Wie ein Archimedische Schraube 12 Schritte zum Erstellen (mit Bildern)
Einleitung: Wie eine Archimedische Schraube bauen
Schritt 1: Werkstoffe / Werkzeuge benötigt
Materialien:
Holz
Holzdübel (27 mm Durchmesser)
1 mm dickes Stahlblech
1.5m Stahlstab (19 mm Außendurchmesser)
1.25m Kunststoff Fallrohr (65 mm Innendurchmesser)
Halter für downpipe
Getriebe (Wir haben eine von einem billigen Bohrer)
24V Motor
Werkzeuge:
Holzdrehmaschine
Metall-Drehmaschine
Bandsäge
Rutscher
Plasma Schneider
Bench Grinder
Winkelschleifer
Handbohrmaschine
Gas-Schweißer
CNC Maschine
Schraubstöcke
G-Schellen
Solidworks Software
Schritt 2: Berechnungen
Bevor wir die Schraube herstellen konnten beginnen, mussten wir Berechnungen für den optimalen Winkel der Schraube tun an und für die Steigung der Flügel zu sitzen. Dazu haben wir auf 'The Turn of the Screw: Optimal Entwurf eines Archimedische Schraube' von Chris Rorres.
Unsere Ergebnisse haben uns 40 Blätter mit einem Abstand von 30 mm und wir haben unser Winkel zu diesem Zeitpunkt flexibel.
Schritt 3: Herstellung der Vorlagen
Um die Schraube effizienter zu machen, wollten wir alle Blätter von gleicher Größe und Tonhöhe sein. Um die Blätter von gleicher Größe geschnitten machen wir einfach eine Vorlage aus Holz durch einen Zylinder aus Holz auf einer Holz-Drehbank, sie in Scheiben schneidet dann durch die Mitte des Bohren.
Für das Feld haben wir eine Vorlage, um eine CNC-Maschine. Wir wissen, dass viele Menschen haben keinen Zugang zu einer CNC-Maschine, so dass die Scheiben können nur auch während des Schweißprozesses in Form gebogen werden mit einem Hammer.
Schritt 4: Herstellung der Disks
Schneiden
Jede Platte ist aus einem Stahlblech geschnitten, um einen Plasmaschneider. Die Vorlage [hergestellt in Schritt 3] ist mit dem Stahlblech eingespannt dann die Plasmaschneider rund um die Vorlage ausgeführt wird, Schneiden der Scheibe.
Mahlen
Die Kanten der Scheiben werden dann auf die richtige Größe gemahlen, um eine Bankschleifer mit [unsere Scheiben waren 64mm Durchmesser]. Damit entfällt auch der Grat durch den Plasmaschneider links. Die Oberfläche der Scheiben sind auch einen Winkelschleifer entfernen jeden Grat von der Oberfläche und zur Verbesserung des ästhetischen abgeschliffen werden.
Beugung
Jede Scheibe wird dann in der CNC Schablone geklemmt [hergestellt in Schritt 3] in dem Werkbank-Schraubstock in die richtigen Tonhöhe zu biegen.
Schritt 5: Schweißen Verfeinerung der Schraube
Wir verschweißt dann jede Scheibe mit dem zentralen Pol eines Gasschweißer mit, wir Herstellung von Prototypen gefunden, dass das Gas Schweißer eine viel saubere Oberfläche als Lichtbogenschweißen gibt. Dies schuf die Klingen der Schraube.
Der Schweiß verursachte der zentrale Pol leicht verziehen, so dass wir die Pole wieder von Hand verbiegen mussten, so dass es so gerade wie möglich war. Dies dauerte einige Zeit! Wir machten Träger für die Schraube zu sitzen, so dass sie auf einer Ebene gehalten wurden und spannt sie mit einem Bohrer zu sehen, wo der Verzug war, haben wir es dann mit der Hand gehabt zu biegen.
Auch in dieser Phase als wir versuchen, die Schraube in dem Fallrohr passend war es zu eng einem fit, so dass wir einige der Klingen zermürben mit einem Winkelschleifer. Um herauszufinden, welche Klingen benötigt Schleif wir die Schraube in das Rohr gedrückt und lief es aus den Bohrer, das machte die Schraube, die die Innenseite des Rohres geschnitten und wenn wir die Schraube herausgezogen, die Blätter, die viel Kunststoff auf sie hatte, und daher die meisten waren in das Rohr schneiden, waren diejenigen, die Boden benötigt.
