Elice din lemn de casă. Calculul și fabricarea unei elice

A apărut pe canalul lui Igor Negoda video interesant pentru modelatori de avioane. Judecând după statistici, autorul tutorialului video a observat că abonaților săi le-a plăcut subiectul modelării aeronavelor, așa că a decis să continue această chestiune și să arate cum să facă un lucru foarte interesant, fără de care modelarea aeronavei este pur și simplu de neconceput. Aceasta este o elice sau o elice din lemn. Există și un șurub din plastic, și chiar unul din metal, care este din duraaluminiu. Este de aproximativ 3 ori mai greu decât lemnul. Am făcut-o de dragul ei.

Elicele din lemn au o gamă foarte largă de aplicații practice, de la snowmobile până la modele de avioane radiocontrolate. În acest videoclip îl vom face din scânduri de mesteacăn. Cel mai bine este să fac șuruburi din mesteacăn, cel puțin asta îmi place cel mai mult. Conform regulilor, o elice de mesteacăn este o elice foarte bună.

O selecție bună de modele de avioane în acest magazin chinezesc.
Pentru a lucra, veți avea nevoie de un burghiu, un burghiu cu diametrul de 6 pentru diametrul arborelui motor pe care îl vom rula. De asemenea, puteți să vă faceți un șablon, să căutați pe internet sau în reviste cum sunt realizate, formularele sunt cele mai reușite. Sau puteți experimenta singuri și faceți o formă de șurub interesantă manual. Nu în reviste, nicăieri nu poate fi calculat cel mai precis pentru modele atât de mici. Nimeni nu va face asta, pentru că până acum, chiar și pentru elicopterele mari, tehnologia de profil este în permanență îmbunătățită, se găsesc noi oportunități acolo unde este cu adevărat nevoie. Nici acolo nu au atins încă perfecțiunea. Prin urmare, vom experimenta în modelarea aeronavei.

De asemenea, pentru a face o elice din lemn veți avea nevoie de un ac, un creion, blocuri de șmirghel, este indicat să le aveți, este mai convenabil să lucrați cu ele, așa arată. Puteți folosi șmirghel obișnuit, nu este atât de important, este doar mai convenabil. Astfel de șuruburi sunt folosite cu micromotoare; vin în diferite dimensiuni și putere. Acestea sunt MK17 de 1,5 cmc, sunt motoare de 2,5 cmc KMD2,5, de tip compresie, combustibilul lor conține eter. Acesta este un motor care ar trebui să funcționeze cu metanol Rainbow 7. În consecință, cilindreea motorului este de 7 metri cubi.

Puterea lui este destul de mare, iar diferența este în șuruburi.
Acest șurub este pentru Rainbow, iar acesta este pentru KMD, după cum puteți vedea, diferența de diametre nu este atât de mare. Există câteva glume și nuanțe aici, adică dimensiunile pot varia atât mai mari, cât și mai mici în diametru. Cu cât diametrul este mai mic, cu atât mai multe rotații, dar în anumite limite, peste care motorul pur și simplu nu le poate dezvolta. Pentru MK17 aveți nevoie de un șurub mic, dar acesta este pentru un model de mare viteză, nu are nevoie de unul deosebit de rapid, arată așa, unghiul lor de înclinare este mic. Cealaltă elice nu este tocmai pentru Rainbow, pentru Rainbow ar trebui să fie mai lată, acrobația este de 7 cuburi pentru un avion de acrobație, aceasta ar trebui să fie înălțimea.

Articol din revista Modelist-Constructor nr.1 pentru 1974.
Scan: Petrovici.

Snowmobilele, hidroimbarcațiile, tot felul de hovercraft, acranoplane, microavioane și microgiroavioane, diverse instalații de ventilatoare și alte mașini nu pot funcționa fără elice.

Prin urmare, fiecare pasionat de tehnică care intenționează să construiască una dintre mașinile enumerate ar trebui să învețe cum să facă elice bune. Și întrucât în ​​condiții de amatori este cel mai ușor să le faci din lemn, vom vorbi doar despre elice din lemn.

Cu toate acestea, trebuie luat în considerare faptul că folosind lemn (dacă se dovedește a avea succes) este posibil să se realizeze șuruburi complet similare din fibră de sticlă (prin turnare într-o matrice) sau metal (prin turnare).

Datorită disponibilității lor, cele mai răspândite sunt elicele cu două pale realizate dintr-o bucată întreagă de lemn (Fig. 1).

Elicele cu trei și patru pale sunt mai dificil de fabricat.

..
Orez. 1 . Șuruburi pentru lemn cu două lame realizate dintr-o bucată întreagă de lemn: 1 - lamă, 2 - butuc, 3 - flanșă frontală, 4 - piulițe pentru butuc, 5 - piuliță tip arbore, 6 - arbore, 7 - flanșă spate, 8 - crampoane.

SELECTAREA MATERIALELOR

Șuruburile destinate motoarelor de putere mai mare (aproximativ 15-30 CP) pot fi realizate și din bare monolitice din lemn de esență tare, dar cerințele pentru calitatea lemnului în acest caz cresc. Atunci când alegeți o piesă de prelucrat, trebuie să acordați atenție locației inelelor de creștere în grosimea blocului (este vizibil clar la capăt, Fig. 2-A), dând preferință barelor cu straturi orizontale sau înclinate, tăiate din partea a trunchiului care este mai aproape de scoarță. Desigur, piesa de prelucrat nu trebuie să aibă noduri, straturi strâmbe sau alte defecte.

Dacă nu a fost posibil să găsiți o bară monolitică de calitate adecvată, va trebui să lipiți împreună piesa de prelucrat din mai multe plăci mai subțiri, fiecare de 12-15 mm grosime. Această metodă de fabricare a elicelor a fost larg răspândită în zorii dezvoltării aviației și poate fi numită „clasică”. Din motive de rezistență, se recomandă utilizarea scândurilor de lemn diferite rase(de exemplu, mesteacăn și mahon, mesteacăn și fag roșu, mesteacăn și frasin), având straturi care se intersectează reciproc (Fig. 2-B). Șuruburile realizate din semifabricate lipite au un aspect foarte frumos după prelucrarea finală.

