Magneettisesti kytketty vesipumppu: 10 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:00

Tässä OHJEESSA selitän, miten tein vesipumpun magneettikytkimellä.

Tässä vesipumpussa ei ole mekaanista yhteyttä juoksupyörän ja sähkömoottorin akselin välillä, mikä saa sen toimimaan. Mutta miten tämä saavutetaan ja mikä sai minut valitsemaan tämän ratkaisun? Se oli mahdollista soveltamalla vetovoiman ja vastenmielisyyden periaatetta, joka luonnollisesti esiintyy magneettien välillä. Olin motivoitunut toteuttamaan tämän projektin, koska tarvitsin modulaarisen vesipumpun, johon voisin helposti muuttaa joitakin sen ominaisuuksia, kuten juoksupyörän siipien muotoa, sädettä, materiaalityyppejä jne., Ja tarkistaa näistä saadut tulokset muutokset, säilyttäen saman sähkömoottorin ja jännitteen. Aluksi aloin rakentaa perinteisiä keskipakopumppuja, mutta kohtasin useita vesivuotoja (sähkömoottorin akselin ja juoksupyörän välissä). Sattumalta näinä päivinä YouTuber GreatScottilla (suuri kokeilija ja jota ihailen) on ollut samanlaisia ongelmia kuin tässä videossa.

Jos magneetteja on kiinnitetty sähkömoottorin akseliin ja myös juoksupyörään, sitä voidaan ehkä kääntää ja ajaa vettä, vaikka mekaanista yhteyttä ei olisi. Tämä ajatus herätti kiinnostukseni toteuttaa tämä projekti, josta toivon olevan sinulle hyötyä.

Tämän hankkeen valmistumisen aikana saamani kokemuksen perusteella olen päätellyt, että näille periaatteille on monia käytännön sovelluksia paitsi hydraulipumppujen alalla.

Tarvikkeet

Vastuuvapauslauseke: Tämä luettelo sisältää kumppanilinkkejä, kun rekisteröidyt kumppanilinkin kautta, ansaitsen pienen palkkion. Tämä tulee suoraan yritykseltä eikä vaikuta sinuun millään tavalla. Näiden kumppanilinkkien avulla voin jatkaa uusien projektien kehittämistä. Kiitos.

• Vähintään 200 mm x 150 mm, 6 mm paksu pleksilasi (käytetään juoksupyörän onteloiden ja sähkömoottorin kytkimen valmistukseen).
• Kaksi arkkia 80 mm x 80 mm pleksilasia, paksuus 4,5 mm (käytetään juoksupyörän ja tasavirtamoottorin magneetin pidikkeen valmistukseen).
• Pleksilasi 200 mm x 150 mm 4 mm paksu (sähkömoottorin kiinnikkeille).
• Kaksi 8 mm pitkää M3 -ruuvia ja vastaavat mutterit (sähkömoottorin liittämiseksi liittimeen).
• Kuusi 20 mm pitkää M4 -ruuvia ja 2 vastaavaa mutteria (juoksupyörän ontelon ylä- ja alaliitokselle).
• Kaksi M4 -välimutteria, joiden pituus on 18 mm.
• Kaksi naaraspuolista banaaniliitintä alustalle
• Kaksi urosbanaanityyppistä liitintä
• Virtakytkin.
• Sähkömoottori halkaisijaltaan 40 mm ja 55 mm, 24 V: n tasavirta (DC) ja 5 mm: n akseli
• Välitön liima, epoksi tai vastaava.
• Neodyymimagneetit 12 mm pitkiä, 2 mm paksuja ja 4 mm leveitä.
• Sähköinen juotin ja kaapelit sähköliitäntöihin.
• Pysyvä musta merkki.
• Ruuvimeisselit.
• Pihdit
• Kompassi.
• CNC -jyrsinkone, jonka työalue on vähintään 300 x 200 mm.

• Jyrsimen 1,5 mm leikkuri

• Joustava vesiletku, jonka ulkohalkaisija on 8 mm ja pituus vähintään 250 mm.
• Vesisäiliöt
• Nippusiteet.
• 19V tai 24V tasavirtalähde

Vaihe 1: POISTA MAGNETIT JA TUNNISTA POLARITEETTI

Tässä projektissa käytetyt magneetit uutettiin harjattomasta tasavirtamoottorista. Litteän ruuvimeisselin avulla painin hieman magneettien pohjaa ja onnistuin ottamaan ne yksitellen pois. Aluksi ajattelin, että se olisi hyvin vaikeaa, mutta totuus on, että se ei ollut. Lopulta saat joukon magneetteja, jotka on sovitettu periaatteella. Aloita kompassin avulla merkitä kunkin magneetin navat erikseen. Jos teet kuvitteellisen ja vaakasuoran leikkauksen kullekin magneetille, yksi pinta on POHJOINEN ja toinen ETELÄ tämän tyyppisissä magneeteissa

Vaihe 2: IMPULTERIN KONEISTUS

Juoksupyörä magneettipidikkeellä valmistettiin yhdestä 80 mm: n ja 80 mm: n pleksilasista. Tämä edellytti kaksipuolisten leikkausten tekemistä. Kaikkien kappaleiden leikkauksissa käytettiin 1,5 mm halkaisijaltaan olevaa ENDMILL -jyrsintä. Plexiglass -levyt ovat AINA suurempia kuin leikkaukset, jotta voit kiinnittää ne oikein työpöytään jättäen niille marginaalin.

Käyttämäni menetelmä oli seuraava:

Ensin tehdään ontelot magneeteille ja läpireikä, joka sijaitsee 5 mm x 5 mm pleksilasin ja CNC -koneen koordinaattiakselin lähtökohdasta.

Toiseksi, 50 mm: n ja 50 mm: n neliöleikkaus tehdään koko materiaalin syvyyteen, jolloin kappale irrotetaan.

Kolmanneksi pala käännetään ja liimataan pikaliimalla samaan asentoon kuin ensimmäisessä leikkauksessa, mutta vastakkainen puoli ylöspäin (käytä leikkurin mahdollisia merkkejä romutaulukossa. Se tarkistetaan viitteen avulla reikä, että osa oli juuttunut oikeaan asentoon (Jos asento X = 5 mm, Y = 5 mm ja Z = 0 suoritetaan CNC -koneesi ohjausohjelmistossa, sen on vastattava täsmälleen vertailureiän alkua).

Neljänneksi juoksupyörien evien leikkaus suoritetaan ja tehdään halkaisijaltaan 5 mm: n keski- ja läpireikä.

Viidenneksi pyöreä leikkaus suoritetaan koko kappaleeseen ja se irrotetaan muusta pleksilasimateriaalista

Vaihe 3: Liimaa magneetit juoksupyörään

Muistatko vaiheessa 1, kun tunnistimme magneettien napaisuuden? Nyt on aika käyttää tätä tietoa. Aseta pieni määrä pikaliimaa magneettien ensimmäiseen onteloon ja sitten ensimmäinen magneetti. Pidä sitä tässä asennossa muutaman sekunnin ajan, kunnes liima toimii. Riippuen siitä, miten olet asettanut magneetin, sinulla on pohjoinen tai eteläinen kuvapuoli ylöspäin, seuraava magneetti menee päinvastainen kuvapuoli ylöspäin. TARKISTA, ETTÄ SUORITAT TÄMÄN TÄMÄN OIKEUDELLA, SE ON MERKITTÄVÄT TÄMÄN HANKKEEN KEHITTÄMISEKSI.

Lopussa ja sen jälkeen, kun olet toistanut edellisen vaiheen 6 kertaa, sinun pitäisi nähdä jotain hyvin samanlaista kuin tässä näyttämäni kuva.

Tarkista uudelleen kompassin avulla, vaihtavatko magneetit napaisuutta. Ei pitäisi olla kahta magneettia, jotka on määritetty samalla napaisuudella.

On tärkeää selventää, että magneetit eivät saa ylittää pleksilasin pintaa, joten liiman tulee olla kohtuullinen.

Vaihe 4: Tasavirtamoottorimagneetin pidikkeen työstö

Tasavirtamoottorimagneetin pidike luotiin 80 mm: n paksuisesta pleksilasista. Tasavirtamoottorin magneetin pidike on vastuussa momentin siirtämisestä juoksupyörälle, kun se on vuorovaikutuksessa sen kanssa. Ensin suoritetaan magneettien ja ontelon ontelojen leikkaukset, sitten on myös tehtävä ulkoinen pyöreä leikkaus. Minun tapauksessani moottorin akselilla oli 0,5 mm: n viiste ja se otettiin huomioon vektoripiirustuksessa. Jos käyttämässäsi sähkömoottorissa ei ole sitä, käytä viimeisessä vaiheessa löytyvää 5 mm: n vektoriympyrää.

Vaihe 5: Liimaa magneetit magneetin pidikkeeseen

Samat periaatteet, jotka on esitetty vaiheessa 3, pätevät myös tässä. Aseta pieni määrä pikaliimaa magneettien ensimmäiseen onteloon ja sitten ensimmäinen magneetti. Pidä sitä tässä asennossa muutaman sekunnin ajan, kunnes liima toimii. Riippuen siitä, miten olet asettanut magneetin, sinulla on pohjoinen tai eteläinen kuvapuoli ylöspäin, seuraava magneetti menee päinvastainen kuvapuoli ylöspäin. SEURAA VAIHEESSA 3 annettuja suosituksia

Vaihe 6: SÄHKÖMOOTTORIN KYTKENTÄ - VESIPUMPPU JA KIINNITYS

On erittäin todennäköistä, että sinun on muutettava tämän kappaleen vektoripiirros käyttämäsi sähkömoottorin ominaisuuksien mukaan. Tämän kappaleen tehtävänä on kiinnittää juoksupyörän kokoonpano sähkömoottorin runkoon, jolloin niiden välinen etäisyys saavutetaan. Minun tapauksessani työstin kappaleen 200 mm x 150 mm ja 6 mm paksusta pleksilasista, josta leikkasin juoksupyörän ontelot. Käytetyn sähkömoottorin rungossa on kaksi kierretä M3 -ruuveille, joten kaksi kappaleen reikää on M3 -ruuveille ja kaksi M4 -ruuveille.

Vaihe 7: LAITA MAGNETINPIDIKE DC -MOOTTORIN AKSELIIN

Tasavirtamoottorin magneetin pidikkeen on oltava tukevasti kiinnitetty sähkömoottorin akseliin ja täysin kohtisuorassa siihen nähden. Minun tapauksessani oli kätevää sijoittaa se akselille, levittää hetkellistä liimaa liitokseen, odottaa 20 sekuntia ja käyttää 5 V: n jännitettä sähkömoottoriin, jolloin ne kääntyvät pienillä kierroksilla ja odottavat kokoonpanon kuivumista. Tällä onnistuin tekemään magneetin pidikkeen kohtisuoraan akseliin nähden. ÄLÄ VOITA LIIMAN MÄÄRÄLLÄ, KUN JÄRJESTELMÄ ALOITTAA KYTKENTÄ LIIMAA, ALOITTAA LEVITTYÄ KOSKAAN SIVULLE (HOITO SILMISTÄSI)

Vaihe 8: Tasavirtamoottorikiinnikkeiden koneistus ja sähkökomponenttien sijoittaminen

Suunnittelemani tukijärjestelmä on melko yksinkertainen ja vaatii vain neljä nippusiteitä sen kiinnittämiseksi sähkömoottoriin. Yhdelle pohjalle tehtiin kytkimen ja banaaniliittimien ontelot. Ne leikattiin 200 mm x 150 mm ja 4 mm paksusta pleksilasista.

Vaihe 9: IMPELLENT ASENNUKSEN KONEISTUS JA LIITTÄMINEN

Siipipyörän ontelot saatiin 200 mm: n ja 150 mm: n pleksilasilevystä, jonka paksuus oli 6 mm. Syöttönopeus oli 200 mm minuutissa. Tämä prosessi vie eniten aikaa (noin 25 minuuttia kasvoja kohden). Jos huomaat joka tapauksessa, että halkaisijaltaan 1,5 mm: n jyrsinleikkuri alkaa juuttua muovijäänteisiin, yritä voidella leikkuri jollakin öljyllä näihin tarkoituksiin. Aluksi liitin kokoonpanon tiivisteellä, mutta mielestäni oli vaikeampaa saavuttaa hyvä tiiviys kuin liittämällä kappaleet suoraan. Jos huomaat, että käytön aikana ilmaa imetään liitoksen läpi, yritä peittää vuoto hyvin vähän liimaa.

Vaihe 10: SÄHKÖLIITÄNNÄT JA LOPULLINEN KOKOAMINEN

Sähköliitännät ovat hyvin yksinkertaisia:

Tunnista ensin oikea napaisuus, jossa tasavirtamoottori pyörii myötäpäivään, ja merkitse ne positiiviseksi ja negatiiviseksi kaapeliksi.

Toiseksi muodosta sähköliitäntä juottimella positiivisen banaanitulpan (punainen) ja jonkin virtakytkimen jalan väliin.

Kolmanneksi, juota johto kytkimen toisesta jalasta sähkömoottorin positiiviseen johtoon.

Neljäs juotos negatiivinen DC -moottorikaapeli suoraan negatiiviseen banaaniliittimeen (musta).

Liitä koko sarja vastaavilla ruuveilla ja muttereilla. Työnnä letku tähän tarkoitukseen luodun reiän läpi ja aseta liima pitämään se paikallaan. Vältä tukkeutumista juoksupyörän kanssa.

Tärkeä huomautus: DC -MOOTTORIN MAGNETINPIDIKKEEN MAGNETIT JA IMPELLENT MAGNETIT ON erotettava 6 ja 8 mm: n välein.

Jos ne ovat hyvin lähellä, se aiheuttaa liiallista kitkavoimaa juoksupyörän ja yhden sen ontelon välillä. Jos ne ovat hyvin irrallisia, magneettinen vuorovaikutus ei välttämättä riitä pumpun oikean toiminnan edellyttämän vääntömomentin siirtämiseen.

Jotain, mitä vahingossa löysin, on se, että kun järjestelmä pumppaa vettä, juoksupyörä näyttää "kelluvan" ontelon sisällä ja kitka on minimaalinen onteloiden kanssa (minun on tutkittava tarkemmin).

Jos olet suorittanut nämä vaiheet, sinulla on todennäköisesti jo oma variantti tästä vesipumpusta. Toivottavasti nautit siitä yhtä paljon kuin minä.

Päivitys: Tarjoan tämän projektin stl -tiedostot niille, joilla on 3D -tulostin. Kiitos Melman2 ehdotuksesta.

Toinen sija Magnets Challengessa