צנטריפוגה של עני המסכן וסוזן העצלנית: 3 שלבים

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:11

מבוא + מתמטיקה ועיצוב

צנטריפוגות

צנטריפוגות משמשות להפרדת חומרים לפי צפיפות. ככל שההבדל בצפיפות בין חומרים גדול יותר, כך קל יותר להפרידם. אז בתחליבויות כמו חלב, צנטריפוגה יכולה להפריד חלק מהשמנת השמנה למעלה ואילו חלב רזה יורד לתחתית. לסיגמא אלריך יש מאמר טוב הדן בפיזיקה של הפרדת צנטריפוגות וכן במה שניתן להפריד במהירויות צנטריפוגה שונות.

הצנטריפוגה שעשיתי צריכה להיות בתוך קטגוריית המהירות הנמוכה שהם מציינים (2, 000 - 6, 000 סל ד). במהירויות אלה, אם הייתה לך השעיה של תאי אוקריוטים בתמיסה, ייתכן שתוכל לגדר אותם (כמו, להפריד אותם מהתמיסה). ניתן להפריד בין השעיות של דברים כמו קמח או חלקיקי לכלוך במהירויות אלה.

סוזן העצלנית

סוזן עצלן ממונע הוא פלטפורמה המסתובבת לאט המשמשת בדרך כלל לצילום וידאו. אתה יכול להניח עליו משהו כמו פסל או פריט מזון, ולקבל סרטון חלק של כל צדדי החפץ. מהירות המהפכה היא באופן אידיאלי <1 סיבוב לשנייה.

מהירות מנוע, כוח וסל"ד

בתיאור המוצר של מנוע חשמלי, בדרך כלל תראה שני דברים: המתח והסל"ד. אתה כנראה יכול להשתמש בבטחה במתח של + או - 50% מהמתח שצוין. בתיאוריה, מתח גבוה יותר אומר יותר כוח מאחורי המנוע, וסל"ד גבוה יותר. אבל נניח שיש לך מנוע בעל סל"ד סטנדרטי של 1000 סיבובים לדקה. איך אתה יכול לגרום למשהו להסתובב מהר או איטי יותר מאשר 1000 סל"ד בעזרת המנוע הזה? עם הילוכים.

החלפת הילוך באופניים פועלת באופן דומה למה שאתה צריך לעשות כאן. אם יש לך הילוך עם 20 שיניים המחוברות למנוע 1000 סל"ד. אז גיר עם 5 שיניים במגע עם הילוך 20 השיניים, יסתובב במהירות של 4000 סל"ד. הקשר הוא: יעד סל"ד = (סל"ד מוטורי)*(שיניים על ציוד מנוע)/(שיניים על ציוד מסתובב). לידיעתך, מספר השיניים על ההילוך צריך להיות ביחס ישר לרדיוס ההילוכים, כך שניתן להשתמש ברדיוס במקום זאת. אז בדוגמה זו, גלגל השיניים בעל 5 השיניים הוא ההילוך המסתובב ויהיה מחובר אליו פלטפורמת הצנטריפוגות והצינורות.

אבל זה בתיאוריה, במציאות, ההילוך המסתובב יסתובב במהירות נמוכה מהצפוי. הסיבה לכך היא שתהיה חיכוך גבוה יותר, במיוחד אם תוסיפו משקל להילוך 5 השיניים.

במקום הילוכים, אתה יכול להשתמש בגומיות, וזה מה שאני משתמש עבור הסוזן העצל שלי. והמתמטיקה מסתדרת באופן דומה, מבחינת היקף או רדיוס במקום שיניים.

שלב 1: חומרים

רשימה כללית:

1. מיכלים ריקים כמו מיכלי הביצים והשיבולת שועל שהשתמשתי בהם. גם קופסאות מרק יכולות לעבוד.
2. מנועים. מדורג 12V ומעלה עבור הצנטריפוגה. בסביבות 3-6V לסוזאן העצל.
3. אקדח דבק חם
4. סרט דביק - אופציונלי
5. סופר דבק - אופציונלי - הרכיבו כפפות בעת שימוש
6. חוטים, הילוכים, גומייה, פלטפורמה מסתובבת, סוללות וכו ' - אדון ביתר פירוט בשלבים הבאים

המנועים בהם השתמשתי הם מנועים רגילים, דו-עופרים, חשמליים, לא מנועי צעד. קיבלתי אחד (מדורג 12V ו -1200 סל"ד) ממדפסת Canon שהפסיקה לעבוד, ועוד אחת (אולי 3V, <300 סל"ד כנראה) מנגן DVD שהפסיק לעבוד. אם אין לך מנועים בהישג יד, יש טונות ב- eBay ובאתרים אחרים במחיר של פחות מ -10 דולר שאמורים לעבוד.

ההילוכים והצירים שיש לי הם מ"ערכת RC סנאפ רובר "שהפרקתי. במציאות, כל מה שאתה צריך הוא גלגל שיכול להסתובב בחופשיות על סרן ודרך לגרום לו להסתובב מהר או איטי יותר מהמנוע, תלוי מה אתה רוצה שהמוצר הסופי שלך יהיה.

