Ushirikiano
SANAA
UREMBO NA USTAWI
UJANJA
UTAMADUNI NA HISTORIA
BURUDANI
MAZINGIRA
CHAKULA NA VINYWAJI
UHANDISI WA KINYUME
SAYANSI
MICHEZO
TEKNOLOJIA
VAZI
Pampu ya Peristaltic: Sehemu Mbili Zinafungwa kwa Wakati Mmoja, na Hakuna Valvu Inayogusa Majimaji
Limetafsiriwa
Emma

Imeundwa na

Emma

27. Septemba 2026SE
132
0
0
0
0

Pampu ya Peristaltic: Sehemu Mbili Zinafungwa kwa Wakati Mmoja, na Hakuna Valvu Inayogusa Majimaji

Bana bomba la mpira kwa vidole viwili na uteleze pamoja nalo: kimiminika kilicho mbele kinasukumwa mbele, na bomba linarudi nyuma ya vidole vyako na kujaa tena. Hiyo ndiyo pampu nzima ya peristaltic. Rota hubeba roli kuzunguka njia iliyopinda, kila moja likibana bomba linaloweza kunyumbulika likilifunga, kisha likiviringika kando yake. Ni ndani ya bomba pekee ndiko kunakogusa kimiminika. Hakuna valvu za kuziba, hakuna mihuri ya kuvuja wala kitu cha kusafisha isipokuwa bomba ambalo linaweza kutupwa. Ndiyo sababu hii ni pampu ya damu, ya tamaduni za seli, ya kupima kemikali kuingizwa kwenye usambazaji wa maji, ya zege na ya wino wa printa. Rufus Porter na J. D. Bradley waliipatia hataza mwaka 1855 kama pampu ya kisima cha maji, na wakaandika kanuni moja ambayo kila pampu ya peristaltic bado lazima iitii: bomba lazima lifungwe mahali **pawili kwa wakati mmoja**. Mwaka 1881 Eugene Allen alitumia kanuni hiyo hiyo kusogeza damu, hasa kwa sababu haina valvu ambazo damu ingeweza kuganda. Hatua hii inajenga moja kwa kutumia injini ya stepper.
Kati
Takriban saa 6

Maagizo

1

Chagua mirija kwanza — ndiyo inayoamua kila kitu kingine

Mirija ndiyo pampu. Kipenyo chake cha ndani huamua mtiririko kwa kila mzunguko, unene wa ukuta wake huamua nguvu ambayo roller lazima ibane nayo, na nyenzo yake huamua kile inachoweza kubeba na muda inaodumu. Tumia mirija ya **silicone** kwa ujenzi huu: hurudi haraka kwenye umbo lake la duara baada ya kila kubanwa, jambo ambalo ndilo hujaza tena nafasi nyuma ya roller. Mirija ya uwazi PVC ni nafuu zaidi lakini ni migumu zaidi — hurudi polepole zaidi, hupata mkunjo tambarare wa kudumu mapema zaidi, na inafaa tu kwa kazi za polepole na za mara kwa mara. Pima kipenyo cha ndani na unene wa ukuta kwa kalipa, kwenye ncha iliyokatwa, katika pointi kadhaa kuzunguka duara. Mirija iliyobanwa hadi kuwa tambarare ni **kuta mbili hasa**; hiyo ndiyo nafasi ya kuanzia kati ya roller na track. Andika namba zote mbili — track imeundwa kulingana nazo katika hatua inayofuata.

Vifaa kwa hatua hii:

Bomba la SilikoniBomba la Silikoni1 mita

Zana zinazohitajika:

Kipima-unene cha dijitali cha inchi 6Kipima-unene cha dijitali cha inchi 6
2

Chapisha wimbo, rota na roller

Chapisha nyumba yenye wimbo uliopinda wa radius 25 mm hadi kwenye mstari wa katikati wa bomba, unaozunguka **angalau digrii 180** — umbo la U ambapo bomba linaingia kwenye mguu mmoja na kutoka kwenye mwingine. Chapisha rota yenye mikono mitatu inayotoshea shimoni la 5 mm la stepper motor kwa grub screw, kisha weka skateboard bearing kwenye machine screw mwishoni mwa kila mkono kama roller. Bearings zinazozunguka badala ya pegs zisizobadilika ndizo tofauti kati ya pampu na kikata bomba: peg huburuza kando ya bomba na kulitoboa. Fanya wimbo kuwa sehemu tofauti inayoshikiliwa na screws mbili kwenye mashimo yenye nafasi, ili uweze kuusogeza kuelekea rota. Marekebisho hayo ni **occlusion** — kiasi gani bomba linabanwa — na ndiyo mpangilio pekee ulio nao pampu. Bana bomba kwenye ncha zote mbili za wimbo kwa klipu zilizochapishwa, la sivyo litateleza kuzunguka pamoja na rollers hadi likavutwa kwa nguvu na kusimama kusukuma.

Vifaa kwa hatua hii:

Uzi wa PETGUzi wa PETG120 g
Fani ya MipiraFani ya Mipira3 vipande
Skrubu za mashineSkrubu za mashine10 vipande
Motor ya hatuaMotor ya hatua1 kipande

Zana zinazohitajika:

Printa ya 3D ya nyuzi (FDM)Printa ya 3D ya nyuzi (FDM)
Kipima-unene cha dijitali cha inchi 6Kipima-unene cha dijitali cha inchi 6
Seti ya funguo za pembe sitaSeti ya funguo za pembe sita
Kekee cha BetriKekee cha Betri
Seti ya vichimbuziSeti ya vichimbuzi
3

Mtiririko kwa kila zamu, na kanuni ya maeneo-mawili-yaliyofungwa

Inapakia daftari la Jupyter…
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.
*/

Vifaa kwa hatua hii:

Arduino Uno R3Arduino Uno R31 kipande
Kiendeshi cha motor ya hatuaKiendeshi cha motor ya hatua1 kipande
PotenshiomitaPotenshiomita1 kipande
Nyaya za KuunganishaNyaya za Kuunganisha1 seti

Zana zinazohitajika:

Kompyuta yenye IDE ya ArduinoKompyuta yenye IDE ya Arduino
Chanzo cha nishati ya mkondo wa moja kwa mojaChanzo cha nishati ya mkondo wa moja kwa moja
5

Weka kuziba na urekebishe dhidi ya safu ya maji

Anza na reli ikiwa imerudishwa nyuma ili roli zigusane kidogo tu na bomba. Weka ingizo kwenye bakuli la maji na tone moja la rangi, elekeza tundu la kutolea kwenye silinda yenye alama za vipimo, kisha endesha pampu polepole. Sogeza reli ndani kidogo kidogo. Mwanzoni pampu haitoi karibu chochote: roli husukuma kimiminika mbele lakini kinateleza na kurudi nyuma kupita roli. Pengo linapofikia takriban mara mbili ya unene wa ukuta, mtiririko huongezeka ghafla. Sasa inua tundu la kutolea mita moja juu ya ingizo na uangalie rangi: ikiwa inatambaa kurudi nyuma kati ya kupita kwa roli, funga reli zaidi kidogo. Acha mara tu inapobaki imetulia. Usiende zaidi ya hapo. Kila sehemu ndogo ya milimita ya ziada hukandamiza bomba kila kupita na kufupisha maisha yake, bila kuongeza mtiririko wowote. Sasa rekebisha: hesabu mizunguko 100 hadi kwenye silinda, gawanya, kisha linganisha na takwimu iliyo kwenye daftari lako. Pampu halisi hutoa kidogo zaidi ya inavyokokotolewa, kwa sababu bomba halirudi kikamilifu katika umbo lake la duara kati ya roli. Nambari hiyo iliyopimwa, si ile iliyokokotolewa, ndiyo ambayo pampu ya kupima dozi hutegemea.

Vifaa kwa hatua hii:

MajiMaji1 lita
Rangi ya chakula (rangi ya kuonyesha mtiririko)Rangi ya chakula (rangi ya kuonyesha mtiririko)1 tone

Zana zinazohitajika:

Silinda yenye vipimoSilinda yenye vipimo
Saa ya kupima mudaSaa ya kupima muda
Seti ya funguo za pembe sitaSeti ya funguo za pembe sita
Tepi ya kupimiaTepi ya kupimia
6

Mapigo na uchakavu wa mrija

Inapakia daftari la Jupyter…
7

Mtiririko umebadilika: tafuta sababu

Mtiririko wa pampu ya peristaltic unategemea tu mrija wake na kizuizi chake (occlusion). Hizi ndizo hitilafu zinazobadilisha mililita zilizopimwa kwa kila mzunguko, zikiwa kwa mpangilio wa kuzikagua.

Flow

Loading...
8

Historia na muktadha

**US 12,753, 'Elastic-Tube Pump', Rufus Porter wa Washington DC na J. D. Bradley wa Brattleboro, Vermont, tarehe 17 Aprili 1855.** Porter alikuwa mwanzilishi wa Scientific American. Hati miliki hiyo inaeleza bomba la mpira wa vulcanized india-rubber—lilikuwa linapatikana kibiashara kwa muongo mmoja tu wakati huo—lililofungwa kuzunguka uso wa silinda na kupitishwa na roller, na inataja hali inayofanya pampu ifanye kazi: bomba lazima liwe *"limefungwa kwa wakati mmoja"* mahali pawili. Njia moja waliyotoa ya kufanya hivyo ilikuwa kukunja bomba mzunguko mzima. **US 249,285, 'Instrument for Transfusion of Blood', Eugene E. Allen wa Grand Rapids, Michigan, aliwasilisha tarehe 23 Juni 1881, akapewa tarehe 8 Novemba 1881.** Bomba la mpira lenye kipenyo cha takriban inchi moja ya nane lililowekwa juu ya mto wa mpira ndani ya kisanduku kidogo cha shaba, pamoja na roller tatu au zaidi za kioo zilizobebwa kwenye mkanda usio na mwisho ili moja kila wakati ilikandamize bomba kufungwa. Maelezo ya Allen yanaeleza sababu: shinikizo linalosogea *"linaondoa vali zote za kunyonya, ambazo, kwa sababu ya asili nata na ya nyuzinyuzi ya damu, daima zitaziba na kutengeneza mabonge"*. Pampu ya roller baadaye ilitumika kusukuma damu katika mashine za moyo-mapafu na za kusafisha damu (dialysis) kwa sababu ile ile aliyoitoa Allen. **Mipaka ya kweli.** Hutoa mapigo. Mtiririko wake unategemea bomba linalochakaa, hivyo hubadilika na linahitaji kurekebishwa upya. Shinikizo lake lina kikomo kulingana na kiasi ambacho bomba linaweza kufungwa dhidi yake—baa chache kwa mirija ya kawaida ya maabara. Na bomba lililochakaa haliharibiki kwa upole: hupasuka, na chochote kilichokuwa kinasafirishwa huishia ndani ya kichwa cha pampu.
Hatua 8 - Image 1

Vifaa

11
  • Kishikilia Nafasi
  • Kishikilia Nafasi
  • 3 vipande
    2 vendors sell this, none ship to you yet
    Kishikilia Nafasi
  • Kishikilia Nafasi
  • 1 kipande
    5 vendors sell this, none ship to you yet
    Kishikilia Nafasi
  • 1 kipande
    1 vendor sell this, none ship to you yet
    Kishikilia Nafasi
  • 1 kipande
    2 vendors sell this, none ship to you yet
    Kishikilia Nafasi
  • 1 kipande
    15 vendors sell this, none ship to you yet
    Kishikilia Nafasi
  • 1 seti
    3 vendors sell this, none ship to you yet
    Kishikilia Nafasi
  • 1 lita
    Kishikilia Nafasi
  • Kishikilia Nafasi

Zana Zinazohitajika

10

CC0 Umma Wote

Mchoro huu umetolewa chini ya CC0. Uko huru kunakili, kubadilisha, kusambaza, na kutumia kazi hii kwa madhumuni yoyote, bila kuomba ruhusa.

Saidia Mtengenezaji kwa kununua bidhaa kupitia Mchoro wao ambapo wanapata Kamisheni ya Mtengenezaji iliyowekwa na Wachuuzi, au unda marudio mapya ya Mchoro huu na uiunganishe kama kiungo katika Mchoro wako kuchangia mapato.

Majadiliano

(0)

Ingia kujiunga na majadiliano

Inapakia maoni...