Nabaga cilvēka centrifūga un slinks Suzans: 3 soļi

2024 Autors: John Day | [email protected]. Pēdējoreiz modificēts: 2024-01-30 10:51

Ievads + Matemātika un dizains

Centrifūgas

Centrifūgas tiek izmantotas, lai atdalītu materiālus pēc blīvuma. Jo lielāka blīvuma atšķirība starp materiāliem, jo vieglāk tos atdalīt. Tātad emulsijās, piemēram, pienā, centrifūga var atdalīt daļu treknāka krējuma uz augšu, turpretī vājpiens nonāk apakšā. Sigmai aldrihai ir labs raksts, kurā tiek apspriesta centrifūgas atdalīšanas fizika, kā arī tas, ko iespējams atdalīt ar dažādiem centrifugēšanas ātrumiem.

Manis izgatavotajai centrifūgai jāatbilst norādītajai zema ātruma kategorijai (2 000 - 6 000 RPM). Šādā ātrumā, ja šķīdumā būtu eukariotu šūnu suspensija, jūs, iespējams, varētu tās granulēt (tāpat kā atdalīt tās no šķīduma). Šādā ātrumā varētu atdalīt arī tādu lietu suspensijas kā milti vai netīrumu daļiņas.

Slinks Suzans

Motorizēts slinks suzans ir lēni rotējoša platforma, ko parasti izmanto videogrāfijai. Jūs varat novietot uz tā kaut ko līdzīgu statujai vai ēdienam un iegūt vienmērīgu video no visām objekta pusēm. Revolūcijas ātrums ideālā gadījumā ir <1 apgrieziens sekundē.

Motora ātrums, spēks un apgriezieni

Elektromotora produkta aprakstā parasti redzat divas lietas: spriegumu un apgriezienu skaitu. Jūs droši varat droši izmantot spriegumu pie + vai - 50% no norādītā sprieguma. Teorētiski augstāks spriegums nozīmē lielāku spēku aiz motora un lielāku apgriezienu skaitu minūtē. Bet pieņemsim, ka jums ir motors, kura standarta apgriezieni ir 1000 apgriezieni minūtē. Kā ar šo motoru var kaut ko griezt ātrāk vai lēnāk par 1000 apgriezieniem minūtē? Ar pārnesumiem.

Pārnesumu maiņa velosipēdā darbojas līdzīgi tam, kas jums jādara šeit. Ja jums ir zobrats ar 20 zobiem, kas piestiprināts pie motora 1000 apgr./min. Tad pārnesums ar 5 zobiem, kas saskaras ar 20 zobu zobratu, griežas pie 4000 apgriezieniem minūtē. Attiecības ir šādas: Mērķa apgriezieni minūtē = (motora apgriezieni minūtē)*(zobi uz motora pārnesuma)/(zobi uz rotējošā pārnesuma). FYI, zobu skaitam uz zobrata jābūt tieši proporcionālam zobratu rādiusam, tāpēc tā vietā var izmantot rādiusu. Tātad šajā piemērā 5 zobu zobrats ir rotējošs pārnesums, un tam būtu piestiprināta centrifūgas platforma un caurules.

Bet tas ir teorētiski, patiesībā rotējošais pārnesums griezīsies ar mazāku ātrumu, nekā gaidīts. Tas ir tāpēc, ka būs lielāka berze, it īpaši, ja 5 zobu pārnesumam pievienosiet svaru.

Zobratu vietā jūs varat izmantot gumijas lentes, ko es izmantoju savam slinkajam suzanam. Un matemātika darbojas līdzīgi, runājot par apkārtmēru vai rādiusu, nevis zobiem.

1. solis: materiāli

Vispārējais saraksts:

1. Tukši konteineri, piemēram, manis izmantotie ovaltine un auzu pārslu trauki. Varētu darboties arī zupas kannas.
2. Motori. Centrifūgai nominālā vērtība 12V vai augstāka. Ap 3-6V slinkajam suzanam.
3. Karstās līmes pistole
4. Līmlente - pēc izvēles
5. Super līme - pēc izvēles - ja lietojat, valkājiet cimdus
6. Vadi, pārnesumi, gumijas josla, rotējošā platforma, baterijas utt. - Es sīkāk apspriedīšu šādās darbībās

Motori, kurus izmantoju, ir parastie, 2 vadu, elektromotori, nevis pakāpju motori. Es saņēmu vienu (nominālais 12 V un 1200 apgr./min) no Canon printera, kas pārstāja darboties, un otru (iespējams, 3 V, iespējams, <300 apgr./min) no DVD atskaņotāja, kas pārstāja darboties. Ja jums pie rokas nav neviena motora, eBay un citās vietnēs par tonnām <10 dolāru ir daudz tonnu, kurām vajadzētu darboties.

Man piederošie pārnesumi un asis ir no "RC Snap Rover kit", kuru es izjaucu. Patiesībā viss, kas jums nepieciešams, ir ritenis, kas var brīvi griezties uz ass, un veids, kā panākt, lai tas grieztos ātrāk vai lēnāk nekā motors, atkarībā no tā, kāds ir jūsu galaprodukts.

