IL SEPARATORE CENTRIFUGO
Il progetto è stato ideato dagli studenti della classe 2 MA dell’indirizzo di studi di Meccanica Meccatronica ed Energia dell’istituto Mattei di Conselve.
Il progetto ha coinvolto anche gli studenti della classe terza sempre dell’indirizzo di Meccanica e Meccatronica per sfruttare al meglio i laboratori della scuola e per portare al termine il lavoro nel minore tempo possibile.
Per raggiungere l’obiettivo di costruire il separatore centrifugo si è proceduto per passi (step) che hanno interessato diversi ambiti tecnologici fra loro interconnessi e sequenziali:
- Il primo passaggio è stato la stesura del programma informatico che controlla il dispositivo tramite la scheda elettronica di Arduino;
- Il secondo passo è stato la realizzazione del cablaggio elettrico dei componenti elettronici per testare il corretto funzionamento del controllo automatico;
- Il terzo passaggio è consistito nella progettazione della macchina in 3D tramite il software di modellazione solida SolidWorks;
- Il quarto passaggio è stato la stampa 3D dei particolari della macchina e la produzione in officina della flangia in alluminio che collega il motore ai dischi rotanti porta provette;
- Il quinto step è stato l’assemblaggio della macchina in officina;
- l’ultimo passaggio è stato il collaudo nel laboratorio di fisica del corretto funzionamento del separatore.
Questo progetto iniziato ad ottobre del 2020 si è completato a Maggio del 2021.
DESCRIZIONE DEL PROGETTO “ IL SEPARATORE CENTRIFUGO” DA PARTE DEGLI STUDENTI
La centrifuga o più tecnicamente il separatore centrifugo, è un progetto realizzato dalle classi 2^MA e 3 MM dell’Indirizzo di Meccanica Meccatronica ed Energia dell’Istituto Mattei di Conselve nell’A.S. 2020 2021.
Questo lavoro nasce grazie ad un’esperienza di laboratorio riguardante l’applicazione dei metodi di separazione delle sostanze durante la quale la classe 2MA si è cimentata nella riproduzione di alcuni metodi operativi.
Alcuni studenti hanno scelto il metodo della centrifugazione, avviando un progetto finalizzato alla realizzazione di un prototipo di centrifuga.
In una prima fase essa è stata realizzata con una struttura cubica di legno che conteneva la macchina formata da una base da cui partiva un cilindro che portava nella parte superiore una struttura a forma di triangolo. A questo triangolo con l’ausilio di alcuni cardini erano stati collegati i porta provette. Un motorino, alimentato da una tensione di 12 V, metteva in rotazione il cilindro che a sua volta trascinava le provette e realizzava la centrifugazione delle sostanze.
Di recente, invece, questo progetto è stato ripreso in mano dagli studenti per migliorarlo con l’aiuto degli insegnanti. Pertanto è stata inserita una scheda Arduino per riuscire a leggere la velocità di rotazione del motore in modo da poterla impostare tramite un potenziometro in base alle varie necessità di utilizzo.
Inoltre si è progettato un nuovo disco rotante, realizzato tramite la stampa 3D, che ha permesso di aumentare il numero delle provette che potevano essere centrifugate.
Sono state poi effettuate diverse prove di separazione usando sostanze differenti.
Si sono anche svolte varie prove per vedere come modificando di volta in volta il numero di giri oppure il tempo di lavoro della centrifuga potesse cambiare il risultato finale.
GLI STUDENTI
SPOT del separatore centrifugo
Introduzione alla centrifuga
Programma di Arduino che controlla la centrifuga
Spiegazione sul controllo elettronico della centrifuga
Video illustrativo della progettazione e dell’assemblaggio del separatore
Primo collaudo della centrifuga costruita a scuola