توربین بادی Lenz2: 12 مرحله (همراه با تصاویر)

2024 نویسنده: John Day | [email protected]. آخرین اصلاح شده: 2024-01-30 08:58

این دستورالعمل به شما نشان می دهد که چگونه می توانید توربین بادی Lenz2 را از موادی که در خانه دارید بسازید. طراحی توسط Ed Lenz از Windstuffnow.com:https://www.windstuffnow.com/main/lenz2_turbine.htm طراحی و آزمایش شده است Lenz2 VAWT (توربین بادی عمودی Axix) 4 فوت ارتفاع و 3 فوت قطر دارد. اساساً یک توربین به سبک ساوونیوس است اما با ظرافتی که این سه بال دارد به گونه ای طراحی شده است که به دلیل شکل یا اشکال اشکال بالابرنده را نیز فراهم می کند. در پیوند بالا ، لنز نحوه قرار دادن یک آنانومتر در داخل توربین ایستگاهی را توضیح می دهد و نشان می دهد که سرعت باد از قسمت محکم بالها عبور می کند. این توربین از یک Savonius خالص کارآمدتر است زیرا هم کشش و هم کشش را فراهم می کند. در طراحی من ، قطر را تقریباً 18 اینچ و ارتفاع را 21 اینچ کاهش داد. (در نگاه اجمالی ، باید ارتفاع آن را 18 اینچ می ساختم تا بیشترین محور مرکزی در دو سر آن برای انعطاف پذیری در نصب وجود داشته باشد.) من می توانستم از موادی که در دست داشتم برای ساخت توربین استفاده کنم. وقتی آن را با باد 15 مایل بر ساعت آزمایش کردم ، آنقدر خوب کار کرد که می ترسیدم آن را از ترس آسیب دیدگی متوقف کنم. تنها نقطه ضعف آنچه من تولید کردم این است که به نظر می رسید برق بسیار کمی تولید می کند. این به دلیل طراحی توربین نیست بلکه به دلیل ماهیت موتور DC است که آن را به آن متصل کرده بودم. در این آموزش بر نحوه ساخت خود توربین تأکید می شود. اعتبار کامل برای طراحی و برخی از دستورالعمل ها به اد لنز اختصاص دارد. [توجه: از آنجا که این دستورالعمل منتشر شد ، من در مورد نحوه شکل گیری بالها بیشتر آموختم. جزئیات ساختاری برای lenz2 ارائه شده در این دستورالعمل همچنان پابرجاست ، اما ابعاد بال در مرحله 2 باید جایگزین موارد ذکر شده در مرحله 3 شود.]

مرحله 1: مواد مورد نیاز

مواد مورد نیاز شما در زیر ذکر شده است. اگر فکر می کنید کار می کند ، جایگزین ها را آزادانه جایگزین کنید. (حدود 6 عدد از آنها) چشمک زن سقف ، ورق نازک ، یا حتی نوعی پلاستیک قابل انعطاف 9 قطعه چوب ،.5 "x 1" x 18 "سخت افزار برای نصب توربین (شما باید این را طراحی کنید) ابزارها حفاری و حفاری snipsJigsawWrenches

