Vďaka špeciálnej konštrukcii ich možno použiť aj na prepravu viskóznych látok, pretože ľahko prekonávajú spätný tlak a ľahko sa čistia (dezinfikujú).
Hlavnými pracovnými časťami peristaltického čerpadla sú elastická hadica ležiaca po obvode puzdra, zvyčajne v oblúku, ktorá je periodicky stláčaná rotujúcimi valčekmi namontovanými na špeciálnom pohone.
Rotor, ktorý sa otáča, svojimi valcami vytvára plochy so zachytenou kvapalinou a postupne ich posúva najskôr po sacej časti a potom po jej výtlačnej časti, čím je zabezpečené čerpanie média. Keďže je hadica vyrobená z elastického materiálu, po prejdení valčekmi sa vráti do pôvodného tvaru a je opäť pripravená prijať nový objem vody.
Čerpadlá tohto typu sa používajú v chemickom a potravinárskom priemysle, farmakológii, medicíne atď.V každodennom živote sú ideálne na rôzne účely: čerpanie mladiny v domácom pivovare, potravinárske výrobky, ako sú cestoviny, chladenie jednotky alebo organizovanie pohonu nástroja, napríklad vŕtačky.
Aká je potreba, možnosť a uskutočniteľnosť výroby peristaltického čerpadla vlastnými rukami? V zásade sa dá kúpiť v obchode, ale väčšinou sú to buď minijednotky s nízkym prietokom na laboratórne účely, alebo naopak veľmi veľké na priemyselné využitie.
Výroba takýchto jednotiek so strednými charakteristikami je dosť obmedzená. Preto na realizáciu vyššie uvedených úloh v domácnosti nemusí byť hadicové čerpadlo jednoducho dostupné v obchode. Môžete si to však vyrobiť sami, najmä preto, že to nevyžaduje špeciálne nástroje a drahé materiály.
Peristaltické čerpadlo: rozširuje naše chápanie toho
Princíp jeho fungovania je vypožičaný z biologických systémov. Takto funguje napríklad gastrointestinálny trakt ľudí a zvierat. Pozrime sa, ako je peristaltika implementovaná v technických systémoch pomocou nasledujúcich videí.
Test 1: Prevádzka čerpadla pri nasávaní kvapaliny nad úroveň vypúšťania
Ukazuje sa, ako funguje peristaltické čerpadlo za priaznivých podmienok vďaka prítomnosti tlaku na vstupe a vákua na výstupe. Je vidieť, že proces čerpania vody prebieha bez problémov, je viditeľná iba pulzácia, kvôli prítomnosti iba 4 valcov a nízkej rýchlosti pohonu - vŕtačky.
Test 2: Prevádzka čerpadla, keď úroveň výtlaku presahuje prívod kvapaliny
Takéto podmienky vyžadujú, aby čerpadlo vytváralo väčší tlak, pretože okrem zabezpečenia prietoku vody je potrebné vytvoriť vákuum v sacom potrubí a prekonať protitlak na výstupe, ktorý spôsobuje, že stĺpec vody z čerpadla úroveň vypúšťania. Jednotka však aj v tomto prípade funguje a poskytuje citeľné zásobovanie. Je vidieť, že so zvyšujúcou sa rýchlosťou pohonu (vŕtania) rastie aj spotreba.
Test 3: Zobrazovanie zariadenia hadicového čerpadla
Je demonštrovaná vzájomná poloha hlavných komponentov a častí peristaltického čerpadla - puzdro, hadica a rotor s valčekmi. Je znázornený pomer ich veľkosti a interakcia valčekov s elastickou hadicou. Demonštruje sa moment zachytenia vody, jej pretlačenia cez hadicu a vytlačenia do výtlačnej časti.
Pozornosť bola venovaná inštalácii a upevneniu valčekov na rotor a rotora na spodok z vonkajšej strany pomocou systému podložiek a matíc, ako aj hadíc ku korpusu. Je znázornené, ako je škrupina odpojená od spodnej časti.
Proces výroby peristaltického čerpadla vlastnými rukami
Práca si bude vyžadovať okrem nástrojov a materiálov aj určité zručnosti pri manipulácii s oboma.
