Показати повну версію : Бюджетный автоматический дозатор удобрений
Для ежедневной подачи жидких удобрений решился соорудить автоматический дозатор.
Обычно самодельные дозаторы делают на базе низкооборотных двигателей, асинхронных с редуктором или шаговых. Мною был выбран другой вариант - коллекторный двигатель постоянного тока от струйного принтера (двигатель привода каретки). Достать такой двигатель не составит труда, в любом сервис-центре по ремонту принтеров можно за символическую цену или бесплатно разжиться моторчиками от неремонтопригодных принтеров. Напряжение питания мотора от 5 до 12 вольт.
В качестве насоса использовал одноразовые шприцы с резиновым поршнем на 10 мл, но можно поставить и на 5 мл и на 1 мл. Привод штоков шприцев - винтовой. Винтовые механизмы используют в различных станках для точного позиционирования (точнее шариково-винтовые механизмы). В бюджетном варианте вполне подойдет обычный стальной болт с гайкой. Гайка вставлена в пластиковую (ПВХ)трубку, которая и двигает штоки двух шприцев. Винтовой механизм проще изготовить "на коленке" по сравнению с обычно используемым кривошипно-шатунным.
Для управления перемещением штоков использовал два концевых выключателя (МП-7) и реле на 220 вольт с двумя группами переключающих контактов. В качестве концевых выключателей можно использовать микропереключатели от старых компьютерных мышек. Дозатор подключается к обычному бытовому суточному механическому или недельному электорнному таймеру и блоку питания (у меня зарядка от мобильника на 8 вольт). Также понадобится 4 обычных аквариумных обратных клапана.
Для упрощения схемы управления и минимизации количества компонентов придумал нестандартную логику работы: при сработке таймера поршни шприцев делают проход в одну сторону (набирают удо), при выключении таймера удо из шприцев выдавливается в аквариум. Количество поступающих доз можно выбрать количеством включения таймера и положением одного из концевых микропереключателей (он сделан с регулировкой положения). Логику можно поменять на обратную при желании. Такая логика кроме упрощения схемы полностью исключает передозировку удо при выходе из строя любого компонента дозатора.
Пока дозатор собран на испытательном стенде и тестируется неделю. За это время сделано более сотни проходов (то есть аналогично 1-3 месяцев работы в реальном режиме при 1-3 дозах в сутки). Никаких косяков в работе пока не замечено.
Кодовое название дозатора "Фигаро-2" (отражает логику работы двух поршневых насосов и соответствует надписи на используемом для дозатора корпусе - пластиковой коробке из под советского косметического фена "Фигаро-2") :)
Интересно.
Но мне кажется переход металл-пластик долго не протянет.
переход металл-пластик долго не протянет
Для долговечности можно использовать металлическую трубку. Пробовал алюминиевую, но обрезок трубки у меня был коротковатый, а другого под рукой не было.
Чтобы гайка не "разбила" со временем пластик, нашел цилиндрическую гайку М6 от мебельной стяжки "винт-гайка". Такая гайка диаметром 10 мм как раз плотно вошла в пластиковую трубку с внутренним диаметром 10 и внешним 12 мм. Так что получилось довольно надежно, люфта нет и должно прослужить долго. Да и заменить любой узел в такой конструкции несложно.
Прикольная конструкция. Из минусов могу отметить невозможность в левом и правом шприце устанавливать разные дозы
Из минусов могу отметить невозможность в левом и правом шприце устанавливать разные дозы
Да, конечно это так. Соотношение доз устанавливается только концентрациями растворов.
Но нет проблем сделать отдельный привод на каждый шприц. Конструкция тогда будет немного другой.
Из нюансов вот еще такой способ крепления бутылок с растворами в тумбе... Если использовать для растворов стандартные ПЭТ-бутылки, то удобно их фиксировать на стенке тумбочки на металлические клипсы для ламп Т8. Клипсы прикручиваются шурупами к стенке тумбы через крышечки от тех же ПЭТ-бутылок. Держатся бутылки в подвешенном состоянии очень надежно и легко снимаются для замены раствора.
