Отправить статью по E-mail Исследование существующих конструкций насосов перистальтического принципа действия
- Авторы: Гришин А.И.1, Лепешкин А.В.1
-
Учреждения:
- Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский политехнический университет»
- Выпуск: Том 15, № 4 (2021)
- Страницы: 9-17
- Раздел: Оригинальные исследования
- URL: https://journals.rcsi.science/2074-0530/article/view/105593
- DOI: https://doi.org/10.31992/2074-0530-2021-50-4-9-17
- ID: 105593
Цитировать
Полный текст
Аннотация
Перистальтические насосы получили широкое распространение в самых разнообразных областях благодаря их герметичности, простоте обслуживания и точности подачи. Тем не менее, применение перистальтических насосов ограничено их недостатками: малым сроком службы рабочего органа и неравномерностью подачи. В настоящей работе проведен обзор существующих конструктивных решений насосов. Рассмотрены основные преимущества и недостатки наиболее распространенных современных конструкций перистальтических насосов. Приведены разработанные конструктивные решения, предназначенные для продления срока службы упругого рабочего органа насоса. К таким решениям относится конструкция со спиральным расположением шланга, где повышение срока службы шланга достигается благодаря уменьшению количества его циклических сжатий за счет использования всего одного ролика. Другим решением является эксплуатация насоса с неполным сжатием рабочего органа, что уменьшает величины напряжений и тем самым продлевает срок службы рабочего органа. Для компенсации уменьшения подачи, вызванного эксплуатацией насоса с неполным сжатием рабочего органа, разработаны особые формы выступов в области сжатия. В работе представлен обзор решений, позволяющих снизить неравномерность подачи перистальтического насоса. Простейшим из них является применение нескольких параллельных каналов. В других разработках устранение пульсаций подачи достигается при помощи пневматического демпфера. Существует также конструктивное решение, в котором для равномерной подачи применяется специальный алгоритм срабатывания пяти выжимных элементов, каждый из которых сжимает только свой участок рабочего органа насоса. На основе проведенного анализа показано, что для устранения недостатков перистальтических насосов используют различные методы, которые, тем не менее, нуждаются в дальнейшем совершенствовании.
Ключевые слова
Полный текст
Открыть статью на сайте журналаОб авторах
А. И. Гришин
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский политехнический университет»
Автор, ответственный за переписку.
Email: foxmccloud@rambler.ru
Россия, Москва
А. В. Лепешкин
Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования «Московский политехнический университет»
Email: foxmccloud@rambler.ru
к.т.н.
Россия, МоскваСписок литературы
- Treutel C. Peristaltic pumps in the food industry // Pumps & Systems. –Birmingham, USA: Cahaba Media Group, July 2007. P. 28−31.
- Allen E.E. Instrument for transfusion of blood // Патент US № 249285, 08.11.1881.
- Porter R., Bradley J.D. Rotary Pump // Патент US №12753, 17.04.1855.
- Loudin T. The evolution of peristaltic pump // Pump engineer. – Zutphen, Netherlands: KCI Publishing, September 2007. P. 44−47.
- Михеев А.Ю. Исследование характеристики и повышение надежности насосов перистальтического принципа действия: дис. … канд. техн. наук. Уфа, 2004. 168 c.
- Kondrashchenko V.I., Emelianova I.A., Chaika D.O. Features of the Use of a Universal Hose Concrete Pump in the Con-struction Site // OP Conf. Series: Earth and Environmental Science vol. 272 issue 3 32107. IOP Publishing, 2019, 6 p. doi: 10.1088/1755-1315/272/3/032107.
- Порядков Л.Ф. Рабочая трубка для перистальтического насоса // Патент на изобретение № 309294, Российская Федерация. Опубликовано 27.10.2007. Бюл. № 30.
- Тарасов Ю. Д. Перистальтический насос // Патент на изобретение № 2290536, Российская Федерация. Опубликовано 27.12.2006. Бюл. № 36.
- Гришин А.И. Влияние на характеристику линейного перистальтического насоса формы сечения и длины сжима-емых участков // Известия МГТУ «МАМИ». 2021. № 2(48) С. 9−17. doi: 10.31992/2074-0530-2021-48-2-9-17.
- Копченков В.Г. Трение и изнашивание эластомеров в условиях контактно-динамического нагружения: дис. … докт. техн. наук. Ставрополь, 2004. 424 c.
- Skafte-Pedersen P., Hemmingsen M., Blaga F.S., Bruus H., Dufva M. A self-contained, programmable microfluidic cell culture system with real-time microscopy access // Biomed Microdevices. Springer Science, Business Media. 2011. P. 385−399. doi: 10.1007/s10544-011-9615-6
- Гришин А.И. Методика расчета характеристики перистальтического насоса линейного типа с неполным сжатием рабочего органа // Известия МГТУ «МАМИ». 2018. № 3. С. 21–31.
- Азнабаев Б.М., Бараков В.Н., Рамазанов В.Н., Мухамадеев Т.Р., Бикчураев Д.Р., Дибаев Т.И. Аспирационный насос для офтальмохирургических систем // Патент РФ 2434608 C1; опубл. 27.11.2011. Бюл. № 33.
- Шлегель И.Ф. Перистальтический насос // Патент РФ № 2282056 С2; опубл. 20.08.2006. Бюл. № 23.
- Daniel Minarik D., Beck J.E. Peristaltic pump having means for reducing flow pulsation // Патент US № 5257917, 02.11.1993.
- Jönsson A., Toppi A., Dufva M. The FAST Pump, a low-cost, easy to fabricate, SLA-3D-printed peristaltic pump for multi-channel systems in any lab // HardwareX. Elsevier. 2020, 45 p. doi: 10.1016/j.ohx.2020.e00115.
- Liermann M. Active Pneumatic Pulsation Damper for Peristaltic Pump Flow Loops // Proceedings of the 2016 Bath/ASME Symposium on Fluid Power and Motion Control, FPMC2016, Bath, England. 20 16, 9 p.
- Hoffmeier K.L., Hoffman D., Feller K.-H. A First Inherently Pulsation Free Peristaltic Pump // 58th Ilmenau scientific col-loquium, Technische Universität Ilmenau, 08 – 12 September 2014. 11 p.
- Lin Q., Yang B., Xie J., Tai Y. Dynamic simulation of a peristaltic micropump considering coupled fluid flow and structural motion // Journal of micromechanics and microengineering. – UK, Institute of physics publishing: IOP Publishing Ltd, 2006. No. 17. P. 220−228.
- Trencle F., Haeberle S., Zengerle R. Normally-closed peristaltic micropump with re-usable actuator and disposable fluid-ic chip // Sensors and Actuators B: Chemical. – Elsevier Science, 2011. 154 P. 137−141. doi: 10.1016/j.snb.2009.12.069.
Дополнительные файлы