Podpora logistiky
Nižšie uvedený zoznam materiálov nie je povinný, môžete improvizovať a vystačiť si s tým, čo máte. Tu je jedna z možností:
- kovová tortová forma s hĺbkou 75 mm a priemerom 240 mm;
- polyuretánové valčeky s priemerom 50 mm - 4 kusy;
- silikónová hadica (priemer: vonkajší – 20 mm, vnútorný – 13 mm) dĺžka 1500 mm;
- rez z tvrdého dreva s rozmermi 100 x 100 mm a hrúbkou 40-50 mm;
- 2 podložky s priemerom 25 mm a 13 mm;
- 2 T-matice M6 (je lepšie, ak je jedna z nich spojovacia);
- skrutka M6×75 mm;
- skrutky do dreva 6×20 mm – 8 kusov.
Tu je úplný zoznam nástrojov (môžete si vystačiť s menším počtom, nahradiť niektoré pozície inými s rovnakými funkciami atď.):
- lavicové kladivo;
- zložité kovové pravítko;
- vŕtačka;
- súprava vrtákov;
- Dremel (mini-vŕtačka) s brúsnym kotúčom a rezným kotúčom;
- račňový kľúč (zásuvka) 11 mm;
- 11 mm kľúč;
- vŕtačka;
- štvorcový a rámový štvorec;
- kotúčová píla alebo ručná píla.
Príprava štvorcovej základne na pripevnenie valčekov
Toto je jedna z najdôležitejších fáz, takže musíte byť mimoriadne presní a opatrní.
Postupnosť fázy je nasledovná:
1. Do korpusu budúcej pumpy - zapekacej misky vložíme štvorcový kus dreva spolu s valčekmi (tvarovka).
2. Určite veľkosť dreveného bloku na inštaláciu všetkých 4 valčekov. Polovica strany štvorca bude zodpovedať 52,4 mm.
3. Z každej strany dreveného kusu odložte 52,4 mm a pomocou pílky vyrežte štvorec s prídavkom.
4. Po dôkladnom premeraní a osadení určíme konečnú dĺžku strany nášho štvorca - 94,5 mm.
5. Pomocou vŕtačky vyvŕtajte do stredu dreveného štvorca malý otvor s priemerom.
6. Vyvŕtajte výsledný otvor na požadovanú veľkosť.
7. Hore a dole urobíme otvor pre T-matice.
8. Vložte T-matice pevne na miesto. To sa dá dosiahnuť naskrutkovaním a utiahnutím bežných T-matíc.
9. Dočasne odskrutkujte skrutku, aby ste uľahčili ďalší krok.
Príprava a inštalácia valčekov pre štvorcový blok
Jedna vec, ktorú treba mať na pamäti, je, že kolieska, ktoré sme si vybrali, boli určené na použitie na nákladných vozíkoch, takže nie sú veľmi presné, aby plnili svoju novú funkciu. Aby sme minimalizovali chyby pri ich výrobe, očíslujeme strany štvorca a valčekov a tiež ich pripevníme k drevenej základni tak, aby osi nitov všetkých valčekov boli vonku.
1. Ak chcete byť konkrétny, označte prednú stranu na drevenom bloku.
2. Položte blok lícom nahor na vodorovný povrch. Ak je nestabilná kvôli T-matici, vložte pod ňu jednu z veľkých podložiek.
3. Umiestnite každé video na strany štvorcového bloku, pričom dodržujte číslovanie.
4. Označte ceruzkou alebo fixkou po stranách bloku stredy otvorov v držiakoch valčekov určených na upevnenie skrutkami na drevený podklad.
5. Pomocou značiek urobíme otvory pod miernym uhlom, aby sa susedné skrutky nedotýkali. Na tento účel stačí vyvŕtať každý otvor pre párnu skrutku smerom nahor a nepárny - nadol. Priemer vrtáka musí byť zreteľne menší ako priemer upevňovacích prvkov.
6. Každý držiak valčeka pripevníme k boku skrutkami, pričom ešte raz skontrolujeme, či sa otvory na držiaku a v drevenom bloku presne zhodujú.