ЗЫ: 10-мл шприцы удачно крепятся в корпусе дозатора пластиковыми сантехническими клипсами для 16-мм водопроводных труб.
Starcomputer
20.11.2011, 09:49
Да, конечно это так
Не совсем так. Можно поставить шприцы разной кубатуры :)
Starcomputer,
Да, это ничему не противоречит, если микро-удо не рекомендуется разбавлять, то выбираем для него шприц минимального объема (инсулиновый), а второй, для макро, любой другой.
Интересное конструктивное решениеcode58 что мне в ней не очень нравится так это необходима переодическая смазка винтовой пары. а так конструкция достойна похвалы. Себе вчера изготовил и вёл в эксплотацию конструкцию Магеканена на 4 канала.
harn, кроме периодической смазки (использую густую смазку по рекомендации инженера по ремонту принтеров), наверное желательно периодически делать промывку системы, заменив бутылки с растворами на бутылки с водой и сделав несколько проходов. Но это не проблема, все равно ведь придется менять растворы когда закончатся, так заодно и делать профилактику дозатора.
nickanya
21.11.2011, 06:58
Тестируете на воде?
Через некоторое время возможно подклинивание поршня из-за кристаллизации раствора.
nickanya, да, пока тестирую на воде. Планирую погонять на растворе какой-нибудь соли, но не придумал на какой именно, наверное на пищевой соде...
Если еще у кого-нибудь есть опыт длительной эксплуатации поршневых дозаторов, поделитесь пожалуйста возможными проблемами, возникающими со временем. Если и не получится их устранить, то по крайней мере знать на что обращать внимание :)
на что обращать внимание :)
Я бы поискал на барахолках старые советские стеклянные шприци.
+ металлический шток и стелко более дкржит форму.
Имхо.
Шприцы стоят копейки, можно менять чуть-ли не вместе с заливкой свежей партии УДО
Не в копейках дело, а скажем так в "паралельности" движения и отсутствия перекосов.
Соотв. нагрузка на движок.
А если шприци менять для каждой дозировки -)))) на в чем смысл автомата?
Шприцы выбирал пару из 5 с примерно одинаковым усилием перемещения поршня, разброс в усилиях небольшой есть.
По поводу стеклянных с металлическим поршнем - есть сомнение не будут ли они через чур тугие? В принципе их еще производят и продают, можно взять парочку на пробу. А кто-нибудь пробовал их использовать в дозаторах? Мне казалось у всех именно пластиковые стоят, но я мог упустить этот момент, внимательно топики по дозаторам не читал чтобы чужие идеи не помешали появлению своих :) Но теперь пойду проштудирую :)
Относительно шприцов я порекомендовал с резиновым поршнем довольно лёгкий ход и сам поршенёк сделан с 3 уплотнительными кольцами если их хорошенько смазать силиконовым маслом то и постоянная смазка будет и подсыханей раствора не будет.
Теперь по конструкции, я на конец винтового вала с противоположной стороны движка посадил бы на радиальный подшипник в крайнем случае на металическую втулку, аргументирую, при разных усилиях на шприцах будут возникать усилия направленые в сторону меньшей нагрузки на другую сторону и постипенно резьбой вала или самим валом будет разбиваться отверстие.
Badyoruy
21.11.2011, 17:07
Якщо я все правильно зрозумів (по роботі девайсу) то блок живлення можна теж до цього ж таймера підключити, тільки налаштувати таймер так, щоб часу вистачало на повний цикл "викачка-закачка" і блок живлення не буде працювати весь час і після завершення циклу вимикатиметься.
Можливо не розібрався з роботою електрики, підправте.
Якщо можна більш детально по роботі електрики. Вмикається таймер, спрацьовує реле замикає контакти на включення мотору ................
