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#造作一夏#+3D打印无叶小风扇 简单

头像 chenhanzhong 2020.06.16 1604 0

【项目介绍】

天气炎热,不带点装备就出门,容易中暑。便携小风扇是比较简便实惠的选择,但是直接购买并不符合作为一名热爱造物的折腾人士的气质。一直都想做个无叶风扇,所以就开始研究无叶风扇的原理,做一个简单的无叶风扇。虽然有很多大神DIY过,但还是想按自己的想法做一个。

【解决方案】

感谢发达的网络,让我大概弄懂了无叶风扇的原理。

原理:以圆环形无叶风扇为例,其柱体底座表面设有许多进气孔,其内装有空气压缩机。

当机器运行时,空气压缩机利用涡轮叶片的旋转,从进气孔吸入空气并增压,之后排向上部圆环的中空部分,从圆环边缘的细缝高速流出,此处利用了流体力学中的伯努利原理:流速越快,流体压强越小。高速的气流喷出圆环边缘的细缝,内圈表面会产生负压,迫使后方的空气流入环内,最终形成吹向我们的气流。所以无叶风扇并不是真的没有叶片,而且叶片被隐藏起来了。因而无叶风扇比有叶风扇更加安全,并且能够产生自然持续的凉风。

所以关键点就在于,圆环边缘的细缝结构的设计,以及底部送气的方式。送风的圆环设计,难度并不大,我感觉难的是底部的空气增压机构。这种空气增压有点像喷气式飞机引擎和汽车的涡轮增压。我也尝试设计了一个涡轮叶片,装在3.7V的电机上,风力也还不错。但是底部结构上会变得比预想的尺寸要宽和高,所以采用了普通的叶片来实现。

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【作品演示】

耗费了7个多小时,终于将主要结构打印完成。只要按下按钮,凉爽的风就会扑面而来。只是声音会有点大,这是最大的缺点。

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材料清单

  • 3.7V高速电机 X1
  • 8mm自锁六脚开关 X1
  • 18650锂电池 X1
  • 导线若干 X1
  • 电池座的金属片 X1
  • 3D打印无叶风扇结构一套 X1
  • M3x5螺丝 X5
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【制作过程】

过程中需要电烙铁和热熔胶枪、螺丝刀。

步骤1 安装电池座

首先通过焊接将两个金属片和导线连接起来,用热熔胶固定到底座,然后装上电池试试。(如图)

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步骤2 安装电机

先焊接电机,再安装到电机架上,接着连接自锁开关。

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步骤3 安装圆环和底座

电机架和底座用螺丝固定,将圆环直接拼到底座上,注意导线不要碰到叶片,用热熔胶固定一下,然后就大功告成了。

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【总结】

整个作品的形态基本就是这样了,还有很多值得改进的地方。

1.功能上可以增加多档变速,加些灯光效果等等;

2.电池座的盖子还需要改进。

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