Самодельные пропеллеры на самолеты своими руками. Воздушный винт. Изготовление медного флюгера

Владельцы загородных домов имеют желание сделать свои строения уникальными, с изюминкой и запоминающимся дизайном фасада. Есть много способов достижения цели, они отличаются как по сложности инженерных решений, так и по стоимости.

Самолёт — флюгер

В этой статье мы остановится на одном из наиболее дешевых, но очень эффективных методов улучшения внешнего вида строения – установке флюгера с пропеллером.

Флюгеры внешне могут напоминать модели самолетов, животных, иметь оригинальную форму и т. д. Это дизайнерские характеристики, они не оказывают влияния на функциональные параметры изделий. Главные различия между ними в материалах изготовления.

Что можно использовать в этих целях?

Основным критерием выбора материала должна быть конечная цель изготовления флюгера и место его установки. Если он будет размещен на крыше, то следует выбирать прочные, красивые и устойчивые к атмосферным осадкам материалы. Все подвижные элементы надо делать с большим запасом прочности, подниматься ежемесячно на кровлю для ремонта устройства никому не хочется.

Цены на различные виды флюгеров

Изготовление медного флюгера

Размер флюгера 18×29 см, материал изготовления – медь и латунь. Большой флюгер делать нет смысла, тяжелые конструкции только усложняют процесс производства и уменьшают надежность. Что касается дизайнерского вида, то и здесь существуют свои жесткие ограничения по габаритам элементов, установленных на коньке кровли. И последнее. Не надо забывать, что флюгер придется еще фиксировать, а это лишние отверстия в крыше, которые не идут ей на пользу.

Для изготовления флюгера можно использовать подручные материалы, оставшиеся от других работ и старые предметы. В нашем случае применяется кусок фторопласта, медный стержень Ø 6 мм, ненужный старый подсвечник из латуни и плунжер масляного насоса. Фторопласт используется в качестве подшипника – он не боится влаги, отличается большой износостойкостью и вполне достаточной физической прочностью.

Шаг 1. Найдите в интернете и распечатайте рисунок или орнамент для флюгера.

Практический совет. Не надо выбирать сложные или мелкие рисунки, они незаметны с большого расстояния. Кроме того, такие контуры очень тяжело вырезать, не стоит создавать себе дополнительные проблемы. Тем более что никакого положительного эффекта в результате не получится.

Шаг 2. Приклейте бумагу с рисунком на медную пластинку. Для этого можно пользоваться специальными лентами. Они приклеиваются на бумагу, а потом с них удаляются защитные покрытия с обратной стороны. После удаления клеящее вещество остается на бумаге, ее можно фиксировать на любом предмете.

Шаг 3. Специальными или обыкновенными ножницами вырежьте контур флюгера. Тонкая медная пластинка режется легко.

Шаг 4. Закрепите заготовку флюгера между двумя отрезками ровных досок, прочно сожмите их струбцинами. Загните киянкой один край под прямым углом. Длина подгиба примерно 2–3 мм. Он нужен для того, чтобы по время дальнейшего вырезания контура токая медная пластинка не деформировалась. В дальнейшем к подгибу припаяется трубка.

Шаг 5. Начинайте вырезать мелкие детали узора. Делать это надо надфилями, предварительно высверлив отверстия соответствующего диаметра.

Не спешите, работайте очень аккуратно. Не проблема, если немного нарушится и изменится узор, это эксклюзивное и индивидуальное решение. Главное чтобы плоскость пластины не имела критических деформаций.

Шаг 6. Снимите с поверхности пластины бумагу и мелкой шлифовальной шкуркой тщательно очистите ее.

Шаг 7. Увеличьте жесткость платины, она очень тонкая и не может выдерживать сильные порывы ветра. Для этого лучше воспользоваться латунной проволокой диметром 2–4 мм. Лина должна примерно отвечать двум длинам флюгера. Согните проволоку дугой по центру, в качестве шаблона лучше пользоваться кругом соответствующего диаметра.

Положите заготовку на пластинку, при необходимости поправьте форму проволоки. Прижмите детали любым тяжелым предметом, обработайте место пайки специальным флюсом и соедините два элемента. Паять можно как обыкновенным электрическим, так и современным газовым паяльником. Вторым инструментом работать намного проще и быстрее.

На этом сам парус флюгера готов, надо приступать к изготовлению других деталей. Сразу скажем, что эти процессы намного сложнее первого.

Изготовление направляющих конструкций

Потребуется принимать собственные решения с учетом того, какие изделия у вас есть, что можно из них использовать и в каком качестве. Мы уже упоминали, что в нашем случае некоторые детали флюгера изготавливаются из старых подсвечников.

Шаг 1. Открутите от подставки подсвечника верхнюю его часть, зажмите в тисках и припаяйте к ней кусочек медной трубки.

Ее длина должна быть на 1–2 см больше ширины паруса, в нашем случае 20 см. Процесс пайки стандартный, постоянно соблюдайте правила техники безопасности. Дело в том, что для пайки меди применяется довольного агрессивный флюс, он должен растворить верхнюю пленку окисла металла. В противном случае припой не будет соединяться с медью.

Шаг 2. Наденьте на торец декоративный наконечник. Желательно его выточить отдельно из подходящего сплава. Если такой возможности нет, то используйте имеющиеся под руками детали от других изделий.

Шаг 3. С одной стороны медной трубки припаяйте парус флюгера, а с другой стороны специально согнутые медные проволоки. Парус фиксируется к ранее согнутому бортику, а кусочки проволоки располагаются точно по линии симметрии с противоположной стороны. В конечном виде все элементы располагаются строго в одной плоскости, они должны смотреться симметрично и красиво. При желании создавайте различные узоры, гните проволоку спиральками, создавайте дополнительные декоративные элементы.

Шаг 4. Развальцуйте один конец медной трубки. Делается это при помощи молотка и стального конуса. Установите трубку в вертикальном положении на конусе и ударами молотка с противоположной стороны выполняйте развальцовку. Старайтесь, чтобы все смотрелось красиво, не слишком увеличивайте диаметр. В противном случае медь может треснуть, придется испорченный конец отрезать и работы начинать сначала.

Шаг 5. Противоположный от развальцовки конец трубки аккуратно отрежьте. Лучше применять специальный резак, он оставляет идеально ровный и перпендикулярный к оси срез. Но такой инструмент имеется не у каждого, он нужен только профессионалам. Удалить конец трубки можно обыкновенной ножовкой по металлу, а потом торцы поправить напильниками. Дело в том, что добиться идеального среза только полотном очень трудно, в большинстве случаев придется работать и напильниками.

Шаг 6. Вставьте муфту в развальцованную трубку, загоните ее плотно вовнутрь. Далее следует припаять еще один кусок, его длина уже намного больше. Эта трубка служит корпусом для внутренней оси и втулки из фторопласта. Работайте очень внимательно, оси всех трубок должны располагаться строго на одной линии. Во время пайки постоянно проверяйте положение элементов, при необходимости поправляете их.

Шаг 7. В нижний торец вставьте специально подготовленный кусок фторопласта. Он должен плотно входить в трубку, не шататься и не выпадать. Фторопласт должен иметь отверстие, в которое вставляется плунжер масляного насоса.

Соединение фторопласта и трубки, а также плунжера (на фото справа)

Отверстие делайте на 0,1 мм меньше диаметра плунжера, надо добиться соединения с небольшим натягом. Плунжер изготавливается из очень прочной легированной нержавеющей стали, что обеспечивают длительную и надежную работу этого элемента. Еще раз напоминаем, что все отдельные детали должны лежать на одной прямой, от этого зависит работоспособность флюгера.

Шаг 8. Соберите флюгер, вставьте все детали на место и проверьте его вращение. Оно должно быть свободным и максимально легким.

При желании медь можно искусственно состарить, для этого применяется серная печень. Процесс патинирования сопровождается выделением вредных химических соединений, работать нужно в респираторе и резиновых перчатках.

«Серная печень» - это бурая масса, получающаяся от спекания 1 г серы с 2 г поташа или едкого натра. Спекают смесь в железной ложке на тихом огне

Поставьте на флюгер пропеллер, как он делается мы расскажем немного ниже.

Теперь можно устанавливать готовый флюгер на конек крыши. Определитесь с местом, высверлите отверстия подходящего диаметра. Если у вас на коньке металлическая планка, то работы намного упрощаются. Для керамических покрытий придется придумывать иные варианты безопасных для кровли и надежных креплений. Высверленное отверстие герметизируется полоской ленты с битумной пропиткой, а только потом в него плотно вставляется флюгер.

Важно. Конструкция флюгера не может надежно удерживаться только за счет отверстия в металлическом листе толщиной примерно 0,45 мм. Если кровля неутепленная, то со стороны чердачного помещения следует установить дополнительные элементы для фиксации. Если чердачное помещение мансардного типа, то подобраться к основанию флюгера с обратной стороны крыши невозможно, надо изготавливать специальные площадки для надежной фиксации изделия на металлической кровле.

Цены на различные виды паяльников

Паяльник

Изготовление флюгера из листовой стали

Особых отличий от вышеописанных процесс изготовления флюгера из листовой стали не имеет, разница только в применяемых технологиях.

Листовая сталь значительно прочнее меди, что вызывает проблемы во время вырезания узора на парусе флюгера.

Лучше всего пользоваться ручным плазменным резаком, с таким аппаратом просто работать, он дает ровные кромки. Но рисунок нужно перевести с бумаги на металлическую пластину, сделать это можно при помощи фломастера.

Соответственно, все работы по сборке делаются сваркой, потом швы очищаются, металлический флюгер покрывается защитными антикоррозионными покрытиями.

Как уже выше упоминалось, лучше для таких изделий использовать листы нержавейки. После вырезания узора с обратной стороны листа появляются потеки металла, их обязательно надо убирать. Пользуйтесь обыкновенной болгаркой с толстым абразивным диском. Не тонким для резки металла, а именно толстым. Тонкий может треснуть, что станет причиной очень серьезных травм.

На переднюю часть флюгеров надеваются металлические, пластиковые или деревянные пропеллеры.

Как сделать пропеллер

Деревянный винт пропеллера делается из граба, березы или груши. Можно использовать и хвойные породы древесины, но они довольно мягкие и быстро изнашиваются. Пропеллер делается в несколько этапов.

Шаг 1. Нарисуйте на заготовке вид сверху, для этого пользуйтесь предварительно изготовленным шаблоном. В центре высверлите отверстие под вал, диаметры должны обеспечивать свободное вращение.

Шаг 2. Электрическим лобзиком вырежьте заготовку, отметьте на ней углы закрученности лопастей. Они оказывают влияние на силу тяги, при увеличении значений пропеллер будет вращаться от малейших движений воздуха.

Шаг 3. Нарисуйте вид сбоку, снимите лишнюю толщину дерева ножом или рубанком. Обработайте место перехода лопастей в центр сердечника.

Профиль должен быть плоско-выпуклым

Шаг 4. После вырезания выровняйте поверхности наждачной бумагой. На горизонтальной проволоке проведите балансировку.

Теперь осталось покрыть поверхности пропеллера прочным лаком для наружных работ и установить его на флюгер.

Цены на популярные модели электролобзиков

Электролобзик

Видео – Как сделать флюгер

Украшением крыши может стать не только фигурный флюгер, но и простой колпак, венчающий дымоходную трубу. Такие изделия необходимы для того чтобы внутрь дымоходного канала не попадала грязь, мусор, влага, а птицы не строили гнезда на трубе. О том,

Еще пару недель назад я в помощь солнечным панелям поставил один из моих ветрогенераторов. Лопасти поставил на него какие нашёл, две лопасти из 160-й трубы и две из оцинкованной жести. Винт вроде работал, но хотелось сделать нормальный винт, чтобы и быстроходный и с хорошим стартовым моментом. Ниже на снимке ветряк со сборными лопастями, качество конечно отвратительное, но думаю понятно что изображено.

Трубы 110,160мм при быстроходности 5-6 никак не хотели показывать хороший стартовый момент в программке, а трубы диаметром больше найти проблематично. Хороший результат в программке по расчету лопастей из ПВХ труб давали трубы 250,315мм, и стартовый момент высокий, и быстроходность с КИЭВ.

Тогда решил я попробовать сделать лопасти из жести, точнее из обрезков проф-настила, которые остались после обшивки дома проф-настилом. Предварительно в программке подогнал винт из 315-й трубы для своего генератора. Винт трёх-лопастной получился диаметром 1.5м, быстроходность с высоким КИЭВ 5-7, стартовый момент при 5м/с равен 0.25Нм. Ниже скриншоты из программки по расчёту лопастей.

Здесь данные для вырезания винта – все размеры в миллиметрах, по которым далее я делал лопасти.

Из обрезков проф-настила я выбрал три подходящих небольших кусочка и обрезал болгаркой по 75см. Далее с помощью молотка начал выпрямлять профиль в подобие гладкого листа. Тыльную кромку сразу подгибал с захватом 1см.

Далее на заготовке наметил размеры из программки и начертил линию фронта, по которой буду вырезать лопасть. К размерам добавил 1см так-как буду подгибать для жёсткости и фронтальную часть. Ниже на фото видно линию, по которой я буду плоскогубцами подгибать жесть. Толщина жести 0.6мм, но вырезаю обычными ножницами, а не болгаркой, так ровнее и проще.

Процесс подгибания кромок лопасти. Подгиб делается плоскогубцами и далее простукиванием молотком

Процесс изготовления остальных лопастей такой-же, на одну лопасть ушло минут двадцать работы и в итоге получились вот такие пока еще плоские лопасти.

Так лопасти выглядят с обратной стороны.

Далее я продольным постукиванием молотком придал лопастям форму желобков примерно как у 315-й трубы. Чтобы примерно угадать нарисовал на полу круг диаметром 320мм и по нему ориентировался. Корневую часть лопастей я подвергнул на 3см, и сложив лопасти вместе просверлил отверстия по нулевой линии. Сверлил отверстия диаметром 6мм.

Вид с обратной стороны.

Вот так потратив примерно полтора часа я сделал лопасти для ветрогенератора. Лопасти получились конечно хлипковатые, но как показала практика такие лопасти выдерживают ветер до 15м/с. Далее я из фанеры вырезал хаб и уже собрал готовый винт.

Ниже фото этого винта уже на ветрогенераторе.

После установки на ветрогенератор новый винт сразу показал себя с хорошей стороны. На улице был ветер примерно 3-6м/с и винт хорошо крутился с заметно более высокой быстроходностью. Моментально отзывался на изменение скорости ветра и крутился не останавливаясь. До него стаял сначала сборный четырёх-лопастной винт, но он как-то не набирал высоких оборотов. Потом я снял жестяные лопасти две штуки и остались там две лопасти из 150-й трубы. Обмотки генератора я соединил треугольником и в таком виде с двухлопастным винтом ветряк работал, но винт периодически останавливался и потом трудно стартовал. Ток зарядки был нестабильный, но на порывах при сегодняшнем ветре доходил до 4А.

С новым трёх-лопастным винтом зарядка практически постоянная, 0.5-1А видно на амперметре постоянно с увеличением до 2А. Посмотрим как будет на более сильном ветре, но уже неплохо. Из-за быстроходности зарядка не прекращается и винт легко стартует что я и хотел сделать. А крепкость винта думаю достаточная, но это покажет время. Из жести винты для ветряков мне не встречались в интернете и конечно по прочности их не сравнить даже с ПВХ трубами, но это тоже выход когда проблематично достать канализационные трубы больших диаметров.

Винт для ветряка из жести
Фото-отчёт изготовления винта для ветрогенератора. Ветряк из авто-генератора, трёх-лопастной винт 1.5м изготавливался из жести

Основная часть ветрогенератора это винт, который и преобразует энергию ветра в механическую работу. Значит чем лучше винт, тем более больше и стабильнее ветрогенератор сможет вырабатывать электричества.

Материалы использованные для создания винта:
1) профнастил толщина 0.6 мм
2) болгарка
3) молоток
4) плоскогубцы
5) ножницы по металлу

Рассмотрим более подробно основные моменты работы над созданием винта.

Для начала он приступил к основным расчетам. Сначала были испытаны трубы диаметром 110 и 160 мм, так как они имелись в наличии в у автора, но при хороших быстроходных качествах от них не удавалось добиться достаточного стартового момента. Тогда он решил проверить какой именно диаметр будет наиболее приемлемым со стороны программы. Расчеты показали что наилучший коэффициент имеют трубы из ПВХ диаметром 250 и 315 мм. Они имеют отличные показатели как быстроходности, так и стартового момента.

Но так как труб такого диаметра не было и найти их довольно сложно, то он решил сделать лопасти из жести, которая осталась от обшивки дома профнастилом. Предварительно были совершены расчеты с винтом из 315-ой трубы в программе. Винт состоял из трех лопастей и получался диаметром около 1.5 метра. По расчетам быстроходность такого винта получалась с высоким КИЭВ 5-7, а стартовый момент при ветре в 5 мс был равен 0.25 Нм.

Ниже предоставлены выдержки из программы по расчету эффективности лопастей:

Ниже представлены все основные расчеты и данные о размерах в миллиметрах, исходя из которых приступил к изготовлению лопастей будущего винта.

Из обрезков настила были выбраны наиболее подходящие куски в количестве трех штук и обработаны болгаркой до 75 см. При помощи молотка профилю был предан вид гладкого листа, а тыльная кромка сразу подгибалась с захватом в 10 мм.

Далее на полученных листах автор произвел разметку линии фронта работ, по которой в последствии и были вырезаны лопасти. К основным размерам был добавлен один сантиметр, так как автор решил подогнуть края дабы придать жесткость конструкции. На фотографиях ниже представлена линия по которой будет происходить подгиб металла. Толщина жести получилась около 0.6 мм, что позволило справляться ножницами по металлу, а не болгаркой, благодаря чему лопасти получились более ровными.

Для жесткости кромки лопастей были подогнуты. Делалось это при помощи плоскогубцев с последующим постукиванием молотком.

При помощи продольного простукивания молотком лопастям была предана форма желобов формой похожих на 315-ую трубу. Для визуального понимания он нарисовал круг диаметром 320 мм и ориентировался по нему при манипуляциях с формой лопастей. Так же были просверлены отверстия диаметром 6 мм для последующей сборки винта.

После установки этого винта, он сразу же показал себя с лучшей стороны. При скорости ветра в 3-5 мс он отлично набирал обороты и моментально отзывался на изменение ветра. До этого винты установленные на генератор либо периодически останавливались, либо не имели достаточного количества оборотов для выдачи стабильного тока.

Теперь зарядка стала практически постоянной, сила тока от 0.5-1 А и постоянно увеличивается до 2 А. Из-за быстроходности зарядка не прекращается, даже при слабом ветре. Таким образом автор нашел отличный выход для постройки надежного и стабильного винта для ветряка из подручных средств, чего он и добивался. Эта инструкция может помочь вам, если вы так же испытываете затруднения с поиском больших ПВХ труб в вашем регионе.
Источник

Эффективный винт для ветрового генератора
Основная часть ветрогенератора это винт, который и преобразует энергию ветра в механическую работу. Значит чем лучше винт, тем более больше и стабильнее ветрогенератор сможет вырабатывать

Инструкция по сборке

Существуют несколько типов ветряных установок: горизонтальный и вертикальный, турбина. У них есть принципиальные различия, плюсы и минусы. Принцип работы всех ветрогенераторов одинаков - энергия ветра преобразуется в электрическую и накапливается в аккумуляторах, а уже с них уходит на нужды человека. Самый распространенный вид - это горизонтальный.

Знаком и узнаваем. Преимущество горизонтального ветрогенератора - более высокий КПД по сравнению с другими, так как лопасти ветряка всегда под действием воздушного потока. К недостаткам можно отнести требование к ветру выше 5 метров в секунду. Этот тип ветряка сделать проще всего, поэтому его часто берут за основу домашние мастера.

Если вы решили попробовать свои силы в сборке ветрогенератора своими руками, вот несколько рекомендаций. Начинать нужно с генератора, это сердце системы, от его параметра зависит конструкция винтового узла. Для этого подойдут автомобильные, импортного производства, есть сведения про использование шаговых двигателей, от принтеров или прочей оргтехники. Велосипедное мотор-колесо также можно использовать, чтобы самому сделать ветряк для получения электричества.

Определившись с узлом преобразователя ветряного потока в электроток, нужно собрать редукторный узел повышения оборотов с винта на вал генератора. Один оборот пропеллера передает 4-5 оборотов на вал генераторного узла.

Когда собран узел редуктор-генератор, приступают к выяснению его сопротивления крутящему моменту (грамм на миллиметр). Для этого нужно сделать плечо с противовесом на валу будущей установки, и с помощью груза выяснить при каком весе плечо пойдет вниз. Приемлемо считается менее 200 грамм на метр. Узнав размер плеча, это наша длина лопасти.

Многие думают, что чем больше лопастей тем лучше. Это не совсем верно, так как ветрогенератор делаем сами, и детали будущей силовой установки бюджетного диапазона. Нам нужны большие обороты, а много винтов создают большее сопротивление ветру, в результате чего в какой-то момент набегающий поток тормозит винт и КПД установки падает. Это можно избежать двух лопастным винтом. Такой пропеллер при нормальном ветре может раскрутиться до и более 1000 оборотов. Сделать лопасти самодельного ветрогенератора можно из подручных средств - от фанеры и оцинковки до пластика от водопроводных труб (как на фото ниже) и прочего. Главное условие легкий и прочный.

Легкий винт повысит КПД ветряка и чувствительность к воздушному потоку. Не забудьте сбалансировать воздушное колесо и убрать неровности, иначе во время работы генератора будете слушать завывание и вой.

Следующий важный элемент, это хвост. Он будет держать колесо в потоке ветра, и поворачивать конструкцию в случае изменения его направления.

Сделать токосъемник или нет, решать вам, возможно обойдетесь разъемом на кабеле и периодически, вручную его раскручивать перекрученный провод. Во время пробного запуска ветрогенератора не забудьте о технике безопасности, раскрученные в потоке ветра лопасти могут порубить как самурай капусту.

Настроенный, сбалансированный ветряк устанавливают на мачту, высотой не ниже 7 метров от земли, закрепленную распорными тросами. Далее не менее важный узел, накопительный аккумулятор, им может быть старый автомобильный потерявший свою емкость или батарея. Подключать выход самодельного ветрогенератора непосредственно к батарее нельзя, это нужно сделать через реле зарядки, можно собрать самому или же приобрести готовое.

Принцип работы реле сводится к контролю за зарядом, а в случае заряда оно переключает генератор и аккумулятор на нагрузочный балласт, система стремится всегда быть заряженной, не допуская перезаряда, и не оставляет генератор без нагрузки. Ветряк без нагрузки может достаточно сильно раскрутиться до высоких оборотов, повредить выработанным потенциалом изоляцию в обмотках. К тому же высокие обороты могут стать причиной механического разрушения элементов ветряного генератора. Далее стоит преобразователь напряжения с 12 на 220 вольт 50 Гц для подключения бытовых приборов.

Вот мы и предоставили все наиболее простые идеи сборки самодельного ветряка. Как вы видите, некоторые модели устройств сможет легко изготовить даже ребенок. Существует множество других вариантов самоделок, но для того, чтобы получить высокое напряжение на выходе, нужно использовать сложные механизмы, вроде генераторов на магнитах. В остальном, если вы хотите сделать ветрогенератор, чтобы он работал и использовался по назначению, действуйте согласно предоставленной нами инструкции!

7 идей сборки самодельного ветряка
Идеи, как сделать ветрогенератор своими руками в домашних условиях. Фото, схемы и чертежи самодельных ветряков. Видео уроки по сборке ветрогенератора.

Домашние ветряные электростанции – независимый альтернативный способ получения электроэнергии.

Установка такого оборудования позволяет существенно снизить траты на электричество при условии, что в местности присутствуют ветра хотя бы от 4 м/с.

А чем выше скорость ветра, тем большее количество энергии вырабатывается устройством.

В этой статье будет рассмотрен пошаговый план изготовления лопастей ветрогенератора своими руками.

Ветряные электростанции

Существует множество вариантов конструкции ветрогенераторов, для классификации которых есть базовые признаки:

• расположение вращательной оси: вертикальное и горизонтальное,
• количество лопастей: чаще от 1 до 6, но бывают варианты и с большим количеством,
• тип вращательной лопасти: в виде крыла или паруса,
• материал для изготовления лопасти: дерево, алюминий, ПВХ,
• конструкция винтового колеса: с фиксированным или переменным шагом.

Продуктивность работы ветрогенератора в большей степени зависит от лопастей: от того, насколько правильно рассчитаны их размеры и количество, и удачно ли подобран материал для изготовления.

Сделать лопасти своими руками не составит труда, но перед тем, как начать работу, нужно изучить некоторые факты:

1. Чем длиннее лопасти, тем легче они поддаются движению ветра, даже самого слабого. Однако большая длина будет замедлять скорость вращения ветряного колеса.
2. На чуткость ветряного колеса влияет и количество лопастей: чем их больше, тем проще будет запускаться вращение. При этом показатели мощности и скорости будут снижаться, а значит, такое устройство непригодно для выработки электроэнергии, но отлично подойдет для подъемных работ.
3. От диаметра и скорости вращения ветряного колеса зависит уровень шума, исходящего от устройства. Это нужно учитывать при установке ветрогенератора вблизи жилых домов.
4. Большее количество энергии от ветра можно получить, установив ветряк как можно выше над уровнем земли (оптимально от 6 до 15 м). Поэтому зачастую установка происходит на крыше здания или на высокой мачте.

Готовые лопасти для ветрогенератора

Инструкцию по изготовлению коптильни из бочки содержит следующая наша статья.

Создание лопастей поэтапно

При самостоятельном проектировании лопастей необходимо учитывать следующее:

1. Для начала нужно определиться с формой лопасти. Для домашнего горизонтального ветрогенератора более удачной считается форма крыла. Благодаря своему строению она имеет меньшее аэродинамическое сопротивление. Такой эффект создается за счет отличия площадей внешней и внутренней поверхностей элемента, и поэтому появляется разница давления воздуха на стороны. Форма паруса имеет большее сопротивление и поэтому менее эффективна.

Так выглядит сопротивление ветра с разными моделями лопастей

• Дальше нужно определиться с количеством лопастей. Для местности, в которой присутствуют постоянные ветра, можно использовать быстроходные ветрогенераторы. Таким устройствам достаточно 2-3 лопастей для максимальной раскрутки двигателя.При использовании такого устройства в безветренной местности оно будет неэффективным, и будет просто простаивать в спокойную погоду. Еще одним недостатком трехлопастных ветрогенераторов является высокий уровень шума, по звуку напоминающий вертолет. Такая установка не рекомендуется вблизи густо заселенных домов.

Для наших широт, со слабыми и средними ветрами, лучше подойдут пяти- и шестилопастные ветряки, что позволит им улавливать слабый поток ветра и поддерживать стабильную работу двигателя

• Расчет мощности ветряного устройства. Невозможно рассчитать точный показатель, поскольку мощность напрямую будет зависеть от погоды и движения ветра. Но существует прямая зависимость между диаметром ветряного колеса с количеством лопастей и мощностью оборудования.

Данные приведены для средней скорости ветра 4 м/с (для увеличения нажмите на картинку)

Разобравшись с данными в таблице и поняв взаимосвязь, можно с помощью создания правильного винтового колеса влиять на мощность будущей конструкции

• Выбор материала для создания лопастей. Выбор материалов для создания лопастей достаточно широк: ПВХ, стекловолокно, алюминий и др. Однако каждый из них имеет свои плюсы и минусы. Остановимся на выборе материала более подробно.

Лопасти для ветрогенератора из стеклопластика

Лопасти из ПВХ-трубы

При подборе правильного размера и толщины труб, полученное колесо будет обладать высокой прочностью и эффективностью. Следует учитывать, что при сильных порывах ветра, пластик недостаточной толщины может не выдержать нагрузку, и разлететься на мелкие кусочки.

Для того чтобы обезопасить конструкцию, лучше уменьшить длину лопастей и увеличить их количество до 6. Для получения такого количества деталей как раз хватит одной трубы.

Для создания лопасти нужно взять трубу с минимальной толщиной стенки 4 мм и диаметром 160 мм, и нанести с помощью готового шаблона и маркера разметку будущих элементов.

Для того чтобы не допустить ошибки при самостоятельных расчетах, лучше воспользоваться готовым шаблоном, который легко можно найти в интернете. Поскольку без специальных знаний в этом деле не обойтись.

После порезки трубы полученные элементы нужно зашлифовать и скруглить по краям. Чтобы соединить лопасти, изготавливается самодельный стальной узел, с достаточной толщиной и прочностью.

Алюминиевые лопасти

Такая лопасть прочнее и тяжелей, а значит, и вся конструкция, удерживающая винт, должна быть массивней и устойчивей. К последующей балансировке колеса тоже нужно отнестись с повышенным вниманием.

Чертеж стандартного алюминиевого элемента для шестилопастного колеса

По представленному шаблону из листа алюминия вырезается 6 одинаковых элементов, к внутренней стороне которых нужно приварить втулки с резьбой для дальнейшего крепления.

К соединительному узлу нужно приварить шпильки, которые будут соединяться с подготовленными на лопастях втулками.

Для того чтобы улучшить аэродинамические свойства такой лопасти, ей нужно придать правильную форму. Для этого ее нужно прокатать в неглубокий желоб так, чтобы между осью прокрутки и продольной осью заготовки образовался угол 10 градусов.

Лопасти из стекловолокна

Преимуществом этого материала является оптимальное соотношение массы и прочности, в сумме с аэродинамическими свойствами. Но работа со стеклотканью требует особого мастерства и большого профессионализма, поэтому в домашних условиях такое изделие создать сложно.

Лопасти из стекловолокна

Можно сделать вывод, что наиболее подходящий материал для самостоятельной сборки ветряного колеса – ПВХ-труба. Она сочетает в себе прочность, легкость и хорошие аэродинамические характеристики. Причем, это очень доступный материал, а с работой справится даже новичок.

Как сделать лопасти для ветрогенератора своими руками
Домашние ветряные электростанции – независимый альтернативный способ получения электроэнергии. Установка такого оборудования позволяет существенно снизить траты на электричество. В этой статье будет рассмотрен пошаговый план изготовления лопастей ветрогенератора своими руками.

Наверняка многим известна такая игрушка как летающий пропеллер. Она представляет собой винт, который закреплен на оси. Для запуска такого винта его ось зажималась в ладошках, и затем параллельным движением ладоней винт раскручивался и взлетал. У более продвинутых винтов был специальный пусковой механизм, в котором для раскручивания винта нужно дергать за веревочку. В этой статье будет рассмотрен пример пускового устройства, в котором используется электродвигатель. Такая самоделка не только будет интересна ребенку, но и откроет для него чудеса мира самоделок.

Шаг первый. Установка двигателя
Сборка самоделки начинается с установки двигателя. Его нужно поместить в ПВХ редуктор и закрепить там горячим клеем. При этом нужно быть осторожным и не допустить того, чтобы клей попал на вал или внутрь двигателя. Клей наносится по периметру, как можно увидеть не фото. После установки двигателя на верхнюю часть приклеивается шайба, она не влияет на конструктивные свойства устройства, а просто придает ему более приятный внешний вид. Провода двигателя должны выходить с обратной стороны трубы и быть достаточной длины для их подключения.

После этого можно устанавливать редуктор в муфту. Вполне возможно, редуктор будет туго заходить в муфту и понадобится сделать несколько легких ударов молотком. Важно при этом не попасть по валу двигателя.

Наверное каждый сталкивался с ситуацией, когда требуемого винта или нет в продаже, или винты нужны уже завтра, а посылка где-то застряла... Тогда в голову приходит совершенно разумный выход - а не сделать ли мне винт самому?

Обычно в этом случае есть только одна причина, которая останавливает здоровую идею: как получить винт с заданными характеристиками?

На самом деле все достаточно просто - для этого не требуется ни сложных расчетов, ни сверхсложного оборудования. Как обычно достаточно немного здравого смысла, карандаша, линейки, знания школьной геометрии и немного прямых рук.

В данной статье пойдет речь именно об этом: как правильно рассчитать геометрию винта с заданными параметрами и как его изготовить. Времени обычно надо не так уж и много - 1-2 часа на графический расчет + 2-3 часа на изготовление самого винта.

Рис 1. Теория винта. Шаг винта.

Аналогичная ситуация возникает, если нужны два винта разного направления вращения, или если нам понадобились 3-4 лопастные винты. Все это решаемо при наличии разумного подхода и простейших инструментов.

Посмотрим внимательно на рис 1. Что мы там видим? А вот что:
- Винт радиусом R, за один оборот проходит в воздухе расстояние H. R - это радиус винта (от оси вращения до его окончания), Н - это шаг винта, если он не проскальзывает в воздухе, а ввинчивается в него подобно шурупу в дереве. Это собственно два основных параметра вина. D = 2хR и H- шаг винта.

Обычно человек хорошо знает, какой именно винт ему нужен для модели... Если нет - то это тема для отдельного разговора. Пока будем предполагать, что мы хорошо представляем какой винт нам нужен: т.е. мы знаем параметры D и Н, или R и Н...

Поучить геометрические размеры требуемого винта, если мы знаем R и Н винта - проще всего геометрическим расчетом. Смотрим на рис 2. По горизонтали - откладываем в каком-то масштабе (у меня (2:1 для большей точности) радиус винта. По вертикали - расстояние, которое пройдет винт за один оборот без проскальзывания - Н/2хPi, где Pi - это известное еще со школьных лет число 3.14....

Рис 2. Определение угла наклона профиля винта.

Почему именно так а никак иначе - я доказывать здесь не стану. Те кто хорошо учил геометрию в школе - те сразу поймут, а остальным надо или заново перечитать учебники школы или задать свои вопросы в процессе обсуждения. Немного ниже нарисован боковой профиль винта. Он собственно выбран исключительно из моего опыта изготовления простых винтов. Каждый имеет право выбрать его достаточно произвольно. Я выбрал толщину винта в комеле (около ступицы - 10 мм) и в конце - на масимальном радиусе - 2 мм. Цель данного геометрического расчета - получит правильные ширины винты на виде сверху. Т.е. получить геометрические размеры винта диаметром 150 мм и с шагом 100 мм... Это и записано справа вверху листа..

См. Рис 2. Для достижения поставленной цели мы проводим прямую от точки шага на вертикальной координате к требуемому сечению (линия 1). Я для начала выбрал сечение отстоящее от оси вращения на 37.5 мм = т.е. ровно на середине проектируемого винта. Согласно боковой проекции, толщина винта в этом месте - 6.5 мм. Переносим этот размер вверх(операция 2) и рисуем прямоугольник вокруг наклонной линии. Он (прямоугольник) дает нам ширину лопасти винта на виде сверху - 14 мм. Этот размет мы переносим вниз (операция 3) и получаем ширину винта в этом сечении...

Рис 2. Определение всех углов наклона во всех расчетных точках

Выполнив аналогичные построения для всех 6-ти сечений винта мы получим ширины винта на расстоянии 12.5, 25.0, 37.5, 50, 62.5 и 75 мм. Строить большее количество сечений можно, но особой точности это не добавит. В итоге на рис 2., обведя полученные ширины винта в шести точках, мы получим профиль винта на виде сверху.

Берем заготовку из подходящей древесины и размечаем ее. Прежде всего придаем ей толщину и длину требуемого винта - 10 мм х 150 мм. Ширина заготовки должна быть чуть больше чем ширина винта в самом широком месте - 15 мм.

Рис 3. Шаблон и размеченная заготовка винта

Наносим разметку на боковой вид (толщина в комле - 10 мм и 2 мм на конце лопасти) и на виды сверху и снизу с помощью изготовленного шаблона.

Рис 4 Вид на размеченную заготовку сверху.

Рис 5 Вид заготовки сбоку и сверху

На рис 4-5 Вы видите размеченную заготовку. Первым делом с помощью напильника или ножа убираем лишнюю древесину на виде сбоку. То что должно получиться вы видите на рис 6. Если вы делаете винт из достаточно мягкой древесины(липа, бальса) то достаточно использовать модельный нож и шкурку, если же вам нужен винт из твердых пород вроде березы или бука, то лучше использовать драчевый напильник (с крупной насечкой) или мелкозубый рашпиль.

Рис 6. Балансирова заготовки

Сразу после придания заготовке правильного бокового профиля надо проделать балансировку заготовки. Я обычно делаю это так: ввинчиваю в центр вращения тонкое сверло (0.5-1.0 мм) и кладу сверлом на две вертикально стоящие опоры. В данном случае - это два одинковых стакана. (рис 6.).
Затем - сошкуриванием - добиваюсь одиакового веса обеих будующих лопастей.

Рис 7. Разметка выборки передней части

После того как вид сбоку отпрофилирован переходим к разметке выброк для получения нужного профиля ловастей. На виде сверху - спереди (мы делаем винт нормального вращения - против часовой стрелки) намечаем линию проходящую через 2/3 ширины винта. См. рис 7.

Рис 8. Разметка выборки задней части...

На виде снизу(сзади) проводим линии отстоящие от края винта примерно на 1 мм. Нижняя часть винта как раз задает шаг (или угол наклона сечения)...

Рис 9 Выбранная задняя часть винта.

Затем начинаем убирать лишнюю дрвесину ножом или напильником начиная с нижней (задней) части винта согласно сделанной разметке. Убрав все сзади (снизу), отшкуриваем сначала крупной(120-160), а потом мелкой шкуркой заднюю часть винта...

Рис 10. Выбранная передняя часть винта

Затем то же самое повторяем для передней части винта. См. рис 10...
Убедившись, что вся лишняя древесина убрана, тщательно отшкуриваем весь винт для придания ему требуемого профиля - аналогичного профилю крыла, т.е. скругленная передняя кромка, максимальная толщина примерно 30% от ширины сечения и острая задняя кромка. Неполохо в процессе придания этого профиля все время контролировать балансировку обрабатываемого винта как было показано на рис 6.

После того как обе лопасти приобрели нужную форму и профиль, а также балансировку, можно переходить к заключительному этапу - покраске и лакировке. См. рис 11.

Рис 11. Балансировка отлакированного винта.

Обычно я окрашиваю изготовленный винт в традиционный черный цвет, а затем покрываю 2-4 слоями лака. Как правило я использую классический эмалит. Быстро сохнет и легко шлифуется. Во время окрвшивания и лакировки не стоит забывать о балансировке. См. рис 11.

Полученные таким образов винты, по моему мнению ничуть не хуже покупных пластиковых винтов, которые обычно тоже нуждаются в дополнительной балансировке. Если же вас больше устраивают винты из угле- или стекло- пластика, то используя изготовленный по описанной выше методе винт в качестве мастер-модели, вы можете изготовить формы для винтов из стекло- углепластика....

Совершенно аналогичным способом вы легко сможете сделать винт любого, нужного Вам диаметра и шага, а также винт обратного вращения - по часовой стрелке.

Более того, рассчитав и изготовив одну лопасть двухлопастного винта, вы сможете изготовить по ней формы для трех или 4-х лопастных винтов из стекло-угле-пластика, но это уже тема для отдельной статьи...

Веселая летняя игра - бумажная вертушка в руках. А еще развитие мелкой моторики для первоклашек. Вернее, уже второклассников!

Первый класс позади!

Впереди летние каникулы. Учебники убраны на долгое хранение на все лето, а старые тетрадки уже не нужны.

Так давайте сделаем отличные игрушки из старых, ненужных уже тетрадок по математике. Ведь первый класс - это специальные тетрадки в крупную клетку. Раскрасим их и сделаем веселые вертушки, с которыми так здорово бегать по улице.

Итак, начинаем...

Шаг 1. Берем обычные листики из тетради по математике для первого класса, то есть в крупную клетку. (Можно и мелкую, но тогда красить придеться го-о-о-о-раздо больше времени). Считаем клеточки по более короткой стороне! (Считаем вместе с кем-то более взрослым или старшим). Затем отмечаем такое же количество клеточек по другой стороне и отрезаем лишние. Получится квадратик! Вот сколько упражнений сразу для первоклашки. Цветными карандашами раскрашиваем клеточки через одну, чтобы получился орнамент. Вот примерно так, как на этой фотографии.
Шаг 2. Складываем листик по диагонали. Разворачиваем и складываем по второй диагонали. Разворачиваем. Делаем надрезы по сгибам почти до серединки. Кому непонятно, смотрим на фотографию рядом!
Шаг 3. Берем за уголок и сгибаем к серединке. Придерживая пальцем кончик, сгибаем второй уголок, затем третий и четвертый.
Шаг 4. Берем кнопку. Но лучше не обычную канцелярскую, а в виде иголки с кончиком-ручкой . Прокалывем в серединке так, чтобы проколоть все четыре загнутых кончика и сам листик.