Сделай сам станок: Делаем самодельные станки и инструменты своими руками

Сделать звездочку несложно — распечатайте шаблон, приклейте его к металлической заготовке и вырежьте. Требуется некоторая постобработка, но основная концепция мало чем отличается от любого базового проекта по деревообработке или ремеслу.

Сделать шаблон легко, используя бесплатную программу Sprocketeer 2.0. На самом деле звездочки имеют удивительно сложную геометрию, разработанную для того, чтобы цепные приводы работали максимально тихо, плавно и эффективно. Все, что вам нужно, это шаг и диаметр ролика выбранной вами цепи, а также количество зубьев желаемой звездочки, и Sprocketeer создаст контур.

Я производил звездочку для цепи T8F, и поиск в Google дал мне соответствующие размеры: шаг 8 мм с диаметром ролика 4,7 мм. Я также знал, что хочу 19зубчатая звездочка, чтобы достичь желаемой максимальной скорости. Вставив эти числа в программу, я получил файл DXF, который я смог импортировать в Inkscape. Оттуда я добавил геометрию для овального крепления, которое мне удалось получить из списков изображений eBay для аналогичных звездочек. После этого осталось просто распечатать шаблон на листе бумаги формата А4. Я тщательно проверил, чтобы окончательный результат был точного размера, прежде чем переходить к следующему этапу сборки, что было просто сделать, поскольку я знаю точные размеры овала.

Красивый металл

Далее вам понадобится металл, из которого можно изготовить звездочку. Типичным выбором является мягкая сталь, обладающая прочностью, необходимой для работы, но при этом дешевая и простая в обработке. Они также лучше изнашиваются по сравнению с более твердыми сталями, к чему мы вернемся позже.

Мой выбор был ограничен, так как я хотел сделать маленькую звездочку диаметром около 60 мм и толщиной 4 мм. Самый близкий, который я смог найти, был 75 x 50 мм, длиной 3 метра, по непомерной цене. Будучи находчивым, я нашел оцинкованную опору всего за 10 долларов, которую я мог разрезать, хотя она была толщиной 5 мм. Это потребует некоторой дополнительной работы, но сделает работу просто отлично.

Режь это!

После того, как у вас есть бумажный шаблон, нужно просто отшлифовать металл и прикрепить его к поверхности суперклеем. Тогда вы готовы начать резать. Хороший подход состоит в том, чтобы сначала начертить общую форму звездочки, сделав длинные прямые надрезы с помощью угловой шлифовальной машины. Получив примерно восьмиугольную заготовку, приступайте к вырезанию зазоров между зубьями. На этом этапе важно быть консервативным и не вырезать линии шаблона. Я использовал шлифовальную машину, чтобы просто сделать небольшие надрезы по обе стороны от шаблона, в результате чего получились очень грубые и большие зубья — уточнение будет позже.

Самое время начертить монтажное отверстие в центре звездочки. В зависимости от того, как монтируется ваша звездочка, вам может понадобиться использовать разные методы. Электродрель обычно является хорошим способом начать работу. Если вы собираетесь использовать овальное или D-образное монтажное отверстие, вращающийся инструмент, такой как Dremel, — отличный способ его обработать. Я начал с универсальной режущей насадки 561, однако, поскольку мы режем сталь, насадку из карбида вольфрама, такую ​​как 9Резак 903 — гораздо лучший выбор.

Прежде чем приступить к нарезке зубьев, мне нужно было утончить заготовку звездочки. T8F имеет ширину ролика 4,8 мм, но большинство звездочек имеют толщину всего 4 мм, сужаясь примерно до 2,5 мм, чтобы они плавно сцеплялись с цепью. Моя заготовка была толщиной 5 мм, что просто не годилось. Это работа токаря. К счастью, легко сделать собственный токарный станок, используя только дрель и G-образный зажим.

Начните с установки гайки и болта в монтажное отверстие звездочки. Затем с помощью G-образного зажима закрепите дрель на верстаке обеденного стола и вставьте звездочку в патрон. После надежной установки можно использовать застежку-молнию на спусковом крючке дрели, чтобы она работала на максимальной скорости. Таким образом, у вас остаются две свободные руки для управления угловой шлифовальной машиной. С помощью шлифовального диска аккуратно зашлифуйте поверхность заготовки звездочки, пока она вращается в дрели.

Несмотря на то, что эта установка была сделана на скорую руку, она позволила мне легко обработать звездочку до нужной ширины. Мне даже удалось аккуратно сузить зубья, что помогает цепи лучше работать при незначительных перекосах.

Финишная обработка зубьев

На этом этапе у вас должна быть аккуратно обработанная заготовка звездочки с уродливыми коренастыми зубьями. Угловая шлифовальная машина просто слишком грубый инструмент, чтобы нарезать зубья, хотя мой отец до меня справился с этой задачей. Вместо этого используйте вращающийся инструмент. Я добился успеха, используя 953 шлифовальный камень, однако режущая головка 9903 гораздо лучше подходит для резки стали. Это позволяет медленно и осторожно обтачивать зубья, не рискуя случайно полностью их срезать.

После всей этой резки вы, вероятно, обнаружите, что ваш шаблон больше не прикреплен к звездочке. Аккуратно сошлифуйте зубья, используя существующую звездочку в качестве визуального ориентира. Обработайте звездочку, постепенно обрабатывая ее, многократно оборачивая цепь, чтобы проверить посадку. Цепь должна иметь возможность плавно зацепляться со звездочкой и легко скользить и сниматься, чтобы избежать заедания или схода с рельсов. Хитрость в достижении этого заключается в том, чтобы сделать хороший закругленный карман для роликов, в котором должны сидеть ролики, при этом убедитесь, что зубья имеют гладкий профиль, который не будет цепляться за цепь, когда она скользит. Сравнение с существующей звездочкой — отличный способ получить представление о геометрии, которую вы собираетесь использовать.

Во время этого процесса мне пришлось снять много металла со звездочки, и зубья в итоге выглядели довольно дергано. Некоторые из них выглядели удивительно тонкими и заостренными, а другие были похожи на крошечные комочки. Это далеко от идеальных профилей цепей, которые вы видели в учебниках. Однако мой опыт работы с другими сборками этого типа убедил меня, что это сработает. Примерно через час моя звездочка хорошо сцепилась с тестовой цепью, и я приступил к установке ее на скутер.

Доказательство в движении

Если вы зашли так далеко, поздравляем! У вас есть самодельная звездочка, которая может выглядеть немного странно, но, надеюсь, хорошо сцепляется и готова к тестированию. Установите его, разумно смажьте и наслаждайтесь!

Мне не терпелось испытать свое творение, и я принялся за дело. Как обычно, для установки звездочки пришлось немного повозиться. Сначала монтажное отверстие не подходило, поэтому я использовал существующую звездочку в качестве шаблона и еще немного обработал ее с помощью сверла из карбида вольфрама. Цепь также требовала расширения, чтобы соответствовать большей шестерне.

Прежде чем отправиться на прогулку, я приподнял скутер и проверил трансмиссию. Я завел двигатель, и цепь, как и ожидалось, привела в движение заднее колесо. К счастью, цепь не сошла с рельсов и не заклинила новую звездочку, так что все выглядело хорошо. Были незначительные пропуски, но я особо не переживал. С двигателем мощностью 500 Вт, водителем весом 80 кг и новой звездочкой из мягкой стали я был совершенно уверен, что она хорошо изнашивается и со временем станет более гладкой. Поскольку цепь была в плохом состоянии, я обильно залил ее смазкой, имея под рукой только масло для дифференциала 75W. Он чертовски воняет, но это отличная смазка для цепи.

К моей абсолютной радости, новая звездочка работает как мечта. Будь то ускорение под большой нагрузкой или полет на максимальной скорости, цепь становилась все более плавной по мере того, как я ехал дальше. Проехав несколько кругов по блоку, я перезарядил аккумуляторы и отправился на максимальную скорость. Проехав по хорошей прямой дороге, мне удалось разогнаться до 41 км/ч, чуть выше моей цели. Достаточно сказать, что я был в восторге.

Теперь я проехал на звездочке еще много миль, и она продолжает хорошо держаться. Хотя он, вероятно, не так вынослив, как серийно выпускаемая деталь, он является отличной заменой тому, чего раньше не было. Мой скутер теперь достаточно быстр, и благодаря небольшой самоделке я смог победить всех своих друзей в перетаскивании по прямой. Я называю это успешной сборкой!

Пособие для биологов

Пятьдесят долларов! Вот и все, что нужно для создания собственной ПЦР-машины.

Независимо от того, являетесь ли вы учителем, который хочет сделать что-то необычное, чтобы вдохновить своих учеников, студентом, пытающимся затянуть свое финансирование, или, может быть, вы просто хотите попробовать что-то интересное, например амплифицировать ДНК динозавра, извлеченную из комара, застрявшего в комке Янтарь, проведение криминалистической экспертизы для другой работы или желание создать собственное искусство ДНК — вы можете делать все это с помощью собственного самодельного ПЦР-аппарата.

Зачем создавать собственный ПЦР-аппарат?

Действительно, почему? Вот четыре веские причины.

Конечно же, первое место в списке. Это сэкономит деньги вашей лаборатории; с трудом заработанные грантовые средства лучше потратить на другие ресурсы, включая оплату вашего следующего стендового доклада на конференции.

Его можно считать более экологичным. Если у вас есть большая часть компонентов, вы можете построить один вместо того, чтобы покупать его (стоимостью более 5 тысяч долларов), который в конечном итоге окажется на свалке.

