Comment construire une vis d'Archimède 12 étapes (avec photos)
Introduction: Comment construire une vis d'Archimède
Étape 1: Matériaux / Outils nécessaires
Matériaux:
Bois
cheville en bois (27mm de diamètre)
1 mm en tôle d'acier d'épaisseur
1.5m tige en acier (19 mm de diamètre extérieur)
tuyau de descente en plastique 1.25m (65mm de diamètre intérieur)
Support pour tuyau de descente
Boîte de vitesses (Nous avons utilisé un sur une perceuse pas cher)
24 V moteur
Outils:
tour à bois
Tour métallique
Scie à ruban
Sander
plasma cutter
Bench Grinder
Meuleuse d'angle
perceuse à main
Soudeur de gaz
machine CNC
Étau
G-pinces
Solidworks
Étape 2: Calculs
Avant que nous puissions commencer à fabriquer la vis, nous avons dû faire des calculs pour l'angle optimal de la vis pour asseoir et pour le pas des pales. Pour cela nous avons appelé « Le Tour de vis: conception optimale d'une vis d'Archimède » par Chris Rorres.
Nos résultats nous ont donné 40 lames avec un pas de 30 mm et nous avons gardé notre angle souple à ce stade.
Étape 3: Faire Modèles
Afin de rendre la vis plus efficace, nous voulions tous les lames pour être de taille égale et la hauteur. Pour les lames de taille égale on coupe simplement un modèle en bois en tournant un cylindre de bois sur un tour à bois, couper dans les disques de forage puis par le centre.
Pour le terrain, nous avons créé un modèle à l'aide d'une machine à commande numérique. Nous savons que beaucoup de gens n'ont pas accès à une machine à commande numérique de sorte que les disques peuvent simplement être pliés en forme au cours du processus de soudage à l'aide d'un marteau.
Étape 4: Faire les disques
Coupe
Chaque disque est découpé dans une feuille d'acier en utilisant un dispositif de coupe au plasma. La matrice [faite à l'étape 3] est fixée à la tôle d'acier, puis l'outil de coupe au plasma est exécuté autour du gabarit de coupe du disque.
Broyage
Les bords des disques sont ensuite broyés à la bonne taille à l'aide d'un touret [nos disques ont un diamètre 64mm]. Cela supprime également la bavure laissée par le cutter plasma. La surface des disques est également broyé à l'aide d'une meuleuse d'angle pour enlever toute bavure sur la surface et améliorer l'esthétique.
Pliant
Chaque disque est ensuite serré dans le modèle CNC [faite à l'étape 3] dans l'étau de banc pour se plier à la hauteur correcte.
Étape 5: Soudage Affinant la vis
Nous ensuite soudé chaque disque au pôle central à l'aide d'un soudeur à gaz, nous avons trouvé de faire des prototypes que le soudeur à gaz a donné une finition beaucoup plus propre que soudage à l'arc. Cela a créé les lames de la vis.
La soudure a provoqué le pôle central à se déformer légèrement, nous avons dû plier manuellement le poteau arrière de sorte qu'il était aussi droit que possible. Cela a pris un peu de temps! Nous avons fait des supports pour la vis reposer dans de sorte qu'il a eu lieu à un niveau et la durée à l'aide d'une perceuse pour voir où le gauchissement était, nous avons dû le plier à la main.
En outre, à ce stade quand nous avons essayé montage la vis dans le tuyau de descente était trop serré un ajustement, nous avons dû broyer certaines des lames à l'aide d'une meuleuse d'angle. Pour connaître les lames de broyage nécessaire nous avons forcé la vis dans la conduite et a couru hors de la perceuse, ce fait la vis coupe à l'intérieur du tuyau et quand nous avons tiré la vis sur les lames qui avaient beaucoup de plastique sur eux, et a donc été la coupe dans le tuyau le plus, étaient ceux qui avaient besoin sol vers le bas.
Étape 6: étanchéité de la vis
La vis est bien serrée dans la conduite de toute façon, mais pour le faire nous avons scellé d'abord dû courir mastic silicone [tout produit d'étanchéité de salle de bain devrait fonctionner, nous avons utilisé du mastic silicone à usages multiples de la boutique de livres] autour du pôle central afin qu'il n'y avait pas d'écart entre et les lames. Nous avons ensuite mis une ligne généreuse de mastic autour des faces extérieures des lames puis forcé la vis dans le tuyau et l'a laissé sécher pendant le week-end [nous vous recommandons de laisser pendant au moins 24 heures]. Scellaient la vis à la conduite et de cette façon, espérons-eau ne redescendez le tuyau comme il le ferait dans une vis traditionnelle Archimède.
Etape 7: essais, les essais, 1 2 3.
Cette étape est vraiment en cours dans toute construction. Nous avons trouvé qu'il était essentiel de garder tester notre vis pour voir si elle dresserait l'eau et tôt, nous avons eu des résultats assez impressionnants. est au-dessus une vidéo de notre premier prototype de travail tout en étant couru au large de la perceuse à main.
Étape 8: Faire le cadre
Le cadre est un cadre en forme de « L » très simple en bois. Nous voulions faire en sorte que nous puissions régler l'angle que la conduite se trouve à tout son dans le cadre. Pour ce faire, nous avons fait un simple cadre carré qui fente dans des encoches sur les côtés du réservoir, nous allons utiliser. A l'avant du châssis sont 3 encoches de chaque côté, une cheville avec un support fixé se situe dans un ensemble d'encoches, ce qui peut être déplacé, chaque ensemble d'encoches donnant un angle différent.
Deux « jambes » descendre de l'extrémité arrière du châssis carré et celui-ci avait deux ensembles de crochets dans lequel une autre cheville avec un autre support se trouve dans ce qui peut en outre modifier l'angle. La vis est maintenue en place sur le châssis par un simple collier qui se trouve sur le fond d'une plaque à l'extrémité que l'extrémité de la vis repose contre et il y a également un autre collier qui se trouve avant le premier support et empêche le tuyau de glisser vers le bas les titres détenus plus en place.
Etape 9: le moteur Gearing
A la fin de ce projet, nous avons un concours pour voir quelle équipe peut se déplacer de l'eau le plus efficacement possible et afin de réguler les pompes toutes les équipes ont reçu le même moteur [24V]. Maintenant, ce moteur produit 0,1Nm de couple et le foret que nous utilisons pour tester notre produit vis 40Nm de couple donc nous avons fait face à un défi de taille pour obtenir notre moteur pour produire un couple suffisant pour tourner la vis.
Nous avons également graissé la boîte de vitesses de la perceuse pour faire fonctionner plus en douceur.
Étape 10: Le logement du moteur
Nous avons dû trouver un moyen de maintenir le moteur en toute sécurité au-dessus de la vis et il y avait aussi avoir lieu de telle sorte qu'il ne pouvait pas tourner. Pour loger le moteur, nous avons utilisé le boîtier de la perceuse pas cher car il était déjà la bonne taille donc parfaitement équipée sur le moteur et le mandrin. Nous avons coupé la poignée de perçage au large et poncé les bords rugueux pour obtenir la bonne forme.
Le moteur est arrêté de tourner car elle est vissée à la plaque arrière du support et le support est solidement fixé au châssis.
Étape 11: Entonnoir
Tout d'abord, nous Vaccuum formé sur un hémisphère pour créer une forme de type bol. Ensuite, nous avons foré et sortîmes un trou qui correspondent bien au-dessus de l'extrémité du tuyau. Enfin, nous avons chauffé le plastique en utilisant à nouveau un pistolet à air chaud et courbé dans la forme d'un bec.
Étape 12: Mise en pratique
Malheureusement, nous ne pouvions pas obtenir la vis finale pour fonctionner hors de notre moteur, mais cela fonctionnerait très bien avec un moteur plus puissant ou hors d'un exercice comme celui que nous avons utilisé pour les tests tout au long de l'ensemble du projet. Heres la vis finale travaillant hors de l'exercice