Turbina me erë Lenz2: 12 hapa (me fotografi)

2024 Autor: John Day | [email protected]. E modifikuara e fundit: 2024-01-30 12:30

Ky udhëzues do t'ju tregojë se si të ndërtoni një turbinë me erë Lenz2 nga materialet që keni në shtëpi. Dizajni u zhvillua dhe u testua nga Ed Lenz i Windstuffnow.com:https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htmLenz2 VAWT (Turbina me Erë Vertical Axix) është 4 këmbë e gjatë dhe 3 metra në diametër. Icallyshtë në thelb një turbinë e stilit Savonius, por me përsosjen që të tre krahët janë formuar për të siguruar ngritje gjithashtu sepse konfigurimi i tyre i lotëve. Në lidhjen e mësipërme Lenz përshkruan sesi vendosi një ananometër brenda turbinës stacionale dhe tregoi se shpejtësia e erës u rrit duke kaluar përtej pjesës së fortë të krahëve. Kjo turbinë është më efikase se sa një Savonius i pastër në atë që siguronte tërheqje dhe ngritje. Në modelin tim unë e zvogëlova diametrin në afërsisht 18 inç dhe lartësinë në 21 inç. (Në prapambetje, unë duhet ta kisha bërë lartësinë 18 inç në mënyrë që të kishte më shumë aks të qendrës të lirë në të dy skajet për fleksibilitet në montim.) Unë kam qenë në gjendje të përdor materiale që kisha në dorë për të ndërtuar turbinën. Kur e testova në një erë 15 mph, funksionoi aq mirë sa kisha frikë ta ndaloja atë nga frika se mos lëndohesha. E vetmja anë negative e asaj që prodhova është se dukej se prodhonte shumë pak energji elektrike. Kjo nuk është për shkak të modelit të turbinës, por për shkak të natyrës së motorit DC me të cilin e kam lidhur. Theksi në këtë tutorial do të jetë se si të ndërtohet vetë turbina. Merita e plotë për dizajnin dhe disa nga udhëzimet i shkon Ed Lenz. [Shënim: Meqenëse ky udhëzues u botua, mësova më shumë rreth asaj se si duhet të formohen krahët. Detajet e konstruksionit për lenz2 të dhëna në këtë udhëzues janë ende të vlefshme, por dimensionet e krahut në Hapin 2 duhet të zëvendësohen me ato të dhëna në Hapin 3 të sapo futur.]

Hapi 1: Materialet e nevojshme

Materialet që ju nevojiten janë të listuara më poshtë. Zëvendësoni alternativat lirshëm nëse mendoni se do të funksionojnë. Materialet Kompensatë (çerek ose gjysmë inç) Shirit prej çeliku me vrima në të (alternativa të tjera janë të mundshme) Arra dhe bulona 24 shufra të gjithë fije (diametër gjysmë inç). Arra 5 inç që përshtaten në shufrën e altarit (rreth 6 prej tyre) Kulmi i ndezjes, fletë metalike e hollë, apo edhe një lloj plastike fleksibël 9 copë lëndë drusore,.5 "x 1" x 18 "Pajisje kompjuterike për montimin e turbinës suaj (ju do të duhet ta dizajnoni këtë) Vegla Stërvitje dhe stërvitje snipsJigsawWrenches

