Шатунный механизм на ручную водяную колонку

Как сделать самодельный ручной насос для воды или качалку для скважины своими руками

«Потому что без воды — ни туды и ни сюды», — поет водовоз в известном советском фильме. Сегодня технических средств доставки живительной жидкости, конечно, стало больше, при этом потребность в ней не стала меньше. Зачастую добывать воду для людей, животных и растений приходится, буквально, своими руками по причине отсутствия электроэнергии, дороговизны оборудования, его сезонного использования и желания сделать это самому.

Виды самодельных водяных насосов по назначению

Зачастую своими руками делают механические ручные насосы для подачи воды из скважины. Серьезные конструкции из металла позволяют ее поднимать с глубины 20 и более метров. Похожие изделия из пластиковых канализационных труб помогут достать воду с глубины в несколько метров. Рассмотрим чертежи, фото и обсудим принципы создания нескольких реальных и полезных конструкций.

Схема работы традиционного ручного насоса для скважины

В свое время самодельные водяные насосы такого типа можно было обнаружить едва ли ни в каждом деревенском дворе. Они устанавливались как на колодцах, так и на скважинах для полива огорода без применения электричества.

В прошлом для изготовления таких агрегатов обычно использовалась гильза от тракторного двигателя. Сегодня можно встретить изделия с корпусами из нержавейки или пластика.

Независимо от внешнего вида подобные агрегаты имеют стандартный набор рабочих элементов. Основной из них – поршень, он поднимает воду из трубы и подает ее к изливу. К поршню крепится шток, второй конец которого имеет подвижное соединение с рычагом, а тот, в свою очередь, является рукояткой. Для рычага предусмотрен упор с осью вращения в месте их соединения.

Поднимающий воду поршень снабжен клапаном, который состоит из отверстий в корпусе и размещенного сверху диска из резины. При движении поршня вверх резина перекрывает отверстия в его корпусе, и вода поднимается вместе с поршнем. При движении штока вниз давление воды отгибает резину, жидкость проходит через отверстия и накапливается над поршнем. Для того, чтобы вода не уходила в скважину при опускании поршня, предусмотрен нижний клапан.

Работу устройства описывает приведенная схема. При первом движении штока вверх в трубе скважины создается разряжение, вода поднимается вверх и открывает нижний клапан. Как только рычаг замирает в верхней точке, нижний клапан перекрывается давлением воды. Теперь поршень опускается вниз, его клапан открывается, и вода собирается над поршнем. Далее шток снова поднимается вверх, клапан на поршне закрывается, и вода попадает в излив, а в рабочий цилиндр через нижний клапан засасывается новая порция жидкости.

Практические чертежи и фото качалки для полива огорода

Насосы для скважины, изготовленные своими руками, могут иметь разный и вполне изящный вид. Их размеры определяют производительность агрегата. Так, внутренний диаметр рабочего цилиндра обычно составляет от 50 до 100 мм.

Мне приходилось поливать таким насосом огород у дедушки. На практике засосать воду удается при неоднократных движениях ручки, причем с небольшой глубины, так как в начале работы агрегата вместо воды приходится качать воздух. В этом случае клапаны работают неэффективно, а уплотнение поршня пропускает воздух при высоком разряжении в трубе скважины.

По этой причине в начале работы в камеру насоса сверху заливают воду, а при глубине скважины порядка 20 м или изношенных клапанах ее приходится добавлять один–два раза во время закачки.

Практическая конструкция ручного насоса представлена на чертеже. Некоторые дополнения для стандартной конструкции:

  • Ручка изготовлена из стальной трубы диаметром 25-32 мм. Ее верхний конец сплющен для удобства соединения со штоком. Обе оси вращения рычага – болт диаметром 10 — 12 мм с шайбами и гайками.
  • Шток – стальной пруток диаметром 12-14 мм. В его нижней части необходима резьба для крепления к поршню. Шток фиксируется к клапану между двумя гайками с шайбами.
  • Поршень – стальной диск толщиной 4-10 мм, в зависимости от диаметра цилиндра. В нем сверлится ряд отверстий диаметром 10-15 мм. Поршень несколько меньше цилиндра по диаметру.
  • Уплотнение верхнего клапана – плоская резина толщиной 4 мм. В худшем случае можно использовать камеру грузовика.
  • Цилиндр – гладкая изнутри труба диаметром 50-100 мм. Хорошо подходит гильза от ДВС.
  • Нижний клапан изготовлен из той же резины толщиной 4 мм. В отверстие по центру диска вставляется болт с гайками и шайбами. Верхняя шайба примерно соответствует по диаметру размеру трубы скважины, что способствует высокому качеству уплотнения. Резинка крепится сбоку к основанию цилиндра. В настоящее время нижний клапан можно заменить стандартным обратным клапаном, который легко приобрести в магазине сантехники. Из него извлекают пружину для облегчения срабатывания.
  • Верхняя крышка зачастую отсутствует, так как для закачки из глубокой скважины приходится заливать воду в насос.

В идеале все детали насоса следует изготовить из нержавеющей стали, что обеспечит чистую воду и долговременную работу агрегата. При этом для сборки приведенной конструкции не обойтись без сварки. Приведенный эскиз имеет полезные дополнения конструкции и размеров самодельного насоса.

Для монтажа агрегата над скважиной необходима станина, которую удобно сварить из уголка сечением 45х45 мм. Для забора воды из скважины в нее опускается специальная труба с отверстиями на боковых поверхностях для предотвращения заиливания.

На фото представлен один из вариантов ручного насоса в разобранном виде. Рабочий цилиндр изготовлен из гильзы двигателя трактора МТЗ диаметром 110 мм. Верхняя часть – из стальной трубы диаметром 133мм. Подойдет и гильза от грузовика ЗИЛ-130, ее внутренний диаметр 100 мм. Поршень вырезан из ленты транспортера толщиной 15 мм и усилен снизу стальной шайбой большого диаметра. Чтобы не варить гильзу, а также обеспечить легкий доступ для ремонта, конструкция собирается на шпильках диаметром 8-10 мм, приваренных к верхней трубе.

В качестве цилиндра насоса самодельщики находят самые разные детали, в том числе возможно использование корпуса огнетушителя. Ниже следует видео, в котором представлен такой вариант агрегата.

