משאבת מים מצומדת מגנטית: 10 שלבים (עם תמונות)

2024 מְחַבֵּר: John Day | [email protected]. שונה לאחרונה: 2024-01-30 09:12

במדריך זה אסביר כיצד הכנתי משאבת מים עם צימוד מגנטי.

במשאבת מים זו אין חיבור מכני בין האימפלר לציר המנוע החשמלי שגורם לו לפעול. אבל איך זה מושג ומה הניע אותי לתת פתרון זה? זה התאפשר על ידי יישום עקרון המשיכה והדחייה המתרחש באופן טבעי בין מגנטים. קיבלתי מוטיבציה לבצע פרויקט זה מכיוון שהייתי זקוק למשאבת מים מודולרית, שאליה אוכל לשנות בקלות כמה ממאפייניה כגון צורת להבי האימפלר, רדיוסו, סוגי החומרים וכו ', ולבדוק את התוצאות הנובעות מאלה. משתנה תוך שמירה על אותו מנוע חשמלי ומתח. בהתחלה התחלתי לבנות משאבות צנטריפוגליות מסורתיות, אך התמודדתי עם בעיות רבות של דליפות מים (בין פיר המנוע החשמלי לבין האימפלר). במקרה בימים אלה היו ל- YouTuber GreatScott (נסיין מצוין ושאני מעריץ אותו) בעיות דומות כאמור בסרטון זה.

אם מצמידים מגנטים לפיר המנוע החשמלי וגם לאימפלר, אולי אפשר להפוך אותו ולהניע מים, גם אם אין חיבור מכני. הרעיון הזה הוא שגרם לעניין שלי לבצע את הפרויקט הזה, ואני מקווה שתמצא בו תועלת.

הניסיון שצברתי במהלך השלמת פרויקט זה אפשר לי להסיק שישנן יישומים מעשיים רבים לעקרונות אלה לא רק בתחום המשאבות ההידראוליות.

אספקה

כתב ויתור: רשימה זו מכילה קישורי שותפים, כאשר אתה נרשם באמצעות קישור שותפים, אני מרוויח עמלה קטנה. זה בא ישירות מהחברה ואינו משפיע עליך ממילא. הקישורים השותפים האלה מאפשרים לי להמשיך ולפתח פרויקטים חדשים. תודה.

• גיליון פרספקס בעובי 200 מ"מ על 150 מ"מ, בעובי 6 מ"מ (משמש לייצור חללי האימפלר ומחבר המנועים החשמליים).
• שני גיליונות של פרספקס 80 מ"מ על 80 מ"מ, בעובי 4.5 מ"מ (משמשים לייצור האימפלר ומחזיק מגנט המנוע DC).
• גיליון פרספקס בעובי 200 מ"מ על 150 מ"מ 4 מ"מ (לתושבות מנוע חשמלי).
• שני ברגים M3 באורך 8 מ"מ ואומים תואמים (לאיחוד המנוע החשמלי עם המצמד).
• שישה ברגים M4 באורך 20 מ"מ ו -2 אגוזים תואמים (לאיחוד העליון והתחתון של חללי האימפלר).
• שני אגוזי מרווח M4 באורך 18 מ"מ.
• שני מחברי נקבה מסוג בננה לשלדה
• שני מחברים מסוג בננה זכרים
• מתג הפעלה.
• מנוע חשמלי בקוטר 40 מ"מ ובאורך 55 מ"מ, זרם ישר 24V (DC) עם פיר בקוטר 5 מ"מ
• דבק מיידי, אפוקסי או דומה.
• מגנטים ניאודימיום באורך 12 מ"מ, בעובי 2 מ"מ ורוחב 4 מ"מ.
• מגהץ חשמלי וכבלים לחיבורי חשמל.
• טוש שחור קבוע.
• מברגים.
• צְבָת
• מצפן.
• מכונת כרסום CNC עם שטח עבודה של לפחות 300 מ"מ על 200 מ"מ.

• חותך קצה 1.5 מ מ

• צינור מים גמיש בקוטר חיצוני של 8 מ"מ ואורך של לפחות 250 מ"מ.
• מיכלי מים
• קשרי כבל.
• 19V או 24V מקור זרם ישר

שלב 1: הסר מגנטים וזיהוי קוטביות

המגנטים ששימשו בפרויקט זה הופקו ממנוע DC ללא מברשת. בעזרת מברג שטוח לחץתי מעט על בסיס המגנטים ואחד אחד הצלחתי להוריד אותם. בהתחלה חשבתי שזה יהיה מאוד קשה, אבל האמת היא שזה לא היה. בסופו של דבר תקבל סט מגנטים שהוכנו על פי העיקרון קוטבים מנוגדים נמשכים ודוחים שווים. בעזרת המצפן מתחילים לסמן את הקטבים של כל מגנט בנפרד. אם תבצע חיתוך דמיוני ואופקי לכל מגנט פנים אחד יהיה צפון ודרום אחר במגנטים מסוג זה

שלב 2: עיבוד המטען

האימפלר עם מחזיק מגנטים עשוי מחתיכה אחת של 80 מ"מ על 80 מ"מ של פרספקס. הדבר דרש לבצע חתכים דו-צדדיים. בחיתוכים של כל החלקים נעשה שימוש בחיתוך ENDMILL של כרסום בקוטר 1.5 מ"מ. יריעות הפרספקס גדולות תמיד מהחיתוכים שיש לבצע, כך שתוכל לתקן אותה נכון לשולחן העבודה שלך, ולהשאיר לה שוליים.

השיטה בה השתמשתי הייתה כדלקמן:

ראשית יוצרים את החללים למגנטים וחור דרך הממוקם 5 מ"מ על 5 מ"מ ממקור ציר הקואורדינטות של הפרספקס ומכונת ה- CNC.

שנית, חיתוך מרובע של 50 מ"מ על 50 מ"מ נעשה לכל עומק החומר, ובכך מנתק את היצירה.

שלישית היצירה הופכת ומודבקת בדבק מיידי באותו מצב שהיא תפסה בחיתוך הראשון, אך כשהצד הנגדי כלפי מעלה (השתמש בסימנים אפשריים שהותיר החותך בטבלת הגרוטאות. הוא מאומת בעזרת הפניה חור שהחלק תקוע במיקום הנכון (אם המיקום X = 5 מ"מ, Y = 5 מ"מ ו- Z = 0 מבוצע בתוכנת הבקרה של מכונת ה- CNC שלך, הוא חייב להתאים בדיוק לתחילת חור ההפניה).

רביעית, חיתוך סנפירים האימפלרים מבוצע והחור המרכזי והדרך בקוטר 5 מ מ נעשה.

החמישית החיתוך העגול מבוצע לכל היצירה ומתנתק משאר חומרי הפרספקס

שלב 3: הדבק את המגנטים לדחף

אתה זוכר בשלב 1 כשזיהינו את הקוטביות של המגנטים? עכשיו הגיע הזמן להשתמש בידע הזה. מניחים כמות קטנה של דבק מיידי בחלל הראשון של המגנטים ולאחר מכן במגנט הראשון. החזק אותו במצב זה במשך מספר שניות עד שהדבק יפעל. בהתאם לאופן שבו הנחת את המגנט יהיה לך צפון או דרום עם הפנים כלפי מעלה, המגנט הבא ילך כשהפוך כלפי מעלה. אנא ודא שאתה מבצע זאת כראוי, זה חיוני לפיתוח מוצלח של הפרויקט הזה.

בסוף ואחרי שחזרה על השלב הקודם 6 פעמים אתה אמור לראות משהו דומה מאוד לתמונה שאני מציג כאן.

בדוק שוב בעזרת המצפן אם המגנטים מחליפים את הקוטביות שלהם. אסור שיהיו שני מגנטים המחוברים לקוטביות זהה.

חשוב להבהיר שהמגנטים לא יעלו על פני השטח של הפרספקס, ולכן כמות הדבק בה משתמשים צריכה להיות מתונה.

שלב 4: עיבוד מחזיק מגנט המנוע DC

מחזיק מגנט המנוע DC נוצר מחתיכה של 80 מ"מ על ידי פרספקס 80 מ"מ. מחזיק מגנט המנוע DC אחראי על העברת המומנט לאימפלר כשהוא מתקשר איתו באופן מגנטי. ראשית מבצעים את חתכי החללים למגנטים ולחלולה המרכזית, ואז יש לבצע גם את החיתוך המעגלי החיצוני. במקרה שלי פיר המנוע היה בעל שיפוע של 0.5 מ"מ והוא נחשב בשרטוט הווקטורי. במקרה שאין במנוע החשמלי בו אתה משתמש, השתמש במעגל הווקטורי של 5 מ"מ שנמצא בשלב הסופי.

שלב 5: הדבק את המגנטים למחזיק המגנטים

אותם עקרונות המופיעים בשלב 3 חלים כאן. מניחים כמות קטנה של דבק מיידי בחלל הראשון של המגנטים ולאחר מכן במגנט הראשון. החזק אותו במצב זה במשך מספר שניות עד שהדבק יפעל. בהתאם לאופן שבו הנחת את המגנט יהיה לך צפון או דרום עם הפנים כלפי מעלה, המגנט הבא ילך כשהפוך כלפי מעלה. עקוב אחר ההמלצות שנחשפו בשלב 3

שלב 6: עיבוד של מצמד המנוע החשמלי - משאבת מים ותיקון

סביר מאוד שתצטרך לשנות את ציור הווקטור של היצירה בהתאם למאפייני המנוע החשמלי בו אתה משתמש. תפקידו של חתיכה זו הוא להדק את מכלול האימפלר לגוף המנוע החשמלי, תוך השגת הפרדה ביניהם. במקרה שלי, עיבדתי את היצירה מגליון פרספקס בעובי 200 מ"מ על 150 מ"מ ועובי 6 מ"מ משם חיתכתי את חללי האימפלר. לגוף המנוע החשמלי המשמש יש שני חוטים לברגי M3, כך ששני החורים ביצירה זו מיועדים לברגי M3 ושניים ל- M4.

שלב 7: העבר את מחזיק המגנט לקרבת המנוע DC

מחזיק מגנט המנוע DC חייב להיות מחובר היטב לפיר המנוע החשמלי וניצב אליו לחלוטין. במקרה שלי נוח היה לי למקם אותו על הפיר, למרוח מעט דבק מיידי על המפרק, להמתין 20 שניות ולהפעיל מתח של 5V על המנוע החשמלי, מה שגורם להם להסתובב במהפכות נמוכות ולחכות שההרכבה תתייבש. בעזרת זה הצלחתי להפוך את מחזיק המגנטים בניצב לציר. אין להתגבר על כמות הגלוק, כאשר המערכת מתחילה לסובב את הגלם תתחיל להתפשט מכל צד (הקפידו על עיניכם)

שלב 8: עיבוד של סוגרי מנוע DC והצבת רכיבים חשמליים

מערכת התמיכה שעיצבתי היא פשוטה למדי ודורשת רק ארבעה קשרי כבלים כדי להצמיד אותה למנוע החשמלי. באחד הבסיסים נעשו החללים למתג ומחברי הבננות. הם נחתכו מגליון פרספקס בעובי 200 מ"מ על 150 מ"מ ועובי 4 מ"מ.

שלב 9: עיבוד ואיחוד הרכבה המדהימה

חללי האימפלר התקבלו מדף פרספקס בגודל 200 מ"מ על 150 מ"מ בעובי 6 מ"מ. קצב ההזנה נקבע על 200 מ"מ לדקה. זהו התהליך שדורש את רוב הזמן (כ -25 דקות לכל פנים). אם בכל מקרה אתה מבחין כי חותך טחנת הקצה בקוטר 1.5 מ"מ מתחיל להיתקע עם פסולת פלסטיק, נסה לשמן את החותך בסוג שמן כלשהו למטרות אלה. בהתחלה הצטרפתי לאסימה עם אטם, אבל מצאתי את זה יותר מסובך להשיג אטימות טובה מאשר אם הייתי מצטרף לחתיכות ישירות. אם אתה מבחין שבמהלך הפעולה האוויר נשאב דרך המפרק, נסה לכסות את הנזילה במעט דבק.

שלב 10: חיבורים חשמליים והרכבה סופית

חיבורי החשמל פשוטים מאוד:

ראשית זיהוי הקוטביות הנכונה שבה מנוע DC מסתובב עם כיוון השעון וסמן אותם ככבל חיובי וכבל שלילי.

שנית, צור חיבור חשמלי עם מלחם בין תקע הבננה החיובי (אדום) לאחת מרגלי מתג ההפעלה.

שלישית, הלחם חוט מהרגל השנייה של המתג לחוט החיובי של המנוע החשמלי.

הלחמה רביעית את כבל מנוע ה- DC השלילי ישירות למחבר הבננה השלילי (שחור).

הצטרף לכל הסט עם הברגים והאומים המתאימים. הכנס את הצינור דרך החור שנוצר למטרה זו והנח דבק כדי להחזיק אותו במקומו. הימנע מגרימת סתימה עם האימפלר.

הערה חשובה: מגנטים המחזיקים במגנט DC MOTOR ו- MAGNETES IMPELLENT חייבים להיות מופרדים בין 6 ל -8 מ מ.

אם הם קרובים מאוד זה יגרום לכוח חיכוך מוגזם בין האימפלר לאחד מחלליו. אם הם מנותקים מאוד, ייתכן שהאינטראקציה המגנטית לא מספיקה להעברת המומנט הדרוש להפעלה נכונה של המשאבה.

משהו שגיליתי בטעות הוא שכאשר המערכת שואבת מים נראה שהאימפלר "צף" בתוך החלל והחיכוך מינימלי עם החללים (משהו שאצטרך לחקור עוד).

אם השלמת את השלבים האלה, כנראה שכבר יש לך גרסה משלך של משאבת מים זו. אני מקווה שנהניתם כמוני.

עדכון: אני מציע את קבצי ה- stl של הפרויקט הזה למי שיש לו מדפסת תלת מימד. תודה למלמן 2 על ההצעה.

סגנית האתגר במגנטים