Lenz2 -tuuliturbiini: 12 vaihetta (kuvilla)

2024 Kirjoittaja: John Day | [email protected]. Viimeksi muokattu: 2024-01-30 09:04

Tämä opas näyttää sinulle kuinka rakentaa Lenz2 -tuuliturbiini talon ympärillä olevista materiaaleista. Suunnittelun on kehittänyt ja testannut Ed Lenz Windstuffnow.com:ista: https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm Se on pohjimmiltaan Savonius -tyylinen turbiini, mutta sillä hienostuneisuudella, että kolme siipeä on muotoiltu tarjoamaan myös nostoa, koska ne tai niiden kyynelpään kokoonpano. Yllä olevassa linkissä Lenz kuvailee, kuinka hän asetti ananometrin valtaturbiinin sisään ja osoitti, että tuulen nopeus nousi siipien kiinteän osan ohi. Tämä turbiini on tehokkaampi kuin puhdas Savonius siinä mielessä, että se tarjoaa sekä vetoa että nostoa. (Jälkeenpäin ajateltuna minun olisi pitänyt tehdä korkeudesta 18 tuumaa niin, että molemmissa päissä olisi enemmän vapaata keskiakselia asennuksen joustavuuden vuoksi.) Pystyin käyttämään käsillä olevia materiaaleja turbiinin rakentamiseen. Kun testasin sitä 15 mph: n tuulessa, se toimi niin hyvin, että pelkäsin pysäyttää sen loukkaantumisen pelossa. Ainoa haittapuoli tuotannossani on se, että se näytti tuottavan hyvin vähän sähköä. Tämä ei johdu turbiinin suunnittelusta, vaan DC -moottorin luonteesta, johon se kiinnitettiin. Tässä opetusohjelmassa keskitytään itse turbiinin rakentamiseen. Suunnittelusta ja joistakin ohjeista saa täyden kunnian Ed Lenz. [Huomautus: Koska tämä ohje on julkaistu, opin lisää siipien muotoilusta. Tässä ohjeessa esitetyt lenz2 -rakenteen yksityiskohdat ovat edelleen voimassa, mutta siipien mitat vaiheessa 2 on korvattava vasta lisätyssä vaiheessa 3 annetuilla.]

Vaihe 1: Tarvittavat materiaalit

Tarvitsemasi materiaalit on lueteltu alla. Vaihda vaihtoehtoja vapaasti, jos luulet niiden toimivan. (noin 6 niistä) Kattoikkunat, ohut ohutlevy tai jopa jonkinlainen taipuisa muovi snipsPistosahaAvaimet

Vaihe 2: Leikkaa siiven päät

[Huomautus: Siiven suunnittelu tässä vaiheessa ei anna parasta nostetta. Katso vaihe 3 saadaksesi paremman suunnittelun. Se osoittaa, että siiven sivut eivät ole symmetrisiä. Vaihe 3 antaa myös menettelyn siiven mitoittamiseksi lenz2: n halkaisijan perusteella. (lisätty 1. kesäkuuta 2008). '' '' Kyyneleiden päätykappaleet muodostavat siipien aerodynaamisen muodon. Rakennat kolme siipeä, joten tarvitset 6 päätykappaletta. Käyttämäni koko oli puolet Ed Lenzin kuvaamasta päätykappaleesta. Ne näyttävät pohjimmiltaan jäätelötötteröiltä. Suosittelen leikkaamaan pahvimalli ja piirtämään siitä kuusi kuvaa puoli tuuman vanerille. Voit piirtää sen seuraavasti: 1. Leikkaa suorakulmio pahvista 3,5 "x 7,5" 2. Piirrä keskiviiva pitkää akselia pitkin3. Tee tälle riville 1,75 ": n merkki toisesta päästä (kutsumme tätä yläpääksi) 4. Piirrä vaakasuora viiva kyseisen merkin läpi sivureunoihin niin, että se leikkaa pystysuoran viivan 90 asteen kulmassa. piirrä 1,75 "puoliympyrä merkin yläpuolelle. Sen tulisi leikata kaksi sivureunaa ja yläreunaa. Mistä keskiviiva leikkaa alareunan, piirrä viivoja pisteisiin, joissa puoliympyrä leikkaa sivureunat. 7. Leikkaa malli pois. Piirrä pahvimalliin kuusi kuvaa puoli tuuman vanerille. Voit pestä ne niin, että et tuhlaa vaneria.

Vaihe 3: Tarkistaminen: muutos siiven muodossa

Tässä ohjeessa esitetyn siiven alkuperäinen muoto ei ole aivan Lenz2: lle julkaistun suunnitelman mukainen. Kuultuaan Ed Lenzin kanssa sain tietää virheestä, jonka olen tehnyt tulkittaessa hänen suunnitelmiaan. Uusi malli esitetään tässä vaiheessa. Huomaa, että kulma "Kulma A" on 90 astetta. Sivu A on suorassa kulmassa siiven pyöristetyn pään halkaisijalinjaan nähden. Tässä ohjeessa esittämässäni alkuperäisessä suunnittelussa kaksi viivaa, jotka muodostivat terävän pään, olivat yhtä pitkiä ja niiden kulmat halkaisijalinjaan olivat identtiset. Tämä kartio oli symmetrinen, kun taas tässä esitetyssä muutoksessa kartio ei ole symmetrinen. Jos kulma A on 90 astetta, siipi nousee enemmän. Olen muuttanut muotoilua niin, että voin ajaa minigengeneraattoria, joka oli myyty osoitteessa windstuffnow.com (mutta ei ole enää saatavilla). Perusvaiheet lenz2: n valmistuksessa ovat edelleen voimassa. Peruslaskenta: Ymmärrän nyt paremmin siiven koon ja mittasuhteiden määrittämisen. Määritä ensin lenz2: n halkaisija. Helpoin tapa tehdä tämä on päättää, mikä on etäisyys lenz2: n keskiakselista siiven ulkoreunaan. Tämä on lenz2: n säde. Tuplaat sen halkaisijan saamiseksi. Uudessa suunnittelussani oletin, että lenz2: n halkaisija on 16 tuumaa (eli etäisyys keskiakselista siiven ulkoreunaan on 8 tuumaa). määritä siiven halkaisija, kerro lenz halkaisija 2 kertaa.1875. Esimerkissäni 16 tuumaa *.1875 = 3,0 tuumaa. Määritä siiven pituus kertomalla lenzin halkaisija 2 kertaa.4. Tässä tapauksessa 16 tuumaa *.4 = 6,4 tuumaa. Sivun A pituus on 6,4 miinus 1,5 tai 4,9 tuumaa Luon uuden ohjeen, joka sisältää tämän mallin lenz2: een, joka käyttää minigeneraattoria

Vaihe 4: Leikkaa kylkiluut pois

Sinulla on oltava kolme kylkiluuta kunkin siiven kahden päätykappaleen yhdistämiseksi. Näiden kylkiluiden pituus määräytyy siipien pituuden mukaan. Valitsin 21 , koska ajattelin, että voisin asentaa pystysuoran akselipalkkiin.

Kylkiluiden tulee olla.5 "syviä ja 1" leveitä ja minkä pituisia tahansa (21 "minun mallissani). Leikkaat pois.5" x 1 "lovet päätykappaleissa, joihin kiinnität kylkiluut. että jäljität yhden kylkiluun pään pään korttipaperille, jota voit käyttää mallina päätykappaleiden piirtämiseen. Voit mitata suorakulmion, mutta jäljittämällä sen, voit olla varma, että lovet tulee olemaan tarpeeksi suuri.

Vaihe 5: Valmistele päätykappaleet

Käytä.5 "x 1" -kartonkimallia kylkiluun loviin ja piirrä kolme lovia kumpaankin päätykappaleeseen. Kaksi lovia tulee toiselle puolelle ja yksi toiselle.

Päätykappaleen kummallakin puolella on lovi leveimmässä kohdassa. Koska tämä tulee käyrälle, varmista, että mallin molempien puolien syvyys sopii päätykappaleeseen. Näin varmistetaan, että kylkiluut ovat päätykappaleen ulkoreunan tasalla. Piirrä päätykappaleen toiselle puolelle lähellä terävää päätä kuvio, joka on noin yhden tuuman päässä pisteestä. Suorakulmio on yhdensuuntainen kaltevan sivun kanssa. Sivu, jossa on kaksi lovia, on siiven takapuoli (sivu, joka on kohti turbiinin keskustaa.) Leikkaa lovet palapelillä.

Vaihe 6: Suunnittele siipikulma

Jokaisen siiven terävä pää käännetään 9 astetta taaksepäin kohti turbiinin keskustaa 9 asteen kulmassa, joka on yhdensuuntainen turbiinin keskipisteen kanssa. Ed Lenz määritteli tämän mittauksen empiirisesti. Valitsin tuon kulman ja turbiini näytti toimivan hyvin. Sinulla on mahdollisuus säätää kulmaa siipien asennuksen jälkeen, jos sinusta tuntuu, että haluat todistaa sen itsellesi.

Poraa ensin reikä päätykappaleen kartio -osan keskelle. Tämä on kohta, jossa pystysuorat ja vaakasuorat viivat kohtaavat. Reiän koko on ruuvin halkaisija, jolla kiinnität sen keskiakselista johtavaan tukeen. Piirrä päätykappaleen takareunan (kiinteä puoli, jossa on kaksi kylkiluuta) suoraviivaisen osan päätykappaleen poikki viiva, joka on suorassa kulmassa sivulle. Siitä kohdasta, jossa tämä viiva leikkaa päätykappaleen takareunan, piirrä viiva 9 astetta 90 asteen viivan oikealle puolelle (tämä on reiän lähempänä). Tämä viiva on se, jonka kanssa siiven keskiakseliin yhdistävä palkki on linjassa. Jos sinulla ei ole kaavinta, katso vaihe 8 linkistä, josta voit ladata astekuvan. Tee tämä kaikkien kuuden päätykappaleen kanssa.

Vaihe 7: Kokoa siipikehys

Jokaisen siiven kokoamiseksi työnnä kylkiluut vastaaviin loviin ylä- ja alakappaleissa. Varmista, että kylkiluut eivät ulotu ylä- ja alakappaleiden ulkopuolelle. Niiden pitäisi olla tasaisia.

Kun kylki on paikallaan, poraa yksi reikä kylkiluun läpi ja vaneriin. Ruuvaa kylkiluut paikalleen 1 tuuman puuruuvilla. Voit liimata nämä kylkiluut valinnaisesti paikalleen, mutta tämä ei ole välttämätöntä, ellet rakenna turbiinia, jota aiot todella käyttää ulkona sähkön tuottamiseen. Kiinnitä kaksi muuta kylkiluuta muodostaaksesi siipi.

Vaihe 8: Kiinnitä siipien iho

Siiven pyöreä osa ja takapuoli (sivu, jossa on kaksi kylkiluuta) on peitetty jonkinlaisella iholla. Päätin käyttää alumiinia, joka oli jäänyt. Sinulla voi olla jotain muuta materiaalia, joka voisi toimia.

Vilkkurullani oli 6 tuumaa leveä. Huomasin, että jos leikkaan kaksi kappaletta 6 "x 21", voisin peittää jokaisen siiven etureunan ja takaosan. Pystyin kiinnittämään yhden vilkkuvan kappaleen yhdestä kylkiluusta toiseen etureunan ympärille. Ankkuroin jokaisen kappaleen muutamalla metalliruuvilla. Jotkut näistä menivät kylkiluisiin ja toiset vanerin päätykappaleen reunaan. Sitten kiinnitin toisen välähdyskappaleen siiven takaosaan, ne ruuvattiin takakiiltoihin. Tämä lohko voi olla hieman päällekkäin sen kanssa, joka kulkee etureunan ympäri. Tee tämä kaikille kolmelle siivelle. Nyt olet valmis kiinnittämään siivet keskiakseliin.

Vaihe 9: Valmistele tukijalat ja keskikiekot

Siivet kiinnitetään keskiakseliin (kokolangan palkki) kahdella vanerirenkaalla ja tukilla, jotka yhdistävät ne siipien ylä- ja alareunaan. Leikkaa kaksi 8 tuuman ympyrää puoli tuumaa vaneria. Käyttäen täysiympyränmuotista (latasin sellaisen osoitteesta https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg.png), merkitsin viivat jokaiseen ympyrään jotka olivat 120 astetta toisistaan. Nämä ovat viivoja, joita tukit seuraavat siipiin. Poraa reikä jokaisen ympyrän keskelle. Tämän reiän halkaisija on sama kuin kokolangan palkin. Helpointa olisi yksinkertaisesti tehdä nämä puusta. Päätin käyttää puuta alatukiin (koska en ollut varma, että ostamani metallihihna kannattaisi painoa. Yläosalle ostin 4 jalan palan sinkittyä metallia, johon oli tehty reikiä keskeltä metallinauhan viiva. Leikkasin tuet 11 tuuman pituisiksi. Sitten asetin jokaisen tuen pään 1 tuuman ympyrän keskipisteestä yhtä 120 asteen viivaa pitkin. Porasin kaksi reikää tukeen ja yhden Kiinnitin ne tiukasti paikalleen. Noin tuuman päässä tuen toisesta päästä porasin reiän, jonka halkaisija oli päätykappaleessa.

Vaihe 10: Kiinnitä siivet keskiakseliin

Pujota.5 tuuman mutteri akselin pohjaan (kokolangan palkki) niin, että se on noin 2,5 tuumaa päästä. Liu'uta yksi vanerilevy ylöspäin akselin pohjasta siihen kohtaan, jossa se kohtaa mutterin. Kierrä sitten toinen mutteri tangosta ylös kohtaan, jossa se kohtaa levyn. Pyöritä kahta mutteria toisiaan vasten niin, että levy istuu tukevasti akselilla.

Kiinnitä toinen levy akselin toiseen päähän. Sinun on ehkä säädettävä levyjen asento niin, että ne sopivat siipien korkeuteen ja jättävät myös tilaa akselin kiinnittämiseksi generaattoriin tai muuhun rakenteeseen. Huomaa, että keskikiekon yläosan yläpuolella on hyvin vähän akselia. Olin päättänyt tehdä siivistä 21 tuumaa 24 tuuman akselipalkilla. Tämä oli virhe. Jälkeenpäin ajateltuna ehdotan, että teet siivet lyhyemmiksi, jotta akselista tulee paljon enemmän ulos pohjasta ja yläosasta, jotta koko turbiini voidaan asentaa joustavasti generaattoriin tai muuhun rakenteeseen. Luultavasti valitsisin 18 tuumaa. Nyt voit asentaa siivet. Kun siiven peitetty puoli on akselia kohti, ruuvaa tuet päätykappaleisiin. Nämä voivat olla melko tiukkoja, mutta riittävän löysiä pyörimään. Kohdista nyt ylätuki piirtämääsi 9 asteen viivaan ja kiristä sitten ylä- ja alamutterit. Tämä kääntää siivet oikeaan suuntaan keskiakselia kohti. Tee tämä kahden muun siiven kanssa. Turbiini on valmis asennettavaksi generaattoriin tai muuhun rakenteeseen.

Vaihe 11: Asenna turbiini generaattoriin

Jotenkin sinun on asennettava turbiini generaattoriin tai mahdollisesti jonkinlaiseen tukikehykseen, joka antaa sen pyöriä vapaasti. Tässä projektissa asensin sen 24 voltin tasavirtamoottoriin, jonka olin säästänyt paristokäyttöisestä ruohonleikkurista. Moottoria käytettiin ruohonleikkurin terän pyörimiseen. Moottorin toisessa päässä on plus- ja miinusliittimet ja toisesta päästä ulkoneva akseli. Valitettavasti akseli oli halkaisijaltaan puoli tuumaa hienolla langalla. Tämä tekee erittäin vaikeaksi paritella jotain sellaista allthread -tankoa, jossa on puolen tuuman karkea lanka. Tapa ratkaista ongelma on kiinnittää L-muotoinen kiinnike moottorin akseliin. Sitten käytin metallipalaa, jonka olin säästänyt vanhasta ohjaustangosta. Se on U-muotoinen ja siinä on reikiä sivulla ja kierteinen reikä yläosassa. Kierteitys on puolen tuuman karkea lanka, joka sopii täydellisesti koko langan palkin asentamiseen. Lopuksi, ruuvaa U-muotoinen liitin L-kiinnikkeeseen. Kun olin asettanut moottorin vaneriin, ruuvasin sen kiinni. Kokeilemaan turbiinia laitoin koko jutun raskaan puulaatikon päälle.

Vaihe 12: Turbiinin esittely

Näet videoista, että turbiini pyörii erittäin hyvin tuulessa. Arvioisin sen olevan noin 15 mph. Se toimi niin hyvin, että minun piti sitoa turbiini väliaikaisesti laatikkoon, jotta se ei kaatuisi. Näet selvästi, että se pyörii erittäin nopeasti, mutta myös pomppii ympäri. Syynä tähän on se, että turbiinin kiinnitys moottoriin ei ole täydellinen. Se on hieman huonompi, eikä sitä voi koskaan parantaa tällä asetuksella. Surullista sanoa, ei paljon. Ongelma on moottori. Minulla ei ole aavistustakaan moottorin suunnittelusta. Huomaat langan, joka johtaa turbiinista ulos valokuvasta. Tämä on jatkojohto, jonka urospää on katkaistu ja kiinnitetty moottoriin. Tällä asetuksella voin asettaa anturit yleismittarista naaraspäähän. Kävi ilmi, että tuotan tuskin 1 volttia turbiinin käydessä erittäin nopeasti. Tämä on kohta, jossa toinen projekti on aloitettava. Internetissä on lukuisia keskusteluja oman generaattorin rakentamisesta. On myös mahdollista käyttää oikeanlaista autogeneraattoria tai jotain pesukoneesta. Jos sinulla ei ole generaattoria mielessäsi, suosittelen kokeilemaan käsityötäsi asentamalla turbiini jonkinlaiseen rakenteeseen, jossa tuuli saa sen kiinni. Tämä voi olla puurunko tai jotain PVC -putkea. Näin näet, toimiiko malli ja joudutko säätämään siipien kulmaa. Voit myös mitata tuulen nopeuden, joka on tarpeen turbiinin kääntämisen aloittamiseksi. ja katso tuulen, lämpötilan ja paineen kuvaaja viimeisten 24 tunnin aikana. Sovellukseni piirtää nämä tiedot ja antaa ne taulukkoon. Haluat keskimääräisen tuulen nopeuden viimeisen 24 tunnin aikana. Jos vierailet suosikkipaikassa säännöllisesti, voit huomata, miten keskiarvo muuttuu. Linkki on: