Fakir Adamın Santrifüjü ve Tembel Suzan: 3 Adım

2024 Yazar: John Day | [email protected]. Son düzenleme: 2024-01-30 13:16

Giriş + Matematik ve tasarım

Santrifüjler

Santrifüjler malzemeleri yoğunluklarına göre ayırmak için kullanılır. Malzemeler arasındaki yoğunluk farkı ne kadar büyük olursa, ayrılmaları o kadar kolay olur. Bu nedenle, süt gibi emülsiyonlarda, bir santrifüj, daha yağlı kremanın bir kısmını üste ayırabilirken, yağsız süt alta gider. Sigma aldrich'in santrifüj ayırma fiziğini ve farklı santrifüjleme hızlarında neyin ayrılmasının mümkün olduğunu tartışan iyi bir makalesi var.

Yaptığım santrifüj, belirtmiş oldukları düşük hız kategorisinde (2.000 - 6.000 RPM) olmalıdır. Bu hızlarda, eğer çözeltide bir Ökaryot hücre süspansiyonunuz varsa, muhtemelen onları topak haline getirebilirsiniz (olduğu gibi, onları çözeltiden ayırın). Un veya kir parçacıkları gibi şeylerin süspansiyonları da bu hızlarda ayrılabilir.

Tembel Suzan

Motorlu tembel suzan, genellikle videografi için kullanılan yavaş dönen bir platformdur. Üzerine heykel veya yiyecek gibi bir şey yerleştirebilir ve nesnenin her tarafının pürüzsüz bir videosunu çekebilirsiniz. Devir hızı ideal olarak < 1 devir/saniyedir.

Motor Hızı, Kuvvet ve RPM

Bir elektrik motorunun ürün açıklamasında genellikle iki şey görürsünüz: voltaj ve RPM. Belirtilen voltajın + veya - %50'sindeki voltajları muhtemelen güvenle kullanabilirsiniz. Teorik olarak, daha yüksek voltajlar motorun arkasında daha fazla güç ve daha yüksek RPM anlamına gelir. Ama diyelim ki dakikada 1000 devir standart RPM'ye sahip bir motorunuz var. Bu motorla bir şeyin 1000 RPM'den daha hızlı veya daha yavaş dönmesini nasıl sağlayabilirsiniz? Dişliler ile.

Bisiklette vites değiştirmek, burada yapmanız gerekene benzer şekilde çalışır. 1000 RPM motora bağlı 20 dişli bir dişliniz varsa. Daha sonra 20 dişli dişli ile temas halinde olan 5 dişli bir dişli 4000 RPM'de dönecektir. İlişki şu şekildedir: Hedef RPM = (Motor RPM)*(Motor Dişlisindeki Dişler)/(Döner dişlideki dişler). Bilginize, dişli üzerindeki diş sayısı dişlilerin yarıçapı ile doğru orantılı olmalıdır, bu nedenle yarıçap kullanılabilir. Yani bu örnekte, 5 dişli dişli döner dişlidir ve ona bağlı santrifüj platformu ve tüpleri olacaktır.

Ancak bu teoride, gerçekte, döner dişli beklenenden daha düşük bir hızda dönecektir. Bunun nedeni, özellikle 5 dişli dişliye ağırlık eklerseniz daha fazla sürtünme olacağıdır.

Dişliler yerine, tembel suzanım için kullandığım lastik bantları kullanabilirsiniz. Ve matematik, dişler yerine çevre veya yarıçap açısından benzer şekilde çalışır.

Adım 1: Malzemeler

Genel Liste:

1. Kullandığım ovaltin ve yulaf ezmesi kapları gibi boş kaplar. Çorba kutuları da işe yarayabilir.
2. Motorlar. Santrifüj için 12V veya daha yüksek olarak derecelendirilmiştir. Tembel suzan için yaklaşık 3-6V.
3. Sıcak yapıştırıcı tabancası
4. Koli bandı - isteğe bağlı
5. Süper Yapıştırıcı - isteğe bağlı - kullanıyorsanız eldiven giyin
6. Teller, dişliler, lastik bant, dönen platform, piller vb. - Aşağıdaki adımlarda daha ayrıntılı olarak tartışacağım

Kullandığım motorlar step motor değil normal 2 uçlu elektrik motorudur. Çalışmayı durduran bir Canon yazıcıdan bir tane (12V ve 1200 RPM olarak derecelendirilmiş) ve çalışmayı durduran bir dvd oynatıcıdan bir tane daha (muhtemelen 3V, <300 RPM) aldım. Elinizde herhangi bir motor yoksa, eBay'de ve diğer sitelerde <10 dolara çalışması gereken tonlarca var.

Sahip olduğum dişliler ve akslar, ayırdığım bir "RC Snap Rover kitinden". Gerçekte, ihtiyacınız olan tek şey, bir aks üzerinde serbestçe dönebilen bir tekerlek ve nihai ürününüzün ne olmasını istediğinize bağlı olarak, onu motordan daha hızlı veya daha yavaş döndürmenin bir yoludur.

Adım 2: Santrifüj

Ovaltin kaplar metal bir tabana sahiptir. Motorun üst kısmının geçmesi için bir delik oluşturmak için, bir çekiç ve çivi kullanmanızı ve bir daire içinde dolaşarak malzemeyi yavaşça delmenizi öneririm. Bir matkap veya dremel kullanmak da işe yarayabilir. Motor kafasının kutunun tabanına oturacağından ve dik olacağından emin olun ve ardından motor kafasının etrafındaki alana sıcak tutkal sürün ve yerine yerleştirin. Yapıştırıcı sertleşirken motoru desteklemek için bant kullandım. Konteynere yapıştırmadan önce motora uzun kablolar takmanızı tavsiye ederim. Sadece soyulmuş tel uçlarını motor uçlarının etrafına sardım.

Yapıştırıcı sertleştiğinde, kabın kenarından iki delik açabilir ve kabloları çekebilirsiniz. Pili kabın dışında tutuyorum, böylece santrifüjü açmak için pile giden uçlara manuel olarak dokunabiliyorum. İdeal olarak bir anahtar kullanılırdı ama bende yok.

Daha sonra büyük bir dişliyi motor kafasına süper yapıştırdım. Tutkal uygulamadan önce dişli yüzeyini pürüzlendirmek için zımpara kağıdı kullandım, teoride bağ gücünü artırmalıdır. Ovaltin taban üzerinde bir sonraki dişlinin gitmesi gereken bir alanı işaretledim (dediği gibi, iki dişlinin dişlerinin birbirine kenetleneceği bir nokta) ve o yere bir çivi ile bir delik açtım. Sonra bu delikten hafifçe bir aks yerleştirdim ve yerine sıcak yapıştırdım. Bu, en çok bu adım için 2. resimde görülmektedir.

Döner dişli, üzerine süper yapıştırılmış kalın bir kağıt diske sahiptir. Diski bir dizüstü bilgisayarın arkasından kestim. Disk, kağıt olduğundan, plastikten daha iyi yapışmalıdır, ancak motorun hızına dayanacak kadar güçlüdür. Dişlideki deliğe uygun olarak kağıt diskin ortasına bir delik yerleştirilmelidir. Bu sayede döner dişli dingil üzerine yerleştirildiğinde dingil kağıt platformun üzerinde bir noktada sona erecektir. Daha sonra, ilk sayfadaki başlık resminde görünen, aksın üstüne bir sıcak tutkal damlası yerleştirdim. Bu, platformun üzerinde sertleşecek ve akstan yukarı uçmamasını sağlayacak.

Mp4 dosyası, santrifüj dönüşümün bir videosu. Görüntülemek için indirmeniz gerekebilir, dosya o kadar büyük değil. Kullandığım tüpler plastik ve içlerinde süt var. Onları plastik sargı ile kapattım. Dönerken diskten uçma riskleri olabileceği için cam tüpleri kullanmanızı tavsiye etmem. Tüpler basitçe diske bantlanır. Videoda, motorun derecelendirildiği voltajdan daha düşük olan 9V'luk bir pil kullanıyorum. Voltaj seviyelerini artırmak için pilleri seri bağlayabilirsiniz.

3. Adım: Tembel Suzan

Tembel Suzan için, görüntüdeki dişli aslında bir dişli görevi görmüyor, sadece aks etrafında dönebiliyor. Dişliye bağlı olan çark, üzerine bir tabak yerleştirmem için bir taban, sonra da tablanın üstüne bir eşya koymamı sağlıyor.

Resim 2, yulaf ezmesi kabının tabanından batırılan ve daha sonra yerine sıcak yapıştırılan aksı göstermektedir. Motor, dişli ile motor arasına çekildiğinde lastik bandın gergin olmasını sağlayacak bir yere yerleştirildi ve sıcak yapıştırıldı (resim 1). Sadece bir aks üzerinde dönen bir tekerleğiniz varsa, lastik bant doğrudan tekerleğin etrafına gerilebilir, sadece tekerlek büyükse motordan çok daha düşük bir RPM'de döneceğini unutmayın.

Aslında bunu 6 voltta çalıştırmam gerekiyor. Seri olarak 4 adet 1.5V pil. Bu adım için Resim 3, pilleri seri bağlamayı nasıl önerdiğimi gösterir (yalnızca 1,5V pilleriniz varsa). Temel olarak, birkaç kez kendi üzerine katlanmış ve koli bandına yerleştirilmiş bir alüminyum folyo şeridi. Bant daha sonra alüminyumu + ve - pil uçlarıyla temas halinde tutar ve pilleri birbirine sabitler. Böylece, dördüncü resimdeki gibi şeyler kurulduğunda, bandın gevşek ucunu pillerin üzerine katlar ve birbirine yapıştırırsınız. Alüminyum folyonun en az 10 kez katlandığından emin olun, aksi takdirde ilgili miktarda ısınacaktır.

Motoru 9V artı bir dirençle de çalıştırabilirdim ama basit olmasını istedim. Sadece optimal voltajlara veya akımlara ulaşmanın birkaç yolu olduğunu bilin.