..
Orez. 2. Sembrie elice: A - dintr-o bucată întreagă de lemn: 1 - parte din alburn a trunchiului, 2 - amplasarea semifabricatului; B - un semifabricat lipit din mai multe scânduri într-un pachet dreptunghiular: 1 - mahon sau fag roșu; 2 - mesteacăn sau arțar.

Unii specialiști cu experiență lipesc semifabricate din placaj de avioane multistrat marca BS-1, de 10-12 mm grosime, și asamblează din acesta un pachet de dimensiunea necesară. Cu toate acestea, nu putem recomanda această metodă unei game largi de amatori: straturile de furnir situate peste șurub, în ​​timpul procesării, pot forma nereguli greu de îndepărtat și pot deteriora calitatea produsului. Capetele palelor elicei din placaj sunt foarte fragile. În plus, la o elice de mare viteză, la rădăcina palelor acţionează o forţă centrifugă foarte mare, ajungând în unele cazuri până la o tonă sau mai mult, iar în placaj straturile transversale nu rezistă la rupere. Prin urmare, placajul poate fi utilizat numai după calcularea suprafeței secțiunii rădăcinii lamei (1 cm2 de placaj poate rezista la aproximativ 100 kg de rupere și 1 cm2 de pin - 320 kg).Șuruburile trebuie să fie îngroșate, iar acest lucru înrăutăţeşte calitatea aerodinamică.

În unele cazuri, marginea de atac a elicei este acoperită cu o bandă de alamă subțire, așa-numita fiting. Se prinde de margine cu șuruburi mici, ale căror capete, după curățare, sunt lipite cu tablă pentru a preveni autoslăbirea.

SECVENȚA DE PRODUCȚIE

Blocul șurubului (blocul) trebuie să fie rindeluit cu atenție, respectând dimensiunea pe toate cele patru laturi. Apoi se trasează liniile centrale și contururile șablonului de vedere laterală (Fig. 3-B) și se îndepărtează excesul de lemn, mai întâi cu un topor mic, apoi cu o raionă și ramă. Următoarea operație este procesarea de-a lungul conturului vederii de sus. După ce ați așezat șablonul de lamă pe piesa de prelucrat (Fig. 3-B) și l-ați fixat temporar cu un cui în centrul mânecii, trasați șablonul cu un creion. Apoi rotiți șablonul exact 180° și trasați a doua lamă. Excesul de lemn este îndepărtat bandă ferăstrău, dacă nu este acolo, folosiți un ferăstrău circular de mână cu dinți fini. Această lucrare trebuie făcută cu mare precizie, deci nu este nevoie să vă grăbiți.

Produsul a luat forma unui șurub (Fig. 3-D). Acum începe cea mai importantă parte a lucrării - oferind lamelor profilul aerodinamic dorit. Trebuie amintit că o parte a lamei este plată, cealaltă este convexă.

Instrumentul principal pentru a da lamelor profilul dorit este un topor ascutit, bine fixat. Acest lucru nu înseamnă că munca efectuată este „stângăcioasă”: cu un topor poți face minuni. Amintește-ți doar faimosul Kizhi!

Lemnul este îndepărtat secvenţial şi lent, mai întâi făcând scurtări mici pentru a evita ciobirea de-a lungul stratului (Fig. 3-D). De asemenea, este util să aveți un bărbierit mic cu două mâini. Figura arată cum puteți accelera și facilita munca de tăiere a părții de profil a lamei făcând mai multe tăieturi cu un ferăstrău cu dinți fini. Când efectuați această operație, trebuie să aveți mare grijă să nu tăiați mai adânc decât este necesar.

..
Orez. 3. Secvența de fabricare a șuruburilor: A - șabloane (vedere de sus și vedere laterală); B - marcarea blocului necompletat conform șablonului de vedere laterală; B - marcarea piesei de prelucrat conform șablonului de vedere de sus; G - piesa de prelucrat dupa prelucrare dupa sabloane; D - prelucrarea lamelor de-a lungul profilului (partea inferioară, plană); E - prelucrarea părții superioare, convexe a lamei.

După prelucrarea grosieră a palelor, elicea este adusă la starea cu ajutorul rabelor și râpelor și verificată în rampă (Fig. 4-A).

Pentru a face o alunecă (Fig. 4), trebuie să găsiți o placă egală cu lungimea șurubului și suficient de groasă pentru ca în ea să se poată face tăieturi transversale de 20 mm adâncime pentru instalarea șabloanelor. Tija centrală a rampei este din lemn de esență tare, diametrul acesteia trebuie să corespundă cu diametrul găurii din butucul elicei. Tija este lipită strict perpendicular pe suprafața rampei. Prin plasarea șurubului pe acesta, se determină cantitatea de lemn care trebuie îndepărtată pentru a potrivi lama cu șabloanele de profil. Când faci această treabă pentru prima dată, trebuie să fii foarte răbdător și atent. Abilitatea nu este dobândită imediat.

.
.
Orez. 4. Sabloane de rampa si profil lame: A - montarea sabloane in rampa; B - verificarea lamei în curs de prelucrare folosind șabloane și șabloane contra.

După ce suprafața inferioară (plană) a lamei a fost finalizată conform șabloanelor, începe finisarea suprafeței superioare (convexe). Verificarea se efectuează folosind contra-modele, așa cum se arată în Figura 4-B. Calitatea șurubului depinde de minuțiozitatea acestei operațiuni. Dacă se dovedește în mod neașteptat că o lamă este puțin mai subțire decât cealaltă - și acest lucru se întâmplă adesea cu meșteri neexperimentați - grosimea lamei opuse va trebui redusă în consecință, altfel atât greutatea, cât și echilibrarea aerodinamică a elicei vor fi perturbate. Defectele minore pot fi corectate prin lipirea bucăților de fibră de sticlă („plasturi”) sau aplicarea de rumeguș fin amestecat cu rășină epoxidică(acest mastic se numește colocvial pâine).

La curățarea suprafeței unui șurub de lemn, trebuie luată în considerare direcția granulei lemnului; Rindeluirea, răzuirea și șlefuirea pot fi efectuate doar „strat cu strat” pentru a evita zgârieturile și formarea de zone aspre. În unele cazuri, pe lângă cicluri, cioburi de sticlă pot fi de un bun ajutor la finisarea șurubului.

Tâmplari cu experiență, după șlefuire, frecă suprafața cu un obiect metalic neted, bine lustruit, apăsând ferm pe ea. Făcând acest lucru, compactează stratul de suprafață și „netezește” cele mai mici zgârieturi rămase pe el.

BALANSARE

Figura 5 prezintă un dispozitiv simplu pentru șuruburi de echilibrare. Vă permite să efectuați echilibrarea cu o precizie de 1 g - acest lucru este practic suficient pentru condiții de amatori.

Practica a arătat că, chiar și cu o producție foarte atentă a elicei, greutatea palelor nu este aceeași. Acest lucru se întâmplă din diverse motive: uneori datorită greutății specifice diferite a fundului și părților superioare ale blocului din care este realizat șurubul, sau densităților diferite de straturi, nodularității locale etc.

Cum să fii în acest caz? Este imposibil să reglați lamele în funcție de greutate prin tăierea unei anumite cantități de lemn din cele mai grele. Este necesar să faceți lama mai grea prin nituirea bucăților de plumb în ea (Fig. 6). Echilibrarea poate fi considerată completă atunci când elicea rămâne nemișcată în orice poziție a palelor față de dispozitivul de echilibrare.

Deformarea șurubului nu este mai puțin periculoasă. În figura 7 este prezentată o schemă de verificare a deformarii unei elice. Când se rotește pe o axă, fiecare lamă trebuie să treacă la aceeași distanță de planul sau unghiul de control.

.
.
Orez. 5. Cel mai simplu dispozitiv pentru verificarea echilibrării șurubului este utilizarea a două plăci aliniate cu grijă și a unei căptușeli axiale.

Orez. 6. Echilibrarea elicei prin nituirea bucăților de plumb într-o lamă mai ușoară: A - determinarea dezechilibrului cu ajutorul monedelor; B - încorporarea unei bucăți de plumb de greutate egală pe un braț egal (cufundați ușor gaura pe ambele părți); B - vedere a tijei de plumb după nituire.

Orez. 7. Schema de verificare a unui șurub pentru curățare.

FINISAREA SI COLORAREA SURUBULUI

Pentru a aplica vopsea sau lac, cel mai bine este să folosiți un pistol de pulverizare alimentat de un compresor la o presiune minimă de 3-4 atm. Acest lucru va face posibilă obținerea unui strat uniform și dens, de neatins cu vopsirea cu pensula.

Cele mai bune vopsele- epoxidic. Puteți utiliza, de asemenea, gliftalic, nitro și nitrogliftalic sau apărut în În ultima vreme acoperiri alchidice. Se aplică pe o suprafață amorsată în prealabil, chit cu grijă și șlefuită. Este necesară uscarea stratului intermediar, corespunzătoare unei anumite vopsele.

Cel mai bun strat de lac este așa-numitul lac de parchet „întărire chimică”. Aderă bine atât pe lemnul curat, cât și pe suprafețele vopsite, oferindu-i un aspect elegant și rezistență mecanică ridicată.

Acum câteva săptămâni am ajutat panouri solare am instalat unul dintre generatoarele mele eoliene. Am pus lamelele pe care le-am gasit, doua lame din teava de calibru 160 si doua din tabla zincata. Elicea părea să funcționeze, dar am vrut să fac o elice normală, una care să fie rapidă și să aibă un cuplu bun de pornire. Mai jos în imagine este o moară de vânt cu lame prefabricate, calitatea este desigur dezgustătoare, dar cred că este clar ce este arătat.

Țevi de 110,160 mm cu o viteză de 5-6 nu au vrut să prezinte un cuplu bun de pornire în program, iar țevile cu un diametru mai mare sunt greu de găsit. Rezultat bun în programul de calcul al lamelor din Conducte din PVC au dat țevi de 250,315 mm, și un cuplu mare de pornire, și viteză mare cu KIEV.

Atunci m-am hotarat sa incerc sa fac lame din tabla, sau mai exact din resturi de parchet profesional care au ramas dupa invelirea casei cu parchet profesional. Anterior, în program, am reglat șurubul de la conducta 315 pentru generatorul meu. Elicea cu trei pale s-a dovedit a avea un diametru de 1,5 m, viteză mare cu un KIEV mare de 5-7, cuplul de pornire la 5 m/s este de 0,25 Nm. Mai jos sunt capturi de ecran din programul de calcul al lamei.

Iată datele pentru tăierea șurubului - toate dimensiunile în milimetri, pe care le-am folosit apoi la realizarea lamelor.

Din resturile de pardoseală profesională, am ales trei bucăți mici potrivite și le-am tăiat la 75 cm cu o râșniță. Apoi, folosind un ciocan, am început să îndrept profilul într-o foaie netedă. Am pliat imediat marginea din spate cu o prindere de 1 cm.

Apoi, am conturat dimensiunile din program pe piesa de prelucrat și am trasat o linie frontală de-a lungul căreia aș tăia lama. Am adaugat 1 cm la dimensiuni pentru ca voi indoi si partea din fata pentru rigiditate. Mai jos în fotografie puteți vedea linia de-a lungul căreia voi îndoi tabla cu cleștele. Grosimea cutiei este de 0,6 mm, dar am tăiat-o cu foarfece obișnuite, nu cu o râșniță, este mai netedă și mai ușoară.

Procesul de îndoire a marginilor lamei. Tivul se face folosind un clește și apoi lovind cu un ciocan.

