离心式水泵模型

【制作方法】

本模型由泵壳、填料盒、泵轴、叶轮、泵座等部分组成。

泵壳：取一个直径为25毫米的小铁盒（如香脂盒），在底盒侧壁上钻一个直径4毫米的小孔，再在其上焊接一个直径4毫米、长15毫米的铁皮管作为出水管。在盒盖的中心钻一个直径5毫米的圆孔，将直径5毫米、长15毫米的铁皮管焊在孔上作为进水管。在盒底中心也钻一个直径5毫米的圆孔，孔上焊接一直径5毫米、长5毫米的圆铁皮管，作为轴承，如图5．17－7所示。

填料盒：如图5．17－8所示，用薄由铁片做成一个内径为9毫米、长15毫米的圆管，套在上述轴承的外面，并焊在泵壳上，作成填料盒。再用白铁片剪成一个外径12毫米、内径5毫米的大圆环。另取一块30×5毫米2的白铁片，卷成外径为9毫米的圆筒，将圆筒的轴线与圆环的圆心对准，焊在一起，做成填料盒的压盖，压盖中心的圆孔内缘应力求光滑，作为轴承来支承泵轴。

泵轴和叶轮：用长40毫米的8#铁丝（直径4毫米）做泵轴。剪两个直径20毫米的圆铁片，中心各钻一个圆孔，直径分别为4毫米、5毫米。再取6块15×5毫米2的白铁片做成叶片，弯成图5．17－9所示形状，相隔一定间距焊在上述4毫米孔径的圆铁片上。把另一块圆铁片焊于叶片的对侧。并使两块铁片的孔心对准。这就做成了叶轮。

把泵轴的一端插进叶轮上直径为4毫米的中心圆孔，并焊牢在该块圆铁片上，使叶轮和泵轴成为一个整体。在叶轮的两侧铁片圆孔周围，各焊一个钢铁丝圈，用以防止泵轴纵向跳动，使叶轮不致与泵壳相碰。泵轴的另一端安装一个小皮带轮，以便通过传动皮带和小电动机相连。皮带轮可以用圆形铅笔杆自制：将铅笔切下5毫米长的一段，沿铅笔杆圆周锉出浅槽，抽出笔心，并将笔心孔适当扩大，以便能紧套在泵轴上。

泵座：把一铁片焊在泵壳的下缘，用木螺丝把泵壳固定在木质底座上。

组装和密封：将泵轴由小铁盒底穿出，把叶轮安放在泵壳内。再把小铁盒盒盖盖严，接缝处涂上一层黄油，以防漏气。

把浸过机油的细棉线缠在轴上，或者在填料盒里装进适量黄油。

装好填料后，盖紧填料盒压盖；安上皮带轮，并在皮带轮的两侧面绕轴焊上铁丝圈，防止皮带轮左右滑动。组装完毕后的小水泵模型剖面如图5．17－10所示。

【使用方法】

用“131”玩具电机驱动小水泵，该电机固定在底座的一端。

水泵的出水管和进水管都套有橡皮管。

将水泵打开，可以讲解水泵的内部构造。然后，将水泵装好、封严。将进水管端橡皮管浸入水中，从出水口的橡皮管往水泵里注水（这时要用手堵住进水管末端）。水注满后，开动电机，叶轮飞快转动，在叶轮中心周围形成低压区（低于大气压强），水由进水管被大气压压进泵内。由于离心作用，水被叶片甩到边缘，由出水管排出。水就这样源源不断地从出水管扬了出去。用此教具可演示离心式水泵的工作过程，来讲解其工作原理。

演示时，还可以制造一些故障，如泵壳或填料盒里漏气，抽水前灌水太少，电动机反转等，使之抽不上水来，然后排除故障。这样不但可以使学生学到理论知识，还可以学到一些实际技术。

【参考资料】

图5．17－11是一种结构更简单的微型离心式水泵模型。其出水管的位置与图5．17－10相同（图中未画出），也在叶轮片的一侧。

本教具由长春市教育技术装备处藏凤军提供。

本站提示：本自制教具可辅以“压强”部分的物理实验教学。

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选自：《初中物理自制教具》