Это заставит вас задуматься о том, что означает ПЦР — процесс, лежащий в основе амплификации ДНК. Вместо того, чтобы просто вставлять образцы в коммерческую машину и запускать предустановленную программу, вы освоите всю концепцию ПЦР.

Если вам нравится что-то делать своими руками, то вам это понравится! Как бы пугающе это ни звучало, вы можете построить свою собственную машину, используя инструменты и оборудование, которые вы можете легко получить и не разориться — некоторые из них, вероятно, уже есть в вашей гаражной лаборатории.

Чрезвычайно краткая история ПЦР

Просто в качестве отступления. Знаете ли вы, что раньше ПЦР делали вручную? Представьте себе три водяные бани с термометрами, таймер, срабатывающий каждые несколько минут, и аспиранта, который чувствует, что гламур ученого сходит на нет, передвигая пробирки из ванны в ванну. Эй! Но урок, который нужно усвоить, заключается в том, что PCR не обязательно должен стоить экзотического отдыха.

Краткое руководство по самодельным машинам для ПЦР

Итак, давайте поговорим о том, как сократить расходы на покупку и эксплуатацию машины для ПЦР, собрав ее самостоятельно!

Мы собрали краткий обзор основных концепций машины для ПЦР, что вам нужно для ее сборки, а также все дешевые решения для ПЦР своими руками, которые нам удалось найти в Интернете. Мы также рассмотрим несколько доступных готовых устройств и варианты реагентов для ПЦР с открытым исходным кодом.

И если мы что-то упустили, сообщите нам об этом, оставив комментарий в конце этой статьи.

Сборка ПЦР-аппарата своими руками: что вам нужно

Общие понятия о том, что вам потребуется для сборки ПЦР-аппарата, приведены в Таблице 1 ниже.

Таблица 1: Компоненты, необходимые для сборки ПЦР-машины.

Чего же ты ждешь? Давайте построим вашу машину, чтобы вы могли стать мультимиллионером, клонировав первого динозавра!

Как собрать свой собственный ПЦР-аппарат

Несколько десятилетий назад группы умных и полных энтузиазма парней, имевших легкий доступ к технологиям, заложили основу для некоторых крупных биологических компаний, существующих сегодня, в своих гаражных лабораториях. Всеобщий доступ к технологиям был одной из главных движущих сил научного прогресса. Возможности безграничны!

Некоторые из этих замечательных людей придумали, как сделать ПЦР-машину с нуля, и открыли доступ к информации. Средства для создания этих машин предоставляются либо в виде готовых наборов, либо в виде пошаговых рецептов для создания собственных с нуля. Последние требуют поиска запчастей и довольно просты в изготовлении. А общие затраты начинаются всего от 50 долларов.

Наборы «Сделай сам»

В таблице 2 ниже перечислены все наборы «Сделай сам», которые нам удалось найти.

Мы начинаем с самодельных устройств, которые поставляются в виде комплектов, переходим к устройствам, которые вы создаете сами, собирая каждый последний компонент с нуля, а затем предоставляем подробную информацию о нескольких более дешевых готовых решениях.

Если вы ищете самодельные устройства, которые вы собираете сами, собирая все компоненты с нуля, следующие варианты потребуют более подкованных навыков, времени, устранения неполадок и более специализированного оборудования, которое поможет вам в этом.

И, если вы не хотите тратить деньги на термоциклер, вы можете сделать его из лампочки и вентилятора. Более того, если у вас есть доступ к 3D-принтеру, вы можете сделать свою собственную машину КПЦР (ПЦР в реальном времени).

Мы не совсем уверены, что вы захотите отправить исследовательскую работу о результатах, которые вы получите от любого из них, но они могут быть просто билетом для некоторых из черных или более необычных приложений, описанных выше.

Таблица 2: Наборы для самостоятельной ПЦР и инструкции.

Поиск более дешевых реагентов для ПЦР

Конечно, оборудование — это только половина уравнения. Вам также понадобятся все необходимые реагенты для реакции ПЦР!

Мы уже рассмотрели, как можно снизить стоимость ПЦР, создав собственную полимеразу Taq и раствор Chai Biotech , упомянутый в таблице 2 выше.

Вы также можете получить доступ к открытой коллекции ферментов из онлайн-каталога FreeGenes. И не только ферменты, но и репортеры, плазмиды и наборы инструментов для диагностики — все бесплатно и при условии подписания MTA. Исследователи могут использовать эту коллекцию в качестве основы для производства собственных ферментов, хотя вам потребуется субклонировать их в вектор экспрессии.

Проект биореактора с открытым исходным кодом разрабатывается для выращивания клеток, которые продуцируют нужные ферменты для молекулярной биологии, такие как полимераза Taq .