Много различных ветряков делают самодельщики за границей. Очень хотелось сделать что-то подобное. Увы, но у нас почему-то по данному вопросу почти ничего не нашлось. Насмотревшись сайтов с ветряками Хью Пигота, я принял решение: сделать простой ветряк. Хотелось, чтобы это был не просто «железный самолет» с пропеллером, но и флюгер, имеющий эстетический внешний вид. И вот что из этого получилось …
Некоторое время пришлось потратить на поиск магнитов. В магазинах и на рынках неодимовые магнитов не было, либо цена была высокой. В интернете магнитов полно, но цена «кусается», а хочется, чтобы ветряк получился «бюджетным».
Случайно наткнулся на сайт компании «Компонент-СПБ», написал письмо менеджеру. Мне быстро ответили, что на изготовление магнитов уйдет примерно три недели. И по деньгам очень хорошо получается – 1030 рублей за 25 неодимовых магнитов (20*5 мм.), включая доставку. Сделал заказ. Пока ждал посылку с магнитами, решил приступить к изготовлению воздушного винта.
Для лопастей использовалась заготовки из еловой древесины размерами 1100*120*35 мм. Лопасти выпиливались ножовкой.
Скобеля под руками не было, поэтому прикомлевую часть лопасти делал обычным ножом с широким лезвием. Получилось не хуже, чем скобелем.
Лишняя древесина с лопасти снималась электрорубанком. Затем лопасть струбцинами прижималась к верстаку и производилась окончательная доводка с помощью наждачной бумаги и бруска.
Придание лопасти аэродинамического профиля – самый ответственный этап. Профиль должен быть плоско-выпуклым (плоская часть уже готова). Необходимый профиль ребру атаки придавался с помощью рубанка и наждачной бумаги.
После придания нужного профиля лопасть еще раз обрабатывалась наждачной бумагой разной зернистости.Готовая лопасть:
Комель лопастей распиливается под углом 120 градусов на циркулярной пиле.
Три раза лопасти покрываются олифой.
Из 10 мм фанеры вырезаны круги, с помощью которых комли лопастей были собраны воедино.
Винт готов! Диаметр винта 2000 мм.
Пришла посылка с магнитами. Причем намного раньше, чем ожидал.
Все аккуратно упаковано. Впервые увидел такие сильные магниты. Эти маленькие магниты больно защемляют пальцы!
Теперь можно приступить к изготовлению генератора. Для ротора использовалось 4 мм листовое железо. С мощью болгарки вырезана необходимая заготовка для диска. Просверлены отверстия под шпильки.
В центральное отверстие вставляем болт, чтобы потом диск можно было зажать в патроне токарного станка для дальнейшей обработки.
Из 10 мм фанеры была изготовлена форма для заливки дисков и магнитов. Внутренние края и дно формы обклеены малярным. Вместо малярного скотча можно использовать канцелярский скотч либо полиэтиленовую пленку, но с малярным скотчем работать проще.
Чтобы не ошибиться с расположением магнитов, определяем их полярность, а на форме ставим соответствующие метки.
Укладываем в форму диск и магниты, затем заливаем эпоксидной смолой. Залив форму смолой, нужно немного подождать, чтобы пузырьки с воздухом поднялись на поверхность. Пузырьки необходимо проткнуть. Если смолы недостаточно, то добавляем, где это необходимо.
После затвердевания смолы можно отделить ротор от формы.
Края обрабатываются напильником и наждачной бумагой. Поверхность обрабатывается теркой с мелкозернистой наждачной бумагой.
Катушки статора намотаны проводом марки ПЭЛ -1, катушка содержит 60 витков. Для намотки изготовил простейшее приспособление.
Генератор трехфазный, было намотано 9 катушек.
Чтобы избежать произвольную рамотку катушек, последние обматывались тонкими нитками.
При пайке следует обращать внимание на расположение витков катушек. Все они должны быть направлены в одну сторону. Чтобы не ошибиться с расположением катушек, можно использовать кусок фанеры, на котором начерчен круг, разбитый на сектора.
Из куска ДВП была изготовлена форма для заливки статора.
На ровную поверхность (лист ДСП) кладется кусок полиэтиленовой пленки и только после этого стеклоткань и сама форма. Если не положить пленку, то смола, пропитав стеклоткань, склеится с основанием.
Форма подготовлена, и теперь можно приступить к заливке эпоксидной смолой.
Закрываем форму стеклотканью, поверх стеклоткани кладем полиэтиленовую пленку, прижимаем форму грузом.
После затвердевания смолы, извлекаем готовый статор. У меня статор получился толщиной 7 мм.
Держатель статора изготовлен из 4 мм листового железа.
Поворотный механизм решил сделать с применением подшипников. Токарь выточил необходимые детали для поворотного механизма. Нагрузка на данный узел небольшая, поэтому используются прямые подшипники.
Шатуны двигателя «Газ-66» и водяной насос от «ЗиЛ-157» очень пригодились. От водяного насоса болгаркой отрезано все лишнее, в итоге получился такой «стакан»:
Из подходящих труб был изготовлен поворотный механизм для хвоста с ограничителем.
Хвост изготовлен из 1 мм листового железа, куска водопроводной трубы и подседельной части велосипедной рамы.
Наступил самый долгожданный момент – сварочные работы.
Сварочные швы и ржавчина зачищены, теперь можно приступить к покраске.
Установив один диск ротора, был немного огорчен. Магниты хоть и маленькие, но сильные. Магнитное поле настолько сильно, что притягиваются шпильки крепления статора. В итоге вращать вал очень трудно. Жаль, что сразу этого не учел. Шпильки нужно сделать из немагнитного металла, например латуни. Увы, на изготовление новых шпилек не было подходящих материалов, поэтому пришлось удлинить ушки держателя статора.
Досадная ошибка со шпильками устранена, теперь можно собирать генератор. Зазор между статором и дисками ротора примерно 1 мм. Для выпрямителя использовались диоды марки Д242 в количестве 6 штук. Обмотки генератора соединены «звездой», т.к. при соединении по такой схеме вырабатываемое напряжение выше, чем при соединении на «треугольник». Диски ротора располагаются так, чтобы магниты, стоящие напротив, имели разную полярность, т.е диски должны притягиваться. Для защиты от воздействия окружающей среды генератор необходимо покрасить, а диоды поместить в герметичный контейнер.
За основу токосъемного устройства взяты щеткодержатели насоса «Кама-10». «Изоляторы» изготовлены из эпоксидной смолы, залитой в картонную форму. За считанные минуты дрель превратилась в токарный станок, а эпоксидные кольца приобрели необходимую форму. Контактные кольца изготовлены из тонколистового алюминия. Опять же все склеивается эпоксидной смолой. Щеткодержатели крепятся на гетинаксовой пластине, а все токосъемное устройство закрепляется на поворотном механизме с помощью хомута.
Поворотный механизм мачты решил сделать из шатунов двигателя «Газ-66», а для основания взял диск коробки передач «ВАЗ 2121». Также использовался кусок 10 мм металлической пластины.
Казалось, все очень просто, но диск потом сыграл со мной злую шутку. Буквально на другой день, повернув поворотный механизм мачты, увидел, как отошли шатуны от диска. Пришлось приварить уголки.
Вырыл яму для заливки цемента, установил основание мачты. После затвердевания цемента были высверлены отверстия под анкерные болты.
Попробовал установить мачту, и в этот момент от диска оторвался шатун вместе с уголком. Стукнул по второму – оторвался. Проделано много работы, но все бесполезно, диск не подходит под эти цели, приваривать к диску что-либо бесполезно. Увы, сразу этого я не знал.
Пришлось делать новое основание. В дело пошел старый швеллер, просверлены отверстия под болты, затем установлены шатуны. Теперь можно вновь залить основание.
Мачта в вертикальном положении поддерживается с помощью растяжек из 5 мм троса. Поскольку мачта состоит из составных частей, то для надежности используется 8 растяжек. К опорам у земли растяжки крепятся 10 мм талрепами. Опоры изготовлены из трубы «НКТ» и полуоси от «ЗиЛ-157». Длина мачты около 7 метров.
Для изготовления указателя направления сторон использовались алюминиевые трубки, а также 4 и 0,5 мм листовой металл.
Пробный подъем ветряка без воздушного винта. Конструкция довольно тяжелая, но мне удалось все поднять и опустить в одиночку.
Перед установкой собранного ветряка изделие еще раз было покрашено.
И вот настал самый долгожданный момент – подъем всей конструкции(10 сентября 2009 года)!
Видео.
Лишняя древесина с лопасти снималась электрорубанком. Затем лопасть струбцинами прижималась к верстаку и производилась окончательная доводка с помощью наждачной бумаги и бруска.
Комментариев нет:
Отправить комментарий