Самодельный ветряной насос

Ветряной насос: устройство и характеристики

Обновлено: 4 мая 2019

На дачном участке или в загородном доме не всегда имеется подключение к магистральному водопроводу. Постоянные походы к колонке — утомительное занятие, требующее каких-то решений. Одно и них, распространенное и наиболее популярное у пользователей, это бурение скважины до водоносного горизонта и последующий забор воды из нее. Для этого обычно используются погружные насосы с питанием от сети 220 В. Но как быть тем, у кого на участке нет электроэнергии?

Решение вопроса существует, хотя и требует некоторых усилий. Это — использование ветряка для привода насоса, для чего не нужны ни электроэнергия, ни бензин ни любые другие виды топлива. Все происходит чисто механическими средствами, что делает способ простым и доступным каждому.

Как качать воду без электричества?

Механических способов перекачки воды известно достаточно много. Еще в древности использовалась система с чашками, укрепленным на бесконечной цепи, которые зачерпывали воду, поднимались вверх, опрокидываясь, выливали ее в емкость, опускались вниз и вновь зачерпывали ее и т.д. Такая система проста и очень надежна, она до сих пор используется в горнодобывающей отрасли для подъема руды через грузовые стволы.

Имеются и другие способы, схожие с этим, когда используются пластиковые бутылки или иные емкости. Но все они хороши при необходимости перекачки воды из открытого водоема в большую емкость, расположенную уровнем выше. Для скважин этот способ не подойдет.

Для подъема воды из скважины используется насос, приводимый в движение кривошипным механизмом, который, в свою очередь, вращается при помощи ветряка. Система на первый взгляд сложная, но на практике она вполне реализуема и не требует чрезмерных затрат (в ряде случаев затрат вообще не происходит). Конструкция насоса может быть разной, от классической трубы с поршнем и двух обратных клапанов, до бензонасоса от автомобиля или иного готового устройства. При этом, надо иметь в виду следующие особенности:

  • для нормальной работы насоса на штоке должно быть определенное усилие
  • мощность ветряка ограничена скоростью ветра, его размерами и весом. Чем больше его лопасти и прочие узлы, тем большее усилие он способен развить, и тем большая у него будет инерция покоя. При слабых ветрах такой ветряк не запустится, а сильные ветра бывают не часто
  • глубина скважины играет большую роль — подъем воды с больших глубин требует большой мощности ветряка

Все эти обстоятельства вынуждают выбирать «золотую середину», находить оптимальное сочетание производительности насоса и размеров ветряка. Пользователи, изготовившие сначала мощный насос с большим ветряком, довольно скоро задумываются о создании конструкции поменьше. По их собственному утверждению, качать много воды при сильном ветре хорошо, но лучше иметь возможность качать ее помедленнее, но при любом, даже слабом ветерке.

Как самостоятельно изготовить насос

Если готового и рабочего насоса не имеется, то приходится выходить из положения любыми доступными средствами. Обычно используется готовый, но не работающий насос от автомобиля (механический), переделывается компрессор, словом, используется любое мало-мальски пригодное устройство, которое имеется в наличии. Если не имеется ничего подходящего, придется собирать насос с нуля.

Простейшая конструкция насоса

Проще всего (и надежнее) использовать самую примитивную, а потому — безотказную конструкцию обычной помпы. Она представляет собой цилиндр, нижняя часть которого имеет перемычку со всасывающим патрубком и обратным клапаном. Внутри цилиндра вверх-вниз перемещается поршень, дно которого также оборудовано обратным клапаном. При движении поршня вверх во всасывающем патрубке создается разрежение, вследствие чего полость между дном и поршнем заполняется водой. Оба клапана при этом закрыты.

При последующем движении вниз поршень начинает перепускать через свой клапан воду вверх, а нижний клапан закрывается, препятствуя выходу воды вниз. При достижении водой определенного уровня, происходит излив через выходной патрубок, носик или иные отверстия.

От чего зависит качество работы насоса?

Качество работы такого насоса напрямую зависит от герметичности всех элементов. Если поршень движется достаточно плотно и не пропускает воду в зазор между стенками цилиндра и своим уплотнительным кольцом, то устройство способно поднимать воду на высоту до 8 м.

Для изготовления такого насоса потребуется гильза и поршень с уплотнительным кольцом. Вся хитрость заключается в том, что чем плотнее поршень, тем большее усилие потребуется для его работы, что потребует увеличения мощности ветряка. Этот путь тупиковый, так как тяжелый ветряк сдвинуть с места сможет лишь ветер ураганной силы, поэтому надо подбирать механику насоса так, чтобы не требовалось слишком большого усилия.

Кроме того, надо обратить серьезное внимание на работу обратных клапанов. Они должны срабатывать очень легко, без усилия, но перекрывать путь воде вполне надежно. Могут быть использованы обычные гравитационные клапана, или более надежные подпружиненные конструкции, не «залипающие» в открытом положении.

Качество обратных клапанов определяет работу насоса даже в большей степени, нежели плотность поршня.

Из чего можно сделать насос

Изготовить насос можно из различных материалов:

Выбор не очень обширен, но в данном случае длинный список и не требуется. Металлический насос прочнее и надежнее, но для его изготовления потребуется иметь доступ к токарному оборудованию. Кроме того, материалом для изготовления деталей устройства должны стать металлы, не подверженные коррозии — нержавеющая сталь, дюралюминий или латунь. Это — первое и основное условие, соблюдение которого делает насос прочным и долговечным.

Использовать готовые трубы не рекомендуется, так как внутренний профиль не всегда имеет идеальную круглую форму, что грозит падением производительности насоса. Можно использовать подходящие по форме и размерам готовые детали от других устройств, если таковые найдутся.

Пластиковые насосы, собранные своими руками, не боятся коррозии. При этом, в зимнее время они становятся хрупкими и могут попросту лопнуть. Это обстоятельство надо иметь в виду и постараться до наступления холодов как-то решить проблему. Сборка насоса возможна своими руками без обращения в мастерскую или специализированную организацию, поскольку в качестве исходного материала обычно используются полипропиленовые водопроводные или канализационные трубы, имеющие различные комплектующие, точно подходящие к ним по размерам.

Для мастера остается только выбрать наиболее подходящие элементы, сделать гильзу и поршень, заглушкой перекрыть нижнюю часть гильзы и соединить ее с всасывающим патрубком. В качестве обратного клапана можно использовать обычную резину, прикрепленную с одного края к заглушке. При подъеме поршня вверх она приподнимется, пропуская воду, а при движении вниз — опустится и перекроет выход. Работоспособность такого насоса обычно несколько ниже, но, в целом, все зависит от аккуратности и качества изготовления.

Устройство ветряка

Конструкция ветряка, используемая для такого насоса, должна быть наиболее эффективной и чувствительной к относительно слабому ветру. Известны два основных типа ветряков:

Более удачными конструкциями считаются горизонтальные, поскольку энергия потока ветра у них используется намного эффективнее, чем у вертикальных ветряков.

При этом, для создания горизонтальной конструкции требуется обеспечить свободное вращение всего узла вокруг вертикальной оси для самонаведения на ветер. Получается два подвижных элемента на одном узле, что усложняет конструкцию.

Вертикальные ветряки не нуждаются в наведении, поскольку направление ветра для них неважно, только скорость. При этом, поток одновременно воздействует на обе стороны лопастей, отчего эффективность вращения снижается. Существуют разные конструкции таких ветряков, созданные для увеличения эффективности:

  • ротор Савониуса
  • ротор Дарье
  • ротор Ленца
  • ортогональный ротор
  • геликоидный ротор и т.д.

Изыскания в этой области ведутся постоянно, решением проблемы заняты многие инженеры, поэтому каждый год анонсируются новые варианты исполнения с большей эффективностью. Так, создана конструкция из нескольких лопастей, наполовину закрытая специальным кожухом, скрывающим обратные стороны лопастей от потока ветра.

Кожух свободно вращается вокруг вертикальной оси, но не связан с рабочим колесом. Он имеет стабилизатор наподобие хвоста самолета, регулирующий положение защиты при изменении направления ветра. Есть и другие конструкции, обладающие определенными преимуществами, но кардинальных успехов пока никому не удалось добиться.

Как самому сделать ветряк

Самостоятельное изготовление ветряка обычно происходит по схеме:

  • выбор типа конструкции
  • создание проекта (рабочего чертежа)
  • приобретение или изыскание материалов
  • сборка вращающегося вала
  • установка на него лопастей
  • создание мачты
  • сборка и установка ветряка

Эти этапы условны, в каждом конкретном случае работы ведутся так, как это удобно для мастера, но придерживаться такой схемы является самым рациональным способом действий.

Оптимальным вариантом является горизонтальная конструкция, поэтому выбирать лучше именно ее. Для создания потребуется горизонтальный вал, лопасти, расходящиеся от центра наподобие крыльев мельницы, устройство для передачи вращения на кривошип. Обычно делают вращающееся рабочее колесо, установленное на поворотной платформе со стабилизатором, самонаводящееся на поток. Вращение передается зубчатой или цепной передачей, в зависимости от возможностей или доступности того или другого устройства.

Размеры лопастей должны обеспечивать начало вращения при относительно слабом ветре, обычно это 33-5 м/с, но есть образцы, стартующие при меньших скоростях потока. Например, ротор Онипко, по утверждениям изобретателя, начинает вращение при скорости 1,4 м/с, что очень привлекательно для регионов со спокойной атмосферой. Имеется также недавно появившийся ротор Третьякова, довольно сложная конструкция, улавливающая поток и организующая его так, что он полностью воздействует на рабочее колесо без потерь. Эти конструкции довольно сложны для самостоятельного изготовления, так как обладают массой криволинейных деталей специфической формы, что сложно повторить в домашних условиях.

Особенности установки

Монтаж ветряка обычно производится на пригорке, неподалеку от дома, но так, чтобы никакие постройки не заслоняли ветер. В нашем случае монтаж производится над скважиной, что исключает выбор оптимального места. Привязка к скважине вынуждает мириться с возможным присутствием помех для ветра, или делать более высокую мачту, позволяющую поднять ветряк над преградой. Этот момент надо учитывать еще на стадии проектирования установки, чтобы сразу собирать мачту нужной высоты, исключая необходимость переделок или изменений конструкции.

Самодельный.ру

Главная « Ветрогенераторы « Самодельный ветронасос

Рис. 1. Ветроустановка в сборе: 1 – стабилизатор, 2 – лопасти, 3 – угловой редуктор, 4 – труба, 5 – нажимная шайба тормоза в кожухе, 6 – кольцо с амортизатором, 7 – мачта, 8 – соединительные фланцы, 9 – растяжки, 10 – спусковое устройство тормоза, 11 – основание мачты, 12 – ящик с насосами, 13 – поплавок, 14 – емкость с водой.

Шесть лет назад я получил землю под садово-огородный участок, и сразу же встала проблема полива. Качать воду вручную – тяжело и непроизводительно, а бензиновый мотор не прельщает своим шумом и дымом, да и хлопот с ним не оберешься – вози, закрепляй, снимай и опять увози. Поэтому выбор пал на ветроустановку. Причем самой старинной схемы – рабочее колесо, стабилизатор, вал отбора мощности.

Рабочее колесо через угловой редуктор и кривошипно-шатунный механизм приводит в движение поршень насоса. Можно, конечно, обойтись без углового редуктора, поставив на рабочее колесо кривошип и использовав поступательное движение длинного шатуна для привода насоса, но гораздо перспективнее использовать энергию вращения для самых различных целей. Например, если поставить внизу еще один редуктор, получится мощная лебедка, с ее помощью можно выкорчевывать пни, корни и даже пахать.

