Szegény ember centrifuga és Lazy Suzan: 3 lépés

2024 Szerző: John Day | [email protected]. Utoljára módosítva: 2024-01-30 09:39

Bevezetés + Matematika és tervezés

Centrifugák

A centrifugákat az anyagok sűrűség szerinti elválasztására használják. Minél nagyobb a sűrűségkülönbség az anyagok között, annál könnyebben elválaszthatók. Tehát az emulziókban, például a tejben, egy centrifuga szét tudja választani a zsírosabb krémet a tetejére, míg a sovány tej az aljára. Sigma aldrichnak van egy jó cikke, amely a centrifuga szétválasztásának fizikáját tárgyalja, valamint azt, hogy mit lehet elválasztani különböző centrifugálási sebességgel.

Az általam készített centrifugának az általa meghatározott alacsony fordulatszám kategóriába kell esnie (2 000 - 6 000 RPM). Ilyen sebességek mellett, ha az eukarióta sejtek szuszpenziója van oldatban, akkor lehetséges, hogy granulálja őket (ahogy az elkülönítve őket az oldattól). A liszt vagy a szennyeződés részecskék felfüggesztése is elválasztható ilyen sebességgel.

Lusta Suzan

A motorizált lusta suzan egy lassan forgó platform, amelyet általában videózáshoz használnak. Helyezhet rá valamit, például szobrot vagy ételt, és sima videót kaphat a tárgy minden oldaláról. A fordulatszám ideális esetben <1 fordulat másodpercenként.

Motor sebesség, erő és fordulatszám

Egy villanymotor termékleírásában általában két dolgot lát: a feszültséget és a fordulatszámot. Valószínűleg biztonságosan használhat feszültséget a megadott feszültség + vagy - 50% -ánál. Elméletileg a nagyobb feszültségek nagyobb erőt jelentenek a motor mögött és nagyobb fordulatszámot. De tegyük fel, hogy olyan motorja van, amelynek standard fordulatszáma 1000 fordulat / perc. Ezzel a motorral hogyan lehet valamit gyorsabban vagy lassabban forgatni, mint 1000 RPM? Fogaskerekekkel.

A kerékpár sebességváltása hasonló módon működik, mint itt. Ha 20 fogaskerék van az 1000 RPM motorhoz rögzítve. Ekkor egy 5 fogú fogaskerék érintkezik a 20 fogú fogaskerékkel, és 4000 fordulat / perc sebességgel forog. A kapcsolat a következő: Cél RPM = (Motor RPM)*(Fogak a motoron)/(Fogak forgó fogaskeréken). FYI, a fogaskerék fogainak számának közvetlenül arányosnak kell lennie a fogaskerekek sugarával, így a sugár használható helyette. Tehát ebben a példában az 5 fogú fogaskerék a forgó fogaskerék, amelyhez a centrifuga platform és a csövek csatlakoznak.

De ez elméletileg, a valóságban a forgó fogaskerék a vártnál kisebb sebességgel fog pörögni. Ez azért van, mert nagyobb lesz a súrlódás, különösen akkor, ha az 5 fogaskerék súlyát növeli.

A fogaskerekek helyett használhat gumiszalagot, amit én használok a lusta suzanomhoz. A matematika pedig hasonlóan működik, a fogak kerülete vagy sugara tekintetében.

1. lépés: Anyagok

Általános lista:

1. Üres tartályok, mint az általam használt ovaltine és zabpehely tartályok. A levesdobozok is működhetnek.
2. Motorok. A névleges feszültség 12 V vagy magasabb a centrifuga számára. 3-6V körül a lusta suzan.
3. Ragasztópisztoly
4. Ragasztószalag - opcionális
5. Szuper ragasztó - opcionális - viseljen kesztyűt, ha használja
6. Huzalok, fogaskerekek, gumiszalag, forgó platform, akkumulátorok stb. - a következő lépésekben részletesebben tárgyalom

Az általam használt motorok rendes, 2 vezetékes, elektromos motorok, nem léptetőmotorok. Az egyiket (12 V és 1200 RPM névleges érték) egy Canon nyomtatótól kaptam, amely leállt, a másikat (valószínűleg 3 V, <300 RPM valószínűleg) egy dvd -lejátszótól, amely leállt. Ha nincs kéznél motor, akkor az eBay -en és más oldalakon <10 dollárért rengeteg tonna van, amelyeknek működniük kell.

A fogaskerekek és a tengelyek egy "RC Snap Rover készletből" származnak, amelyet szétszedtem. Valójában csak egy kerékre van szüksége, amely szabadon foroghat a tengelyen, és olyan módon, hogy gyorsabban vagy lassabban forogjon, mint a motor, attól függően, hogy milyen lesz a végterméke.