Hapi 2: Pritini Pjesët e Fundit të Krahut

[Shënim: Dizajni për krahun në këtë hap nuk do të japë ngritjen më të mirë. Ju lutemi shikoni hapin 3 për një dizajn më të mirë. Do të tregojë se anët e krahut nuk janë simetrike. Hapi 3 do të japë gjithashtu një procedurë për madhësinë e krahut bazuar në diametrin e lenz2. (shtuar 1 qershor 2008). '' '] Pjesët e fundit të lotit do të japin formën aerodinamike të krahëve. Ju do të ndërtoni tre krahë, kështu që do t'ju nevojiten 6 pjesë përfundimtare. Madhësia që kam përdorur ishte gjysma e madhësisë së pjesëve përfundimtare të përshkruara nga Ed Lenz. Ata në thelb duken si kone akullore. Unë ju rekomandoj që të prerë një model kartoni dhe ta përdorni për të vizatuar gjashtë imazhe të tij në kompensatë gjysmë inç. Ja si ta vizatoni: 1. Pritini një drejtkëndësh kartoni 3.5 "x 7.5" 2. Vizatoni një vijë qendrore përgjatë boshtit të gjatë3. Bëni një shenjë në këtë rresht 1.75 "nga një nga skajet (le ta quajmë këtë fundi i sipërm) 4. Vizatoni një vijë horizontale përmes asaj shenje në skajet anësore në mënyrë që të ndërpresë vijën vertikale në 90 gradë. 5. Duke përdorur një busull, vizatoni një gjysmë rrethi 1.75 "në anën e sipërme të asaj shenje. Duhet të ndërpresë dy skajet anësore dhe skajin e sipërm.6. Nga vendi ku vija qendrore kryqëzohet me skajin e poshtëm vizatoni linja në pikat ku gjysmërrethi kryqëzon skajet anësore. 7. Pritini shabllonin. Përdorni modelin e kartonit për të vizatuar gjashtë imazhe në kompensatë gjysmë inç. Ju mund t'i vendosni ato në mënyrë të tillë që të mos e humbni kompensatën. Përdorni një bashkim pjesësh figure për të prerë pjesët fundore.

Hapi 3: Rishikimi: një ndryshim në formën e krahut

Forma origjinale e krahut e paraqitur në këtë udhëzues nuk është plotësisht sipas planit të postuar për Lenz2. Pas konsultimit me Ed Lenz, u bëra i vetëdijshëm për gabimin që kam bërë në interpretimin e planeve të tij. Dizajni i ri ilustrohet në këtë hap. Vini re se këndi i etiketuar "Këndi A" është 90 gradë. Ana A është në një kënd të drejtë me vijën e diametrit të skajit të rrumbullakosur të krahut. Në modelin origjinal që paraqita në këtë udhëzues, të dy linjat që formonin skajin e theksuar ishin të njëjtë me gjatësi dhe këndet e tyre në vijën e diametrit ishin identike. Ai kon ishte simetrik ndërsa në ndryshimin që tregohet këtu, kon nuk është simetrik. Bërja e këndit A në 90 gradë do t'i japë krahut më shumë ngritje Unë kam ndryshuar madhësinë e modelit në mënyrë që të mund të drejtoj një gjenerator minigjen që ishte shitur në windstuffnow.com (por nuk është më në dispozicion). Hapat bazë në fabrikimin e lenz2 janë ende të vlefshme. Llogaritja Themelore: Tani e kuptoj më mirë se si të përcaktoj madhësinë dhe proporcionet e krahut. Së pari ju përcaktoni se cili do të jetë diametri i lenz2. Mënyra më e lehtë për ta bërë këtë është të vendosni se cila do të jetë distanca nga aksi qendror i lenz2 në skajin e jashtëm të një krahu. Kjo do të jetë rrezja e lenz2. Ju e dyfishoni atë për të marrë diametrin. Në modelin tim të ri, unë supozova se diametri i lenz2 do të jetë 16 inç (domethënë, distanca nga aksi qendror në skajin e jashtëm të një krahu do të jetë 8 inç). përcaktoni diametrin e krahut, shumëzoni diametrin e lenz2 herë.1875. Në shembullin tim, 16 inç *.1875 = 3.0 inç. Për të përcaktuar gjatësinë e krahut, shumëzoni diametrin e lenz2 herë.4. Në këtë rast, 16 inç *.4 = 6.4 inç. Gjatësia e Anës A është 6.4 minus 1.5 ose 4.9 inç. Unë do të krijoj një udhëzues të ri që do të përfshijë këtë dizajn në një lenz2 që drejton një gjenerator minigjenësh

Hapi 4: Prerë brinjët

Ju do të duhet të keni tre brinjë për të lidhur dy pjesët fundore të secilit krah. Gjatësia e këtyre brinjëve do të përcaktohet nga sa i gjatë dëshironi të jenë krahët. Zgjodha 21 sepse kjo ishte ajo që mendova se mund të montoja në boshtin vertikal në të gjithë shiritin.

Brinjët duhet të jenë.5 "të thella dhe 1" të gjera dhe çfarëdo gjatësi që zgjidhni (21 "në modelin tim). Ju do të prisni. që të gjurmoni fundin e fundit të njërës prej brinjëve në një copë letër karte që mund ta përdorni si model për vizatim në pjesët fundore. Mund të matni drejtkëndëshin, por duke e gjurmuar atë, mund të jeni të sigurtë se nivelet do të jetë mjaft e madhe.

Hapi 5: Përgatitni Pjesët Fundore

Përdorni modelin e kartonit.5 "x 1" për vrimat e brinjëve për të vizatuar tre nivele në secilën pjesë fundore. Dy nivele do të jenë në njërën anë dhe njëra në anën tjetër.

Do të ketë një nivel në secilën anë të pjesës fundore në pikën e saj më të gjerë. Meqenëse kjo do të jetë në një kurbë, sigurohuni që thellësia e secilës anë të shabllonit të përshtatet plotësisht në pjesën përfundimtare. Kjo do të sigurohet që brinja të jetë e barabartë me skajin e jashtëm të pjesës fundore. Në njërën anë të pjesës fundore pranë skajit të theksuar vizatoni një model që është rreth një inç nga pika. Drejtkëndëshi do të jetë paralel me anën e pjerrët. Ana me dy nivele do të ketë anën e pasme të krahut (ana që përballet me qendrën e turbinës.) Pritini prerjet me një bashkim pjesësh figure.

Hapi 6: Planifikoni këndin e krahut

Fundi i theksuar i çdo krahu do të rrotullohet 9 gradë prapa drejt qendrës së turbinës në 9 gradë jashtë duke qenë paralel me qendrën e turbinës. Kjo matje u përcaktua në mënyrë empirike nga Ed Lenz. Zgjodha atë kënd dhe turbina dukej se funksiononte mirë. Ju do të keni aftësinë për të rregulluar këndin pasi montoni krahët nëse mendoni se doni ta provoni këtë për veten tuaj.

Së pari shponi një vrimë në qendër të pjesës së konit të pjesës fundore. Kjo do të jetë pika ku bashkohen linjat vertikale dhe horizontale. Madhësia e vrimës do të jetë diametri i rrufe në qiell që do të përdorni për ta lidhur atë në shiritin që çon nga boshti qendror. Nga diku përgjatë pjesës së drejtë të buzës së pasme të pjesës fundore (ana me dy vrimat e brinjëve) vizatoni një vijë përgjatë pjesës fundore që është në kënde të drejta në anën. Nga vendi ku ajo linjë kryqëzohet me skajin e pasmë të pjesës fundore, vizatoni një vijë 9 gradë në të djathtë të asaj linje 90 gradë (kjo do të jetë në anën që është më afër vrimës). Kjo linjë do të jetë ajo me të cilën rreshti i shiritit që lidh krahun me boshtin qendror. Nëse nuk keni një shënues, shihni hapin 8 për një lidhje ku mund të shkarkoni një imazh të protraktorit. Bëni këtë me të gjashtë pjesët fundore.

Hapi 7: Mblidhni Kornizën e Krahut

Për të mbledhur secilën krah ju do të futni një brinjë në gropat përkatëse në pjesët fundore të sipërme dhe të poshtme. Sigurohuni që brinja të mos dalë përtej pjesëve të sipërme dhe të poshtme. Ato duhet të jenë të skuqura.

Me një brinjë në vend, para-shponi një vrimë të vetme përmes brinjës dhe në kompensatë. Vidhoseni brinjën në vend me një vidë druri 1 . Mund t'i ngjisni sipas dëshirës këto brinjë në vend, por kjo nuk është e nevojshme nëse nuk po ndërtoni një turbinë që në të vërtetë keni ndërmend të përdorni jashtë për të prodhuar energji elektrike. Bashkojini dy brinjëve të tjerë për t'u formuar krahu

Hapi 8: Bashkoni lëkurën e krahëve

Pjesa e rrumbullakët e krahut dhe ana e pasme (ana me dy brinjë) është e mbuluar me një lloj lëkure. Zgjodha të përdor material ndezës alumini që kisha mbetur. Ju mund të keni ndonjë lloj materiali tjetër që mund të funksionojë.

Rrotullimi im i ndezjes ishte 6 inç i gjerë. Zbulova se nëse pres dy pjesë 6 "x 21", mund të mbuloj buzën kryesore dhe pjesën e pasme të secilës krah. Unë kam qenë në gjendje të bashkoj një pjesë të ndezjes nga një brinjë në tjetrën rreth skajit kryesor. Unë e ankorova secilën pjesë me disa vida metalike. Disa prej tyre hynë në brinjë dhe të tjera në buzë të pjesës fundore të kompensatës. Pastaj bashkangjita pjesën e dytë të ndezjes në pjesën e pasme të krahut, Ata ishin të dehur në brinjët e pasme. Kjo pjesë e ndezjes mund të mbivendoset pak me atë që shkon rreth buzës kryesore. Bëni këtë për të tre krahët. Tani jeni gati të lidhni krahët në boshtin qendror.

Hapi 9: Përgatitni Struts dhe Disqet Qendrore

Krahët do të ngjiten në boshtin qendror (shiriti i allthread) duke përdorur dy rrathë kompensatë dhe shirita që i lidhin ato me majat dhe fundet e krahëve. Pritini dy rrathë 8 inç me kompensatë gjysmë inç. Duke përdorur një shënues me rreth të plotë (kam shkarkuar një nga https://upload.wikimedia.org/wikipedia/en/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg.png), kam shënuar linja në secilin rreth që ishin 120 gradë larg. Këto do të jenë linjat që shiritat ndjekin në krahë. Shponi një vrimë në qendër të secilit prej rrathëve. Kjo vrimë do të jetë me të njëjtin diametër me shiritin e të gjithë fijeve. Për shiritat që lidhin qarqet me krahët, ju keni një sërë zgjedhjesh. Më e lehtë mund të jetë thjesht bërja e këtyre prej druri. Zgjodha të përdor dru për shiritat e poshtëm (sepse nuk isha i sigurt se rripi metalik që bleva do të mbante peshën. Për pjesën e sipërme bleva një copë metali të kromuar prej 4 këmbësh që kishte vrima të hapura përgjatë qendrës vija e shiritit prej metali. I preva shiritat në 11 inç të gjatë. Pastaj vendosa fundin e secilës shirit në 1 inç nga qendra e rrethit përgjatë njërës prej vijave të shkallës 120. Unë shpova dy vrima në shirit dhe një përmes rrethit të kompensatës. Unë i mbërtheva ato fort në vend. Rreth një centimetër nga skaji tjetër i shiritit unë shpova një vrimë me të njëjtin diametër të vrimës në pjesën përfundimtare.

Hapi 10: Montoni krahët në boshtin qendror

Vidhni një arrë.5 inç në pjesën e poshtme të boshtit (shiriti i të gjitha fijeve) në mënyrë që të jetë rreth 2.5 inç nga fundi. Rrëshqitni njërin prej disqeve të kompensatës lart nga fundi i boshtit aty ku takohet me arrë. Pastaj vendosni një arrë tjetër në shiritin aty ku takohet me diskun. Shtrëngoni të dy arrat drejt njëri -tjetrit në mënyrë që disku të ulet fort në bosht.

Bashkangjisni diskun e dytë në skajin tjetër të boshtit. Ju mund të keni nevojë të rregulloni pozicionin e disqeve në mënyrë që ata të përshtaten me lartësinë e krahëve dhe gjithashtu të lënë hapësirë për lidhjen e boshtit në një gjenerator ose ndonjë strukturë tjetër. Vini re se ka shumë pak bosht që ngjitet mbi pjesën e sipërme të diskut qendror. Kisha vendosur të bëja krahët 21 inç në një shirit boshtor 24 inç. Ky ishte një gabim. Në prapambetje, unë sugjeroj që t'i bëni krahët më të shkurtër në mënyrë që të keni shumë më tepër nga boshti që del nga poshtë dhe nga lart për fleksibilitet në montimin e të gjithë turbinës në një gjenerator ose strukturë tjetër. Unë ndoshta do të shkoja me 18 inç. Tani mund të montoni krahët. Me anën e mbuluar të një krahu përballë boshtit, vidhosni shiritat në pjesët fundore. Këto mund të jenë mjaft të shtrënguara, por mjaft të lirshme për t'u rrotulluar. Tani rreshtoni shiritin e sipërm me vijën 9 gradë që vizatuat dhe më pas shtrëngoni arrat e sipërme dhe të poshtme. Ky kënd krahët drejt boshtit qendror sasinë e duhur. Bëni këtë me dy krahët e tjerë. Turbina është gati për t'u montuar në një gjenerator ose ndonjë strukturë tjetër.

Hapi 11: Montoni Turbinën në Gjenerator

Disi do t'ju duhet të montoni turbinën në një gjenerator ose ndoshta një lloj kornize mbështetëse që do ta lërë atë të rrotullohet lirshëm. Në këtë projekt e montova në një motor DC 24 volt që e kisha ruajtur nga një kositëse bari me bateri. Motori u përdor për të rrotulluar tehun e kositëses së lëndinës. Motori ka lidhës plus dhe minus lopatë në njërin skaj dhe një bosht që del nga skaji tjetër. Fatkeqësisht boshti ishte gjysmë inç në diametër me fije të hollë. Kjo e bën shumë të vështirë çiftëzimin me diçka si një shirit allthread me fije të trashë gjysmë inç. Mënyra se si e zgjidha problemin është lidhja e një kllapa në formë L në boshtin e motorit. Pastaj përdor një copë metali që e kisha ruajtur nga një punishte e vjetër. Shtë në formë U dhe ka vrima në anë dhe një vrimë të filetuar në krye. Vidhosja është fije e trashë gjysmë inç, thjesht e përsosur për montimin e shiritit të gjithë fijes. Së fundi, fiksova lidhësin në formë U në kllapa L. Kam prerë një vrimë në një copë kompensatë mjaft të madhe për të futur motorin. Pasi e futa motorin në kompensatë, e fiksova. Për të provuar turbinën, e vendosa të gjithë çështjen mbi një kuti të rëndë prej druri.

Hapi 12: Demonstrimi i Turbinës

Ju mund të shihni në video se turbina rrotullohet shumë mirë në erën mjaft të fortë që frynte. Unë do të vlerësoja se ishte rreth 15 mph. Punoi aq mirë sa më duhej ta lidhja përkohësisht turbinën me kutinë që të mos rrëzohej. Ju mund ta shihni qartë se po rrotullohet shumë shpejt, por gjithashtu kërcen përreth. Arsyeja për këtë është se montimi i turbinës në motor nuk është perfekt. Slightlyshtë paksa zbutës dhe kjo nuk mund të përmirësohet kurrë me këtë konfigurim. A prodhon energji elektrike? E trishtueshme për të thënë, jo shumë. Problemi është motori. Unë nuk kam asnjë ide në lidhje me modelin e motorit. Do të vini re një tel që çon nga turbina në foto. Ky është një kordon zgjatues me skajin mashkullor të prerë dhe ngjitur në motor. Me këtë konfigurim unë mund të fus sondat nga një multimetër në skajin femëror. Rezulton se mezi po prodhoj 1 volt me turbinën që funksionon shumë shpejt. Kjo është pika ku duhet të fillojë një projekt tjetër. Ka diskutime të shumta në internet se si të krijoni gjeneratorin tuaj. Gjithashtu është e mundur të përdorni llojin e duhur të gjeneratorit të automobilave ose diçka nga një makinë larëse. Nëse nuk keni një gjenerator në mendje, unë do t'ju sugjeroja të provoni punën tuaj me dorë duke montuar turbinën në një lloj strukture ku era do ta kapë atë. Kjo mund të jetë një kornizë druri ose diçka e bërë nga tub PVC. Në këtë mënyrë ju mund të shihni nëse dizajni funksionon dhe nëse duhet të bëni rregullime në këndin e krahëve. Ju gjithashtu mund të matni se çfarë shpejtësie është e nevojshme për të filluar kthimin e turbinës. Nëse jeni të interesuar se cila është era mesatare në zonën tuaj, mund të vizitoni një aplikacion që kam në faqen time në internet që do t'ju lejojë të zgjidhni një stacion moti NOAA pranë jush dhe shihni një komplot të erës, temperaturës dhe presionit për 24 orët e fundit. Aplikacioni im i paraqet këto të dhëna dhe i jep ato në një tabelë. Ajo që dëshironi është shpejtësia mesatare e erës gjatë 24 orëve të fundit. Nëse vizitoni periodikisht vendndodhjen tuaj të preferuar, do të jeni në gjendje të merrni parasysh se si ndryshon mesatarja. Lidhja është: