Для небольших настольных экспериментов и работ с пониженным давлением, таких как, например, изготовление газоразрядных трубок, радиоламп, напыление тонких пленок, самой дорогостоящей частью оборудования, обычно бывает вакуумное. В подобных работах, как правило, необходим вакуум «высокий», а лучше «сверхвысокий». Доступные любителю высоковакуумные насосы – диффузионные, ионные, геттерные могут иметь относительно простую и даже самодельную конструкцию без движущихся частей и точных поверхностей, однако, все такие насосы запускаются только будучи уже откачанными до определенного разрежения и без насосов предварительной откачки, т. н. «форвакуумных», все равно не обойтись. Здесь, увы, действуют старыми добрыми методами изобретенными еще при царе Горохе. Воздух механически захватывается порциями и выбрасывается наружу. Т. е. механика, трущиеся и весьма точные поверхности, масляное уплотнение, специальные масла.
Насос Комовского – механический, поршневой, с ручным приводом. Часто применяется для демонстрационных опытов в школьной физической лаборатории. Простой и надежный. Увы, степень создаваемого им разрежения невелика и не дотягивает до обычно нужных от форвакуумных насосов 10^-3 мм. рт. ст. (миллиметров ртутного столба, иначе - торр) Хотя, хотя, в пол голоса замечу в сторону, что существуют некоторые малоизвестные разновидности ионных насосов способные стартовать и с этого вакуума. И такая связка могла бы существенно понизить стоимость откачки в домашней лаборатории. Кроме того, невеликое разрежение, тем не менее, уже позволяет зажечь разрядную трубку, да и исторически первые «мягкие» радиолампы имели очень слабый вакуум и специфические характеристики, но таки работали.
Свой насос Комовского в непотребном виде, получил по случаю при разборе старого гаража знакомыми. Предложено было, - «Забрать эту чертову железяку, а то все ноги сбили о нее спотыкаясь». Конец цитаты. Выковырял страдальца из грязи, отмыл водой, а после и бензином от земли и маслянистой гаражной пакости. В мокрую землю он врос наполовину и удачно наклоненным – верхушка со штуцерами осталась вполне чистой. Несколько оборотов колеса обнаружили правильное циклическое усилие от поршня на кривошипе и характерное причмокивание. Порядок.
Фото 2. Мой экземпляр насоса Комовского. Слегка отчищенный, на консервации. Видны плоды народного творчества предыдущего владельца – пара боковых стенок из кастрюльных крышек на маховике, превращающие оный в шкив. К слову, такой механизированный режим был вполне предусмотрен и оговорен в инструкции [1].
Итак, суперзадача – привести механизму в боеспособное состояние, пригодное для периодических экзерсисов в домашней мастерской.
Что потребовалось для работы.
Набор столярного инструмента, пригодился и токарный станок; набор слесарного инструмента, в том числе некрупный сварочный инвертор с принадлежностями; ЛКМ, мелочи.
К делу.
Первым долгом вернул насос с полпути к моторизации, назад, в его естественное пешеходное лоно – удалил кастрюльные крышки и вообще, отсоединил маховик.
Фото 3. Исходный вид с другой стороны насоса.
Фото 4. Против ожидания, маховик снялся элементарно, никаких тебе старых закисших соединений со шпонками или еще какой чепухи – старая добрая конусная посадка и в добром же здравии. Отвернуть гайку и пара несильных ударов молотка. Кастрюли в металлолом, остальное в дальнейшую чистку и работу. На чугунном маховике, в резьбе для ручки остался огрызок оси от нее. К превеликому счастью, ибо - резьба левая.
Фото 5. Отчищенный насос без маховика. Уже на что-то похоже. Старой зубной щеткой прочищал от песка резьбу уплотнения вала.
Большой чугуниевый маховик существенно облегчает работу с насосом, без него преодоление значительного усилия в нижней точке поршня было бы затруднительно. Однако центр массы прибора сильно смещен вбок и без хорошего основания, работать с ним невозможно и даже самостоятельно без поддержки стоять он не в силах. Свое основание, пошуршав по сусекам, собрал из трех более-менее крупных обрезков обычной ДСП – остатков щитовой мебели прошлой исторической эпохи. Склеив их слоями клеем «Бустилат». Получилась жесткая и тяжелая плита.
Фото 6. Куски ДСП разметил и обрезал на циркулярной пиле лишнее.
Фото 7. Заготовки основания насоса. Пара нетонких стальных пластин на переднем плане – увеличение площади опор высокого узкого насоса на непрочную поверхность ламинированной, но таки – ДСП. Деревянные брусочки – ножки конструкции.
Фото 8. Склеивание слоев ДСП.
Фото 9. Собранное на клей деревянное основание сохнет на дровяной печи.
Плита-основание готово в принципе, но покрутившись вокруг нее несколько дней, невзирая на тяготы лакокрасочных работ по случаю холодного времени года взялся опору окультурить. Подобрал широкие рейки из березы, разметил, ошкурил, обрезал в размер для облицовки некрасивых торцов. Рашпилем выровнял неровные края ДСП-плиты, подогнал облицовку и установил на клей и гвоздики. Дал высохнуть и в несколько слоев отделал матовым прозрачным лаком, чтобы меньше было следов от грязных рук. Вышло не в пример культурнее.
Фото 10. Готовая опорная площадка насоса.
Металлическую ось для рукоятки маховика пришлось сделать новую взамен утраченной. От старой осталась лишь резьба и миллиметра три стержня. И то счастье - где бы я искал левую М10. Задача – изготовить металлический гладкий стержень 10 мм диаметром с пупочкой-ограничителем на конце и аккуратненько приварить его к резьбе.
Фото 11. В качестве заготовки подобрал крупный длинный болт с коротенькой резьбой. Шестигранную головку обкорнал на электроточиле, остальное проточил. На фото – импровизированное точение в сверлильном станке. Для удобства работы станок положен на бок. Станок настроен на максимальные обороты. Работает станок, работает УШМ. Проточенную заготовку отшлифовал наждачной бумагой через кусочек войлока.
Фото 12. Заготовка и выточенная из нее ось для ручки насоса.
Фото 13. Ось для ручки, трофейная резьба.
Фото 14. Сварку сделал в тисках, прикрыв резьбу кусочком жести, электродиком 2 мм. Наплывы зачистил на точиле.
Деревянную ручку с отверстием для оси выточил на самодельном токарном станке. Он не снабжен патроном и сверлом в задней бабке, потому, процесс пришлось несколько усложнить. Подобрал заготовку – кусочек старой сухой черемухи, расколол, отпилил с некоторым запасом. Обтюкал ей самые выдающиеся грани, придал более-менее округлый вид. На пеньке, некрупным топориком. Установил в станок, для точения «в центрах» - нашел самодельным прицелом-центроискателем центры на обеих торцах заготовки, отметил карандашиком, тюкнул керном. Со стороны плоского ведущего трезубца пропилил ручной ножовкой неглубокий паз поперек волокон, со стороны обратной, капнул машинного масла под неподвижный задний центр. Установил в станок, оболванил – придал заготовке форму правильного цилиндра.
Фото 15. На цилиндрической заготовке выровнял торцы – обрезал их на маятниковой пиле.
Фото 16. На свежевыровненных торцах вновь нашел центры. На фото – работа с самодельным центроискателем.
Фото 17. Осевое отверстие в деревянной заготовке просверлил на сверлильном станке, спиральным сверлом по дереву с шипом на конце. С двух сторон. Заготовку при этом периодически проворачивал на четверть оборота. Канал удался чудо как хорошо.
Фото 18. Из кусочка березового полена, аналогичным образом - «в центрах», выточил заготовку оснастки.
Фото 19. Готовая оснастка для соосного точения сверленой заготовки ручки, сама заготовка ручки.
Фото 20. Заготовка ручки в сборе.
Фото 21. Готовая ручка без отделки, на оси. Покрытие - два слоя матового прозрачного лака.
Перед окончательной сборкой-установкой насоса на основание, не худо уточнить в нем наличие, количество, вид и степень загрязнения масла. Дело это нешуточное – в механических форвакуумных насосах масло не только смазка, но и уплотнение и от его, масла, марки и состояния часто зависит создаваемое насосом остаточное давление – при разрежении начинают испаряться легкие фракции, примеси и портят вакуум.
Надо сказать, что здесь, в насосе Комовского, максимальное создаваемое им разрежение весьма невелико и для обычных демонстрационных школьных целей он может быть заполнен маслом машинным с оговоренной вязкостью [1]. Тем не менее, лучше отнестись к прибору уважительно, как к взрослому.
Такие вакуумные масла – не что иное как масло вазелиновое (жидкий парафин), подготовленное – тщательно очищенное и несколько раз перегнанное в хорошем вакууме. По очевидным причинам они недешево стоят и в широкой продаже не представлены. Тем не менее, не вакуумное, но таки вазелиновое масло приличной очистки водится в аптеках и в спецмагазинах.
Фото 22. Священное вазелиновое масло для декоративного освещения. Предлагается разной густоты, стоит дешевле керосина. Фото из интернет-магазина «Озон».
Сливать, добавлять масло в насос – по инструкции [1]. Масло в приборе полагается держать чистым и по мере загрязнения менять. Обычная неприятность при лабораторных работах с применением разрежения – попадание в масло вакуумного насоса воды. Для предотвращения этого существует специальное устройство – газобалласт. В случае его отсутствия, влагу из откачиваемого воздуха лучше осушать специальными реагентами в особых аппаратах.
Фото 23. Насос Комовского в сборе. Как это ни странно, отыскался и кусок мягкого толстостенного вакуумного шланга для него. Правы те кто говорят, – «Если тебе это очень нужно, стоит только протянуть руку и Вселенная сама в нее вложит необходимое».
Литература.
1. Вакуумный насос Комовского. Инструкция по эксплуатации.
2. Набор чужих фото с внутренностями насоса.
Babay Mazay, ноябрь, 2022 г.