Как сделать поршневой насос для воды с корпусом из пластиковой трубы

Корпус ручного насоса реально сделать из пластиковой трубы, а клапаны можно использовать готовые, которые легко приобрести в магазине сантехники. Работает такой агрегат по следующей схеме. При опускании рычага вниз в цилиндре создается разряжение, и вода заполняет камеру через всасывающий клапан, а при поднятии ручки вверх поршень выдавливает воду из цилиндра через выпускной клапан в излив.

Рассмотрим порядок изготовления водяного насоса в соответствии с иллюстрациями:

  1. Верхняя и нижняя крышки представляют из себя диск из стали толщиной 4 мм с кольцом высотой 30 мм из полосы толщиной 3 мм. В нижней крышке сверлятся два отверстия диаметром 20 мм.
  2. К отверстию для подачи воды варится дюймовый отвод и резьба.
  3. К отверстию для излива воды варятся два дюймовых отвода и резьба.
  4. Крышки соответствуют по размеру трубе. В данном случае используется отрезок пластиковой трубы диаметром 125 мм и высотой 300 мм.
  5. Нижняя крышка приварена к основанию на трубах сечением 20х20 мм. Основание сварено из труб сечением 20х40 мм.
  6. На отводы наворачиваются два обратных клапана. Во всасывающий клапан заворачивается переходник для шланга. В выпускной клапан закручивается излив, сваренный из резьбы и двух отводов.
  7. В нижнюю крышку закладывается уплотнительное резиновое кольцо.
  8. К верхней крышке приварены кронштейны крепления подвижной опоры.
  9. На верхней крышке также имеется отверстие для штока и две втулки для шпилек.
  10. Подвижная опора изготовлена из трубы сечением 20х20 мм и крепится к крышке и ручке через оси, изготовленные из болтов диаметром 8 мм. Ручка изготовлена из тубы сечением 20х40 мм.
  11. Шток клапана изготовлен из прутка диаметром 16 мм и имеет на одном конце резьбу 12 мм для крепления клапана, а к другому концу приварена проушина для соединения с рычагом. Сам клапан состоит из трех слоев резины от автошины, которые зажаты между двумя стальными дисками с помощью гаек с шайбами.
  12. Цилиндр из пластиковой трубы устанавливается на нижнюю крышку через уплотнительное кольцо, а на нее монтируется верхняя крышка через такое же уплотнение. Конструкция стягивается двумя шпильками М10 с гайками и шайбами.
  13. Далее монтируется подвижная опора и рычаг. Опора рычага в данной конструкции должна иметь возможность наклоняться, так как шток находится в вертикальном положении независимо от положения ручки.
  14. Насос готов, и можно приступать к испытаниям. Агрегат такой конструкции позволит поднимать воду с глубины в несколько метров. Возможные вопросы поможет разрешить следующий видеоролик.

Самодельный насос из канализационных труб своими руками

Не у каждого есть возможность сделать водяной насос из металла с использованием сварочного аппарата. При этом реально собрать устройство из недорогих канализационных труб. Такой агрегат поднимет воду с глубины до 3 м. При этом воде не грозит ржавчина, как в случае применения устройства из черного металла.

Металлические детали в конструкции все же имеются, но сварка при этом не применяется. Рычаг устройства изготовлен из профильной трубы сечением 20х40 мм, подвижная опора из прутка диаметром 12 мм. Опора крепится снизу болтом к металлическому хомуту на корпусе устройства. Для упрочнения конструкции рядом установлено еще два стандартных хомута. Ручка соединяется со штоком поршня и опорой с помощью металлических пластин толщиной 2 мм и винтов диаметром 6-8 мм.

Рабочий цилиндр устройства – труба диаметром 100 мм и длиной 500 мм. Сверху в нее вставляется тройник 100х50х100 мм. В свою очередь. он закрывается крышкой, в которой проделано отверстие и вклеена горловина трубы диаметром 32 мм в качестве направляющей для штока.

Шток поршня имеет ряд отверстий для прохода воды. В нижней части штока крепится стандартный обратный клапан, из которого извлечена пружина для облегчения срабатывания. В клапан заворачивается пустотелая латунная гайка, на которой крепится поршень. Поршень изготовлен из толстого пластика и уплотнен прокладкой из силикона. Снизу на корпус надевается пластиковая муфта диаметром 100 мм, в нее вставляется заглушка с отверстием под 50-ю трубу.

В отверстие устанавливается переходник 50 на 32, к которому подключается подающая труба.Устройство закрепляется на горловине скважины с применением подходящих для конкретной ситуации элементов.

Несколько движений рычагом то вниз, то вверх, откачиваем воздух и… Урааа! Пошла вода! Возможно, у Вас остались вопросы, тогда можно изучить следующее видео.

Ручной насос для воды своими руками: обзор лучших самоделок

  • Назначение ручных моделей
  • Виды приборов для перекачки воды
  • Популярные насосы кустарного производства
  • Поршневой аппарат из обсадной трубы
  • Штоковый насос для скважины
  • Разборная модель для летнего сезона
  • Менее популярные ручные модификации

Лучшим решением для дачи является установка ручного насоса, который можно изготовить собственными силами. Выбрать оптимальный вариант и установить механическую помпу кустарного производства в собственной скважине может даже начинающий мастер.

Назначение ручных моделей

Механический насос служит для подачи воды из любой глубины водоисточника на поверхность под давлением и приводится в действие физической силой при нажатии на рукоятку. Устройство отличается небольшой продуктивностью по сравнению с дорогостоящими электрическими системами, поэтому его используют при низких объемах водопотребления и при отсутствии света.

Эксплуатация скважинной помпы более всего выгодна дачникам. В частных домах постоянного проживания при регулярном энергоснабжении ручной механизм нужен как дополнение к автоматическому, например, при сбоях в работе электричества или поломке основной системы. В садовых домиках периодического проживания ручные приспособления выполняют главную роль водоподачи.

Виды приборов для перекачки воды

Механические насосные устройства подразделяются на:

  1. Мембранные.
  2. Крыльчатые.
  3. Поршневые.
  4. Штанговые.

Популярные насосы кустарного производства

Процесс изготовления ручного насоса для скважины своими руками несложный. При разработке учитывают такие факторы, как:

  1. Глубина источника. Поршневые агрегаты применяют в неглубоких колодцах на 3-6 м. Если глубина свыше 10 м, устанавливают штоковые глубинные приборы.
  2. Диаметр скважины. Для монтажа ручной помпы внутреннее сечение эксплуатационной трубы должно быть более 4 дюймов (106 мм), иначе возникнут проблемы при установке оборудования.
  3. Способ установки. Модель выбирают с учетом возможности перемещения устройства с одного места на другое.
  4. Период пользования. Для постоянной работы подходит металлический или чугунный корпус, он прослужит долго, не трескается, не боится температурных перепадов и влажности. Для подачи воды в летнюю пору можно установить дешевый вариант из пластика.
Читайте также  Водяная насосная станция для частного дома

Поршневой аппарат из обсадной трубы

Большим спросом у дачников пользуются поршневые устройства. Внутри металлического каркаса на штоке, шарнирно соединенном с коромыслом, размещен поршень. На него действует физическая сила, которая передвигает деталь равномерно вверх и вниз. Специальные отверстия, или обратные клапаны, предотвращают отток жидкости в источник.

Внизу конструкции прикреплен входной шланг, спускающийся до первого водоносного слоя, посередине приварена выводная труба. При нажатии на рычаг надпоршневое пространство быстро заполняется водой, при поднятии рукоятки жидкость вытесняется через входное отверстие.

Мастера-любители изготавливают самоделки поршневого типа из металла или пластика, например из фрагмента обсадной колонны. Для насоса подходит также старая цилиндрическая труба, внутреннюю поверхность которой предварительно протачивают на станке для устранения неровностей.

  • диаметр трубы — 125 мм;
  • длина — 300 мм.

Чтобы выполнить раскрой металлических элементов, пользуются циркулярной электропилой. Для соединения стальных заготовок необходимо сварочное оборудование и навыки сварщика.

Рабочий процесс подразделяется на несколько этапов:

  1. Подготовка материала.
  2. Изготовление корпуса.
  3. Вырезание крышек.
  4. Изготовление обратных клапанов.
  5. Монтаж поршня.
  6. Установка входной трубы.
  7. Приваривание выводящего патрубка.
  8. Фиксация насоса.

Крышки вырезают из толстых пластмассовых или металлических листов, в верхней детали делают отверстие для установки штока, к нижней крепится клапан. Клапаны лучше выбирать резиновые, затем их фиксируют клепкой. Поршень можно изготовить из любого материала, подходит как дерево, так металл или пластик. При монтаже между стенками каркаса оставляют наименьший зазор для резинового уплотнительного кольца.

С 2 сторон конструкцию закрывают крышками, с боковой стороны изделия приваривают выводящий патрубок. В качестве входной трубы берут резиновые шланги, армированные стальной пружиной. Для удобства эксплуатации необходимо прикрепить к штоку ручку из алюминиевой или дюралевой трубки. На завершающем этапе изготовленное оборудование фиксируют на фланцевой площадке.

Штоковый насос для скважины

Штоковые, или шланговые, помпы эксплуатируют при глубине водного зеркала более 10 м. Рабочий механизм находится в штанге, опущенной в водоем, поэтому жидкость можно подавать с 30 м. Поршень располагается на длинном штоке и перемещается под действием ручки. Вода втягивается и поднимается, клапан открывается и запускает жидкость в водопровод. При каждом ходе происходит наполнение водяного столба, затем порционно вода выливается наружу через выходной патрубок.

К недостаткам шлангового механизма относят его громоздкость и высокую стоимость обслуживания, поэтому дачники шланговый насос делают реже.

Некоторые умельцы изготавливают водокачку из старого углекислотного огнетушителя объемом 5 л с толщиной стенок 5 мм. Модель отличается надежностью, большой прочностью и производительностью. Дно конструкции мастера вырезают, к станине присоединяют уголки 35 мм. В качестве основания они берут металлический лист 77х310х240 мм, приваривают к нижней части 4 ножки, сверху — корпус огнетушителя и стойку для рычага.

Для заливки воды приваривается патрубок с заглушкой на резьбе из стальной трубы с резьбовым переходником, для водозабора — снизу второй сгон с резьбой 3/4 для дальнейшего присоединения шланга. В качестве штока используют стальной стержень диаметром 14 мм. Для переноски агрегата к корпусу с обеих сторон прикрепляют изогнутые ручки. Насос обрабатывают антикоррозионной грунтовкой и красят.

Разборная модель для летнего сезона

Для неглубоких скважин специалисты делают разборные варианты из пластиковых труб. Фильтр и обратный клапан металлические.

Насос обладает достоинствами:

  • простая установка;
  • легкий вес;
  • экономичность;
  • быстрая разборка;
  • недорогая стоимость деталей.

Эксплуатировать устройство можно только летом.

Чтобы собрать пластиковую помпу, нужно выполнить такие действия:

  1. К гибкой полипропиленовой трубе диаметром 20 мм прикручивают фторопластовый поршень и клапанный механизм.
  2. Вставляют внутрь эксплуатационной трубы диаметром 50 мм.
  3. С одной стороны прикрывают насадкой с фильтром, с противоположной — присоединяют тройник и ручку.

Если взять рукоятку руками, двигать трубу вверх и вниз по аналогии с подкачкой шин велосипеда, происходит равномерная подача воды из скважины.

Менее популярные ручные модификации

На садовых участках можно увидеть самодельное устройство из велосипеда, деревянные насосы или сооружения из гильзы, велосипедного колеса и подставки в виде рамки, а также оборудование с мембраной, изготовленной из простого вантуза. Начинающий мастер на базе готовых решений может разработать индивидуальную водокачку, при желании усовершенствовать ее, модернизировать, при этом сэкономить средства на покупку готового насоса.

Ручной насос для скважины своими руками: порядок действий при изготовлении самодельной модели

Скважинные насосы, ручного типа выпускаются сегодня многими компаниями и в самых разнообразных исполнениях.

Но тратиться на покупку подобного устройства вовсе не обязательно – в нем нет ничего такого, что было бы недоступно для самостоятельного изготовления.

В смысле дизайна, конечно, самодельный вариант будет слегка проигрывать покупному, но в условиях дачного участка этот недостаток критическим не является.

Итак, давайте рассмотрим, как можно сделать ручной насос для скважины своими руками, и какие подручные изделия и материалы для этого можно использовать.

Разновидности ручных водяных насосов для скважин

Ручные скважинные насосы могут иметь различное устройство нагнетательного механизма. Вот какие виды существуют на сегодняшний день:

  1. Крыльчатые: в рабочей камере этого насоса установлена крыльчатка — колесо с лопастями, которое пользователь вращает при помощи рукоятки. Лопатки заставляют находящуюся в рабочей камере жидкость двигаться по круговой траектории, вследствие чего она под действием центробежной силы устремляется в выпускное отверстие.
  2. Поршневые: по своему устройству такой насос напоминает велосипедный, только в его поршне установлен обратный клапан. Создавая разрежение, устройство может втягивать воду с некоторой глубины.
  3. Штанговые: такой насос почти не отличается от поршневого, только поршень в нем двигается не по всей гильзе, а лишь по нижней ее части. Подавая в гильзу с каждым циклом все новые порции воды, поршень постепенно заполняет ее всю и жидкость в конце концов начинает выливаться из расположенного вверху выпускного отверстия. Чтобы во время холостого хода вода не возвращалась в скважину, в гильзе сразу над наивысшей точкой хода поршня устанавливается обратный клапан. Насосы этого типа позволяют поднимать воду с глубин до 30 м.
  4. Мембранные: нагнетание жидкости в мембранном насосе происходит, как и в поршневом, за счет изменения объема рабочей камеры. Но каких-либо трущихся друг о друга элементов в этой камере нет – ее объем меняется путем изменения формы эластичной мембраны, которую приводит в движение пользователь.

Устройство ручного насоса

Устройство самодельного поршневого насоса для скважин

Насос поршневого типа наиболее прост в изготовлении. Его рабочий механизм уже был описан, осталось уточнить пару деталей:

  1. В воду следует опускать не корпус-гильзу, а присоединенный к ее нижней части всасывающий шланг.
  2. Шток следует прикрепить к рычагу – тогда поднимать поршень будет легче.
  3. Между выходным патрубком и водопроводной трубой нужно установить запорный вентиль или обратный клапан, который воспрепятствует истечению жидкости из трубы обратно в насос во время его простоя.

Устройство самодельного поршневого насоса для скважин

Вот примерный порядок действий мастера:

Изготавливается корпус

В качестве заготовки используется труба длиной 600 – 800 мм с внутренним диаметром 80 мм, внутренняя поверхность которой должна быть как можно более гладкой. Идеальный вариант – цилиндр от двигателя внутреннего сгорания или гидроцилиндр. Если же применяется обычная труба, изнутри ее следует обработать шабером.

Сбоку в верхней части корпуса следует прорезать отверстие и приварить выпускной патрубок.

Погружной насос нужно выбирать особенно придирчиво. Насос Водолей — технические характеристики и оценка качества, читайте далее.

Порядок постройки декоративного колодца своими руками смотрите по ссылке.

Все о ремонте погружных насосов своими руками вы можете почитать в этой публикации.

Изготовление крышек

Крышки можно делать из любого доступного материала – стального проката, пластика и даже дерева.

Последний вариант является самым простым и вместе с тем эффективным: напитавшись влагой, древесина разбухает и благодаря этому надежно фиксируется в трубе.

Лучше всего делать крышки из лиственницы или дуба.

В той из них, которая будет устанавливаться в верхней части насоса, нужно высверлить отверстие под шток; в нижнюю – устанавливаем обратный клапан.

Изготовление поршня

Поршень, как и крышки, можно делать из чего угодно. Важно, чтобы он имел круглую форму и был оснащен кольцевидным уплотнителем из резины. В корпусе поршень должен двигаться достаточно плотно, но без чрезмерного сопротивления.

К центру данной детали следует прикрепить шток, воспользовавшись для этого шпилькой.

Труба всаса

В начале работы насос создает во всасывающей трубе разрежение, поэтому она должна быть достаточно жесткой, чтобы противостоять сжатию силой атмосферного давления. Этому условию удовлетворяют металлические и пластиковые трубы.

Простые ручные насосы

Обратные клапаны

Производительность и КПД насоса зависят от герметичности обратных клапанов. Самый простой вариант – мембранный или лепестковый клапан. Он представляет собой плотно устанавливаемый в корпус насоса диск с проделанным в нем отверстием, которое закрывается зафиксированным с одной стороны куском резины. Когда вода движется в «правильном» направлении, она отгибает резину и беспрепятственно течет через клапан.

Скважина с ручным насосом на дачном участке

В случае противотока резина прижмется к отверстию и путь воде будет закрыт. Аналогичный клапан необходимо вмонтировать в поршень.

Сборка насоса

Поршень со штоком устанавливается в корпус, который после этого закрывается крышками. Остается подсоединить к штоку рычаг, а снизу к корпусу – трубу всаса.

Чтобы насосом было удобнее пользоваться, установите на рычаг пружину, возвращающую его в исходное положение.

Чертеж ручного насоса

На приведенной схеме показано устройство насоса. Как видно, оно является довольно простым.

Насос ручной — чертеж

Принцип действия и устройство водяного насоса

Если источником воды служит не скважина, а водоем, то тратить собственные силы на приведение насоса в действие вовсе не обязательно. Можно сделать водяной насос – и воду будут качать силы природы.

  1. На берегу устанавливается стойка с кронштейном, так чтобы последний оказался над водой.
  2. Далее нужно взять отрезок гофрированной трубы и установить в каждом из ее торцов по обратному клапану, так чтобы они открывались в одном направлении.
  3. Выпускной конец трубы крепится на кронштейне, а впускной – привязывается к плавающему в водоеме бревну или другому поплавку, чтобы он погрузился под воду.

Остается присоединить к выпускному концу гофры водопровод – и насос готов. Бревно будет покачиваться на волнах, заставляя гофру растягиваться и сжиматься. При растягивании в нее будет засасываться из водоема вода, а при сжатии – эта вода будет выталкиваться через выпускной торец, закрепленный на кронштейне.

Если электричество на участке недоступно, то добывать воду из скважины придется ручным способом. Ручной насос для воды своими руками — советы по изготовлению простейших конструкций.

Обзор моделей септиков Крот вы можете посмотреть в этой статье.

Как сделать ручной насос для скважины своими руками?

Еще один ручной скважинный насос – мембранный — можно изготовить на базе тормозной камеры. В ней нужно оставить только одно отверстие, остальные закупориваются. С противоположной стороны от оставшегося открытым отверстия необходимо проделать несколько отверстий, в которых при помощи эпоксидной смолы будут установлены обратные клапаны.

Читайте также  Водяная станция работает но не качает воду

Клапаны делают из толстостенной медной трубки. На одном конце ее внутренний диаметр увеличивают при помощи сверла, после чего сюда помещают шарик. Его диаметр должен быть равным увеличенному (рассверленному) диаметру трубки, вследствие чего узкая часть трубки окажется закупоренной. Затем к рассверленному торцу трубки припаивают отрезок проволоки, так чтобы он не дал шарику выпасть – и клапан готов.

Насос ручной для поднятия воды

Еще один клапан делают так же, только к проволоке припаивают пружину, которая будет удерживать шарик в закрытом состоянии – получится нормально закрытый обратный клапан.

Остается установить в камеру клапаны и приклеить к ней круглую резиновую мембрану, вырезанную из автомобильной камеры. В центре мембраны гайками крепится шток, свободный конец которого выпускается в оставленное открытым отверстие тормозной камеры.

Видео на тему

Как сделать ручной насос для скважины своими руками?

Централизованная система водоснабжения на небольших дачных участках – большая роскошь. Именно поэтому на плечи их владельцев рано или поздно ложится проблема организации подачи воды.

Распространенная конструкция ручного насоса для скважины

При ограниченном бюджете наиболее рациональным способом решения вопроса считают бурение скважины и монтаж ручного насоса. Разберемся во всех тонкостях работы подобного оборудования, а также его изготовлении своими руками.

1 Эксплуатационные особенности ручных насосов

Водяной ручной насос для скважины – это специальное устройство для перекачивания жидкости на поверхность под давлением. Оборудование такого образца приводится в действие усилиями человека посредством нажатия на специальный рычажный механизм.

Эксплуатация ручных установок требует применения физической силы, поэтому их рационально использовать на участках с малой потребностью в воде.

Конечно, скорость работы и объемы поднятия жидкости насосом несравнима с автоматическими системами, но отсутствие бесперебойного источника электроэнергии вынуждает дачников все чаще внедрять именно этот формат устройств.
к меню ↑

1.1 Преимущества и недостатки

Ручной способ поднятия воды из скважины имеет ряд преимуществ и недостатков. К положительным моментам можно отнести:

  • Простота оборудования стала причиной его быстрого монтажа.
  • Установка системы возможна практически в любых условиях.
  • Экономия ресурсов – насос приводится в действие человеческими усилиями, не требуя подключения к электросети.
  • Устройство состоит из унифицированных узлов и частей, которые при необходимости подлежат замене – эта особенность позволяет максимально продлить срок службы установки.
  • Ручной насос стоит гораздо дешевле своих аналогов.
  • Вы экономите средства на введении оборудования в эксплуатацию, ведь процесс настолько прост, что не требует привлечения специалиста.

Ручной насос для скважины в металлическом корпусе

Недостатки использования ручного насоса исходят из особенностей его конструкции:

  • Потребность в приложении физической силы – перекачивание воды происходит только с нажатием на рычажный механизм.
  • Низкая производительность – насос показывает скромные результаты по объемам подачи жидкости в сравнении с автоматическими системами.

Несмотря на некоторые отрицательные моменты, ручные насосы для скважин пользуются высоким спросом, ведь порой это единственный способ обеспечить водоснабжение.
к меню ↑

1.2 Классификация ручных насосов

Насосы для выкачки воды из абиссинской или другой скважины выполняют одинаковую функцию, но при этом их устройство и принцип действия несколько отличаются между собой. В зависимости от указанных критериев оборудование с ручным механизмом классифицируют на две категории:

  • поршневые насосы;
  • штанговые насосы.

Ручные поршневые насосы используются в тех случаях, когда вода на участке расположена на небольшой глубине – до 10 м.

Принцип работы оборудования довольно прост. Устройство представляет собой металлический цилиндр, внутри которого размещается поршень. Под действием физической силы он поочередно перемещается вниз и вверх. Подъем рычага человеком приводит к вытеснению жидкости через входное отверстие, а опускание – к наполнению водой надпоршневого пространства.

Такое нехитрое приспособление не составит труда соорудить своими руками и монтировать на дачном участке.

Ручной насос для скважины на участке

Глубинный штанговый насос ручного воздействия представляет собой более сложный механизм, который предназначен для откачки воды с абиссинской скважины или любой другой глубиной 10-30 м. Его конструкция состоит из цилиндра, поршня и очень длинного штока, который под действием рычага запускает всю систему. Штанговый насос располагается непосредственно в скважине, при этом его шток погружается в водный слой на глубину около 1 м.

Чтобы разобраться, какой тип изделия подойдет непосредственно к вашим условиям эксплуатации, вам придется изучить основные критерии выбора оборудования.

2 Как выбрать ручной насос?

Выбор ручного насоса для перекачки жидкости будет зависеть от ряда факторов:

  • Глубина скважины.

Самый важный критерий при покупке оборудования или изготовлении его своими руками. Для подъема воды с небольшой глубины (до 10 м) можно использовать простые механизмы с поршневой системой. Если приходится перекачивать жидкость с абиссинской скважины глубиной 10-30 м, придется выбрать устройство со штанговой системой.

  • Диаметр скважины.

Специалисты рекомендуют бурить скважину диаметром свыше 4 дюймов — тогда для подачи воды с глубины подойдет любой насос с ручным рычагом.

  • Способ монтажа.

При подборе устройства нужно заранее продумать, есть ли необходимость в его дальнейшем перемещении на другой объект. Такая потребность часто возникает, когда для хозяйственных нужд жидкость берут из реки, а для питья – из колодца.

  • Период использования.

Основной элемент ручного насоса — поршень в трубе

В продаже существуют модели, предназначенные для круглогодичной эксплуатации, а также недорогие варианты с пластиковым корпусом для использования в летнее время.

Заранее предусмотрев каждую деталь, можно быть уверенным, что ручной насос для перекачки воды оправдает ожидания пользователя.
к меню ↑

2.1 Какие этапы изготовления и подключения ручного насоса?

Собрать ручной насос своими руками из подручных средств – задача посильная для каждого мужчины. Главное — четко следовать указанной инструкции:

  • Изготавливаем корпус.

