Изготовление самодельного вакуумного насоса, эксперименты в домашнем хозяйстве.
- Авторы
- Руководители
- Файлы работы
- Наградные документы
Будылова В.Д. 1
1МАОУ Лицей №64
Спицына Л.И. 1
1МАОУ Лицей №64
Автор работы награжден дипломом победителя II степени
Диплом школьникаСвидетельство руководителя
Текст работы размещён без изображений и формул.
Полная версия работы доступна во вкладке «Файлы работы» в формате PDF
Введение
В наше время вакуум широко применяется не только в промышленности, но и в быту, в жизни человека. Почти все используют обычный насос для подкачки колес автомобиля или другого транспорта, но вакуумный насос пока не так часто эксплуатируется, многие считают его особенным и применимым только в промышленных масштабах. Так как для использования в быту устройство является дорогостоящим, то многие хотят сделать самодельный вакуумный насос. Я предположила, что смогу изготовить экспериментальный вакуумный насос для использования его в домашних условиях.
Вакуум, используемый в промышленности, является идеальной средой, в которой можно осуществить электрохимические и электрофизические процессы для изготовления изделий, используемых в различных отраслях.
Вакуум применяют в медицине: при диагностике заболеваний и их лечении используют аппараты с вакуумным оборудованием.
В быту широко используют различные вакуумные упаковки, в которые убирают продукты питания и одежду, детские игрушки. Но, в основном, вакуум используют для хранения пищевых продуктов.
Вакуумная техника постоянно развивается, и от дальнейшего ее развития во многом зависят успех изучения новых явлений, разработка новых приборов, создание материалов с новыми свойствами.
Обзор статей по данной тематике не дал ответы на все мои вопросы, поэтому цель работы: экспериментальное исследование вакуума в домашних условиях методом создания вакуумного насоса.
Предмет исследования: применение вакуума в нашей жизни
Задачи, решаемые в работе:
— создание экспериментального вакуумного насоса и вакуумной камеры;
— использование вакуума в домашних условиях.
Основная часть
Глава 1. Как люди исследовали вакуум?
Идея вакуума было предметом споров еще во времена древнегреческих и древнеримских философов. Демокрит, Эпикур и их последователи предполагали, что атомы не могли бы двигаться, если бы между ними не было пустого пространства. Позднее многие философы предполагали, что пустота может быть «простой» и «рассеянной».
Ва́куум (от лат. vacuus — пустота) — пространство, свободное от вещества. В технике и прикладной физике под вакуумом понимают среду, состоящую из газа при давлении значительно ниже атмосферного. Считается, что первые вакуумные приборы были созданы греческими учеными из Александрии Ктесибием и Героном (1 век до н. э.). Достаточно продолжительное количество времени их приборы оставались просто игрушками. И лишь в конце девятнадцатого — начале двадцатого века начался ряд открытий, связанных с вакуумом.[1]
Изобретение насоса относится к глубокой древности. Первый насос для тушения пожаров, который изобрёл древнегреческий механик Ктесибий, был описан в 1 в. до н. э. древнегреческим учёным Героном из Александрии в сочинении «Pneumatica», а затем М. Витрувием в труде «De Architectura». Простые деревянные насосы с проходным поршнем с целью роста уровня воды из колодцев, возможно, использовались еще ранее. Вплоть до начала 18 века поршневые насосы по сравнению с водоподъемными машинами применялись крайне редко.
В последующем в связи с увеличением потребностей в воде и необходимостью увеличения высоты ее подачи, в особенности уже после возникновения паровой машины. Требования к насосам и условия использования становились наиболее различными, поэтому наряду с поршневыми стали создавать вращательные, а также различные устройства для напорной подачи жидкостей. Исторически сложились три тенденции их последующего формирования: создание поршневых, вращательных и гидравлических приборов без движущихся рабочих органов. [2]В акуумная техника впервые появилась в XVII веке, когда итальянскому математику и физику Эванджелиста Торричелли удалось измерить давление, создаваемое атмосферой Земли. Опыт был проведен в 1644 году и заключался в следующем: Торричелли заполнял стеклянную трубку длиной около 1 м ртутью. Открытый конец был запечатан с помощью пальца. Потом трубку поднимали в вертикальную позицию, а конец, обращенный книзу, герметизировали пальцем. Этот конец погружался в ртутный сосуд, так, чтобы ртуть внутри трубки была в беспрепятственном контакте с резервуаром.
Эксперимент показал, что пространство, остающееся над ртутью после переворачивания трубки вверх дном, было фактически вакуумом: уровень ртути не зависел от объема снизу.
Этот эксперимент был первой успешной попыткой создать вакуум и впоследствии убедил в его существовании научное сообщество. Более ранняя попытка Берти, при которой использовалась вода, была менее успешной.Через семь лет другой известный физик Отто фон Герике изобрёл первый в мире насос поршневого типа с водяным уплотнителем.
Однако массовое производство вакуумных насосов началось во второй половине XIX века, когда зарождающаяся электроламповая промышленность начала остро нуждаться в подобном оборудовании. Начиная с 1870 годов были изобретены десятки конструкций насосного оборудования, в том числе использующие такие принципы, как ионизационный, компрессорный, молекулярный и т. д.
Глава 2. Общая характеристика вакуума.
2.1. Как измеряется величина вакуума?
Вакуум характеризуется соотношением между длиной свободного пробега молекул газа λ и характерным размером среды d. Под d может приниматься расстояние между стенками вакуумной камеры, диаметр вакуумного трубопровода и т. д. В зависимости от величины соотношения λ/d различают низкий (λ/d <<1), средний (λ/d ~ 1) и высокий (λ/d>> 1) вакуум.
Из-за малого количество молекул, их внутренняя энергия или импульсы стремятся к нулю. Поэтому считается, что в вакууме практически отсутствуют различные процессы, такие как электрический ток, трение и прочее.
В физике ва́куум – это пространство с газом, давление которого ниже атмосферного давления. Другими словами, это разряжение упругой среды.
Качество вакуума или его глубина измеряется остаточным давлением.
А точнее, отношением длины свободного пробега частицы к линейным размерам емкости, в которой он создан. С увеличением степени разряжения уменьшается число столкновений молекул в пространстве. Протяженность свободного пробега частиц возрастает и зависит только лишь от объемов резервуара, со стенами которого они сталкиваются. Таким образом, вакуумом возможно охарактеризовать состояние, если частички газа, пребывая в конкретном объеме, никак не соприкасаются друг с другом.Основная единица измерения вакуумного давления – Па. Но паскаль достаточно большая величина для измерения разряжения, поэтому в физике часто используются другие величины, такие как бар, мм.рт.ст., торр, физическая атмосфера.
Таблица соотношения единиц измерения вакуума в физике
Единицы измерения |
Па (Н/м2) |
мм. рт.ст. (торр) |
бар |
атм. (физ.) |
кгс/см2 |
Па (Н/м2) |
1 |
0,0075 |
10-5 |
9,869х10-6 |
1,02х10-5 |
мм.рт.ст. (торр) |
133,322 |
1 |
0,0013 |
0,0013 |
1,36 х10-3 |
бар |
100000 |
750,064 |
1 |
0,9869 |
1,0197 |
атм. |
101325 |
760 |
1,01325 |
1 |
1,0332 |
кгс/см2 |
98066,5 |
735,5613 |
0,9807 |
0,9678 |
1 |
Для измерения вакуума в технике созданы специальные приборы – вакуумметры. В отличие от манометров, вакуумные приборы дают возможность измерять давление ниже 1 атмосферы. Это условное обозначение, за нулевую отметку принято атмосферное давление, а ниже — разряжение, то есть вакуум. На самом деле давление вакуума находится в пределах 0-1 атмосфера. [4]
Н а нашей планете существует атмосферное давление, принятое за единицу (одна атмосфера). Оно меняется в зависимости от погоды, высоты над уровнем моря.
2.2. Методы создания вакуума.
Создается вакуум специальным оборудованием – вакуумными насосами.
Существует два метода создания пространства, свободного от вещества:
1.Методом откачивания газовой среды.
2. Методом связывания газа
Методом откачки разряжение создается механическими вакуумными насосами. Они бывают объемными и молекулярными. Молекулярные насосы откачивают голубое топливо постоянно, также функционируют согласно принципу увеличения числа молекул непрерывным потоком воды, струи пара или газа. Объемные типы вакуумных насосов откачивают среду отдельными порциями и непрерывно. Для удаления порции газа необходимо изолировать в рабочей камере насоса определенный объем газа, переместить его от входного патрубка насоса к выходному, сжать в процессе перемещения до давления, большего, чем давление в выходном сечении насоса, и вытолкнуть газ за пределы насоса. Объемными вакуумными насосами считаются только лишь механические насосы, т.е. такие насосы, откачивающая деятельность которых базируется в передвижении газа по причине механического перемещения рабочих элементов насоса. [5]
В торой метод используют сорбционные вакуумные насосы. Газ связывается, сорбируется либо конденсирует в особом веществе и вводится совместно с ним из конкретной емкости. [6]
2.3 Типы вакуума.
Существует классификация разряжения в зависимости от определения понятия «ва́куум» и от степени разряжения.
По определению различается три основных вида вакуума:
Технический вакуум – это газовое пространство с низким давлением. Иными словами, воздушная среда, которая обладает давлением ниже атмосферного, считается техническим вакуумом.
Физический вакуум – понятие квантовой физики, это пространство с энергией, которая близится к нулевому значению. Но такое случается не только в пустом объеме, но и в твердых телах, и в ядре атома.
Космический вакуум является вариантом физического вакуума. Это пространство, заполненное частицами и полями с очень низкой плотностью и давлением. Значение космического вакуума около 10-15 Па и ниже.
Постепениразряжениясуществуют такие типы вакуума: низкий, средний, высокий, сверхвысокий. Для каждого из них существуют пределы давления в разных единицах.
Глубина вакуума |
Па |
мбар |
мм. рт.ст |
Низкий |
105 – 100 |
1013,25х105 — 1 |
760 – 25 |
Средний |
100-0,1 |
1 – 10-3 |
25 – 10-3 |
Высокий |
0,1-10-6 |
10-3 – 10-7 |
10-3 – 10-9 |
Сверхвысокий |
10-6 и ниже |
10-7 и ниже |
10-9 |
Схема «Уровни вакуума, их характеристика» приведена в Приложении 1.
По устройству вакуумные насосы делятся на поршневые, пластинчато-роторные (пластинчатые), вращательные (ротационные), насосы Рутса, жидкостно-кольцевые (водокольцевые), мембранные, винтовые, спиральные, диафрагменные, золотниковые, струйные, сорбционные, магнитноразрядные, криогенные. [7]
2.4. Принципы работы вакуумного насоса
Принцип действия вакуумных насосов основывается на периодическом изменении объёма рабочей камеры, за счёт чего понижается давление воздуха, воды, масла или других сред. Пребывающие в газообразном или жидком состоянии молекулы направляются в области пониженного давления, за счёт чего производится откачка рабочего вещества. [8]
Принципиальная система работы вакуумного насоса представлена на схеме:
В наши дни преимущественно используются водокольцевые, пластинчато-роторные, винтовые и мембранно-поршневые насосы. В первых образование области низкого давления происходит за счёт погружения в жидкую среду, в качестве которой чаще всего используется вода вращающегося ротора. Пластинчато-роторные системы работают по принципу попеременного замещения внутреннего объёма рабочих камер. Из-за относительно низкой производительности этот тип вакуумных насосов эксплуатируется в небольших замкнутых системах.
В оборудовании с винтовой конструкцией [9] создаются области пониженного давления за счёт вращения специального вала, который по принципу шнека транспортирует вещество к выходному отверстию. В мембранно-поршневых агрегатах производится сдавливание газообразной среды при помощи специальной мембраны. После того как газ под давлением отводится через специальный клапан, в отсеке образуется вакуум.
Вакуумные насосы применяются в наиболее различных сферах работы людей, из числа которых: радиоэлектронная и полупроводниковая промышленность, сельское хозяйство, медицина и фармацевтика, производство и упаковка продуктов питания, нефтегазовая промышленность, металлургия, производство напитков, автомобильная промышленность.
О дним из ярких примеров применения вакуумных насосов является упаковка продуктов питания. Они используются для откачки воздуха и создания специальной газоразрядной среды внутри герметичных пакетов, которая препятствует распространению микрофлоры, приводящей к быстрой порче продуктов.
В сельском хозяйстве часто применяются системы вакуумной транспортировки зерна, действующие по принципу пневмопочты. В пищевой и перерабатывающей промышленности подобным образом транспортируются отходы производства. [10]
Глава 3. Экспериментальная часть.
3.1. Выбор деталей для вакуумного насоса.
Д ля того чтобы исследовать возможные области применения вакуума в быту, я решила сделать своими руками вакуумный насос и вакуумную камеру. Такие устройства называются вакууматором. Чтобы сделать вакуумный насос своими руками в домашних условиях мне понадобились следующие детали: медицинский шприц “Жане” на 150мл, который я приобрела в ветеринарной аптеке, два воздушных обратных клапана, их можно купить в любом зоомагазине, в отделе для аквариумов, трубка из-под капельницы. Основные детали – на фото.
Для изготовления вакуумной камеры мне понадобились: стеклянная банка с металлической крышкой, которую нашла дома и тройник, который также приобрела в зоомагазине. [11]
3.2. Сборка вакуумного насоса и камеры.
П ервым делом закрепляем клапана на шприце таким образом, чтобы один клапан впускал воздух, а другой выпускал. Для этого проделываем отверстие сбоку в носике шприца. Затем подготавливаем холодную сварку, с помощью которой будем крепить клапаны к шприцу. Для подключения насоса мы будем использовать трубку от капельницы. Подключаем один ее конец к клапану, который будет выкачивать воздух, а другой позже прикрепим к тройнику на крышке вакуумной камеры.
Этапы изготовления самодельного вакуумного насоса представлены на фото;
Перед тем как переходить к тестированию насоса, изготовим экспериментальную вакуумную камеру. Для этого в металлической крышке стеклянной банки проделываем отверстие. После устанавливаем в это отверстие тройник и закрепляем его холодной сваркой. [12]
3.3. Ход экспериментов.
К ак мы уже знаем, все тела состоят из молекул, в том числе и воздух. Допустим, у нас есть сосуд, частицы всегда находятся в движении, сталкиваясь между собой и стенками сосуда. Хотя сила удара отдельной молекулы достаточно мала, но действие всех молекул на стенки сосуда значительно, оно и создает давление газа. При увеличении числа частиц давление возрастает, так как ударов частиц становится все больше и больше. Это происходит, например, когда вы накачиваете колесо велосипеда. Если же наоборот уменьшать число частиц, откачивая воздух насосом, то интенсивность ударения частиц о стенки и друг о друга будет уменьшаться, по сравнению с тем, что происходит снаружи сосуда, получается где частиц больше с той стороны и идет давление. [13]
3. 3.1. Эксперимент 1 «Объем и шарик».
Для эксперимента положим в вакуумную камеру почти сдутый шарик. Принимаем, что давление внутри шарика и давление воздуха в банке равны. С помощью насоса создаем в банке вакуум, частично откачивая воздух. По большей части объем надутого шарика зависит от разности внутреннего и наружного давлений. Другими словами, если изнутри на шарик оказывается большее давление, его стенки начинают растягиваться, и он увеличивается в размерах. Если давление внутри шарика меньше наружного — шарик сжимается. Это происходит до тех пор, пока давления внутри и снаружи шарика не станут равны.
Наблюдаю изменение размеров воздушного шарика, его объем в условиях эксперимента увеличивается. Результаты эксперимента представлены на фото ниже.
3.3.2. Эксперимент 2 «Растущий зефир».
Д ля второго эксперимента я использовала пищевой продукт — зефир. Изначально считаем, что в банке атмосферное давление. При выкачивании воздуха в емкости создается пониженное давление и тот воздух, который находился внутри самого зефира, распирает его изнутри. Во время эксперимента наблюдаю увеличение размера зефира. Результаты эксперимента 2 представлены на фото:
3.3.3. Эксперимент 3 «Дышащая» пена.
Для этого эксперимента я использовала пену для бритья. С помощью своего вакуумного насоса, порционно откачивая воздух, создаем вакуум. Знаю, что любая пена практически полностью состоит из пузырьков, заключенных в оболочку какого-то вещества. Газ внутри пузырьков изменяет свой объем в зависимости от разности внешнего и внутреннего давлений, из-за чего пена для бритья увеличивается в объеме почти в два раза. Результаты эксперимента 3 представлены на фотографиях:
3.3.4. Эксперимент 4 «Вечно свежий огурец».
Д ля четвертого эксперимента я использовала пищевой продукт – нарезанный огурец. Я решила проверить, на сколько дольше по времени сохранит свою свежесть огурец, «запечатанный» в вакууме. Для этого нарезку огурца разместила в зип-пакете, и с помощью вакууматора откачала воздух. Образцы овощей в вакуумной упаковке и на тарелке я убрала в холодильник на сутки. По прошествии этого времени я визуально и органолептический сравнила качество образцов.
О гурец без вакуумной упаковки заветрелся, побледнел и практически потерял вкус, а огурец в вакуумной упаковке не поменял цвета, сохранил вкус, остался таким же свежим как в начале эксперимента.
На фото ниже представлены снимки ломтиков огурца через сутки в вакуумной упаковке и без нее:
3.3.5. Эксперимент 5 «Компактный мишка».
Для пятого эксперимента в зип-пакет я положила мягкую игрушку – медведя. При помощи своего вакуумного насоса выкачала из пакета воздух, тем самым медведь сжался и стал занимать меньшее пространство. Результаты эксперимента представлены на фото ниже:
Выводы. Заключение.
Успешно и без значительных материальных затрат, прошел эксперимент по созданию вакуумного насоса в домашних условиях. Результаты экспериментов с самодельным вакууматором подтвердили эффективность использования вакуумного насоса в домашних условиях для решения различных хозяйственно-бытовых задач.
Опираясь на выполненные в домашних условиях эксперименты, которые я провела в проектно-исследовательской работе, можно сделать следующие выводы:
Возможно создание вакуумного насоса в домашних условиях человеком, не имеющим предварительной подготовки;
При необходимости возможно хранение продуктов в вакуумной упаковке, при этом пищевые продукты не теряют своих вкусовых свойств, увеличивается срок годности в несколько раз.
Вакуумные упаковки помогают уменьшать объем вещей, тем самым экономят пространство.
Раньше вакуумные насосы и установки использовались только в научных лабораториях. Но с каждым годом технологии все больше и больше развиваются, поэтому вакуум стали применять как в деревообработке, металлургии, нефтедобывающей сфере, так и в домашнем хозяйстве, хотя и не являются в быту инструментом первой необходимости, помогают осуществить массу дел, значит, являются хорошим подспорьем в домашнем хозяйстве.
Используя вакуум в домашних условиях, можно решать различные задачи. Так, откачивая воздух из полиэтиленовых пакетов с одеждой, постельным бельем, подушками и другими вещами, можно значительно уменьшить размеры такой упаковки, сэкономив место в шкафу или в гардеробной комнате. Кроме того, находясь в вакуумной упаковке, вещи и белье, изготовленные из различных материалов, надежно защищены от моли и плесени.
Используются бытовые вакуумные насосы для откачки воздуха и при организации хранения продуктов питания. Помещаемые в полиэтиленовые пакеты, из которых откачивается воздух, продукты питания долго не портятся и некоторое время могут храниться даже без заморозки, при комнатной температуре.
Я хочу продолжить изучение вакуума и вакуумных насосов, в дальнейшем усовершенствовать вакуумный насос, который был изготовлен в домашних условиях.
Список используемой литературы:
Схема вакуумного насоса Герона https://zen.yandex.ru/media/gerontologist/kak-vygliadel-pervyi-v-istorii-shpric-5f8c6bb15284e336e5846642
Статья ”История изобретения насоса”, чертеж первого насоса https://www.manproject.ru/2293.htm
Опыт Торричелли http://900igr.net/prezentacija/fizika/atmosfernoe-davlenie-78512/opyt-torrichelli-10.html
Вакуумметры https://www.ampika.ru/Chto_takoe_vacuum.html
Статья «Типы вакуума, методы создания вакуум» https://mvdrb.ru/vakuum-osnovnye-ponyatiya-opredeleniya/
Фото вакуумного насоса http://test. gcrrsar.ru/product
Статья «Получение вакуума» https://vactron.ru/index.php/library/lection/131-poluchenie-vakuuma
Статья «Вакуумные винтовые насосы» https://present5.com/vintovye-nasosy-vypolnili-malyshkina-e-s-razmanova-o/
Схема работы вакуумного насоса https://foodbay.com/wiki/it_is_interesting/2017/09/05/i-eto-ne-predel-12-let-nepreryvnoy-raboty-nasosov-cobra-bc-ot-busch/
Фото вакуумного упаковщика https://krsk.au.ru/13187131-vakuumnyj-upakovschik-sv-2000-dostavka-besplatnaja/
Принцип работы и сборки вакуумного насоса https://youtu.be/BplV2lJ89fg
Схема движения частиц в сосуде https://infourok.ru/prezentaciya-zakon-paskalya-klass-2523330.html
Приложение 1
Схема «Уровни вакуума, их характеристика»
Просмотров работы: 176
Вакууматор для вакуумной упаковки продуктов – делаем машинку на кухню для приготовления «Sous Vide» в домашних условиях
Это моя первая попытка создания домашнего вакууматора для продуктов sous vide и мариновки еды на кухне. На видео вы можете посмотреть устройство для вакуумной упаковки продуктов в действии.
Камера представляет собой плоский кусок высококачественного пластика (поликарбоната), положенный поверх плоской сковороды или чаши. Резиновое покрытие используется для создания прокладки между кастрюлей и пластиком. Далее обычный автомобильный насос высасывает воздух. Если верить моему простому манометру, то с этой простой установкой я могу создать вакуум до 730 мм ртутного столба, что, как я понимаю, лучше, чем могут позволить себе фабричные вакуумные упаковщики.
Одной из моих целей было создание ручного вакууматора, который позволил бы мне повторно использовать сумки. Вместо термосвариваемых пластиковых пакетов я кладу еду в пакеты Ziploc. Как только воздух отсасывается, я использую магниты на сторонах поликарбоната, чтобы закрыть мешок внутри камеры.
Шаг 1: Обязательное сообщение о безопасности
Прежде тем, как начать сборку машинки для вакуумной упаковки в домашних условиях необходимо помнить две вещи:
- Если вы используете хороший вакуумный насос, вы имеете дело с очень высоким давлением. Атмосферное давление превышает 1 бар, что не так уж много, пока вы не поймете, что на 30-сантиметровом кубе над каждой стороной находится чуть более тонны давления. Я раздавил толстую металлическую кастрюлю (см. картинку), которая, как мне казалось, могла выдержать любое давление.
- Держите пальцы подальше от воздухозаборника вакуумного насоса. Он может разорвать или вообще оторвать вашу кожу в кратчайшие сроки. Не будьте дураком и не проверяйте, работает ли вакуум, используя пальцы, чтобы чувствовать поток воздуха.
Шаг 2: Материалы и приспособления
Материалы:
- Вакуумный насос. Я купил Robinair 15310 VacuMaster с.
- Поликарбонат толщиной 1,3 см (Lexan). У меня был лист 45 x 33 см.
- Сантехнические фитинги NPT на 5 мм
- Нипель-папа
- Тройник-мама (поищите female tee fitting)
- Встроенный шаровой кран со штуцером для шланга
- Вакуумметр
- Тефлоновая лента
- Нейлоновые трубки для крепления к ниппелю шарового крана
- Ниппель для крепления шланга к вакуумному насосу
- Резиновый коврик
- Что-то прочное и воздухонепроницаемое для использования в качестве вакуумной камеры. Я использую сковороду.
Для реализации моей схемы закрытия пакетов:
- Редкоземельные магниты
- Маленькие нейлоновые шайбы
- Пластмассовая эпоксидка
- Скрепки
- Пластиковые zip-пакеты которые можно использовать для замораживания.
Инструменты:
- Сверло (желательно сверлильный станок) и сверло на 1 см.
- Кран NPT на 1 см.
- Бутылка-спрей с мыльной водой.
- Ножницы или бритва
Заметки:
Поликарбонат толщиной 1,3 см может быть излишним, но лучше быть в безопасности, чем потом сожалеть. (Поликарбонат используется для изготовления ветровых стекол для реактивных истребителей.) Даже при толщине в 1,3 см я вижу, что он немного провисает, когда вакуум приближается к 1 атмосфере.
Мой кусок поликарбоната, очевидно, по размерам намного больше, чем кастрюля, которую я использую. Я сделал его больше, потому что я хочу сделать еще одну большую камеру. Вы можете использовать меньший кусок.
Вакуумная камера, которую я купил на Амазоне, среднего уровня (то есть можно найти варианты как дешевле, так и дороже). Я выбрал её, потому что она откачивает воздух со скоростью 1,4 литра в секунду (остальные варианты обычно шли на 0,5 – 0,7 литров в секунду) и требуется приблизительно 5-10 секунд, чтобы достичь давления в 1 атмосферу.
Шаг 3: Сверлим и нарезаем резьбу в поликарбонате
Показать еще 4 изображения
Сверлить отверстие в поликарбонате намного проще, если у вас есть сверлильный пресс, потому что вам, скорее всего, потребуется несколько раз вытащить битку, чтобы очистить её от пластика. Будет лучше, если вы попрактикуетесь на ненужном куске поликарбоната, чтобы знать, чего ожидать. Процесс несложный, но поликарбонат достаточно дорогой, чтобы попросту его испортить.
Определите, где вы хотите просверлить отверстие. Вы, вероятно, не хотите, чтобы оно находилось непосредственно в центре, потому что датчик и трубка будут мешать, когда Вы будете запечатывать пакеты. Согласно заявлению производителя Lexan, вы можете использовать биту общего назначения на низкой скорости, если будете держать её смазанной. Держите биты и отверстия смоченными мыльной водой, и все будет в порядке.
Нарезка резьбы нужна для того, чтобы прикрутить в отверстие кран. Держите отверстие хорошо смоченным мыльной водой.
Шаг 4: Сборка оборудования
Сборка трубок очень проста. Убедитесь, что использовали тефлоновую ленту (фум) на всех соединениях.
Шаг 5: Создаем прокладку
Разрежьте резиновый коврик и сделайте посередине отверстие, чтобы сделать из него прокладку.
Шаг 6: Подготовьте пакет к запечатыванию
Чтобы закрыть замок внутри камеры, мне нужно было придумать способ прикрепить слайдер к магниту. До сих пор я клеил пластмассовые шайбы к слайдеру, используя пластиковую эпоксидную смолу. Оставьте достаточно места, чтобы вы могли продеть скрепку через отверстие.
Шаг 7: Управление вакуумной камерой
Вы можете увидеть, как всё работает в приложенном к инструкции видео.
- Прикрепите магнит к шайбе на пакете.
- «Прискотчте» пакет к стороне камеры (кастрюли).
- Установите прокладку на место и закройте камеру поликарбонатом.
- Поместите другие магниты поверх внутреннего магнита.
- Включите вакуумный насос, пока не получите максимальный вакуум.
- Сдвиньте верхние магниты. Внутренний магнит закроет замок.
Я держу другие магниты в пластиковой пленке, потому что так с ними легче работать.
Шаг 8: Эффективность
По большей части эта установка работает очень хорошо. Есть две вещи, которые можно доработать, запечатывать пакеты немного неудобно. Я хочу сохранить возможность повторного использования пакетов, но мне нужен более надежный способ их запечатывания, желательно без необходимости что-либо приклеивать к пакетам. У меня были неприятные моменты, когда шайбы отрывались от слайдера.
Вакуумная упаковка своими руками очень плотная, если продукт сухой (как в демонстрационном видео). Когда я запечатываю влажную пищу, в сумке остается немного воздуха после запечатывания. Я считаю, что это случается потому, что вода выкипает из пищи, когда достигается практический вакуум и попадает в мешок в виде водяного пара. Я пытался охладить еду и даже заморозить ее перед запечатыванием, но результат все еще не так хорош, как хотелось бы. Я считаю, что это скорее проблема техники, возможно, мне нужно запечатать пакет и немедленно выпустить воздух.
10 гениальных самодельных пылесосов с хорошим всасыванием
Хороший пылесос очистит ваши дорогие персидские ковры от мусора, ваши полы будут безупречными, а в вашем доме будет меньше шерсти, если у вас есть домашние животные. Однако пылесос не поможет, если ему не хватает хорошего всасывания. Мощность всасывания пылесоса определяет, насколько эффективно он убирает пыль, шерсть и другую грязь с поверхностей вашего дома.
