Пузырьковая колонна

Вот, решил рассказать, поделится опытом, создания такого интересного дизайнерского решения.

Задача довольно проста: с минимальными затратами и из подручных средств собрать красивый девайс.

Все началось с того что я устроился на работу :) Помещение не большое, а вещей много. С предыдущего проекта, по ошибке, были приобретены 2 акриловые, 2х метровые трубы 150 и 200мм. Ну перепутали менеггеры на фирме сантиметры с миллиметрами и вместо 15 и 20мм приехали эти трубы. Эти трубы словно ждали несколько лет, когда я устроюсь на работу, что бы нагло стоять за моим рабочим местом, мешая, тем самым, моему свободному перемещению в пространстве. Спихнуть их в другое место не представлялось возможным. Так я промучался с пол годика, пока не начал придумывать куда бы их применить, что бы они наконец-то исчезли.

В один прекрасный день пришло озарение сделать пузырьковую колонну. Да не простую, а с экспозицией внутри. Мою идею поддержали всем отделом, а проектик решили сделать подарком нашему руководителю, в честь его 66 летия. Так и появилась секретная операция под кодовым названием "Project 66" :)

Люди, мы, технически подкованные, но никогда не сталкивались с такой задачей. Да и профиль у нашей организации немного другой. Поэтому от идеи все продолжается фразой "а давай-ка нарисуем". 3Д моделирование - какраз, немножко, мой профиль. На скорую руку была сделана 3Д модель в Солиде. Потом эта модель длительное время обтесывалась, дорабатывалась, переделывалась. Всем отделом. Пока в конечном итоге не стала похожа на то что мы хотели увидеть. От 3Д до чертежей идти не далеко.

У меня имелось все необходимое оборудование, к тому же, я оказался инициатором идеи. А как известно: инициатива "любит" своего инициатора...

На фрезерном станке были выфрезерованы из 8мм акрила 2 кольца. На кольцах сделаны ступеньки, для посадки на трубу. С противоположной стороны - фаски для клейки-заливки. На тот момент хотели клеить силиконовым клеем, который, по описанию должен был клеить акрил. Это была ошибка номер раз. В кольцах просверлены отверстия для штуцеров, заливное отверстие, отверстие для тройника-распылителя, а так же сделана разметка под стойки для светодиодных плат.

На токарном выточил 2 крышки-заглушки для трубы 150 и 200мм.

Для создания бульбашек использовался обычный перфорированный шланг купленный у аквариумистов. Для него я изготовил тройник из акрила. Так же выточил из акрила штуцера.

Кольца были собраны и приклеены к трубам. Потом трубы вложены друг в друга и склеены между собой. Это была ошибка номер два.

Далее дело было за подставкой. На роликах трубогиба я выгнул дуги - сегменты хомута. К сожалению тонкую полосу приобрести не удалось и пришлось гнуть из полосы толщиной 4мм. Это была ошибка номер три.

Для того что бы поварить конструкцию я решил сделать подобие стапеля. Из дерева. Выточил 2 круга, на которых зажал хомуты, потом на щите разчертил треугольник основания и на проставках выставил кольца между собой. Идея была в том, что бы внешняя труба, через кольцо-донышко стаяла на пятаках большого хомута. Внутренняя труба - просто зажималась малым хомутом, тем самым создавая рычаг который будет препятствовать выворачиванию колонны из основания.

Далее самая сложная часть проекта. Сборка. Тут вылезли все косяки.

После рассмотрения основания "под микроскопом" сотрудник выдвинул мысль о противовесе. Действительно, чего мы раньше о нем не подумали? В закромах родины нашли стальные диски из которых набрали противовес килограмм на 16. Диски прикрутили к основанию, на них компрессор.

На трубы, в местах контакта с металлом наклеили тонкую резину. На пятаки тоже наклеили резину. После установки труб на основание начали обтягивать хомуты. Тут и полезли косяки:

1. Металл хомутов слишком толстый, из-за этого контакт между поверхностями трубы и хомутом точечный. Из-за не точности изготовления хомутов, связанной, между прочим, с толщиной металла, при затяжке гаек трубы слегка перекашивало и деформировало.

2. Поскольку клей все-таки силиконовый, то он не создавал твердое соединение и шов легко деформировался. Но другой более глобальной проблемой было то, что адгезия клея к акрилу была очень слабой. Особенно на гладкой поверхности. Клей отставал от стенки. Появлялась щель, через которую сочилась вода.

С начала мы боролись с протечками методом заплаток. Но, так как все это было очень сильно растянуто во времени, нам это быстро надоело. Да и ошибка выбора клея была на лицо.

Как «план Б» у нас был клей, которым клеили акрил. Основным его недостатком было то что он не давал монолитный шов – он был пузырчатым. Из-за чего ставился вопрос о герметичности шва. После длительной дискуссии с ломанием образцов и взглядов на календарь все-таки решили клеить им. Конструкция была полностью разобрана, вычищена от силикона, обезжирена и снова начата склейка. С одним лишь уточнением: трубы между собой склеивались уже установленными на подставку. Данное решение в конце тоже подкинуло нам проблем, но должно было решить проблему перекоса труб при установке.

Дело в том что клей очень медленно схватывался при температуре ниже 20 градусов, а был уже не август месяц, отопление не включено. Кое-как разкочигарили воздух в помещении до 18 градусов. Клей сильно текучий, да и разделка на кольцах была под заливку силиконом. Клей постоянно норовил протечь в трубу. Поэтому мы игрались в песочные часы – постоянно переворачивая трубу, то ложили ее набок.

Дали конструкции выстоятся пару дней (какраз были выходные). В дальнейшем трубы уже не снимались с подставки. На испытаниях все было нормально. Окромя другой возникшей проблемы: воздушный компрессор не справлялся с нагрузкой - пузырей воздуха не было. При приобретении компрессора мы не поленились и пересчитали давление водяного столба и взяли компрессор с запасом. В цифрах: высота водяного столба 1870мм ~ 0.019МПа, а компресор взяли на 0.022МПа. По кривой высота столба/расход воздуха все должно было быть нормально. Но не сложилось.

В срочном порядке был выбран другой компрессор, мощностью 58Вт, с заявленным давлением 0,028МПа. После испытаний компрессор был одобрен. Поскольку размерами он был побольше пришлось немного пересмотреть компоновку основания. Конструкция была снова собрана, заправлена и оставлена на тестовый прогон. На ночь просто выключили воздушный компрессор.

Придя утром на работу я обнаружил неприятную картину: лужу под колонной. После осмотра стало ясно что не держит обратный клапан. Вода продавила его и накапала через компрессор. Поскольку проводить эксперименты с обратными клапанами небыло ни времени, ни средств то решили просто организовать сифон из трубки подачи воздуха. Трубку проложили до самого верха колонны.

Разработка подсветки шла на всех парах. Выбор светодиодов просто огромный, хотя ничего толком купить нельзя. Мы сделали несколько тестовых плат с RGB светодиодами с различным углом рассеивания. После прикладывания к колонне остановились на SMD RGB светиках с углом 120 градусов. Подсветка организована снизу и сверху. Управление яркостью ШИМ модуляцией.

Внутренняя экспозиция выполнена из палок под бамбук, на которых закреплен искусственный «гербарий».

Колонна имеет конечный объем около 22 литров. Заправлена дистилятом. В воду добавили лекарство от водорослей.

Небольшая фото сессия законченного проекта.

Часть описания я специально опустил в целях сокрытия информации – дабы небыло полной инструкции к выполнению. Хотя на некоторые вопросы могу попытаться ответить.

Спасибо за внимание :)