油圧ラムポンプ

電気なし、ガソリンなし、重力だけで水を汲み上げてください!

クレイジーまたは不可能に聞こえますか? 心配しないでください、それは物理学の法則に従いますが、私は後で操作を説明しようとします。 この説明は、高いポイントから低いポイントに流れる水以外のエネルギー入力を必要としないかなり単純な水ポンプを構築する方法を示しています。 ポンプのほとんどはPVCで構成されており、風味のためにいくつかの青銅片が投入されています。 100ドル未満で、すべての部品を地元のハードウェアストア(ロウズ)から調達することができました。

機能するために、ポンプには少なくとも3'-5 'を落とす合理的な量の水が必要です。 ポンプが水を上げることができるレベルは、水頭に依存します(水が落ちる総量)。

この設計は、クレムソン大学によって考案されました。

私がやったことを気に入ってくれたら、時間を取って評価してください。あなたの意見を聞いてみたいです。 ありがとう!

ステップ1:Bill O 'Materials

本当に多くのことができるようになる前に、外に出て何かを買う必要があります。 多くのプロジェクトの悲しい事実の一つ。 しかし、これを構築したい場合(そして、それが機能するのを見るのはとても楽しいです)、このリストを印刷して、ハードウェアストアの配管部門に向かいます。

ポンプの材料
  • 1-1 / 4 "バルブ
  • 1-1 / 4 "ティー(これらを2つ購入)
  • 1-1 / 4 "ユニオン
  • 1-1 / 4 "真鍮スイングチェックバルブ
  • 1-1 / 4 "スプリングチェックバルブ
  • 3/4 "ティー
  • 3/4 "バルブ
  • 3/4 "ユニオン
  • 1-1 / 4 "x 3/4"ブッシング
  • 1/4 "パイプコック
  • 100 psiゲージ
  • 3/4 "x 6"ニップル
  • 4 "x 1-1 / 4"ブッシング
  • 4 "カップリング
  • 4 "x 24" PR160 PVCパイプ
  • 4 "PVC接着キャップ
  • 3/4 "x 1/4"ブッシング
  • 1-1 / 4 "PVCパイプの短い(4 ')セクション
  • 古い自転車インナーチューブ
この部品リストは、ClemsonのWebサイトから直接入手できます。 不明な場合は、各部分がどのように見えるかを特定するためのヘルプを参照することをお勧めします。 また、100 PSIゲージ、またはそれを可能にするすべてのものが必要であると確信していません。 これはおそらく価格をかなり下げるでしょう、そして私は私のポンプでそれの必要性を見つけていません。 関連する部品は、100 PSIゲージ、3/4 "ティー、3/4" x 1/4 "ブッシング、1/4"パイプコックです。 不要な4つのこと。 しかし、あなたが好きならそれらを持っています。

接続注教材を購入する前に発生するすべてのパイプ接続を説明し、説明を読んで理解してください。 探しているものがストアにない場合があり、即興で演奏する必要がある場合があります。 私の地元の店には探していた正確な部品がなかったため、いくつかの異なる部品を手に入れました。 これは通常、ねじ込み継手ではなく、滑らかなパイプ接続、またはその逆の形で表示されます。 問題ではありません、あなたはそれを理解することができます。

設置材料
  • 1-1 / 4 "PVCの長いセクション("駆動パイプ "、ポンプを給水に接続)
  • ガーデンホース(オスエンドスレッドを3/4 "ユニオンに差し込み、汲み上げた水を供給)
  • レンガ、ブロック、岩を支えてポンプを固定する
  • シャワードレンアセンブリ(1-1 / 4 "パイプに取り付けて、水道にパイプを取り付ける必要があります)
ビルド材料とツール
  • PVC Primer(私はOatey Purple Primerを使用しました)
  • PVCセメント(Oatey、再び彼らが持っていたもの)
  • テフロン糸テープ
  • 弓のこ
  • 巻き尺
  • クランプ
  • ポケットナイフ
  • 実験用手袋(化学物質をパイプに保持し、手から離す)
  • バイクポンプ(インナーチューブを膨張させるため)

ステップ2:戦利品をレイアウトする

たくさんのグッズを購入したので、それらをテーブル(または床)に置いて、ポンプがどのように連動するかを確認できるようにします。 これに関するビジュアルについては、写真を参照してください。

