How To A Rotary Powered Pump Stellen

8 Schritt:Schritt 1: Schritt 1 - Yoke, Führungen und Schellen Schritt 2: Schritt 2 - Achse und Rotary Arm Schritt 3: Schritt 3 - Buchsen Schritt 4: Schritt 4 - Backboard Schritt 5: Schritt 5 - Leitung und Ventil Schritt 6: Schritt 6 - Montage! Schritt 7: Betrieb! Schritt 8: Probleme

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Hallo, wir sind ein Team von 3 Produkt-Design Engineering Studenten an der Glasgow School of Art. Im zweiten Jahr das Projekt "Hydro tun?" Waren wir mit Pumpen 5 Liter Wasser bis eine Höhe von 60 cm auf die effizienteste Art und Weise möglich, beauftragt. Die Pumpe war weniger als 5 Minuten in der Lage, diese Aufgabe in zu sein, angetrieben durch eine 24-V-Gleichstrommotor. Dieses Projekt war ein Wettbewerb zwischen mehreren Gruppen von Studenten in unserem Jahr gebildet. Teamnamen wurden von Wasserlebewesen abgeleitet, daher wurden wir als Mannschaft Tortoise bekannt.
Nach mehreren Sitzungen der Ideenfindung und Konzepterstellung hatten wir mehrere Designs im Auge, einschließlich einer Kreiselpumpe und einer Kolbenventil betriebenen Design. Nach einiger Prototyping und Testing wir die Kolbenpumpe Design ausgewählt, da es einfach, effektiv und war (wir hofften!) Effizient.
Hier ist, wie wir konstruiert unser Design (und einige der Herausforderungen, denen wir auf dem Weg begegnet.) Jede Rückmeldung Sie uns geben würde geschätzt, so zögern Sie tragen werden :)
Materialien:
Unterlegscheiben
Nüsse
Bolts
Kunststoffschlauch
Gummidichtungen (denselben Durchmesser wie die Rohrleitung)

Stahlstange
Stahlplatte
Aluminium Stange
Dicke Acrylkunststoff
Grobem Schleifpapier
MDF
Squash Ball
Auch verwendet:
3D-Druck-Komponenten
Sprühfarbe
Wie Sie sehen können wir früher recht eine umfangreiche Palette an Materialien, gleichwohl die wichtigste Frage für jeden, der versucht, um neu zu erstellen das wird wahrscheinlich die Ausrüstung, die Sie Zugang zu haben. Wir wurden mit einem sehr gut sortierten Werkstatt, mit einem 3D-Drucker, der an unsere Führer zu produzieren, eine Laser-Cutter, um unsere Kreuzschleife, einen Winkelschleifer, unsere Stahlteile geschnitten und eine Drehbank für andere Komponenten, wie beispielsweise Buchsen geschnitten.

Schritt 1: Schritt 1 - Yoke, Führungen und Schellen

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    Hier können Sie die meisten unserer Komponenten sowie Nahaufnahmen von unseren Führern und Schieberegler zu sehen.
    Der Bügel wurde Lasercut, eine genaue Form und glatte Kanten, Reduzierung der Reibung während der Fahrt zu gewährleisten.
    Die Führer waren 3D-Druck für die Genauigkeit, da sie eine relativ komplexe Form und benötigt sehr hohe Toleranzen, um ein Verklemmen zu vermeiden. Sie haben auch eine geringe Reibung, wenn sie in Kontakt mit dem Kunststoff Joch.
    Die Klammern waren auch 3D gedruckt, um eine gute Passform mit dem zylindrischen Rohr zu gewährleisten.
    Anmerkung des Schleifpapiers an der Innenseite der gebogenen Klammern verklebt: dies verhindert die Zylinder von Rutschen einmal mit Wasser gefüllt ist, wie es recht schwer wird.
    Polierte Metallkontakte im Inneren der Führungen angebracht - das Berühren das Joch in Betrieb ist, und wirken auch als Abstandshalter, halten Sie sie ab der Rückwand.

Schritt 2: Schritt 2 - Achse und Rotary Arm

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    Der nächste Schritt besteht darin, die zentrale Achse, die in unseren Antriebssystem angeschlossen wird. Die Achse dreht einen Arm, der mit dem Kulissenantrieb befestigt ist. Die Drehbewegung dieses Arms erzeugt die linearen Vorwärts-Rückwärts-Schwingung, die Flüssigkeit im Pumpen verdrängt. Wir verwendeten Metallkomponenten, wie sie erforderlich waren, zu erheblichen Drehmoment zu widerstehen.
    Die Achse ist von leichten Stahlstange hergestellt. Es ist an einem Ende mit Gewinde, und hat am anderen in eine polygonale Form geschnitten worden - dies erlaubt es uns, ein Bohrfutter befestigen und drehen Sie die Achse ohne Schlupf.
    Der Arm ist auch aus Normalstahl, und hat 2 Gewindelöcher in es. Ein Loch passt auf das Gewinde am Ende der Achse. Wir verwendeten eine regelmäßige Rechtsgewinde, was bedeutete, dass die Achse nur im Uhrzeigersinn gedreht werden, sonst würde der Arm sich von der Achse abzuschrauben. Das andere Loch versenkt ist und eine kleinere Gewinde.
    Als nächstes wurde eine kleine Schraube fest in die Senkbohrung eingesetzt ist, in die entgegengesetzte Richtung von der Achse. (Siehe Foto) Die Schraube muss bündig in den Arm passen oder es wird Freiraum Themen sein!
    Das letzte Bild zeigt die Montage in die MDF Träger ausgestattet. Die Achse ist durch eine Buchse eingesetzt ist, und der Arm ist an dem Joch ruht.

Schritt 3: Schritt 3 - Buchsen

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    Wir haben 2 Buchsen aus Aluminium, mit einer Drehbank, um sie zu gestalten. Einer war Presssitz in die Trägerplatte. Die genaue Form gewährleistet unseren Achse blieb in Kraft, und erzeugt weniger Reibung, dass ein Loch einfach in das MDF Rückwand gebohrt. Die andere Buchse war kleiner und wurde innen mit Gewinde. Es montiert auf die kleine Schraube am Ende des Dreharms. Es hat eine kleine Lippe eingefrästen, der größer als der Innendurchmesser des Kreuzschubkurbel-Kanal ist, aus dem Eingriff verhindert. Die Fotografien zeigen die große Buchse in der Rückwand (mit Achse und der Top-Hat-Buchse Anschluss des Dreharmes und Kreuzschleife ausgestattet.

Schritt 4: Schritt 4 - Backboard

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    Wir haben eine einfache Unterstützung die Pumpe vertikal zu halten. Es besteht aus 2 MDF Blätter im rechten Winkel unter Bildung einer Basis und einer Montagefläche. Ein großes Loch in der Mitte der Montagefläche mit einem fostner Bit gebohrt. Löcher für die Schrauben die die Führungen in Position zu halten wurden gebohrt. Um den Schein zu verbessern, dann spraypainted wir dieses Board weiß.
    NB: Sofern Führungshalterungen und Mittelachse Buchse untergebracht sind, gibt es eine Menge an Flexibilität mit der Form dieses Artikels. Es kann leicht an eigene Bedürfnisse angepasst werden!

Schritt 5: Schritt 5 - Leitung und Ventil

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    Der komplexeste Teil unserer Design bietet die lineare Bewegung an die Macht. Die Pumpe selbst ist einfach ein Rohr mit einem Ventil an der Basis. Das Ventil Wasser in das Rohr auf der Abwärtshub einzugeben, verhindert jedoch, dass ein Auslaufen an der Aufwärtshub.
    Für das Rohr verwendet wir einige einfache Kunststoffrohre. Teil unserer kurzen erfordert Experimente, um den besten Wirkungsgrad zu bestimmen. Bei der Prüfung, Rohrdurchmesser, kann einen größeren Durchmesser mehr Wasser pro Hub führen, aber dies wiegt mehr, erfordern erhöhte Motorleistung und verursacht erhöhte Belastung auf den Drehmechanismus. Ein zu kleiner Rohrdurchmesser wird nicht zulassen, viel Wasser zu je Hub gepumpt werden - aber der Mechanismus kann schneller ausgeführt werden. Wir haben uns entschieden, dass die in den Bildern gezeigt Durchmesser war der beste Kompromiss zur Verfügung zu uns.
    Nach einiger heftige Debatte ließen wir uns auf mit einem Kugelventil, anstatt ein Klappenventil. Unsere Kugelhahn aus einer Kammer mit größerem Durchmesser Rohrleitung gebaut, mit einem gewichteten Squashball im Inneren. Auf der anderen Taktwasserdruck gezwungen, den Ball nach oben, so dass Wasser, das Rohr geben, aber auf dem Rücklauf der Ball besiegelte das Einlassloch, Dichtungs das Wasser im Inneren des Rohres.
    Ein Querdrahtstück wurde verwendet, um die Kugel zu verhindern, dass zu hoch geschoben und Versiegeln der Oberseite der Kammer.
    Da die Kunststoff unserer Schlauch würde nicht kleben mussten wir einen Lötkolben verwenden, um Heißsiegel die Squashball in den 2 Hälften der Kammer.
    Unsere gewichtete Squashball wurde durch Schneiden eines offenen, mit Eisenspänen füllen und Klebe es wieder geschlossen werden.
    Wir hatten einige Probleme mit dieser Ventilkonstruktion, weshalb Sie sehen, es mit zipties in einigen Fotografien verstärkt. Mehr dazu später!

Schritt 6: Schritt 6 - Montage!

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    Der letzte Schritt besteht darin, alle einzelnen Komponenten zusammenzusetzen:
    Setzen Sie zuerst die Achse und Dreharm durch die zentrale Buchse.
    Dann wird der Kulissenantrieb wird über den Dreharm ausgestattet - an Ort und Stelle von der Top-Hat-Buchse gehalten
    Next, positionieren Sie den Schieberegler, über ihre Befestigungslöcher - nicht Bolzen an Ort und Stelle noch nicht!
    Die Führungen passen über die Kreuzschleife und an die Rückwand verschraubt - die Bolzen auch die Schieberegler in Position zu halten.
    Dann werden die unteren Klemmen sind an Ort und Stelle durch Schrauben in dem Joch gehalten. Das Rohr wird auf die korrekte Tiefe positioniert und dann die oberen Klemmen sind verschraubt, hält alles an seinem Platz.
    Die Endmontage Schritt ist, den Kugelhahn am Boden des Rohrs zu schrauben.
    Pumpendrehzahl kann durch Veränderung der Geschwindigkeit der Achse eingestellt werden - um die Pumpe die Achse sollte Uhrzeigersinn gedreht werden zu betreiben.

Schritt 7: Betrieb!

Schritt 8: Probleme


  1. Leider trafen wir mehrere Probleme bei diesem Projekt.
    Wie Sie in den vorherigen Videos gesehen haben, ist unsere Pumpe direkt angesteuert wird, und nicht mit dem mitgelieferten 24V DC-Motor. Wir verbrachten viel Zeit der Gestaltung einer Gearing Ratio und Schnittstelle, um diesen Motor zu verwenden, aber wenn es um den Betrieb kam es gescheitert. Nach viel Frust und viele letzten verzweifelten Versuche konnten wir immer noch nicht die Pumpe funktionieren unter Verwendung des Motors durch den Tag des Wettbewerbs. Wir glauben, dass unser Design erfordert eine beträchtliche Geschwindigkeit zu bedienen - die Abwärtstakt muss stark genug, um Wasser in die Röhre zu erzwingen, und es war einfach nicht möglich, dies mit dem mitgelieferten Motor während immer noch genügend Drehmoment, um das System, wie es heben zu erreichen mit Wasser gefüllt. Doch als ein Konzept unserer Pumpe hat als erfolgreich erweisen, und wenn sie direkt mit einem Bohrer angetrieben war eines der am schnellsten Pumpen, Hebe erfolgreich 5 Liter in etwa 15 Sekunden. Unsere Pumpe auch erwies sich als äußerst robust und konnte direkt am beeindruckenden Geschwindigkeit bei Verwendung eines stärkeren Bohrer angesteuert werden - aber dies führte zu einer Nebensache, die die Ventil zeichnet sich ab.
    Der Kugelhahn bewiesen bei niedrigeren betriebene Test akzeptabel, aber einmal in der stärkeren Bohrer verwendet wurde fanden wir, dass es tatsächlich unter Druck gespalten. Die Tatsache, es musste heißverklebten anstatt geklebt war wohl ein Hauptgrund für das, und in unserer Reparaturen fügten wir zipties zu helfen, halten sie zusammen. Der Steg, der den Ball zu viel verhindert steigenden erwies sich auch unter höheren Leistungsanwendungen empfindlich. Im Nachhinein kann eine größere Kugelhahn gewesen stärker, und wir würden in der Lage, eine größere, stärkere Querträger zu nutzen. In unserem kleinen Ventil war es einfach nicht genug Platz, um eine starke Barriere einfügen, um den Ball zu verhindern, steigt zu viel.