Pompa acqua a vento fai-da-te

Quest'estate ho fatto un sacco di cose divertenti in PVC per i miei nipoti e nipoti in visita, e questa pompa dell'acqua a energia eolica è una combinazione di due di questi progetti: un deterrente per cervi a energia eolica e una pistola ad acqua a pompa.

Questa pompa dell'acqua è sicuramente in fase beta. Tutti i componenti funzionano, ma il design è altamente inefficiente e richiede un notevole vento per pompare l'acqua fuori dal nostro stagno. Nel video qui sotto recito la parte di una tempesta per darti un'idea di come funziona la pompa. L'ultimo passaggio di questo documento illustrerà i bug nel progetto attuale e come possono essere migliorati per un uso più efficiente dell'energia eolica.

GUARDA IL PASSO FINALE PER UNA PROGETTAZIONE COMPLETA E IL VIDEO DELLA POMPA DI LAVORO.

Passaggio 1: ruote e ingranaggi

Come il mio progetto di lampadario per esterni, la maggior parte delle parti di questa pompa del vento proveniva dal cassonetto del negozio di biciclette. Non conosco i nomi di tutte queste parti, quindi non le sto nominando. Quello che posso dire è che i pezzi che sembrano ingranaggi non erano ingranaggi sulle biciclette (li ho trasformati in ingranaggi aggiungendo bulloni). Li ho trovati su ruote per mountain bike e possono essere installati solo su una ruota che ne aveva una in primo luogo.
Inoltre, non sono sicuro di quale sia l'ordine migliore per mettere insieme questa pompa del vento, quindi mi limiterò a scuotere quello che ho fatto.
1. Aggiunti piccoli bulloni in ogni altro foro in uno degli "ingranaggi". Per l'ingranaggio superiore (orizzontale) ho usato bulloni più corti; quelli più lunghi per quello verticale. Ho lasciato le viti superiori così come sono e ho posizionato i distanziali in nylon sui "denti" dell'ingranaggio verticale, fissandoli con nastro di teflon.
2. Attaccare l'ingranaggio orizzontale sull'asse di una ruota per mountain bike.
3. Attaccare un secondo cerchione di bicicletta al primo usando tre staffe metalliche (la mia è finita più corta di quella mostrata in questa foto a causa di una modifica dei piani).
4. Trovato un modo per fissare una T in PVC da 1 "sulla parte superiore di un treppiede.
5. Installato il dispositivo di aggancio della ruota della bicicletta nella parte superiore del tee in PVC. Ho usato un paio di pezzi circolari in legno ricavati da un pezzo di 1x2. Il foro al centro dei pezzi di legno teneva saldamente in posizione l'asta del perno. Ho usato un paio di pezzi dispari come distanziatori per elevare l'ingranaggio orizzontale nel punto in cui avrebbe catturato l'ingranaggio verticale.
6. Installato l'ingranaggio verticale nella parte orizzontale del PVC. L'ingranaggio deve trovarsi su un cuscinetto a sfere in modo che possa ruotare liberamente. Ho usato parte di un asse che aveva un cuscinetto all'interno. Usa tutto ciò che riesci a trovare per "sistemare" l'attrezzatura in posizione e impedirla di oscillare.

Ho dovuto fare molto shimmer e rasatura per fare in modo che le cose si adattassero. Brillavo di carta igienica e mi rasavo con un dremmel o una carta vetrata. Fai quello che devi fare.

Step 2: Realizzare le lamine del vento

Volevo che le lamine del vento fossero più grandi di quelle che avevo installato sul gizmo deterrente per i cervi, ma comunque leggere. Lo stagno sembrava il materiale perfetto, ma avevo paura di tagliare tutto quando ho cercato di tagliare i pezzi di stagno su misura (ho preso un pezzo di condotto da un cantiere di riciclaggio allo scopo). Così ho accuratamente fustellato cinque pezzi di seta e li ho ricoperti di poliuretano. Si sono rivelati sorprendenti, ma quando li ho installati e impostato il mulino a vento per un test, erano un vero disastro. Il vento non sapeva cosa fare con tutta quella peluria. Questi fogli di plastica + seta sono il mio rapido sostituto per quelli infeltriti.
Non so come si chiama questa plastica. Lo stavo usando come diffusore di luce in fotografia, poiché è semi-opaco e leggero. Spero che qualcuno sappia come si chiama e dove acquistarlo.
Per i fogli, ho diviso quello che avevo in cinque. Volevo i fogli più grandi possibili, dato ciò con cui dovevo lavorare. Poi ho comprato una sciarpa di seta in un negozio dell'usato e l'ho tagliata in cinque (un po 'più grande delle pellicole).
Ho levigato il lato opaco della plastica e l'ho dipinto con poliuretano per adesivo (perché è quello che avevo a portata di mano).
Dopo aver incollato la seta sui fogli di plastica, ho tagliato la seta in eccesso e ho praticato dei fori per i raggi che li avrebbero tenuti ai cerchioni della bicicletta.

Passaggio 3: installazione delle pellicole antivento

Per installare le lamine del vento, ho praticato cinque fori abbastanza grandi da contenere un raggio di una bicicletta, in entrambi i cerchioni. I raggi sono inseriti dall'interno del cerchione e fissati con resina epossidica dell'idraulico. Una volta che l'epossidico si asciuga, i fogli vengono fatti scivolare sui raggi e fissati all'esterno con raggi epossidici. Ho avvitato i dadi a raggi sull'estremità dei raggi per evitare che i fogli cadessero.

