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I. Principio de funcionamiento y materiales necesarios

Antes de empezar, veamos brevemente cómo funciona. Este tutorial trata sobre la bomba de agua centrífuga más común. Cuando se enciende el motor de CC para que el impulsor gire a alta velocidad, las aspas impulsan el flujo de agua. Bajo la acción de la fuerza centrífuga, el agua es expulsada desde el centro del impulsor hacia el borde, formando así una zona de baja presión en el centro. El agua en el borde es aspirada constantemente, mientras que el agua en el extremo es expulsada por la salida a alta presión.

Lista de materiales necesarios

1. Fuente de alimentación principal: un motor de CC (se recomienda un motor de 5 V a 12 V, que puede alimentarse fácilmente con baterías o USB).

2. Carcasa e impulsor de la bomba: Una pequeña tapa de botella de plástico (utilizada como carcasa de la bomba).
   Una lámina de plástico redonda, ligeramente más pequeña que la tapa de una botella (se puede cortar de otra botella para hacer un impulsor).

3. Sistema de entrada y salida de agua: dos tubos delgados y flexibles (se puede usar un tubo de goteo, un sistema de llenado con bola o una pajita).
   Pistolas de pegamento termofusible y barras de pegamento (para sellar y fijar).

4. Alimentación y conexión: fuente de alimentación del voltaje correspondiente (como una batería de 9 V, un adaptador de corriente de 12 V o una batería de litio).
   Varios cables.
   (opcional) se utiliza para controlar el interruptor fácilmente.

II. Pasos de producción

Paso 1: Fabricar el impulsor. El impulsor es el "corazón" de la bomba, y su diseño afecta directamente a la elevación y al caudal de la misma.

1. Alinee el centro de la lámina de plástico circular con el eje del motor de CC y marque el punto central con un bolígrafo.
2. Recorta de 6 a 8 secciones uniformemente desde el centro hacia afuera. Nota: No lo recortes por completo. Mantén intacta la zona central.
3. Doble ligeramente cada aspa en la misma dirección (en el sentido de las agujas del reloj o en sentido contrario) a un cierto ángulo; esta es la clave para generar fuerza centrífuga.
4. Por último, taladre un agujero en el centro del impulsor, ajústelo firmemente al eje del motor y fíjelo con una gota de pegamento termofusible o adhesivo para garantizar que no se afloje.

Paso 2: Fabricar la carcasa de la bomba

Coge una tapa de botella de plástico. Esta es la carcasa de nuestra bomba.

Perfore dos agujeros en el lateral de la tapa de la botella para conectar el tubo de entrada y el de salida. Un agujero debe estar cerca del borde (como salida de agua) y el otro puede estar abierto en el lateral o en la parte superior (como entrada de agua). La distancia entre ambos agujeros debe ser la adecuada.

Paso 3: montaje y sellado

1. Inserte el motor con el impulsor en el orificio central de la parte superior de la tapa de la botella.
2. Inserte las dos mangueras en la entrada y salida de agua laterales, respectivamente. Nota: El tubo de salida debe instalarse cerca del borde de la tapa de la botella, en la misma dirección que la rotación del impulsor. Solo así se logrará la máxima eficiencia en el tratamiento del agua.
3. Paso clave: Utilice una pistola de pegamento termofusible para sellar todas las juntas entre el motor y la tapa, así como entre la manguera y la tapa. Un buen sellado es fundamental para determinar si la bomba de agua puede generar suficiente succión y presión. Asegúrese de que no haya fugas de aire.
4. Espere a que el adhesivo termofusible se seque por completo.

Paso 4: Conexión del circuito

1. Conecte los dos cables del motor de CC al cable de alimentación. Si el motor gira en sentido contrario, la bomba de agua no funcionará correctamente. Simplemente intercambie los dos cables para cambiar el sentido de giro.
2. (Opcional) Conecte un interruptor en serie en el circuito para facilitar el control.
3. Introduzca el tubo de entrada en la fuente de agua y dirija el tubo de salida hacia el lugar donde se necesite el suministro de agua.

III. Pruebas y optimización

La bomba puede ponerse en marcha con una batería de 9 V o un adaptador de corriente de 12 V.

Problemas comunes en las pruebas de detección:

• Sin agua/con poca agua: compruebe el sellado de la conexión para evitar fugas de aire; confirme que el motor gira en la dirección correcta. Optimice el ángulo de curvatura y la forma de las palas del impulsor.

Consejos para mejorar el rendimiento

• Aumento de voltaje: Al aumentar el voltaje dentro del rango nominal del motor, se pueden mejorar la velocidad de rotación, la altura de elevación y el caudal.

• Optimiza el impulsor: utiliza materiales como la impresión 3D para crear un impulsor más robusto y preciso.

• Reducción de la resistencia: garantizar un diámetro adecuado tanto de entrada como de salida de la tubería, evitando ángulos pronunciados.

IV. Instrucciones de uso y seguridad

Escenarios de aplicación:

• Mini fuentes de mesa, bombas de circulación para acuarios;

• Sistemas de riego por goteo automático para plantas de balcón;

• Material didáctico sobre fuerza centrífuga y principios motrices para escuelas primarias y secundarias.

Advertencias de seguridad:

• Desconecte las fuentes de alimentación que superen la tensión nominal del motor para evitar que se queme;

• Las conexiones del circuito deben estar bien aisladas, especialmente bajo alto voltaje;
  No toque el impulsor giratorio mientras esté en funcionamiento.

Conclusión

Este proyecto no solo te permitirá construir una pequeña bomba de agua práctica, sino también comprender el principio de funcionamiento de un motor de corriente continua y una bomba centrífuga. ¡Disfruta del proceso práctico y manos a la obra!