Máy bơm nước ghép từ tính: 10 bước (có hình ảnh)

2024 Tác giả: John Day | [email protected]. Sửa đổi lần cuối: 2024-01-30 13:31

Trong phần HƯỚNG DẪN này, tôi sẽ giải thích cách tôi chế tạo một máy bơm nước với khớp nối từ tính.

Trong máy bơm nước này không có kết nối cơ học giữa cánh quạt và trục của động cơ điện làm cho nó hoạt động. Nhưng điều này đạt được như thế nào và động lực nào khiến tôi đưa ra giải pháp này? Nó có thể được thực hiện bằng cách áp dụng nguyên tắc hút và đẩy xảy ra tự nhiên giữa các nam châm. Tôi có động lực để thực hiện dự án này vì tôi cần một Máy bơm nước mô-đun, mà tôi có thể dễ dàng thay đổi một số đặc điểm của nó như hình dạng của các cánh bánh công tác, bán kính của nó, loại vật liệu, v.v. và kiểm tra kết quả thu được từ những thay đổi, duy trì cùng một động cơ điện và điện áp. Lúc đầu, tôi bắt đầu chế tạo máy bơm ly tâm truyền thống, nhưng tôi phải đối mặt với nhiều vấn đề về rò rỉ nước (giữa trục động cơ điện và cánh bơm). Thật trùng hợp là những ngày này, YouTuber GreatScott (người thử nghiệm tuyệt vời và người mà tôi ngưỡng mộ) cũng gặp phải vấn đề tương tự như đã nêu trong video này.

Nếu nam châm được gắn vào trục động cơ điện và cả trong cánh quạt, có lẽ nó có thể quay và đẩy nước, ngay cả khi không có kết nối cơ học. Ý tưởng này đã khơi dậy sự quan tâm của tôi để thực hiện dự án này mà tôi hy vọng bạn thấy hữu ích.

Kinh nghiệm mà tôi có được trong quá trình hoàn thành dự án này đã cho phép tôi kết luận rằng có rất nhiều ứng dụng thực tế cho các nguyên tắc này không chỉ trong lĩnh vực máy bơm thủy lực.

Quân nhu

Tuyên bố từ chối trách nhiệm: Danh sách này chứa các liên kết liên kết, khi bạn đăng ký bằng liên kết liên kết, tôi sẽ kiếm được một khoản hoa hồng nhỏ. Điều này đến trực tiếp từ công ty và không ảnh hưởng đến bạn. Các liên kết liên kết này cho phép tôi tiếp tục phát triển các dự án mới. Cảm ơn.

• Tấm thủy tinh dày ít nhất 200mm x 150mm, dày 6mm (dùng để làm khoang cánh quạt và bộ ghép động cơ điện).
• Hai tấm plexiglass 80mm x 80mm, dày 4,5mm (dùng để làm cánh quạt và giá đỡ nam châm động cơ DC).
• Tấm thủy tinh dày 200mm x 150mm 4mm (dùng cho động cơ điện).
• Hai vít M3 dài 8mm và đai ốc tương ứng (để kết hợp động cơ điện với bộ ghép nối).
• Sáu vít M4 dài 20mm và 2 đai ốc tương ứng (cho sự kết hợp trên và dưới của các khoang bánh công tác).
• Hai đai ốc M4 dài 18mm.
• Hai đầu nối kiểu chuối cái cho khung xe
• Hai đầu nối kiểu chuối đực
• Một công tắc nguồn.
• Một động cơ điện có đường kính 40mm và chiều dài 55mm, dòng điện một chiều (DC) 24V với trục đường kính 5mm
• Keo tức, epoxy hoặc tương tự.
• Nam châm Neodymium dài 12mm, dày 2mm và rộng 4mm.
• Mỏ hàn điện và cáp nối điện.
• Điểm đánh dấu màu đen vĩnh viễn.
• Tua vít.
• Kìm
• Compa.
• Máy phay CNC có diện tích làm việc ít nhất 300mm x 200mm.