Procesul de realizare a lamelor rămase este același, o lamă a durat aproximativ douăzeci de minute de lucru și rezultatul au fost aceste lame încă plate.

Așa arată lamele din spate.

Apoi, lovind longitudinal cu un ciocan, am dat lamelor forma unor caneluri aproximativ ca cele ale țevii 315. Pentru a ghici aproximativ, am desenat un cerc cu un diametru de 320 mm pe podea și m-am ghidat după el. Am expus partea rădăcină a lamelor la 3 cm și am pliat lamele împreună și am făcut găuri de-a lungul liniei zero. Am facut gauri cu un diametru de 6 mm.

Vedere din spate.

Așa că, petrecând cam o oră și jumătate, am făcut paletele pentru generatorul eolian. Lamele s-au dovedit a fi slabe, desigur, dar, după cum a arătat practica, astfel de lame pot rezista la vânturi de până la 15 m/s. Apoi, am tăiat un butuc din placaj și am asamblat șurubul finit.

Mai jos este o fotografie a acestei elice deja pe generatorul eolian.

După instalarea pe generatorul eolian, noua elice și-a arătat imediat partea bună. Afară era un vânt de aproximativ 3-6 m/s și elicea se învârtea bine cu o viteză vizibil mai mare. A răspuns instantaneu la schimbările vitezei vântului și s-a rotit fără oprire. Înainte de aceasta, o elice prefabricată cu patru pale s-a topit mai întâi, dar cumva nu a câștigat viteze mari. Apoi am scos două bucăți de lame de tablă și două lame din țeava a 150-a au rămas acolo. Am conectat înfășurările generatorului cu un triunghi și în această formă moara de vânt a funcționat cu o elice cu două pale, dar elicea s-a oprit periodic și apoi a avut dificultăți la pornire. Curentul de încărcare a fost instabil, dar în rafale de vânt de astăzi a ajuns la 4A.

Cu noua elice cu trei pale, încărcarea este aproape constantă, 0,5-1A este vizibil pe ampermetru în mod constant cu o creștere la 2A. Vom vedea cum va fi cu vânturi mai puternice, dar nu e rău. Din cauza vitezei, încărcarea nu se oprește și elicea pornește ușor, ceea ce am vrut să fac. Cred că șurubul este suficient de puternic, dar timpul ne va spune. Nu am întâlnit pe internet șuruburi pentru morile de vânt din tablă și, desigur, din punct de vedere al rezistenței, nu pot fi comparate nici măcar cu țevile din PVC, dar aceasta este și o soluție atunci când este greu de obținut conducte de canalizare diametre mari.

Surub pentru moara de vant din tabla
Reportaj foto despre fabricarea unei elice pentru un generator eolian. Moara de vânt dintr-un autogenerator, elice cu trei pale de 1,5 m din tablă

Partea principală a unui generator eolian este un șurub, care transformă energia eoliană în lucru mecanic. Aceasta înseamnă că, cu cât elicea este mai bună, cu atât generatorul eolian va putea genera energie electrică din ce în ce mai stabil.

Materiale utilizate pentru crearea șurubului:
1) tabla ondulata grosime 0,6 mm
2) bulgară
3) ciocan
4) clești
5) foarfece metalice

Să aruncăm o privire mai atentă la principalele puncte de lucru la crearea unui șurub.

Pentru început, a început calculele de bază. În primul rând, au fost testate țevi cu diametrul de 110 și 160 mm, deoarece autorul le avea în stoc, dar cu calități bune de viteză mare nu a fost posibil să se obțină un cuplu de pornire suficient de la ele. Apoi a decis să verifice ce diametru ar fi cel mai acceptabil din partea programului. Calculele au arătat că țevile realizate din Diametru PVC 250 și 315 mm. Au indicatori excelenți atât pentru viteză, cât și pentru cuplul de pornire.

Dar din moment ce nu existau tevi de acest diametru si era destul de greu de gasit, a decis sa faca lamele din tabla ramasa din tabla ondulata a casei. Anterior, calculele se făceau cu un șurub din țeava 315 din program. Elicea era formată din trei pale și avea un diametru de aproximativ 1,5 metri. Conform calculelor, viteza unei astfel de elice a fost obținută cu un KIEV ridicat de 5-7, iar cuplul de pornire cu un vânt de 5 ms a fost egal cu 0,25 Nm.

Mai jos sunt extrase din programul pentru calcularea eficienței lamelor:

Mai jos sunt toate calculele de bază și datele privind dimensiunile în milimetri, pe baza cărora am început să fabricăm paletele viitoarei elice.

Cele mai potrivite bucăți din trei bucăți au fost selectate din resturile de pardoseală și prelucrate cu o polizor de până la 75 cm.Cu ajutorul unui ciocan, profilului i s-a dat aspectul unei foi netede, iar marginea din spate a fost imediat îndoită cu o prindere de 10. mm.

În continuare, pe foile rezultate, autorul a marcat linia frontului de lucru, de-a lungul căreia au fost ulterior decupate lamele. La dimensiunile principale a fost adăugat un centimetru, deoarece autorul a decis să îndoaie marginile pentru a conferi rigiditate structurii. Fotografiile de mai jos arată linia de-a lungul căreia va fi pliat metalul. Grosimea foii s-a dovedit a fi de aproximativ 0,6 mm, ceea ce a făcut posibilă utilizarea foarfecelor metalice mai degrabă decât a unei polizoare, ceea ce a făcut ca lamele să fie mai uniforme.

Pentru rigiditate, marginile lamelor au fost îndoite. Acest lucru s-a făcut folosind un clește urmat de lovire cu un ciocan.

Folosind lovirea longitudinală cu un ciocan, lamele au fost modelate în caneluri similare țevii 315. Pentru înțelegere vizuală, a desenat un cerc cu un diametru de 320 mm și a fost ghidat de acesta atunci când a manipulat forma lamelor. De asemenea, au fost forate găuri cu diametrul de 6 mm pentru asamblarea ulterioară a șurubului.

