ปั๊มน้ำคู่แม่เหล็ก: 10 ขั้นตอน (พร้อมรูปภาพ)

2024 ผู้เขียน: John Day | [email protected]. แก้ไขล่าสุด: 2024-01-30 13:03

ในคำแนะนำนี้ ฉันจะอธิบายวิธีที่ฉันทำเครื่องสูบน้ำพร้อมคัปปลิ้งแม่เหล็ก

ในปั๊มน้ำนี้ไม่มีการเชื่อมต่อทางกลระหว่างใบพัดกับแกนของมอเตอร์ไฟฟ้าซึ่งทำให้ทำงาน แต่สิ่งนี้ประสบความสำเร็จได้อย่างไร และอะไรเป็นแรงบันดาลใจให้ฉันแก้ปัญหานี้ เป็นไปได้โดยการใช้หลักการดึงดูดและแรงผลักที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติระหว่างแม่เหล็ก ฉันมีแรงจูงใจที่จะดำเนินโครงการนี้เพราะฉันต้องการปั๊มน้ำแบบโมดูลาร์ ซึ่งฉันสามารถเปลี่ยนคุณลักษณะบางอย่างได้อย่างง่ายดาย เช่น รูปทรงของใบพัด รัศมี ประเภทของวัสดุ ฯลฯ และตรวจสอบผลลัพธ์ที่ได้จากสิ่งเหล่านี้ เปลี่ยนแปลง โดยคงไว้ซึ่งมอเตอร์ไฟฟ้าและแรงดันไฟเท่าเดิม ตอนแรกผมเริ่มสร้างปั๊มน้ำหอยโข่งแบบดั้งเดิม แต่ฉันต้องเผชิญกับหลายปัญหาที่เกิดจากการรั่วไหลของน้ำ (ระหว่างเพลามอเตอร์ไฟฟ้าและเครื่องผลักดัน) บังเอิญวันนี้ YouTuber GreatScott (นักทดลองที่ยอดเยี่ยมและฉันชื่นชม) มีปัญหาคล้ายกันตามที่ระบุไว้ในวิดีโอนี้

หากแม่เหล็กติดอยู่กับเพลามอเตอร์ไฟฟ้าและยังอยู่ในใบพัด, บางทีมันอาจจะกลายและน้ำขับเคลื่อนแม้ว่าไม่มีการเชื่อมต่อทางกล แนวคิดนี้คือสิ่งที่จุดประกายความสนใจของฉันที่จะดำเนินการโครงการนี้ ซึ่งฉันหวังว่าคุณจะพบว่ามีประโยชน์

ประสบการณ์ที่ฉันได้รับระหว่างเสร็จสิ้นโครงการนี้ทำให้ฉันสรุปได้ว่ามีการนำหลักการเหล่านี้ไปประยุกต์ใช้จริงมากมาย ไม่เพียงแต่ในด้านปั๊มไฮโดรลิกเท่านั้น

เสบียง

ข้อจำกัดความรับผิดชอบ: รายการนี้มีลิงค์พันธมิตร เมื่อคุณสมัครโดยใช้ลิงค์พันธมิตร ฉันได้รับค่าคอมมิชชั่นเล็กน้อย สิ่งนี้มาจากบริษัทโดยตรงและไม่มีผลกระทบต่อคุณแต่อย่างใด ลิงค์พันธมิตรเหล่านี้ช่วยให้ฉันสามารถพัฒนาโครงการใหม่ๆ ต่อไปได้ ขอบคุณ.

• แผ่นลูกแก้วอย่างน้อย 200mm โดย 150mm, 6mm หนา (ใช้เพื่อให้ฟันผุใบพัดและมอเตอร์ไฟฟ้า Coupler)
• ลูกแก้ว 80 มม. x 80 มม. สองแผ่นหนา 4.5 มม. (ใช้ทำใบพัดและที่ยึดแม่เหล็กของมอเตอร์กระแสตรง)
• แผ่นลูกแก้วหนา 200 มม. x 150 มม. หนา 4 มม. (สำหรับยึดมอเตอร์ไฟฟ้า)
• สกรู M3 สองตัวยาว 8 มม. และน็อตที่สอดคล้องกัน (สำหรับการต่อมอเตอร์ไฟฟ้ากับข้อต่อ)
• สกรู M4 หกตัว ยาว 20 มม. และน็อตที่เกี่ยวข้อง 2 ตัว (สำหรับข้อต่อด้านบนและด้านล่างของฟันผุของใบพัด)
• น็อตตัวเว้นระยะ M4 สองตัว ยาว 18 มม.
• ขั้วต่อชนิดกล้วยตัวเมียสองตัวสำหรับโครงเครื่อง
• ขั้วต่อชนิดกล้วยตัวผู้สองตัว
• สวิตช์ไฟ
• มอเตอร์ไฟฟ้าขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 40 มม. และยาว 55 มม. กระแสตรง 24V (DC) พร้อมเพลาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม
• กาวอีพ็อกซี่หรือที่คล้ายกัน
• แม่เหล็กนีโอไดเมียมยาว 12 มม. หนา 2 มม. และกว้าง 4 มม.
• หัวแร้งไฟฟ้าและสายเคเบิลสำหรับเชื่อมต่อไฟฟ้า
• เครื่องหมายสีดำถาวร
• ไขควง.
• คีม
• เข็มทิศ.
• เครื่องกัด CNC ที่มีพื้นที่ทำงานอย่างน้อย 300 มม. x 200 มม.

• เอ็นมิลล์ 1.5 มม. คัตเตอร์

• ท่อน้ำอ่อนขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 8 มม. และความยาวอย่างน้อย 250 มม.
• ภาชนะบรรจุน้ำ
• เคเบิ้ลไทร์.
• แหล่งจ่ายกระแสตรง 19V หรือ 24v

ขั้นตอนที่ 1: ลบแม่เหล็กและระบุขั้ว

แม่เหล็กที่ใช้ในโครงการนี้สกัดมาจากมอเตอร์กระแสตรงไร้แปรงถ่าน ด้วยความช่วยเหลือของไขควงปากแบน ฉันใช้แรงกดเล็กน้อยบนฐานของแม่เหล็ก และฉันก็ถอดมันออกทีละตัว ทีแรกนึกว่าจะยาก แต่ความจริงแล้วไม่ใช่ ในท้ายที่สุด คุณจะได้ชุดของแม่เหล็กที่ได้รับการรองรับตามหลักการ เสาตรงข้ามถูกดึงดูดและขับไล่อย่างเท่าเทียมกัน ด้วยความช่วยเหลือของเข็มทิศเริ่มทำเครื่องหมายเสาของแม่เหล็กแต่ละอันแยกจากกัน ถ้าตัดจินตภาพและแนวนอนกับแม่เหล็กแต่ละอัน ด้านหนึ่งจะเป็นทิศเหนือและทิศใต้อีกอันในแม่เหล็กประเภทนี้

ขั้นตอนที่ 2: การตัดเฉือนของใบพัด

ใบพัดพร้อมที่จับแม่เหล็กทำจากลูกแก้ว 80 มม. คูณ 80 มม. สิ่งนี้จำเป็นต้องทำการตัดสองด้าน ในการตัดชิ้นส่วนทั้งหมด ได้ใช้หัวกัด ENDMILL ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มม. แผ่นลูกแก้วมักจะมีขนาดใหญ่กว่าการตัดที่จะทำเพื่อให้คุณสามารถแก้ไขได้อย่างถูกต้องไปที่โต๊ะทำงานของคุณออกจากอัตรากำไรขั้นต้นสำหรับมัน

วิธีที่ฉันใช้มีดังต่อไปนี้:

ขั้นแรกให้สร้างโพรงสำหรับแม่เหล็กและรูทะลุที่อยู่ 5 มม. คูณ 5 มม. จากจุดกำเนิดของแกนพิกัดของลูกแก้วและเครื่อง CNC

ประการที่สอง การตัดสี่เหลี่ยมจัตุรัสขนาด 50 มม. x 50 มม. ทำขึ้นจนถึงความลึกทั้งหมดของวัสดุ ดังนั้นจึงถอดชิ้นส่วนออก

ประการที่สาม ชิ้นงานกลับด้านและติดกาวด้วยกาวทันทีในตำแหน่งเดียวกับที่ใช้ในการตัดครั้งแรก แต่ให้ด้านตรงข้ามหงายขึ้น (ใช้เครื่องหมายที่เป็นไปได้ที่เครื่องตัดทิ้งไว้ในตารางเศษเหล็ก ซึ่งได้รับการยืนยันโดยใช้ข้อมูลอ้างอิง รูที่ชิ้นส่วนติดอยู่ในตำแหน่งที่ถูกต้อง (หากตำแหน่ง X = 5 มม., Y = 5 มม. และ Z = 0 ถูกดำเนินการในซอฟต์แวร์ควบคุมของเครื่อง CNC จะต้องตรงกับจุดเริ่มต้นของรูอ้างอิง)

ประการที่สี่ ดำเนินการตัดครีบของใบพัดและทำรูตรงกลางและรูทะลุที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง 5 มม.

ขั้นที่ห้า การตัดแบบกลมให้ทั้งชิ้นและหลุดออกจากวัสดุเพล็กซิกลาสที่เหลือ

ขั้นตอนที่ 3: ติดแม่เหล็กกับใบพัด

คุณจำในขั้นตอนที่ 1 เมื่อเราระบุขั้วของแม่เหล็กได้หรือไม่? ตอนนี้เป็นเวลาที่จะใช้ความรู้นี้ วางกาวสำเร็จรูปจำนวนเล็กน้อยในช่องแรกของแม่เหล็ก จากนั้นจึงใส่แม่เหล็กตัวแรก ถือไว้ในตำแหน่งนั้นสักครู่จนกว่ากาวจะทำงาน ขึ้นอยู่กับว่าคุณวางแม่เหล็กไว้อย่างไร คุณจะหงายด้านทิศเหนือหรือทิศใต้ แม่เหล็กตัวถัดไปจะหงายด้านตรงข้ามขึ้น โปรดตรวจสอบว่าคุณดำเนินการอย่างถูกต้อง เป็นสิ่งสำคัญสำหรับการพัฒนาโครงการนี้ที่ประสบความสำเร็จ

ในตอนท้ายและหลังจากทำซ้ำขั้นตอนก่อนหน้า 6 ครั้ง คุณจะเห็นบางสิ่งที่คล้ายกับรูปภาพที่ฉันกำลังแสดงที่นี่

ตรวจสอบอีกครั้งโดยใช้เข็มทิศหากแม่เหล็กสลับขั้ว ไม่ควรมีแม่เหล็กสองตัวที่มีขั้วเดียวกัน

สิ่งสำคัญคือต้องชี้แจงว่าแม่เหล็กไม่ควรเกินพื้นผิวของลูกแก้ว ดังนั้นปริมาณของกาวที่ใช้ควรอยู่ในระดับปานกลาง

ขั้นตอนที่ 4: การตัดเฉือนตัวยึดแม่เหล็กของมอเตอร์ DC

ตัวยึดแม่เหล็กมอเตอร์ DC สร้างขึ้นจากชิ้นส่วน Plexiglas ขนาด 80 มม. โดย 80 มม. ที่ยึดแม่เหล็กของมอเตอร์กระแสตรงมีหน้าที่ส่งแรงบิดไปยังใบพัดเมื่อทำปฏิกิริยากับแม่เหล็ก ขั้นแรกให้ทำการตัดโพรงสำหรับแม่เหล็กและโพรงตรงกลาง จากนั้นจึงควรทำการตัดเป็นวงกลมภายนอกด้วย ในกรณีของฉัน เพลามอเตอร์มีการลบมุม 0.5 มม. และพิจารณาในรูปวาดเวกเตอร์ ในกรณีที่มอเตอร์ไฟฟ้าที่คุณใช้ไม่มี ให้ใช้วงกลมเวกเตอร์ 5 มม. ที่พบในขั้นตอนสุดท้าย

ขั้นตอนที่ 5: ติดแม่เหล็กกับที่ยึดแม่เหล็ก

หลักการเดียวกันที่ระบุไว้ในขั้นตอนที่ 3 ใช้ที่นี่ วางกาวสำเร็จรูปจำนวนเล็กน้อยในช่องแรกของแม่เหล็ก จากนั้นจึงใส่แม่เหล็กตัวแรก ถือไว้ในตำแหน่งนั้นสักครู่จนกว่ากาวจะทำงาน ขึ้นอยู่กับว่าคุณวางแม่เหล็กไว้อย่างไร คุณจะหงายด้านทิศเหนือหรือทิศใต้ แม่เหล็กตัวถัดไปจะหงายด้านตรงข้ามขึ้น ปฏิบัติตามคำแนะนำที่เปิดเผยในขั้นตอนที่ 3

ขั้นตอนที่ 6: การตัดเฉือนของมอเตอร์ไฟฟ้า - ปั๊มน้ำและการซ่อม

เป็นไปได้มากที่คุณจะต้องเปลี่ยนรูปวาดเวกเตอร์ของชิ้นงานนี้ ขึ้นอยู่กับลักษณะของมอเตอร์ไฟฟ้าที่คุณใช้ หน้าที่ของชิ้นส่วนนี้คือการประกอบใบพัดเข้ากับตัวมอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้เกิดการแยกระหว่างกัน ในกรณีของฉันฉันกลึงชิ้นส่วนจาก 200mm โดย 150mm และแผ่นลูกแก้ว 6mm หนาจากที่ฉันตัดฟันผุใบพัด ร่างกายของมอเตอร์ไฟฟ้าที่ใช้มีสองหัวข้อสำหรับสกรู M3 ดังนั้นสองหลุมในงานชิ้นนี้เป็นสกรู M3 และ M4 สอง

ขั้นตอนที่ 7: ใส่ MAGNET HOLDER ไปที่ DC MOTOR AXLE

ต้องยึดตัวยึดแม่เหล็กของมอเตอร์กระแสตรงเข้ากับแกนมอเตอร์ไฟฟ้าอย่างแน่นหนาและตั้งฉากกับแกนให้แน่น ในกรณีของฉัน มันสะดวกสำหรับฉันที่จะวางมันลงบนด้าม ใช้กาวทันทีบนข้อต่อ รอ 20 วินาที และใช้แรงดันไฟฟ้า 5V กับมอเตอร์ไฟฟ้า ทำให้พวกเขาหมุนด้วยรอบต่ำและรอให้ส่วนประกอบแห้ง ด้วยเหตุนี้ ฉันจึงสามารถทำให้ที่จับแม่เหล็กตั้งฉากกับแกนได้ อย่ามองข้ามปริมาณของกาว เมื่อระบบเริ่มหมุนกาวจะเริ่มกระจายไปทุกด้าน (ดูแลดวงตาของคุณ)

ขั้นตอนที่ 8: การตัดเฉือนของตัวยึดมอเตอร์กระแสตรงและการวางส่วนประกอบทางไฟฟ้า

ระบบสนับสนุนที่ฉันออกแบบนั้นค่อนข้างเรียบง่ายและต้องใช้สายรัดสี่เส้นเพื่อต่อเข้ากับมอเตอร์ไฟฟ้า ในฐานใดฐานหนึ่งทำฟันผุสำหรับสวิตช์และขั้วต่อกล้วย พวกเขาถูกตัดจากแผ่น Plexiglas หนา 200 มม. 150 มม. และ 4 มม.

ขั้นตอนที่ 9: การตัดเฉือนและการรวมตัวของอิมเพลเลนท์แอสเซมบลี

โพรงใบพัดได้มาจากแผ่น Plexiglas ขนาด 200 มม. x 150 มม. หนา 6 มม. FEED RATE ตั้งไว้ที่ 200 มม. ต่อนาที นี่เป็นกระบวนการที่กินเวลามากที่สุด (ประมาณ 25 นาทีต่อหน้า) หากในกรณีใดก็ตาม คุณสังเกตเห็นว่าหัวกัดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 1.5 มม. เริ่มติดเศษพลาสติก ให้ลองหล่อลื่นหัวกัดด้วยน้ำมันบางประเภทเพื่อจุดประสงค์เหล่านี้ ตอนแรกฉันเข้าร่วมการชุมนุมด้วยปะเก็น แต่ฉันพบว่ามันซับซ้อนกว่าเพื่อให้ได้ความหนาแน่นที่ดีกว่าถ้าฉันเข้าร่วมชิ้นส่วนโดยตรง หากคุณสังเกตเห็นว่าระหว่างการทำงาน อากาศถูกดูดผ่านข้อต่อ ให้พยายามปิดรอยรั่วด้วยกาวเพียงเล็กน้อย

ขั้นตอนที่ 10: การเชื่อมต่อไฟฟ้าและการประกอบขั้นสุดท้าย

การเชื่อมต่อทางไฟฟ้านั้นง่ายมาก:

ก่อนอื่นให้ระบุขั้วที่ถูกต้องโดยที่มอเตอร์กระแสตรงหมุนตามเข็มนาฬิกาและทำเครื่องหมายว่าเป็นสายบวกและสายลบ

ประการที่สอง สร้างการเชื่อมต่อทางไฟฟ้ากับหัวแร้งระหว่างปลั๊กกล้วยที่เป็นบวก (สีแดง) กับขาสวิตช์ไฟอันใดอันหนึ่ง

ประการที่สาม บัดกรีลวดจากขาอีกข้างของสวิตช์ไปยังสายบวกของมอเตอร์ไฟฟ้า

ประการที่สี่บัดกรีสายมอเตอร์กระแสตรงเชิงลบโดยตรงกับขั้วต่อกล้วยเชิงลบ (สีดำ)

เข้าร่วมทั้งชุดด้วยสกรูและน็อตที่เกี่ยวข้อง สอดสายยางเข้าไปในรูที่สร้างขึ้นเพื่อจุดประสงค์นี้ และวางกาวให้เข้าที่ หลีกเลี่ยงการอุดตันด้วยใบพัด

หมายเหตุสำคัญ: ตัวยึดแม่เหล็กของมอเตอร์กระแสตรงและแม่เหล็กแบบแม่เหล็กต้องแยกระหว่าง 6 ถึง 8 มม.

หากอยู่ใกล้กันมาก จะทำให้เกิดแรงเสียดทานมากเกินไประหว่างใบพัดกับฟันผุ หากแยกออกจากกันมาก ปฏิกิริยาแม่เหล็กอาจไม่เพียงพอที่จะส่งแรงบิดที่จำเป็นสำหรับการทำงานที่ถูกต้องของปั๊ม

บางอย่างที่ฉันค้นพบโดยไม่ได้ตั้งใจคือเมื่อระบบกำลังสูบน้ำ ใบพัดดูเหมือนจะ "ลอย" ภายในโพรงและแรงเสียดทานจะน้อยที่สุดกับโพรง (สิ่งที่ฉันจะต้องตรวจสอบเพิ่มเติม)

หากคุณทำตามขั้นตอนเหล่านี้เสร็จแล้ว คุณอาจมีปั๊มน้ำรุ่นนี้อยู่แล้ว ฉันหวังว่าคุณจะสนุกกับมันมากที่สุดเท่าที่ฉันทำ

อัปเดต: ฉันเสนอไฟล์ stl ของโครงการนี้สำหรับผู้ที่มีเครื่องพิมพ์ 3 มิติ ขอบคุณ Melman2 สำหรับคำแนะนำ

รองชนะเลิศการแข่งขันแม่เหล็ก