Magnetically Coupled Water Pump: 10 Hakbang (na may Mga Larawan)

2024 May -akda: John Day | [email protected]. Huling binago: 2024-01-30 13:11

Sa INSTRUCTABLE na ito ay ipapaliwanag ko kung paano ako gumawa ng isang water pump na may magnetikong pagkabit.

Sa water pump na ito walang mekanikal na koneksyon sa pagitan ng impeller at ng axis ng de-kuryenteng motor na nagpapagana nito. Ngunit paano ito nakakamit at ano ang nag-uudyok sa akin na ibigay ang solusyon na ito? Posible ito sa pamamagitan ng paglalapat ng prinsipyo ng akit at pagtataboy na natural na nangyayari sa pagitan ng mga magnet. Napasigla akong isagawa ang proyektong ito dahil kailangan ko ng isang Modular Water Pump, kung saan madali kong mababago ang ilan sa mga katangian nito tulad ng hugis ng mga impeller blades, radius nito, mga uri ng materyal atbp, at suriin ang mga resulta na nagmula sa mga ito mga pagbabago, pinapanatili ang parehong electric motor at boltahe. Sa una, nagsimula akong magtayo ng tradisyonal na centrifugal pump, ngunit naharap ko ang maraming mga problema sa paglabas ng tubig (sa pagitan ng electric motor shaft at ng impeller). Nagkataon sa mga panahong ito ang YouTuber GreatScott (mahusay na eksperimento at kanino ako hinahangaan) ay mayroong magkatulad na mga problema tulad ng nakasaad sa video na ito.

Kung ang mga magnet ay nakakabit sa baras ng de-kuryenteng motor at pati na rin sa impeller, marahil maaari itong i-on at itulak ang tubig, kahit na walang koneksyon sa mekanikal. Ang ideyang ito ang nagpukaw sa aking interes na isagawa ang proyektong ito na inaasahan kong kapaki-pakinabang ka.

Ang karanasan na nakuha ko sa pagkumpleto ng proyektong ito ay pinayagan akong maghinuha na maraming mga praktikal na aplikasyon para sa mga prinsipyong ito hindi lamang sa larangan ng mga haydroliko na bomba.

Mga gamit

Pagwawaksi: Naglalaman ang listahang ito ng mga link ng kaakibat, kapag nag-sign up ka gamit ang isang kaakibat na link, kumita ako ng isang maliit na komisyon. Direkta itong nagmula sa kumpanya at hindi ka nito maaapektuhan. Pinapayagan ako ng mga kaakibat na link na ito na magpatuloy na bumuo ng mga bagong proyekto. Salamat

• Plexiglass sheet na hindi bababa sa 200mm ng 150mm, 6mm makapal (ginamit upang gawin ang mga lungga ng impeller at ang electric motor coupler).
• Dalawang sheet ng 80mm ng 80mm plexiglass, 4.5mm makapal (ginamit upang gawin ang impeller at ang may hawak ng magnet ng DC motor).
• Plexiglass sheet 200mm ng 150mm 4mm makapal (para sa mga electric motor mount).
• Dalawang M3 na turnilyo na 8mm ang haba at kaukulang mga mani (para sa pagsasama ng de-kuryenteng motor na may tagabitay).
• Anim na M4 na turnilyo na 20mm ang haba at 2 kaukulang mani (para sa itaas at mas mababang unyon ng mga lukab ng impeller).
• Dalawang M4 spacer na mani na 18mm ang haba.
• Dalawang babaeng konektor ng uri ng saging para sa chassis
• Dalawang lalaking konektor ng uri ng saging
• Isang switch ng kuryente.
• Isang electric motor na 40mm ang lapad at 55mm ang haba, 24V direktang kasalukuyang (DC) na may 5mm diameter shaft
• Instant na pandikit, epoxy o katulad.
• Neodymium magnet na 12mm ang haba, 2mm makapal at 4mm ang lapad.
• Electric iron na panghinang at mga kable para sa mga koneksyon sa kuryente.
• Permanenteng itim na marker.
• Screwdrivers.
• Mga Plier
• Compass
• Ang CNC milling machine na may lugar ng trabaho na hindi bababa sa 300mm ng 200mm.

• Cutter ng endmm 1.5mm

• Flexible na hose ng tubig na 8mm sa labas ng lapad at hindi bababa sa 250mm ang haba.
• Mga lalagyan ng tubig
• Mga kurbatang kurdon.
• 19V o 24v direktang kasalukuyang mapagkukunan

Hakbang 1: TANGGALIN ANG MGA MAGNET AT MAKILALA ANG POLARITY

Ang mga magnet na ginamit sa proyektong ito ay nakuha mula sa isang brushless DC motor. Sa tulong ng isang patag na distornilyador naglagay ako ng kaunting presyon sa base ng mga magnet at isa-isa kong pinagsama ang mga ito. Sa una akala ko ito ay magiging napakahirap, ngunit ang totoo ay hindi iyon. Sa huli makakakuha ka ng isang hanay ng mga magnet na tinanggap alinsunod sa prinsipyo ng OPPOSITE POLES AY ATATAKO AT EQUAL REPELLED. Sa tulong ng compass magsimulang markahan ang mga poste ng bawat magnet nang magkahiwalay. Kung gumawa ka ng isang haka-haka at pahalang na hiwa sa bawat pang-akit isang mukha ay magiging HILAGA at isa pang TIMOG sa ganitong uri ng mga magnet

Hakbang 2: PAGMAMINA NG IMPELLER

Ang impeller na may hawak ng magnet ay ginawa mula sa isang solong piraso ng 80mm ng 80mm ng Plexiglas. Kinakailangan nito ang pagkakaroon ng dalawang-panig na pagbawas. Sa mga hiwa ng LAHAT ng mga piraso ng isang paggiling pamutol ENDMILL ng 1.5mm ng diameter ay ginamit. Ang mga sheet ng Plexiglass ay palaging mas malaki kaysa sa mga pagbawas na gagawin upang maayos mong maayos ito sa iyong talahanayan sa trabaho, nag-iiwan ng isang margin para dito.

Ang ginamit kong pamamaraan ay ang sumusunod:

Una ang mga lukab para sa mga magnet ay ginawa at isang butas sa pamamagitan ng matatagpuan 5mm ng 5mm mula sa pinagmulan ng coordinate axis ng plexiglass at ng CNC machine.

Pangalawa, ang isang 50mm ng 50mm square cut ay ginawa sa buong lalim ng materyal, at dahil doon ay natanggal ang piraso.

Pangatlo ang piraso ay baligtad at nakadikit ng instant na pandikit sa parehong posisyon na inookupahan nito sa unang hiwa, ngunit may nakaharap na kabaligtaran (gumamit ng mga posibleng marka na naiwan ng pamutol sa scrap table. Ito ay napatunayan sa tulong ng sanggunian butas na ang bahagi ay na-stuck sa tamang posisyon (Kung ang posisyon X = 5mm, Y = 5mm at Z = 0 ay isinasagawa sa control software ng iyong CNC machine, dapat itong eksaktong tumugma sa simula ng sangguniang butas).

Pang-apat, ang paggupit ng mga palikpik na impellers ay naisagawa at ang gitnang at sa pamamagitan ng butas ng 5mm diameter ay ginawa.

Panglima sa bilog na hiwa ay naisakatuparan sa buong piraso at hiwalay mula sa natitirang materyal na Plexiglas

Hakbang 3: Idikit ang Mga Magneto sa Impeller

Naaalala mo ba sa hakbang 1 nang kilalanin namin ang polarity ng mga magnet? Ngayon na ang oras upang magamit ang kaalamang ito. Maglagay ng isang maliit na halaga ng instant na pandikit sa unang lukab ng mga magnet at pagkatapos ay ang unang pang-akit. Hawakan ito sa posisyon na iyon ng ilang segundo hanggang sa gumana ang pandikit. Depende sa kung paano mo inilagay ang pang-akit magkakaroon ka ng isang HINDI o TIMOG na mukha, ang susunod na pang-akit ay pupunta kasama ang kabaligtaran na mukha. Mangyaring mapatunayan na GINAGAMIT ANG PROPERLY NA ITO, CRUCIAL ITO PARA SA MATAGUMPAY NA PAG-UNLAD NG PROYEKTO NA ITO.

Sa pagtatapos at pagkatapos na ulitin ang dating hakbang na 6 beses dapat mong makita ang isang bagay na halos kapareho sa larawang ipinapakita ko rito.

Suriing muli sa tulong ng compass kung ang mga magnet ay kahalili ng kanilang polarity. WALA DAPAT DALAWANG MAGNET NA NAGPATULOY SA PAREHONG POLARITY.

Mahalagang linawin na ang mga magnet ay hindi dapat lumagpas sa ibabaw ng plexiglass, kaya't ang dami ng ginamit na pandikit ay dapat na katamtaman.

Hakbang 4: Pagmemensahe ng DC Motor Magnet Holder

Ang may hawak ng magnet ng DC motor ay nilikha mula sa isang piraso ng 80mm ng 80mm Plexiglas. Ang may hawak ng magnet ng DC motor ay responsable para sa paglilipat ng metalikang kuwintas sa impeller kapag nakikipag-ugnayan ito ng magnetiko dito. Una ang mga pagbawas ng mga lukab para sa mga magnet at ang gitnang guwang ay naisakatuparan, pagkatapos ay dapat ding gawin ang panlabas na pabilog na hiwa. Sa aking kaso ang shaft ng motor ay mayroong 0.5mm chamfering at isinasaalang-alang sa pagguhit ng vector. Sa kaganapan na ang motor na ginamit mo ay walang ito, gamitin ang 5mm vector circle na matatagpuan sa huling hakbang.

Hakbang 5: Idikit ang Mga Magneto sa Magnet Holder

Ang parehong mga prinsipyong nakasaad sa hakbang 3 ay nalalapat dito. Maglagay ng isang maliit na halaga ng instant na pandikit sa unang lukab ng mga magnet at pagkatapos ay ang unang pang-akit. Hawakan ito sa posisyon na iyon ng ilang segundo hanggang sa gumana ang pandikit. Depende sa kung paano mo inilagay ang pang-akit magkakaroon ka ng isang HINDI o TIMOG na mukha, ang susunod na pang-akit ay pupunta kasama ang kabaligtaran na mukha. Sundin ang mga rekomendasyon na nailahad sa Hakbang 3

Hakbang 6: PAGMAMINA NG ELECTRIC MOTOR COUPLER - POMPA NG TUBIG AT PAG-Aayos

Malamang na kailangan mong baguhin ang pagguhit ng vector ng piraso na ito depende sa mga katangian ng de-kuryenteng motor na iyong ginagamit. Ang pagpapaandar ng piraso na ito ay upang i-fasten ang pagpupulong ng impeller sa katawan ng de-kuryenteng motor, makamit ang isang paghihiwalay sa pagitan nila. Sa aking kaso, na-machine ang piraso mula sa isang 200mm ng 150mm at 6mm na makapal na plexiglass sheet mula sa kung saan pinutol ko ang mga lukab ng Impeller. Ang katawan ng de-kuryenteng motor na ginamit ay may dalawang mga thread para sa mga M3 na turnilyo, kaya't ang dalawa sa mga butas sa piraso na ito ay para sa mga M3 na turnilyo at dalawa para sa M4.

Hakbang 7: Ilagay ANG MAGNET HOLDER SA DC MOTOR AXLE

Ang may hawak ng magnet ng DC motor ay dapat na ligtas na nakakabit sa electric motor shaft at ganap na patayo dito. Sa aking kaso naging maginhawa para sa akin na ilagay ito sa baras, maglagay ng ilang madalian na pandikit sa magkasanib, maghintay ng 20sec at maglapat ng boltahe na 5V sa de-kuryenteng motor, ginagawa silang bumaba sa mababang mga rebolusyon at hintaying matuyo ang pagpupulong. Sa pamamagitan nito na pinangasiwaan ko ang may hawak ng magnet na patayo sa axis. HUWAG MAKAPAGTAGUMPAY SA DAMI NG GLUE, KAPAG NAGSISIMULA ANG SISTEMA SA PAGROTATE NG GLUE AY MAGSISIMULA SA LAHAT NG panig (MAG-INGAT NG IYONG MATA)

Hakbang 8: PAGMAMINA NG DC MOTOR BRACKETS AT PAGLALAKI NG MGA KOMPONENSA NG Elektrikal

Ang sistema ng suporta na dinisenyo ko ay medyo simple at nangangailangan lamang ng apat na mga kurbatang kurdon upang ilakip ito sa motor na de koryente. Sa isa sa mga base ang mga lukab para sa switch at ang mga konektor ng saging ay ginawa. Ang mga ito ay pinutol mula sa isang 200mm ng 150mm at 4mm makapal na sheet ng Plexiglas.

Hakbang 9: MACHINING AT UNION NG MAHAL NA ASSEMBLY

Ang mga lungga ng impeller ay nakuha mula sa isang 200mm ng 150mm Plexiglas sheet na 6mm ang kapal. Ang FEED RATE ay itinakda sa 200mm bawat minuto. Ito ang proseso na gumugugol ng pinakamaraming oras (halos 25min bawat mukha). Kung sa anumang kaso napansin mo na ang 1.5mm diameter endmill cutter ay nagsisimulang makaalis sa mga plastik na labi, subukang lubricahan ang pamutol ng ilang uri ng langis para sa mga hangaring ito. Sa simula ay sumali ako sa pagpupulong na may isang gasket, ngunit nalaman kong mas kumplikado ito upang makamit ang isang mahusay na higpit kaysa kung direkta akong sumali sa mga piraso. Kung napansin mo na, sa panahon ng operasyon, ang hangin ay sinipsip sa kasukasuan, subukang takpan ang tagas na may napakakaunting pandikit.

Hakbang 10: Mga Koneksyon sa Elektronikong AT PANGHULING NA ASSEMBLY

Ang mga koneksyon sa kuryente ay napaka-simple:

Kilalanin muna ang tamang polarity kung saan umiikot nang pakanan ang DC motor at markahan ang mga ito bilang Positive Cable at Negative Cable.

Pangalawa, magtaguyod ng isang de-koryenteng koneksyon sa bakal na panghinang sa pagitan ng positibong banana plug (pula) at isa sa mga paa ng paglipat ng kuryente.

Pangatlo, maghinang ng isang kawad mula sa iba pang mga binti ng switch sa positibong kawad ng motor na de koryente.

Pang-apat na panghinang ang negatibong DC motor cable na direkta sa negatibong konektor ng saging (Itim).

Sumali sa buong hanay gamit ang mga kaukulang tornilyo at mani. Ipasok ang medyas sa butas na nilikha para sa hangaring ito at ilagay ang pandikit upang hawakan ito sa posisyon. Iwasang maging sanhi ng pagbara sa impeller.

Mahalagang tala: Ang DC MOTOR MAGNET HOLDER MAGNETS AT IMPELLENT MAGNETS AY DAPAT Hiwalay sa pagitan ng 6 AT 8mm.

Kung ang mga ito ay napakalapit ay magdudulot ito ng labis na puwersa ng alitan sa pagitan ng impeller at isa sa mga lukab nito. Kung ang mga ito ay napaka hiwalay, ang pakikipag-ugnay ng magnetiko ay maaaring hindi sapat upang maipadala ang kinakailangang metalikang kuwintas para sa tamang pagpapatakbo ng bomba.

Ang isang bagay na hindi ko sinasadyang natuklasan ay kapag ang sistema ay nag-pump ng tubig ang impeller ay tila "lumulutang" sa loob ng lukab at ang alitan ay minimal sa mga lukab (isang bagay na kailangan kong mag-imbestiga pa).

Kung nakumpleto mo ang mga hakbang na ito, malamang na mayroon ka ng iyong sariling variant ng water pump na ito. Sana nagustuhan mo rin ito tulad ng nagustuhan ko.

Update: Inaalok ko ang mga stl file ng proyektong ito para sa mga may isang 3D printer. Salamat Melman2 sa mungkahi.

Runner Up sa Hamon ng Magneto