パイプの長いセクションを短いセクションにカットして、各フィッティング間を移動する必要があります。 これについては、次のステップで詳しく説明します。

ステップ3:接続パイプを切断します

これらの小さなユニットのそれぞれをパイプで接続する必要があるので、そのストック1-1 / 4 "パイプのセグメントを弓のこで切断するように設定します。これらは長い必要はありません。各フィッティングは、おそらくいくつかのスペースを空けて。

これらの部分がすべて切断されたら、ナイフ(または紙やすり)を取り、パイプの内側の端を滑らかにしてください。 すべてのバリを取り除き、きれいにし、きれいなベベルまたは丸みを帯びたエッジにします。 ここでの考え方は、パイプ内で発生する圧力波の繰り返しで亀裂が発生する可能性を減らすために、これらを可能な限り滑らかにすることです。 両端を掃除し、すべての1-1 / 4 "フィッティングを結合するためのピースを作成します。

作業中は、パイプの他の部分のエッジをクリーンアップすることもできますが、他の部分ではそれほど重要ではありません。 接続セグメントがすべて揃ったので、実際にポンプの最初の部分を一緒にテストして、お楽しみください。

すべてを試してテストしているときに、パイプがかなりきつく見えても心配しないでください。 プライマーとセメントは、実際の組み立てを行うときにそれらが一緒になるのを助けます。

ステップ4:化学物質を楽しむ

ラボグローブ、クランプ、プライマー、セメント、2つの継手、およびそれらの接続パイプをつかみます。 プライマーとセメントはアロマセラピーではないため、換気の良い場所に向かいます。 少なくとも良い種類ではありません。

過去にPVCから物を作ったことがない人にとっては、それほど難しくありません。 プライマーは、PVCを少しきれいにし、セメントと実際に接着する準備を整えます。 セメントはすべてをまとめています。

ほとんどのPVC薬品ボトルには、小さなブラシが付いたキャップが付いています。 プライマーのキャップを外し、パイプの外面を慎重にコーティングします。最後に約2インチ幅のバンドを付けます。永久に紫色にしたくないものにプライマーを滴下しないように注意してください。コーティングされている場合は、セメントで固めることを計画しているフィッティングの内側にも同じことを行います。

セメントボトルを開きます。このボトルにも小さなブラシが必要です。 このブラシを使用して、プライマーでペイントした領域に移動します。 急いではいけませんが、セメントが乾く前にパイプをまとめたいと思います。 ただし、時間があるので、両方の部分にセメントをきれいにコーティングすることに集中してください。

目的の場所にセメントができたら(そして、できればほんの少しだけセメントを入れてください)、パイプを継手に取り付けます。 あまり抵抗することなくスライドするはずです。 私のポンプで作業するとき、私はそれを組み立てた後に各部品を締めることが最善であると感じました、そのようにパイプはまったく滑ることができませんでした。 必要ではないかもしれませんが、役立つと思います。

ほとんどの部品は一目瞭然ですが、注意すべき点がいくつかあります。 スプリングチェックバルブには矢印があり、これを4インチのメインティーに向ける必要があります。真鍮製スイングチェックバルブを使用すると、矢印がティーとパイプのメインラインに向かって下向きになります。

アセンブリの順序の次のステップに進みます!

ステップ5:ピースごと(メインライン)

ポンプの一方の端から始め、1-1 / 4 "バルブを1-1 / 4"ユニオンに接続しました。 他の部分から始めることもできますが、メインラインを設定することで簡単に修正できることがわかりました。 このティーに1-1 / 4 "から3/4"ブッシングを取り付けた後、エンドアセンブリを個別に接着して、ねじ付き3/4 "パイプでメインアセンブリに接続できます。

ねじ部を接続するときは、ねじの周りにテフロンテープを巻いてください。 これは、これらのジョイントでの操作を助け、漏れを防ぎます。

ステップ6:ピースごと(圧力チャンバー)

次に、圧力室を組み立てる必要があります。 大きなパイプセクション、キャップ、アダプター、バイクチューブ、バイクポンプを集めます。 ポンプを使用して、自転車のチューブを部分的に膨らませます。 チューブがふわふわするのに十分なだけポンプを上げないでください。 圧力室の空気がバネのように機能する必要があります。

自転車のチューブは、操作中に圧力室が浸水するのを防ぎます。 空気は水に溶けます。 高圧ではより容易になります。 (これは、市販のソフトドリンクの炭酸化方法に関連しています)自転車のチューブは、空気の一部が水と接触しないようにし(理論上)、空気がすべて圧力室から運び出されるのを防ぎます

画像2のように、自転車のチューブを大きなパイプに詰めます。 この後、両端をセメントで固定し、その吸盤を締めます。 それが乾いたら、先に進み、このアセンブリ全体をメインティーから来るパイプに接着します。

可能な改善/修正に関する注意:
自転車のチューブを省略し、時々ポンプを空にすることを選択する人もいます。 それは完全に可能です。 また、圧力チャンバーのエンドキャップにシュレーダーバルブを取り付けて充電することもできます。 あなたの好みに合ったものは何でも、このセットアップは今のところうまくいきました。

ステップ7:オプションの圧力計アセンブリ

圧力計を使用する場合は、メインティーの後に取り付けます。 セットアップは自明です。 上から下へ:ゲージ、パイプコック、ニップル、ブッシング、ティー。 すべてのネジ接続をテフロンテープでラップすることを忘れずに、しっかりと締めてください。

これを取り付けるには、3/4 "x 6"パイプニップルを半分に切断する必要があります。これにより、T字のボトムアームに入るために、一端がねじ山でもう一端が滑らかな2つの部品が作成されます。 これらをセメント。

ステップ8:最後のピース(とにかくポンプの場合...)

まだ行っていない場合は、真鍮製スイングチェックバルブを取り付けます。 ポンプが直立した状態で(すべてが上を向いている)、フラッパー(私はそれを呼ぶのが好きです)がぶら下がっていることを確認してください。 全体は、1-1 / 4 "パイプの端にセメントで固定したブッシングにねじ込むだけです。十分に単純です。

その後、フラッパードレスを脱ぎ、髪を短くし、ジャズエイジの無謀なスピリット(およびポンプの完成)を祝って夜にスイングダンスをすることができます。 あなたはパーティ動物です。

ステップ9:ポンプの取り付け

さあ、PVCビットのかなり積極的なコレクションができたので、今度は何かをするときです。 スタンドパイプ(1-1 / 4 "パイプの長いセクション)をセメントで1-1 / 4"ユニオンに取り付けてから、もう一方の端を水源に引っ掛ける方法を決定する必要があります。 私の最初の方法は、切り刻まれたミルクジャグでした。 正直なところ、私はこのものが水を汲み上げるのを見たいだけでした。

私のその後の設計は、シャワーパイプをスタンドパイプのもう一方の端に取り付け、それを対応する穴を切った発泡スチロールクーラーに固定することでした。クーラーはパイプのコレクターとして機能し、すべてうまく機能しました。 より恒久的な設置(来たる春に完成予定)では、このシャワードレンをより高い給水で固定できるボードに取り付けます。そうすれば物事は良くなるでしょう。

庭のホース、スタンドパイプ、ポンプを集めて、このすべてを滝または何に持っていきますか。 友達を連れて来てください。 それらはセットアップに役立ち、「電気、ガソリン、ディーゼル、自転車、またはバケツがなくても、水源の上に水を汲み上げることができる」という賭けに勝つことができるかもしれません。

この時点で、おそらく自分ですべてを理解することができますが、メインポンプに接続したスタンドパイプから水を流し、スイングチェックバルブから水を上げる必要があります。 動作理論、トラブルシューティング、チューニングの次のステップに進みます。

これを恒久的に(または半恒久的に)インストールする場合、おそらくストリーム内ではなく 、固定する適切な場所を見つけたいと思うでしょう。 可能な限り低く配置しますが、小川が洪水になったり、木が洗い流されたりすると、それで素敵な小さなポンプがオフになることを覚えておいてください。

また、北(または極南)の緯度にいる人にとっては、冬にこれを実行したくないでしょう。 水が圧力室内に溜まって凍結する可能性があり、問題が発生する可能性があります(ポンプが突然死ぬ)。 しかし、あなたが適切と感じるように実験してください。

ここのビデオは、Quicktimeを使用して再生できます。 現在、それをコンピューターに保存し、拡張子(奇妙な長いファイル名の後のビット)を.tmpから.3gpに変更する必要があります。 難しいことを残念に思っています。多分いつか組み込みプレーヤーでセットアップするでしょうが、今は時間が足りません。 ポンプが動作していることを示し、ナレーションは本当にあなたのものです。 すぐそばの水の中に立っているように聞こえる音のアイデアを提供し、またスイングチェックバルブのクローズアップも機能します。

添付ファイル

  • 油圧ラムpump.3gpダウンロード

ステップ10:Howsitdodat?

そこで、ここではポンプの操作について説明します。

ポンプサイクルが開始されると、水はスタンドパイプを流れ、スイングチェックバルブを通って流れます。 摩擦によりフラッパーが引き上げられ、閉じられるまで、逆止弁のフラッパーの周りで水がより速く流れ始めます。 これにより、ポンプボディに圧力スパイクが発生します。これは、一定の速度でスタンドパイプを流れ落ちる水がどこにも行かないためです。 この圧力は、スプリングチェックバルブを通過してポンプの圧力室側に流れる水によって緩和されます。 スイングチェックバルブを通過すると、戻ることができず、そこに留まる必要があります。 スプリングチェックバルブの両端の圧力差が低下すると、バルブが閉じて水が流れなくなります。 圧力が低くなると、スイングチェックバルブが再び開き、サイクルが再び始まります。

トラブルシューティング

では、これが起こらない場合はどうでしょうか? まず、最初に、「オン」になっていることを確認してください。 つまり、1-1 / 4 "および3/4"バルブが実際に開いていることを確認してください。

時々、スイングチェックバルブから水が流れ出し、バルブがバタンと閉まりますが、何も起こりません。 これが発生した場合は、逆止弁のフラッパーをタップして再度開き、サイクルを再開します。 理論上、これらのポンプは動作するためにいくらかの背圧(圧力タンク側から来る)を必要としますが、基本的なタッピングといじるだけで問題を起こすことはありません。

チューニング

動作するようになったので、動作を改善できますか? ポンプが水を送ることができる最大の高さがあることがわかります。 ポンプが水をどんどん上げるために必要な圧力を達成するのに少し時間がかかるので、これを見つけようとするとき、辛抱してください。 源水水頭に基づいて理論的に水を汲み上げることができる高さを示す公式があります。 気軽に調べてください。

ラムポンプのチューニングには、主に水の速度を変えることが含まれ、その結果、スイングチェックバルブが閉じます。 より高い水速度は、より大きな圧力スパイクを生成し、より高い高さにポンプで汲み上げることを可能にします。 しかし、それはまた、より遅いサイクルを引き起こすので、よりゆっくりとポンプでくみます。 低い水速度でバルブが閉じると、水がその速度に達するまでの時間が短くなります。そのため、ポンプのサイクルが速くなり、水が速く汲み上げられますが、これほど速く汲み上げることはできません。 それがトレードオフです。 ただし、これは1日24時間干渉することなく機能するため、保持タンクと組み合わせると、かなりの量の水を得ることができます。

この特定の設計を調整するには、フラッパーに重力がどのように作用するかを利用します。 逆止弁が空中でまっすぐ上を向いている場合、重力の力でフラッパーが下に保持されるため、フラッパーの全重量を持ち上げるのに十分な抗力を生成するには、水がフラッパーを速く通過する必要があります。 ポンプをメインラインを中心に回転させることにより、フラッパーの自由度を重力に角度を付けて配置し、フラッパーを動かすのに必要な抵抗が小さくなるようにします。 ちょっとしたトリガーでこれらすべてを簡単に解決できますが、フィールドでの使用はほとんど役に立たないと思います。 それをいじってみてください。あなたのアプリケーションに適したポジションを見つける必要があります。

力がない?
うーん、ダメ。 このポンプは、上り坂の水のポテンシャルエネルギーから電力を引き出し、スタンドパイプを流れる水の大部分を(悪い意味ではなく)浪費します。 実際にそのパイプを流れる水のほんの一部をポンプで送ります。 しかし、すでに山腹を流れている小川がある場合は、それで問題ありません。 以前は、すべてのポテンシャル/運動エネルギーで何もしていませんでした。 今あなたは。 あなたのために!

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