مرحله 2: قطعات انتهای بال را ببرید

[توجه: طراحی بال در این مرحله بهترین بالابر را نخواهد داشت. لطفاً برای طراحی بهتر به مرحله 3 نگاه کنید. این نشان می دهد که کناره های بال متقارن نیستند. در مرحله 3 روشی برای اندازه گیری بال بر اساس قطر lenz2 ارائه می شود. (اضافه شده در 1 ژوئن 2008). شما در حال ساخت سه بال هستید بنابراین به 6 قطعه انتهایی نیاز دارید. اندازه ای که من استفاده کردم نصف اندازه قطعات پایانی بود که توسط اد لنز توضیح داده شد. آنها در اصل شبیه مخروط بستنی هستند. توصیه می کنم یک قالب مقوایی را برش داده و از آن برای کشیدن شش تصویر از آن روی تخته سه لا نیم اینچی استفاده کنید. نحوه رسم آن به شرح زیر است: 1. یک مستطیل مقوایی با ابعاد 3.5 اینچ در 7.5 اینچ برش دهید 2. خط مرکزی را در امتداد محور طولانی ترسیم کنید 3. روی یکی از انتهای آن 1.75 اینچ علامت بگذارید (بیایید آن را این قسمت بالا بدانیم) 4. یک خط افقی از طریق آن علامت به لبه های کناری بکشید تا خط عمودی را در 90 درجه قطع کند. 5 با استفاده از قطب نما ، نیم دایره 1.75 اینچی را در بالای آن علامت بکشید. باید دو لبه کناری و لبه بالایی را قطع کند. از جایی که خط میانی لبه پایینی را قطع می کند خطوط را به نقاطی که نیم دایره لبه های جانبی را قطع می کند رسم کنید. 7. قالب را برش دهید. از قالب مقوایی برای کشیدن شش تصویر روی تخته سه لا نیم اینچی استفاده کنید. می توانید آنها را به گونه ای لانه کنید که تخته سه لا را هدر ندهید. برای بریدن قطعات انتهایی از اره منبت کاری اره مویی استفاده کنید.

مرحله 3: تجدید نظر: تغییر در شکل بال

شکل اصلی بال ارائه شده در این دستورالعمل کاملاً مطابق با نقشه ارسال شده برای Lenz2 نیست. پس از مشورت با اد لنز ، متوجه اشتباهی شدم که در تفسیر برنامه های او مرتکب شده ام. طرح جدید در این مرحله نشان داده شده است. توجه داشته باشید که زاویه با برچسب "زاویه A" 90 درجه است. سمت A نسبت به خط قطر انتهای گرد بال بال زاویه ای راست دارد. در طرح اولیه ای که در این قسمت آموزشی ارائه کردم ، دو خط که انتهای نوک تیز را تشکیل می دادند دارای طول مساوی بودند و زاویه آنها نسبت به خط قطر یکسان بود. آن مخروط متقارن بود در حالی که در تغییر نشان داده شده در اینجا ، مخروط متقارن نیست. زاویه A را 90 درجه می کند و بال را بیشتر می کند. من طراحی را تغییر داده ام تا بتوانم یک ژنراتور مینی ژن را که در windstuffnow.com فروخته شده بود (اما دیگر در دسترس نیست) هدایت کنم. مراحل اساسی در ساختن lenz2 هنوز معتبر است. محاسبه اساسی: من اکنون نحوه تعیین اندازه و نسبت بال را بهتر می فهمم. ابتدا تعیین می کنید که قطر lenz2 چقدر خواهد بود. ساده ترین راه برای انجام این کار این است که تصمیم بگیرید که فاصله از محور مرکزی lenz2 تا لبه بیرونی بال چقدر خواهد بود. این شعاع lenz2 خواهد بود. برای به دست آوردن قطر ، آن را دو برابر می کنید. در طراحی جدیدم ، این فرض را مطرح کردم که قطر lenz2 16 اینچ خواهد بود (یعنی فاصله محور مرکزی تا لبه خارجی بال 8 اینچ خواهد بود). قطر بال را تعیین کنید ، قطر لنز را 2 برابر کنید.1875. در مثال من ، 16 اینچ *.1875 = 3.0 اینچ. برای تعیین طول بال ، قطر lenz2 را برابر 4/4 ضرب کنید. در این حالت ، 16 اینچ *.4 = 6.4 اینچ. طول A A 6.4 منهای 1.5 یا 4.9 اینچ است. من یک دستورالعمل جدید ایجاد می کنم که شامل این طرح در lenz2 است که یک مولد مینی ژن را هدایت می کند

مرحله 4: دنده ها را برش دهید

برای اتصال دو قسمت انتهایی هر بال باید سه دنده داشته باشید. طول این دنده ها با توجه به ارتفاع بالهای شما تعیین می شود. من 21 اینچ را انتخاب کردم زیرا این چیزی بود که من فکر می کردم می توانم آن را روی نوار allthread محور عمودی سوار کنم.

دنده ها باید.5 "عمق و 1" عرض و هر اندازه ای که انتخاب می کنید (21 "در طراحی من). شما در قطعات انتهایی جایی که دنده ها را متصل می کنید ، برش های.5" x 1 "را برش خواهید داد. من پیشنهاد می کنم که انتهای انتهای یکی از دنده ها را روی یک تکه کاغذ کارت قرار دهید که می توانید از آن به عنوان الگو برای کشیدن قطعات انتهایی استفاده کنید. می توانید مستطیل را اندازه بگیرید اما با ردیابی آن ، می توانید مطمئن شوید که بریدگی ها فقط به اندازه کافی بزرگ خواهد بود

مرحله 5: قطعات پایانی را آماده کنید

از الگوی مقوا.5 "x 1" برای بریدگی های دنده استفاده کنید تا سه برش روی هر قطعه انتهایی بکشید. دو شکاف در یک طرف و یکی در طرف دیگر خواهد بود.

در هر طرف قطعه انتهایی در وسیع ترین نقطه آن یک بریدگی وجود خواهد داشت. از آنجا که این در یک منحنی خواهد بود ، مطمئن شوید که عمق هر طرف قالب کاملاً در قطعه پایانی قرار می گیرد. با این کار مطمئن می شوید که دنده با لبه بیرونی قطعه انتهایی هم سطح می شود. در یک طرف قطعه انتهایی نزدیک انتهای نوک تیز ، الگویی را ترسیم کنید که حدود یک اینچ از نقطه فاصله دارد. مستطیل موازی با ضلع کج خواهد بود. طرفی که دارای دو شکاف است ، قسمت پشتی بال (سمت رو به مرکز توربین) را برش می دهد.

مرحله 6: زاویه بال را برنامه ریزی کنید

انتهای نوک تیز هر بال 9 درجه به سمت مرکز توربین با 9 درجه فاصله و به موازات مرکز توربین چرخانده می شود. این اندازه گیری توسط اد لنز به صورت تجربی تعیین شد. من آن زاویه را انتخاب کردم و به نظر می رسید که توربین خوب کار می کند. اگر احساس می کنید می خواهید آن را به خودتان ثابت کنید ، می توانید زاویه را پس از نصب بالها تنظیم کنید.

ابتدا یک سوراخ در مرکز قسمت مخروطی قطعه انتهایی ایجاد کنید. این نقطه ای است که خطوط عمودی و افقی به هم می رسند. اندازه سوراخ به قطر پیچ خواهد بود که از آن برای اتصال آن به پایه ای که از محور مرکزی منتهی می شود استفاده خواهید کرد. از جایی در امتداد قسمت راست لبه پشتی قطعه انتهایی (از طرفی با دو شکاف دنده) خطی را در سراسر قطعه انتهایی که در زاویه راست به طرف است ترسیم کنید. از جایی که آن خط با لبه پشتی قطعه انتهایی قطع می شود ، یک خط 9 درجه به سمت راست آن خط 90 درجه بکشید (این در طرفی است که به سوراخ نزدیکتر است). این خط همان خطی است که نوار بال را به محور مرکزی متصل می کند. اگر شما دارای یک زاویه سنج نیستید ، برای پیوندی که می توانید یک تصویر زاویه ساز را در آن بارگیری کنید ، مرحله 8 را ببینید. این کار را با هر شش قطعه انتهایی انجام دهید.

مرحله 7: قاب بال را جمع کنید

برای مونتاژ هر بال ، یک دنده را در شکافهای مربوطه در قطعات انتهایی بالا و پایین قرار می دهید. اطمینان حاصل کنید که دنده از قسمت های بالا و پایین بیرون نیامد. آنها باید شسته شوند.

با یک دنده در محل ، یک سوراخ را از طریق دنده و داخل تخته سه لا از قبل ایجاد کنید. با یک پیچ چوبی 1 اینچ دنده را در جای خود بچرخانید. شما می توانید این دنده ها را به صورت دلخواه در جای خود بچسبانید اما این امر ضروری نیست مگر اینکه در حال ساختن توربینی هستید که در واقع قصد دارید از آن در خارج برای تولید برق استفاده کنید. دو دنده دیگر را به هم وصل کنید بال.

مرحله 8: پوست بال ها را وصل کنید

قسمت گرد بال و پشت (طرف دو دنده) با نوعی پوست پوشانده شده است. من ترجیح دادم از مواد چشمک زن آلومینیومی که باقی مانده بود استفاده کنم. ممکن است نوع دیگری از مواد را داشته باشید که ممکن است کار کند.

رول چشمک زدن من 6 اینچ عرض داشت. من کشف کردم که اگر دو قطعه 6 اینچ در 21 اینچ ببرم ، می توانم لبه جلویی و پشت هر بال را بپوشانم. من توانستم یک قطعه چشمک زن را از یک دنده به طرف دیگر در اطراف لبه جلویی وصل کنم. من هر قطعه را با چند پیچ فلزی لنگر انداختم. برخی از آنها وارد دنده ها شده و برخی دیگر به لبه قسمت انتهایی تخته سه لا. سپس دومین قطعه چشمک زن را به قسمت عقب بال وصل کردم ، آنها به دنده های عقب پیچ خورده بودند. این قطعه چشمک زن می تواند کمی با قسمتی که از لبه جلویی عبور می کند همپوشانی داشته باشد. این کار را برای هر سه بال انجام دهید. اکنون شما آماده هستید که بالها را به محور مرکزی وصل کنید.

مرحله 9: Struts و Center Disks را آماده کنید

بالها با استفاده از دو دایره تخته سه لا و پایه هایی که آنها را به بالا و پایین بالها متصل می کنند ، به محور مرکزی (نوار همه رشته) متصل می شوند. دو دایره 8 اینچی از تخته سه لا نصف اینچ را برش دهید. با استفاده از یک زاویه سنج تمام دایره (من یکی را از https://upload.wikimedia.org/wikipedia/fa/thumb/0/0f/Protractor1.svg/531px-Protractor1.svg-p.webp

مرحله 10: بالها را به محور مرکزی نصب کنید

یک مهره.5 اینچی را در قسمت پایین محور (نوار تمام نخ) بچسبانید به طوری که از انتهای آن 2.5 اینچ فاصله داشته باشد. یکی از دیسک های تخته سه لا را از پایین محور به جایی که با مهره برخورد می کند ، بکشید. سپس مهره دیگری را به نوار برسانید تا به دیسک برسد. دو مهره را به سمت یکدیگر بچرخانید تا دیسک محکم روی محور بنشیند.

دیسک دوم را به سر دیگر محور متصل کنید. ممکن است مجبور شوید موقعیت دیسک ها را طوری تنظیم کنید که ارتفاع بالها را در خود جای داده و همچنین فضایی را برای اتصال محور به ژنراتور یا ساختار دیگر بگذارید. توجه داشته باشید که محور بسیار کمی در بالای دیسک مرکزی چسبیده است. من تصمیم گرفته بودم که بال ها را 21 اینچ روی نوار محور 24 اینچی بسازم. این یک اشتباه بود. در نگاه آینده ، من پیشنهاد می کنم که بال ها را کوتاه کنید تا بیشتر محور را از پایین و بالا بیرون بیاورید تا انعطاف پذیری در نصب کل توربین بر روی ژنراتور یا سازه دیگر ایجاد شود. من احتمالاً با 18 اینچ می روم. حالا می توانید بالها را سوار کنید. در حالی که طرف سرپوشیده یک بال رو به محور است ، نرده ها را به قطعات انتهایی بپیچانید. این می تواند نسبتاً محکم باشد اما به اندازه کافی شل باشد تا بتواند بچرخد. حالا پایه بالای صفحه را با خط 9 درجه ای که کشیده اید ، در یک خط قرار دهید و سپس مهره های بالا و پایین را محکم کنید. این زاویه به سمت محور مرکز به مقدار مناسب است. این کار را با دو بال دیگر انجام دهید. توربین آماده نصب بر روی ژنراتور یا ساختار دیگر است.

مرحله 11: توربین را به ژنراتور وصل کنید

به نوعی شما باید توربین را بر روی ژنراتور یا احتمالاً نوعی چارچوب پشتیبانی نصب کنید که اجازه می دهد آزادانه بچرخد. در این پروژه من آن را روی یک موتور DC 24 ولت که از ماشین چمن زن باتری ذخیره کرده بودم نصب کردم. از موتور برای چرخاندن تیغه ماشین چمن زنی استفاده می شد. این موتور دارای اتصالات بیل مثبت و منفی در یک سر و شفتی است که از انتهای دیگر بیرون زده است. متأسفانه قطر شفت نیم اینچ با نخ ریز بود. این امر باعث می شود که جفت شدن با چیزی مانند یک نوار allthread با نخ درشت نیم اینچی بسیار مشکل باشد. راهی که من مشکل را حل کردم این است که یک براکت L شکل را به شفت موتور بپیچانید. سپس از یک قطعه فلزی که از یک پنجه قدیمی نجات داده بودم استفاده کردم. به شکل U است و دارای سوراخ هایی در طرف و یک سوراخ نخ دار در بالا است. نخ بندی یک نخ درشت نیم اینچی است ، فقط برای نصب نوار تمام نخ مناسب است. سرانجام ، اتصال U شکل را به براکت L وصل کردم. من یک سوراخ در یک تکه تخته سه لا به اندازه کافی بزرگ کردم تا موتور را وارد کنم. بعد از قرار دادن موتور در تخته سه لا ، آن را با پیچ و مهره به پایین وصل کردم. برای آزمایش توربین ، کل ماجرا را روی یک جعبه چوبی سنگین قرار دادم.

مرحله 12: نمایش توربین

در ویدئوها می بینید که توربین در باد نسبتاً قوی که می وزید بسیار خوب می چرخد. من تخمین می زنم که این حدود 15 مایل در ساعت بود. آنقدر خوب کار کرد که مجبور شدم توربین را موقتاً به جعبه ببندم تا از سقوط جلوگیری کند. به وضوح می بینید که به سرعت در حال چرخش است اما در اطراف نیز می چرخد. دلیل این امر این است که سوار توربین به موتور کامل نیست. کمی خنک کننده است و با این تنظیم هرگز نمی توان آن را بهبود بخشید. آیا برق تولید می کند؟ گفتن غم انگیز ، زیاد نیست. مشکل از موتور است. در مورد طراحی موتور هیچ نظری ندارم. شما متوجه یک سیم می شوید که از توربین به خارج از عکس منتهی می شود. این یک سیم کشی است که انتهای نر آن قطع شده و به موتور متصل شده است. با این تنظیم می توانم پروب ها را از یک مولتی متر در انتهای ماده وارد کنم. به نظر می رسد که من به سختی 1 ولت تولید می کنم و توربین بسیار سریع کار می کند. این نقطه ای است که پروژه دیگری باید شروع شود. بحث های متعددی در مورد نحوه ساخت ژنراتور شخصی در اینترنت وجود دارد. همچنین می توانید از ژنراتور اتومبیل مناسب یا چیزی از ماشین لباسشویی استفاده کنید. اگر ژنراتور در ذهن ندارید ، پیشنهاد می کنم کار خود را با نصب توربین بر روی ساختاری که باد آن را می گیرد ، آزمایش کنید. این ممکن است یک قاب چوبی یا چیزی از لوله PVC باشد. به این ترتیب می توانید ببینید آیا طرح کار می کند یا خیر و آیا مجبورید تنظیماتی در زاویه بال ها انجام دهید. شما همچنین می توانید سرعت باد را برای شروع چرخش توربین اندازه گیری کنید. اگر علاقه مند به متوسط باد در منطقه شما هستید ، می توانید از برنامه ای که در وب سایت من وجود دارد دیدن کنید که به شما امکان می دهد ایستگاه هواشناسی NOAA را در نزدیکی خود انتخاب کنید. و طرحی از باد ، دما و فشار را در 24 ساعت گذشته مشاهده کنید. برنامه من این داده ها را ترسیم کرده و در یک جدول ارائه می دهد. آنچه می خواهید سرعت متوسط باد در 24 ساعت گذشته است. اگر به صورت دوره ای از مکان مورد علاقه خود دیدن می کنید ، می توانید نحوه تغییر میانگین را در نظر بگیرید. پیوند این است: