Як зібрати перистальтический насос своїми руками

Перистальтические або шлангові насоси в основному призначені для перекачування чистих, стерильних або агресивних рідин, так як вони стикаються лише з пружним шлангом. До того ж, в них немає гумових ущільнень, тому відсутній контакт переміщуваного середовища з ними.
Завдяки особливій конструкції з їх допомогою можна транспортувати і в'язкі субстанції, оскільки вони без зусиль долають засунений і легко очищаються (дезінфікуються).
Основними робочими органами перистальтичного насоса є пружний шланг, що лежить по периметру корпусу зазвичай по дузі, який періодично пережимається обертовими роликами, закріпленими на спеціальному приводі.
Ротор, обертаючись, своїми роликами утворює виборчі дільниці з замкненими рідиною і поступово переміщує їх, спочатку по всмоктуючому ділянці, а потім по його нагнітаючої частини, що забезпечує перекачування середовища. Оскільки шланг виготовляється з пружного матеріалу, він, після проходження роликів, знову повертається до своєї первісної форми і знову готовий до прийому нового обсягу води.
Насоси цього типу знаходять застосування в хімічній і харчовій промисловості, фармакології, медицині і т. Д. У побуті вони відмінно підійдуть для різних цілей: перекачування сусла в домашній пивоварні, харчових продуктів типу пасти, охолодження якого-небудь агрегату або організації приводу інструменту, наприклад , дрилі.
Яка необхідність, можливість і доцільність виготовлення перистальтичного насоса своїми руками? В принципі його можна купити в магазині, але зазвичай це або міні-агрегати з малою витратою для лабораторних цілей, або, навпаки, дуже великі для промислового використання.
Виробництво таких агрегатів з проміжними характеристиками досить обмежена. Тому для реалізації зазначених вище побутових завдань шлангового насоса в магазині може просто не виявитися. Але його можна виготовити самостійно, тим більше що для цього не потрібні спеціальні інструменти і дорогі матеріали.

Перистальтичний насос: розширюємо уявлення про нього

Принцип його роботи запозичений з біологічних систем. Так, наприклад, працює шлунково-кишковий тракт людини і тварин. Подивимося, як перистальтика реалізована в технічних системах за допомогою наступних відео.

Тест 1: Робота насоса при заборі рідини вище рівня скидання

Показано, як працює перистальтический насос в сприятливих умовах через наявність підпору на вході і розрядження на виході. Видно, що процес перекачування води протікає без проблем, тільки помітна пульсація, обумовлена ​​наявністю всього 4-х роликів і невеликими оборотами приводу - дрилі.

Тест 2: Робота насоса при перевищенні рівня скидання над парканом рідини

Такі умови вимагають, щоб насос створював більший натиск, так як крім забезпечення витрати води, необхідно створювати розрядження у всмоктувальній трубі і долати засунений на виході, яке викликає стовп води від насоса до рівня скидання. Проте, і в цьому випадку, агрегат працює і забезпечує відчутну подачу. Видно, що зі збільшенням оборотів приводу (дрилі) зростає і витрата.

Тест 3: Показ пристрої шлангового насоса

Демонструється взаєморозташування основних вузлів і деталей перистальтичного насоса - корпусу, шланга і ротора з роликами. Показано їх співвідношення за розмірами і взаємодія роликів з пружним шлангом. Продемонстровано момент захоплення води, її проштовхування по шлангу і виштовхування в нагнітаючу частина.
Приділено увагу установці і кріпленню роликів на роторі і ротора до днища з зовнішньої сторони за допомогою системи шайб і гайок, а також шлангів до корпусу. Показано, як від'єднується обичайка від дна.

Процес виготовлення перистальтичного насоса своїми руками

Робота зажадає, крім інструментів і матеріалів, деяких навиків поводження і з тими і з іншими.

Матеріально-технічне забезпечення

Наведений нижче список матеріалів не носить обов'язкового характеру: можна імпровізувати і обійтися тим, що є у вас. Наводжу один з варіантів:

• металева форма для випічки торта глибиною 75 мм і діаметром 240 мм;
• поліуретанові ролики діаметром 50 мм - 4 штуки;
• силіконовий шланг (діаметр: зовнішній - 20 мм, внутрішній - 13 мм) довжиною 1500 мм;
• зріз з твердих порід дерева розміром 100 × 100 мм і товщиною 40-50 мм;
• по 2 шайби діаметром 25 мм і 13 мм;
• 2 Т-гайки М6 (краще, якщо одна з них буде накидна);
• болт М6 × 75 мм;
• шурупи по дереву 6 × 20 мм - 8 штук.

Наводжу повний список інструментів (ви можете обійтися меншою кількістю, деякі позиції замінити іншими з тими ж функціями і т. Д.):

• молоток слюсарний;
• металева лінійка комплексна;
• дриль;
• набір свердел;
• дремель (міні-дриль) зі шліфувальним кругом і ріжучим диском;
• ключ-тріскачка (гніздо) на 11 мм;
• гайковий ключ на 11 мм;
• свердлильний верстат;
• квадрат і обрамляє квадрат;
• пила дискова або ручна.

Підготовка квадратного підстави для кріплення роликів

Це один з найвідповідальніших етапів, тому необхідно бути гранично точним і акуратним.
Послідовність етапу наступна:
1. Укладаємо квадратну заготовку з дерева в корпус майбутнього насоса - форму для випічки, разом з роликами (примірка).
2. Визначаємо розмір дерев'яного блоку для установки всіх 4-х роликів. Половина боку квадрата буде відповідати 52,4 мм.
3. Відкладаємо на кожній стороні дерев'яної заготовки 2 рази по 52,4 мм і вирізаємо за допомогою пилки квадрат з припуском.
4. Після ретельних вимірювань і примірок, визначаємо остаточну довжину сторони нашого квадрата - 94,5 мм.
5. Свердлимо на свердлильному верстаті в центрі дерев'яного квадрата невелике по діаметру отвір.
6. рассверливают отримане отвір до необхідного розміру.
7. Ми оформляємо отвір зверху і знизу під Т-образні гайки.
8. Вставляємо Т-гайки щільно за місцем. Це можна зробити, наворачивая і затягуючи поверх Т-гайок звичайні.
9. Тимчасово викручуємо болт, щоб полегшити виконання наступного етапу.

