„Lenz2“vėjo turbina: 12 žingsnių (su nuotraukomis)

2024 Autorius: John Day | [email protected]. Paskutinį kartą keistas: 2024-01-30 10:49

Ši pamoka parodys, kaip iš namų esančios medžiagos pastatyti „Lenz2“vėjo jėgainę. Dizainą sukūrė ir išbandė Edas Lenzas iš Windstuffnow.com: https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm „Lenz2 VAWT“(vertikali „Axix Wind Turbine“) yra 4 pėdų aukščio ir 3 pėdų skersmens. Iš esmės tai yra „Savonius“tipo turbina, tačiau patobulinta, kad trys sparnai yra suformuoti taip, kad pakeltų ir dėl jų ašarų. Aukščiau esančioje nuorodoje Lencas aprašo, kaip jis įdėjo ananometrą į stoties turbiną ir parodė, kad vėjo greitis įsibėgėjo pro kietą sparnų dalį. Ši turbina yra efektyvesnė už grynąjį „Savonius“, nes ji užtikrino ir tempimą, ir pakėlimą. Savo konstrukcijoje aš sumažinau skersmenį iki maždaug 18 colių ir aukščio iki 21 colio. (Žvelgiant atgal, aš turėjau padaryti aukštį 18 colių, kad abiejuose galuose būtų daugiau laisvos centrinės ašies, kad būtų lengviau montuoti.) Turbinos statybai galėjau naudoti po ranka turimas medžiagas. Kai išbandžiau jį esant 15 mylių per valandą vėjui, jis veikė taip gerai, kad bijojau jį sustabdyti, bijodamas susižeisti. Vienintelis mano gaminamo produkto minusas yra tas, kad atrodė, kad jis gamina labai mažai elektros energijos. Taip yra ne dėl turbinos konstrukcijos, bet dėl nuolatinės srovės variklio, prie kurio aš jį prijungiau, pobūdžio. Šioje pamokoje pagrindinis dėmesys bus skiriamas pačiai turbinai sukonstruoti. Visas dizainas ir kai kurios instrukcijos priklauso Edui Lenzui. [Pastaba: kadangi šis nurodymas buvo paskelbtas, sužinojau daugiau apie tai, kaip turėtų būti suformuoti sparnai. Šioje instrukcijoje pateiktos lenz2 konstrukcijos detalės vis dar išlieka, tačiau sparno matmenys 2 žingsnyje turėtų būti pakeisti naujai įterptu 3 žingsniu.]

1 žingsnis: reikalingos medžiagos

Medžiagos, kurių jums reikės, yra išvardytos žemiau. Jei manote, kad jie veiks, laisvai pakeiskite alternatyvas. Medžiagos Fanera (ketvirčio arba pusės colio) Plieninis dirželis su skylėmis (galimos ir kitos alternatyvos) Veržlės ir varžtai 24 colių visos sriegio strypas (pusės colio skersmens). 5 colių veržlės, tinkančios ant aliuminio strypo (apie 6 iš jų) Stogo dangos, plonas lakštinis metalas ar net tam tikras lankstus plastikas 9 medienos gabaliukai,.5 "x 1" x 18 "Turbinos montavimo įranga (turėsite tai suprojektuoti) ĮrankiaiGręžtuvai ir gręžtuvai Alavas snipsJigsawRaktiniai veržliarakčiai

2 žingsnis: Iškirpkite sparno galines dalis

[Pastaba: sparno dizainas šiame žingsnyje nesuteiks geriausio pakėlimo. Jei norite geresnio dizaino, žiūrėkite 3 veiksmą. Tai parodys, kad sparno šonai nėra simetriški. 3 žingsnis taip pat suteiks sparno dydžio nustatymo procedūrą pagal lenz2 skersmenį. (pridėta 2008 m. birželio 1 d.). '' '] Ašaros ašmenys suteiks aerodinaminę sparnų formą. Jūs pastatysite tris sparnus, todėl jums reikės 6 galinių dalių. Mano naudojamas dydis buvo perpus mažesnis už Ed Lenz aprašytas galines dalis. Iš esmės jie atrodo kaip ledų kūgiai. Rekomenduoju iškirpti kartoninį šabloną ir juo nupiešti šešis jo atvaizdus ant pusės colio faneros. Štai kaip nupiešti: 1. Iškirpkite stačiakampį iš kartono 3,5 "x 7,5" 2. Nubrėžkite vidurio liniją išilgai ilgosios ašies3. Pažymėkite šią liniją 1,75 colio atstumu nuo vieno iš galų (pavadinkime tai viršutiniu galu) 4. Nubrėžkite horizontalią liniją per tą ženklą iki šoninių kraštų taip, kad ji kirstų vertikalią liniją 90 laipsnių kampu. kompasą, nubrėžkite 1,75 colio pusės apskritimą viršutinėje to ženklo pusėje. Jis turėtų kirsti du šoninius kraštus ir viršutinį kraštą.6. Nuo to, kur vidurinė linija kerta apatinį kraštą, nubrėžkite linijas iki taškų, kuriuose pusapskritimas kerta šoninius kraštus. 7. Iškirpkite šabloną. Naudokite kartono šabloną, kad ant pusės colio faneros nupieštumėte šešis vaizdus. Galite juos įdėti taip, kad nešvaistytumėte faneros. Naudokite dėlionę, kad iškirptumėte galines dalis.

3 žingsnis: peržiūra: sparno formos keitimas

Pradinė sparno forma, pateikta šioje instrukcijoje, visiškai neatitinka „Lenz2“paskelbto plano. Pasitaręs su Edu Lenzu, supratau klaidą, kurią padariau aiškindamas jo planus. Naujas dizainas parodytas šiame žingsnyje. Atkreipkite dėmesį, kad kampas, pažymėtas „A kampas“, yra 90 laipsnių. A pusė yra stačiu kampu suapvalinto sparno galo skersmens linijai. Pradiniame projekte, kurį pateikiau šioje instrukcijoje, dvi linijos, sudarančios smailų galą, buvo vienodo ilgio ir jų kampai su skersmens linija buvo identiški. Šis kūgis buvo simetriškas, tuo tarpu čia parodytas pokytis - kūgis nėra simetriškas. Padarius A kampą 90 laipsnių, sparnas pakils daugiau Pagrindiniai „lenz2“gamybos žingsniai vis dar galioja. Pagrindinis skaičiavimas: dabar aš geriau suprantu, kaip nustatyti sparno dydį ir proporcijas. Pirmiausia nustatykite, koks bus lenz2 skersmuo. Lengviausias būdas tai padaryti yra nuspręsti, koks atstumas bus nuo centrinės lenz2 ašies iki išorinio sparno krašto. Tai bus lenz2 spindulys. Padvigubinkite, kad gautumėte skersmenį. Savo naujame dizaine padariau prielaidą, kad lenz2 skersmuo bus 16 colių (tai yra, atstumas nuo centrinės ašies iki išorinio sparno krašto bus 8 coliai). nustatyti sparno skersmen, padauginti lenz skersmen 2 kartus.1875. Mano pavyzdyje 16 colių *.1875 = 3,0 colių. Norėdami nustatyti sparno ilgį, padauginkite lenz skersmenį2 kartus.4. Šiuo atveju 16 colių *.4 = 6,4 colio. A pusės ilgis yra 6,4 minus 1,5 arba 4,9 colio. Aš sukursiu naują nurodymą, kuris įtraukia šį dizainą į „lenz2“, kuris varo minigeno generatorių

4 žingsnis: Iškirpkite šonkaulius

Turėsite turėti tris šonkaulius, kad sujungtumėte dvi kiekvieno sparno galines dalis. Šių šonkaulių ilgis bus nustatomas pagal tai, kokio aukščio norite, kad sparnai būtų. Aš pasirinkau 21 , nes tai, ką maniau, galėčiau pritvirtinti ant vertikalios ašies visos sriegio juostos.

Šonkauliai turėtų būti.5 "gylio ir 1" pločio ir bet kokio ilgio (21 "pagal mano dizainą). Jūs iškirsite.5" x 1 "išpjovas galinėse dalyse, kur pritvirtinsite šonkaulius. Siūlau kad atsekite vieno iš šonkaulių galo pabaigą ant popieriaus lapo, kurį galite naudoti kaip šabloną piešdami ant galinių dalių. Galite išmatuoti stačiakampį, tačiau jį atsekdami galite būti tikri, kad įpjovos bus pakankamai didelis.

5 žingsnis: Paruoškite galines dalis

Naudokite.5 "x 1" kartono šabloną šonkaulių išpjovoms, kad nubrėžtumėte tris išpjovas ant kiekvieno galo. Dvi išpjovos bus vienoje pusėje ir viena kitoje.

Kiekvienoje galinės dalies pusėje bus išpjova plačiausioje vietoje. Kadangi tai bus kreivėje, įsitikinkite, kad kiekvienos šablono pusės gylis visiškai atitinka galinę dalį. Taip įsitikinsite, kad briauna bus lygi su išoriniu galinės dalies kraštu. Vienoje galinės dalies pusėje šalia smailiojo galo nubrėžkite raštą, esantį maždaug vieno colio atstumu nuo taško. Stačiakampis bus lygiagretus pasvirusiai pusei. Pusė su dviem įpjovomis bus užpakalinė sparno pusė (ta pusė, kuri nukreipta į turbinos centrą.) Iškirpkite išpjovas pjūkleliu.

6 žingsnis: suplanuokite sparno kampą

Kiekvieno sparno smailus galas bus pasuktas 9 laipsniais atgal link turbinos centro 9 laipsnių kampu, lygiagrečiai turbinos centrui. Šį matavimą empiriškai nustatė Edas Lenzas. Aš pasirinkau tą kampą ir atrodė, kad turbina veikia gerai. Sumontavę sparnus turėsite galimybę reguliuoti kampą, jei manote, kad norite tai įrodyti sau.

Pirmiausia išgręžkite skylę galinės dalies kūgio dalies centre. Tai bus taškas, kuriame susitinka vertikalios ir horizontalios linijos. Skylės dydis bus varžto skersmuo, kurį naudosite pritvirtindami jį prie statramsčio, einančio iš centrinės ašies. Iš kažkur išilgai galinės galinės dalies galinės dalies (šono su dviem šonkaulių išpjovomis) nubrėžkite liniją per galinę dalį, kuri yra stačiu kampu į šoną. Iš ten, kur ta linija kerta galinį galinio krašto kraštą, nubrėžkite liniją 9 laipsniais į dešinę nuo tos 90 laipsnių linijos (tai bus toje pusėje, kuri yra arčiau skylės). Ši linija sutampa su linija, jungiančia sparną su centrine ašimi. Jei neturite matuoklio, žr. 8 veiksmą, kad gautumėte nuorodą, iš kurios galite atsisiųsti gaubtuvo vaizdą. Padarykite tai su visais šešiais galiniais gabalais.

7 žingsnis: Surinkite sparno rėmą

Norėdami surinkti kiekvieną sparną, įkiškite briauną į atitinkamas išpjovas viršutinėje ir apatinėje galuose. Įsitikinkite, kad šonkaulis neišsikiša už viršutinių ir apatinių dalių. Jie turėtų būti lygūs.

Įdėję šonkaulį, išgręžkite vieną skylę per šonkaulį ir į fanerą. Prisukite šonkaulį į vietą 1 colio medžio varžtu. Pasirinktinai galite klijuoti šiuos šonkaulius į vietą, tačiau tai nėra būtina, nebent statote turbiną, kurią iš tikrųjų ketinate naudoti lauke elektros energijai gaminti. Pritvirtinkite kitus du šonkaulius. sparnas.

8 žingsnis: pritvirtinkite sparnų odą

Apvali sparno dalis ir užpakalinė pusė (pusė su dviem šonkauliais) yra padengta tam tikra oda. Aš nusprendžiau naudoti aliuminio blykstes, kurios man liko. Galbūt turite kitos medžiagos, kuri gali veikti.

Mano blyksčių ritinys buvo 6 colių pločio. Aš atradau, kad jei supjaustysiu du 6 x 21 colių gabalus, galėčiau uždengti priekinį kraštą ir kiekvieno sparno galą. Aš galėjau pritvirtinti vieną blykstės gabalėlį nuo vieno šonkaulio prie kito aplink priekinį kraštą. Kiekvieną gabalą pritvirtinau keliais metaliniais varžtais. Kai kurie iš jų pateko į šonkaulius, o kiti - į faneros galinės dalies kraštą. Tada antrą sparno dalį pritvirtinau ant blykstės, jie buvo įsukti į galinius šonkaulius. Šis blykstės gabalas gali šiek tiek sutapti su tuo, kuris eina aplink priekinį kraštą. Padarykite tai visiems trims sparnams. Dabar esate pasiruošę pritvirtinti sparnus prie centrinės ašies.

9 žingsnis: Paruoškite atramas ir centrinius diskus

Sparnai bus pritvirtinti prie centrinės ašies (visos sriegio juostos), naudojant du faneros apskritimus ir statramsčius, jungiančius juos su sparnų viršūnėmis ir apačiomis. Iškirpkite du 8 colių apskritimus iš pusės colio faneros. Naudodamas viso apskritimo ratuką (vieną atsisiunčiau iš https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg.png), pažymėjau eilutes ant kiekvieno apskritimo tarp kurių buvo 120 laipsnių. Tai bus linijos, kurias statramsčiai seka iki sparnų.gręžkite skylę kiekvieno apskritimo centre. Ši skylė bus tokio paties skersmens kaip visos sriegio juosta. Jei norite statramsčius, sujungiančius apskritimus su sparnais, turite įvairių pasirinkimų. Lengviausia būtų juos tiesiog pagaminti iš medžio. Aš nusprendžiau naudoti medieną apatiniams statramsčiams (nes nebuvau tikras, kad pirktas metalinis dirželis atlaikys svorį. Viršutinei daliai nusipirkau 4 pėdų gabalėlį cinkuoto metalo, kurio centre buvo padarytos skylės metalo juostelės linija. Aš nukirpau statramsčius iki 11 colių ilgio. Tada kiekvienos atramos galą uždėjau 1 colio atstumu nuo apskritimo centro išilgai vienos iš 120 laipsnių linijų. Aš išgręžiau dvi skyles ir vieną per faneros ratą. Aš tvirtai priveržiau juos. Maždaug vieno colio atstumu nuo kito statramsčio galo aš išgręžiau skylę tokio paties skersmens galinėje dalyje.

10 žingsnis: pritvirtinkite sparnus prie centrinės ašies

Užsukite 0,5 colio veržlę ant ašies apačios (visos sriegio juostos) taip, kad ji būtų maždaug 2,5 colio atstumu nuo galo. Pastumkite vieną iš faneros diskų aukštyn nuo ašies apačios iki tos vietos, kur ji sutampa su veržle. Tada priveržkite kitą veržlę į juostą iki tos vietos, kur ji susitinka su disku. Sukite dvi veržles viena kitos link, kad diskas tvirtai laikytųsi ant ašies.

Antrąjį diską pritvirtinkite prie kito ašies galo. Jums gali tekti pakoreguoti diskų padėtį, kad jie atitiktų sparnų aukštį, taip pat paliktų vietos ašiai pritvirtinti prie generatoriaus ar kitos konstrukcijos. Atminkite, kad virš centrinio disko viršaus yra labai mažai ašių. Aš nusprendžiau padaryti sparnus 21 colių ant 24 colių ašies juostos. Tai buvo klaida. Žvelgiant atgal, siūlau sutrumpinti sparnus, kad būtų daug daugiau ašies, kylančios iš apačios ir viršaus, kad būtų galima lanksčiai montuoti visą turbiną prie generatoriaus ar kitos konstrukcijos. Aš tikriausiai norėčiau su 18 colių. Dabar galite pritvirtinti sparnus. Kai uždengta sparno pusė nukreipta į ašį, pritvirtinkite atramas prie galinių dalių. Jie gali būti gana sandarūs, tačiau pakankamai laisvi, kad galėtų suktis. Dabar sulygiuokite viršutinę statramstį su nubrėžta 9 laipsnių linija, tada priveržkite viršutines ir apatines veržles. Taip pakreipkite sparnus link centrinės ašies. Padarykite tai su kitais dviem sparnais. Turbina yra paruošta montuoti prie generatoriaus ar kitos konstrukcijos.

11 žingsnis: sumontuokite turbiną prie generatoriaus

Kažkaip turėsite prijungti turbiną prie generatoriaus ar galbūt tam tikros paramos sistemos, kuri leis laisvai suktis. Šiame projekte aš jį sumontavau prie 24 voltų nuolatinės srovės variklio, kurį buvau sutaupęs iš vejapjovės, veikiančios su baterijomis. Variklis buvo naudojamas vejapjovės ašmenims sukti. Variklio viename gale yra pliuso ir minuso kastuvų jungtys, o iš kito galo išsikišęs velenas. Deja, velenas buvo pusės colio skersmens su smulkiais siūlais. Dėl to labai sunku poruotis su kažkuo panašiu į visą siūlą turinčią juostą su pusės colio stambiu siūlu. Aš išsprendžiau problemą-pritvirtinti L formos laikiklį prie variklio veleno. Tada aš panaudojau metalo gabalą, kurį buvau išsaugojęs nuo seno vairavimo. Jis yra U formos, šone yra skylės, o viršuje-srieginė skylė. Sriegis yra pusės colio stambus sriegis, puikiai tinka montuoti visą siūlą. Galiausiai priveržkite U formos jungtį prie L laikiklio. Aš iškirpiau skylę faneros gabale, kuris yra pakankamai didelis, kad būtų galima įterpti variklį. Įdėjęs variklį prie faneros, aš jį prisukiau. Norėdami išbandyti turbiną, visą reikalą padėjau ant sunkios medinės dėžės.

12 žingsnis: Turbinos demonstravimas

Vaizdo įrašuose galite pamatyti, kad pučiant gana stipriam vėjui turbina sukasi labai gerai. Manau, kad tai buvo apie 15 mylių per valandą. Tai pavyko taip gerai, kad turėjau laikinai pririšti turbiną prie dėžės, kad ji nenukristų. Jūs aiškiai matote, kad jis sukasi labai greitai, bet ir šokinėja. To priežastis yra tai, kad turbina nėra tvirtai pritvirtinta prie variklio. Jis yra šiek tiek prastesnis ir to niekada negalima pagerinti naudojant šią sąranką. Ar ji gamina elektros energiją? Liūdna pasakyti, nedaug. Problema yra variklis. Neturiu supratimo apie variklio konstrukciją. Pastebėsite laidą, vedantį iš turbinos į nuotrauką. Tai ilginamasis laidas, kurio galas yra nupjautas ir pritvirtintas prie variklio. Naudodamas šią sąranką, aš galiu įterpti zondus iš multimetro į moterišką galą. Pasirodo, kad aš vos generuoju 1 voltų, kai turbina veikia labai greitai. Būtent čia reikia pradėti kitą projektą. Internete yra daug diskusijų apie tai, kaip sukurti savo generatorių. Taip pat galima naudoti tinkamo tipo automobilių generatorių ar kažką iš skalbimo mašinos. Jei neturite omenyje generatoriaus, siūlyčiau išbandyti savo rankų darbą, sumontavus turbiną ant tam tikros konstrukcijos, kur vėjas ją pagaus. Tai gali būti medinis rėmas arba kažkas, pagamintas iš PVC vamzdžio. Tokiu būdu galite pamatyti, ar dizainas veikia ir ar turite koreguoti sparnų kampą. Taip pat galite išmatuoti, kokio vėjo greičio reikia norint pradėti turbinos sukimąsi. Jei jus domina vidutinis vėjas jūsų vietovėje, galite apsilankyti svetainėje esančioje programoje, kuri leis jums pasirinkti šalia esančią NOAA orų stotį ir pamatyti vėjo, temperatūros ir slėgio grafiką per pastarąsias 24 valandas. Mano programa nubraižo šiuos duomenis ir pateikia juos lentelėje. Norite vidutinio vėjo greičio per pastarąsias 24 valandas. Jei periodiškai lankysitės mėgstamoje vietoje, galėsite įsidėmėti, kaip kinta vidurkis. Nuoroda yra: