Mahina Man's Centrifuge at Tamad Suzan: 3 Hakbang

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:10

Panimula + Math at disenyo

Mga centrifuges

Ginagamit ang mga centrifuges upang paghiwalayin ang mga materyales ayon sa density. Ang mas malaki ang pagkakaiba-iba ng density sa pagitan ng mga materyales, mas madali silang paghiwalayin. Kaya't sa mga emulsyon tulad ng gatas, ang isang centrifuge ay maaaring ihiwalay ang ilan sa fattier cream sa itaas samantalang ang skim milk ay pupunta sa ilalim. Ang Sigma aldrich ay may isang mahusay na artikulo na tinatalakay ang pisika ng paghihiwalay ng centrifuge pati na rin kung ano ang posible na paghiwalayin sa iba't ibang mga bilis ng centrifugation.

Ang centrifuge na ginawa ko ay dapat nasa loob ng kategorya ng mababang bilis na tinukoy nila (2, 000 - 6, 000 RPM). Sa mga bilis na ito, kung mayroon kang isang suspensyon ng mga Eukaryote cells sa solusyon, maaari mong mai-pellet ang mga ito (tulad ng, paghiwalayin ang mga ito sa solusyon). Ang mga suspensyon ng mga bagay tulad ng harina o mga dumi ng dumi ay maaari ding paghiwalayin sa mga bilis na ito.

Tamad na Suzan

Ang isang motorized lazy suzan ay isang mabagal na umiikot na platform na karaniwang ginagamit para sa videography. Maaari kang maglagay ng isang bagay tulad ng isang rebulto o item ng pagkain dito, at makakuha ng isang makinis na video sa lahat ng panig ng bagay. Ang bilis ng Rebolusyon ay perpektong <1 rebolusyon bawat segundo.

Bilis ng Motor, Pilit, at RPM

Sa isang paglalarawan ng produkto ng isang de-kuryenteng motor, karaniwang makikita mo ang dalawang bagay: ang boltahe at ang RPM. Marahil ay maaari mong ligtas na magamit ang mga voltages sa + o - 50% ng tinukoy na boltahe. Sa teorya, ang mas mataas na boltahe ay nangangahulugang mas maraming puwersa sa likod ng motor, at mas mataas na RPM. Ngunit sabihin natin na mayroon kang isang motor na may karaniwang RPM na 1000 mga rebolusyon bawat minuto. Paano mo makagagawa ng isang bagay na mas mabilis o mas mabagal kaysa sa 1000 RPM sa motor na ito? Gamit ang mga gears.

Ang pagpapalit ng gamit sa isang bisikleta ay gumagana sa katulad na paraan sa kung ano ang kailangan mong gawin dito. Kung mayroon kang isang gear na may 20 ngipin na nakakabit sa 1000 RPM motor. Pagkatapos ng isang gear na may 5 ngipin na nakikipag-ugnay sa 20 gear ng ngipin, ay iikot sa 4000 RPM. Ang ugnayan na: Target na RPM = (Motor RPM) * (Ngipin sa Motor Gear) / (Ngipin sa umiikot na gamit). Ang FYI, ang bilang ng mga ngipin sa gear ay dapat na direktang proporsyonal sa radius ng gears, kaya ang radius ay maaaring gamitin sa halip. Kaya sa halimbawang ito, ang 5 gear ng ngipin ay ang umiikot na gear at magkakaroon ng centrifuge platform at tubes na nakakabit dito.

Ngunit nasa teorya iyon, sa totoo lang, ang umiikot na gamit ay umiikot sa isang mas mababang bilis kaysa sa inaasahan. Ito ay dahil magkakaroon ng mas mataas na halaga ng alitan, lalo na kung nagdagdag ka ng timbang sa 5 gear ng ngipin.

Sa halip na mga gears, maaari kang gumamit ng mga goma, na kung saan ay ang ginagamit ko para sa aking tamad na suzan. At ang matematika ay gumagana nang katulad, sa mga tuntunin ng paligid o radius sa halip na ngipin.

Hakbang 1: Mga Kagamitan

Pangkalahatang Listahan:

1. Walang laman na mga lalagyan tulad ng mga ginamit kong ovaltine at oatmeal container. Maaari ring gumana ang mga lata ng sopas.
2. Mga Motors Na-rate na 12V o mas mataas para sa centrifuge. Sa paligid ng 3-6V para sa tamad na suzan.
3. Mainit na glue GUN
4. Duct tape - opsyonal
5. Super Pandikit - opsyonal - magsuot ng guwantes kung gumagamit
6. Mga wire, gears, rubber band, umiikot na platform, baterya, atbp - Tatalakayin ko nang mas detalyado ang mga sumusunod na hakbang

Ang mga motor na ginamit ko ay regular, 2-lead, electric motor, hindi mga stepper motor. Nakuha ko ang isa (na-rate na 12V at 1200 RPM) mula sa isang Canon printer na tumigil sa pagtatrabaho, at isa pa (maaaring 3V, <300 RPM marahil) mula sa isang dvd player na tumigil sa paggana. Kung wala kang anumang mga motor sa kamay, may mga tonelada sa eBay at iba pang mga site para sa <10 dolyar na dapat gumana.

Ang mga gears at axle na mayroon ako ay mula sa isang "RC Snap Rover kit" na pinaghiwalay ko. Sa totoo lang, ang kailangan mo lamang ay isang gulong na maaaring malayang umikot sa isang ehe at isang paraan upang mas mabilis o mas mabagal ang pag-ikot nito kaysa sa motor, depende sa nais mo ang iyong huling produkto.

Hakbang 2: Centrifuge

Ang mga lalagyan ng Ovaltine ay may ilalim na metal. Upang bumuo ng isang butas para sa tuktok ng motor na dumaan, inirerekumenda ko ang paggamit ng martilyo at kuko at paglibot sa isang bilog, dahan-dahang pagsuntok ng materyal. Ang paggamit ng isang drill o isang dremel ay gagana rin. Siguraduhin na ang ulo ng motor ay magkasya at patayo sa base ng lata, at pagkatapos ay maglapat ng mainit na pandikit sa lugar sa paligid ng ulo ng motor at itakda ito sa lugar. Gumamit ako ng tape upang suportahan ang motor habang tumitigas ang pandikit. Inirerekumenda kong ilakip ang mga mahahabang wires sa motor bago idikit ito sa lalagyan. Pasimpleng binalot ko ang mga natapos na wire na nagtatapos sa mga lead ng motor.

Kapag ang kola ay tumigas, maaari mong sundutin ang dalawang butas sa gilid ng lalagyan at hilahin ang mga wire. Mayroon akong baterya sa labas ng lalagyan upang maaari kong manu-manong hawakan ang mga lead sa baterya upang buksan ang centrifuge. Sa isip na ang isang switch ay gagamitin ngunit wala ako.

Pagkatapos ay super-nakadikit ako ng isang malaking gamit sa ulo ng motor. Gumamit ako ng papel de liha upang mabawasan ang ibabaw ng gear bago mag-apply ng pandikit, na sa teorya ay dapat dagdagan ang lakas ng bono. Minarkahan ko ang isang lugar sa base ng ovaltine kung saan dapat pumunta ang susunod na gear (tulad ng, isang punto kung saan ang mga ngipin para sa dalawang gears ay magkakabit) at sinundot ang isang butas sa lokasyon na iyon gamit ang isang kuko. Pagkatapos ay naglagay ako ng isang ehe ng bahagya sa butas na ito at mainit na nakadikit ito sa lugar. Ito ay pinaka nakikita sa imahe 2 para sa hakbang na ito.

Ang umiikot na gamit ay mayroong isang makapal na papel disk na sobrang nakadikit dito. Pinutol ko ang disk sa likod ng isang notebook. Ang disk, bilang papel, ay dapat na magbubuklod nang mas mahusay kaysa sa plastik, ngunit sapat ang lakas upang mapigilan ang bilis ng motor. Ang isang butas ay dapat ilagay sa gitna ng papel disk, na linya sa butas sa gear. Sa ganitong paraan, kapag ang umiikot na gamit ay inilalagay sa ehe, ang ehe ay magtatapos sa isang punto sa itaas ng papel na platform. Pagkatapos ay naglagay ako ng isang butil ng mainit na pandikit, nakikita sa larawan ng header sa unang pahina, sa tuktok ng ehe. Alin ang magpapatigas sa itaas ng platform, at tiyakin na hindi ito lilipad paakyat sa axle.

Ang mp4 file ay isang video ng aking pag-ikot ng centrifuge. Maaaring kailanganin mong i-download ito upang matingnan, ang file ay hindi gaanong kalaki. Ang mga tubo na ginagamit ko ay plastik at mayroon silang gatas sa kanila. Tinakpan ko sila ng plastik na balot. Hindi ko inirerekumenda ang paggamit ng mga tubo ng salamin na ibinigay na maaaring may ilang panganib na lumipad sila sa disk habang umiikot. Ang mga tubo ay naka-tape lamang sa disk. Gumagamit ako ng isang 9V na baterya sa video, na kung saan ay mas mababa ang boltahe kaysa sa motor ay na-rate para sa. Upang madagdagan ang mga antas ng boltahe, maaari mong ikonekta ang mga baterya sa serye.

Hakbang 3: Tamad na Suzan

Para sa Lazy Suzan, ang gear sa imahe ay hindi aktwal na kumikilos bilang isang gear, maaari lamang itong mag-pivot sa paligid ng ehe. Ang gulong na nakakabit sa gear ay nagbibigay ng isang batayan para sa akin na ilagay ang isang plato sa tuktok nito, at pagkatapos ay isang item sa tuktok ng plato.

Ipinapakita ng Larawan 2 ang ehe na kung saan ay nalubog sa ilalim ng base ng lalagyan ng oatmeal at pagkatapos ay maiinit na nakadikit sa lugar. Ang motor ay nakaposisyon at mainit na nakadikit sa isang lokasyon na tinitiyak na ang goma-band ay maigting kapag hinila sa pagitan ng gear at ng motor (imahe 1). Kung mayroon ka lamang isang gulong na umiikot sa isang ehe, ang goma ay maaaring maiunat nang direkta sa paligid ng gulong, tandaan lamang na kung malaki ang gulong, ito ay iikot sa isang mas mababang RPM kaysa sa motor.

Kailangan kong patakbuhin ito sa 6 volts talaga. Alin ang 4 1.5V na baterya sa serye. Ipinapakita ng imahe 3 para sa hakbang na ito kung paano ko inirerekumenda ang pagkonekta ng mga baterya sa serye (kung mayroon ka lamang mga 1.5V na baterya). Karaniwan ang isang strip ng aluminyo foil na nakatiklop papunta sa sarili nito nang maraming beses at inilagay sa duct tape. Pagkatapos ay tinitiyak ng tape ang aluminyo na nakikipag-ugnay sa + at - natapos ang baterya, at sinisigurado ang mga baterya nang magkasama. Kaya't kapag ang mga bagay ay na-set up tulad ng sa imahe apat, iyong tiklop ang maluwag na dulo ng tape hanggang sa mga baterya at isara ito nang magkasama. Siguraduhin na ang aluminyo palara ay nakatiklop ng hindi bababa sa 10 beses o magpapainit ito ng tungkol sa halaga.

Maaari ko ring patakbuhin ang motor na may isang 9V plus isang risistor ngunit nais kong maging simple ito. Basta alam na maraming mga paraan ng pag-abot sa pinakamainam na voltages o alon.