2. lépés: Centrifugálás

Az Ovaltine tartályoknak fém alja van. Ahhoz, hogy lyukat képezzünk a motor tetején, azt javaslom, hogy használjon kalapácsot és szöget, és körbejárva, lassan lyukasztja ki az anyagot. Fúró vagy dremel használata is működne. Győződjön meg arról, hogy a motorfej illeszkedik és merőleges a doboz aljára, majd vigyen fel forró ragasztót a motorfej körüli területre, és állítsa a helyére. Szalaggal támasztottam a motort, miközben a ragasztó megszilárdult. Javaslom, hogy hosszú vezetékeket rögzítsen a motorhoz, mielőtt a tartályhoz ragasztaná. A lecsupaszított huzalvégeket egyszerűen a motorvezetékek köré tekertem.

Miután a ragasztó megszilárdult, kilyukaszthat két lyukat a tartály oldalán, és áthúzhatja a vezetékeket. Az akkumulátor a tartályon kívül van, így manuálisan megérinthetem az akkumulátor vezetékét a centrifuga bekapcsolásához. Ideális esetben kapcsolót használnak, de nekem nincs.

Ezután egy nagy fogaskereket ragasztottam a motorfejhez. Ragasztás előtt csiszolópapírral érdesítettem a fogaskerék felületét, ami elméletileg növeli a kötés szilárdságát. Az ovaltine alapon kijelöltem egy területet, ahová a következő fokozatnak kell mennie (például abban a pontban, ahol a két fogas fogai összekapcsolódnak), és egy szöget szúrtam ki ezen a helyen. Ezután kissé áthelyeztem egy tengelyt ezen a lyukon, és forró ragasztóval a helyére ragasztottam. Ez leginkább a 2. képen látható erre a lépésre.

A forgó fogaskerékre vastag papírkorong van ragasztva. Kivágtam a lemezt egy notebook hátuljából. A korongnak, mivel papír, jobban kell kötnie, mint a műanyagnak, de elég erős ahhoz, hogy kibírja a motor sebességét. Egy lyukat kell elhelyezni a papírkorong közepén, összhangban a fogaskerék lyukával. Így, amikor a forgó fogaskereket a tengelyre helyezik, a tengely a papírlap feletti ponton ér véget. Ezután a tengely tetejére egy forró ragasztócsíkot helyeztem, amely az első oldalon található fejléc képen látható. Amely megkeményedik az emelvény felett, és biztosítja, hogy ne szálljon fel a tengelyről.

Az mp4 fájl a centrifuga forgásáról készült videó. Lehet, hogy le kell töltenie a megtekintéshez, a fájl nem olyan nagy. Az általam használt csövek műanyagok, és tejet tartalmaznak. Lefedtem őket műanyag fóliával. Nem javaslom üvegcsövek használatát, mivel fennáll annak a veszélye, hogy forgás közben lerepülnek a lemezről. A csöveket egyszerűen a lemezre ragasztják. A videóban 9V -os elemet használok, ami kisebb feszültségű, mint a motor. A feszültség növelése érdekében sorba kapcsolhatja az elemeket.

3. lépés: Lusta Suzan

A Lazy Suzan számára a képen látható fogaskerék valójában nem fogaskerékként működik, egyszerűen képes a tengely körül forogni. A fogaskerékhez rögzített kerék alapot ad arra, hogy egy tányért helyezzek rá, majd egy tárgyat a lemez tetejére.

A 2. képen az a tengely látható, amelyet a zabpehelytartály alján süllyesztettek el, majd a helyére melegen ragasztottak. A motort olyan helyen helyezték el és melegen ragasztották, amely biztosítja a gumiszalag feszességét a fogaskerék és a motor közé húzva (1. kép). Ha egyszerűen van egy kereke, amely tengelyen forog, akkor a gumiszalagot közvetlenül a kerék köré lehet húzni, csak vegye figyelembe, hogy ha a kerék nagy, akkor sokkal kisebb fordulatszámon fog forogni, mint a motor.

Igazából 6 voltos feszültséggel kell működnöm. Ez 4 db 1,5 V -os elem sorozatban. A 3. kép ebben a lépésben azt mutatja, hogyan javaslom az akkumulátorok soros csatlakoztatását (ha csak 1,5 V -os elemekkel rendelkezik). Alapvetően egy alumínium fóliacsíkot többször hajtogatott magára, és ragasztószalagra helyezte. A szalag ezután rögzíti az érintkező alumíniumot a + és - elemvégekhez, és rögzíti az elemeket. Tehát amikor a dolgok úgy vannak beállítva, mint a negyedik képen, hajtsa fel a szalag laza végét az elemekre, és zárja össze. Győződjön meg arról, hogy az alumíniumfóliát legalább tízszer felhajtotta, különben felmelegszik.

A motort 9 V -os plusz ellenállással is futtathattam volna, de azt akartam, hogy egyszerű legyen. Csak tudja, hogy az optimális feszültségek vagy áramok elérésének számos módja van.