Hjemmelaget trepropell. Beregning og produksjon av en propell

Dukket opp på Igor Negodas kanal interessant video for flymodellere. Etter statistikken å dømme, la forfatteren av videoopplæringen merke til at abonnentene hans likte temaet flymodellering, så han bestemte seg for å fortsette denne saken og vise hvordan man lager en veldig interessant ting, uten hvilken flymodellering rett og slett er utenkelig. Dette er en trepropell eller propell. Det er også en plastskrue, og til og med en metallskrue, som er laget av duralumin. Det er omtrent 3 ganger tyngre enn tre. Jeg laget den for sin egen skyld.

Trepropeller har et veldig bredt spekter av praktiske bruksområder, fra snøscootere til radiostyrte modellfly. I denne videoen skal vi lage den av bjørkeplanker. Det er best å lage skruer av bjørk, det er i alle fall det jeg liker best. I følge reglene er en bjørkepropell en veldig god propell.

Et godt utvalg av flymodeller i denne kinesiske butikken.
For å jobbe trenger du en drill, en 6-diameter bor for diameteren på motorakselen som vi skal kjøre den på. Du kan også lage en mal selv, se på Internett eller i magasiner hvordan de lages, skjemaene er de mest vellykkede. Eller du kan eksperimentere selv og lage en interessant skrueform for hånd. Ikke i magasiner, ingen steder kan det beregnes mest nøyaktig for så små modeller. Ingen vil gjøre dette, for til nå, selv for store helikoptre, blir profilteknologien stadig forbedret, nye muligheter blir funnet der det virkelig trengs. Selv der har de ennå ikke oppnådd perfeksjon. Derfor vil vi eksperimentere med flymodellering.

For å lage en trepropell trenger du også en nål, en blyant, sandpapirblokker, det er tilrådelig å ha dem, det er mer praktisk å jobbe med dem, slik ser de ut. Du kan bruke vanlig sandpapir, det er ikke så viktig, det er bare mer praktisk. Slike skruer brukes med mikromotorer; de kommer i forskjellige størrelser og kraft. Dette er 1,5 cc MK17, dette er 2,5 cc KMD2.5 motorer av kompresjonstype, drivstoffet deres inneholder eter. Dette er en motor som skal gå på Rainbow 7 metanol. Følgelig er motorens slagvolum 7 kubikkmeter.

Kraften er ganske høy og forskjellen ligger i skruene.
Denne skruen er for Rainbow, og denne er for KMD, som du ser er ikke forskjellen i diameter så stor. Det er noen vitser og nyanser her, det vil si at størrelsene kan variere både større og mindre i diameter. Jo mindre diameter, jo flere omdreininger, men innenfor visse grenser, over hvilke motoren rett og slett ikke kan utvikle dem. For MK17 trenger du en liten skrue, men dette er for en høyhastighetsmodell, den trenger ikke en spesielt rask en, de ser slik ut, deres helningsvinkel er liten. Den andre propellen er ikke helt for Rainbow, for Rainbow skal den være bredere, kunstflyvning er 7 kuber for et kunstfly, dette skal være høyden.

Artikkel fra Modelist-Constructor magazine nr. 1 for 1974.
Skanning: Petrovitsj.

Snøscootere, luftbåter, alle typer luftputefartøy, akranofly, mikrofly og mikrogyrofly, ulike vifteinstallasjoner og andre maskiner kan ikke operere uten propell.

Derfor bør enhver teknisk entusiast som planlegger å bygge en av de listede maskinene lære å lage gode propeller. Og siden det under amatørforhold er lettest å lage dem av tre, vil vi bare snakke om trepropeller.

Det bør imidlertid tas i betraktning at ved å bruke tre (hvis det viser seg å være vellykket) er det mulig å lage helt lignende skruer fra glassfiber (ved å støpe inn i en matrise) eller metall (ved å støpe).

På grunn av deres tilgjengelighet er de mest utbredte to-blads propeller laget av et helt stykke tre (fig. 1).

Tre- og firebladspropeller er vanskeligere å produsere.

..
Ris. 1 . To-bladede treskruer laget av et helt stykke tre: 1 - blad, 2 - nav, 3 - frontflens, 4 - navboltmutter, 5 - akseltå slotmutter, 6 - aksel, 7 - bakre flens, 8 - pigger.

MATERIALVALG

Skruer beregnet for motorer med høyere effekt (ca. 15-30 hk) kan også lages av monolittiske hardtrestenger, men kravene til kvaliteten på treet øker i dette tilfellet. Når du velger et arbeidsstykke, bør du være oppmerksom på plasseringen av vekstringene i blokkens tykkelse (den er tydelig synlig på slutten, fig. 2-A), og gi preferanse til stenger med horisontale eller skråstilte lag, kuttet fra den delen av stammen som er nærmere barken. Naturligvis skal arbeidsstykket ikke ha knuter, skjeve lag eller andre feil.

Hvis det ikke var mulig å finne en monolittisk stang av passende kvalitet, må du lime sammen arbeidsstykket fra flere tynnere plater, hver 12-15 mm tykke. Denne metoden for å produsere propeller var utbredt i begynnelsen av utviklingen av luftfart, og den kan kalles "klassisk". Av styrkehensyn anbefales det å bruke treplanker forskjellige raser(for eksempel bjørk og mahogni, bjørk og rød bøk, bjørk og ask), med gjensidig kryssende lag (fig. 2-B). Skruer laget av limte emner har et veldig vakkert utseende etter sluttbehandling.

..
Ris. 2. Propellemner: A - fra et helt stykke tre: 1 - splintved del av stammen, 2 - plassering av emnet; B - et emne limt fra flere planker til en rektangulær pakke: 1 - mahogni eller rød bøk; 2 - bjørk eller lønn.

Noen erfarne spesialister limer emner fra flerlags flykryssfiner av merket BS-1, 10-12 mm tykke, og setter sammen en pakke med ønsket størrelse fra den. Vi kan imidlertid ikke anbefale denne metoden til et bredt spekter av amatører: finerlag plassert på tvers av skruen, under bearbeiding, kan danne vanskelige å fjerne uregelmessigheter og forringe kvaliteten på produktet. Endene på propellblader laget av kryssfiner er svært skjøre. I tillegg, i en høyhastighetspropell, virker en veldig stor sentrifugalkraft ved roten av bladene, og når i noen tilfeller opp til et tonn eller mer, og i kryssfiner motstår ikke de tverrgående lagene brudd. Derfor kan kryssfiner kun brukes etter å ha beregnet rotseksjonsarealet til bladet (1 cm2 kryssfiner tåler omtrent 100 kg riving og 1 cm2 furu - 320 kg). Skruene må tykkes, og dette forverrer den aerodynamiske kvaliteten.

I noen tilfeller er angrepskanten på propellen dekket med en stripe av tynn messing, såkalt beslag. Den er festet til kanten med små skruer, hvis hoder, etter rengjøring, er loddet med tinn for å forhindre selvløsning.

PRODUKSJONSSEKVENS

Skrueemnet (blokken) må høvles nøye, og ta hensyn til størrelsen på alle fire sider. Deretter tegnes senterlinjene og konturene til sidemalen (fig. 3-B) og overflødig tre fjernes, først med en liten øks, deretter med et plan og rasp. Den neste operasjonen er behandling langs konturen av toppvisningen. Etter å ha plassert bladmalen på arbeidsstykket (fig. 3-B) og midlertidig festet den med en spiker i midten av hylsen, spor malen med en blyant. Vri deretter malen nøyaktig 180° og spor det andre bladet. Overflødig ved fjernes båndsag, hvis den ikke er der, bruk en håndholdt sirkelsag med fine tenner. Dette arbeidet må gjøres veldig nøyaktig, så det er ingen grunn til å forhaste seg.

Produktet fikk form av en skrue (fig. 3-D). Nå begynner den viktigste delen av arbeidet - å gi bladene den ønskede aerodynamiske profilen. Det bør huskes at den ene siden av bladet er flat, den andre er konveks.

Hovedverktøyet for å gi bladene ønsket profil er en slipt, godt ansatt øks. Dette betyr ikke at arbeidet som utføres er "klossete": med en øks kan du gjøre mirakler. Bare husk den berømte Kizhi!

Veden fjernes sekvensielt og sakte, først gjør små korte kutt for å unngå flising langs laget (fig. 3-D). Det er også nyttig å ha en liten tohåndsbarbering. Figuren viser hvordan du kan fremskynde og lette arbeidet med å trimme profildelen av bladet ved å gjøre flere kutt med en fintannet baufil. Når du utfører denne operasjonen, må du være veldig forsiktig så du ikke skjærer dypere enn nødvendig.

..
Ris. 3. Sekvens av skrueproduksjon: A - maler (ovenfra og fra siden); B - merking av den tomme blokken i henhold til sidemalen; B - merking av arbeidsstykket i henhold til malen ovenfra; G - arbeidsstykke etter bearbeiding i henhold til maler; D - behandling av blader langs profilen (nedre, flat del); E - behandling av den øvre, konvekse delen av bladet.

Etter grovbearbeiding av bladene bringes propellen i stand ved hjelp av fly og rasper og sjekkes i slipsen (Fig. 4-A).

For å lage en slipway (fig. 4), må du finne en plate som er lik skruen og tykk nok til at det kan gjøres tverrgående kutt 20 mm dype i den for montering av maler. Den sentrale stangen til slipbanen er laget av hardt tre, dens diameter må tilsvare diameteren på hullet i propellnavet. Stangen er limt strengt vinkelrett på overflaten av slipwayen. Ved å sette skruen på den, bestemmes mengden tre som må fjernes for å matche bladet til profilmalene. Når du gjør denne jobben for første gang, må du være veldig tålmodig og forsiktig. Ferdigheten tilegnes ikke umiddelbart.

.
.
Ris. 4. Slipway og bladprofilmaler: A - installasjon av maler i slipwayen; B - kontroll av bladet som behandles ved hjelp av maler og tellermaler.

Etter at den nedre (flate) overflaten av bladet er ferdigstilt i henhold til malene, begynner etterbehandlingen av den øvre (konvekse) overflaten. Kontrollen utføres ved bruk av motmønstre, som vist i figur 4-B. Kvaliteten på skruen avhenger av grundigheten til denne operasjonen. Hvis det uventet viser seg at det ene bladet er litt tynnere enn det andre – og dette skjer ofte med uerfarne håndverkere – må tykkelsen på det motsatte bladet reduseres tilsvarende, ellers vil både vekten og aerodynamisk balansering av propellen bli forstyrret. Mindre defekter kan rettes ved å lime biter av glassfiber ("lapper") eller påføre fin sagflis blandet med epoksyharpiks(denne mastikken kalles i daglig tale brød).

Når du rengjør overflaten til en treskrue, bør retningen til trekornet tas i betraktning; Høvling, skraping og sliping kan kun utføres "lag for lag" for å unngå riper og dannelse av grove områder. I noen tilfeller, i tillegg til sykluser, kan glasskår være en god hjelp til å fullføre skruen.

Erfarne snekkere, etter sliping, gni overflaten med en glatt, godt polert metallgjenstand, trykk hardt på den. Ved å gjøre dette komprimerer de overflatelaget og "glatter ut" de minste ripene som er igjen på det.

BALANSERING

Figur 5 viser en enkel anordning for balansering av skruer. Den lar deg utføre balansering med en nøyaktighet på 1 g - dette er praktisk talt nok for amatørforhold.

Praksis har vist at selv med svært nøye produksjon av propellen, er vekten på bladene ikke den samme. Dette skjer av forskjellige årsaker: noen ganger på grunn av forskjellig egenvekt av baken og øvre deler av blokken som skruen er laget av, eller forskjellige tettheter av lag, lokal nodularitet, etc.

Hvordan være i dette tilfellet? Det er umulig å justere bladene etter vekt ved å kutte av en viss mengde ved fra tyngre. Det er nødvendig å gjøre det lettere bladet tyngre ved å klinke blybiter inn i det (fig. 6). Balanseringen kan betraktes som fullført når propellen forblir ubevegelig i en hvilken som helst posisjon av bladene i forhold til balanseringsanordningen.

Skruutløp er ikke mindre farlig. Et skjema for å kontrollere en propell for utløp er vist i figur 7. Ved rotasjon på en akse må hvert blad passere i samme avstand fra kontrollplanet eller vinkelen.

.
.
Ris. 5. Den enkleste enheten for å kontrollere balanseringen av skruen er å bruke to nøye innrettede brett og en aksial foring.

Ris. 6. Balansere propellen ved å nagle biter av bly inn i et lettere blad: A - bestemme ubalansen ved hjelp av mynter; B - å legge inn et stykke bly med lik vekt på en lik arm (forsenke hullet litt på begge sider); B - utsikt over blystangen etter nagling.

Ris. 7. Opplegg for kontroll av skrue for utløp.

ETTERBEHANDLING OG FARGING AV SKRUEN

For å påføre maling eller lakk er det best å bruke en sprøytepistol drevet av en kompressor med et minimumstrykk på 3-4 atm. Dette vil gjøre det mulig å få et jevnt og tett belegg, uoppnåelig med penselmaling.

De beste malingene- epoksy. Du kan også bruke glyftalsyre, nitro- og nitroglyftalsyre eller dukket opp i I det siste alkydbelegg. De påføres en tidligere grunnet, forsiktig sparklet og slipt overflate. Tørking mellom lag er nødvendig, tilsvarende en bestemt maling.

Det beste lakkbelegget er den såkalte "kjemisk herdende" parkettlakken. Den fester seg godt til både rent tre og malte overflater, og gir den et elegant utseende og høy mekanisk styrke.

For et par uker siden hjalp jeg til solcellepaneler installerte en av mine vindgeneratorer. Jeg satte knivene på den som jeg fant, to kniver fra 160-gauge pipe og to fra galvaniserte metallplater. Propellen så ut til å virke, men jeg ville lage en vanlig propell, en som ville være rask og ha et godt startmoment. Under på bildet er en vindmølle med prefabrikkerte blader, kvaliteten er selvfølgelig ekkel, men jeg synes det er tydelig hva som vises.

Rør på 110.160 mm med en hastighet på 5-6 ønsket ikke å vise et godt startmoment i programmet, og rør med større diameter er vanskelig å finne. Godt resultat i programmet for beregning av blader fra PVC-rør de ga rør på 250.315 mm, og et høyt startmoment, og høy hastighet med KIEV.

Så bestemte jeg meg for å prøve å lage blader av tinn, eller mer presist fra rester av profesjonelle gulvbelegg som ble igjen etter at huset ble omhyllet med profesjonelt gulv. Tidligere, i programmet, justerte jeg skruen fra det 315. røret til generatoren min. Den trebladede propellen viste seg å ha en diameter på 1,5 m, høy hastighet med høy KIEV på 5-7, startmomentet ved 5 m/s er 0,25 Nm. Nedenfor er skjermbilder fra bladberegningsprogrammet.

Her er dataene for å kutte skruen - alle dimensjoner i millimeter, som jeg så brukte til å lage bladene.

Fra rester av profesjonelt gulv valgte jeg tre passende små biter og kuttet dem til 75 cm med en kvern. Deretter, ved hjelp av en hammer, begynte jeg å rette profilen til noe som et glatt ark. Jeg brettet umiddelbart bakkanten med et 1cm grep.

Deretter skisserte jeg dimensjonene fra programmet på arbeidsstykket og tegnet en frontlinje som jeg ville kutte bladet langs. Jeg la til 1 cm til dimensjonene fordi jeg også skal bøye frontdelen for stivhet. Nedenfor på bildet kan du se linjen som jeg skal bøye tinnen med en tang. Tykkelsen på tinnen er 0,6 mm, men jeg klipper den med en vanlig saks, ikke en kvern, det er jevnere og enklere.

Prosessen med å bøye kantene på bladet. Falten gjøres med en tang og deretter banking med en hammer.

Prosessen med å lage de resterende bladene er den samme, ett blad tok omtrent tjue minutter med arbeid og resultatet ble disse fortsatt flate bladene.

Slik ser bladene ut fra baksiden.

Deretter, ved å banke i lengderetningen med en hammer, ga jeg bladene formen av spor omtrent som på det 315. røret. For å gjette grovt tegnet jeg en sirkel med en diameter på 320 mm på gulvet og ledet meg etter den. Jeg eksponerte rotdelen av bladene til 3 cm, og foldet bladene sammen og boret hull langs nulllinjen. Jeg boret hull med en diameter på 6 mm.

Utsikt fra baksiden.

Så jeg brukte omtrent en og en halv time på å lage bladene til vindgeneratoren. Bladene viste seg selvfølgelig å være spinkle, men som praksis har vist, tåler slike blad vind opp til 15 m/s. Deretter kuttet jeg ut et nav fra kryssfiner og satte sammen den ferdige skruen.

Nedenfor er et bilde av denne propellen som allerede er på vindgeneratoren.

Etter montering på vindgeneratoren viste den nye propellen seg umiddelbart fra sin gode side. Det var en vind ute på ca 3-6 m/s og propellen snurret godt med merkbart høyere hastighet. Den reagerte umiddelbart på endringer i vindhastighet og snurret uten å stoppe. Før det smeltet først en prefabrikkert fireblads propell, men på en eller annen måte fikk den ikke høye hastigheter. Så fjernet jeg to stykker tinnblader og to blader fra det 150. røret ble liggende der. Jeg koblet viklingene til generatoren med en trekant og i denne formen jobbet vindmøllen med en to-bladet propell, men propellen stoppet med jevne mellomrom og hadde deretter problemer med å starte. Ladestrømmen var ustabil, men i dagens vindkast nådde den 4A.

Med den nye trebladede propellen er ladningen tilnærmet konstant, 0,5-1A er synlig på amperemeteret konstant med en økning til 2A. Vi får se hvordan det blir i sterkere vind, men det er ikke verst. På grunn av hastigheten stopper ikke ladingen og propellen starter lett, det var det jeg ønsket å gjøre. Jeg synes skruen er sterk nok, men tiden vil vise. Jeg har ikke kommet over skruer til vindmøller laget av tinn på internett, og selvfølgelig, når det gjelder styrke, kan de ikke sammenlignes selv med PVC-rør, men dette er også en løsning når det er vanskelig å få tak i kloakkrør store diametre.

Skrue for vindmølle laget av tinn
Fotoreportasje om produksjon av en propell til en vindgenerator. Vindmølle fra en autogenerator, tre-blads 1,5 m propell laget av tinn

Hoveddelen av en vindgenerator er en skrue, som omdanner vindenergi til mekanisk arbeid. Det betyr at jo bedre propell, jo mer og mer stabil vil vindgeneratoren kunne generere strøm.

Materialer som brukes til å lage skruen:
1) korrugert platetykkelse 0,6 mm
2) Bulgarsk
3) hammer
4) tang
5) metallsaks

La oss se nærmere på hovedpunktene ved å jobbe med å lage en skrue.

Til å begynne med begynte han på grunnleggende beregninger. Først ble rør med en diameter på 110 og 160 mm testet, siden forfatteren hadde dem på lager, men med gode høyhastighetsegenskaper var det ikke mulig å oppnå tilstrekkelig startmoment fra dem. Så bestemte han seg for å sjekke hvilken diameter som ville være mest akseptabel fra programsiden. Beregninger har vist at rør laget av PVC diameter 250 og 315 mm. De har utmerkede indikatorer på både hastighet og startmoment.

Men siden det ikke var noen rør med denne diameteren og det var ganske vanskelig å finne dem, bestemte han seg for å lage bladene av tinnet som var til overs fra bølgepappen i huset. Tidligere ble det gjort beregninger med en skrue fra det 315. røret i programmet. Propellen besto av tre blader og hadde en diameter på ca 1,5 meter. I følge beregninger ble hastigheten til en slik propell oppnådd med en høy KIEV på 5-7, og startmomentet med en vind på 5 ms var lik 0,25 Nm.

Nedenfor er utdrag fra programmet for beregning av effektiviteten til bladene:

Nedenfor er alle grunnleggende beregninger og data om dimensjoner i millimeter, basert på hvilke vi begynte å produsere bladene til den fremtidige propellen.

De best egnede delene av tre deler ble valgt ut fra gulvrester og behandlet med en kvern opptil 75 cm. Ved hjelp av en hammer fikk profilen utseendet til et glatt ark, og bakkanten ble umiddelbart bøyd med et grep på 10 mm.

Deretter, på de resulterende arkene, markerte forfatteren arbeidets frontlinje, langs hvilken bladene deretter ble kuttet ut. En centimeter ble lagt til hoveddimensjonene, siden forfatteren bestemte seg for å bøye kantene for å gi strukturen stivhet. Bildene nedenfor viser linjen som metallet skal brettes langs. Tykkelsen på arket viste seg å være ca 0,6 mm, noe som gjorde det mulig å bruke metallsaks fremfor en kvern, noe som gjorde bladene jevnere.

For stivhet ble kantene på bladene bøyd. Dette ble gjort med en tang etterfulgt av banking med en hammer.

Ved hjelp av langsgående banking med hammer ble bladene formet til spor som ligner på det 315. røret. For visuell forståelse tegnet han en sirkel med en diameter på 320 mm og ble ledet av den når han manipulerte formen på bladene. Det ble også boret hull med en diameter på 6 mm for etterfølgende montering av skruen.

Etter montering av denne skruen viste den seg umiddelbart med den beste siden. Med en vindhastighet på 3-5 ms fikk den fart perfekt og reagerte umiddelbart på endringer i vinden. Før dette stoppet skruene installert på generatoren enten periodisk eller hadde ikke nok omdreininger til å produsere en stabil strøm.

Nå har ladingen blitt nesten konstant, strømmen er fra 0,5-1 A og øker hele tiden til 2 A. På grunn av hastigheten stopper ikke ladingen, selv i svak vind. Dermed fant forfatteren en utmerket måte å bygge en pålitelig og stabil propell for en vindmølle ved hjelp av improviserte midler, som er det han søkte. Denne veiledningen kan hjelpe deg hvis du også har problemer med å finne store PVC-rør i ditt område.
Kilde

Effektiv propell for vindgenerator
Hoveddelen av en vindgenerator er en skrue, som omdanner vindenergi til mekanisk arbeid. Det betyr at jo bedre propell, jo mer og mer stabil vil vindgeneratoren kunne produsere

Monteringsanvisning

Det finnes flere typer vindturbiner: horisontal og vertikal, turbin. De har grunnleggende forskjeller, fordeler og ulemper. Driftsprinsippet til alle vindgeneratorer er det samme - vindenergi omdannes til elektrisk energi og akkumuleres i batterier, og fra dem brukes til menneskelige behov. Den vanligste typen er horisontal.

Kjent og gjenkjennelig. Fordelen med en horisontal vindgenerator er dens høyere effektivitet sammenlignet med andre, siden vindmøllebladene alltid er under påvirkning av luftstrømmen. Ulemper inkluderer kravet til vind over 5 meter per sekund. Denne typen vindmøller er den enkleste å lage, derfor legger hjemmehåndverkere ofte til grunn.

Hvis du bestemmer deg for å prøve deg på å montere en vindgenerator selv, her er noen anbefalinger. Du må starte med generatoren, dette er hjertet av systemet; utformingen av skrueenheten avhenger av parameteren. Importerte biler er egnet for dette; det er informasjon om bruk av trinnmotorer, fra skrivere eller annet kontorutstyr. Du kan også bruke en sykkelhjulmotor til å lage din egen vindmølle for å generere strøm.

Etter å ha bestemt deg for enheten for å konvertere vindstrømmen til elektrisk strøm, må du sette sammen girenheten for å øke hastigheten fra propellen til generatorakselen. En omdreining av propellen overfører 4-5 omdreininger til akselen til generatorenheten.

Når girkasse-generatorenheten er satt sammen, begynner vi å bestemme dens momentmotstand (gram per millimeter). For å gjøre dette må du lage en arm med en motvekt på akselen til den fremtidige installasjonen, og ved hjelp av en vekt, finn ut hvilken vekt armen vil gå ned. Mindre enn 200 gram per meter anses som akseptabelt. Når vi vet skulderstørrelsen, er dette bladlengden vår.

Mange tror at jo flere blader jo bedre. Dette er ikke helt sant, siden vi lager vindgeneratoren selv, og delene av det fremtidige kraftverket ligger innenfor budsjettområdet. Vi trenger høye hastigheter, og mange propeller skaper større vindmotstand, som på et tidspunkt fører til at den motgående strømmen bremser propellen og effektiviteten til installasjonen synker. Dette kan unngås med en to-bladet propell. I normal vind kan en slik propell snurre opp til eller mer enn 1000 omdreininger. Lag kniver hjemmelaget vindgenerator du kan bruke improviserte midler - fra kryssfiner og galvanisert til plast fra vannrør(som på bildet nedenfor) og andre ting. Hovedbetingelsen er lett og holdbar.

En lett propell vil øke vindmøllens effektivitet og følsomhet for luftstrøm. Pass på å balansere lufthjulet og fjern eventuelle ujevnheter, ellers vil du høre sutre- og hylelyder mens generatoren går.

Det neste viktige elementet er halen. Det vil holde hjulet i vindstrømmen, og rotere strukturen hvis retningen endres.

Det er opp til deg å bestemme om du skal lage en strømavtager eller ikke; kanskje du kan nøye deg med en kobling på kabelen og med jevne mellomrom vikle den vridde ledningen for hånd. Under testkjøringen av vindgeneratoren, ikke glem sikkerhetstiltak; blader som spinner i vindstrømmen kan hakke kål som en samurai.

En avstemt, balansert vindmølle er installert på en mast minst 7 meter høy fra bakken, sikret med avstandskabler. Deretter er en like viktig enhet lagringsbatteriet, det kan være en gammel bil som har mistet kapasiteten eller et batteri. Du kan ikke koble utgangen til en hjemmelaget vindgenerator direkte til batteriet; dette må gjøres gjennom et laderelé; du kan montere det selv eller kjøpe en ferdig.

Prinsippet for drift av reléet er å kontrollere ladningen, og i tilfelle ladning bytter den generatoren og batteriet for å laste ballast, systemet streber etter å alltid lades, forhindrer overlading, og lar ikke generatoren være uten last. En vindmølle uten last kan spinne opp ganske kraftig til høye hastigheter, og skade isolasjonen i viklingene med det genererte potensialet. I tillegg kan høye hastigheter forårsake mekanisk ødeleggelse av elementer vindgenerator. Neste er en spenningsomformer fra 12 til 220 volt 50 Hz for tilkobling av husholdningsapparater.

