Odstředivka chudáka a Lazy Suzan: 3 kroky

2024 Autor: John Day | [email protected]. Naposledy změněno: 2024-01-30 08:18

Úvod + Matematika a design

Odstředivky

Odstředivky se používají k oddělení materiálů podle hustoty. Čím větší je rozdíl v hustotě mezi materiály, tím snáze se dají oddělit. V emulzích, jako je mléko, může odstředivka oddělit část tučnější smetany nahoru, zatímco odstředěné mléko jde dolů. Sigma aldrich má dobrý článek, který pojednává o fyzice separace centrifug a také o tom, co je možné separovat při různých rychlostech centrifugace.

Odstředivka, kterou jsem vyrobil, by měla patřit do kategorie nízkých rychlostí, kterou specifikují (2 000 - 6 000 ot / min). Při těchto rychlostech, pokud byste měli suspenzi eukaryotických buněk v roztoku, můžete je případně peletovat (jako je, oddělit je od roztoku). Při těchto rychlostech lze také oddělit suspenze věcí, jako je mouka nebo částice nečistot.

Líná Suzan

Motorizovaný líný suzan je pomalu rotující platforma obvykle používaná pro videografii. Můžete na něj umístit něco jako sochu nebo jídlo a získat plynulé video ze všech stran objektu. Rychlost otáčení je ideálně <1 otáčka za sekundu.

Rychlost, síla a otáčky motoru

V popisu produktu elektromotoru obvykle uvidíte dvě věci: napětí a otáčky. Pravděpodobně můžete bezpečně použít napětí při + nebo - 50% specifikovaného napětí. Teoreticky vyšší napětí znamená větší sílu za motorem a vyšší otáčky. Ale řekněme, že máte motor, který má standardní otáčky 1000 otáček za minutu. Jak můžete točit něco rychleji nebo pomaleji než 1 000 ot / min s tímto motorem? S převody.

Řazení na kole funguje podobně jako to, co musíte udělat zde. Pokud máte k motoru 1000 ot / min připojený převod s 20 zuby. Poté se ozubené kolo s 5 zuby v kontaktu s 20 ozubeným kolem točí rychlostí 4000 ot / min. Vztah je: Cílové otáčky = (otáčky motoru)*(zuby na ozubeném kole)/(zuby na otáčivém převodu). Pro informaci, počet zubů na ozubeném kole by měl být přímo úměrný poloměru ozubených kol, takže místo něj lze použít poloměr. V tomto příkladu je 5 zubové ozubené kolo otočné a má k němu připojenou platformu odstředivky a trubky.

Ale to je teoreticky, ve skutečnosti se otočný převod bude točit nižší rychlostí, než se očekávalo. Důvodem je vyšší tření, zvláště pokud přidáte váhu 5 zubům.

Místo ozubených kol můžete použít gumičky, což používám pro svůj líný suzan. A matematika funguje podobně, pokud jde o obvod nebo poloměr místo zubů.

Krok 1: Materiály

Obecný seznam:

1. Prázdné nádoby jako ovaltové a ovesné nádoby, které jsem použil. Polévkové plechovky by také mohly fungovat.
2. Motory. Pro odstředivku dimenzováno na 12V nebo vyšší. Lenivý suzan kolem 3–6 V.
3. Horká lepicí pistole
4. Lepicí páska - volitelná
5. Super Glue - volitelně - pokud používáte, noste rukavice
6. Dráty, ozubená kola, gumička, otočná plošina, baterie atd. - v následujících krocích budu diskutovat podrobněji

Motory, které jsem použil, jsou běžné, 2vodičové, elektromotory, nikoli krokové motory. Jeden (s hodnocením 12 V a 1 200 ot / min) jsem dostal z tiskárny Canon, která přestala fungovat, a další (pravděpodobně 3 V, pravděpodobně <300 ot / min) z DVD přehrávače, který přestal fungovat. Pokud nemáte po ruce žádné motory, na eBay a dalších webech jsou tuny za <10 dolarů, které by měly fungovat.

Převody a nápravy, které mám, pocházejí ze sady „RC Snap Rover“, kterou jsem rozebral. Ve skutečnosti vše, co potřebujete, je kolo, které se může volně otáčet na nápravě, a způsob, jak se točit rychleji nebo pomaleji než motor, podle toho, jaký si přejete, aby byl váš konečný produkt.

Krok 2: Odstředivka

Ovaltine kontejnery mají kovové dno. Chcete -li vytvořit otvor pro průchod horní části motoru, doporučuji použít kladivo a hřebík a jít kolem v kruhu a pomalu vyrazit materiál. Fungovalo by také použití vrtačky nebo dremelu. Ujistěte se, že hlava motoru sedí a je kolmá na základnu plechovky, a poté naneste horké lepidlo na oblast kolem hlavy motoru a vložte ji na místo. Zatímco lepidlo tvrdlo, použil jsem pásku na podepření motoru. Před lepením na nádobu doporučuji k motoru připevnit dlouhé dráty. Jednoduše jsem omotal konce odizolovaného drátu kolem vodičů motoru.

Jakmile je lepidlo zatvrdlé, můžete vypíchnout dva otvory ze strany nádoby a protáhnout dráty skrz. Mám baterii mimo kontejner, takže se mohu ručně dotknout vodičů k baterii a zapnout odstředivku. V ideálním případě by byl použit přepínač, ale já ho nemám.

Poté jsem na hlavu motoru super nalepil velký převod. Před nanesením lepidla jsem brusným papírem zdrsnil povrch ozubeného kola, což by teoreticky mělo zvýšit pevnost spoje. Vyznačil jsem na ovaltové základně oblast, kam by měl jít další rychlostní stupeň (jako v bodě, kde se zuby dvou ozubených kol spojí) a do toho místa jsem vypíchl hřebíkem díru. Potom jsem tímto otvorem lehce umístil osu a za horka ji nalepil na místo. To je na tomto kroku nejvíce vidět na obrázku 2.

Otočné kolo má na sobě nalepený silný papírový kotouč. Vyřízl jsem disk ze zadní části notebooku. Disk, papírový, by se měl lepit lépe než plast, ale je dostatečně pevný, aby udržel rychlost motoru. Uprostřed papírového disku by měl být umístěn otvor v souladu s otvorem v ozubeném kole. Tímto způsobem, když je otočný převod umístěn na nápravu, náprava skončí v bodě nad papírovou plošinou. Poté jsem na horní část osy umístil korálek horkého lepidla, viditelný na obrázku záhlaví na první stránce. Který ztuhne nad plošinou a zajistí, že nevyletí nahoru z nápravy.

Soubor mp4 je videem, jak se točí moje centrifuga. Chcete -li zobrazit, možná budete muset stáhnout soubor, který není tak velký. Trubičky, které používám, jsou plastové a je v nich mléko. Zavřel jsem je igelitem. Nedoporučoval bych používat skleněné trubice, protože může existovat určité riziko, že při otáčení odletí z disku. Zkumavky se jednoduše nalepí na disk. Ve videu používám 9V baterii, což je menší napětí, než je motor určen. Chcete -li zvýšit napětí, můžete baterie zapojit do série.

Krok 3: Líná Suzan

U Lazy Suzan ve skutečnosti rychlostní stupeň na obrázku nepůsobí jako převodový stupeň, ale jednoduše se může otáčet kolem nápravy. Kolo, které je připevněno k ozubenému kolu, mi poskytuje základnu pro umístění talíře na něj a poté předmětu na talíř.

Obrázek 2 ukazuje osu, která byla zapuštěna skrz základnu nádoby s ovesnými vločkami a poté nalepena za tepla. Motor byl umístěn a lepen za tepla v místě, které zajišťuje, že je gumička při napnutí mezi ozubené kolo a motor napnutá (obrázek 1). Pokud prostě máte kolo, které se otáčí na nápravě, gumičku lze natáhnout přímo kolem kola, jen si všimněte, že pokud je kolo velké, bude se točit mnohem nižšími otáčkami než motor.

Vlastně to musím spustit na 6 voltů. Což jsou 4 1,5V baterie v sérii. Obrázek 3 tohoto kroku ukazuje, jak doporučuji zapojovat baterie do série (pokud máte pouze 1,5 V baterie). V zásadě se pás hliníkové fólie několikrát složil na sebe a umístil na lepicí pásku. Páska pak zajistí kontakt hliníku s póly baterie + a - a zajistí baterie dohromady. Když jsou tedy věci nastaveny jako na obrázku čtyři, přeložíte volný konec pásky na baterie a zalepíte je dohromady. Dbejte na to, aby byla hliníková fólie alespoň 10krát přeložena, jinak zahřeje příslušné množství.

Mohl jsem také spustit motor s 9V plus odporem, ale chtěl jsem, aby to bylo jednoduché. Vězte, že existuje několik způsobů, jak dosáhnout optimálního napětí nebo proudů.