• Máy cắt Endmill 1.5mm

• Ống nước mềm có đường kính ngoài 8mm và chiều dài ít nhất 250mm.
• Dụng cụ chứa nước
• Dây buộc.
• Nguồn trực tiếp 19V hoặc 24v

Bước 1: XÓA TẠP CHÍ VÀ XÁC ĐỊNH CHÍNH SÁCH

Các nam châm được sử dụng trong dự án này được chiết xuất từ một động cơ DC không chổi than. Với sự trợ giúp của tuốc nơ vít dẹt, tôi đặt một chút áp lực lên đế các nam châm và từng cái một, tôi cố gắng tháo chúng ra. Ban đầu tôi nghĩ sẽ rất khó nhưng sự thật không phải vậy. Cuối cùng, bạn sẽ nhận được một bộ nam châm đã được điều chỉnh theo nguyên tắc POLES OPPOSITE ĐƯỢC HẤP DẪN VÀ ĐƯỢC BÁN TRẢ GÓP. Với sự trợ giúp của la bàn, bắt đầu đánh dấu các cực của mỗi nam châm riêng biệt. Nếu bạn thực hiện một hình cắt tưởng tượng và cắt ngang cho mỗi nam châm, một mặt sẽ là BẮC và một mặt khác là NAM trong loại nam châm này

Bước 2: GIA CÔNG MÁY NHẬP KHẨU

Cánh quạt với giá đỡ nam châm được làm từ một mảnh đơn 80mm x 80mm của Plexiglas. Điều này yêu cầu phải thực hiện cắt hai mặt. Trong các lần cắt TẤT CẢ các mảnh, một dao phay ENDMILL có đường kính 1,5mm đã được sử dụng. Các tấm thủy tinh luôn lớn hơn các vết cắt để bạn có thể cố định nó một cách chính xác vào bàn làm việc của mình, để lại một lề cho nó.

Phương pháp tôi đã sử dụng như sau:

Đầu tiên, các khoang cho nam châm được tạo ra và một lỗ xuyên nằm cách gốc trục tọa độ của plexiglass và máy CNC 5mm x 5mm.

Thứ hai, một vết cắt hình vuông 50mm x 50mm được thực hiện cho toàn bộ chiều sâu của vật liệu, do đó tách mảnh.

Thứ ba, mảnh được đảo ngược và dán bằng keo tức thời ở cùng vị trí mà nó đã chiếm trong lần cắt đầu tiên, nhưng với mặt đối diện hướng lên (sử dụng các dấu có thể do máy cắt để lại trong bảng phế liệu. Nó được xác minh với sự trợ giúp của tài liệu tham khảo lỗ mà chi tiết bị kẹt ở đúng vị trí (Nếu vị trí X = 5mm, Y = 5mm và Z = 0 được thực hiện trong phần mềm điều khiển của máy CNC của bạn, nó phải khớp chính xác với đầu của lỗ tham chiếu).

Thứ tư, việc cắt các cánh tản nhiệt được thực hiện và thực hiện lỗ trung tâm và xuyên suốt có đường kính 5mm.

Thứ năm, đường cắt tròn được thực hiện cho toàn bộ mảnh và được tách ra khỏi phần còn lại của vật liệu Plexiglas

Bước 3: Dán Nam châm vào Cánh quạt

Bạn có nhớ ở bước 1 khi chúng ta xác định cực của nam châm không? Bây giờ là lúc để sử dụng kiến thức này. Đặt một lượng nhỏ keo tức thì vào khoang đầu tiên của nam châm và sau đó là nam châm đầu tiên. Giữ nó ở vị trí đó trong vài giây cho đến khi keo hoạt động. Tùy thuộc vào cách bạn đặt nam châm, bạn sẽ có mặt BẮC hoặc NAM hướng lên, nam châm tiếp theo sẽ đi với mặt ngược lại. VUI LÒNG XIN CHỨNG MINH RẰNG BẠN THỰC HIỆN ĐÚNG CÁCH, ĐÓ LÀ TIỀN CHÍ CHO SỰ PHÁT TRIỂN THÀNH CÔNG CỦA DỰ ÁN NÀY.

Vào cuối và sau khi lặp lại bước trước đó 6 lần, bạn sẽ thấy một cái gì đó rất giống với bức ảnh tôi chụp ở đây.

Kiểm tra lại với sự trợ giúp của la bàn nếu các nam châm thay thế các cực của chúng. KHÔNG ĐƯỢC CÓ HAI TỪ VỰNG LIÊN QUAN ĐẾN VỚI CÙNG CHÍNH SÁCH.

Điều quan trọng cần làm rõ là các nam châm không được vượt quá bề mặt của tấm thủy tinh, vì vậy lượng keo sử dụng phải vừa phải.

Bước 4: Gia công Giá đỡ nam châm động cơ DC

Giá đỡ nam châm của động cơ DC được tạo ra từ một mảnh 80mm bởi 80mm Plexiglas. Giá đỡ nam châm của động cơ DC có nhiệm vụ truyền mômen quay tới cánh quạt khi nó tương tác từ tính với nó. Đầu tiên, các vết cắt của các khoang cho nam châm và phần rỗng trung tâm được thực hiện, sau đó cũng phải thực hiện vết cắt hình tròn bên ngoài. Trong trường hợp của tôi, trục động cơ có một vết vát 0,5mm và được xem xét trong bản vẽ vector. Trong trường hợp động cơ điện bạn sử dụng không có, hãy sử dụng vòng tròn vectơ 5mm được tìm thấy ở bước cuối cùng.

Bước 5: Dán Nam châm vào Giá đỡ Nam châm

Các nguyên tắc tương tự đã nêu trong bước 3 cũng được áp dụng tại đây. Đặt một lượng nhỏ keo tức thì vào khoang đầu tiên của nam châm và sau đó là nam châm đầu tiên. Giữ nó ở vị trí đó trong vài giây cho đến khi keo hoạt động. Tùy thuộc vào cách bạn đặt nam châm, bạn sẽ có mặt BẮC hoặc NAM hướng lên, nam châm tiếp theo sẽ đi với mặt ngược lại. THEO DÕI CÁC KHUYẾN NGHỊ ĐƯỢC MONG MUỐN Ở BƯỚC 3

Bước 6: GIA CÔNG BỘ NỐI ĐỘNG CƠ ĐIỆN - MÁY BƠM VÀ KHẮC PHỤC

Rất có thể bạn phải biến đổi bản vẽ vector của mảnh này tùy thuộc vào đặc điểm của động cơ điện bạn sử dụng. Chức năng của miếng này là để gắn chặt cụm cánh quạt với thân của động cơ điện, đạt được sự tách biệt giữa chúng. Trong trường hợp của tôi, tôi gia công mảnh từ một tấm thủy tinh dày 200mm x 150mm và 6mm từ nơi tôi cắt các khoang Cánh quạt. Phần thân của động cơ điện được sử dụng có hai ren cho vít M3, vì vậy hai trong số các lỗ trên mảnh này là dành cho vít M3 và hai lỗ dành cho M4.

Bước 7: ĐẶT BỘ GIỮ CHỮ VÀO DÒNG ĐỘNG CƠ DC

Giá đỡ nam châm của động cơ điện một chiều phải được gắn chặt vào trục động cơ điện và hoàn toàn vuông góc với nó. Trong trường hợp của tôi, tôi có thể thuận tiện khi đặt nó lên trục, bôi một ít keo tức thời lên khớp nối, đợi 20 giây và đặt một điện áp 5V vào động cơ điện, làm cho chúng quay ở số vòng quay thấp và đợi cho cụm lắp ráp khô. Với điều này, tôi đã cố gắng làm cho giá đỡ nam châm vuông góc với trục. ĐỪNG VƯỢT QUA SỐ LƯỢNG KEO, KHI HỆ THỐNG BẮT ĐẦU XOAY KEO SẼ BẮT ĐẦU XOAY CHIỀU Ở MỌI MẶT (HÃY CHĂM SÓC MẮT CỦA BẠN)

Bước 8: GIA CÔNG NỀN ĐỘNG CƠ DC VÀ LẮP ĐẶT LINH KIỆN ĐIỆN

Hệ thống hỗ trợ tôi thiết kế khá đơn giản và chỉ cần bốn sợi dây buộc để gắn nó vào động cơ điện. Ở một trong các đế, các hốc cho công tắc và các đầu nối hình quả chuối đã được tạo ra. Chúng được cắt từ một tấm Plexiglas dày 200mm x 150mm và 4mm.

Bước 9: GIA CÔNG VÀ ĐOÀN KẾT CỦA LẮP RÁP VÔ CÙNG

Các khoang cánh quạt được lấy từ một tấm Plexiglas 200mm x 150mm dày 6mm. TỶ LỆ THỨC ĂN được đặt ở 200mm mỗi phút. Đây là quá trình tiêu tốn nhiều thời gian nhất (khoảng 25 phút cho mỗi khuôn mặt). Nếu trong bất kỳ trường hợp nào, bạn nhận thấy dao cắt có đường kính 1,5mm bắt đầu bị dính các mảnh vụn nhựa, hãy thử bôi trơn máy cắt bằng một số loại dầu cho những mục đích này. Lúc đầu, tôi tham gia lắp ráp bằng một miếng đệm, nhưng tôi thấy phức tạp hơn để đạt được độ kín tốt hơn là ghép các miếng trực tiếp. Nếu bạn nhận thấy rằng, trong quá trình hoạt động, không khí bị hút qua mối nối, hãy cố gắng che chỗ rò rỉ bằng rất ít keo.

Bước 10: KẾT NỐI ĐIỆN VÀ LẮP RÁP CUỐI CÙNG

Các kết nối điện rất đơn giản:

Đầu tiên xác định đúng cực nơi động cơ DC quay theo chiều kim đồng hồ và đánh dấu chúng là Cáp dương và Cáp âm.

Thứ hai, thiết lập kết nối điện với mỏ hàn giữa phích cắm chuối dương (màu đỏ) và một trong các chân của công tắc nguồn.

Thứ ba, hàn một dây từ chân còn lại của công tắc vào dây dương của động cơ điện.

Thứ tư, hàn trực tiếp cáp âm của động cơ DC vào đầu nối chuối âm (Đen).

Tham gia toàn bộ bộ với các vít và đai ốc tương ứng. Chèn ống thông qua lỗ được tạo cho mục đích này và đặt keo để giữ nó ở vị trí. Tránh gây tắc nghẽn cánh quạt.

Lưu ý quan trọng: CÁC TỪ VỰNG GIỮ CHỮ VIẾT TẮT ĐỘNG CƠ DC VÀ CÁC TỪ NGỮ QUAN TRỌNG PHẢI ĐƯỢC RIÊNG BIỆT GIỮA 6 VÀ 8mm.

Nếu chúng ở rất gần, nó sẽ gây ra lực ma sát quá mức giữa bánh công tác và một trong các khoang của nó. Nếu chúng rất tách rời, tương tác từ có thể không đủ để truyền mô-men xoắn cần thiết cho hoạt động chính xác của máy bơm.

Một điều mà tôi vô tình phát hiện ra là khi hệ thống đang bơm nước, cánh quạt dường như "trôi nổi" bên trong khoang và ma sát là rất nhỏ với các khoang (điều mà tôi sẽ phải nghiên cứu thêm).

Nếu bạn đã hoàn thành các bước này, bạn có thể đã có một biến thể của riêng bạn của máy bơm nước này. Tôi hy vọng bạn thích nó nhiều như tôi đã làm.

Cập nhật: Tôi cung cấp các tệp stl của dự án này cho những người có máy in 3D. Cảm ơn Melman2 đã gợi ý.

Về nhì trong Thử thách nam châm