Если, изучив рынок, вы все еще не можете найти модель с подходящим всасыванием или нужными вам функциями, избавьте себя от хлопот и создайте ее. Для вдохновения мы собрали десять гениальных самодельных пылесосов с хорошим всасыванием.
1. Пылесос на стероидах
Конечно, разрушение строений гигантским молотом во время ремонта своими руками — это весело, снимает стресс и заставляет вас почувствовать себя измученным главным героем большинства фильмов. Но часть очистки? Не так привлекательно! Если вы много делаете своими руками, соберите этот пылесос на стероидах, чтобы упростить уборку после ремонтных работ своими руками или деревообработки. Он основан на пылесборнике NOVA FM-300S5 для максимальной мощности всасывания. Ознакомьтесь с более подробной информацией о создании этого проекта в руководстве Instructables.
2. Умный робот-пылесос
Если вы всегда хотели Roomba, но всегда возвращаетесь к своему обычному пылесосу, когда думаете о цене, этот робот-пылесос для пола своими руками для вас. Основанный на ручном пылесосе, он управляется микроконтроллером Arduino Pro Mini с ультразвуковыми датчиками для обнаружения препятствий и их обхода.
Лучшая часть? Вам не нужна техническая степень, чтобы построить его, потому что все хорошо проработано в руководстве Circuit Digest. Пока вы этим занимаетесь, ознакомьтесь с еще несколькими идеями простых проектов «сделай сам», которые можно сделать с помощью электродвигателя.
3. Детский пылесос
Дети прекрасны, но они превратят ваш дом в груду хаоса за считанные минуты. И это нормально, потому что именно так они учатся и растут. Однако привить им чувство ответственности необходимо заранее. Например, вместо того, чтобы убирать за маленькими Джонни или Дженни каждый раз, когда они проливают свой напиток, соберите детский пылесос и заставьте их убираться за собой. После этого вы, несомненно, увидите, что они меньше проливаются.
Подробные инструкции по выполнению этого проекта см. в учебнике Instructables. А чтобы получить больше вдохновения, чтобы занять своих детей, ознакомьтесь с этими потрясающими проектами «сделай сам», чтобы развеять скуку на выходных, которые вы можете попробовать вместе с ними.
4. Мини-пылесос
Знаете ли вы, что на клавиатуре среднего компьютера находится до 3000 бактерий на квадратный дюйм, а на мыши — до 1600? Ваш смартфон еще хуже. На каждом квадратном дюйме обитает до 25 127 бактерий! Для регулярно используемых устройств вы можете легко содержать их поверхности в чистоте, приобретя мини-пылесос.
На рынке их много, но создание одного приносит больше удовлетворения, а этот проект Instructables создать легко. Он небольшой и требует легкодоступных материалов, таких как шприц, двигатель, разъем и выключатель.
5. Карманный пылесос
Если вам не нравится вид пыли или грязи вокруг вас, этот карманный пылесос, созданный на Instructables, изменит правила игры. Он достаточно компактен, чтобы поместиться в вашем кармане, и эстетичен благодаря черной обивке из джута, используемой для его покрытия (но вы можете использовать любой цвет или ткань, которые вы предпочитаете).
Что касается фактических характеристик, то он имеет встроенный отсек для хранения насадок, небольшую щетку для простого удаления пыли и порт micro-USB для удобной зарядки. Этот мини-пылесос также имеет переключатель для переключения между функциями воздуходувки и всасывания, и вы даже можете питать его напрямую от адаптера постоянного тока. Для пылесоса такого размера он невероятно функционален.
6. Пылесос Mini USB
Нужен быстрый или временный пылесос для клавиатуры или проект пылесоса, который вы можете сделать с вашим маленьким(и)? Посмотрите на этот простой в изготовлении мини-очиститель, сделанный из бытовых материалов, включая пластиковую бутылку, соломинку для питья и картон. Тактильный переключатель подключен к микромотору, который используется в CD/DVD-плеере. Посмотрите видео, чтобы узнать, как построить этот забавный проект.
7. Самодельный циклонный пылесос
Обычный пылесос упрощает жизнь, а циклонный еще больше. Этот тип пылесоса оснащен циклонным фильтром, который использует центробежную силу для отделения крупного мусора от более мелкой грязи, в отличие от стандартных фильтров пылесоса. Результат? Вам нужно реже опорожнять его, и вы получаете постоянную мощность всасывания, что означает еще более чистое пространство каждый раз, когда вы пылесосите.
Теперь представьте циклонный пылесос без мешка! Это то, что вы можете создать, следуя этому руководству Instructables. Вместо мешка пыль направляется в переработанный пластиковый контейнер, который невероятно легко опорожнять.
8. Пылесос из бутылки
Коммерческие пылесосы могут похвастаться отличными характеристиками, но в конечном итоге все они выполняют одну и ту же работу: всасывают пыль, мех и другой мусор, чтобы поддерживать чистоту в помещении. Если это все, что вам нужно от пылесоса, а не какие-либо другие дополнительные функции, такие как воздуходувка, откажитесь от затрат на коммерческий пылесос и попробуйте собрать этот невероятно простой пылесос, как показано в подробном руководстве Instructables.
Он сделан из двух бутылок и собран с использованием обычных материалов и расходных материалов, таких как клеевой пистолет, клей Fevicol, нитки, провода и жестяной лист. В качестве шланга используется трубка от стиральной машины, но если у вас есть лучшая альтернатива, не стесняйтесь использовать ее.
9. Адаптивный пылесос
Устали покупать слишком много пылесосов, потому что они постоянно ломаются? Превратите последний сломанный пылесос в этот адаптивный пылесос. Он имеет деревянный корпус для размещения различных компонентов и может работать с любым двигателем и шлангом.