Для корпуса самодельного насоса вам понадобится металлический цилиндр – это может быть кусок старой трубы либо ненужная гильза от дизельного двигателя. Длина отрезка должна быть порядка 60-80 см, а диаметр – свыше 8 см.

Для обеспечения качественной работы будущего оборудования, необходимо проточить внутреннюю поверхность трубы на станке. Избавив металл от неровности, вы облегчите усилия, которые потребуются для перекачки воды.

  • Вырезаем крышку.

Для ее изготовления можно использовать металл или пластик. В крышке следует обязательно сделать отверстие под шток. Когда конструкция готова, внутрь помещается поршень. После этого, дно закрывается точно такой же крышкой с клапаном. Сбоку приваривается труба для подачи воды.

  • Установка поршня.

Поршень может быть создан из дерева, пластика или металла, главное правило – он должен быть уплотнен резиновым кольцом. При установке этого конструкционного элемента необходимо оставить минимальный зазор между стенками корпуса, тогда вода не будет просачиваться.

  • Подсоединение входной трубы к скважине.

Элементы для создания ручного насоса своими руками

Входная труба, подающая внутрь устройства воду, должна быть прочной и выносливой. Чтобы обеспечить эти характеристики, подберите армированные шланги, жесткие пластиковые элементы или стальные трубы.

  • Монтаж клапанов.

Обратные клапаны – это специальные отверстия, которые созданы в корпусе поршня и нижней крышке металлического цилиндра. Именно они определяют производительность всей системы. Клапаны не дают возможности жидкости вернуться обратно во входящую трубу.

Для их создания можно использовать толстую резину, которая фиксируется на отверстии с помощью склёпок.

  • Декоративные работы.

Самодельный ручной насос должен иметь удобную ручку. Ее форма может быть любой, главное – надежно прикрепить элемент к штоку. Кроме того, сам насос необходимо зафиксировать на подготовленной площадке, используя фланец.

Проведя весь комплекс работ вышеуказанных работ, вы обеспечите бесперебойную подачу воды на собственном участке.
к меню ↑

Кривошипно-шатунный механизм (КШМ). Маятник Капицы

Данная статья является вводной теорией к занятию по робототехнике «Кривошипно-шатунный механизм из Lego EV3″

  1. Первые КШМ
  2. КШМ в паровых машинах
  3. КШМ в двигателях внутреннего сгорания
  4. Маятник Капицы

Первые КШМ

Первые упоминания об использовании кривошипно-шатунного механизма можно отнести ко временам Древнего Рима (примерно III век н.э.). Машина для распиливания каменных блоков передавала вращение от водяного колеса с помощью зубчатой передачи на кривошипно-шатунный механизм, который преобразовывал вращательное движение в возвратно-поступательное движение полотна пилы. Также такие устройства могли использоваться на древних лесопилках.

Схема водяного древнеримского распиловочного станка с КШМ

Большого распространения такие машины не получили – деревянные части из-за большого количества трущихся деталей быстро изнашивались и требовали частого ремонта, а рабский труд был намного дешевле и не требовал большой квалификации рабочих.

В XVI веке кривошипно-шатунный механизм появился на деревянных самопрялках. Самопрялка – это ручной станок для прядения нити из шерсти, состоящий из двух катушек. В самопрялке для скручивания нити использовался принцип ременной передачи. Раньше большую катушку приходилось раскручивать рукой. К самопрялке добавили педаль. Нажимая ногой на педаль, работник смог раскручивать катушку без использования рук. Этот механизм упростил работу и позволил за то же время производить больше пряжи. В данном устройстве возвратно-поступательное движение педали передавалось через деревянный шатун на кривошип и преобразовывалось во вращательное движение большой катушки (шкива).

Самопрялка с педалью и КШМ позволяла освободить руки и сделать работу более производительной

КШМ в паровых машинах

Начиная с начала XVIII века большую популярность среди изобретателей и ученых начинают получать паровые машины. Первый паровой двигатель для водяного насоса построил в 1705 году английский изобретатель Томас Ньюкомен для выкачивания воды из глубоких шахт.

Позднее устройство парового двигателя было усовершенствовано шотландским инженером и механиком Джеймсом Уаттом (1736-1819). Кстати, именно Джеймс Уатт ввел в оборот термин «лошадиная сила», а его именем назвали единицу мощности Ватт. Паровая машина Уатта получила сложную систему связанных тяг, а планетарная зубчатая передача преобразовывала возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение маховика (большого тяжелого колеса). Данная паровая машина стала универсальной, так как в отличие от машины Ньюкомена поршень имел рабочий ход в обе стороны. Машина Уатта получила широкое распространение на ткацких фабриках, в металлургии, при строительстве первых паровозов для железных дорог XVIII века.

Нужно сказать, что паровыми машинами занимались в те времена очень многие изобретатели. Так, в Российской Империи свою двухцилиндровую паровую машину изобрел инженер Иван Иванович Ползунов (1728-1766).

В XIX веке паровую машину Уатта упростили, заменив сложный планетарный механизм на кривошипно-шатунный механизм.

Паровая машина с кривошипно-шатунным механизмом Схема паровой машины с кривошипно-шатунным механизмом

Паровая машина с КШМ нашла широкое применение при строительстве первых автомобилей на паровой тяге и паровозов, перевозящих грузы по железной дороге.

Паровоз

КШМ в двигателях внутреннего сгорания

До этого мы рассматривали использование кривошипно-шатунного механизма в паровых двигателях. В паровом двигателе топливо сгорает в печи (вне цилиндра) и нагревает водяной котел, и уже водяной пар в цилиндре толкает поршень.

В двигателе внутреннего сгорания топливная смесь (воздух + газ, или воздух + бензин и т.д.) поджигается внутри цилиндра и продукты горения толкают поршень. Сокращенно такие двигатели называют ДВС.

Первый одноцилиндровый ДВС на газовом топливе построил в 1860 году в Париже французский изобретатель Жан Ленуар.

Двигатель внутреннего сгорания Жана Ленуара (внешне очень похож на паровую машину)

Однако широкое применение двигатели внутреннего сгорания нашли в конце XIX века после получения керосина и бензина из нефти. Появление жидкого топлива позволило создать экономичные двигатели небольшой массы, которые можно было использовать для привода транспортных машин.

В 1881-1885 гг. российский изобретатель Огнеслав Костович сконструировал и построил в России восьмицилиндровый двигатель мощностью 59 кВт.

Двигатель внутреннего сгорания Огнеслава Костовича

В 1897 г. немецким инженером Рудольфом Дизелем был спроектирован и построен первый двигатель с воспламенением от сжатия. Это был компрессорный двигатель, работающий на керосине, впрыскиваемом в цилиндр при помощи сжатого воздуха.

Читайте также  С каким шагом укладывать теплый водяной пол?

Рудольф Дизель и его двигатель внутреннего сгорания

Все эти ДВС имели схожие черты и использовали кривошипно-шатунный механизм для преобразования возвратно-поступательного движения поршня во вращательное движение коленвала.

Давайте посмотрим на схему устройства современного двигателя внутреннего сгорания.

Поршень совершает возвратно-поступательное движение вдоль цилиндра – он ходит вверх и вниз.

Шатун – деталь, связывающая кривошип и поршень.

Кривошип – условная деталь, которая связывает шатун с коленвалом.

Противовес снижает вибрации при вращении коленвала.

Блок цилиндров – корпус, в котором находятся цилиндры двигателя.

Поршневой палец – цилиндрическая деталь, ось вращения шатуна относительно поршня.

Коленвал (коленчатый вал) – ось вращения ступенчатой формы.

Верхняя мертвая точка – крайнее верхнее положение поршня, где меняется направление его движения.

Нижняя мертвая точка — крайнее нижнее положение поршня, где меняется направление его движения.

Ход поршня — расстояние между крайними положениями поршня. Равно удвоенному радиусу кривошипа.

Видео:

Литература:

Маятник Капицы

Обычный маятник, если перевернуть его кверху ногами, неустойчив. Для него крайне трудно найти верхнюю точку равновесия. Но если совершать быстрые вертикальные возвратно-поступательные колебания, то положение такого маятника становится устойчивым.

Петр Леонидович Капица

Советский академик и нобелевский лауреат по физике Петр Леонидович Капица (1894 — 1984) использовал модель маятника с вибрирующим подвесом для построения новой теории, которая описывала эффекты стабилизации тел или частиц. Работа Капицы по стабилизации маятника была опубликована в 1951 году, а сама модель получила название «маятник Капицы». Более того, было открыто новое направление в физике — вибрационная механика. Данная модель позволила наглядно показать возможности высокочастотной электромагнитной стабилизации пучка заряженных частиц в ускорителях.

Владимир Игоревич Арнольд

Другой советский математик и академик Владимир Игоревич Арнольд (1937-2010), который был заместителем Капицы, вспоминал его слова:

«Он (Капица — примечание) сказал: «Вот смотрите — когда придумывается какая-то физическая теория, то прежде всего надо сделать маленький какой-нибудь прибор, на котором его наглядно можно было-бы продемонстрировать кому угодно. Например, Будкер и Векслер хотят делать ускорители на очень сложной системе. Но я посмотрел, что уравнения, которые говорят об устойчивости этого пучка, означают, что если маятник перевернут кверху ногами, он обычно неустойчив, падает. Но если точка подвеса совершает быстрые вертикальные колебания, то он становится устойчивым. В то время как ускоритель стоит много миллионов, а этот маятник можно очень легко сделать. Я его сделал на базе швейной электрической машинки, он вот здесь стоит». Он нас отвел в соседнюю комнату и показал этот стоящий вертикально маятник на базе швейной машинки».

У математика Арнольда не было своей швейной машинки, и он огорчился. Но у него была электробритва «Нева», из которой и был собран перевернутый маятник. К сожалению, в первой конструкции маятник падал. Тогда Арнольд вывел формулу и увидел, что длина маятника не должна быть больше 12 сантиметров. Известный математик укоротил подвес до 11 сантиметров и все получилось.

Давайте посмотрим, какие силы действуют на «маятник Капицы». После прохождения верхней мертвой точки подвес маятника начинает тянуть грузик вниз. После прохождения нижней мертвой точки подвес толкает грузик вверх. Так как углы вежду векторами сил в верхней и нижней точке разные, то сумма их векторов дает силу, направленную к оси вертикальных колебаний маятника. Если эта сила больше силы тяжести, то верхнее положение маятника становится устойчивым.

А эта формула описывает взаимосвязь частоты вибраций подвеса, амплитуды колебаний и длины жесткого подвеса.

Ручной насос для воды из скважины – делаем сложный агрегат из подручных средств

Не каждый российский загородный дом оборудован таким же водоснабжением, как городские жилища, а потому в наших деревнях до сих пор пользуется популярностью ручной насос для воды (колонки или колодца), подающий артезианскую воду. Рассмотрим, какие их виды есть, а также узнаем, можно ли изготовить подобное устройство своими руками.

Виды насосов для воды из скважины

Прогресс не стоит на месте и наряду с ручными имеются еще и электрические насосы. Они также весьма популярны у людей, проживающих за городом, но и простое устройство, приводимое в действие мускульной силой, пока не сдает своих позиций. В чем секрет такой популярности и долголетия? Скорее всего, в невысокой цене и экономии электроэнергии. Сюда можно приплюсовать и независимость от внешних водопроводящих сетей, отсутствие какой-либо платы за обслуживание трубопровода.

Электрическое устройство для добычи воды

Виды насосов для колодца или скважины разделяют по принципам, которые лежат в основе их работы:

  • поршневые;
  • штанговые;
  • глубинные.

Суть поршневого устройства

Ручной насос для скважины косвенно знаком, наверное, любому с детства. Именно такие устройства применяются для того, чтобы накачивать велосипедные шины. Насосы, создающие наибольшее давление на выходе, вряд ли подойдут для подачи воды в резервуар колодца из глубоко расположенных скважин. Максимальное залегание грунтовых вод, при котором возможно применение ручного поршневого приспособления составляет 8 м, а высота самой колонки, устанавливаемой на поверхности, обычно составляет 70–100 см.