Schritt 6: Die Abdichtung der Schraube
Die Schraube sitzt fest in das Rohr trotzdem aber um sie versiegelt zu machen mussten wir zunächst Silikondichtmittel laufen [jedes Bad Dichtmittel arbeiten soll, verwendeten wir Mehrzweck Silikon-Dichtmittel aus dem pound shop] um die Mittelstange so, dass es keine Lücken waren zwischen sie und die Klingen. Wir haben dann eine großzügige Linie der Versiegelung rund um die Außenseiten der Flügel und zwangen dann die Schraube in das Rohr und ließen es am Wochenende zum Trocknen über [Wir empfehlen es für mindestens 24 Stunden zu verlassen]. Diese abgedichtet, um die Schraube auf das Rohr und auf diese Weise hoffentlich kein Wasser wieder nach unten dem Rohr wie wäre es in einer traditionellen Archimedische Schraube führen.
Schritt 7: Testen, Testen, 1 2 3.
Dieser Schritt ist wirklich laufende während des gesamten Build. Wir fanden es wichtig war unsere Schraube zu halten, testen, um zu sehen, ob es Wasser ziehen würden und früh hatten wir einige ziemlich beeindruckende Ergebnisse. Oben ist ein Video von unserem ersten Prototypen während der Arbeit der Handbohrmaschine lief zu werden.
Schritt 8: Herstellung des Rahmen
Der Rahmen ist ein sehr einfacher ‚L‘ förmigen Rahmen aus Holz. Wir wollten es so machen, dass wir den Winkel einstellen können, dass das Rohr an, während seine im Rahmen sitzt. Dazu haben wir einen einfachen quadratischen Rahmen, der in Kerben an den Seiten des Tanks Slot würde wir verwenden werden. An der Vorderseite des Rahmens 3 sind Kerben auf beiden Seiten, ein Dübel mit einem Bügel befestigt sitzt in einem Satz der Einkerbungen und dieser bewegt werden kann, wobei jeder Satz von Kerben einen anderen Winkel zu geben.
Zwei ‚Beine‘ kommen von dem hinteren Ende des quadratischen Rahmens nach unten und dies hatte zwei Sätze von Haken auf ihn in dem ein anderen Dübel mit einer anderen Halterung sitzt, und dies kann den Winkel weiter verändern. Die Schnecke wird an ihrem Platz auf dem Rahmen durch einen einfachen Kragen gehalten, der mit einer Platte an dem Ende, das das Ende der Schraube anliegt, und es ist auch ein weiterer Kragen, der vor der ersten Halterung sitzt über den Boden sitzt und stoppt das Rohr rutscht nach unten weiter hält es fest.
Schritt 9: Gearing den Motor
Am Ende dieses Projekts haben wir einen Wettbewerb, um zu sehen, welches Team das Wasser bewegen kann am effizientesten und um die Pumpen alle Teams den gleichen Motor [24V] gegeben wurden zu regulieren. Nun dieser Motor erzeugt 0,1 Nm Drehmoment und der Bohrer wir unsere Schraube zu testen, wurden unter Verwendung erzeugt 40Nm Drehmoment, so dass wir eine ziemliche Herausforderung konfrontiert, um unseren Motor genug Drehmoment zu erzeugen, um die Schraube zu drehen.
Wir gefettet auch das Getriebe von der Bohrmaschine bis es mehr reibungslos laufen.
Schritt 10: Das Motorgehäuse
Wir mussten einen Weg zu halten, um den Motor sicher oberhalb der Schnecke finden und es hatte auch so gehalten werden, dass sie sich nicht drehen können. Um den Motor beherbergen wir das Gehäuse aus dem billigen Bohrer, wie es war bereits die richtige Größe so perfekt über den Motor und Futter ausgestattet. Wir schnitten die Bohrmaschine Griff aus und abgeschliffen die Ecken und Kanten die richtige Form zu bringen.
Der Motor wird gestoppt dreht, wie es an der Rückplatte des Halters und der Halter sicher befestigt werden an dem Rahmen verschraubt ist.
Schritt 11: Trichter
Zum einen Vaccuum wir über eine Halbkugel gebildet, um eine Schüssel artige Form zu erstellen. Dann wir gebohrt und abgelegt, um eine Bohrung, die eng über das Ende des Rohres paßt. Schließlich erhitzten wir den Kunststoff wieder mit einem Heißluftfön und es in die Form einer Tülle gebogen.
Schritt 12: Putting It All Together
Leider konnten nicht wir die letzte Schraube steigen unseren Motor laufen, aber es wäre mit einem stärkeren Motor oder aus einer Bohrmaschine wie die feinen arbeitet wir für die Prüfung während des gesamten Projektes verwendet haben. Heres arbeitet die letzte Schraube des Bohrers aus