Перильстатический насос своими руками чертеж

Перистальтический насос: типы и описание. Как сделать перистальтический насос своими руками?

Современная инженерия достигла определенных высот. Постоянно разрабатываются все новые и новые технические изделия, упрощающие или оптимизирующие тот или иной процесс. В данной статье речь пойдет о насосных устройствах, в частности о том, что такое перистальтический насос. Изделие довольно интересное и в настоящее время необходимое. Давайте поговорим обо всем по порядку и разберемся с его назначением, принципом работы и другими интересными моментами.

Общие сведения

Перистальтический насос необходим для перекачки различных жидкостей, которые перемещаются по изогнутым трубкам. Вкратце суть работы устройства можно описать следующим образом: имеются специальные ролики, которые сдавливают трубку в определенном месте. Перемещаясь вдоль нее, они толкают жидкость к точке назначения. Вся конструкция состоит из небольшого количества элементов: гибкого шланга или трубки, роликов и трека (прижимной поверхности). Хотя нередко можно встретить модели, не имеющие прижимной поверхности. Трек можно не использовать, если создать должное натяжение трубки вокруг ролика. Несмотря на такую простую конструкцию, самостоятельно сделать такой насос довольно сложно. Обусловлено это тем, что необходимо соблюдать ряд требований, касающихся работы с вязкими жидкостями, но об этом мы поговорим немного позже.

Более подробно о принципе работы

Мы уже немного разобрались с тем, что такое перистальтический насос. Стоит обратить ваше внимание на то, что это устройство нередко используется не из-за своей целесообразности, а так как нет другого выхода. Так, часто применяется перистальтический насос-дозатор. Несложно догадаться, что основная функция такого агрегата заключается в подаче жидкости к рабочему узлу какого-либо оборудования в мерных количествах.

Еще немного о конструкции изделия

Как было отмечено выше, насос объемного действия можно изготовить у себя дома. Но сделать это не так просто, несмотря на элементарную конструкцию. В частности потому, что понадобятся специальные трубки для перистальтических насосов, а также ролики. Рабочий шланг желательно изогнуть в С-образную форму, что позволит эффективно разместить ролики. Последние устанавливаются на вращающийся ротор, который и придает им движение с заданной скоростью. Когда ролик вращается, то прижимает шланг к корпусу, продавливая жидкость. Соответственно, за второй лопастью создается разряжение. После окончания цикла (полного круга) форма трубки восстанавливается до своего первоначального состояния. Чтобы упростить конструкцию и не использовать обратный клапан, перистальтический насос оснащается двумя роликами, которые не позволяют жидкости идти в обратном направлении.

О сфере применения

Как было отмечено выше, перистальтический дозирующий насос используется не так часто. Узкая сфера применения обусловлена материалом стенок трубок, который должен быть гибким. Это не позволяет перегонять горячие жидкости. Обычно максимальная рабочая температура не должна быть больше 90 градусов по Цельсию. Именно поэтому такие насосы очень редко используют при организации индивидуального отопления. Ведь необходимо дополнительно устанавливать датчики контроля температуры носителя.

Что же касается напора, то и тут имеются некоторые ограничения. Этот параметр не должен выходить за пределы 16 Бар. Ключевой же особенностью является то, что во время перекачки жидкость не контактирует с механическими устройствами и металлическими поверхностями. Поэтому насосы такого типа используются там, где крайне важно поддерживать чистоту вязкого вещества. Помимо этого, оборудование эффективно при работе в агрессивной среде. Сфера использования обычно ограничивается пищевой, химической и фармацевтической промышленностью.

О преимуществах перистальтических насосов

Одна из основных сильных сторон заключается в том, что подобное оборудование можно использовать в качестве дозаторов. Обусловлено это тем, что за каждый оборот ролик перекачивает фиксированное количество жидкости. Кроме того, жидкость контактирует только с внутренней поверхностью шланга. Это позволяет использовать насосы в медицине и пищевой промышленности. Но стоит понимать, что шланги для перистальтических насосов должны быть из определенного материала (нетоксичного).

