压缩机

谈气泵简直就是谈扯皮嘛高达

发布时间:2023/6/23 19:09:07   

在自制喷笔和喷镀的学园文章之后,很多粉丝就让iN来说说气泵,这玩意能不能自制呢?

本来iN是不想说的,架不住最近天天文章回复里面嚷嚷,那咱们就谈谈气泵吧。

提前说好,自制一个气泵其实会比大家的嚷嚷声更大,并且iN也不算是特别认为这个自制气泵有什么实用价值,主要问题是太吵。但从另外一个角度上来说,做这个气泵的成本也就大约5块钱,而且很多东西是属于废物利用。

还按照之前咱们的风格知其然也得知其所以然,先说说气泵为什么能压缩空气创造出比嘴巴吹更大的气压吧。

说这件事绕不过这个东西:

90后估计都不认识这是啥了吧?这个物件叫做“手提式单缸空气压缩机”,

俗称叫做“打气筒”。很多年前民间用来给自行车轮胎充气。

通过不断的拉起压下打气筒的活塞,空气就被压缩进入了车胎内。

这件事告诉我们——空气是可以压缩的,压缩的体积越小压力就越大。

大到什么程度?

大到可以直接点燃燃料。后来这个技术就用在了柴油发动机里面——压燃式点火。

这里问题就又来了,柴油发动机的活塞和气缸不能只放进燃料烧一下就拆开然后再放入燃料再燃烧一下。这样来回拆发动机活塞所消耗的能量就比柴油发动机能提供的能量还要多了。于是就有了活塞式发动机的吸压做排四个动作阶段,依靠气门来实现不同的吸气和排气的动作。

而一个空气压缩机本身不需要对外做功,于是减掉做功这个动作阶段也就可以达成空气压缩机的使命了。

当然了,这种空气压缩机的形式就是最简单的往复式空气压缩机了,其实是效率最低的一种,不过由于结构简单因此也就在模型空气压缩机这种应用强度不大的领域被广泛使用了。

更复杂的空气压缩机什么样子?例如:

再例如:

还这些设备的原理其实都相同,通过机械运动将空气的体积减小,提高空气的压力。

如果自制怎么做?一样,通过机械运动将空气的体积减小,不断的重复这个运动,压缩空气就不断的产生了。

说下最简单的制作过程:

材料很简单,一块小胶板,一个电动机、半个瓶子、加上一个胶皮手套以及一些管子。

首先要完成一个往复的运动,是需要一个偏心轮的。用胶板制作一个圆片,在圆心和圆片的边缘打两个孔。

这样

在圆心的孔上接马达的时候,边缘的孔在某一个径向上的运动就是往复运动了。

再添加胶板制作的一个运动连杆。这个连杆和圆片的边缘孔用螺丝连接起来。

装在一起的样子:

这样一个连杆的往复机构就做好了。

再做一个气缸,气缸用半个塑料瓶来做。

在塑料瓶的侧边钻一个孔,孔的边缘清理干净。这是气缸的进气口。

用一个塑料瓶上的包装纸塑料片粘贴在这个气缸进气口内侧。

这一步是自制气泵的一个核心动作,当气缸内的压力大于外界压力的时候,这枚小塑料片就会压在气缸内壁堵住进气口。当气缸内的压力小于外界压力的时候,这枚小塑料片就会被外面的大气压撑起来,向气缸内充气。

那么怎么让气缸内的压力大于或者小雨外界大气压呢?这里的方式是“扯皮”。

用橡胶手套蒙在塑料瓶的开口侧。当向内压缩橡胶的时候瓶内气压就会提高,向外扯橡皮膜的时候瓶内的气压就会降低吸入空气。

在这里如果很细心想问题的粉丝或许会问就靠这么一下一下的方式震动薄膜会不会出来的气流的气压也是一下高一下低呢?

这就又回到了之前将喷笔的伯努利方程了。推导伯努利方程我们可以知道P(气压)和V(速度)是成反比的。空气有质量就有惯性,在高频的压力改变中只要气缸内深入的管子长度足够长就可以忽略这种有频率的压力变化。

所以需要在气缸内加一个长一点的管子。

剩下的事情就是怎么让橡皮膜震动了,之前的往复连杆就有用武之地了。粘在橡皮膜上。

固定在胶板上就是这样的效果,当电动机转动的时候带动连杆往复运动,连杆震动橡皮膜。

这一套气泵也就做好了。



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