Samvinna
LIST
FEGURÐ OG VELLÍÐAN
HANDVERK
MENNING OG SAGA
SKEMMTUN
UMHVERFI
MATUR OG DRYKKUR
ÖFUGVERKFRÆÐI
VÍSINDI
ÍÞRÓTTIR
TÆKNI
KLÆÐANLEG TÆKNI
Dælan með sogi: Tvær stöður lokaðar í einu, og engin loka snertir vökvann
Þýtt
Emma

Búin til af

Emma

27. september 2026SE
129
0
0
0
0

Dælan með sogi: Tvær stöður lokaðar í einu, og engin loka snertir vökvann

Kreistu slöngu lokaða á milli tveggja fingra og renndu þeim eftir henni: vökvinn fyrir framan er þrýstur áfram, og slangan springur aftur á bak við fingurna og fyllist aftur. Þetta er allt og sumt í sogdælu með þrýstingsbylgju. Snúningshluti ber rúllur eftir bogadreginni braut, og hver klemmir sveigjanlega slöngu lokaða og rúllar eftir henni. Einungis innra byrði slöngunnar snertir nokkurn tíma vökvann. Engar lokur eru til að stíflast, engar þéttingar til að leka og ekkert þarf að þrífa nema slöngu sem má henda. Þess vegna er þessi dæla notuð fyrir blóð, frumuræktir, skömmtun efna í vatnsveitu, steinsteypu og prentarableki. Rufus Porter og J. D. Bradley fengu einkaleyfi á henni árið 1855 sem brunndælu og skrifuðu niður eina regluna sem sogdælur þurfa enn að hlíta: slöngan verður að vera lokuð á **tveimur stöðum á sama augnabliki**. Árið 1881 notaði Eugene Allen sama lögmál til að flytja blóð, einmitt vegna þess að engar lokur eru í henni sem blóðið gæti storknað á. Þessi þrep smíðar eina slíka knúna af skrefmótor.
Miðlungs
Um 6 klukkustundir

Leiðbeiningar

1

Veldu slönguna fyrst — hún ákvarðar allt annað

Slangan er dælan. Innra þvermál hennar ræður flæðinu á hverri snúningu, veggþykktin ræður hversu fast rúllurnar þurfa að kreista, og efnið ræður hvað hún getur flutt og hversu lengi hún endist. Notaðu **sílikon**slöngu í þessa smíði: hún endurheimtir kringlótta lögun sína hratt eftir hverja klemmu, og það er það sem fyllir aftur þrýstirýmið á eftir rúllunni. Tær PVC slanga er ódýrari og stífari — hún jafnar sig hægar, fær varanlega flata lögun fyrr og hentar aðeins fyrir hæga, sjaldgæfa notkun. Mældu innra þvermál og veggþykkt með mælisléttu (kaliper) á skornum enda, á nokkrum stöðum um hringinn. Slanga sem er kreist flöt er nákvæmlega **tvo veggi þykk**; það er upphafsbilið milli rúllu og brautar. Skrifaðu bæði tölurnar niður — brautin er hönnuð út frá þeim í næsta skrefi.

Efni fyrir þetta skref:

SílíkonslangaSílíkonslanga1 metri

Nauðsynleg verkfæri:

Stafrænn skífmælir 6 tommurStafrænn skífmælir 6 tommur
2

Prentaðu brautina, snúðinn og rúllurnar

Prentaðu hús með bogadreginni braut með 25 mm radíus að miðlínu slöngunnar, sem vefst **að minnsta kosti 180 gráður** — U-laga þar sem slöngan fer inn um annan arminn og út um hinn. Prentaðu þriggja arma snúð sem passar á 5 mm ás skrefamótorsins með skrúfu, og settu skautalegu á vélskrúfu á enda hvers arms sem rúllu. Veltilegur í stað fastra pinna er munurinn á dælu og slöngurskera: pinni dregst eftir slöngunni og slítur hana í sundur. Gerðu brautina að sérstökum hluta sem haldið er með tveimur skrúfum í raufum, svo hægt sé að færa hana í átt að snúðinum. Sú stilling er **lokun** — hversu fast slöngunni er klemmt — og hún er eina stillingin sem dælan hefur. Klemmdu slönguna við báða enda brautarinnar með prentuðum klemmum, annars snýst hún með rúllunum þar til hún er dregin þétt og hættir að dæla.