Еще одна сильная сторона таких насосов в том, что из-за отсутствия завихрений не изменяется структура жидкости. Нередко перекачиваемое вещество содержит в своем составе абразивные частички. Некоторые насосы не могут перегонять такие вещества, а для оборудования данного типа это не проблема. Также нельзя не отметить, что с перистальтическим насосом ничего не случится, если он будет работать всухую, то есть при отсутствии жидкости в шлангах.

Типы насосов

Существуют моноблочные устройства. Они представляют собой единую конструкцию, заключенную в корпус. Там размещается двигатель, редуктор, а также узлы регулировки. Решение хорошо тем, что насос не занимает много места, но обслуживание его несколько затруднено.

Есть еще и модульные конструкции. Несложно догадаться, что такие перистальтические шланговые насосы состоят из нескольких частей. Занимают больше места, но значительно проще ремонтируются, так как для замены того или иного узла не требуется разбирать весь насос.

Помимо этого перистальтические насосы принято классифицировать по количеству роликов. Чем их больше, тем равномерней движение жидкости. Максимальное количество роликов – 8 штук. При этом цена на такое оборудование достаточно высока. Но если требуется обеспечение точной дозировки, то необходим насос с большим количеством роликов.

Перистальтический насос своими руками

На первом этапе необходимо правильно подобрать трубки. Хотя если для вас чистота перекачиваемой жидкости особого значения не имеет, то тут не все так плохо. Но не забывайте, что производительность зависит от внутреннего диаметра шланга. Зачастую используются такие материалы: биопрен и марпрен, а также силикон и неопрен. Шланги могут быть сделаны непрерывными или с креплениями, которые позволяют их фиксировать неподвижно.

Дальше можно собирать перистальтический насос своими руками. Используем ролики необходимого диаметра, которые придется купить в магазине. Приводить в движение их лучше с помощью электродвигателя через вал или ременную передачу. Вокруг роликов натягиваем трубку и монтируем все это дело в корпус. Один конец шланга помещается в емкость, из которой забирается жидкость, а второй — в пункт назначения. Обратите внимание на то, чтобы во время работы ролики равномерно дозировали жидкость, если, конечно, это важно. В принципе, сложного ничего нет. Главное – соорудить качественный насос, который будет удовлетворять своими эксплуатационными характеристиками. В качестве двигателя можете использовать электромотор небольшой мощности. Тут крайне важно учесть диаметр трубки.

Об обозначении и комплектации

Как и любое другое насосное оборудование, данное поставляется комплектом. Обычно имеется специальный паспорт, на котором указывается комплектация. Там же указываются и технические характеристики оборудования. Если вы собрались купить перистальтический насос лабораторный, то обратите внимание на такие параметры, как тип рабочего колеса и количество роликов. Мы уже разобрались, что, чем больше роликов, тем лучше, но оборудование дорожает из-за своей сложности.

Имеет значение тип и диаметр шланга. От материала зависит сфера применения, а от диаметра – производительность. В конце концов, есть такой параметр, как мощность. Он во многих случаях является основным и определяет эффективность оборудования в целом.

Для обеспечения более комфортного использования таких насосов можно купить дополнительные составляющие. Если же вы собираете насос у себя в мастерской, то установите регулятор частоты вращения ротора. Это позволит контролировать скорость вращения роликов, а следовательно, и производительность.

Модели насосов

Самодельное оборудование практически не требует никаких вложений, но нередко такой насос не удовлетворяет техническим потребностям. Поэтому целесообразно купить готовый насос, пусть даже не самый дорогостоящий и производительный. Ярким примером качества и доступной цены является насос Etatron F. Он способен перегонять за час всего 2,2 литра вязкой жидкости. Цена такой покупки порядка 4 тысяч рублей. Это очень компактное оборудование, которое занимает очень мало места и может быть установлено где угодно. Такого небольшого насоса вполне достаточно для того, чтобы наладить небольшое пищевое производство.

