OSAT 3D Printable Treadle Pump/pt

▼Esta página fazia parte do curso MSE4777 OA e MSE4777 OB/MSE5777/EE4777/EE5777 da MTU : Impressão 3D de código aberto. Por favor, deixe seus comentários na página de discussão . O curso é oferecido no semestre de outono. Não é de edição aberta .

A bomba de pedal é uma bomba de elevação projetada para irrigar pequenas parcelas de terra. Elas são projetadas para serem operadas manualmente pelo agricultor, em um movimento semelhante ao de um "degrau", para elevar a água de uma profundidade de até sete metros. As bombas fabricadas atualmente, como esta, são geralmente feitas de componentes de aço soldados com vedações de anel O. Os anéis O não são facilmente encontrados e a habilidade e o equipamento necessários para soldar os componentes são raros em comunidades remotas. Outro componente que encarece bastante o produto são as válvulas de retenção. Elas geralmente não são reparáveis ​​e são ainda mais escassas do que os anéis O. Este projeto incorpora válvulas de retenção tipo aba simples, fáceis de entender e consertar, se necessário. O pistão e as válvulas de retenção podem ser impressos em 3D, assim como a válvula de entrada e o bocal superior. É possível que o pistão e as válvulas funcionem sem vedações, porém a eficiência da bomba é bastante reduzida sem elas, especialmente com a baixa qualidade das impressões que estou obtendo no momento. A adição de vedações feitas de silicone ou possivelmente solas de sapatos usados ​​poderia funcionar, ou um filamento imprimível em 3D poderia fornecer as vedações, substituindo a cola quente usada neste protótipo. Os cilindros serão feitos de tubos de PVC com 10 a 15 cm de diâmetro, e a estrutura e os pedais serão feitos de materiais disponíveis localmente ou de madeira 2x4.

lista de materiais

1. 2x Piston Source STL
2. 8x Flap Source STL
3. 8 brocas de filamento de 30 mm x 1,75 mm
4. 2x Válvula de Admissão Fonte STL
5. 2x Tampa Inferior Fonte STL
6. 1x Bico de Saída STL
7. 2x Varetas
8. 2 cavilhas de madeira ou pinos esculpidos de 25 mm x 10 mm
9. 2 seções de 30 cm (1 pé) de tubo de PVC - US$ 9,34/pé http://www.usplastic.com/catalog/item.aspx?itemid=38267&catid=727
10. 375 metros de filamento de PLA

Ferramentas necessárias

1. A maioria das impressoras 3D RepRap Delta ou similares
2. Faca para limpar impressões digitais, se necessário.
3. Broca de 1,75 mm
4. Broca de 10 mm
5. Espátula de metal
6. Isqueiro
7. Pistola de cola quente (poderia usar um isqueiro)

Habilidades e conhecimentos necessários

Carpintaria básica para montagem de estrutura e modelagem de hastes.

Especificações técnicas e instruções de montagem

O tempo de montagem é de aproximadamente duas horas por cilindro.

1. Incluir, no mínimo, desenhos ou fotos do dispositivo na fase de montagem. ( Enviar )
2. Imprima todos os componentes conforme necessário (Impressão com 40% de preenchimento e altura de camada de 0,2 mm)
   1. Pistão 4,75h 35,5m filamento
   2. Filamento de 5,5 m com duração de 40 minutos
   3. Válvula de admissão 4,5h 35,5m filamento
   4. Filamento Spout 21hr 189m (não serve na maioria das impressoras Delta, precisa ser cortado e montado após a impressão)
   5. Tampa inferior, 13,5 horas, filamento de 109 m.
3. Limpe as peças (remova resíduos e filamentos).
4. Alargar os furos no pistão, na admissão e nas aletas usando brocas.
5. Use cola quente para fazer juntas nas abas.
   1. Aplique cola na aba.
   2. Coloque a espátula sobre a cola para alisar.
6. Corte os filamentos no comprimento desejado.
7. Monte as aletas no pistão e na válvula de admissão usando seções de filamento (aqueça as pontas do filamento com um isqueiro e dobre-as).
8. Forme uma junta de cola quente na parte inferior dos tubos de PVC.
9. Monte o tubo de PVC sobre a válvula de admissão.
10. Coloque o tubo de PVC e a válvula na tampa inferior.
11. Faça entalhes na parte superior dos cilindros, riscando com uma faca.
12. Talhe um pedaço de madeira para servir de pino na ligação entre o pistão e a biela (deve encaixar firmemente no pistão).
13. Talhe um pedaço de madeira para servir de vara.
14. Monte as bielas nos pistões usando pedaços de madeira talhados.
15. Insira o conjunto do pistão e da biela no cilindro.
16. Coloque o bico sobre os cilindros.
17. Monte uma estrutura e pedais usando materiais e tecnologia disponíveis localmente.

Problemas e soluções comuns

• Impressões de má qualidade: Se as impressões saírem ruins, use cola quente e lixa para repará-las.
• O pistão não desliza bem no cilindro; use lixa ou uma faca para reduzir o diâmetro do pistão e aplique óleo vegetal nas superfícies de contato do pistão e do cilindro para reduzir o atrito.

Redução de custos

• Custo do filamento: aproximadamente US$ 28,41
• Cola quente ~$0,20
• PVC ~$18,68
• Os componentes da estrutura devem ser recuperados ou obtidos localmente sem custo algum.
• Custo total, excluindo mangueiras e acessórios: aproximadamente US$ 47,29
• Unidades comerciais custam em torno de US$ 100.
• Economia de $50 (50%)

referências

• New Dawn Engineering, Bomba de pedal para irrigação de baixa elevação, Disponível em: http://www.newdawnengineering.com/website/pumps/treadle/
• Appropedia, Otimização do projeto de bombas de pedal, Disponível em: https://www.appropedia.org/Treadle_pump_design_optimization