Badyoruy, Нет, на этот же таймер блок питания подключить не получится - он должен работать при выключении таймера для обратного прохода. Чтобы блок питания не был постоянно включенным его можно подключить на таймер освещения, а дозатор на отдельный таймер и время подачи удо запрограммировать на любое время пока включено освещение. Но и круглосуточная работа блока питания не критична, потребляемая мощность его невелика, многие бытовые приборы включены круглосуточно в дежурном режиме.
У меня в тумбе установлен компьютерный блок питания, работающий круглосуточно и от него запитана вся низковольтная электрика (грелка, ЭМ клапан, вентилятор). К этому блоку и планирую подключить свой дозатор когда закончу тестирование и установлю его в тумбу.
Мощность двигателя в рабочем режиме при 8 вольтах получилась всего 0,8 ватта (ток 100 мА). Пусковой ток побольше, как его измерить не знаю, но если заклинить вал двигателя ток возрастает до 0,5 А. Исходя из мощности двигателя и нужно выбирать мощность блока питания.
Логика работы дозатора такая:
1. При сработке таймера срабатывает реле К1 и на двигатель подается напряжение обратной полярности через замкнутый концевик S2. Поршни двигаются вниз, набирая растворы из бутылок. Когда штоки доходят до крайнего нижнего положения размыкается концевой выключатель S2, выключая двигатель.
2. При выключении таймера реле отпускается, переключает полярность напряжения и через замкнутый концевик S1 подает напряжение прямой полярности на двигатель. Двигатель вращается в другую сторону и двигает поршни вверх, удо выдавливается из шприцев в аквариум. В крайнем верхнем положении размыкается концевик S1 и двигатель выключается.
При следующей сработке таймера описанный цикл повторяется.
на конец винтового вала с противоположной стороны движка посадил бы на радиальный подшипник
По поводу смазки поршней хорошая мысль, тоже думал, но не знал какую можно использовать. Поршни резиновые, смажу силиконовой смазкой.
Подшипник тоже планировался, пока не нашел подходящего по размеру, поищу.
Еще одно тонкое место - соединение вала двигателя с винтом. Пока соединил обрезком толстостенной компрессорной трубки, держится хорошо, не проскальзывает, но со временем возможно разболтается. Но это несложная задачка, решений можно много найти :)
Сейчас тестирую работу дозатора на растворах. Настоящие удо тратить на тесты жалко, в одну бутыль налил раствор пищевой соды (60 грамм/литр) в другой удо для цирусов (20 мл/литр).
Еще одно тонкое место - соединение вала двигателя с винтом. Пока соединил обрезком толстостенной компрессорной трубки, держится хорошо, не проскальзывает, но со временем возможно разболтается. Но это несложная задачка, решений можно много найти Если на валу имеются шлиц то можно в туже трубку наложить клея типа холодной сваркии надеть на вал двигателя пока не затвердела а на другую сторону вал, в резьбу тоже можно наложить её и когда всё затвердеет будет прочное соединение, двигателя будет сниматься с муфточки а на валу будет держаться за резьбу. Вот что мне на ум первое пришло как здесь вырулить.
В процессе изготовления вторая версия дазатора с учетом своего опыта и обсуждения на форуме.
Первая версия работает без проблем, сделано около 200 проходов. Использование солевых растворов не выявило каких-либо проблем.
Во второй версии использую шариковый подшипник (закреплен в клипсе для лампы Т5), шприцы меньшего объема (5 мл) и двигатель меньших габаритов. Устройство получается компактнее, надеюсь не в ущерб надежности.
Двигатель от струйного принтера Epson, модель движка EM-529 RS445PA14233R, рабочий диапазон напряжений: 12-42 V, но надежно двигает поршни и при 8 вольтах.
Винтовую пару взял М5 (в первой версии М6), поскольку найденный подшипник как раз подошел под диаметр 5 мм, и соединить винт М5 с валом двигателя проще. Гайка для винтовой пары куплена в магазине крепежа, ее получилось не сложно закрепить в толкателе штоков шприцев.
Пока не поставил концевики, а так все работает.
Продолжение следует...
Действительно бюджетная и главное легко повторяемая конструкция . Спасибо . Интересует вот это
нет проблем сделать отдельный привод на каждый шприц. Конструкция тогда будет немного другой.
Если не тяжело , схематически ,как будет выглядеть ?
как будет выглядеть ?
К поршню крепится трубка с гайкой. Такой вариант пробовал с самого начала, работало нормально. Это даже надежнее, чем в варианте с двумя шприцами на один движок.
К сожалению сам дозатор с одним шприцем не сфотал, разобрал, остался только шприц со штоком.
С 1 шприцом (да и с 2:)) вопрос регулировки подачи решается установкой нескольких МП-7 и переключателя:)
Наконец-то нашел конструкцию, достойную повторения.
BelkinS, браво!code69
Вот собственно практически законченная конструкция.
Использование одного подшипника на конце винта существенно улучшило плавность хода. Дозатор сделал в виде одного модуля, объединив собственно механизм и бутылки с растворами. В таком варианте удобно, проверив работу дозатора и сделав при необходимости профилактику, просто повесить модуль в тумбе. По такому же принципу буду переделывать и лимонно-содовый генератор СО2 (модуль - бутылки, клапан, пневмодроссель, счетчик пузырьков на одной панели). Тумба у меня маленькая (под банку 60л) и модульная компановка оборудования будет очень кстати.
Для монтажа компонентов модуля использовал старый офисный настольный держатель бумаг (копи-холдер). Всю разводку проводов сделал на обратной стороне, так эстетичнее :) Подвижный регулируемый концевой выключатель позволяет выставлять однократную дозу от 1 до 5 мл.
Немного изменил электрическую схему. В таком варианте можно сделать второй дозатор без реле, подключив двигатель с двумя концевиками к первому дозатору к точкам 1,2,3.
Здорово. Очень понравилось. Спасибо.
Но есть все-таки вопрос по надежности крепления винта с осью двигателя.
Как это сейчас устроено?
На вал двигателя надет внатяг разогретый обрезок трубочки от чупа-чупса. На него на суперклей обрезок компрессорного шланга и в него на суперклей вкручен винт. Колхоз конечно, зато бюджетно и просто. Сотня проходов показала вполне достаточную надежность.
Есть проблема, которую пока не знаю как решить - залипание поршня в корпусе шприца после суток простоя. Это болезнь всех дозаторов на базе шприцев с резиновыми поршнями, но в данной конструкции ввиду небольшого момента сил двигателя это особенно критично. Можно конечно подавать удо несколько раз в сутки небольшими дозами. Возможно нужно заменить шприцы на другие (стеклянные). Пока думаю, к сожалению в конце года много работы, так что решение задачи отодвигается.
залипание поршня в корпусе шприца после суток простоя
Может все-таки силиконовая смазка поможет. Не пробовал?
Пробовал. Густой силиконовой смазки в продаже временно не оказалось, купил жидкое силиконовое масло ПМС-5 (10мл). Попробовал смазать поршень шприца (не в дозаторе конечно), получилось еще хуже - трение скольжения уменьшилось, а вот трение покоя, которое и нужно уменьшить, наоборот увеличилось очень сильно. Увы не прокатило. Так что на счет смазки оптимизма нет. Конечно подавать удо 10 раз в сутки заведомо рабочее решение, но хотелось бы...
В соседней ветке Автодозатор Жидких Удобрений. Регулируемый http://www.aquaforum.ua/showthread.php?t=62341&page=20 такая же проблема: Сейчас думаю как устранить баг с прихватыванием поршней ( первоночальное большое сопротивление до срыва с места) после простоя дозатора между циклами, бывает так сильно прихватываются что движок идёт на реверс, пробовал силиконовым маслом смазать поршеньки но особого эфекта не наблюдаю. Есть какие небудь идеи ?
Решений не предложено.
Xимик_UA
24.12.2011, 10:51
BelkinS, В нижнем положении (набраный шприц) прихватывает так же как в верхнем(пустой шприц)?
Да, и верхнем и в нижнем одинаково, специально проверял. При тестировании насухую (без растворов) залипания нет. Залипает именно когда поршни влажные, хоть чистая вода, хоть солевые растворы. По-видимому нужен просто гидрофобный поршень, чтобы жидкость не проникала между поршнем и корпусом. Силикон гидрофобный материал, но он сам "прихватывает" поршень. Тефлоновый (фторопластовый) поршень наверное подойдет, но это уже не бюджетное решение.
BelkinS, В нижнем положении (набраный шприц) прихватывает так же как в верхнем(пустой шприц)? Прилипание в обоих положениях одинаково.
При тестировании насухую (без растворов) залипания нет Проверял на нулёвых шприцах всё равно прихват есть и они тоже идут уже смазаны, без смазки если вытереть вобще туго идут. Прихват я считаю возникает из за молекулярного притяжения резины с полипропиленовым корпусом шпица при вытеснении плёнки смазки поршнем. Менял вязкость смазки где-то в 2 раза на болие густую эфект был но не большой надо искать селиконовую смазку не жидкую а пластическую типа литола 24 или фиола может с ней что-то выгорит.
Хотя у меня мощьности движка хватает чтоб сорвать с мёртвой точки обновременно 2 шприца, что пока достаточно для нормальной работы дозатора, на данный момент задействовано 3 шприца из 4 . В твоём случае винтовая пара может развивать тоже не хилые усилия а для защиты движка от больших пусковых токов можно сделать небольшой люфт на коромысле крепления шприцов, 1 мм будет достаточно для разгона движка.
Badyoruy
25.12.2011, 22:13
BelkinS, а перемикачі від мишки працюють на вимикання, чи на вмикання?
BelkinS, а перемикачі від мишки працюють на вимикання, чи на вмикання?
Авжеш!
Badyoruy
25.12.2011, 22:24
harn, не зрозумів
Авжеш!
в самій мишці вони при натискані: замикають коло чи розмикають коло?
В дозаторі перемикач повинен розмикати коло.
Badyoruy
26.12.2011, 11:30
то як зробити щоб перемикач з мишки, при натискані розмикав коло, а не закмикав?????????, (або я конкретно плугую :confused:).
1. При сработке таймера срабатывает реле К1 и на двигатель подается напряжение обратной полярности через замкнутый концевик S2. Поршни двигаются вниз, набирая растворы из бутылок. Когда штоки доходят до крайнего нижнего положения размыкается концевой выключатель S2, выключая двигатель.
В дозаторі перемикач повинен розмикати коло, якщо я правильно зрозумів.
Badyoruy,
В компьютерных мышах контакты микропереключателя работают на замыкание - используется средний и крайний контакты. В дозаторе - на размыкание, используются два крайних контакта переключателя.
Удобнее использовать микропереключатель не из мыши, а купить с металлической планкой-рычажком, как на фото.
Прошу прощения если неправильно понял вопрос, украинским увы не владею.
Badyoruy, у вас в городе есть радио рынок или чтото подобное где продают радио детали и прочую технику? , поищите там я себе недавно брал микрик на дозатор, японский достался всего за 3 грн
BelkinS, как раз я такой имел в виду.
В общем-то в компьютерных мышках (по крайней мере в той куче которую я разбирал) стоят такие же микрики типа МП-7 и по габаритам точно одинаковые, только с неустановленным металлическим рычажком (даже дырочки под рычажок у них есть). И контакты внутри тоже такие же. Так что если лень ехать в радиомагазин, то можно и их использовать, главное обеспечить надежное срабатывание - пимпочка-то у них маленькая. :)
Badyoruy
26.12.2011, 12:23
BelkinS, я что-то не обратил внимания что Вы из России, спасибо за разъяснение, особенно про ножки (подключение ножек) даже не догадывался о таком, а то я (українською) шпарю. Поняли меня првильно, всё верно.
harn, Ринок у нас є і магазини радіодеталей і всякого там причандалля, от в цьому і питання все полягало що при підключені різних ніжок виходить вмикання а на інших вимикання (не ведал я сего) того і багато питань дивних опублікував тут.
