Elica in legno fatta in casa. Calcolo e fabbricazione di un'elica

Apparso sul canale di Igor Negoda video interessante per modellisti di aerei. A giudicare dalle statistiche, l'autore del video tutorial ha notato che ai suoi abbonati piaceva l'argomento del modellismo degli aerei, quindi ha deciso di continuare su questo argomento e mostrare come realizzare una cosa molto interessante, senza la quale il modellismo degli aerei è semplicemente impensabile. Questa è un'elica o un'elica di legno. C'è anche una vite di plastica e persino una di metallo, realizzata in duralluminio. È circa 3 volte più pesante del legno. L'ho fatto per se stesso.

Le eliche in legno hanno una gamma molto ampia di applicazioni pratiche, dalle motoslitte agli aeromodelli radiocomandati. In questo video lo realizzeremo con assi di betulla. È meglio realizzare viti in betulla, almeno questo è quello che mi piace di più. Secondo le regole, un'elica di betulla è un'ottima elica.

Una buona selezione di modelli di aerei in questo negozio cinese.
Per lavorare ci servirà un trapano, una punta da 6 diametro per il diametro dell'albero motore su cui lo faremo girare. Puoi anche creare un modello tu stesso, guardare su Internet o sulle riviste come sono realizzati, i moduli hanno più successo. Oppure puoi sperimentare tu stesso e creare a mano una forma di vite interessante. Non nelle riviste, da nessuna parte può essere calcolato in modo più accurato per modelli così piccoli. Nessuno lo farà, perché fino ad ora, anche per gli elicotteri di grandi dimensioni, la tecnologia dei profili viene costantemente migliorata, si trovano nuove opportunità dove è veramente necessaria. Anche lì non hanno ancora raggiunto la perfezione. Pertanto, sperimenteremo la modellistica aeronautica.

Inoltre, per realizzare un'elica di legno avrai bisogno di un ago, una matita, dei blocchi di carta vetrata, è consigliabile averli, è più comodo lavorare con loro, ecco come appaiono. Puoi usare la normale carta vetrata, non è così importante, è solo più conveniente. Tali viti vengono utilizzate con i micromotori; sono disponibili in diverse dimensioni e potenze. Questi sono MK17 da 1,5 cc, questi sono KMD2.5 da 2,5 cc, motori a compressione, il loro carburante contiene etere. Questo è un motore che dovrebbe funzionare con metanolo Rainbow 7. Di conseguenza, la cilindrata del motore è di 7 metri cubi.

La sua potenza è piuttosto elevata e la differenza sta nelle viti.
Questa vite è per Rainbow e questa è per KMD, come puoi vedere, la differenza di diametro non è così grande. Ci sono alcune battute e sfumature qui, cioè le dimensioni possono variare sia di diametro maggiore che minore. Minore è il diametro, maggiore è il numero di giri, ma entro certi limiti, al di sopra dei quali il motore semplicemente non può svilupparli. Per MK17 serve una vite piccola, ma questo è per un modello ad alta velocità, non ne serve una particolarmente veloce, sembrano così, il loro angolo di inclinazione è piccolo. L'altra elica non è proprio per il Rainbow, per il Rainbow dovrebbe essere più larga, l'acrobazia è di 7 cubi per un aereo acrobatico, questa dovrebbe essere l'altezza.

Articolo tratto dalla rivista Modelist-Constructor n. 1 del 1974.
Scansione: Petrovich.

Motoslitte, airboat, tutti i tipi di hovercraft, acranoplani, microplani e microgiroplani, varie installazioni di ventilatori e altre macchine non possono funzionare senza un'elica.

Pertanto, ogni appassionato tecnico che intende costruire una delle macchine elencate dovrebbe imparare a realizzare buone eliche. E poiché in condizioni amatoriali è più semplice realizzarle dal legno, parleremo solo di eliche di legno.

Tuttavia, va tenuto presente che utilizzando il legno (se ha successo) è possibile realizzare viti completamente simili in fibra di vetro (stampando in una matrice) o metallo (mediante fusione).

A causa della loro disponibilità, le più diffuse sono le eliche bipala ricavate da un intero pezzo di legno (Fig. 1).

Le eliche a tre e quattro pale sono più difficili da produrre.

..
Riso. 1 . Viti in legno a due lame ricavate da un pezzo intero di legno: 1 - lama, 2 - mozzo, 3 - flangia anteriore, 4 - dadi prigionieri del mozzo, 5 - dado a castello punta dell'albero, 6 - albero, 7 - flangia posteriore, 8 - borchie.

SELEZIONE DEI MATERIALI

Le viti destinate a motori di potenza maggiore (circa 15-30 CV) possono essere realizzate anche da barre monolitiche di legno duro, ma in questo caso aumentano i requisiti per la qualità del legno. Quando si sceglie un pezzo, prestare attenzione alla posizione degli anelli di crescita nello spessore del blocco (è chiaramente visibile alla fine, Fig. 2-A), dando la preferenza alle barre con strati orizzontali o inclinati, tagliate da la parte del tronco più vicina alla corteccia. Naturalmente il pezzo non deve presentare nodi, strati storti o altri difetti.

Se non fosse possibile trovare una barra monolitica di qualità adeguata, sarà necessario incollare insieme il pezzo da più tavole più sottili, ciascuna con uno spessore di 12-15 mm. Questo metodo di produzione delle eliche era diffuso agli albori dello sviluppo dell'aviazione e può essere definito “classico”. Per motivi di robustezza si consiglia l'utilizzo di assi di legno razze diverse(ad esempio betulla e mogano, betulla e faggio rosso, betulla e frassino), aventi strati che si intersecano reciprocamente (Fig. 2-B). Le viti realizzate con pezzi grezzi incollati hanno un aspetto molto bello dopo la lavorazione finale.

