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构思新颖的微型喷泉

来源:  作者:成都 胡勇存

  这是一个有趣的小制作,实体部分只有肥皂盒大小,可以藏在盆景的假山下面.产生许多小水柱,形成美丽的微型喷泉,令人惊奇赞赏。其实喷泉的核心是一台小水泵,将水吸起喷出,不断循环。
  
  喷泉水泵的特点是流量小、压力高。因此一般的旋转离心式水泵并不合适。这里采用的是没有电机的电磁震动泵,其结构如下图所示。
  
  泵体由一段乳胶管和两个单向阀组成。泵体夹在电磁铁的两个弧形压圈中.而压圈固定在电磁铁的衔铁和山字形铁心上。电磁铁的线包,经过一只二极管和开关,接到220V交流电源去。
  
  当接通电源时.50Hz交流电在线包中产生交变磁场,吸引衔铁产生50Hz的震动,不断挤压乳胶管,改变其内部容积,挤出或吸进水流;由于单向阀的作用.水流只能够往出水方向流出,从而产生较大压力,水流通过细细的喷头形成水柱,飘洒而下形成美丽的小喷泉。
  
  E字形铁心,可以使用一般的输出变压器铁心,边长6~8cm,叠厚10一12mm。夹持乳胶管的上压圈、下承圈都是1~1.2mm厚的铝片作的,非常简单。
  
  利用螺钉或者铆钉固定在铁心和衔铁上,乳胶管泵体,利用橡皮筋捆在上压圈、下承圈上即可,也起到夹紧上压圈和下承圈的弹性箍的作用,同时可以控制压力以调整电磁铁的间隙宽度,使衔铁跳动的幅度最大。线包是用O.1mm的漆包线,绕2000圈。再烘干、浸漆密封。
  
  二极管为一般整流管,其作用是将交流市电整流为50Hz的半波脉冲,不然线包中虽然通过的是50Hz的交流电,但是正负半周都会吸引衔铁,吸力却是100Hz的,电磁铁震动频率太高,单向阀难以及时反应。
  
  整个水泵,安装在一个大小合适的肥皂盒中。业余制作不可能去开模注塑,所以应是先选定肥皂盒,再确定铁心的尺寸为好。
  
 喷泉结构

  这台喷泉的制作关键,并不在于电磁铁部分,而是在泵体的单向阀。单向阀的结构如下图.为了爱好者制作方便,这里是利用废弃的牙膏帽做的,当然也可以利用合适的其他塑料管。把牙膏帽的圆盘去掉,从根部切下带螺纹的头部,再找一段合适的管子,如圆珠笔管等,旋进带螺纹的头部中,以接长下端便于连接其他管子。把牙膏帽的头部(一般是圆锥状)适当锉成等直径的圆管,顶部钻个圆孔,以便水流进出,再接上一段管子,以便和其他管予连接。
  
  从图的中部图可以看到:单向阀的工作,主要是依靠圆形的阀门片。当水流从图中下面箭头方向流上来时,冲开阀片.通过十字形的阻阀片四周的空隙流出:而当水流欲反方向流动时,阀门片则盖紧在牙膏圆管口上,而不能够流动,这样就完成了单向阀的作用,只准水流从下往上流动。制作时,最好将牙膏管口打磨平整.以便与阀门片紧贴。
  
  阀门片是用涤纶薄膜制成,厚度非常关键,太薄了易弯曲,不能够有效封闭:太厚了不能够快速震动。厚度以0.1~0,2mm为好。直径大小刚好盖住牙膏管孔,又比牙膏帽的内径略小,才能够在空间中自由活动。阻阀片的作用是防止阀门片的位移太大而不能够快速返回,其间距离以2mm为好。阻阀片与牙膏帽顶部的距离,可以用其他管子或垫圈来设定。当调整正确时,用嘴快速吹气、吸气,气流只能够往一个方向通过,而且启闭灵活。最后,用502胶水固定各段管子即可。
  
  将两只相同的单向阀,顺方向与一段乳胶管“串联”连接,乳胶管是选用医用听诊器那种柔软而富有弹性的软管,连接好后,用嘴吹气检验,保证其通过方向一致,再用细铁丝扎紧乳胶管与单向阀的连接处,则泵体大功告成。此时如果把泵体下端浸入水杯中,用手捏挤乳胶管部分、就会有水流喷涌而出;如果不行则需要检查、重新组装。
  
  将泵体用橡皮筋固定在两个夹持压圈上,就可以通电试验了。
  
  电路通电试验非常简单,通路即可。关键在于调整泵体的工作状态:
  
  反复调整上压圈、下承圈的距离和橡皮筋的箍紧程度,正常时,通电后衔铁震动幅度够大而有劲,泵体发出“咕咕”的吸气声音,用手指姆轻轻堵住进水单向阀的入口,皮肤会感到被一股吸力紧紧吸住,而且泵体震动声音会发生改变。如果衔铁震动范围太小,说明距离大了,可以改变衔铁与铁心另一端的位置,可以移近一些,以不妨碍衔铁震动即可。必要时,可以在两个磁极之间.涂满用润滑脂拌合的铁屑粉(在喇叭技术里称为“磁流体”).这样磁力可以大大增强,能够喷出一米多高的水柱。但是要注意,“磁流体”不要沾到乳胶管上.可以用玻璃纸等包裹隔离,否则会腐蚀乳胶管,缩短使用寿命。
  
  通电试验正常后,就可以把整个水泵,装入一个大小合适的肥皂盒中,除避开会震动的衔铁外,用泡沫塑料塞紧;乳胶管的长度,要保证二只单向阀的塑料端头.能够伸出肥皂盒的底面和顶盖之外,以便于与其他水管连接,又不会露出乳胶管,否则不好密封。组装好后,再用热熔胶或其他胶料封注肥皂盒上下两半.及肥皂盒壳体与单向阀端头间的缝隙,保证能够淋水而不致漏电。
  
  喷头可以用软塑料管制作,方法是;将三根缝衣针插在文具橡皮撩的侧面上,相互间距2mm,互相约有3~5a夹角,将一小段聚氯乙烯软管,用电烙铁头烫软到发粘.迅速套到三根缝衣针上捏紧,待冷却后从缝衣针上取下,将捏平端稍事修剪,就成为有三个喷孔的喷头了,可以喷出三股有一定夹角的水柱,简单实用,又物美价廉。

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