Ручной насос для скважины

Принцип ручного поршневого насоса заключается в следующем:

  1. В спокойном состоянии поршень находится в нижней части цилиндра, дисковый клапан закрыт, а расположенный на самом поршне другой клапан сдерживает жидкость от перетекания из верхней камеры в нижнюю часть насоса.
  2. Как только производится нажатие на рычаг, шток начинает тянуть поршень. Между ним, стенками и дном цилиндра образуется вакуумное пространство, в которое начинает поступать вода через отверстие, открывшееся после поднятия дискового клапана.
  3. Во время движения поршня вверх, расположенный на нем клапан закрыт, благодаря чему вода, находившаяся в верхней части колонки, поднимается до уровня выпускного крана и выливается через него наружу.
  4. Когда поршень достиг верхней точки, создавшееся разрежение начинает тянуть его вниз. При этом открывается поршневой клапан, пропускающий воду в верхнюю часть цилиндра.
  5. Под давлением воды сверху, поршень продолжает двигаться вниз, а дисковый клапан закрывается, препятствуя оттоку поступившей воды в скважину.

Особенность подобного насоса в том, что входной шланг должен быть обязательно жестким, а сама колонка установлена непосредственно над скважиной. Сами понимаете, что для владельцев дома это влечет определенные неудобства: не очень большое удовольствие ходить с ведром через весь участок, если залегание грунтовых вод не обнаружено возле дома.

Как работают штанговые агрегаты?

Этот ручной насос для скважины или колодца хоть и содержит принципы поршневого устройства, немного усовершенствован. И это открывает возможность перекачки жидкости с глубины, составляющей максимум 30 м. Особенность состоит в особой конструкции поршня, оборудованного специальной штангой (и название как раз происходит из-за этой модификации).

Штанговый агрегат для перекачки жидкости с глубины

Как всегда, усложнение конструкции ведет к уменьшению прочности. Основной недостаток – частые поломки этих самых штанг. Тут, правда, все зависит от производителя, на котором лежит обязанность подбора качественных материалов и тщательности сборки. Ко второму негативному моменту можно отнести то, что сама конструкция насоса довольно-таки громоздка, а это вызывает определенные сложности при установке.

Работает этот агрегат точно так же, как и поршневой, а отличие в том, что в скважину вводится не трубопровод, через который поступает вода, а весь корпус насоса до уровня артезианских вод. То есть, резервуар вмещает в себя гораздо больше жидкости, чем простой поршневой насос, а забор воды может вестись с большей глубины. Значит, и наличие вредных примесей, попадающих в воду на меньших глубинах, исключается.

Особенность глубинного насоса

Этот ручной насос для скважины или колодца мало чем отличается внешне от поршневых: форма, поршень и принцип действия точно такой же. Особенность состоит лишь в том, что выпускная труба и шток, соединенный с поршнем, имеют длину, значительно превышающую те же детали у вышеназванных моделей. При необходимости величина штока может быть увеличена более 30 м.

Глубинный насос для колодца

Самое неудобное то, что поднимать и опускать поршень придется только за счет мускульной силы. Разрежения, создаваемого для всасывания воды из скважины, хватает только для того, чтобы поднять воду до определенной высоты. Дальнейшее движение производится только дополнительными внешними усилиями. Так что несмотря на неограниченные возможности забора воды с любой глубины, такая разновидность популярности не имеет.

Как сделать собственный насос?

Возможность сэкономить средства и не приобретать коммерческий вариант насоса имеет каждый мужчина, хоть немного знакомый с инструментом, да и в любом хозяйстве найдутся составляющие для простейшего устройства. Трудность вначале могут вызвать чертежи, составить их будет легче, если мы разберем, в каком порядке будем собирать самодельный агрегат.

Как сделать ручной насос для воды из скважины своими руками — пошаговая схема

Шаг 1: Изготовление корпуса

Для основы потребуется отрезок металлической трубы, диаметр которой должен быть не менее 8 см, а длина – 60–80 см. При этом толщина стенок цилиндра может быть любой. Главное условие – гладкость внутренней поверхности и отсутствие на ней коррозии. Лучше всего произвести обработку на станке. Наличие малейшей неровности будет сказываться на работе поршня и на его износе.

Шаг 2: Сооружение крышек

Цилиндр должен быть закрыт с обеих сторон. Для этого из пластика или металла необходимо вырезать два «кругляша», способных плотно закрывать диаметр трубы. Учитывая то, что эксплуатировать самодельный насос вы будете и в зимнее время, предпочтительней использовать металл во избежание разрыва крышки при обледенении. Совершенно идеальным решением можно считать наличие хотя бы одной (верхней) резьбовой крышки. Это значительно облегчит эксплуатацию насоса в случае возможных поломок. В середине крышек необходимо сделать отверстия. В верхней – для штока, в нижней – для дискового клапана.

Шаг 3: Дополнительные детали на корпусе

На расстоянии примерно 20 см от верхнего края цилиндра следует сделать сливной «носик». Изготавливается он обычно из небольшого отрезка трубы, диаметр и длину которой можно подобрать самостоятельно по своему усмотрению. Нелишним будет также присоединение к нижней части фланца, благодаря которому возможно закрепление собранной конструкции на поверхности.

Шаг 4: Сборка поршня

Материал для изготовления этой детали может быть любым. Дерево, пластик, металл – все зависит от того, как сам мастер видит условия его эксплуатации. Только не следует забывать про зиму, а также про свойства некоторых материалов расширяться и разбухать при попадании влаги. Также не надо упускать и необходимость сделать отверстие под поршневой клапан. Следующее условие – диаметр поршня должен быть таковым, чтобы как можно плотнее примыкать краями к внутренним стенкам корпуса. Как бы то ни было, нужно дополнительно снабдить эту деталь одним-двумя резиновыми кольцами, исключающими этот зазор.

Если таковое решение конструктором устройства будет сочтено резонным, можно выточить на самом поршне канавки, поддерживающие уплотнители.

Шаг 5: Установка клапанов

Производство этих деталей возможно как из резины, силикона, так и из металла и пластика. Тут все зависит от фантазии конструктора. Главное – соблюдение принципа движения «в одну сторону». Так, клапан, закрепленный на дне насоса, должен свободно впускать втягиваемую из скважины или колодца воду и в то же время надежно закрывать впускное отверстие и выдерживать давление поршня, движущегося вниз. И наоборот: поршневой клапан обязан безупречно работать, впуская жидкость в верхнюю часть насоса при опускании поршня и надежно закрывать отверстие при его стремлении к верхнему положению. Небольшая подсказка: с подобными функциями прекрасно справляются устройства, напоминающие по форме клепку.