Об обслуживании

Любой инфузионный перистальтический насос хорош тем, что он практически не нуждается в обслуживании. Количество изнашиваемых узлов и деталей в данном случае минимальное. Наиболее интенсивному износу подвергается гибкая трубка. Возможно, именно ее за весь срок работы и придется один раз сменить. Тем не менее, это не слишком дорогостоящий элемент, что обусловлено широким ассортиментом материалов, пригодных для ее изготовления, — к примеру, силикон. Хотя вы всегда можете экспериментировать с заменой шланга.

Заключение

Вот мы и поговорили о том, что такое перистальтический насос. Это довольно интересное оборудование. Несложная конструкция, а также долговечность деталей делает такие насосы очень выгодными с экономической точки зрения. Но необходимо понимать, что использовать их для обеспечения водоснабжения в доме или для канализации нецелесообразно. Для этого уже давно придумали более эффективное оборудование, с которым практически не возникает проблем. В принципе, теперь вы также знаете, как изготовить простейший насос в домашних условиях. Это не так уж сложно и не займет много времени и сил.

Источник

Перистальтический насос на 3D принтере

Disclaimer (письменный отказ от ответственности)
Помните, что данный проект — это самодельное устройство. Я делал его для себя. Его надежность, ресурс и безопасность достоверно не подтверждены. Все, что вы делаете — вы делаете на свой страх и риск. Я не несу никакой ответственности ни за какие последствия правильного и неправильного использования этого устройства. Не надо приходить ко мне, когда 100 литров браги разольются по полу, если вы оставили оборудование без присмотра. Проверяйте и тестируйте все очень ответственно!

С чего все началось
Приобрел я себе НБК, а пока мне ее варили, я решил, что надо бы на коленке по-быстрому сварганить насос, потому-что что-то готовое из Китая не успело бы приехать, а на родине цены так себе. Полистал Thingiverse, там много подобных проектов, но все они либо под недоступные шланги, либо с малой производительностью, т.к. качать надо было 20-30 литров. В итоге появился этот проект, полностью открытый, все 3д модели и прошивка для драйвера опубликованы на GitHub и Thingiverse.

Производительность
Первые версии использовали китайские тонкостенные шланги. Последняя версия головки с пружинным поджимом нормально работает с нашими шлангами. На данный момент я использую шланг 9*6мм, со стенкой 1,5мм. Используя шаговый драйвер TB6560, мне удалось разогнать двигатель 17HS4401S до 1000 RMP. Насос набирал 3х литровую банку за 1,5 минуты (

120-130 л/час). С драйвером A4988 максимальная скорость в районе 450-500 RPM . Для себя я ограничил обороты на 450 RPM, а ток двигателя снизил до 1А. В итоге качает 65л/час и практически не греется ни драйвер, ни двигатель.

Тестирование:
«Ресурсные испытания» проводил 3ое суток: первые на скорости — 50л/ч, вторые — 60л/ч, третьи — 65л/ч. Ничего не развалилось и не сгорело. Достоверно шланг 9/6мм без повреждения отработал 60 часов, за которые перекачал около 3.5 тонн воды. Это минимальная оценка, т.к. когда точно течь ночью появилась, сказать не могу.
Update 1: За это время накопилось много отзывов, мне достоверно известно, что некоторые насосы отходили по 10-15 тонн. Ресурс шланга 1.5-2.5м3, но можно заправить сразу длинный шланг из бочки в колонку и периодически (раз в 500-1000л) сдвигать его в сторону. Так отрезка шланга 1м длиной может на 20-30 тонн хватить.
Update 2: Провел испытания кипятком [сообщение #13745137] . Если головка напечатана из АБС, то предварительное заключение — кипяток можно. Долгосрочные испытания покажут как оно на самом деле. Но для внутреннего спокойствия, я бы выше 90-95гр не качал бы. 🙂

3Д печать (обновлено 2018-12-23) Напечатать надо 7 деталей: статор, упор для шланга, крышка статора, ротор, крышка ротора, 2 фиксатора для шланга, (опционально) 2 фитинга для шланга. Для печати лучше использовать термостойкий пластик, PLA ведет при нагреве мотора. Головку v3 я печатал ABS пластиком. Заливка ротора 100%, статора 30-50%. По результатам обсуждения в теме добавил версию ротора с направляющими для шланга. Но они царапают шланг, поэтому надо их зашкурить и загладить растворителем (проще всего с АБС, он легко шкурится и растворяется ацетоном).

Корпус рассчитан на печать соплом 0,4мм с extruction width 0.43-0.46мм, для этого боковые стенки сделаны немного шире, чем наклонные.
Печатные платы (добавлено 2018-12-23) Развел печатки в DipTrace под Arduino pro mini & A4988. Исходники и pdf-ка под ЛУТ прицеплены ниже. Выглядит так:

Pbc01. Перистальтический насос на 3D принтере. Сделай сам. Pbc03. Перистальтический насос на 3D принтере. Сделай сам. Pbc02. Перистальтический насос на 3D принтере. Сделай сам.
Комплектующие (обновлено 23.02.2020) Ссылки на комплектующие на 23.02.2020 были рабочие. Если ссылки не работают, ищите похожие с хорошими отзывами.

Наименование	Кол-во	Ссылка
Nema17	1	https://aliexpress.ru/item/32376023464.html
Pro Mini	1	https://aliexpress.ru/item/33051711057.html
A4899	1	https://aliexpress.ru/item/4000327048447.html
dc-dc	1	https://aliexpress.ru/item/32261885063.html
Ножки	4	https://aliexpress.ru/item/32844587782.html
Пружины	2	https://aliexpress.ru/item/2053018943.html
Подшипники	9	https://aliexpress.ru/item/32801386435.html
LCD	1	https://aliexpress.ru/item/32836972320.html
Encoder	1	https://aliexpress.ru/item/32474584136.html
GX-12 4pin	1	https://aliexpress.ru/item/32866844138.html
GX-12 2pin	1	https://aliexpress.ru/item/32866844138.html
Jack питания	1	https://aliexpress.ru/item/32883658107.html
Датчик капель	1	https://aliexpress.ru/item/1835773801.html
Блок питания	1	https://aliexpress.ru/item/1000001113368.html

Отдельно понадобятся радиодетали, список когда-нибудь тоже приложу. Перистальтический насос на 3D принтере. Сделай сам.
Список комплектующих от lis25 [сообщение #13741317]
Функции, реализованные в прошивке На данный момент насос умеет v2.3+:
1. Регулировать RPM
2. Регулировать поток в л/час или мл/мин
3. Качать заданное количество жидкости
4. Калибровка
5. Плавный старт/стоп
6. С датчиком влажности обнаруживать повреждение шланга
7. Поддерживает внешнее управление ШИМ или аналоговым сигналом

Режимы переключаются кликом, double click это быстрый старт/стоп. Удержание — вход в режим калибровки История версий v1 Первая версия головки, без пружин и корпуса
v2 Первая версия головки в пружинным поджимом шланга
v3 Рабочий вариант головки под шланг 9*6мм + 1ая версия корпуса
v4 Основание у головки сделал потолще. У корпуса сделал защелки для нижней панельки и резиновые ножки
Небольшой FAQ

NB! Последние версии файлов опубликованы на GitHub!

NB! Удобная плата «все в одном» под последние версии скетча с внешним управлением. Лучше делать её!

Варианты изготовления и отзывы

• Насос без 3Д принтера от бычёк
• Вариант с Nema23 + YZ1515 от nic2015

Альтернативные разработки (здесь буду собирать ссылки на разработки наших коллег по форуму и другие проверенные модели)

• Вариант насоса от golem73

Источник