7. Po upevnení všetkých držiakov sa musíte uistiť, že spodný bočný povrch držiaka sa zhoduje s rovinou dreveného bloku.
Nájdenie stredu spodnej časti puzdra a vyvŕtanie otvoru
1. Odstráňte spodok tortovej formy. Prirodzene by mal byť okrúhly a plochý.
2. Pomocou kovového kružidla a iných meracích prístrojov nájdeme geometrický stred okrúhleho dna a označíme ho fixkou alebo jadrom.
3.Na vyznačenom mieste vyvŕtame otvor pomocou vŕtačky alebo vŕtačky, pričom berieme do úvahy, že spodný materiál je dosť tenký.
4. Vyhladzujte výsledný otvor pomocou Dremelu a vhodných nástavcov.
Inštalácia rotora s valčekmi na kryt
1. Vložte skrutku s T-maticou zhora do stredového otvoru dreveného bloku. Medzi blok a spodok krytu inštalujeme jednu alebo dve široké a malé podložky.
2. Prevlečte skrutku cez kovové dno krytu.
3. Nainštalujte veľkú a malú podložku na koniec skrutky.
4. Utiahnite prvú maticu tak, aby stláčala iba veľkú podložku. To umožní, aby sa skrutka voľne otáčala. Druhý navinieme na prvý, kým sa nedotknú. Potom odskrutkujte hornú maticu, pričom držte spodnú. Výsledkom je akýsi zámok, ktorý neprekáža pri otáčaní závory, no zároveň jej nedovoľuje pohybovať sa v pozdĺžnom smere. Je lepšie, ak je druhá matica prevlečná.
5. Teraz je rotor so štyrmi valcami nainštalovaný na svojom správnom mieste.
Príprava otvorov v kryte pre flexibilnú hadicu
Jeden z hlavných prvkov peristaltického čerpadla, flexibilná hadica, musí mať vstup do krytu a von z neho.
1. Vyberte umiestnenie otvorov na boku puzdra. Mali by byť umiestnené smerom nadol v rovine, v ktorej leží hadica v puzdre, av radiálnom smere - na pozíciách 10 a 2 (ako na číselníku hodiniek) vo vzťahu k zámku (12 na číselníku hodiniek).
2. Na určených miestach nakreslite fixkou alebo ryskou pravouhlý obrys otvorov.
3. Pomocou Dremelu a vhodného kotúča vyrežte otvory podľa označenia a nechajte nevyrezanú len zvislú stranu, ktorá je najvzdialenejšia od zámku.
4. Mierne ohnite „jazyky“ smerom von.
5. Obrúste obrys otvorov a „jazykov“.
6.Konce hadice prevlečieme cez vytvorené otvory.
7. Hadicu pripevnite k „jazýčkom“ pomocou plastových svoriek.
Nastavenie a testovanie čerpadla
V zásade je naše domáce peristaltické čerpadlo pripravené na použitie.
1. Uistite sa, že hadica leží pozdĺž bočnej steny krytu a ovinie sa okolo valčekov.
2. Zacvaknite zámok a uistite sa, že spodná časť zapadá do drážky na bočnej stene.
3. Rotor niekoľkokrát ručne otočíme a zistíme, že všetky spolupôsobiace časti čerpadla fungujú podľa očakávania.
Kontrola čerpadla v činnosti
Za týmto účelom spustite sací koniec ohybnej hadice, vopred naplnenej vodou, do nádoby s vodou. Pomocou vhodného adaptéra ovplyvňujeme rotor cez T-maticu, pričom sme predtým stanovili požadovaný smer otáčania, najskôr pomaly, potom postupne zvyšujeme rýchlosť.
Správne a efektívne zostavené čerpadlo začne nasávať vodu z jednej nádoby a pumpovať ju do druhej.
Zlepšenie čerpadla
Môžete experimentovať s prvou verziou peristaltického čerpadla. Ako pohon namiesto vŕtačky použite napríklad elektromotor s prevodovkou.
Skontrolujte, ako čerpanie horúcej mladiny ovplyvní výkon a spoľahlivosť čerpadla. Tiež je dobré vyskúšať výrobu jednotlivých dielov z rôznych materiálov.
Peristaltická pumpa vám skrátka dáva možnosť byť kreatívny a otvára nové spôsoby, ako ju vylepšiť.
Pôvodný článok v angličtine