Så vi har ytet det meste enkle ideer sette sammen en hjemmelaget vindmølle. Som du kan se, kan selv et barn enkelt lage noen modeller av enheter. Det er mange andre hjemmelagde alternativer, men for å få en høy utgangsspenning, må du bruke komplekse mekanismer, for eksempel magnetiske generatorer. Ellers, hvis du ønsker å lage en vindgenerator slik at den fungerer og brukes til det tiltenkte formålet, fortsett i henhold til instruksjonene vi ga!

7 ideer for å sette sammen en hjemmelaget vindmølle
Ideer om hvordan du lager en vindgenerator med egne hender hjemme. Bilder, diagrammer og tegninger av hjemmelagde vindmøller. Videoleksjoner om montering av en vindgenerator.

Hjemmelaget vindkraftverk– en uavhengig alternativ metode for å generere elektrisitet.

Installasjon av slikt utstyr kan redusere strømkostnadene betydelig, forutsatt at det er vind i området på minst 4 m/s.

Og jo høyere vindhastighet, jo stor kvantitet energi generert av enheten.

Denne artikkelen vil se på en trinn-for-trinn-plan for å lage vindgeneratorblader med egne hender.

Vindkraftverk

Det er mange designalternativer for vindgeneratorer, hvis klassifisering har grunnleggende egenskaper:

• rotasjonsaksens plassering: vertikal og horisontal,
• antall blader: vanligvis fra 1 til 6, men det er alternativer med et større antall,
• type roterende blad: i form av en vinge eller seil,
• materiale for å lage bladet: tre, aluminium, PVC,
• skruehjuldesign: fast eller variabel stigning.

Produktiviteten til en vindgenerator avhenger i stor grad av bladene: av hvor riktig størrelse og mengde beregnes, og om materialet for produksjon er godt valgt.

Å lage kniver med egne hender er ikke vanskelig, men før du begynner, må du studere noen fakta:

1. Jo lengre bladene er, jo lettere egner de seg til vindens bevegelse, selv de svakeste. En lengre lengde vil imidlertid redusere rotasjonshastigheten til vindhjulet.
2. Følsomheten til vindhjulet påvirkes også av antall blader: Jo flere blader det er, jo lettere blir det å starte rotasjonen. Samtidig vil kraft- og hastighetsindikatorene synke, noe som betyr at en slik enhet er uegnet for å generere strøm, men er perfekt for løftearbeid.
3. Støynivået som kommer fra enheten avhenger av diameteren og rotasjonshastigheten til vindhjulet. Dette må tas i betraktning når du installerer en vindgenerator i nærheten av boligbygg.
4. Mer energi fra vinden kan oppnås ved å installere vindmøllen så høyt som mulig over bakkenivå (optimalt fra 6 til 15 m). Derfor skjer montering ofte på taket av en bygning eller på en høy mast.

Ferdige blader for en vindgenerator

Vår neste artikkel inneholder instruksjoner for å lage et røykhus fra en tønne.

Lage blader trinn for trinn

Når du designer blader selv, må du vurdere følgende:

1. Først må du bestemme formen på bladet. For en hjemme horisontal vindgenerator anses vingeformen som mer vellykket. På grunn av strukturen har den mindre aerodynamisk motstand. Denne effekten skapes på grunn av forskjellen i områdene av ytre og indre overflater av elementet, og derfor er det en forskjell i lufttrykk på sidene. Seilformen har mer luftmotstand og er derfor mindre effektiv.

Slik ser vindmotstanden ut med forskjellige bladmodeller

• Deretter må du bestemme antall blader. For områder hvor det er konstant vind, kan høyhastighets vindgeneratorer brukes. For slike enheter er 2-3 blader nok for maksimal motorhastighet.Når du bruker en slik enhet i et vindstille område, vil den være ineffektiv og vil ganske enkelt sitte på tomgang i rolig vær. En annen ulempe med tre-bladede vindgeneratorer er høy level støy som høres ut som et helikopter. Denne installasjonen anbefales ikke i nærheten av tettbygde bygninger.

For våre breddegrader, med svak og middels vind, er fem- og seksbladede vindmøller bedre egnet, noe som vil tillate dem å fange svak vindstrøm og opprettholde stabil motordrift

• Beregning av kraften til en vindanordning. Det er umulig å beregne en nøyaktig indikator, siden kraften vil avhenge direkte av været og vindbevegelsen. Men det er et direkte forhold mellom diameteren på vindhjulet med antall blader og kraften til utstyret.

Dataene er gitt for en gjennomsnittlig vindhastighet på 4 m/s (klikk på bildet for å forstørre)

Etter å ha forstått dataene i tabellen og forstått forholdet, kan du, ved å lage det riktige skruehjulet, påvirke kraften til fremtidens design

• Valget av materiale for å lage blader. Valget av materialer for å lage blader er ganske bredt: PVC, glassfiber, aluminium, etc. Hver av dem har imidlertid sine egne fordeler og ulemper. La oss se på valg av materiale mer detaljert.

Vindturbinblader i glassfiber

PVC-rørblader

Ved valg riktig størrelse og tykkelsen på rørene, vil det resulterende hjulet ha høy styrke og effektivitet. Det bør tas i betraktning at i tilfelle sterke vindkast, kan plast med utilstrekkelig tykkelse ikke tåle belastningen og knuses i små biter.

For å sikre strukturen er det bedre å redusere lengden på bladene og øke antallet til 6. For å få et slikt antall deler er bare ett rør nok.

For å lage et blad må du ta et rør med en minimum veggtykkelse på 4 mm og en diameter på 160 mm, og bruke en ferdig mal og markør for å markere fremtidige elementer.