După instalarea acestui șurub, sa arătat imediat cu partea cea mai bună. Cu o viteză a vântului de 3-5 ms, a câștigat avânt perfect și a răspuns instantaneu la schimbările vântului. Înainte de aceasta, șuruburile instalate pe generator fie s-au oprit periodic, fie nu au avut suficiente rotații pentru a produce un curent stabil.

Acum încărcarea a devenit aproape constantă, curentul este de la 0,5-1 A și crește constant până la 2 A. Datorită vitezei, încărcarea nu se oprește, nici măcar în vânt ușor. Astfel, autorul a găsit o modalitate excelentă de a construi o elice fiabilă și stabilă pentru o moara de vânt folosind mijloace improvizate, ceea ce a căutat. Acest ghid vă poate ajuta dacă întâmpinați și probleme în găsirea țevilor mari din PVC în zona dvs.
Sursă

Elice eficientă pentru generator eolian
Partea principală a unui generator eolian este un șurub, care transformă energia eoliană în lucru mecanic. Aceasta înseamnă că, cu cât elicea este mai bună, cu atât generatorul eolian va putea produce din ce în ce mai stabil

instrucțiuni de asamblare

Există mai multe tipuri de turbine eoliene: orizontale și verticale, turbine. Au diferențe fundamentale, argumente pro și contra. Principiul de funcționare al tuturor generatoarelor eoliene este același - energia eoliană este convertită în energie electrică și acumulată în baterii, iar din acestea este utilizată pentru nevoile umane. Cel mai comun tip este orizontal.

Familiar și recunoscut. Avantajul unui generator eolian orizontal este eficiența sa mai mare în comparație cu altele, deoarece paletele morii de vânt sunt întotdeauna sub influența fluxului de aer. Dezavantajele includ cerința pentru vânturi de peste 5 metri pe secundă. Acest tip de moară de vânt este cel mai ușor de realizat, motiv pentru care meșterii de acasă îl iau adesea ca bază.

Dacă te hotărăști să încerci singur la asamblarea unui generator eolian, iată câteva recomandări. Trebuie să începeți cu generatorul, aceasta este inima sistemului; designul ansamblului șurubului depinde de parametrul acestuia. Automobilele importate sunt potrivite pentru aceasta; există informații despre utilizarea motoarelor pas cu pas, de la imprimante sau alte echipamente de birou. De asemenea, puteți folosi un motor de roată de bicicletă pentru a vă face propria moară de vânt pentru a genera electricitate.

După ce ați decis asupra unității pentru conversia fluxului vântului în curent electric, trebuie să asamblați angrenajul pentru a crește viteza de la elice la arborele generatorului. O rotație a elicei transmite 4-5 rotații arborelui unității generatoare.

Când ansamblul cutie de viteze-generator este asamblat, începem să-i determinăm rezistența la cuplu (grame pe milimetru). Pentru a face acest lucru, trebuie să faceți un braț cu o contragreutate pe arborele viitoarei instalații și, folosind o greutate, aflați la ce greutate va coborî brațul. Mai puțin de 200 de grame pe metru este considerat acceptabil. Odată ce știm dimensiunea umărului, aceasta este lungimea lamei noastre.

Mulți oameni cred că cu cât mai multe lame, cu atât mai bine. Acest lucru nu este în întregime adevărat, deoarece generatorul eolian îl facem singuri, iar părțile viitoarei centrale electrice sunt în limitele bugetului. Avem nevoie de viteze mari, iar multe elice creează o rezistență mai mare la vânt, drept urmare, la un moment dat, fluxul care se apropie încetinește elicea și eficiența instalației scade. Acest lucru poate fi evitat cu o elice cu două pale. În vânturi normale, o astfel de elice se poate învârti până la sau mai mult de 1000 de rotații. Faceți lame generator eolian de casă puteți folosi mijloace improvizate - de la placaj și galvanizat până la plastic din țevi de apa(ca în fotografia de mai jos) și alte lucruri. Condiția principală este ușoară și durabilă.

O elice ușoară va crește eficiența morii de vânt și sensibilitatea la fluxul de aer. Asigurați-vă că echilibrați roata de aer și îndepărtați orice denivelare, altfel veți auzi zgomote de scâncete și urlete în timp ce generatorul funcționează.

Următorul element important este coada. Acesta va menține roata în fluxul vântului și va roti structura dacă direcția acesteia se schimbă.

Depinde de tine să decizi dacă să faci sau nu un colector de curent; poate că te poți descurca cu un conector pe cablu și să desfășori periodic firul răsucit manual. În timpul testului de funcționare a generatorului eolian, nu uitați de măsurile de siguranță; lamele care se rotesc în fluxul vântului pot tăia varza ca un samurai.

O moară de vânt reglată și echilibrată este instalată pe un catarg la cel puțin 7 metri înălțime de sol, asigurată cu cabluri distanțiere. În continuare, o unitate la fel de importantă este bateria de stocare, poate fi o mașină veche care și-a pierdut capacitatea sau o baterie. Nu puteți conecta ieșirea unui generator eolian de casă direct la baterie; acest lucru trebuie făcut printr-un releu de încărcare; îl puteți asambla singur sau puteți cumpăra unul gata făcut.

Principiul de funcționare al releului este de a controla încărcarea, iar în caz de încărcare, comută generatorul și bateria pentru a încărca balast, sistemul se străduiește să fie mereu încărcat, prevenind supraîncărcarea și nu lasă generatorul fără sarcină. O moară de vânt fără sarcină se poate învârti destul de puternic la viteze mari, dăunând izolației în înfășurări cu potențialul generat. În plus, vitezele mari pot provoca distrugerea mecanică a elementelor generator eolian. Urmează un convertor de tensiune de la 12 la 220 volți 50 Hz pentru conectarea aparatelor de uz casnic.

Așa că am oferit tot ce este mai mult idei simple asamblarea unei moară de vânt de casă. După cum puteți vedea, chiar și un copil poate realiza cu ușurință unele modele de dispozitive. Există multe alte opțiuni de casă, dar pentru a obține o tensiune de ieșire mare, trebuie să utilizați mecanisme complexe, cum ar fi generatoarele magnetice. În caz contrar, dacă doriți să realizați un generator eolian astfel încât să funcționeze și să fie folosit în scopul propus, procedați conform instrucțiunilor pe care vi le-am furnizat!

7 idei pentru asamblarea unei mori de vânt de casă
Idei despre cum să faci un generator eolian cu propriile mâini acasă. Fotografii, diagrame și desene cu morile de vânt de casă. Lecții video despre asamblarea unui generator eolian.

De casă centrale eoliene– o metodă alternativă independentă de generare a energiei electrice.

Instalarea unor astfel de echipamente poate reduce semnificativ costurile cu energia electrică, cu condiția ca vânturi în zonă de cel puțin 4 m/s.

Și cu cât viteza vântului este mai mare, cu atât cantitate mare energia generată de dispozitiv.

Acest articol va analiza un plan pas cu pas pentru fabricarea palelor generatoarelor eoliene cu propriile mâini.

Centrale eoliene

Există multe opțiuni de proiectare pentru generatoarele eoliene, a căror clasificare are caracteristici de bază:

• locația axei de rotație: verticală și orizontală,
• număr de lame: de obicei de la 1 la 6, dar există opțiuni cu un număr mai mare,
• tip de lamă rotativă: sub formă de aripă sau pânză,
• material pentru realizarea lamei: lemn, aluminiu, PVC,
• design roată șurub: pas fix sau variabil.

Productivitatea unui generator eolian depinde în mare măsură de palete: de cât de corect sunt calculate dimensiunea și cantitatea acestora și dacă materialul pentru fabricație este bine selectat.

Să faci lame cu propriile mâini nu este dificil, dar înainte de a începe, trebuie să studiezi câteva fapte:

1. Cu cât palele sunt mai lungi, cu atât se pretează mai ușor mișcării vântului, chiar și cele mai slabe. Cu toate acestea, o lungime mai mare va încetini viteza de rotație a roții eoliene.
2. Sensibilitatea roții eoliene este afectată și de numărul de lame: cu cât sunt mai multe lame, cu atât va fi mai ușor să începeți rotația. În același timp, indicatorii de putere și viteză vor scădea, ceea ce înseamnă că un astfel de dispozitiv nu este potrivit pentru generarea de energie electrică, dar este perfect pentru lucrările de ridicare.
3. Nivelul de zgomot emanat de dispozitiv depinde de diametrul și viteza de rotație a roții eoliene. Acest lucru trebuie luat în considerare atunci când instalați un generator eolian în apropierea clădirilor rezidențiale.
4. Mai multă energie din vânt poate fi obținută prin instalarea morii de vânt cât mai sus posibil deasupra nivelului solului (optim de la 6 la 15 m). Prin urmare, instalarea are loc adesea pe acoperișul unei clădiri sau pe un catarg înalt.

Lame finisate pentru un generator eolian

Următorul nostru articol conține instrucțiuni pentru a face un afumătoare dintr-un butoi.

Crearea lamelor pas cu pas

Când proiectați singur lamele, trebuie să luați în considerare următoarele:

1. Mai întâi trebuie să decideți asupra formei lamei. Pentru un generator eolian orizontal de acasă, forma aripii este considerată mai reușită. Datorită structurii sale, are o rezistență aerodinamică mai mică. Acest efect este creat din cauza diferenței dintre zonele suprafețelor exterioare și interioare ale elementului și, prin urmare, există o diferență de presiune a aerului pe părțile laterale. Forma pânzei are mai multă rezistență și, prin urmare, este mai puțin eficientă.

Așa arată rezistența la vânt cu diferite modele de lame

• În continuare, trebuie să decideți asupra numărului de lame. Pentru zonele în care sunt vânturi constante, pot fi folosite generatoare eoliene de mare viteză. Pentru astfel de dispozitive, 2-3 lame sunt suficiente pentru turația maximă a motorului. Când utilizați un astfel de dispozitiv într-o zonă fără vânt, acesta va fi ineficient și va sta pur și simplu inactiv pe vreme calmă. Un alt dezavantaj al generatoarelor eoliene cu trei pale este nivel inalt zgomot care sună ca un elicopter. Această instalare nu este recomandată în apropierea clădirilor dens populate.

Pentru latitudinile noastre, cu vânturi slabe și medii, morile de vânt cu cinci și șase pale sunt mai potrivite, ceea ce le va permite să capteze fluxul slab al vântului și să mențină funcționarea stabilă a motorului.

• Calculul puterii unui dispozitiv eolian. Este imposibil să se calculeze un indicator exact, deoarece puterea va depinde direct de vreme și de mișcarea vântului. Dar există o relație directă între diametrul roții eoliene cu numărul de pale și puterea echipamentului.

Datele sunt date pentru o viteză medie a vântului de 4 m/s (click pe imagine pentru mărire)

După ce ați înțeles datele din tabel și înțelegând relația, puteți, prin crearea roții șuruburi potrivite, să influențați puterea viitorului design

• Alegerea materialului pentru crearea lamelor. Alegerea materialelor pentru crearea lamelor este destul de largă: PVC, fibră de sticlă, aluminiu etc. Cu toate acestea, fiecare dintre ele are propriile sale avantaje și dezavantaje. Să ne uităm la alegerea materialului mai detaliat.

Pale de turbine eoliene din fibra de sticla

Lame de țeavă din PVC

La selectare dimensiunea corectăși grosimea țevilor, roata rezultată va avea rezistență și eficiență ridicate. Trebuie avut în vedere faptul că, în caz de rafale puternice de vânt, plasticul de grosime insuficientă poate să nu reziste la sarcină și să se spargă în bucăți mici.

Pentru a securiza structura, este mai bine să reduceți lungimea lamelor și să creșteți numărul lor la 6. Pentru a obține un astfel de număr de piese, este suficientă o singură țeavă.

