Саморобний вітрогенератор із гіроскутера. #2 Лопаті, фюзеляж, хвіст, мачта

Вітряк з гіроскутера

У продовження попередньої публікації про самостійне виготовлення вітряка як автономного або аварійного джерела електроенергії здійснемо наступні кроки щодо створення:

лопатей
основи(фюзеляжу),
хвоста
поворотної системи
мачти

ЛОПАТІ

Серед можливих варіантів виготовлення лопатей був обраний найпростійший та найдешевий - з каналізаційної труби ПВХ.

Дуже важливо, аби система була збалансованою, тобто потужність (геометричні параметри) гвинта відповідала потужності генератора, оскільки надпотужний гвинт у вітряну погоду виведе з ладу генератор, а надслабкий не відкриє його потенціал.

Складнощі розрахунків залишаємо науковцям та скористуємось вже готовими напрацюваннями.

Потужності гвинта, залежно від його розмірів та кількості лопатей

Враховуючи незначну потужність генератора з мотор-колеса гіроскутера та заплановані розміри кінцевої конструкції - обрано 3-лопатевий варінт з ромахом 2 метри. Тобто нам потрібен відзірок ПВХ труби діаметром 200 мм довжиною 1 метр. На момент виготовлення він коштував близько 400 гривень.

Деякі покупки

Труба ПВХ 200 мм довжиною 1 метр

Після вивчення купи матеріалів з розрахунків форми лопатей (в інтернеті гуляють відповідні Excel-документи, заряджені формулами) вирізав шаблон та переніс на поверхню труби.

Картоновий шаблон

Перенос шаблону

Серед доступних способів вирізання між електролобзиком та болгарко обрав перший як, на мій погляд, більш точний та зручний. Край стоку повітря (той, що прямий) загострив, зручно це робити вже болгаркою за допомогою пелюсткового шліфувального круга. Кут заточки має плавно збільшуватись від місця кріплення до кінця лопаті.

Лопаті з ПВХ труби

Зточені торці зі сторони сходу повітря

Далі робимо отвори та кріпимо до диска зі стеклотеклотекстоліту, виготовленого у попередній публікації. Після цього слід відбалансувати гвинт на вільнообетаючомуся підвісі, зточуючи по торху края сходу повітря.

Гвинт з диском у зборі

Генератор, закріплений на диску з лопатями

Самий час зробити перші тести

Перші випробування "на руках" приносило купу естетичного задоволення, але у пориві вітру було досить лячно через швидке обертання масивного гвинта прямо перед носом.

ФЮЗЕЛЯЖ

Білшість технічних рішень, застованих у конструкції, зародились безпосередньо перед полицями будівельного супермаркету. Так, обираючи необхідне залізячча, помітив зварену конструкцію, яка доволі сильно походила на фюзеляж вітряка та, відповідно, потрапила до кошика. Як з'ясувалось, це була забивна опора стовпа. Дречі, є такі і у пластиковому виконанні.

Зрізавши зайві частини штатного кріплення мотор-колеса та зробивши отвори кріплення, прикрутив його до фюзеляжу.

Доопрацьоване штатне кріплення гіроборда

Кріплення генератора до фюзеляжу

ХВІСТ

У тому ж будмагазині в якості хвостової частини було вирішено використати платиковий воздуховод, що являє собою відрізок труби прямокутного перерізу. За задумом хвостова частина мала бути поворотною та підпружиненою задля згладжування різких бокових поривів вітру.

Рухливий механізм хвоста

Рухливий механізм хвоста, приварений до фюзеляжу

В кінці кінців вийшло непогано та, забігаючи наперед, вдало виконує поставлені задачі більше ніж півроку.

ПОВОРОТНИЙ МЕХАНІЗМ

Ось над цим питанням я довго думав та вів внутрішні дискусії. Проблематика у тому, яким чином забезпечити безперешкодний поворот флюгера за вітром, обночасно знімати з нього напругу та щей у агресивному метео-середовищі. Купувати за шалені кошти готові рішення або робити аналогічний складний герметичний вузол з токоз'ємними щітками не дуже хотілось, тому перше, що спало на думку - "жорстко" під'єднати провід до генератора, але обмежити кількість обертів флюгера додатковим тросиком, аби той провід не вирвало з генератора. Забігаючи наперед - це теж виявилось працюючою ідеєю.

Таким чином задачу зведено до мінімуму - зробити дещо зі свободно повертаючоюся оссю, через яку кріпитеметься вітряк до мачти.

Для цього знайшов відрізок металевої труби та підібрав відповідного діаметру підшипники.

Оссю виступила шпилька діаметром 16 мм. Підшипники законтрогаїв на шпильці з використанням гроверів. Чому так складно? Тому що вузол будет необслуговуємим, максимум - його можливо буде змащувати через верхню кришку.

Внутрішньості поворотного механізму вітряка

Виготовив опору нижнього підшипника з кільця тієї ж труби, зменшивши його діаметр за рахунок прорізу. Кришками виступили великі шайби.

Кільце-опора нижнього підшипника

Опора нижнього підшипника. Вісь обертається вільно.

Вийшло дешево, просто та надійно.

МАЧТА

Як вже зазначав, робити великий вітряк не планував, і причин тому багато: не хотілось набивати лоб та ноги через розряжки по вcій ділянці та й залучати підйомний кран задоволення не з дешевих, не кажучи про витрати на необхідне для того залізо. Окрім того, зробивший компактний вітряк, можна обійтись і невеликою мачтою, а замість розтяжок виконати її у пірамідальній формі.

Посидівши трохи з олівцем, народилась уявна конструкція мачти: низ та бокові ребра - з трубки прямокутного перетину, основа - кругла труба. Зварювати ніколи не доводилось, тому у цьому домогав профі своєї справи Вадим.

Зварювальні роботи

Кінцевий вигляд свіжезвареної мачти

Настав час до встановлення вітряка у вертикальне положення. Мачту поставили у підготовлену яму. Незважаючи на те, що вийшла супер стійка контрукція, все ж вирішили додатково притиснути бетонними стовпцями кілограм по 40 кожен. А в подальшому ще й прикопали, пофарбували антикорозійною фарбою.