Читайте также:  Способ, который позволял выполнять изделия высочайшего уровня сложности

Самый простой ветряк, конечно, роторный, но по сравнению с лопастным при одинаковых условиях он явно уступает ему по мощности, поэтому предпочтение было отдано второму. При относительно небольших размерах и весе он обладает довольно хорошими параметрами: накачивает емкость объемом в 3 м3 за несколько часов при среднем ветре, а при сильном за час-полтора. Изменяя радиусы кривошипов, можно заставить ветряк качать воду даже при слабом ветре, правда с меньшей производительностью.

Работает моя ветроустановка «беспризорно», то есть поливает огород и выключается самостоятельно. Для полива в таком режиме в емкости около максимального уровня воды установлена дренажная труба, соединенная с поливным трубопроводом. Вода, умеренно поступающая в емкость, уходит через дренаж в систему и выливается через переносную длинную трубу с многочисленными отверстиями на предназначенный для полива участок, где надо много воды, – например, земляники или малины. Если же ветер усилится и поступление воды больше, чем ее уходит в систему полива, то повышающийся уровень в баке изменит положение поплавка, который через тягу включит тормозное устройство рабочего колеса и оно остановится. Чтобы снова включить ветряк, необходимо понизить уровень воды в емкости и перевести рычаг спускового устройства тормоза в положение «Выключено». А в тех случаях, когда нет ветра (хотя в нашей местности такое случается редко), выручит ручной насос, включенный последовательно с насосом ветроустановки; а в основном он нужен только лишь для того, чтобы в любое время можно было накачать воды для бытовых нужд.

Эксплуатация ветроустановки в течение пяти лет показала ее преимущества перед другими системами, потребляющими какую-либо энергию, особенно бензиновыми. Во-первых, это прежде всего безопасность, во-вторых – автономность и независимость источников энергии, в-третьих – не требуется постоянного ухода и, наконец, что немаловажно, – ветряк экологически чист. Кроме того, эта своеобразная конструкция украсит территорию сада.

Ветроустановка состоит из ветрового колеса с тормозным устройством, углового редуктора, стабилизатора, мачты, ящика с насосами и системы привода тормоза ветряка, связанной с поплавком емкости для воды.

Рабочее колесо собирается из двенадцати лопастей из жесткого дюралюминия толщиной 1 мм, приклепанных на несущие спицы из нержавеющей трубки диам. 12 мм. Для прочности в несущие спицы со стороны ступицы на длину 200 мм вбиты трубки диам. 10 мм, также из нержавейки. Несущие спицы вставлены в направляющие гнезда разборной ступицы и зажаты болтами. Гнезда несущих спиц обработаны цилиндрической фрезой, зажатой в патрон токарного станка.

Тормозная система состоит из барабана, колодок, привода (шток, рычаг), нажимной шайбы с амортизатором, тяги спускового устройства, спускового устройства и поплавкового привода.

Корпус редуктора сварной, из стального листа толщиной 5-6 мм. Вертикальный и горизонтальный валы также стальные. Так как первый является одновременно и несущим, то его желательно выполнить из одной заготовки. Шестерни углового редуктора взяты от дифференциала автомобилей ВАЗ, но можно использовать и другие шестерни с передаточным отношением примерно 1:2. Полость редуктора заполнена до шестерен литолом, разжиженным до кашеобразного состояния любым нейтральным маслом (например, МС-20).

Стабилизатор выполнен из листа дюралюминия толщиной 0,5 мм; для жесткости он слегка согнут проволочными стяжками и соединен с редуктором дюралюминиевой трубкой диам. 32 мм с толщиной стенки 1 мм и двумя поддерживающими тягами.

Мачта изготовлена из трубы диам. 97 мм, она разъемная, соединена фланцами.

Насосный ящик сварен из уголков и листового железа толщиной 1,5 – 2 мм. Внутри закреплен бытовой ручной насос с диаметром цилиндра 76 мм. Чтобы он мог работать в горизонтальном положении, его клапаны были заменены на резиновые подпружиненные – как в общем обратном клапане, а детали кривошипно-шатунного механизма заменены на усиленные каленые диам. 12 мм, ширина шатуна увеличена до 10 мм, сальниковая втулка под набивку заменена чугунной – с двухрядным резиновым сальником. С такими переделками насос проработал четыре года. Поршневые кольца из чугуна со временем поменял на полиэтиленовые диам. 77 мм. За четыре года они почти не износились, и после замены сальника и пальцев оставлены в прежнем комплекте. Снаружи на ящике укреплен ручной насос. Единственный измененный узел в нем – сальниковая втулка, сюда поставлен также двухрядный сальник.

Насосный ящик установлен на две опоры и крепится к ним 3-4 болтами.

Принцип работы тормозной системы следующий. При наполнении емкости водой до максимального уровня поплавок через тягу выводит рычаг спускового устройства за ось равновесия, в результате чего последний перестает удерживать пружину амортизатора в сжатом состоянии. Пружина начнет толкать нажимное кольцо с нажимной шайбой вверх к толкателю с роликом. Нажимная шайба, упираясь в ролик толкателя, поворачивает рычаг с разжимным кулачком, который прижимает тормозные колодки к тормозному барабану. Рабочее колесо останавливается. Ролик толкателя, катаясь по поверхности нажимной шайбы, удерживает в заторможенном состоянии рабочее колесо при любом повороте при изменении направления ветра. Нажимная шайба сверху закрыта кожухом, предохраняющим поверхность шайбы от намерзания льда и попадания грязи. Амортизатор взят от мотоцикла «Восход» и подвергнут небольшой доработке. Чтобы происходило медленное торможение, обратный клапан зачеканивается и в нем сверлится (можно прямо в поршне) отверстие диам. 1 мм, для медленного перетекания масла. Прямой клапан остается. Порог срабатывания тормозной системы регулируется винтом, расположенным на спусковом устройстве.

Вода для полива поступает из скважины глубиной 12 м. Так как насосы должны быть постоянно заполнены водой, обратный клапан колодца выполняется очень тщательно и должен держать воду в течение всего поливного сезона. Осенью вода из всей системы и скважины сливается.

В. ШКУРАТОВ, г. Кинель, Куйбышевская обл.

Ветряной насос для воды своими руками: эффективное решение проблемы водоснабжения

Дата публикации: 19 июля 2019

Жизнь дачников немало осложняет отсутствие загородного водопровода. Полив участка, приготовление пищи, решение прочих бытовых вопросов — все это требует значительного количества воды, таскать которую от ближайшей колонки очень тяжело. Решение проблемы — бурение скважины для последующего забора воды с использованием погружного насоса. Электроэнергию для работы устройство будет получать от централизованной энергосети. Если же качество электроснабжения на участке оставляет желать лучшего, домашний умелец легко сможет самостоятельно сконструировать и установить на участке обычный ветряк. Приходя в движение за счет силы ветра, он обеспечит работу насоса, и из скважины в дом будет стабильно поступать чистая вода.

Немного физики для тех, кто решил серьезно заняться проблемой водоснабжения

Работа погружного насоса основана на вращательных движениях кривошипного механизма. Запустить устройство в действие позволяет обычный ветрогенератор. Его эффективность доказана практическим опытом многих дачников, сумевших разобраться с нюансами механизма и самостоятельно сконструировать его. Действительно, несмотря на кажущуюся сложность, собрать ветронасос своими руками можно достаточно быстро и с минимальными затратами. Единственное условие — при выполнении расчетов и разработке чертежей важно учесть несколько моментов:

  • Чем глубже скважина, тем больше энергии требуется для работы насоса, и тем мощнее должен быть новый ветрогенератор.
  • Для стабильной работы погружного механизма ветряного насоса для воды на его штоке постоянно должно быть некоторое усилие. Иначе вода будет подаваться с перебоями.
  • В конструкции ветряка необходимо учитывать силу ветра на участке. Чем крупнее модель устройства, тем больше ветровой энергии требуется для его запуска. При слабом ветре такой генератор будет находиться в покое. Зато крупный ветряк отличается высокой мощностью, в отличие от более компактных моделей.

Как показывает опыт, первоначальный выбор в пользу крупного ветрогенератора со временем заставляет подумать о приобретении или изготовлении устройства средних размеров. Некоторые потери мощности в данном случае компенсируются стабильной работой ветряка даже при небольшой скорости воздушного потока. Тем более что на большей части страны сильные ветра наблюдаются сравнительно нечасто.

Из каких материалов можно собрать самодельные ветряные насосы для воды

Простота конструкции технических устройств в большинстве случаев означает их надежность. Ветряной насос для воды своими руками — не исключение. Модель в виде помпы не требует сложной сборки и гарантирует безотказную и продолжительную работу. Такая конструкция имеет форму цилиндра, нижняя часть которого соединена с обратным клапаном и всасывающим патрубком. Внутри цилиндра в вертикальном направлении двигается поршень. Разреженная среда, создаваемая при поднятии поршня, заполняется водой из скважины, которая затем поступает в дом по системе труб.

В перечне материалов для сборки ветряного насоса своими руками — пластик и металл. Каждый из вариантов имеет свои достоинства и отдельные недостатки:

  • Металлическая конструкция прочнее и долговечнее. Для сборки металлического насосного оборудования используют детали из латуни и дюралюминия. Стоит учесть, что далеко не все сплавы способны длительное время выдерживать повышенную влажность окружающей среды. Кроме того, изготовление деталей такого насоса требует наличия токарного оборудования.
  • Пластиковые модели не боятся воды. Конструкция такого ветряного водяного насоса легко собирается из полипропиленовых труб. В качестве обратного клапана можно использовать резину, прикрепленную к заглушке. Двигаясь одновременно с поршнем, она поднимется, открывая путь для воды. А при опускании поршня резиновая деталь перекроет выход, тем самым исключив утечку. Однако с наступлением сильных холодов возникает риск разрыва конструкции из-за распирающего действия замерзшей воды.

Более простое решение — приобретение готовой модели насоса достаточной мощности. Оно позволит сразу перейти к сборке конструкции ветрогенератора и сэкономит время на запуск новой системы альтернативного водоснабжения.

Как выбрать и изготовить модель ветронасоса для воды своими руками

Работу рекомендуется построить в такой последовательности:

  1. Выполняется расчет оптимального размера лопастей, после чего из металлического листа толщиной 1 мм вырезается необходимое количество деталей .
  2. Изготавливаются спицы для лопастей. Для этого берут металлические трубки нужной длины диаметром около 12 мм.
  3. В ступице, на которой крепятся лопасти, на токарном станке выполняют нужное число отверстий – гнезд. Спицы вставляют в гнезда ступицы и зажимают болтами.
  4. Лопасти фиксируют на несущих спицах методом клепки.
  5. Чтобы изготовить стабилизатор ветряка, используют листовой дюралюминий около 5 мм толщиной. Увеличить его жесткость можно с помощью проволочного каркаса. Стабилизатор крепится на ветряк с помощью алюминиевой трубки диаметром около 32 мм.
  6. Для сборки редуктора ветрогенератора используют листовую сталь толщиной 5 мм. Из нее вырезают и сваривают деталь корпуса. В качестве шестерней можно использовать аналогичные детали старых советских авто, которые подходят по размеру к готовому корпусу. Для заполнения пространства между днищем и шестернями редуктора приготавливают смесь литола и нейтрального масла, чтобы готовый состав имел текучее кашеобразное состояние.
  7. В качестве мачты для ветряка используют трубы диаметром 10 см с фланцевым соединением.
  8. Для конструкции насоса изготавливают специальный насосный ящик. Для работы потребуются металлические листы толщины не менее 2 мм, из которых вырезают подходящие по размеру детали и сваривают их в единую конструкцию. Внутрь устанавливается обычная модель бытового ручного насоса, диаметр цилиндра которого составляет 76-80 мм. Если его необходимо заставить работать в горизонтальном положении, штатные клапаны заменяют резиновыми деталями того же размера.
Читайте также:  Делаем видимость, что прихожая просторная и светлая

Предлагаемая конструкция ветронасоса легко справится с подъемом воды с глубины до 12 м. При условии исправности обратного клапана поршневой конструкции насоса его работа будет стабильной и безотказной.

Если вы остановили выбор на горизонтальной конструкции ветряка, необходимо приобрести или изготовить горизонтальный вал, устройство для передачи вращения на кривошипный механизм, а также — симметричную лопастную конструкцию, напоминающую мельницу. Вращающийся вал устанавливают на поворотную платформу, после чего на него монтируют лопасти. Вращение на кривошип передает цепная или зубчатая передача.

Привязка ветряного генератора к водяной скважине существенно ограничивает выбор подходящего места для монтажа устройства. Поэтому рекомендуется сразу отдать предпочтение прочной и высокой мачте, чтобы позже не заниматься переносом или переделкой всей конструкции.

Самодельный водяной насос

Проблема водоснабжения на участке стоит для владельцев частной собственности особо остро. Если на участке имеется хотя бы небольшой водоем, то можно сделать самодельный насос и обеспечить себя водой, не тратя на приобретение такого устройства больших вложений. Приведем некоторые варианты таких изобретений.

Ручная водяная помпа своими руками

Такой вариант можно применять для выкачки воды из колодца. Чтобы ее изготовить потребуются следующие материалы:

  • Тормозная камера;
  • Проволока;
  • Автомобильная камера;
  • Стальные шарики;
  • Трубки из меди;
  • Эпоксидный клей.

Алгоритм создания помпы:

  1. Разобрать тормозную камеру, заглушить в ней все имеющиеся отверстия, кроме одного, расположенного сверху. В нем будет размещаться шток.
  2. Предусмотреть выходы под клапаны снизу камеры.
  3. Высверлить в трубке из меди или латуни внутреннюю стенку до диаметра, в который может поместиться шарик. Сверху трубки приваривается проволока, которая не даст шару выпасть из нее во время работы помпы.
  4. Изготовить обратный клапан. В точности повторяет предыдущий пункт, только между шариком и приваренной на конце трубы проволокой устанавливается пружина.
  5. Закрепить входной и обратный клапан в тормозной камере, а также отверстия, которые были выполнены ранее внизу.
  6. Вырезать из автомобильного колеса круг, внутри него выполнить отверстие. К нему нужно приклеить по одной шайбе с двух сторон. Круг будет служить уплотнителем, через который нужно продевать штырь с резьбой, закрепленный гайками.
  7. Прикрепить изготовленную деталь к тормозной камере и зафиксировать с помощью клея.
  8. Установить шток. Он продевается в верхнее отверстие и соединяет между собой все детали, завершая сборку всей конструкции.

Волновой водяной насос

С его помощью можно наладить перекачивание воды из водоема и на огород без значительных усилий. Процесс его создания включает в себя следующие этапы:

  1. Подготовить основной нагнетающий элемент. Он должен быть выполнен в виде гармошки – полого цилиндра, который будет менять свой объем при растяжении и сжатии, и тем самым создавать нужное давление для передачи воды из водоема.
  2. Заменить «гармошку» может автомобильная шина требуемого диаметра.
  3. Создать «плавучую» площадку. Для этого берется деревянный материал, по размеру он должен соответствовать камере. Чтобы увеличить его плавучесть, нужно подклеить к его нижней части пенопласт или можно заменить его пластиковыми пустыми бутылками, которые должны быть закрыты крышками. Выбранный легкоплавкий материал присоединяется к нижней части камеры изолентой или строительным скотчем.
  4. Зафиксировать камеру. Ее положение «на плаву» удерживается при помощи деревянной дощечки, к которой крепится верхняя часть камеры.
  5. Закрепить волновой насос. Для этого в дно водоема вбивается два столба любого сечения, к ним жестко прикрепляется верхняя платформа насосного устройства, для нижней площадки нужно предусмотреть на них петли из проволоки, по которым вода будет свободно перемещаться.

После создания такого насоса нужно проверить его работу. Ее принцип состоит в следующем: волна, поднимая нижнюю площадку, сжимает импровизированную камеру, и вода поступает через впускной кран в шланг. Всё происходит без наблюдения и участия человека. Такой насос можно создать и с других материалов, но они должны подходить под отведенные для них функции.

Дешевый насос из пластиковой бутылки

Этот вариант самодельного устройства пользуется большой популярностью из-за дешевизны и простоты конструкции, его часто используют на дачах. Рассматриваемый самодельный насос подойдет для использования при поливе огорода, когда вода находится в специальной тумбе, баке или водоеме. При его использовании не требуется подключения к электросети — это мобильный агрегат. Его принцип работы основан на принципе соседствующих сосудов.

Алгоритм сборки этого устройства заключается в следующем:

  1. Выполнить в крышке от бутылки отверстие. Нужно извлечь из пробки прокладку, которая находится в ней, и проделать в крышке отверстие диаметром 8 мм.
  2. Обрезать прокладку. По краю ее диаметра снять по 1 мм и оставить лишь серединку, похожую на лепесток, шириной 3 мм. После этого прокладку возвращают снова внутрь крышки.
  3. Создать клапан. В бутылке нужно обрезать горлышко вместе с резьбой, на которую накручивается крышка. За счет лепестка, расположенного внутри крышки, получается работающий клапан. Вода может поступать внутрь, но вот вытечь обратно он ей не дает.
  4. Установить клапан в пластиковую трубку подходящего диаметра. А от бутылки нужно отрезать еще одну часть – от горлышка до «плечиков». Этот пластиковый элемент будет исполнять роль воронки, его также нужно расположить на трубке. В результате получится, что самодельный клапан будет находиться в этой воронке. С другой стороны трубки нужно ввести гибкий шланг.

После изготовления насосного устройства его нужно опустить в водоем или емкость с водой.

Ветряной насос для перекачки воды

Это устройство работает бесшумно, для его работы не нужно тратиться на топливо. С помощью него можно выкачивать воду из скважины. Самодельное устройство состоит из ветряного колеса, углового редуктора, привода, мачты и стабилизатора.

Этапы создания ветряного насоса:

  1. Изготовление лопастей. Нужно создать 12 отдельных лопастей из дюралюминия толщиной листа 1 мм. Эти лопасти прикрепляются при помощи заклепок к несущим спицам.
  2. Выполнение спиц. Они представляют собой нержавеющие трубки, диаметр которых равняется 12 мм. Спицы вставляются в направляющие гнезда ступицы и зажимаются болтами. Гнезда под спицы фрезеруются на токарном станке.
  3. Изготовление стабилизатора. Он выполнен из листового дюралюминия толщиной 0,5 мм. Для придания ему жесткости устройство слегка прижимают стяжками из проволоки. Оно соединяется с редуктором посредством алюминиевой трубки с d=32 мм и толщиной стенки 1 мм. Между мотором и стабилизатором нужно установить дополнительно 2 поддерживающие тяги.
  4. Выполнение тормозной системы. Это устройство состоит из множества узлов: привода, барабана, шайбы с амортизатором, спусковой тяги и поплавковой передачи.
  5. Сборка редуктора. Его корпус сваривается из стального листа в 5 мм. Валы в нем выполняются тоже из стали, их лучше делать из одной заготовки. Шестерни для редуктора можно взять из автомобилей ВАЗ. При установке всех комплектующих этого устройства пространство между днищем и шестернями нужно заполнить литолом, но перед этим разбавить его нейтральным маслом, чтобы он принял кашеобразное состояние.
  6. Выполнение мачты для ветряка. Ее изготавливают из отдельных труб диаметром 100 мм, которые между собой соединены фланцами.
  7. Сборка насосного ящика. Он сваривается из металлических листов толщиной до 2 мм. Внутри него установлен ручной насос, диаметр цилиндра которого выбирается в пределах 80 мм. Чтобы насос смог качать в горизонтальном положении, его клапаны заменяются резиновыми подпружиненными аналогами. Сверху сварного ящика также установлен ручной насос.

При использовании вышеописанной конструкции ветряного насосного агрегата можно поднимать воду с глубины 12 метров. Так как успешная работа насосов зависит от их заполняемости водой, то обратный клапан в колодце должен работать исправно, поэтому за его состоянием нужно постоянно следить.

Мини насосное устройство своими руками (видео)

Интересный подход для выполнения ручной помпы предлагается ниже на видео ролике.

Чтобы выполнить это несложное устройство, нужно подготовить следующие материалы:

  • Пластиковую бутылку объемом 0,5 литр;
  • Небольшой моторчик (для примера взят узел от DVD привода) с расположенным на нем червячным креплением;
  • Дозатор (берется с моющих средств);
  • Пластиковая карта (ее можно заменить обычным диском);
  • Ручка или фломастер;
  • Блок питания.

Ход выполнения водяного насоса из этих подручных материалов состоит в следующем:

  1. Отрезать горлышко от пластиковой бутылки любым из имеющихся инструментов. В ролике это делают ножовкой по металлу.
  2. Выполнить отверстие небольшого диаметра по центру отрезанной крышки.
  3. Вставить в крышку моторчик, а его вал продеть сквозь выполненное отверстие, с другой стороны надеть на вал червячный наконечник. Места соприкосновения двигателя и крышки нужно заделать термоклеем, который не только жестко зафиксирует узел, но предотвратит попадание в него воды.
  4. Изготовить винт. Из подготовленной пластиковой карты вырезать полоску 3?1 см. Посередине получившейся полоски нужно выполнить П-образный паз.
  5. Зажать вырезанную полоску из пластика плоскогубцами отступив от края примерно 3 мм и нагреть пластик зажигалкой, когда он станет мягким, выгнуть край под прямым углом. Это же действие повторить с другим краем самодельного винта, только выгнуть его в противоположную сторону от предыдущего края.
  6. Приклеить винт. На выступающем червячке нужно выполнить небольшой надрез, вставить в него винт и приклеить все тем же термоклеем.
  7. Склеить фломастер и дозатор. Первый нужно разобрать и на конце с большим диаметром подрезать его под углом примерно в 30 градусов. Под этим углом выполнить надрез на дозаторе, затем вставить в него дозатор и склеить их.
  8. Подготовить внутренности дозатора. Внутри этого изделия нарезана резьба, от нее можно избавиться с помощью обычного ножа.
  9. Скрепить два узла. В ходе работы получился узел с крышкой и дозатором. Нужно завести крышку с вентилем в дозатор и склеить их.
  10. Подключить самодельный мини насос с блоком питания.

Такую помпу можно применить для комнатного фонтанчика. А давление воды, поступающее из нее, легко регулировать дозатором.

Самодельные водяные помпы выступают не только альтернативой центральному водоснабжению, которое используют для полива сельскохозяйственных культур на дачах и в домах, но и как экономный вариант, применяемый параллельно с ним. При использовании таких насосов не требуется наличие электричества, а это существенная экономия. К тому же для овощей полезней отстоянная вода в водоемах, чем поднятая из скважины.

Ветряной насос для воды своими руками

Самодельный.ру

Шесть лет назад я получил землю под садово-огородный участок, и сразу же встала проблема полива. Качать воду вручную – тяжело и непроизводительно, а бензиновый мотор не прельщает своим шумом и дымом, да и хлопот с ним не оберешься – вози, закрепляй, снимай и опять увози. Поэтому выбор пал на ветроустановку. Причем самой старинной схемы – рабочее колесо, стабилизатор, вал отбора мощности.

Рабочее колесо через угловой редуктор и кривошипно-шатунный механизм приводит в движение поршень насоса. Можно, конечно, обойтись без углового редуктора, поставив на рабочее колесо кривошип и использовав поступательное движение длинного шатуна для привода насоса, но гораздо перспективнее использовать энергию вращения для самых различных целей. Например, если поставить внизу еще один редуктор, получится мощная лебедка, с ее помощью можно выкорчевывать пни, корни и даже пахать.

Самый простой ветряк, конечно, роторный, но по сравнению с лопастным при одинаковых условиях он явно уступает ему по мощности, поэтому предпочтение было отдано второму. При относительно небольших размерах и весе он обладает довольно хорошими параметрами: накачивает емкость объемом в 3 м3 за несколько часов при среднем ветре, а при сильном за час-полтора. Изменяя радиусы кривошипов, можно заставить ветряк качать воду даже при слабом ветре, правда с меньшей производительностью.

Читайте также:  Цвета обязательно лаконичные и сдержанные

Работает моя ветроустановка «беспризорно», то есть поливает огород и выключается самостоятельно. Для полива в таком режиме в емкости около максимального уровня воды установлена дренажная труба, соединенная с поливным трубопроводом. Вода, умеренно поступающая в емкость, уходит через дренаж в систему и выливается через переносную длинную трубу с многочисленными отверстиями на предназначенный для полива участок, где надо много воды, – например, земляники или малины. Если же ветер усилится и поступление воды больше, чем ее уходит в систему полива, то повышающийся уровень в баке изменит положение поплавка, который через тягу включит тормозное устройство рабочего колеса и оно остановится. Чтобы снова включить ветряк, необходимо понизить уровень воды в емкости и перевести рычаг спускового устройства тормоза в положение «Выключено». А в тех случаях, когда нет ветра (хотя в нашей местности такое случается редко), выручит ручной насос, включенный последовательно с насосом ветроустановки; а в основном он нужен только лишь для того, чтобы в любое время можно было накачать воды для бытовых нужд.

Эксплуатация ветроустановки в течение пяти лет показала ее преимущества перед другими системами, потребляющими какую-либо энергию, особенно бензиновыми. Во-первых, это прежде всего безопасность, во-вторых – автономность и независимость источников энергии, в-третьих – не требуется постоянного ухода и, наконец, что немаловажно, – ветряк экологически чист. Кроме того, эта своеобразная конструкция украсит территорию сада.

Ветроустановка состоит из ветрового колеса с тормозным устройством, углового редуктора, стабилизатора, мачты, ящика с насосами и системы привода тормоза ветряка, связанной с поплавком емкости для воды.

Рабочее колесо собирается из двенадцати лопастей из жесткого дюралюминия толщиной 1 мм, приклепанных на несущие спицы из нержавеющей трубки диам. 12 мм. Для прочности в несущие спицы со стороны ступицы на длину 200 мм вбиты трубки диам. 10 мм, также из нержавейки. Несущие спицы вставлены в направляющие гнезда разборной ступицы и зажаты болтами. Гнезда несущих спиц обработаны цилиндрической фрезой, зажатой в патрон токарного станка.

Тормозная система состоит из барабана, колодок, привода (шток, рычаг), нажимной шайбы с амортизатором, тяги спускового устройства, спускового устройства и поплавкового привода.

Корпус редуктора сварной, из стального листа толщиной 5-6 мм. Вертикальный и горизонтальный валы также стальные. Так как первый является одновременно и несущим, то его желательно выполнить из одной заготовки. Шестерни углового редуктора взяты от дифференциала автомобилей ВАЗ, но можно использовать и другие шестерни с передаточным отношением примерно 1:2. Полость редуктора заполнена до шестерен литолом, разжиженным до кашеобразного состояния любым нейтральным маслом (например, МС-20).

Стабилизатор выполнен из листа дюралюминия толщиной 0,5 мм; для жесткости он слегка согнут проволочными стяжками и соединен с редуктором дюралюминиевой трубкой диам. 32 мм с толщиной стенки 1 мм и двумя поддерживающими тягами.

Мачта изготовлена из трубы диам. 97 мм, она разъемная, соединена фланцами.

Насосный ящик сварен из уголков и листового железа толщиной 1,5 – 2 мм. Внутри закреплен бытовой ручной насос с диаметром цилиндра 76 мм. Чтобы он мог работать в горизонтальном положении, его клапаны были заменены на резиновые подпружиненные – как в общем обратном клапане, а детали кривошипно-шатунного механизма заменены на усиленные каленые диам. 12 мм, ширина шатуна увеличена до 10 мм, сальниковая втулка под набивку заменена чугунной – с двухрядным резиновым сальником. С такими переделками насос проработал четыре года. Поршневые кольца из чугуна со временем поменял на полиэтиленовые диам. 77 мм. За четыре года они почти не износились, и после замены сальника и пальцев оставлены в прежнем комплекте. Снаружи на ящике укреплен ручной насос. Единственный измененный узел в нем – сальниковая втулка, сюда поставлен также двухрядный сальник.

Насосный ящик установлен на две опоры и крепится к ним 3-4 болтами.

Принцип работы тормозной системы следующий. При наполнении емкости водой до максимального уровня поплавок через тягу выводит рычаг спускового устройства за ось равновесия, в результате чего последний перестает удерживать пружину амортизатора в сжатом состоянии. Пружина начнет толкать нажимное кольцо с нажимной шайбой вверх к толкателю с роликом. Нажимная шайба, упираясь в ролик толкателя, поворачивает рычаг с разжимным кулачком, который прижимает тормозные колодки к тормозному барабану. Рабочее колесо останавливается. Ролик толкателя, катаясь по поверхности нажимной шайбы, удерживает в заторможенном состоянии рабочее колесо при любом повороте при изменении направления ветра. Нажимная шайба сверху закрыта кожухом, предохраняющим поверхность шайбы от намерзания льда и попадания грязи. Амортизатор взят от мотоцикла «Восход» и подвергнут небольшой доработке. Чтобы происходило медленное торможение, обратный клапан зачеканивается и в нем сверлится (можно прямо в поршне) отверстие диам. 1 мм, для медленного перетекания масла. Прямой клапан остается. Порог срабатывания тормозной системы регулируется винтом, расположенным на спусковом устройстве.

Вода для полива поступает из скважины глубиной 12 м. Так как насосы должны быть постоянно заполнены водой, обратный клапан колодца выполняется очень тщательно и должен держать воду в течение всего поливного сезона. Осенью вода из всей системы и скважины сливается.

Самодельный ветряной насос

Ветровой водоподъемник и
ветровой двигатель с водяным насосом

Самодельный ветровой водоподъемник

Ветровой водоподъемник (рис. 1), предложенный Е. П. Макаровой из г. Караганды, несложно изготовить самостоятельно. Для использования энергии ветра над колодцем сооружают деревянную стойку, к которой крепят вал 6 с крыльчаткой 7 — это ведущий вал. В колодце ниже уровня воды устанавливают ведомый вал 1. Оба вала соединены лентой 2 из губчатой резины. Под действием ветра крыльчатка вращается, приводит в движение резиновую ленту, которая переносит наверх воду из колодца. Воду из ленты выдавливает отжимной механизм (подобный отжимному механизму стиральной машины), затем вода попадает в водосборник 3. Если вода в данное время не нужна, ее можно сливать в колодец или скважину, что предусмотрено конструкцией установки.

Рис. 1. Самодельный ветровой водоподъемник:
1 — ведомый вал; 2 — резиновая лента; 3 — водосборник; 4 — поплавок; 5 — шкив; 6 — ведущий вал; 7 — крыльчатка.

Верхний вал с крыльчаткой монтируют на кольцевом поплавке. Это дает возможность крыльчатке всегда поворачиваться в сторону ветра. Ленту для подъема воды можно изготовить не только из пористой резины, но из любого пористого материала, который способен быстро впитывать воду. Например, если использовать ленту толщиной 30 мм и шириной 250 мм, то при скорости ее движения 2 м/с и коэффициенте пористости 0,1 (отношение площади пор к площади поперечного разреза ленты) водоподъемник может обеспечить подачу до 130 м3 воды в сутки.

Ветровой двигатель с водяным насосом

Можно также изготовить ветровую установку (рис. 2), использовав основные детали старого велосипеда. Двигатель состоит из двух частей. Первая включает воздушный винт, укрепленный на зубчатом колесе, и Трансмиссию, преобразующую вращательное движение штока насоса.

Вторая часть – поворотная стойка, служащая основанием для крепления первой части двигателя и позволяющая ему ориентироваться по направлению ветра. В качестве ступицы воздушного винта использован узел каретки велосипеда 2, поворотная стойка выполнена из деталей передней вилки 11, 13. Пять лопастей винта размером 700х140 мм вырезаны из листового железа или дюралюминия толщиной 2 мм.

Шатун педали 4 разрезают пополам. В одной половине сверлят два отверстия под соединительные болты, в другой — выполняют продольный паз 3, что позволяет регулировать величину штока насоса.

Ступицу двигателя с поворотной стойкой соединяют с помощью вилки заднего колеса велосипеда, у которой две трубы отпилены и соответствующим образом изогнуты. Концы трубок расплющивают и засверливают под соединительные болты 5. Трубки передней вилки распрямляют, предварительно разогрев их паяльной лампой, иначе при выпрямлении они могут лопнуть. Две трубы рамы велосипеда, приваренные к втулке передней вилки, отпиливают на небольшую длину, их концы также расплющивают и засверливают под соединительные болты 5. На место болта, с помощью которого руль крепится к передней вилке, вставляют шток насоса 12, представляющей собой металлическую трубку длиной. 4,5 м с нарезанной по концам резьбой. Шток должен свободно перемещаться в отверстиях рулевой стойки. На верхний конец штока, выступающий над рулевой стойкой, надевают шарикоподшипник 10, впрессованный в короткий отрезок трубы 8. Сверху подшипника устанавливают упругую шайбу, которую прижимают к подшипнику гайкой. В верхней части трубы 8 просверливают два сквозных отверстия, вставляют ось, которую соединяют с осью педали шатуна 7. Шатун изготавливают из листового железа толщиной 2 мм. Он должен вращаться свободно, но без люфта. Корпус насоса диаметром 150-200 мм изготавливают из обрезков стальной трубы. Его можно склепать из оцинкованного железа толщиной 2 мм (в этом случае заклепочный шов должен быть хорошо герметизирован).

Рис. 2. Ветряной двигатель с насосом:
1, 15 — стальные полоски; 2 — каретка велосипеда; 3 — продольный паз; 4 — шатун; 5 — соединительные болты; 6 — хомуты; 7 — шатун; 8 — отрезок трубы; 9 — обтекатель; 10 — подшипник; 11, 13 — детали передней вилки велосипеда; 12 — шток насоса; 14 — стойка пилона- 16 — металлический пруток; 17 — стяжной болт; 18 — кольцо; 19— диафрагма; 20 — гайка; 21 — пластина.

Насос состоит из трех секций высотой 80-125 мм. У основания нижней части выполняют отверстие под трубу, по которой вода вытекает из насоса. Нижняя и средняя секции разделены мембраной — круглой металлической пластиной 21 с диаметром чуть большим диаметра насоса. Она расположена между двумя резиновыми прокладками, из которых нижняя -сплошная, а верхняя выполнена в виде кольца шириной 20-30 мм. В металлической пластине на расстоянии от центра, равном половине радиуса, делают отверстие под трубку, соединяющую верхнюю и нижнюю секции. В сплошной резиновой прокладке пробивают несколько отверстий меньшего диаметра с суммарной площадью, равной сечению соединительной трубки. Эти отверстия должны находиться за пределами отверстия в металлической пластине. Аналогично выполняют и вторую мембрану, с той лишь разницей, что в металлической пластине сверлят два отверстия: под соединительную и всасывающую трубки. Длина последней на 10-15 мм меньше высоты средней секции насоса.

В верхней секции насоса расположена диафрагма 19, выполненная из толстой и достаточно гибкой резины. Диафрагму соединяют со штоком насоса. Герметичность диафрагмы и мембран с корпусом насоса обеспечивается зажимным кольцом 18 и стяжными болтами 17.

Насос работает так: во время движения штока вверх в соседней камере создается разрежение и туда поступает вода из средней секции через отверстие в верхней резиновой прокладке. При движении штока вниз в верхней камере создается повышенное давление и вода, заполнив соединительную трубку и отжимая нижнюю резиновую прокладку, через ее отверстие поступает в нижнюю секцию и сливную трубу.

© “Энциклопедия Технологий и Методик” Патлах В.В. 1993-2007 гг.

Ссылка на основную публикацию