Passaggio 4: il connettore della pompa del vento

Se osservi attentamente il meccanismo ad ingranaggi verticali, vedrai un piccolo cuscinetto a sfere rosso sul retro di uno dei "denti" dell'ingranaggio. Questo cuscinetto e un altro identico attaccato al pistone sulla pompa dell'acqua sono ciò che consente al pezzo di collegamento tra il mulino a vento e la pompa dell'acqua di muoversi liberamente, trasferendo la forza orizzontale del vento nella forza su e giù della pompa dell'acqua. La "biella" stessa è realizzata in PVC. L'ho dipinto per sembrare arrugginito (vedi il passaggio 4 nel progetto del lampadario all'aperto per i dettagli), e successivamente ho inserito alcuni dadi di bicicletta nella plastica riscaldandoli su una stufa a gas.

Passaggio 5: pompa dell'acqua in PVC

Ecco il disegno della pistola della pompa dell'acqua in PVC che ho realizzato per i miei visitatori. Non ho apportato modifiche se non per aggiungere un gancio ad occhio nella parte superiore del pistone e fissare il secondo cuscinetto a sfera al gancio.
Ed ecco anche il video di come l'ho messo insieme.

Passaggio 6: assemblaggio della pompa dell'acqua alimentata dal vento

Per assemblare la pompa dell'acqua a energia eolica, ho martellato un'asta di metallo nel terreno dove volevo che la pompa si fermasse. A questa asta ho rinforzato la parte esterna del meccanismo della pompa usando due morsetti a vite. Quindi ho posizionato la parte del mulino a vento del tutto centrata sopra la pompa e abbastanza in alto da consentire al braccio di collegamento di estendersi e contrarsi senza deformarsi. Infine, ho attaccato il braccio di collegamento ai due cuscinetti a sfera: uno sull'ingranaggio orizzontale, l'altro sul pistone della pompa.
Il progetto è completo È davvero una cosa di bellezza ...

Passaggio 7: segnalazione bug

Il problema più grande con questo design della pompa dell'acqua a energia eolica è che ogni singola parte dell'assemblaggio è un po 'traballante e tutto il traballare consuma molta energia eolica che dovrebbe invece andare a pompare acqua. Per risolvere questo problema nella prossima versione, vorrei:
1. Utilizzare un treppiede più robusto.
2. Utilizzare un cerchione non deformato. Il bordo inferiore di questo progetto è fortemente piegato da un incidente in bici e il movimento che fa spreca energia eolica.
3. Utilizzare stagno o PVC per le lamine del vento e fissarle direttamente ai cerchioni della bicicletta. Il mio deterrente per cervi ha fogli più piccoli, ma sono più efficienti di quelli su questo sistema di pompaggio dell'acqua. Molta energia eolica si perde con lo scuotimento dei raggi della bicicletta.
4. Utilizzare un'asta più pesante spinta nel terreno per sostenere la pompa dell'acqua. Oppure installa il tutto su un palo 4x4 per eliminare i movimenti indesiderati (di nuovo, come il mio deterrente per cervi).
5. Rendere tutte le parti il ​​più leggere possibile, in particolare il braccio di collegamento tra l'ingranaggio e il pistone della pompa. Maggiore è il peso che deve sollevare l'ingranaggio, maggiore sarà il vento necessario per sollevarlo.
6. Trova una soluzione migliore per la parte della guarnizione del pistone. Più è difficile spingere e tirare il pistone, più energia eolica è necessaria per pompare l'acqua. Ho usato olio 3M per lubrificare la parte in gomma dello stantuffo, ma penso che il mio non sia così efficiente come potrebbe essere.

Qualsiasi soluzione a quanto sopra sarebbe apprezzata.

Step 8: FUNZIONAMENTO Pompa acqua da parti di biciclette

Ecco la riprogettazione finale della pompa del vento, inclusi molti dei suggerimenti dei lettori (grazie!).
Vediamo se posso elencarli:
* Sostituito un singolo tubo metallico cavo per la spina dorsale dell'intero sistema di turbina eolica / pompa (prima era un treppiede).
* Abbassato il sistema di valvole a terra in modo che la pompa non debba sollevare l'acqua fino a questo punto.
* Rimossa la punta in nylon dall'estremità di uscita per ridurre la pressione richiesta.
* Sostituito il pistone in PVC per un urto della bicicletta (dopo aver rimosso la molla e aver segato la punta).
* Sostituito il braccio in PVC per la parte interna di un urto della bicicletta.
* Inseriti CD con un angolo di 45 gradi nel bordo superiore della bicicletta (non sono sicuro che questo abbia avuto molto effetto)
* Riduzione del trascinamento del vento sulle vele sganciando la parte inferiore di ogni vela dal raggio inferiore, lasciando il raggio in posizione per tenere la vela in "modalità di attacco", ma consentendole di oscillare in "modalità di trascinamento". Questa è stata la SINGOLA PIÙ EFFICACE modifica alla pompa del vento!
Grazie a tutti per il vostro contributo!

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