - پمپ آب و رفع آن

بسیار محتمل است که مجبور شوید نقاشی بردار این قطعه را بسته به ویژگی های موتور الکتریکی مورد استفاده تغییر دهید. عملکرد این قطعه این است که مجموعه پروانه را به بدنه موتور الکتریکی محکم کرده و به جداسازی بین آنها دست یابد. در مورد من ، من قطعه را از ورق پلکسی گلاس 200 میلی متر در 150 میلی متر و ضخامت 6 میلی متر از جایی که حفره های پروانه را برش دادم ، ماشین کردم. بدنه موتور الکتریکی مورد استفاده دارای دو نخ برای پیچ M3 است ، بنابراین دو سوراخ در این قطعه برای پیچ M3 و دو مورد برای M4 است.

مرحله 7: نگهدارنده MAGNET را به DC MOTOR AXLE قرار دهید

نگهدارنده آهنربای موتور DC باید محکم به شفت موتور الکتریکی و عمود بر آن متصل شود. در مورد من مناسب بود که آن را روی شفت قرار دهم ، مقداری چسب آنی روی مفصل بمالم ، 20 ثانیه منتظر بمانم و ولتاژ 5 ولت را به موتور الکتریکی وارد کنم و آنها را در دورهای کم بچرخانم و منتظر بمانم تا مونتاژ خشک شود. با این کار من موفق شدم نگهدارنده آهنربا را عمود بر محور قرار دهم. با مقدار چسب غلبه نکنید ، هنگامی که سیستم شروع به چرخش می کند ، چسب شروع به گسترش در هر طرف می کند (مراقب چشم های خود باشید)

مرحله 8: ماشین کاری براکت های موتور DC و استقرار قطعات الکتریکی

سیستم پشتیبانی که طراحی کردم بسیار ساده است و برای اتصال آن به موتور الکتریکی فقط به چهار بند کابل نیاز است. در یکی از پایه ها حفره های سوئیچ و اتصالات موز ساخته شده است. آنها از ورق پلکسی گلاس 200 میلی متر در 150 میلی متر و ضخامت 4 میلی متر بریده شدند.

مرحله 9: ماشین سازی و اتحاد مجمع ناخواسته

حفره پروانه از ورق پلکسی گلاس 200 میلی متر در 150 میلی متر ضخامت 6 میلی متر بدست آمد. نرخ تغذیه 200 میلی متر در دقیقه تعیین شد. این فرآیندی است که بیشترین زمان را مصرف می کند (حدود 25 دقیقه برای هر صورت). اگر در هر صورت متوجه شدید که برش میلگرد با قطر 1.5 میلی متر با بقایای پلاستیکی گیر می کند ، سعی کنید برش را برای این منظور با نوعی روغن چرب کنید. در ابتدا با یک واشر به مونتاژ ملحق شدم ، اما دستیابی به یک سفتی خوب پیچیده تر از آن بود که قطعات را مستقیماً به هم وصل کنم. اگر متوجه شدید که در حین کار ، هوا از طریق مفصل مکیده می شود ، سعی کنید نشت را با چسب بسیار کمی بپوشانید.

مرحله 10: اتصالات الکتریکی و مجمع نهایی

اتصالات الکتریکی بسیار ساده است:

ابتدا قطبیت صحیح را در جایی که موتور DC در جهت عقربه های ساعت می چرخد شناسایی کرده و آنها را به عنوان کابل مثبت و کابل منفی علامت گذاری کنید.

دوم ، یک اتصال الکتریکی با آهن لحیم کاری بین دوشاخه موز مثبت (قرمز) و یکی از پایه های سوئیچ قدرت برقرار کنید.

سوم ، سیم را از پای دیگر سوئیچ به سیم مثبت موتور الکتریکی بچسبانید.

چهارم ، کابل موتور DC منفی را مستقیماً به کانکتور موز منفی (سیاه) لحیم کنید.

کل مجموعه را با پیچ و مهره مربوطه وصل کنید. شلنگ را از سوراخ ایجاد شده برای این منظور وارد کرده و چسب را برای ثابت نگه داشتن آن قرار دهید. از مسدود شدن پروانه جلوگیری کنید.

نکته مهم: مغناطیس نگهدارنده DC MOTOR MAGNET و مغناطیس های غیرمستقیم باید بین 6 و 8 میلی متر جدا شوند.

اگر آنها بسیار نزدیک باشند باعث ایجاد نیروی اصطکاک بیش از حد بین پروانه و یکی از حفره های آن می شود. اگر آنها بسیار جدا شده باشند ، ممکن است برهم کنش مغناطیسی برای انتقال گشتاور لازم برای عملکرد صحیح پمپ کافی نباشد.

چیزی که من به طور تصادفی کشف کردم این است که وقتی سیستم در حال پمپاژ آب است ، به نظر می رسد که پروانه در داخل حفره "شناور" است و اصطکاک با حفره ها حداقل است (چیزی که باید در مورد آن بیشتر تحقیق کنم).

اگر این مراحل را به پایان رسانده اید ، احتمالاً نسخه مخصوص این پمپ آب را دارید. امیدوارم شما هم مثل من لذت برده باشید.

به روز رسانی: من فایل های stl این پروژه را برای کسانی که چاپگر سه بعدی دارند پیشنهاد می کنم. با تشکر از Melman2 برای پیشنهاد.

نفر دوم در چالش آهن ربا