Підготовка і монтаж роликів до квадратному блоку

Слід враховувати те, що обрані нами ролики призначалися для вантажних візків, тому вони не дуже точні для виконання призначеної їм нової функції. Щоб звести до мінімуму похибки їх виготовлення, нумеруем боку квадрата і ролики, а також закріплюємо їх до дерев'яної основи так, щоб осі заклепок всіх роликів були зовні.
1. Для визначеності намічаємо на дерев'яному блоці лицьову сторону.
2. Укладаємо блок лицьовою стороною вгору на горизонтальну поверхню. Якщо він нестійкий через T-гайки, підкладаємо під неї одну з великих шайб.
3. Розміщуємо кожен ролик по сторонам квадратного блоку, дотримуючись нумерацію.
4. Відзначаємо олівцем або маркером на бічних сторонах блоку центри отворів в кронштейнах роликів, призначених для кріплення шурупами до дерев'яної основи.
5. За мітках виконуємо отвори під невеликим кутом, щоб суміжні шурупи не стикалися. Для цього достатньо кожен отвір під парний шуруп свердлити вгору, а непарний - вниз. Діаметр свердла повинен бути явно менше діаметра кріпильних елементів.
6. Закріплюємо шурупами кожен кронштейн ролика до своєї стороні, ще раз перевіривши точність збігу отворів на кронштейні і в дерев'яному блоці.
7. Після закріплення всіх кронштейнів, необхідно переконатися в тому, що нижня бокова поверхня кронштейна збігається з площиною дерев'яного блоку.

Пошук центру дна корпусу і свердління отвору

1. Витягуємо дно форми для випічки тортів. Природно, воно повинно бути круглим і плоским.
2. За допомогою циркуля по металу та інших вимірювальних пристроїв знаходимо геометричний центр круглого дна і відзначаємо його маркером або кернів.
3. У зазначеному місці свердлимо отвір за допомогою дрилі або на свердлильному верстаті, враховуючи, що матеріал дна досить тонкий.
4. згладжувати отримане отвір за допомогою дремеля і відповідних насадок.

Установка ротора з роликами на корпус

1. Болт з Т-образною гайкою вставляємо зверху в центральний отвір дерев'яного блоку. Між блоком і дном корпусу встановлюємо одну або дві широкі і малі шайби.
2. Пропускаємо болт через металеве дно корпусу.
3. Встановлюємо на кінець болта велику і маленьку шайби.
4. Закручуємо першу гайку так, щоб вона тільки тиснула велику шайбу. Це дозволить вільно обертатися болта. Поверх першої накручуємо другу до їхнього зіткнення. Потім відкручуємо верхню гайку, притримуючи нижню. В результаті виходить своєрідний замок, який не заважає обертатися болта, але в той же час не дає йому переміщатися в поздовжньому напрямку. Краще, якщо друга гайка буде накидной.
5. Тепер ротор з чотирма роликами встановлено на належне місце.

Підготовка отворів в корпусі під гнучкий шланг

Один з головних елементів перистальтичного насоса - гнучкий шланг, повинен мати вхід в корпус і вихід з нього.
1. Вибираємо місце для отворів на бічній частині корпусу. Вони повинні розташовуватися внизу в площині, в якій лежить шланг в корпусі, а в радіальному напрямку - в положенні 10 і 2 (як на циферблаті годинника) по відношенню до замку (12 на циферблаті годинника).
2. В намічених місцях маркером або чертилкой наносимо прямокутний контур отворів.
3. Вирізаємо з допомогою дремеля і відповідного диска отвори по розмітці, залишаючи не ріже тільки далеку від замка вертикаль.
4. Злегка відгинаємо "язички" назовні.
5. Шліфуємо контур отворів і "язички".
6. Пропускаємо кінці шланга через виконані отвори.
7. Прикріплюємо шланг до "язичків" за допомогою пластикових хомутів.

Налагодження та випробування насоса

В принципі наш перистальтический саморобний насос готовий до роботи.
1. Переконуємося в тому, що шланг лежить уздовж бічної стінки корпусу і охоплює ролики.
2. замикається замок, попередньо переконавшись в тому, що дно потрапило в канавку на боковій стінці.
3. Провертає кілька разів ротор вручну і з'ясовуємо, що все взаємодіючі частини насоса працюють, як належить.

Перевірка насоса в справі

Для цього, попередньо заповнений водою всмоктуючий кінець гнучкого шланга, опускаємо в ємність з водою. За допомогою відповідного перехідника впливаємо на ротор через Т-гайку, попередньо встановивши необхідний напрям обертання, спочатку повільно, потім, поступово, збільшуючи обороти.
Правильно і якісно зібраний насос почне засмоктувати воду з однієї ємності і нагнітати її в іншу.

Удосконалення насоса

З першим варіантом перистальтичного насоса можна поекспериментувати. Наприклад, використовувати замість дрилі як привід електричний мотор-редуктор.
Перевірити, як позначиться на продуктивності і надійності насоса перекачування гарячого сусла. Непогано також спробувати виготовляти окремі деталі з різних матеріалів.
Одним словом, перистальтический насос дає вам можливість проявити творчий підхід і відкриває все нові шляхи щодо його поліпшення.
Original article in English