Efni fyrir þetta skref:

PETG-þráðurPETG-þráður120 g
KúlulegaKúlulega3 stykki
VélskrúfurVélskrúfur10 stykki
SkrefmótorSkrefmótor1 stykki

Nauðsynleg verkfæri:

FDM-þrívíddarprentariFDM-þrívíddarprentari
Stafrænn skífmælir 6 tommurStafrænn skífmælir 6 tommur
SexkantlyklasettSexkantlyklasett
HleðsluborHleðslubor
BorasettBorasett
3

Rennsli á hverja umferð og reglan um tvo lokaða staði

Hleð Jupyter-vinnubók…
4

The drive: a stepper, a speed knob and a reverse button

A stepper motor is the right drive for a dosing pump: it turns a known angle per step, so the volume pumped is simply steps counted. This sketch reads a potentiometer for speed and a button to reverse — reversing is how you clear an air lock or empty a line back into its bottle. Set the driver's current limit before connecting the motor; a stepper run at the wrong current either stalls under the tube's resistance or overheats.
peristaltic_drive.inoarduino
/*
  peristaltic_drive.ino -- run a stepper-driven peristaltic pump at a set speed.

  Hardware: a NEMA 17 stepper on an A4988 (or DRV8825) driver board, a 10 k
  potentiometer for speed, and a push button to reverse.
  Wiring:   driver STEP -> D3, DIR -> D4, EN -> D8 (LOW = enabled)
            pot wiper -> A0, pot ends -> 5V and GND
            button    -> D2 and GND (internal pull-up)
  The driver's own VMOT must come from the 12 V supply, with a 100 uF capacitor
  across it at the board, and its current limit set BEFORE the motor is connected.
*/

const int PIN_STEP = 3;
const int PIN_DIR  = 4;
const int PIN_EN   = 8;
const int PIN_BTN  = 2;
const int PIN_POT  = A0;

const long STEPS_PER_REV = 200L * 16L;   // 1.8 deg motor, 1/16 microstepping
const float RPM_MIN = 2.0;
const float RPM_MAX = 150.0;

unsigned long lastStep = 0;
unsigned long interval = 0;              // microseconds between steps
bool forward = true;
bool lastBtn = HIGH;

void setup() {
  pinMode(PIN_STEP, OUTPUT);
  pinMode(PIN_DIR, OUTPUT);
  pinMode(PIN_EN, OUTPUT);
  pinMode(PIN_BTN, INPUT_PULLUP);
  digitalWrite(PIN_EN, LOW);
  digitalWrite(PIN_DIR, HIGH);
  Serial.begin(9600);
}

void loop() {
  // speed from the pot, re-read every loop so turning it takes effect at once
  float rpm = RPM_MIN + (RPM_MAX - RPM_MIN) * analogRead(PIN_POT) / 1023.0;
  interval = (unsigned long)(60.0e6 / (rpm * STEPS_PER_REV));

  // reverse on a button press (edge, not level), to clear an air lock
  bool b = digitalRead(PIN_BTN);
  if (b == LOW && lastBtn == HIGH) {
    forward = !forward;
    digitalWrite(PIN_DIR, forward ? HIGH : LOW);
    Serial.println(forward ? F("forward") : F("reverse"));
    delay(30);                           // crude debounce
  }
  lastBtn = b;

  unsigned long now = micros();
  if (now - lastStep >= interval) {
    lastStep = now;
    digitalWrite(PIN_STEP, HIGH);
    delayMicroseconds(2);
    digitalWrite(PIN_STEP, LOW);
  }
}

/*
  CALIBRATE, don't trust the arithmetic:
   1. Run into a graduated cylinder for exactly 100 rotor turns (count them on
      the serial print, or time them at a known rpm).
   2. Volume / 100 is your mL per turn. Compare it with the notebook's figure.
   3. Repeat with the outlet lifted 1 m higher. If the figure drops, the
      rollers are not closing the tube fully -- raise the occlusion.
*/

Efni fyrir þetta skref:

Arduino Uno R3Arduino Uno R31 stykki
SkrefmótordrifrásSkrefmótordrifrás1 stykki
RennistilliviðnámRennistilliviðnám1 stykki
TengivírarTengivírar1 sett

Nauðsynleg verkfæri:

Tölva með Arduino IDETölva með Arduino IDE
JafnstraumsgjafiJafnstraumsgjafi
5

Stilltu lokunina og kvarðaðu gegn vatnssúlu

Byrjaðu með brautina dregna til baka þannig að rúllurnar snerta slönguna varla. Settu inntakið í bikarglas með vatni og einum dropa af litarefni, leiddu úttakið í mælisílindur og láttu dæluna ganga hægt. Færðu brautina inn smátt og smátt. Í fyrstu skilar dælan nánast engu: rúllurnar þrýsta vökvanum áfram og hann rennur aftur framhjá þeim. Þegar bilið nær um það bil tvöfaldri veggþykkt stekkur flæðið. Lyftu nú úttakinu einum metra yfir inntakið og fylgstu með litarefninu: ef það læðist aftur á bak milli rúllufara, lokaðu brautinni örlítið meira. Hættu um leið og það helst kyrrt. Farðu ekki lengra en það. Hver aukabrot úr millimetra kremur slönguna í hverri umferð og stytti líftíma hennar, og gefur ekki meira flæði. Kvarðaðu nú: teldu 100 snúninga út í mælisílindurinn, deildu og berðu saman við töluna í minnisbókinni. Raunveruleg dæla skilar minna, því slangan nær ekki fullkomlega aftur kringlóttu lögun sinni milli rúllanna. Sú mælda tala, ekki reiknaða, er það sem skömmtunardæla vinnur eftir.

Efni fyrir þetta skref:

VatnVatn1 lítri
Matarlitur (litur til að sjá straumlínur)Matarlitur (litur til að sjá straumlínur)1 dropi

Nauðsynleg verkfæri:

MæliglasMæliglas
SkeiðklukkaSkeiðklukka
SexkantlyklasettSexkantlyklasett
MálbandMálband
6

Púlsar og slit á slöngu

Hleð Jupyter-vinnubók…
7

Flæðið hefur breyst: finndu út af hverju

Flæði skammtapumpu (peristaltic) er aðeins jafn gott og slangan og lokunin hennar. Þetta eru bilanirnar sem breyta kvarðuðum millilítrum á snúning, í þeirri röð sem þú skoðar þær.

Flow

Loading...
8

Saga og samhengi

**US 12,753, 'Elastic-Tube Pump', Rufus Porter frá Washington DC og J. D. Bradley frá Brattleboro, Vermont, dagsett 17. apríl 1855.** Porter var stofnandi Scientific American. Einkaleyfið lýsir vúlkanísuðum gúmmíslöngum, sem þá höfðu aðeins verið fáanlegar í atvinnuskyni í áratug, festum umhverfis sívalan flöt og þrýst með rúllu, og það nefnir það skilyrði sem gerir dæluna virka: slöngan verður að vera *"lokuð á sama augnabliki"* á tveimur stöðum. Ein aðferð sem þeir gáfu til kynna var að vefja slöngunni heila umferð. **US 249,285, 'Instrument for Transfusion of Blood', Eugene E. Allen frá Grand Rapids, Michigan, skráð 23. júní 1881, veitt 8. nóvember 1881.** Gúmmíslanga um eins áttunda úr tommu í innra þvermáli lögð á gúmmípúða í lítinn messingkassa, með þremur eða fleiri glerrúllum á endalausu belti sem þrýstu henni alltaf saman. Lýsing Allen útskýrir hvers vegna: hreyfanlegi þrýstingurinn *"dispens[es] with all suction-valves, which, on account of the sticky and fibrinous nature of blood, will always clog and produce clots"*. Rúlludælan var síðan notuð til að dæla blóði í hjarta-lungna- og skilunarvélum af sömu ástæðu og Allen gaf. **Heiðarleg takmörk.** Hún pulsar. Flæði hennar veltur á slöngu sem slitnar, þannig að það rekur til og þarf að endurkvarða. Þrýstingur er takmarkaður af því sem slöngan getur þéttst gegn, nokkrum börum fyrir venjulegar rannsóknarstofuslöngur. Og slitin slanga bilar ekki mjúklega: hún springur og það sem hún flutti endar í dæluhausnum.
Skref 8 - Image 1

Efni

11

Nauðsynleg verkfæri

10

CC0 opinbert ríki

Þessi teikning er gefin út undir CC0. Þér er frjálst að afrita, breyta, dreifa og nota þetta verk í hvaða tilgangi sem er, án þess að biðja um leyfi.

Studdu smiðinn með því að kaupa vörur í gegnum teikningu hans þar sem hann fær þóknun smiða sem seljendur ákvarða, eða búðu til nýja endurskoðun á þessari teikningu og tengdu hana sem tengingu í þinni eigin teikningu til að deila tekjum.

Umræða

(0)

Skrá inn til að taka þátt í umræðunni

Hleður athugasemdum...