שלב 2: צנטריפוגה

למיכלים Ovaltine יש תחתית מתכת. כדי ליצור חור לחלקו העליון של המנוע לעבור, אני ממליץ להשתמש בפטיש ובמסמר ולהסתובב במעגל, ולחטוף לאט החוצה חומר. שימוש במקדחה או דרמל יעבוד גם כן. ודא שראש המנוע יתאים ויהיה בניצב לבסיס הפחית, ולאחר מכן יש למרוח דבק חם על האזור סביב ראש המנוע ולהציב אותו במקומו. השתמשתי בקלטת לתמיכה במנוע בזמן שהדבק התקשה. אני ממליץ לחבר חוטים ארוכים למנוע לפני הדבקתו למיכל. פשוט עטפתי את קצות החוט המפוספס סביב מוליכי המנוע.

לאחר שהדבק מתקשה, אתה יכול לתקוע שני חורים בצד המכל ולמשוך את החוטים. יש לי את הסוללה מחוץ למיכל כך שאוכל לגעת ידנית במובילים לסוללה כדי להפעיל את הצנטריפוגה. באופן אידיאלי ישתמש במתג אבל אין לי.

לאחר מכן הדבקתי ציוד גדול לראש המנוע. השתמשתי בנייר זכוכית כדי לחסוך את משטח ההילוכים לפני מריחת דבק, מה שבאופן תיאורטי אמור להגביר את חוזק הקשר. סימנתי אזור על בסיס האובלטיין אליו אמורה ללכת ההילוך הבא (כמו למשל, נקודה שבה השיניים לשתי ההילוכים יתערבבו) וחיטטתי חור במקום הזה בעזרת מסמר. אחר כך הנחתי ציר מעט דרך החור הזה והדבקתי אותו חם. הדבר נראה לעין ביותר בתמונה 2 לשלב זה.

להילוך המסתובב יש דיסק נייר עבה שמודבק עליו. חתכתי את הדיסק מהחלק האחורי של המחברת. הדיסק, בהיותו נייר, צריך להיקשר טוב יותר מפלסטיק, אך הוא חזק מספיק בכדי לעמוד במהירות המנוע. יש להניח חור במרכז דיסק הנייר, בהתאם לחור בהילוך. בדרך זו, כאשר הציוד המסתובב מונח על הציר, הציר יסתיים בנקודה שמעל לרציף הנייר. לאחר מכן הנחתי חרוז דבק חם, גלוי בתמונת הכותרת בעמוד הראשון, בחלק העליון של הציר. מה שיתקשה מעל הרציף ויבטיח שהוא לא יעוף מעל הציר.

קובץ mp4 הוא סרטון של צנטריפוגות שלי מסתובבות. ייתכן שיהיה עליך להוריד אותו כדי לצפות, הקובץ אינו כה גדול. הצינורות בהם אני משתמש הם פלסטיק ויש בהם חלב. סגרתי אותם בניילון. לא הייתי ממליץ להשתמש בצינורות זכוכית בהתחשב בכך שיש סיכון מסוים שהם יטוסו מהדיסק בזמן סיבוב. הצינורות מודבקים פשוט על הדיסק. אני משתמש בסוללת 9V בסרטון, שהוא פחות מתח ממה שהמנוע דורג. כדי להגדיל את רמות המתח, אתה יכול לחבר סוללות בסדרות.

שלב 3: סוזן עצלנית

עבור סוזן העצלנית, ההילוך בתמונה אינו פועל למעשה כציוד, הוא פשוט מסוגל להסתובב סביב הציר. הגלגל המחובר להילוך מספק בסיס עבורי להניח צלחת מעליו, ולאחר מכן פריט על גבי הצלחת.

תמונה 2 מציגה את הציר שהוטבע בבסיס מיכל השיבולת השועל ולאחר מכן הודבק חם במקומו. המנוע הוצב והודבק בחום במיקום המבטיח שהרצועת הגומי תהיה מתוחה כאשר היא נמשכת בין ההילוך והמנוע (תמונה 1). אם פשוט יש לך גלגל שמסתובב על ציר, ניתן למתוח את הגומייה ישירות סביב הגלגל, רק שים לב שאם הגלגל גדול, הוא יסתובב בסל ד נמוך בהרבה מהמנוע.

אני חייב להפעיל את זה ב 6 וולט למעשה. שהם 4 סוללות 1.5V בסדרה. תמונה 3 לשלב זה מראה כיצד אני ממליץ לחבר סוללות בסדרה (אם יש לך רק סוללות 1.5V). בעצם רצועה של רדיד אלומיניום שהתקפלה על עצמה מספר פעמים והונחה על נייר דבק. הקלטת מאבטחת את האלומיניום במגע עם קצות הסוללה + ו- - ומאבטחת את הסוללות יחד. אז כאשר הדברים מסודרים כמו בתמונה ארבע, אתה מקפל את הקצה הרופף של הקלטת על הסוללות ואוטם אותו יחד. וודא שרדיד האלומיניום מקופל לפחות 10 פעמים או שהוא יחמם כמות מעניינת.

יכולתי גם להפעיל את המנוע עם 9V פלוס נגד אבל רציתי שזה יהיה פשוט. רק דע כי ישנן מספר דרכים להגיע למתח או זרמים אופטימליים.