Итак, если у вас все еще есть шланг от вашего первого пылесоса и двигатель от недавно поврежденного, вам нужно только построить деревянный корпус, распечатать на 3D-принтере несколько компонентов, и все готово. Ознакомьтесь с руководством Instructables, чтобы собрать этот пылесос. Если вы хотите еще немного переработать, ознакомьтесь с нашим руководством по быстрому исправлению и продолжайте использовать обычные бытовые устройства.
10. Пылесос из фена
У вас нет пылесоса, а старый фен лежит в ящике? Превратите его в функциональный пылесос. У фена уже есть двигатель для подачи горячего воздуха, поэтому вам не нужно его искать для этого проекта. Остальные части легко собрать, а руководство Instructables подробно описывает каждый шаг.
У этого пылесоса на удивление хорошая мощность всасывания, он может убирать пыль и любой мельчайший мусор, от крошечных проводов до подушечек. Вы можете модифицировать его с помощью мощного двигателя, чтобы повысить его производительность.
Пылесос своими руками сегодня
По понятным причинам пылесос, бесспорно, является одним из наиболее часто используемых бытовых приборов. Он поставляется со шлангом, благодаря которому труднодоступные места, например, за диванами, невероятно легко чистить. Проще говоря, он значительно облегчает уборку и не требует особого ухода. Получайте удовольствие, воссоздавая любой из гениальных пылесосов, описанных выше.
Как сделать пылесос в домашних условиях: 10 шагов (с изображением)
К Научный проект по созданию пылесоса шаг за шагом в домашних условиях используя пластиковую бутылку отличная идея для DIY презентация научного проекта . Я покажу вам видео-учебник, чтобы собрать свой собственный пылесос . Пылесос используется для всасывания пыли с полов, мебели, стола, оконных занавесок и т. д.
Содержание
♦ НАУЧНЫЙ ПРОЕКТ СДЕЛАТЬ ПЫЛЕСОС ♦
В этом блоге я покажу вам, как легко сделать пылесос в домашних условиях, шаг за шагом, с картинками и видео уроками. основными частями пылесоса являются двигатель постоянного тока и вентилятор с лопастями . Я сделал этот пылесос из использованной пластиковой бутылки и трости из-под бутылки из-под прохладительных напитков. Производительность пылесоса определяется мощностью двигателя.
Мощность пылесоса можно измерить по нескольким параметрам:-
- Воздушный поток (л/с)
- Воздушная скорость (м/с)
- Всасывание (Па)
- Вакуум (Па)
- Вес (кг)
- Уровень шума (дБ) 905
- Шнур питания принцип работы пылесоса?
Пылесос действует так же, как глоток сока из соломинки. Когда вы высасываете воздух, его место занимает сок из стакана. это потому, что вы создаете пространство из пустой материи своим ртом. Поскольку материя имеет тенденцию занимать место, сок будет течь вверх и в ваш рот, пока вы продолжаете сосать.
Теперь применим эту теорию к пылесосу. Внутри пылесоса есть двигатель, который выполняет ту же работу, что и ваш рот. Вентилятор двигателя создает вакуум и начинает всасывать воздух через всасывающее сопло на конце трубы. Любая пыль, попадающая в зону всасывания насадки, попадает в трубу и собирается в мешок для сбора пыли.
Типы пылесосов
На рынке доступны различные типы пылесосов в зависимости от конструкции, конфигурации и технологии.
- Upright
- Canister
- Drum
- Wet/dry
- Pneumatic
- Backpack
- Hand-held
- Cyclonic
- Robotic
- Central
In this blog, I will show you how to сделать ручной пылесос типа в домашних условиях. Посмотрите видео ниже и следуйте моим инструкциям шаг за шагом.
Надеюсь, вам понравилось видео, как сделать мощный пылесос дома из пластиковой бутылки. если у вас есть какие-либо вопросы относительно списка материалов и почему я что-то делаю, чем читать следующий шаг.
ШАГ: 1 СОБЕРИТЕ МАТЕРИАЛЫ
Первый шаг – собрать все материалы, необходимые для изготовления простого пылесоса «Сделай сам» .
Материал, необходимый для производства вакуумного очистителя:-- Пластиковая бутылка (1,25 л)
- DC Двигатель
- 5000 мАч Powerbank
- Aluminum Aluminum Sheet (9 x
- 10110110110110191011010110101010101010101010101101101101101101101101101101101ER. Лист картона
- Переключатель
- Кусок сетки Ткань
- Пластиковая ручка
Tool Required:-
- Glue Gun
- Scissor
- Soldering Iron
- Cutter
- Two-sided Tap
- Marking Pen
- Compass Box
- Fevistick
- Scale
- Pencil
you can купите некоторые детали на веб-сайте в Интернете, а другие детали можно приобрести в местном магазине канцелярских товаров.
ЭТАП: 2 РЕЗКА ПЛАСТИКОВОЙ БУТЫЛКИ
Пластиковая бутылка — это контейнер для пыли. Все детали, такие как двигатель, фильтр, аккумулятор, находятся внутри бутылки. Я беру эту пустую бутылку из-под напитка и разрезаю ее по краю бутылки, как показано на рисунке ниже.
ШАГ: 3 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВЕНТИЛЯТОРА ПЫЛЕСОСА
- Давайте теперь сделаем вентилятор? Просто возьмите алюминиевый лист, который вы получили из флакона дезодоранта . Просто возьмите обрезанную выше пластиковую бутылку и поставьте над листом. Нарисуйте фломастером открытую окружность бутылки. Теперь вырежьте отмеченный кусок из алюминиевого листа, чтобы получился замечательный круглый диск.
- Возьмите стальную линейку и проведите четыре набора вертикальных линий, чтобы разделить круглый диск на 9 частей.0072 восемь равных частей , сходящихся в центре диска.
- С помощью молотка и гвоздя проделайте отверстие в центре круглого диска.
- Оставьте небольшое пространство от отверстия. Это может дать восемь «крыльев», соединенных небольшим сегментом диска.
- Вырежьте все это крыло с помощью ножниц.
- Теперь поверните крылья точно в том же направлении, чтобы создать собственные лопасти вентилятора! Должно появиться что-то похожее на это.
Вы также можете использовать эту онлайн-линейку для разметки линии на алюминиевом листе
ШАГ: 3 КРЕПЛЕНИЕ ДВИГАТЕЛЯ НА ЛОПАСТИ ВЕНТИЛЯТОРА
- Возьмите двигатель постоянного тока 12 В из интернет-магазина или местного магазина канцтоваров
- Проделайте отверстие для провода двигателя в пластиковой крышке от бутылки
- Прикрепите эту крышку к задней части двигателя с помощью клеевого пистолета
- Установите лопасть вентилятора на вал двигателя и закрепите ее клеевым пистолетом, чтобы она была достаточно прочной
- Сборка лопасти вентилятора и двигателя готова к вращению
ШАГ: 4 СДЕЛАЙТЕ ОТВЕРСТИЕ В ДНИЩЕ БУТЫЛКИ
Проделайте небольшое отверстие на дне пластиковой бутылки с помощью нагретого края паяльника или дрели. Все это помогает избежать отработанного воздуха. Без этого отверстия наш пылесос не может генерировать и наш пылесос не будет работать.
ШАГ: 5 ПРИКРЕПИТЕ ВЕНТИЛЯТОР В СБОРЕ К БУТЫЛКЕ
- Вставьте клей за крышкой пластиковой бутылки
- Вставьте этот узел в дно бутылки и прикрепите его, нажав
- Выньте провод двигателя из уже сделанного небольшого отверстия
также можно сделать круглый вырез (выемку) из бутылки для размещения двигателя и вентилятора в сборе.
ШАГ: 6 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ФИЛЬТРА
Нам нужен фильтрующий материал для сбора пыли в бутылке. Этот фильтр представляет собой кусок чистой ткани или любой ткани, которую вы можете использовать.
- Возьмите 2 небольших кусочка листа картона
- Нарисуйте два круга с помощью циркуля с большим диаметром, равным внутреннему диаметру пластиковой бутылки
- Теперь вырежьте этот круг с помощью резака и вы получите полое картонное кольцо
- Приклейте ткань между листами картона кольцом с помощью клея
- Прикрепите двухсторонний кран к верхней части пластиковой бутылки
- Наденьте этот фильтр в сборе на этот двусторонний кран
После сборки фильтра все собранные частицы пыли хранятся над сеткой. После сбора пыли вы можете опорожнить бутылку, легко открыв ее, повернув.
ШАГ: 7 ИЗГОТОВЛЕНИЕ ВСАСЫВАЮЩЕЙ ТРУБКИ
Всасывающая труба является основной конструкцией пылесоса. Если вы сделали всасывающую трубу очень длинной, то она не сможет всасывать пыль внутрь себя. Поэтому труба должна быть среднего размера. Если вам нужна длинная труба, вам нужно поставить двигатель побольше, чтобы создать сильное всасывание внутри бутылки.
- Возьмите трубу диаметром, равным диаметру горлышка бутылки
- Сделайте насадку из любого среза горлышка пластиковой коробки (например, коробки из-под вазелина)
Насадка будет иметь разную площадь на входе и выходе. Из-за меньшей площади на выходе внутри бутылки будет сильное всасывание.
ШАГ: 8 ИСТОЧНИК ПИТАНИЯ
Теперь наш проект почти готов. Остается только вращать мотор. здесь мы также устанавливаем систему запуска и выключения, помещая переключатель над бутылкой.
Источник питания будет работать от двигателя постоянного тока 12 В. Здесь мы используем питание от старого повербанка. Вы можете купить собственную батарею, если у вас нет повербанка.
- Возьмите блок питания на 5000 мАч
- Откройте корпус блока питания, и вы получите четыре ячейки
- Соедините эту ячейку, нажав
- Прикрепите переключатель к верхней части бутылки, проделав отверстие для переключателя с помощью паяльника или резак
- Подсоедините ячейку и выключатель в соответствии с видеосхемой
ШАГ: 9 КРЕПЛЕНИЕ РУЧКИ
Возьмите ручку от дополнительной двери и прикрепите ее над пластиковой бутылкой. Таким образом, вы можете легко работать с вашим самодельным пылесосом дома.
ШАГ: 10 НАСЛАЖДАЙТЕСЬ ПРАКТИКОЙ
Теперь наш самодельный пылесос готов навести порядок в вашем доме и офисе. Запустите переключатель, и вентилятор начнет вращаться. возьмите пылесос рядом с пылью, и ваша пыль собрана в пластиковую бутылку. После полного заполнения бутылки вы можете открыть верхнюю часть бутылки и выбросить ее в мусорное ведро.
Такие пылесосы несложно обслуживать; вам не нужно менять фильтры, мешки, чинить их, и они не используют воду. Все, что вам нужно сделать, это удалить грязь и, возможно, высушить ее. Он не требует большой мощности, и его легко носить сбоку, что обычно означает, что вы можете использовать его для мытья кухни, сада, пола, ковровых покрытий и других частей вашей собственности.
Но самое замечательное в том, что это не стоит больших денег. В настоящее время бытовая техника стоит так дорого и тратит столько же энергии. Люди заказывают продукты, которые работают недолго и едва решают проблему.
Примите во внимание, что этот инструмент не идеален, но, по крайней мере, вы можете бросить его в любой момент, не чувствуя печали.
вы также можете прочитать: распечатать свое фото на футболке
Примечание:- если ваш пылесос не всасывает пыль внутрь, то вы можете изменить вращение вентилятора, перевернув соединение ячейки с двигателем. С этой проблемой я также сталкиваюсь, когда я это сделал.