Pentru a crea o lamă, trebuie să luați o țeavă cu o grosime minimă a peretelui de 4 mm și un diametru de 160 mm și să utilizați un șablon și un marker gata făcut pentru a marca elementele viitoare.

Pentru a evita greșelile atunci când faceți propriile calcule, este mai bine să utilizați un șablon gata făcut, care poate fi găsit cu ușurință pe Internet. Pentru că nu poți face asta fără cunoștințe speciale.

După tăierea țevii, elementele rezultate trebuie șlefuite și rotunjite la margini. Pentru conectarea lamelor se realizează un ansamblu din oțel de casă, cu grosime și rezistență suficientă.

Lame din aluminiu

O astfel de lamă este mai puternică și mai grea, ceea ce înseamnă că întreaga structură care ține elicea trebuie să fie mai masivă și mai stabilă. Echilibrarea ulterioară a roții trebuie, de asemenea, tratată cu o atenție sporită.

Desen al unui element standard din aluminiu pentru o roată cu șase lame

Conform șablonului prezentat, 6 sunt tăiate dintr-o foaie de aluminiu elemente identice, pe interiorul căruia trebuie sudate bucșe filetate pentru fixare ulterioară.

Știfturile trebuie sudate la nodul de conectare, care se va conecta la bucșele pregătite pe lame.

Pentru a îmbunătăți proprietățile aerodinamice ale unei astfel de lame, trebuie să i se acorde forma corectă. Pentru a face acest lucru, trebuie să fie rulat într-o canelură mică, astfel încât să se formeze un unghi de 10 grade între axa de rulare și axa longitudinală a piesei de prelucrat.

Lame din fibra de sticla

Avantajul acestui material este raportul optim dintre greutate și rezistență, combinat cu proprietăți aerodinamice. Dar lucrul cu fibră de sticlă necesită abilități speciale și un mare profesionalism, așa că este dificil să creezi un astfel de produs acasă.

Lame din fibra de sticla

Se poate concluziona că cel mai mult material adecvat pentru autoasamblarea unei roți de vânt - țeavă PVC. Combină rezistența, ușurința și caracteristicile aerodinamice bune. Mai mult, acest lucru este foarte material disponibil, și chiar și un începător se poate descurca cu treaba.

Cum să faci palete pentru un generator eolian cu propriile mâini
Centralele eoliene de acasă sunt o modalitate alternativă independentă de a genera energie electrică. Instalarea unor astfel de echipamente poate reduce semnificativ costurile cu energia electrică. Acest articol va analiza un plan pas cu pas pentru fabricarea palelor generatoarelor eoliene cu propriile mâini.

Probabil că toată lumea a întâlnit o situație în care șurubul necesar fie nu este la vânzare, fie șuruburile sunt necesare mâine, dar pachetul s-a blocat undeva... Atunci îmi vine în minte o soluție complet rezonabilă - nu ar trebui să fac eu șurubul ?

De obicei, în acest caz există un singur motiv care oprește o idee sănătoasă: cum să obțineți un șurub cu caracteristicile date?

De fapt, totul este destul de simplu - nu necesită nici calcule complexe, nici echipamente foarte complexe. Ca de obicei, puțin bun simț, un creion, o riglă, cunoștințe de geometrie școlară și puține mâini drepte sunt suficiente.

Acest articol va discuta exact acest lucru: cum se calculează corect geometria unui șurub cu parametrii dați și cum se fabrică. De obicei, nu aveți nevoie de mult timp - 1-2 ore pentru calcule grafice + 2-3 ore pentru realizarea șurubului în sine.

Fig 1. Teoria elicei. Pasul șurubului.

O situație similară apare dacă sunt necesare două șuruburi directii diferite rotație, sau dacă aveam nevoie de elice cu 3-4 pale. Toate acestea pot fi rezolvate cu o abordare rezonabilă și cu cele mai simple instrumente.

Să privim cu atenție Fig. 1. Ce vedem acolo? Iată ce:
- Un șurub cu raza R parcurge în aer o distanță H într-o rotație.R este raza șurubului (de la axa de rotație până la capăt), H este pasul șurubului dacă nu alunecă în aer , dar este înșurubat în el ca un șurub într-un copac. Aceștia sunt de fapt cei doi parametri principali ai vinului. D = 2xR și H - pasul elicei.

De obicei, o persoană știe bine de ce șurub are nevoie pentru model... Dacă nu, atunci acesta este un subiect pentru o conversație separată. Deocamdată, vom presupune că avem o idee bună despre ce fel de șurub avem nevoie: i.e. cunoaștem parametrii D și H, sau R și H...

Pentru a învăța dimensiunile geometrice ale șurubului necesar, dacă cunoaștem R și H ale șurubului, cel mai simplu mod este să folosiți un calcul geometric. Ne uităm la Fig. 2. Pe orizontală, trasăm pe o scară (am (2:1 pentru o precizie mai mare) raza șurubului. Pe verticală, distanța pe care șurubul o va parcurge într-o rotație fără alunecare este H/2xPi, unde Pi este numărul 3,14, cunoscut încă din anii de școală....

Figura 2. Determinarea unghiului de înclinare a profilului elicei.

De ce exact asta și nici un alt mod - nu voi dovedi aici. Cei care au studiat bine geometria la școală vor înțelege imediat, dar restul trebuie fie să recitească manualele școlare, fie să își pună întrebări în timpul discuției. Puțin mai jos este profilul lateral al elicei. De fapt, a fost ales doar din experiența mea în fabricarea de șuruburi simple. Fiecare are dreptul să-l aleagă în mod destul de arbitrar. Am ales grosimea șurubului la cap (lângă butuc - 10 mm) și la capăt - la raza maximă - 2 mm. Scopul acestui calcul geometric este de a obține lățimile corecte ale șuruburilor în vederea de sus. Acestea. obțineți dimensiunile geometrice ale unui șurub cu diametrul de 150 mm și pasul de 100 mm... Acest lucru este scris în partea dreaptă sus a foii..

Vezi fig. 2. Pentru a atinge acest obiectiv, trasăm o linie dreaptă de la punctul de pas pe coordonatele verticale până la secțiunea necesară (linia 1). Pentru început, am ales o secțiune distanțată de axa de rotație cu 37,5 mm = i.e. exact în mijlocul șurubului proiectat. Conform proiecției laterale, grosimea șurubului în acest loc este de 6,5 mm. Mutați această dimensiune în sus (operația 2) și desenați un dreptunghi în jurul liniei înclinate. Acesta (dreptunghiul) ne oferă lățimea palei elicei în vedere de sus - 14 mm. Mutăm această măsurătoare în jos (operația 3) și obținem lățimea șurubului în această secțiune...

Figura 2. Determinarea tuturor unghiurilor de înclinare în toate punctele de proiectare

După ce am realizat construcții similare pentru toate cele 6 secțiuni ale șurubului, obținem lățimea șurubului la o distanță de 12,5, 25,0, 37,5, 50, 62,5 și 75 mm. Este posibil să construiți un număr mai mare de secțiuni, dar acest lucru nu va adăuga prea multă precizie. Ca urmare, în Fig. 2, încercuind lățimile șuruburilor obținute în șase puncte, vom obține profilul șurubului în vedere de sus.

Luăm un semifabricat de lemn potrivit și îl marcam. În primul rând, îi dăm grosimea și lungimea șurubului necesar - 10 mm x 150 mm. Lățimea piesei de prelucrat trebuie să fie puțin mai mare decât lățimea șurubului în punctul cel mai lat - 15 mm.

Figura 3. Șablon și șurub marcat

Aplicăm marcaje pe vederea laterală (grosimea la cap este de 10 mm și 2 mm la capătul lamei) și pe vederile de sus și de jos folosind un șablon fabricat.

Fig. 4 Vedere de sus a piesei de prelucrat marcate.

Fig 5 Vedere laterală și de sus a piesei de prelucrat

În Fig. 4-5 vedeți piesa de prelucrat marcată. În primul rând, folosind o pilă sau un cuțit, îndepărtați excesul de lemn din vedere laterală. Puteți vedea ce ar trebui să se întâmple în Fig. 6. Dacă faceți un șurub din lemn destul de moale (tei, balsa), atunci este suficient să folosiți un model de cuțit și șmirghel, dar dacă aveți nevoie de un șurub din lemn tare precum mesteacănul sau fag, atunci este mai bine să folosiți o pilă bastard (cu crestătură mare) sau o râșlă cu dinți fini.

Figura 6. Echilibrarea pieselor de prelucrat

Imediat după ce ați dat piesei de prelucrat profilul lateral corect, este necesar să echilibrați piesa de prelucrat. De obicei o fac astfel: înșurubez un burghiu subțire (0,5-1,0 mm) în centrul de rotație și așez burghiul pe două suporturi verticale. În acest caz, acestea sunt două pahare identice. (Figura 6.).
Apoi, prin șlefuire, obțin aceeași greutate pentru ambele lame viitoare.

Fig 7. Marcarea secțiunii frontale

După ce se profilează vederea laterală, trecem la marcarea luptelor pentru a obține profilul de pescuit dorit. În vedere de sus - din față (facem un șurub de rotație normală - în sens invers acelor de ceasornic) marcam o linie care trece prin 2/3 din lățimea șurubului. Vezi Figura 7.

Fig 8. Marcarea eșantionului piesei din spate...

În partea de jos (spate), trageți linii distanțate de marginea șurubului cu aproximativ 1 mm. Partea inferioară a șurubului stabilește doar pasul (sau unghiul de înclinare al secțiunii)...

Fig 9 Partea din spate selectată a elicei.

Apoi începem să îndepărtăm excesul de lemn cu un cuțit sau pilă, pornind de la partea inferioară (spate) a șurubului conform marcajelor făcute. După ce am îndepărtat totul din spate (de jos), șlefuim mai întâi partea din spate a șurubului cu șmirghel grosier (120-160), apoi cu șmirghel fin...

Figura 10. Partea frontală selectată a elicei

Apoi repetăm ​​același lucru pentru partea din față a șurubului. Vezi Figura 10...
După ce ne-am asigurat că tot excesul de lemn a fost îndepărtat, șlefuim cu atenție întreaga elice pentru a-i da profilul necesar - similar cu profilul aripii, adică. margine anterioară rotunjită, grosime maximă de aproximativ 30% din lățimea secțiunii și margine de fugă ascuțită. În procesul de conferire a acestui profil, este o idee bună să monitorizați în mod constant echilibrarea șurubului care este prelucrat, așa cum se arată în Fig. 6.

După ce ambele lame au dobândit formularul cerutși profil, precum și echilibrare, puteți trece la etapa finală - vopsire și lăcuire. Vezi Figura 11.

Figura 11. Echilibrarea unui șurub lacuit.

De obicei vopsesc șurubul finisat tradițional negru și apoi îl acopăr cu 2-4 straturi de lac. De regulă, folosesc email clasic. Se usuca rapid si este usor de slefuit. În timpul vopsirii și lăcuirii, nu uitați de echilibrare. Vezi Figura 11.

Șuruburile obținute în acest fel, după părerea mea, nu sunt mai rele decât șuruburile din plastic achiziționate, care de obicei necesită și o echilibrare suplimentară. Dacă sunteți mai mulțumit de șuruburile din carbon sau fibră de sticlă, atunci folosind șurubul realizat folosind metoda descrisă mai sus ca model master, puteți realiza matrițe pentru șuruburi din fibră de sticlă....

Într-un mod complet similar, puteți face cu ușurință un șurub de orice diametru și pas de care aveți nevoie, precum și un șurub de rotație inversă - în sensul acelor de ceasornic.

Mai mult, după ce ați calculat și fabricat o lamă a unei elice cu două pale, o puteți folosi pentru a face matrițe pentru elice cu trei sau 4 pale din sticlă-carbon-plastic, dar acesta este un subiect pentru un articol separat...