2. solis: Centrifūga

Ovaltine konteineriem ir metāla dibens. Lai izveidotu caurumu motora augšdaļai, es iesaku izmantot āmuru un naglu un apiet riņķī, lēnām izspiežot materiālu. Sējmašīnas vai dremel izmantošana arī derētu. Pārliecinieties, vai motora galva iederas un ir perpendikulāra kārbas pamatnei, un pēc tam uzklājiet karstu līmi vietā ap motora galvu un novietojiet to vietā. Es izmantoju lenti, lai atbalstītu motoru, kamēr līme sacietēja. Pirms līmēšanas pie konteinera es iesaku motoram piestiprināt garus vadus. Es vienkārši aptinu noņemtos vadu galus ap motora vadiem.

Kad līme ir sacietējusi, jūs varat izbāzt divus caurumus no konteinera sāniem un izvilkt vadus. Man ir akumulators ārpus tvertnes, lai varētu manuāli pieskarties akumulatora vadiem, lai ieslēgtu centrifūgu. Ideālā gadījumā tiktu izmantots slēdzis, bet man tāda nav.

Pēc tam es ļoti pielīmēju lielu pārnesumu pie motora galvas. Pirms līmes uzklāšanas es izmantoju smilšpapīru, lai noapaļotu zobrata virsmu, kurai teorētiski vajadzētu palielināt saites stiprību. Es atzīmēju apgabalu uz ovaltine pamatnes, kur vajadzētu pāriet nākamajam pārnesumam (piemēram, vietā, kur divu zobratu zobi saslēgsies), un izbāzu caurumu šajā vietā ar naglu. Tad es nedaudz ievietoju asi caur šo caurumu un karsti pielīmēju to vietā. Tas ir vislabāk redzams šīs darbības 2. attēlā.

Rotējošajam pārnesumam ir superlīmēts biezs papīra disks. Es izgriezu disku piezīmjdatora aizmugurē. Diskam, kas ir papīrs, vajadzētu salīmēt labāk nekā plastmasai, taču tas ir pietiekami izturīgs, lai noturētu motora ātrumu. Papīra diska centrā jāievieto caurums, kas atbilst zobrata caurumam. Tādā veidā, kad rotējošais zobrats ir novietots uz ass, ass beigsies vietā virs papīra platformas. Pēc tam es ass augšpusē ievietoju karstu līmi, kas redzama galvenes attēlā pirmajā lapā. Kas sacietēs virs platformas un nodrošinās, ka tas neizlidos no ass.

MP4 fails ir video, kurā redzams, kā centrifūga griežas. Lai to apskatītu, iespējams, tas būs jālejupielādē, fails nav tik liels. Caurules, ko izmantoju, ir plastmasas, un tajās ir piens. Es tos pārklāju ar plastmasas plēvi. Es neiesakītu izmantot stikla caurules, jo var būt zināms risks, ka tās griešanās laikā var izlidot no diska. Caurules vienkārši tiek pielīmētas pie diska. Videoklipā es izmantoju 9V akumulatoru, kas ir mazāks spriegums nekā paredzēts motoram. Lai palielinātu sprieguma līmeni, varat sērijveidā pievienot baterijas.

3. solis: slinks Suzans

Slinkajam Suzanam attēlā redzamais zobrats faktiski nedarbojas kā pārnesums, tas vienkārši spēj griezties ap asi. Ritenis, kas piestiprināts pie pārnesuma, nodrošina pamatu, lai es tam virsū uzliktu šķīvi, bet pēc tam - priekšmetu uz plāksnes.

2. attēlā redzama ass, kas ir iegremdēta caur auzu pārslu trauka pamatni un pēc tam karstā vietā pielīmēta. Motors tika novietots un karsti pielīmēts vietā, kas nodrošina gumijas joslas sasprindzinājumu, velkot starp pārnesumu un motoru (1. attēls). Ja jums vienkārši ir ritenis, kas griežas uz ass, gumiju var izstiept tieši ap riteni, tikai ņemiet vērā - ja ritenis ir liels, tas griežas ar daudz zemāku apgriezienu skaitu nekā motors.

Patiesībā man tas jādarbina ar 6 voltiem. Kas ir 4 sērijveida 1,5 V baterijas. Šīs darbības 3. attēlā parādīts, kā es ieteiktu sērijveidā pievienot baterijas (ja jums ir tikai 1,5 V baterijas). Būtībā alumīnija folijas sloksne vairākas reizes salocīta uz sevis un uzlikta uz līmlentes. Pēc tam lente nostiprina alumīniju saskarē ar + un - akumulatora galiem un nostiprina baterijas kopā. Tātad, kad viss ir sakārtots, kā parādīts ceturtajā attēlā, jūs salieciet vaļīgo lentes galu uz baterijām un aizzīmogojiet kopā. Pārliecinieties, vai alumīnija folija ir salocīta vismaz 10 reizes, pretējā gadījumā tā uzkarsēs noteiktu daudzumu.

Es varētu arī darbināt motoru ar 9 V plus rezistoru, bet es gribēju, lai tas būtu vienkāršs. Vienkārši ziniet, ka ir vairāki veidi, kā sasniegt optimālu spriegumu vai strāvu.