Wirówka biednego człowieka i leniwa Suzan: 3 kroki

2024 Autor: John Day | [email protected]. Ostatnio zmodyfikowany: 2024-01-30 11:26

Wprowadzenie + Matematyka i projektowanie

Wirówki

Wirówki służą do rozdzielania materiałów według gęstości. Im większa różnica gęstości między materiałami, tym łatwiej je rozdzielić. Tak więc w emulsjach, takich jak mleko, wirówka może oddzielić część tłustszej śmietany do góry, podczas gdy odtłuszczone mleko trafia na dół. Sigma Aldrich ma dobry artykuł omawiający fizykę separacji wirówkowej, a także to, co jest możliwe do separacji przy różnych prędkościach wirowania.

Wykonana przeze mnie wirówka powinna mieścić się w podanej przez nich kategorii niskiej prędkości (2 000 - 6 000 obr./min). Przy tych prędkościach, gdybyś miał zawiesinę komórek eukariotycznych w roztworze, prawdopodobnie mógłbyś je osadzić (np. oddzielić je od roztworu). Przy tych prędkościach można również oddzielać zawiesiny takich rzeczy jak mąka lub cząstki brudu.

Leniwy Suzan

Zmotoryzowany leniwy suzan to wolno obracająca się platforma zwykle używana do filmowania. Możesz umieścić na nim coś w rodzaju posągu lub produktu spożywczego i uzyskać płynne wideo ze wszystkich stron obiektu. Idealnie prędkość obrotowa wynosi < 1 obrót na sekundę.

Prędkość, siła i obroty silnika

W opisie produktu silnika elektrycznego zwykle zobaczysz dwie rzeczy: napięcie i obroty. Prawdopodobnie możesz bezpiecznie używać napięć o wartości + lub - 50% podanego napięcia. Teoretycznie wyższe napięcia oznaczają większą siłę za silnikiem i wyższe obroty. Ale powiedzmy, że masz silnik, który ma standardowe obroty 1000 obrotów na minutę. Jak dzięki temu silnikowi coś kręci się szybciej lub wolniej niż 1000 obr./min? Z biegami.

Zmiana biegów w rowerze działa podobnie do tego, co musisz zrobić tutaj. Jeśli masz przekładnię z 20 zębami przymocowaną do silnika 1000 obr./min. Następnie koło zębate z 5 zębami w kontakcie z 20 zębami będzie się obracać z prędkością 4000 obr./min. Zależność jest następująca: Docelowe obroty = (obroty silnika)*(zęby na przekładni silnikowej)/(zęby na przekładni obrotowej). FYI, liczba zębów na kole zębatym powinna być wprost proporcjonalna do promienia kół zębatych, więc zamiast tego można użyć promienia. Tak więc w tym przykładzie koło zębate z 5 zębami jest kołem obrotowym i miałoby przymocowaną do niego platformę wirówki i rurki.

Ale to w teorii, w rzeczywistości mechanizm obrotowy będzie się obracał z mniejszą prędkością niż oczekiwano. Dzieje się tak, ponieważ tarcie będzie większe, zwłaszcza jeśli dodasz wagę do 5-zębowego koła zębatego.

Zamiast kół zębatych możesz użyć gumek, których używam do mojego leniwego suzana. I matematyka działa podobnie, jeśli chodzi o obwód lub promień zamiast zębów.

Krok 1: Materiały

Lista ogólna:

1. Puste pojemniki, takie jak używane przeze mnie pojemniki na jajka i płatki owsiane. Puszki zupy również mogłyby się sprawdzić.
2. Motoryzacja. Napięcie znamionowe 12 V lub wyższe dla wirówki. Około 3-6V dla leniwej suzan.
3. Pistolet na gorący klej
4. Taśma klejąca - opcjonalna
5. Super Glue - opcjonalnie - noś rękawiczki, jeśli używasz
6. Przewody, koła zębate, gumka, platforma obrotowa, akumulatory itp. - omówię bardziej szczegółowo w kolejnych krokach

Silniki, których użyłem to zwykłe, 2-przewodowe silniki elektryczne, a nie silniki krokowe. Dostałem jeden (o wartości znamionowej 12 V i 1200 RPM) z drukarki Canon, która przestała działać, a drugi (prawdopodobnie 3 V, prawdopodobnie < 300 RPM) z odtwarzacza DVD, który przestał działać. Jeśli nie masz pod ręką żadnych silników, w serwisie eBay i innych witrynach jest mnóstwo za <10 dolarów, które powinny działać.

Koła zębate i osie, które mam, pochodzą z „zestawu RC Snap Rover”, który rozebrałem. W rzeczywistości wszystko, czego potrzebujesz, to koło, które może obracać się swobodnie na osi i sposób na to, aby obracało się szybciej lub wolniej niż silnik, w zależności od tego, jaki ma być Twój produkt końcowy.

Krok 2: Wirówka

Pojemniki Ovaltine mają metalowe dno. Aby zrobić otwór, przez który przejdzie górna część silnika, polecam użyć młotka i gwoździa i chodzić po okręgu, powoli wybijając materiał. Przydałoby się również wiertarka lub dremel. Upewnij się, że głowica z silnikiem będzie pasować i będzie prostopadła do podstawy puszki, a następnie nałóż gorący klej na obszar wokół głowicy z silnikiem i umieść go na miejscu. Użyłem taśmy do podparcia silnika, gdy klej stwardniał. Polecam dołączyć długie przewody do silnika przed przyklejeniem go do pojemnika. Po prostu owinąłem pozbawione izolacji końce przewodów wokół przewodów silnika.

Gdy klej stwardnieje, możesz wybić dwa otwory z boku pojemnika i przeciągnąć przewody. Mam baterię na zewnątrz pojemnika, więc mogę ręcznie dotknąć wyprowadzeń do baterii, aby włączyć wirówkę. Najlepiej byłoby użyć przełącznika, ale go nie mam.

Następnie super przykleiłem dużą przekładnię do głowicy silnika. Do szorstkowania powierzchni przekładni przed nałożeniem kleju użyłem papieru ściernego, co teoretycznie powinno zwiększyć siłę wiązania. Zaznaczyłem na owalnej podstawie obszar, w którym powinien iść następny bieg (np. punkt, w którym zęby dwóch kół zębatych będą się sczepiać) i wybiłem gwoździem otwór w tym miejscu. Następnie lekko przełożyłem ośkę przez ten otwór i przykleiłem ją na gorąco. Jest to najbardziej widoczne na obrazku 2 dla tego kroku.

Koło zębate ma super przyklejony gruby papierowy dysk. Wyciąłem dysk z tyłu notebooka. Dysk, będący papierem, powinien wiązać się lepiej niż plastik, ale jest wystarczająco mocny, aby wytrzymać prędkość silnika. Pośrodku papierowego krążka należy umieścić otwór, zgodny z otworem w kole zębatym. W ten sposób, gdy koło zębate jest umieszczone na osi, oś kończy się w punkcie nad platformą papieru. Następnie umieściłem kroplę gorącego kleju, widoczną na zdjęciu w nagłówku na pierwszej stronie, na górze osi. Który stwardnieje nad platformą i zapewni, że nie wyleci z osi.

Plik mp4 to filmik z mojej wirującej wirówki. Być może będziesz musiał go pobrać, aby go wyświetlić, plik nie jest tak duży. Rurki, których używam są plastikowe i zawierają mleko. Zakryłem je folią. Nie polecałbym używania szklanych rurek, ponieważ istnieje ryzyko, że podczas wirowania mogą wylecieć z dysku. Rurki są po prostu naklejane na dysk. W filmie używam akumulatora 9 V, który jest niższy niż napięcie znamionowe silnika. Aby zwiększyć poziomy napięcia, możesz połączyć akumulatory szeregowo.

Krok 3: Leniwa Suzan

W przypadku Lazy Suzan koło zębate na zdjęciu w rzeczywistości nie działa jak koło zębate, po prostu jest w stanie obracać się wokół osi. Koło, które jest przymocowane do przekładni, stanowi podstawę do umieszczenia na nim płyty, a następnie przedmiotu na wierzchu płyty.

Zdjęcie 2 przedstawia oś, która została zatopiona w podstawie pojemnika na płatki owsiane, a następnie przyklejona na gorąco. Silnik został umieszczony i sklejony na gorąco w miejscu, które zapewnia naprężenie gumki podczas przeciągania między przekładnią a silnikiem (zdjęcie 1). Jeśli po prostu masz koło, które kręci się na osi, gumkę można rozciągnąć bezpośrednio wokół koła, pamiętaj tylko, że jeśli koło jest duże, będzie się obracać ze znacznie niższymi obrotami niż silnik.

Muszę to uruchomić przy 6 woltach. Czyli 4 baterie 1,5 V połączone szeregowo. Obraz 3 dla tego kroku pokazuje, jak zalecam łączenie baterii szeregowo (jeśli masz tylko baterie 1,5 V). Zasadniczo pasek folii aluminiowej składany na siebie kilka razy i umieszczany na taśmie klejącej. Następnie taśma zabezpiecza aluminium stykające się z końcówkami baterii + i - oraz zabezpiecza baterie razem. Więc kiedy wszystko jest ustawione jak na obrazku czwartym, zwijasz luźny koniec taśmy na baterie i sklejasz je razem. Upewnij się, że folia aluminiowa jest złożona co najmniej 10 razy, bo inaczej się nagrzeje.

Mogłem też uruchomić silnik z 9V plus rezystor, ale chciałem, aby było to proste. Po prostu wiedz, że istnieje kilka sposobów na osiągnięcie optymalnych napięć lub prądów.