Самодельный автоматический дозатор удобрений для аквариума

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

Автоматический дозатор удобрений для аквариума своими руками

Для ежедневной подачи жидких удобрений решился соорудить бюджетный 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. Цена реле 75 рублей, микропереключателей 10 руб. 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 (у меня по 30 руб/шт.)
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.

[друг друг Свой на форуме]

интересно получилось однако, даже очень. :co_ol: Как испытаете, отпишитесь, очень интересный вариант аапарата.

[dimetrius dimetrius Житель]

Давно ломал голову над подобной системой, никак не доходило как организовать вкл.- выкл., а о этом варианте

реле на 220 вольт с двумя группами переключающих контактов

даже и не подумал. :co_ol: :dr_ink:
Теперь многое упрощается, на этом принципе можно и кормушку организовать.

[flicker flicker Житель]

два концевых выключателя (МП-7) и реле на 220 вольт

Где взять? В магазине радиотехники?

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

Да, выключатели и реле в радиотехнике. Выключатели всегда есть в продаже и разных размеров и моделей, а вот реле на 220 вольт довольно редкий девайс, но его можно и заказать если нет в наличии, в прайсах оно как правило есть. Мне просто повезло, купил сразу и довольно малогабаритное, как раз поместилось в использованный корпус дозатора.

[flicker flicker Житель]

при сработке таймера поршни шприцев делают проход в одну сторону (набирают удо), при выключении таймера удо из шприцев выдавливается в аквариум

Исходя из схемы таймер должен быть включенным до тех пор, пока поршень не сделает полный ход?

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

таймер должен быть включенным до тех пор, пока поршень не сделает полный ход?

Да конечно. Время прохода поршня в одну сторону у меня порядка нескольких секунд (скорость движения штока около 1 см/сек). Минимальное время включения электронного таймера 1 минута, механического 15 или 30 минут. Так что в любом случае за время включения таймера поршень успеет сделать один проход.

[flicker flicker Житель]

Выходит, получаем дозы, кратные объёму шприца. А как быть с малыми дозами?
ближе концевики ставить?

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

ближе концевики ставить?

Написано в первом посте:

Количество поступающих доз можно выбрать количеством включения таймера и положением одного из концевых микропереключателей (он сделан с регулировкой положения).

Нижний концевик сделан с регулировкой положения - закреплен на подвижный уголок и фиксируется гайкой. Однократную дозу можно устанавливать от 1 до 9 мл при использовании 10-мл шприца.

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

В процессе изготовления вторая версия дазатора с учетом своего опыта и обсуждения на форуме.
Первая версия работает без проблем, сделано около 200 проходов.

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...

[flicker flicker Житель]

Чем скрепляли вал и болт?

[Argus Argus Новичок]

Отличная штуковина. Я пытался делать что то аналогичное, только моторчик использовал от механизма закрывания дверей в автомобиле (не знаю как правильно от называется.

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

Чем скрепляли вал и болт?

На вал движка внатяг надел разогретый кусочек трубки от чупа-чупса, на трубку обрезок толстостенного компрессорного шланга и в него вкрутил болт. После окончательной сборки и тестирования можно такое соединение посадить на суперклей.

[flicker flicker Житель]

на трубку обрезок толстостенного компрессорного шланга

Это типа карданчика получилось. Прикольно.

[dimetrius dimetrius Житель]

типа карданчика

Это и есть разновидность гибкого вала :dr_ink: .
На мой взгляд, было-бы лучше сделать привод через редуктор. Замедлится время срабатывания, но снизится стартовый ток на контактах и коллекторе мотора, что в свою очередь повысит надёжность системы в разы. Замедлив время цикла, компенсируем сопротивление на втягивание и впрыск :dr_ink: .
Без редуктора, я думаю, система не долго протянет, сгорят контакты или коллектор.

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

было-бы лучше сделать привод через редуктор

Собственно винтовая пара и есть уже редуктор
Конкретно в моем соединении вала с винтом это не карданный вал, так как соединение сделано довольно жесткое. Если точно соблюсти соосность вала и винта, то биений практически нет. Можно сделать и карданную передачу, но не на обрезке шланга (будут сильные биения), а на пружине. Но и так все хорошо работает. Нагрузка при пуске небольшая, так как намеренно сделан небольшой люфт в соединении гайка-толкатель. В общем у меня пока нет опасений в быстром выходе из строя движка. Да и напряжение много меньше номинального. В принтере, где такой движок применяется он сотни раз в день дергает каретку в одну-другую сторону, пусковые нагрузки неслабые.
Сейчас доделал вторую версию, тестируется. Напряжение повысил с 8 до 12 вольт, так как движок послабеее чем в первом варианте, и при 8 вольтах мощность оказалась маловата.
Вот данные двигателя:
Номинальное напряжение: 42 V;
Рабочий диапазон напряжений: 12-42 V
Скорость оборотов: 6500/min.;
Потребляемый ток: 0,060A - 1,47A;
Мощность: 7,78 W;
Крутящий момент: 81,8 mN;
Диаметр Вала: ~ 3,17 mm;
Диаметр корпуса ДПТ: 30 mm;
Длина вала (от конца до конца): 67 mm;
Длина провода: 230 mm;
Производитель: Mabuchi

[Ю.В. Ю.В. Старейшина]

Можно сделать и карданную передачу, но не на обрезке шланга (будут сильные биения), а на пружине

:a_g_a: Только такой гибкий вал зовется не "кардан", а "бауден")))

[Slavkin Slavkin Свой на форуме]

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.

[cdda cdda Свой на форуме]

Отличный вариант и хорошее исполнения, надо будет подобное сделать, принтеров на работе куча дохлых валяется.

[flicker flicker Житель]

Да и напряжение много меньше номинального

Следовательно, ток больше