Всё таки купить новые переключатели лутше, так как старые мышки по тому и выбрасывают что переключатели преодолели свой ресурс и работают через раз.
Ринок у нас є і магазини радіодеталей і всякого там причандалля, от в цьому і питання все полягало що при підключені різних ніжок виходить вмикання а на інших вимикання (не ведал я сего) того і багато питань дивних опублікував тут. Ото і добре беріть мікрік з 3 ножками, перевірити як працюють в різних положеннях то не проблема достатьньо знайти общий контакт і від ного тестером чи лампочкою з батарейкою знайти, нормально замкнутий контакт а другий буде нормально розєднаний. Може на самом мікріке буде невеличка схемка в мене так і було, японці все урахували.
colinmcrae
05.02.2012, 20:04
Скажите пожалуйста можно заменить реле на 220 вольт (модель HLS-4453(18F) ) с двумя группами переключающих контактов на вот такое http://www.e-voron.dp.ua/catalog/011295 или такое http://www.e-voron.dp.ua/catalog/011296 или на другое. Дайте или нарисуйте пожалуйста полную схему подключения каждого контакта схемы всего дозатора (кроме той которая изложена выше), особенно интересует подключение реле, а то я в електрике польный ноль.
colinmcrae, Да можно такие реле, в первом по ссылке три группы переключающих контактов, во втором - четыре. Используйте только две группы, схема из поста 1 или 24. Схема полная. Как ее нарисовать еще понятнее не знаю. К1.1 и К1.2 это две группы переключающих контактов реле. К1 - катушка реле. S1 и S2 - микропереключатели. Корпуса реле прозрачные, так что видно где у него какие контакты, разобраться не сложно.
colinmcrae
06.02.2012, 09:21
Спасибо!! Постараюсь найти такие реле во Львове
colinmcrae
06.02.2012, 10:14
А можно использовать реле такого принципа но на 12 вольт?(сложно найти во Львове на 220В). Запитка будет через блок питания на 12 воль и таймер
colinmcrae
06.02.2012, 17:22
Ещё одна просьба к автору. Напишы пожалуйста всё что написано на реле а то незнаю какое брать. На 12 вольт есть много, но я незнаю характеристики твоего.
HLS-4453(18F)
Вот это и написано. Но это на 220 вольт. На 12 вольт я не использовал, но можно любое реле на 12 вольт или на 5-6 вольт (в зависимости от того какой для него будет блок питания). Главное чтобы было не меньше двух групп переключающих контактов.
colinmcrae
07.02.2012, 19:05
Автор извени что задаю тупые вопросы но скажи пожалуйста такое: есть ли постоянное соединение между контактими 1-2,3-4,5-6 не зависимо от того включено реле или нет. Хочу проверить правильное реле мне продали или нет. У моего выше указаные контакты всегда соедены(тоесть если проверять тестером который включен на прозвон, тестер всегда звенить когдя я один конец провода от тестера соединаю с контактом 1 а второй с контактом 2.И так же само с остальными контактами) независимо от того включено реле или нет.
colinmcrae
07.02.2012, 19:25
И вопрос второй. К камим контактам подключены контакты обозначены на рис. ниже. Извини за мою тупость в електрике
Хочу проверить правильное реле мне продали или нет.
Поищите в интернете цоколевку Вашего реле (раз с прозвонкой у Вас сложности), тогда разберетесь что куда подключать. У моего такая цоколевка:
vBulletin версії 3.8.7, © 2000-2025, Jelsoft Enterprises Ltd.
Переклад: © Віталій Стопчанський, 2004-2010