For å unngå feil når du gjør dine egne beregninger, er det bedre å bruke en ferdig mal som lett kan finnes på Internett. Fordi du ikke kan gjøre dette uten spesiell kunnskap.

Etter å ha kuttet røret, må de resulterende elementene slipes og avrundes i kantene. For å koble til bladene lages en hjemmelaget stålmontering, med tilstrekkelig tykkelse og styrke.

Blader i aluminium

Et slikt blad er sterkere og tyngre, noe som betyr at hele strukturen som holder propellen må være mer massiv og stabil. Den påfølgende balanseringen av hjulet må også behandles med økt oppmerksomhet.

Tegning av et standard aluminiumselement for et seksbladshjul

I henhold til den presenterte malen er 6 kuttet fra en aluminiumsplate identiske elementer, på innsiden av hvilke gjengebøssinger må sveises for videre festing.

Pigger må sveises til koblingsnoden, som vil kobles til bøssingene som er forberedt på bladene.

For å forbedre de aerodynamiske egenskapene til et slikt blad, må det gis riktig form. For å gjøre dette må den rulles inn i et grunt spor slik at det dannes en vinkel på 10 grader mellom rulleaksen og arbeidsstykkets lengdeakse.

Glassfiberblader

Fordelen med dette materialet er det optimale forholdet mellom vekt og styrke, kombinert med aerodynamiske egenskaper. Men å jobbe med glassfiber krever spesiell dyktighet og stor profesjonalitet, så det er vanskelig å lage et slikt produkt hjemme.

Glassfiberblader

Det kan konkluderes med at de fleste egnet materiale for selvmontering av et vindhjul - PVC-rør. Den kombinerer styrke, letthet og gode aerodynamiske egenskaper. Dessuten er dette veldig tilgjengelig materiale, og selv en nybegynner kan takle jobben.

Hvordan lage blader for en vindgenerator med egne hender
Hjemmevindkraftverk er en uavhengig alternativ måte å generere strøm på. Installasjon av slikt utstyr kan redusere strømkostnadene betydelig. Denne artikkelen vil diskutere en trinn-for-trinn-plan for å lage vindgeneratorblader med egne hender.

Sannsynligvis har alle kommet over en situasjon hvor den nødvendige skruen enten ikke er på salg, eller skruene trengs i morgen, men pakken sitter fast et sted... Da dukker det opp en helt fornuftig løsning - burde jeg ikke lage skruen selv ?

Vanligvis i dette tilfellet er det bare én grunn som stopper en sunn idé: hvordan få en skrue med de gitte egenskapene?

Faktisk er alt ganske enkelt - det krever verken komplekse beregninger eller svært komplekst utstyr. Som vanlig er det nok med litt sunn fornuft, en blyant, en linjal, kunnskap om skolegeometri og litt strake hender.

Denne artikkelen vil diskutere nøyaktig dette: hvordan man korrekt beregner geometrien til en skrue med gitte parametere og hvordan man produserer den. Vanligvis trenger du ikke mye tid - 1-2 timer for grafiske beregninger + 2-3 timer for å lage selve skruen.

Fig 1. Propellteori. Skruestigning.

En lignende situasjon oppstår hvis to skruer er nødvendig ulike retninger rotasjon, eller om vi trengte 3-4 bladede propeller. Alt dette kan løses med en fornuftig tilnærming og de enkleste verktøyene.

La oss se nøye på Fig. 1. Hva ser vi der? Her er hva:
- En skrue med radius R går en avstand H i luften i én omdreining. R er radiusen til skruen (fra rotasjonsaksen til dens ende), H er skruens stigning hvis den ikke sklir i luften , men er skrudd inn i den som en skrue i et tre. Dette er faktisk de to hovedparametrene til vin. D = 2xR og H - propellstigning.

Vanligvis vet en person godt hvilken skrue han trenger til modellen... Hvis ikke, så er dette et tema for en egen samtale. Foreløpig vil vi anta at vi har en god ide om hva slags skrue vi trenger: d.v.s. vi kjenner parametrene D og H, eller R og H...

For å lære de geometriske dimensjonene til den nødvendige skruen, hvis vi kjenner R og H til skruen, er den enkleste måten å bruke en geometrisk beregning. Vi ser på fig. 2. Horisontalt plotter vi på en eller annen skala (jeg har (2:1 for større nøyaktighet) radiusen til skruen. Vertikalt er avstanden som skruen vil reise i én omdreining uten å skli, H/2xPi, hvor Pi er Tallet 3.14, kjent siden skoleårene....

Figur 2. Bestemmelse av helningsvinkelen til propellprofilen.

Hvorfor akkurat dette og ingen annen måte - vil jeg ikke bevise her. De som studerte geometri godt på skolen vil umiddelbart forstå, men resten må enten lese skolebøkene på nytt eller stille spørsmål under diskusjonen. Litt lavere er sideprofilen til propellen. Det ble faktisk valgt utelukkende fra min erfaring med å lage enkle skruer. Alle har rett til å velge det helt vilkårlig. Jeg valgte tykkelsen på skruen ved baken (nær navet - 10 mm) og på slutten - ved maksimal radius - 2 mm. Hensikten med denne geometriske beregningen er å få riktige skruebredder i ovenfra. De. få de geometriske dimensjonene til en skrue med en diameter på 150 mm og en stigning på 100 mm... Dette er skrevet ned øverst til høyre på arket..

Se fig. 2. For å oppnå dette målet tegner vi en rett linje fra trinnpunktet på den vertikale koordinaten til ønsket seksjon (linje 1). Til å begynne med valgte jeg en seksjon med avstand fra rotasjonsaksen med 37,5 mm = dvs. nøyaktig i midten av den utformede skruen. I henhold til sideprojeksjonen er tykkelsen på skruen på dette stedet 6,5 mm. Flytt denne dimensjonen opp (operasjon 2) og tegn et rektangel rundt den skråstilte linjen. Det (rektangelet) gir oss bredden på propellbladet i ovenfra - 14 mm. Vi flytter denne målingen ned (operasjon 3) og får bredden på skruen i denne delen...

Figur 2. Bestemmelse av alle helningsvinkler ved alle designpunkter

Etter å ha utført lignende konstruksjoner for alle 6 seksjoner av skruen, oppnår vi skruens bredde i en avstand på 12,5, 25,0, 37,5, 50, 62,5 og 75 mm. Det er mulig å konstruere et større antall seksjoner, men dette vil ikke gi mye nøyaktighet. Som et resultat, i fig. 2, ved å sirkle de oppnådde skruebreddene på seks punkter, vil vi få profilen til skruen i toppvisningen.

Vi tar et emne av passende tre og merker det. Først av alt gir vi den tykkelsen og lengden på den nødvendige skruen - 10 mm x 150 mm. Bredden på arbeidsstykket skal være litt større enn skruens bredde på det bredeste punktet - 15 mm.

Figur 3. Mal og merket skruemne

Vi påfører markeringer på siden (tykkelsen ved baken er 10 mm og 2 mm på enden av bladet) og på topp- og bunnvisningen ved hjelp av en produsert mal.

Fig. 4 Sett ovenfra av det merkede arbeidsstykket.

Fig 5 Arbeidsstykket sett fra siden og ovenfra

På fig. 4-5 ser du det merkede arbeidsstykket. Først av alt, ved hjelp av en fil eller kniv, fjern overflødig tre i sidevisningen. Du kan se hva som skal skje i fig. 6. Hvis du lager en skrue av ganske mykt treverk (lind, balsa), så er det nok å bruke en modellkniv og sandpapir, men hvis du trenger en skrue av hardt tre som bjørk eller bøk, da er det bedre å bruke en bastardfil (med et stort hakk) eller en fintannet rasp.

Figur 6. Balansering av arbeidsstykker

Umiddelbart etter å ha gitt arbeidsstykket riktig sideprofil, er det nødvendig å balansere arbeidsstykket. Jeg pleier å gjøre det på denne måten: Jeg skrur et tynt bor (0,5-1,0 mm) inn i rotasjonssenteret og plasserer boret på to vertikale støtter. I dette tilfellet er dette to identiske glass. (Figur 6.).
Deretter, ved å pusse, oppnår jeg samme vekt for begge fremtidige blader.

Fig 7. Merking av frontseksjonen

Etter at sidesynet er profilert går vi over til merking av halene for å få ønsket fiskeprofil. I toppvisningen - fra forsiden (vi lager en skrue med normal rotasjon - mot klokken) markerer vi en linje som går gjennom 2/3 av skruens bredde. Se figur 7.

Fig 8. Merking av prøven av den bakre delen...

Tegn linjer fra kanten av skruen med ca. 1 mm i bunnen (bakfra). Den nedre delen av skruen setter bare stigningen (eller helningsvinkelen til seksjonen) ...

Fig 9 Valgt bakre del av propellen.

Deretter begynner vi å fjerne overflødig tre med en kniv eller fil, og starter fra den nederste (bakre) delen av skruen i henhold til markeringene som er laget. Etter å ha fjernet alt bakfra (nederst), pusser vi først den bakre delen av skruen med grovt sandpapir (120-160), og deretter med fint sandpapir...

Figur 10. Valgt fremre del av propellen

Deretter gjentar vi det samme for den fremre delen av skruen. Se figur 10...
Etter å ha forsikret oss om at alt overflødig ved er fjernet, pusser vi forsiktig hele propellen for å gi den den nødvendige profilen - lik profilen til vingen, dvs. avrundet forkant, maksimal tykkelse ca. 30 % av seksjonsbredden og skarp bakkant. I prosessen med å gi denne profilen, er det en god idé å kontinuerlig overvåke balanseringen av skruen som behandles, som vist i fig. 6.

Etter at begge bladene har ervervet det nødvendige skjemaet og profil, samt balansering, kan du gå videre til sluttfasen - maling og lakkering. Se figur 11.

Figur 11. Balansering av en lakkert skrue.

Jeg pleier å male den ferdige skruen tradisjonell svart og deretter dekke den med 2-4 strøk lakk. Som regel bruker jeg klassisk emalje. Tørker raskt og er lett å slipe. Under maling og lakkering, ikke glem balansering. Se figur 11.

Skruene som er oppnådd på denne måten er etter min mening ikke dårligere enn kjøpte plastskruer, som vanligvis også krever ekstra balansering. Hvis du er mer fornøyd med skruer laget av karbon eller glassfiber, så ved å bruke skruen laget ved hjelp av metoden beskrevet ovenfor som en mestermodell, kan du lage støpeformer for skruer av karbonfiber....

På en helt lik måte kan du enkelt lage en skrue av hvilken som helst diameter og stigning du trenger, samt en omvendt rotasjonsskrue - med klokken.

Etter å ha beregnet og produsert ett blad av en to-bladet propell, kan du dessuten bruke det til å lage former for tre- eller 4-bladede propeller av glass-karbon-plast, men dette er et emne for en egen artikkel...