..
Riso. 2. Pezzi grezzi dell'elica: A - da un intero pezzo di legno: 1 - parte in alburno del tronco, 2 - posizione del pezzo grezzo; B - un pezzo grezzo incollato da più assi in una confezione rettangolare: 1 - mogano o faggio rosso; 2 - betulla o acero.

Alcuni specialisti esperti incollano pezzi grezzi di compensato per aerei multistrato del marchio BS-1, con uno spessore di 10-12 mm, e da esso assemblano un pacchetto della dimensione richiesta. Non possiamo però consigliare questo metodo ad una vasta fascia di amatori: gli strati di rivestimento posti a cavallo della vite, durante la lavorazione, possono formare irregolarità difficili da rimuovere e deteriorare la qualità del prodotto. Le estremità delle pale dell'elica in compensato sono molto fragili. Inoltre, in un'elica ad alta velocità, una forza centrifuga molto grande agisce alla radice delle pale, raggiungendo in alcuni casi fino a una tonnellata o più, e nel compensato gli strati trasversali non resistono alla rottura. Pertanto il compensato può essere utilizzato solo dopo aver calcolato la sezione della radice della lama (1 cm2 di compensato può sopportare circa 100 kg di strappo e 1 cm2 di pino - 320 kg).Le viti devono essere ispessite, e questo peggiora la qualità aerodinamica.

In alcuni casi il bordo di attacco dell'elica viene ricoperto da una lamina di ottone sottile, il cosiddetto raccordo. È fissato al bordo con piccole viti, le cui teste, dopo la pulizia, vengono saldate con stagno per evitare autoallentamenti.

SEQUENZA DI PRODUZIONE

Il pezzo grezzo della vite (blocco) deve essere piallato attentamente, rispettando le dimensioni su tutti e quattro i lati. Successivamente si disegnano le linee centrali e i contorni della sagoma della vista laterale (Fig. 3-B) e si rimuove il legno in eccesso, prima con una piccola ascia, poi con pialla e raspa. L'operazione successiva è l'elaborazione lungo il contorno della vista dall'alto. Dopo aver posizionato la sagoma della lama sul pezzo da lavorare (Fig. 3-B) e averla fissata temporaneamente con un chiodo al centro del manicotto, tracciare la sagoma con una matita. Quindi ruotare la sagoma esattamente di 180° e tracciare la seconda lama. Il legno in eccesso viene rimosso Sega a nastro, se non c'è, utilizzare una sega circolare manuale a dentatura fine. Questo lavoro deve essere eseguito in modo molto accurato, quindi non è necessario affrettarsi.

Il prodotto ha assunto la forma di una vite (Fig. 3-D). Ora inizia la parte più importante del lavoro: dare alle pale il profilo aerodinamico desiderato. Va ricordato che un lato della lama è piatto, l'altro è convesso.

Lo strumento principale per dare alle lame il profilo desiderato è un'ascia affilata e ben posizionata. Ciò non vuol dire che il lavoro che si esegue sia “goffo”: con un'ascia si possono fare miracoli, basti ricordare il famoso Kizhi!

Il legno viene rimosso in sequenza e lentamente, effettuando prima piccoli tagli corti per evitare scheggiature lungo lo strato (Fig. 3-D). Utile anche una piccola rasatura a due mani. Nella figura è mostrato come è possibile velocizzare e facilitare il lavoro di rifilatura della parte profilata della lama effettuando più tagli con un seghetto a dentatura fine. Quando si esegue questa operazione, è necessario prestare molta attenzione a non tagliare più in profondità del necessario.

..
Riso. 3. Sequenza di produzione delle viti: A - dime (vista dall'alto e vista laterale); B - marcatura del blocco grezzo secondo il modello della vista laterale; B - marcatura del pezzo secondo il modello della vista dall'alto; G - pezzo dopo la lavorazione secondo i modelli; D - lavorazione delle lame lungo il profilo (parte inferiore, piatta); E - lavorazione della parte superiore convessa della lama.

Dopo la lavorazione grossolana delle pale, l'elica viene messa a condizione mediante pialle e raspe e controllata nello scalo di alaggio (Fig. 4-A).

Per realizzare uno scivolo (Fig. 4), è necessario trovare una tavola uguale in lunghezza alla vite e sufficientemente spessa da poter realizzare tagli trasversali profondi 20 mm per l'installazione delle dime. L'asta centrale dello scalo di alaggio è in legno duro, il suo diametro deve corrispondere al diametro del foro nel mozzo dell'elica. L'asta è incollata rigorosamente perpendicolare alla superficie dello scalo di alaggio. Posizionando la vite su di essa, si determina la quantità di legno da rimuovere per abbinare la lama alle dime del profilo. Quando fai questo lavoro per la prima volta, devi essere molto paziente e attento. L'abilità non viene acquisita immediatamente.

.
.
Riso. 4. Dime dello scalo di alaggio e del profilo della pala: A - installazione delle dime sullo scalo di alaggio; B - controllo della lama in lavorazione mediante dime e controdime.

Dopo che la superficie inferiore (piatta) della lama è stata finalizzata secondo le dime, inizia la finitura della superficie superiore (convessa). Il controllo viene effettuato utilizzando controschemi, come mostrato nella Figura 4-B. La qualità della vite dipende dalla completezza di questa operazione. Se inaspettatamente si scopre che una pala è leggermente più sottile dell'altra - e questo accade spesso con artigiani inesperti - lo spessore della pala opposta dovrà essere ridotto di conseguenza, altrimenti verranno compromessi sia il peso che il bilanciamento aerodinamico dell'elica. Difetti minori possono essere corretti incollando pezzi di fibra di vetro (“toppe”) o applicando segatura fine mescolata con resina epossidica(questo mastice è colloquialmente chiamato pane).

Quando si pulisce la superficie di una vite per legno, è necessario tenere conto della direzione delle venature del legno; La piallatura, la raschiatura e la levigatura possono essere effettuate solo “strato per strato” per evitare rigature e la formazione di zone ruvide. In alcuni casi, oltre ai cicli, i frammenti di vetro possono essere di valido aiuto per la rifinitura della vite.

I falegnami esperti, dopo aver levigato, strofinano la superficie con un oggetto metallico liscio e ben lucidato, esercitando una forte pressione su di essa. In questo modo compattano lo strato superficiale e “levigano” i più piccoli graffi rimasti su di esso.

BILANCIAMENTO

La Figura 5 mostra un semplice dispositivo per bilanciare le viti. Ti consente di eseguire il bilanciamento con una precisione di 1 g: questo è praticamente sufficiente per le condizioni amatoriali.

La pratica ha dimostrato che anche con una fabbricazione molto attenta dell'elica, il peso delle pale non è lo stesso. Ciò accade per vari motivi: a volte per il diverso peso specifico del calcio e delle parti superiori del blocco da cui è composta la vite, oppure per diverse densità di strati, nodularità locale, ecc.

Come comportarsi in questo caso? È impossibile regolare le lame in base al peso tagliando una certa quantità di legno da quelli più pesanti. È necessario rendere più pesante la lama più leggera rivettandovi pezzi di piombo (Fig. 6). Il bilanciamento può considerarsi completo quando l'elica rimane ferma in qualsiasi posizione delle pale rispetto al dispositivo di bilanciamento.

L'eccentricità della vite non è meno pericolosa. Uno schema per controllare l'eccentricità di un'elica è mostrato nella Figura 7. Quando ruota su un asse, ciascuna pala deve passare alla stessa distanza dal piano o angolo di controllo.

.
.
Riso. 5. Il dispositivo più semplice per verificare il bilanciamento della vite è l'utilizzo di due tavole accuratamente allineate e di un rivestimento assiale.

Riso. 6. Bilanciamento dell'elica rivettando pezzi di piombo su una pala più leggera: A - determinazione dello squilibrio utilizzando monete; B - incastonando un pezzo di piombo di uguale peso su un braccio uguale (svasare leggermente il foro su entrambi i lati); B - vista della barra di piombo dopo la rivettatura.

Riso. 7. Schema per il controllo del runout di una vite.

FINITURA E COLORAZIONE DELLA VITE

Per applicare pitture o vernici è preferibile utilizzare una pistola a spruzzo alimentata da un compressore ad una pressione minima di 3-4 atm. Ciò consentirà di ottenere un rivestimento uniforme e denso, irraggiungibile con la verniciatura a pennello.

Le migliori vernici- epossidico. Puoi anche usare gliftalico, nitro- e nitrogliftalico o apparso in Ultimamente rivestimenti alchidici. Vengono applicati su una superficie precedentemente primerizzata, accuratamente stuccata e levigata. È necessaria l'asciugatura dell'interstrato, corrispondente a una vernice particolare.

Il miglior rivestimento di vernice è la cosiddetta vernice per parquet “indurente chimicamente”. Aderisce bene sia su legno pulito che su superfici verniciate, conferendogli un aspetto elegante ed un'elevata resistenza meccanica.

Un paio di settimane fa ho aiutato pannelli solari installato uno dei miei generatori eolici. Ci ho messo sopra le lame che ho trovato, due lame di tubo calibro 160 e due di lamiera zincata. L'elica sembrava funzionare, ma volevo realizzare un'elica normale, che fosse veloce e avesse una buona coppia di spunto. Sotto nella foto c'è un mulino a vento con pale prefabbricate, la qualità è ovviamente disgustosa, ma penso che sia chiaro ciò che viene mostrato.

I tubi da 110.160 mm con una velocità di 5-6 non volevano mostrare una buona coppia di spunto nel programma, ed è difficile trovare tubi con un diametro maggiore. Buon risultato nel programma per il calcolo delle lame da Tubi in PVC hanno fornito tubi da 250,315 mm, un'elevata coppia di spunto e un'alta velocità con KIEV.

Allora ho deciso di provare a realizzare delle lame dallo stagno, o più precisamente dagli scarti di pavimentazione professionale rimasti dopo aver rivestito la casa con pavimentazione professionale. In precedenza, nel programma, ho regolato la vite del 315esimo tubo per il mio generatore. L'elica a tre pale risultò avere un diametro di 1,5 m, alta velocità con un KIEV elevato di 5-7, la coppia di spunto a 5 m/s è di 0,25 Nm. Di seguito sono riportati gli screenshot del programma di calcolo della lama.

Ecco i dati per tagliare la vite - tutte le dimensioni in millimetri, che ho poi utilizzato per realizzare le lame.

Dagli scarti di pavimentazione professionale, ho scelto tre pezzetti adatti e li ho tagliati a 75 cm con una smerigliatrice. Successivamente, usando un martello, ho iniziato a raddrizzare il profilo in qualcosa di simile a un foglio liscio. Ho subito piegato il bordo posteriore con una presa da 1 cm.

Successivamente, ho delineato le dimensioni del programma sul pezzo in lavorazione e ho tracciato una linea frontale lungo la quale avrei tagliato la lama. Ho aggiunto 1 cm alle dimensioni perché piegherò anche la parte anteriore per rigidità. Sotto nella foto potete vedere la linea lungo la quale piegherò la latta con una pinza. Lo spessore dello stampo è di 0,6 mm, ma l'ho tagliato con normali forbici, non con una smerigliatrice, è più liscio e facile.

Il processo di piegatura dei bordi della lama. L'orlo viene eseguito utilizzando una pinza e poi picchiettando con un martello.

Il processo di realizzazione delle lame rimanenti è lo stesso, una lama ha richiesto circa venti minuti di lavoro e il risultato sono state queste lame ancora piatte.

Questo è come appaiono le lame dal retro.

Successivamente, picchiettando longitudinalmente con un martello, ho dato alle lame la forma di scanalature approssimativamente come quelle del 315esimo tubo. Per fare un'ipotesi approssimativa, ho disegnato sul pavimento un cerchio con un diametro di 320 mm e mi sono fatto guidare da esso. Ho esposto la parte della radice delle lame a 3 cm, ho piegato insieme le lame e ho praticato dei fori lungo la linea dello zero. Ho praticato dei fori con un diametro di 6 mm.

Vista dal retro.

Quindi, impiegando circa un'ora e mezza, ho realizzato le pale per il generatore eolico. Naturalmente le pale si sono rivelate fragili, ma come ha dimostrato la pratica, tali pale possono resistere a venti fino a 15 m/s. Successivamente, ho ritagliato un mozzo dal compensato e ho assemblato la vite finita.

Di seguito è riportata una foto di questa elica già installata sul generatore eolico.

Dopo l'installazione sul generatore eolico, la nuova elica ha subito mostrato il suo lato positivo. Fuori c'era un vento di circa 3-6 m/s e l'elica girava bene con una velocità notevolmente più elevata. Ha risposto immediatamente ai cambiamenti nella velocità del vento e ha girato senza fermarsi. Prima di esso, un'elica prefabbricata a quattro pale si è sciolta, ma in qualche modo non ha raggiunto velocità elevate. Poi ho tolto due pezzi di lame di stagno e lì sono rimaste due lame del 150esimo tubo. Ho collegato gli avvolgimenti del generatore con un triangolo e in questa forma il mulino a vento funzionava con un'elica a due pale, ma l'elica si fermava periodicamente e quindi aveva difficoltà ad avviarsi. La corrente di carica era instabile, ma nelle raffiche di vento di oggi ha raggiunto i 4A.

Con la nuova elica a tre pale, la carica è quasi costante, sull'amperometro sono costantemente visibili 0,5-1 A con un aumento fino a 2 A. Vedremo come sarà con vento più forte, ma non è male. Grazie alla velocità, la ricarica non si ferma e l'elica si avvia facilmente, proprio quello che volevo fare. Penso che la vite sia abbastanza forte, ma il tempo lo dirà. Non ho trovato viti per mulini a vento in stagno su Internet e, ovviamente, in termini di resistenza, non possono essere paragonate nemmeno ai tubi in PVC, ma questa è anche una soluzione quando è difficile da ottenere tubi fognari grandi diametri.

Vite per mulino a vento in stagno
Rapporto fotografico sulla fabbricazione di un'elica per un generatore eolico. Mulino a vento da un generatore automatico, elica a tre pale da 1,5 m in stagno

La parte principale di un generatore eolico è una vite, che converte l'energia eolica in lavoro meccanico. Ciò significa che quanto migliore è l'elica, tanto più stabile sarà il generatore eolico in grado di generare elettricità.

Materiali utilizzati per creare la vite:
1) lamiera grecata spessore 0,6 mm
2) Bulgaro
3) martello
4) pinze
5) forbici di metallo

Diamo uno sguardo più da vicino ai punti principali del lavoro sulla creazione di una vite.

Per cominciare, ha iniziato i calcoli di base. Innanzitutto sono stati testati tubi con un diametro di 110 e 160 mm, poiché l'autore li aveva in magazzino, ma con buone qualità ad alta velocità non è stato possibile ottenere da essi una coppia di spunto sufficiente. Poi ha deciso di verificare quale diametro sarebbe stato più accettabile dal punto di vista del programma. I calcoli hanno dimostrato che i tubi realizzati in Diametro del PVC 250 e 315 mm. Hanno eccellenti indicatori sia di velocità che di coppia di avviamento.

Ma poiché non esistevano tubi di questo diametro ed era piuttosto difficile reperirli, decise di realizzare le lame con lo stagno avanzato dalla lamiera ondulata della casa. In precedenza, i calcoli venivano effettuati con una vite del 315esimo tubo nel programma. L'elica era composta da tre pale e aveva un diametro di circa 1,5 metri. Secondo i calcoli, la velocità di tale elica è stata ottenuta con un KIEV elevato di 5-7 e la coppia iniziale con un vento di 5 ms era pari a 0,25 Nm.

Di seguito sono riportati estratti dal programma per il calcolo dell'efficienza delle pale:

Di seguito sono riportati tutti i calcoli di base e i dati sulle dimensioni in millimetri, in base ai quali abbiamo iniziato a produrre le pale della futura elica.

Tra gli scarti della pavimentazione sono stati selezionati i pezzi più idonei (tre pezzi) e lavorati con smerigliatrice fino a cm 75. Con l'aiuto di un martello è stato dato al profilo l'aspetto di una lamiera liscia e il bordo posteriore è stato subito piegato con una presa di 10 mm.

Successivamente, sui fogli risultanti, l'autore ha segnato la linea del fronte del lavoro, lungo la quale sono state successivamente ritagliate le lame. Alle dimensioni principali è stato aggiunto un centimetro, poiché l'autore ha deciso di piegare i bordi per conferire rigidità alla struttura. Le fotografie sottostanti mostrano la linea lungo la quale verrà piegato il metallo. Lo spessore del foglio era di circa 0,6 mm, il che ha permesso di utilizzare forbici metalliche anziché una smerigliatrice, il che ha reso le lame più uniformi.

Per rigidità, i bordi delle lame erano piegati. Questa operazione è stata eseguita utilizzando una pinza seguita da picchiettamenti con un martello.

Usando la maschiatura longitudinale con un martello, le lame sono state modellate in scanalature simili al 315esimo tubo. Per la comprensione visiva, ha disegnato un cerchio con un diametro di 320 mm e si è lasciato guidare da esso durante la manipolazione della forma delle lame. Sono stati inoltre praticati dei fori del diametro di 6 mm per il successivo assemblaggio della vite.

Dopo aver installato questa vite, si è immediatamente mostrata il lato migliore. Con una velocità del vento di 3-5 ms, ha acquisito perfettamente slancio e ha reagito istantaneamente ai cambiamenti del vento. Prima di ciò, le viti installate sul generatore si fermavano periodicamente o non avevano giri sufficienti per produrre una corrente stabile.

Ora la ricarica è diventata quasi costante, la corrente è compresa tra 0,5-1 A e aumenta costantemente fino a 2 A. A causa della velocità, la ricarica non si ferma, anche con vento leggero. Pertanto, l'autore ha trovato un modo eccellente per costruire un'elica affidabile e stabile per un mulino a vento con mezzi improvvisati, che è ciò che cercava. Questa guida può aiutarti se hai difficoltà a trovare tubi in PVC di grandi dimensioni nella tua zona.
Fonte

Elica efficiente per generatore eolico
La parte principale di un generatore eolico è una vite, che converte l'energia eolica in lavoro meccanico. Ciò significa che quanto migliore è l'elica, tanto più stabile sarà in grado di produrre il generatore eolico

istruzioni di montaggio

Esistono diversi tipi di turbine eoliche: orizzontali e verticali, turbine. Hanno differenze fondamentali, pro e contro. Il principio di funzionamento di tutti i generatori eolici è lo stesso: l'energia eolica viene convertita in energia elettrica e accumulata in batterie, e da queste viene utilizzata per i bisogni umani. Il tipo più comune è orizzontale.

Familiare e riconoscibile. Il vantaggio di un generatore eolico orizzontale è la sua maggiore efficienza rispetto ad altri, poiché le pale del mulino a vento sono sempre sotto l'influenza del flusso d'aria. Gli svantaggi includono la necessità di venti superiori a 5 metri al secondo. Questo tipo di mulino a vento è il più semplice da realizzare, motivo per cui gli artigiani domestici spesso lo prendono come base.

Se decidi di cimentarti nell'assemblaggio di un generatore eolico da solo, ecco alcuni consigli. È necessario iniziare con il generatore, questo è il cuore del sistema, il design dell'assemblaggio della vite dipende dai suoi parametri. Le automobili importate sono adatte a questo, ci sono informazioni sull'uso di motori passo-passo, da stampanti o altre apparecchiature per ufficio. Puoi anche utilizzare il motore di una ruota di bicicletta per creare il tuo mulino a vento per generare elettricità.

Avendo deciso l'unità per convertire il flusso del vento in corrente elettrica, è necessario assemblare il riduttore per aumentare la velocità dall'elica all'albero del generatore. Un giro dell'elica trasmette 4-5 giri all'albero del gruppo elettrogeno.

Quando il gruppo riduttore-generatore viene assemblato, iniziamo a determinarne la resistenza alla coppia (grammi per millimetro). Per fare ciò, è necessario realizzare un braccio con un contrappeso sull'albero della futura installazione e, utilizzando un peso, scoprire a quale peso scenderà il braccio. Meno di 200 grammi per metro è considerato accettabile. Una volta che conosciamo la dimensione della spalla, questa sarà la lunghezza della nostra lama.

Molte persone pensano che più lame sono, meglio è. Questo non è del tutto vero, dal momento che produciamo noi stessi il generatore eolico e le parti della futura centrale elettrica rientrano nella fascia di budget. Abbiamo bisogno di velocità elevate e molte eliche creano una maggiore resistenza al vento, per cui ad un certo punto il flusso in arrivo rallenta l'elica e l'efficienza dell'installazione diminuisce. Questo può essere evitato con un'elica a due pale. Con venti normali, un'elica di questo tipo può ruotare fino a 1000 giri o più. Realizza delle lame generatore eolico fatto in casa puoi usare mezzi improvvisati: dal compensato e zincato alla plastica tubi dell'acqua(come nella foto sotto) e altre cose. La condizione principale è leggera e resistente.

Un'elica leggera aumenterà l'efficienza del mulino a vento e la sensibilità al flusso d'aria. Assicurati di bilanciare la ruota pneumatica e di rimuovere eventuali irregolarità, altrimenti sentirai lamenti e ululati mentre il generatore è in funzione.

Il prossimo elemento importante è la coda. Manterrà la ruota nel flusso del vento e ruoterà la struttura se la sua direzione cambia.

Sta a te decidere se realizzare o meno un collettore di corrente; magari puoi accontentarti di un connettore sul cavo e svolgere periodicamente a mano il filo attorcigliato. Durante il test del generatore eolico, non dimenticare le precauzioni di sicurezza: le lame che girano nel flusso del vento possono tagliare il cavolo come un samurai.

Un mulino a vento sintonizzato ed equilibrato è installato su un palo alto almeno 7 metri da terra, fissato con cavi distanziatori. Successivamente, un'unità altrettanto importante è la batteria di accumulo, può essere una vecchia macchina che ha perso la sua capacità o una batteria. Non è possibile collegare l'uscita di un generatore eolico fatto in casa direttamente alla batteria; questo deve essere fatto tramite un relè di ricarica; puoi assemblarlo tu stesso o acquistarne uno già pronto.

Il principio di funzionamento del relè è quello di controllare la carica e, in caso di carica, commuta il generatore e la batteria per caricare la zavorra, il sistema si sforza di essere sempre carico, prevenendo il sovraccarico e non lascia il generatore senza carico. Una turbina eolica senza carico può ruotare in modo piuttosto forte a velocità elevate, danneggiando l'isolamento degli avvolgimenti con il potenziale generato. Inoltre, le velocità elevate possono causare la distruzione meccanica degli elementi generatore eolico. Poi c'è un convertitore di tensione da 12 a 220 volt 50 Hz per il collegamento di elettrodomestici.

Quindi abbiamo fornito tutto il massimo idee semplici assemblare un mulino a vento fatto in casa. Come puoi vedere, anche un bambino può facilmente realizzare alcuni modelli di dispositivi. Esistono molte altre opzioni fatte in casa, ma per ottenere un'elevata tensione di uscita è necessario utilizzare meccanismi complessi, come i generatori magnetici. Altrimenti, se vuoi realizzare un generatore eolico in modo che funzioni e venga utilizzato per lo scopo previsto, procedi secondo le istruzioni che ti abbiamo fornito!

7 idee per assemblare un mulino a vento fatto in casa
Idee su come realizzare un generatore eolico con le tue mani a casa. Foto, diagrammi e disegni di mulini a vento fatti in casa. Video lezioni sull'assemblaggio di un generatore eolico.

Fatti in casa impianti eolici– un metodo alternativo indipendente per generare elettricità.

L'installazione di tali apparecchiature può ridurre significativamente i costi dell'elettricità, a condizione che ci siano venti nella zona di almeno 4 m/s.

E maggiore è la velocità del vento, più grande quantità energia generata dal dispositivo.

Questo articolo discuterà un piano passo passo per realizzare le pale del generatore eolico con le tue mani.

Impianti eolici

Esistono molte opzioni di progettazione per i generatori eolici, la cui classificazione ha caratteristiche di base:

• posizione dell'asse di rotazione: verticale e orizzontale,
• numero di lame: solitamente da 1 a 6, ma esistono opzioni con un numero maggiore,
• tipo di lama rotante: a forma di ala o vela,
• materiale per realizzare la lama: legno, alluminio, PVC,
• design della ruota a vite: passo fisso o variabile.

La produttività di un generatore eolico dipende in gran parte dalle pale: da quanto correttamente vengono calcolate le loro dimensioni e quantità e dalla corretta selezione del materiale per la produzione.

Realizzare lame con le tue mani non è difficile, ma prima di iniziare devi studiare alcuni fatti:

1. Più le pale sono lunghe e più facilmente si prestano al movimento del vento, anche il più debole. Tuttavia, una lunghezza maggiore rallenterà la velocità di rotazione della ruota eolica.
2. La sensibilità della ruota eolica è influenzata anche dal numero di pale: più pale ci sono, più facile sarà avviare la rotazione. Allo stesso tempo, gli indicatori di potenza e velocità diminuiranno, il che significa che un tale dispositivo non è adatto per generare elettricità, ma è perfetto per i lavori di sollevamento.
3. Il livello di rumore emanato dal dispositivo dipende dal diametro e dalla velocità di rotazione della ruota eolica. Questo deve essere tenuto in considerazione quando si installa un generatore eolico vicino a edifici residenziali.
4. È possibile ottenere più energia dal vento installando il mulino a vento il più in alto possibile sopra il livello del suolo (in modo ottimale da 6 a 15 m). Pertanto, l'installazione avviene spesso sul tetto di un edificio o su un palo alto.

Pale finite per un generatore eolico

Il nostro prossimo articolo contiene le istruzioni per realizzare un affumicatoio da una botte.

Creazione delle lame passo dopo passo

Quando si progettano personalmente le pale, è necessario considerare quanto segue:

1. Per prima cosa devi decidere la forma della lama. Per un generatore eolico orizzontale domestico, la forma dell'ala è considerata più efficace. A causa della sua struttura, ha una minore resistenza aerodinamica. Questo effetto è creato a causa della differenza nelle aree delle superfici esterna ed interna dell'elemento, e quindi c'è una differenza nella pressione dell'aria sui lati. La forma della vela ha più resistenza ed è quindi meno efficiente.

Ecco come appare la resistenza al vento con diversi modelli di pale

• Successivamente è necessario decidere il numero di lame. Per le aree in cui sono presenti venti costanti, è possibile utilizzare generatori eolici ad alta velocità. Per tali dispositivi, 2-3 pale sono sufficienti per la massima velocità del motore. Quando si utilizza un dispositivo del genere in un'area senza vento, sarà inefficace e rimarrà semplicemente inattivo con tempo calmo. Un altro svantaggio dei generatori eolici a tre pale è alto livello rumore che sembra quello di un elicottero. Questa installazione è sconsigliata in prossimità di edifici densamente popolati.

Per le nostre latitudini, con venti deboli e medi, sono più adatti i mulini a vento a cinque e sei pale, che consentiranno loro di catturare il flusso di vento debole e mantenere un funzionamento stabile del motore

• Calcolo della potenza di un dispositivo eolico. È impossibile calcolare un indicatore esatto, poiché la potenza dipenderà direttamente dalle condizioni meteorologiche e dal movimento del vento. Ma esiste una relazione diretta tra il diametro della ruota eolica con il numero di pale e la potenza dell'attrezzatura.

I dati sono forniti per una velocità media del vento di 4 m/s (cliccare sull'immagine per ingrandirla)

Avendo compreso i dati nella tabella e comprendendo la relazione, puoi, creando la giusta ruota elicoidale, influenzare la potenza del design futuro

• La scelta del materiale per la creazione delle lame. La scelta dei materiali per la creazione delle lame è piuttosto ampia: PVC, fibra di vetro, alluminio, ecc. Tuttavia, ognuno di essi ha i suoi pro e contro. Diamo un'occhiata più in dettaglio alla scelta del materiale.

Pale per turbine eoliche in fibra di vetro

Lame per tubi in PVC

Durante la selezione dimensione corretta e lo spessore dei tubi, la ruota risultante avrà elevata resistenza ed efficienza. Va tenuto presente che in caso di forti raffiche di vento, la plastica di spessore insufficiente potrebbe non sopportare il carico e frantumarsi in piccoli pezzi.

Per mettere in sicurezza la struttura è meglio ridurre la lunghezza delle lame ed aumentarne il numero a 6. Per ottenere un tale numero di parti è sufficiente un solo tubo.

Per creare una lama, è necessario prendere un tubo con uno spessore minimo della parete di 4 mm e un diametro di 160 mm e utilizzare un modello e un pennarello già pronti per contrassegnare gli elementi futuri.

Per evitare errori durante i propri calcoli, è meglio utilizzare un modello già pronto che può essere facilmente trovato su Internet. Perché non puoi farlo senza una conoscenza speciale.

Dopo aver tagliato il tubo, gli elementi risultanti devono essere levigati e arrotondati ai bordi. Per collegare le lame viene realizzato un gruppo in acciaio fatto in casa, con spessore e resistenza sufficienti.

Lame in alluminio

Tale pala è più forte e più pesante, il che significa che l'intera struttura che sostiene l'elica deve essere più massiccia e stabile. Anche la successiva equilibratura della ruota deve essere curata con maggiore attenzione.

Disegno di un elemento standard in alluminio per una ruota a sei pale

Secondo il modello presentato, 6 vengono tagliati da un foglio di alluminio elementi identici, all'interno del quale dovranno essere saldate delle boccole filettate per l'ulteriore fissaggio.

I prigionieri devono essere saldati al nodo di collegamento, che si collegherà alle boccole predisposte sulle lame.

Per migliorare le proprietà aerodinamiche di tale pala, è necessario darle la forma corretta. Per fare ciò, deve essere arrotolato in una scanalatura poco profonda in modo che si formi un angolo di 10 gradi tra l'asse della spirale e l'asse longitudinale del pezzo.

Lame in fibra di vetro

Il vantaggio di questo materiale è il rapporto ottimale tra peso e resistenza, combinato con proprietà aerodinamiche. Ma lavorare con la fibra di vetro richiede abilità speciali e grande professionalità, quindi è difficile creare un prodotto del genere in casa.

Lame in fibra di vetro

Si può concludere che la maggior parte materiale adatto per l'autoassemblaggio di una ruota eolica - tubo in PVC. Unisce resistenza, leggerezza e buone caratteristiche aerodinamiche. Inoltre, questo è molto materiale disponibile e anche un principiante può gestire il lavoro.

Come realizzare pale per un generatore eolico con le tue mani
Gli impianti eolici domestici rappresentano un modo alternativo e indipendente per generare elettricità. L'installazione di tali apparecchiature può ridurre significativamente i costi dell'elettricità. Questo articolo esaminerà un piano passo passo per realizzare le pale del generatore eolico con le tue mani.

Probabilmente tutti si sono imbattuti in una situazione in cui la vite necessaria non è in vendita oppure le viti serviranno domani, ma la confezione è bloccata da qualche parte... Allora mi viene in mente una soluzione del tutto ragionevole: non dovrei realizzare la vite da solo? ?

Solitamente in questo caso c'è un solo motivo che ferma un'idea sana: come ottenere una vite con le caratteristiche date?

In realtà, tutto è abbastanza semplice: non richiede né calcoli complessi né attrezzature altamente complesse. Come al solito bastano un po' di buon senso, una matita, un righello, la conoscenza della geometria scolastica e le mani un po' dritte.

Questo articolo parlerà proprio di questo: come calcolare correttamente la geometria di una vite con determinati parametri e come fabbricarla. Di solito non è necessario molto tempo: 1-2 ore per i calcoli grafici + 2-3 ore per realizzare la vite stessa.

Fig 1. Teoria dell'elica. Passo della vite.

Una situazione simile si verifica se sono necessarie due viti direzioni diverse rotazione, o se avessimo bisogno di eliche a 3-4 pale. Tutto questo può essere risolto con un approccio ragionevole e gli strumenti più semplici.

Osserviamo attentamente la Fig. 1. Cosa vediamo lì? Ecco cosa:
- Una vite di raggio R in un giro percorre nell'aria una distanza H. R è il raggio della vite (dall'asse di rotazione alla sua estremità), H è il passo della vite se non scivola in aria , ma è avvitato come una vite in un albero. Questi sono in realtà i due parametri principali del vino. D = 2xR e H - passo dell'elica.

Di solito una persona sa bene di quale vite ha bisogno per il modello... In caso contrario, questo è un argomento per una conversazione separata. Per ora, supponiamo di avere una buona idea del tipo di vite di cui abbiamo bisogno: ad es. conosciamo i parametri D e H, oppure R e H...

Per conoscere le dimensioni geometriche della vite richiesta, se conosciamo la R e l'H della vite, il modo più semplice è utilizzare un calcolo geometrico. Osserviamo la Fig. 2. Orizzontalmente, tracciamo su una certa scala (ho (2:1 per maggiore precisione) il raggio della vite. Verticalmente, la distanza che la vite percorrerà in un giro senza scivolare è H/2xPi, dove Pi è il numero 3.14, conosciuto fin dagli anni scolastici....

Figura 2. Determinazione dell'angolo di inclinazione del profilo dell'elica.

Perché esattamente in questo modo e in nessun altro modo non lo dimostrerò qui. Chi ha studiato bene la geometria a scuola capirà subito, ma gli altri dovranno rileggere i libri di testo scolastici o porre le loro domande durante la discussione. Un po' più in basso c'è il profilo laterale dell'elica. In realtà è stato scelto esclusivamente in base alla mia esperienza nella realizzazione di semplici viti. Ognuno ha il diritto di sceglierlo in modo abbastanza arbitrario. Ho scelto lo spessore della vite sul fondo (vicino al mozzo - 10 mm) e all'estremità - al raggio massimo - 2 mm. Lo scopo di questo calcolo geometrico è ottenere la larghezza corretta delle viti nella vista dall'alto. Quelli. ricavare le dimensioni geometriche di una vite con diametro di 150 mm e passo di 100 mm... Questo è scritto in alto a destra del foglio..

Vedi Fig. 2. Per raggiungere questo obiettivo, tracciamo una linea retta dal punto del passo sulla coordinata verticale alla sezione richiesta (linea 1). Per cominciare ho scelto una sezione distanziata dall'asse di rotazione di 37,5 mm = cioè esattamente al centro della vite progettata. Secondo la proiezione laterale, lo spessore della vite in questo punto è di 6,5 mm. Sposta questa dimensione verso l'alto (operazione 2) e disegna un rettangolo attorno alla linea inclinata. Esso (il rettangolo) ci fornisce la larghezza della pala dell'elica nella vista dall'alto - 14 mm. Spostiamo questa misura verso il basso (operazione 3) e otteniamo la larghezza della vite in questa sezione...

Figura 2. Determinazione di tutti gli angoli di inclinazione in tutti i punti di progetto

Avendo eseguito costruzioni simili per tutte e 6 le sezioni della vite, otteniamo la larghezza della vite ad una distanza di 12,5, 25,0, 37,5, 50, 62,5 e 75 mm. È possibile costruire un numero maggiore di sezioni, ma ciò non aggiungerà molta precisione. Di conseguenza, in Fig. 2, cerchiando in sei punti le larghezze delle viti ottenute, otterremo il profilo della vite nella vista dall'alto.

Prendiamo un pezzo grezzo di legno adatto e lo segniamo. Prima di tutto gli diamo lo spessore e la lunghezza della vite richiesta: 10 mm x 150 mm. La larghezza del pezzo dovrebbe essere leggermente maggiore della larghezza della vite nel suo punto più largo - 15 mm.

Figura 3. Modello e vite grezza contrassegnata

Applichiamo i contrassegni alla vista laterale (lo spessore sul calcio è di 10 mm e 2 mm all'estremità della lama) e alle viste dall'alto e dal basso utilizzando un modello fabbricato.

Fig. 4 Vista dall'alto del pezzo marcato.

Fig 5 Vista laterale e dall'alto del pezzo

Nella Fig. 4-5 si vede il pezzo contrassegnato. Innanzitutto, utilizzando una lima o un coltello, rimuovere il legno in eccesso nella vista laterale. Puoi vedere cosa dovrebbe succedere in Fig. 6. Se stai realizzando una vite da un legno abbastanza tenero (tiglio, balsa), allora è sufficiente usare un coltello da modello e carta vetrata, ma se hai bisogno di una vite da un legno duro come la betulla o faggio, allora è meglio usare una lima bastarda (con tacca larga) o una raspa a denti fini.

Figura 6. Bilanciamento dei pezzi

Immediatamente dopo aver dato al pezzo il profilo laterale corretto, è necessario bilanciare il pezzo. Di solito lo faccio in questo modo: avvito una punta sottile (0,5-1,0 mm) nel centro di rotazione e posiziono la punta su due supporti verticali. In questo caso si tratta di due bicchieri identici. (Figura 6.).
Quindi, levigando, ottengo lo stesso peso per entrambe le future lame.

Fig 7. Marcatura della sezione anteriore

Dopo aver profilato la vista laterale si passa alla marcatura delle cale per ottenere il profilo di pesca desiderato. Nella vista dall'alto - dalla parte anteriore (stiamo facendo una vite con rotazione normale - in senso antiorario) segniamo una linea che passa per 2/3 della larghezza della vite. Vedere la Figura 7.

Fig 8. Marcatura del campione della parte posteriore...

Nella vista inferiore (posteriore), tracciare delle linee distanziate dal bordo della vite di circa 1 mm. La parte inferiore della vite si limita a regolare il passo (o l'angolo di inclinazione della sezione)...

Fig 9 Parte posteriore selezionata dell'elica.

Quindi iniziamo a rimuovere il legno in eccesso con un coltello o una lima, iniziando dalla parte inferiore (posteriore) della vite secondo i segni fatti. Dopo aver rimosso tutto da dietro (in basso), carteggiamo prima la parte posteriore della vite con carta vetrata grossa (120-160), e poi con carta vetrata fine...

Figura 10. Parte anteriore selezionata dell'elica

Quindi ripetiamo lo stesso per la parte anteriore della vite. Vedere la Figura 10...
Dopo esserci assicurati che tutto il legno in eccesso sia stato rimosso, carteggiamo attentamente l'intera elica per conferirle il profilo richiesto, simile al profilo dell'ala, cioè bordo anteriore arrotondato, spessore massimo pari a circa il 30% della larghezza della sezione e bordo d'uscita affilato. Nel processo di assegnazione di questo profilo è bene monitorare costantemente il bilanciamento della vite in lavorazione, come mostrato in Fig. 6.

Dopo che entrambe le lame sono state acquisite il modulo richiesto e il profilo, oltre al bilanciamento, può passare alla fase finale: verniciatura e verniciatura. Vedere la Figura 11.

Figura 11. Bilanciamento di una vite verniciata.

Di solito dipingo la vite finita in nero tradizionale e poi la copro con 2-4 mani di vernice. Di norma utilizzo lo smalto classico. Asciuga rapidamente ed è facile da carteggiare. Durante la verniciatura e la verniciatura, non dimenticare il bilanciamento. Vedere la Figura 11.

Le viti ottenute in questo modo, a mio avviso, non sono peggiori delle viti in plastica acquistate, che di solito richiedono anche un ulteriore bilanciamento. Se sei più soddisfatto delle viti in carbonio o fibra di vetro, allora utilizzando la vite realizzata con il metodo sopra descritto come modello principale, puoi realizzare stampi per viti in fibra di carbonio e vetro....

In un modo completamente simile, puoi facilmente realizzare una vite di qualsiasi diametro e passo di cui hai bisogno, nonché una vite con rotazione inversa, in senso orario.

Inoltre, avendo calcolato e realizzato una pala di un'elica a due pale, è possibile utilizzarla per realizzare stampi per eliche a tre o quattro pale in vetro-carbonio-plastica, ma questo è un argomento per un articolo a parte...