Как сделать винт из металла
В мире самодельных горизонтальных винтов ПВХ трубы обрели большую популярность так-как доступны и есть в любом строительном магазине, прочные, и с ними легко работать. Можно сказать что практически все самодельные и не только ветрогенераторы с диаметром винта менее 2 м сделаны именно из ПВХ труб различного диаметра, ну а самый доступный диаметр это конечно 160-я труба, которая отлично подходит для винтов диаметром до 1,8м.
Расчеты самодельных лопастей из канализационных труб, ниже на фото показано как правильно обрабатывать кромки лопастей.
Ниже даны таблицы по которым можно рассчитать винт под свой генератор.
Метод расчета лопастей, фото и таблица взяты с замечательного форума
windpower-russia
Последняя версия таблицы расчетов лопастей из ПВХ трубы.
Все рассчитанные лопасти ниже на скриншотах имеют свой идентификатор в виде 3D1500Z5T160
где первая цифра отображает количество лопастей винта,
вторая - диаметр винта в мм,
третья - быстроходность винта ,
четвертая - диаметр трубы в мм,
D - диаметр винта
T - диаметр трубы
Данная подборка винтов сделана для более быстрого поиска и выбора подходящего винта под свой ветрогенератор
Такой винт хорошо подойдет например для маломощных генераторов аксиального типа, которые собираются на маленьких магнитах типа 20*5мм, и их мощность не превышает 50 ватт. Для работы таких генераторов требуются высокие обороты, что как раз обеспечит такой винт. Лопасть 2D1200Z8T110.
Немного увеличенный винт, так-же подойдет для маломощных генераторов, которым требуются большие обороты. Минус правда такой быстроходности это небольшой стартовый момент, поэтому генераторы с ощутимым залипанием не подойдут к этому винту, такие как шаговые крупные моторчики и прочее. Для аксиальных ветрогенераторов этот винт хорошо подойдет. Лопасть 3D1200Z5T110.
Трех-лопастной винт имеет более низкие обороты, но более высокий стартовый момент страгивания. Этот винт подходит для высокооборотистых генераторов мощностью до 100ватт. К этому винту хорошо подойдут шаговые моторчики, аксиальные генераторы небольшой мощности, низковольтные двигатели малой мощности, авто-генераторы на слабых магнитах или перемотанные слишком толстым проводом, для зарядки с 200-300об/м. Лопасть 3D1200Z5.5T16.
Быстроходный винт с увеличенной разгонной зоной для быстрого набора оборотов и момента страгивания. Высокооборотистый винт специально для генераторов, которым для начала зарядки требуются высокие обороты. Хрошо подойдет для маломощных аксиальных генераторов, автогенераторов, и других высокооборотистых генераторов не большой мощности до 100 ватт на 12 вольт и 170ватт на 24 вольт систему. Лопасть 3D1500Z5T160.
Оптимальный винт для генератора мощностью до 150 ватт на 12 вольт систему и до 300 ватт на 24 вольта. Винт сопровождается графиком зависимости мощности от оборотов и скорости ветра. Я на своем ветрогенераторе испольную именно этот винт, он быстроходный и имеет хороший стартовый момент. Лопасть 3D1500Z6.5T160.
Этот винт рассчитан на очень высокую быстроходность, чем предыдущие трех-лопастные винты. Хорошо подходит без мультипликатора к низковольтовым двигателям постоянного тока небольшой мощности, ну и конечно для аксиальных генераторов, которые для начала зарядки требуют больших оборотов. Лопасть 6D1500Z3.5T160.
Шести-лопастной винт с уменьшенной разгонной зоной, зато все шесть лопастей помешаются на трубе. Лопасть 3D1700Z4T200.
Винт из 200-й трубы, стартовый момент 0,226Нм при скорости ветра 4,4м/с КИЭВ 0,39 на 5м/с. Лопасть 5D1700Z4T160.
Как сделать самые простые лопасти ветрогенератора
При сборке ветрогенератора из подручных материалов для получения бесплатной электроэнергии существует трудность в изготовлении лопастей, способных реагировать даже на слабые порывы ветра. Без хорошей крыльчатки даже заводской генератор не будет работать должным образом. Сделать эффективные лопасти можно очень дешево из доступных материалов.
Что потребуется:
- крыльчатка вентилятора радиатора от автомобиля;
- пластиковая канализационная труба 100 мм;
- болты, гайки, шайбы.
Процесс изготовления лопастей
В качестве основы лопастей ветрогенератора послужит крыльчатка вентилятора радиатора. Ее можно очень дешево купить на любой авторазборке. Это намного проще, чем придумывать и делать самодельное крепление. Чтобы она заработала на ветрогенераторе от ветра, необходимо только удлинить ее лезвия.
Для этого потребуется отрезок канализационной трубы 50-100 см, что зависит от размера имеющегося генератора.
Полученные отрезки складываются вместе и стягиваются по краям саморезами, что позволит их обрабатывать вместе.
Это, во-первых, ускорит процесс, а во-вторых, позволит получить абсолютно одинаковые лезвия, что важно для балансировки. Для удобной обработки можно не рисовать плохо заметную разметку, а приклеить вместо нее изоленту, чтобы обрезать заготовкии по ней.
Заготовки подрезаются так, чтобы получить оптимальную форму для захвата ветра. Для этого ближе к основанию они должны быть широкими, а к кончикам сужаться. В начале сложенных лезвий просверливаются 2 монтажные отверстия.
Далее нужно зачистить кромки разделенных заготовок наждачной бумагой или напильником, чтобы они скользили по воздуху лучше. Подготовленные лезвия прикручиваются к лопастям автомобильной крыльчатки. Нужно использовать по 2-3 крепления с шайбами, чтобы порывы ветра не сломали пластик.
Желательно срезать выступающую часть лопастей крыльчатки радиатора, так как они только утяжеляют конструкция, при этом на ветер практически не реагируют. Если используемая крыльчатка радиатора рассчитана не на 4, а 8 лезвий, то они делаются из 2-х отрезков труб. При этом важно при придании им формы сложить все 8 заготовок вместе и соединить, чтобы они получились абсолютно одинаковыми.
Смотрите видео
Винт для ветряка из жести
Решил я попробовать сделать винт для ветрогенератора из жестянки. Ранее по совету одного из форумчан я уже делал винт для ветряка из авто-генератора. Винт делал из оцинкованной жести сложенной вдвойне, диаметр был тогда 1,7м, трёх-лопастной. Широкие лопасти были согнуты примерно как 350мм труба. Работал винт замечательно и был довольно жёсткий, вес лопасти одной составлял 860грамм. Но при сильном ветре одну лопасть согнуло и побило о мачту, оставил две лопасти. Обороты набирал винт огромные, но сильная вибрация была от дисбаланса лопастей и этот винт я снял.
Еще пару недель назад я в помощь солнечным панелям поставил один из моих ветрогенераторов. Лопасти поставил на него какие нашёл, две лопасти из 160-й трубы и две из оцинкованной жести. Винт вроде работал, но хотелось сделать нормальный винт, чтобы и быстроходный и с хорошим стартовым моментом. Ниже на снимке ветряк со сборными лопастями, качество конечно отвратительное, но думаю понятно что изображено.
Трубы 110,160мм при быстроходности 5-6 никак не хотели показывать хороший стартовый момент в программке, а трубы диаметром больше найти проблематично. Хороший результат в программке по расчету лопастей из ПВХ труб давали трубы 250,315мм, и стартовый момент высокий, и быстроходность с КИЭВ.
Тогда решил я попробовать сделать лопасти из жести, точнее из обрезков проф-настила, которые остались после обшивки дома проф-настилом. Предварительно в программке подогнал винт из 315-й трубы для своего генератора. Винт трёх-лопастной получился диаметром 1.5м, быстроходность с высоким КИЭВ 5-7, стартовый момент при 5м/с равен 0.25Нм. Ниже скриншоты из программки по расчёту лопастей.
Здесь данные для вырезания винта - все размеры в миллиметрах, по которым далее я делал лопасти.
Из обрезков проф-настила я выбрал три подходящих небольших кусочка и обрезал болгаркой по 75см. Далее с помощью молотка начал выпрямлять профиль в подобие гладкого листа. Тыльную кромку сразу подгибал с захватом 1см.
Далее на заготовке наметил размеры из программки и начертил линию фронта, по которой буду вырезать лопасть. К размерам добавил 1см так-как буду подгибать для жёсткости и фронтальную часть. Ниже на фото видно линию, по которой я буду плоскогубцами подгибать жесть. Толщина жести 0.6мм, но вырезаю обычными ножницами, а не болгаркой, так ровнее и проще.
Процесс подгибания кромок лопасти. Подгиб делается плоскогубцами и далее простукиванием молотком
Процесс изготовления остальных лопастей такой-же, на одну лопасть ушло минут двадцать работы и в итоге получились вот такие пока еще плоские лопасти.
Так лопасти выглядят с обратной стороны.
Далее я продольным постукиванием молотком придал лопастям форму желобков примерно как у 315-й трубы. Чтобы примерно угадать нарисовал на полу круг диаметром 320мм и по нему ориентировался. Корневую часть лопастей я подвергнул на 3см, и сложив лопасти вместе просверлил отверстия по нулевой линии. Сверлил отверстия диаметром 6мм.
Вид с обратной стороны.
Вот так потратив примерно полтора часа я сделал лопасти для ветрогенератора. Лопасти получились конечно хлипковатые, но как показала практика такие лопасти выдерживают ветер до 15м/с. Далее я из фанеры вырезал хаб и уже собрал готовый винт.
Ниже фото этого винта уже на ветрогенераторе.
После установки на ветрогенератор новый винт сразу показал себя с хорошей стороны. На улице был ветер примерно 3-6м/с и винт хорошо крутился с заметно более высокой быстроходностью. Моментально отзывался на изменение скорости ветра и крутился не останавливаясь. До него стаял сначала сборный четырёх-лопастной винт, но он как-то не набирал высоких оборотов. Потом я снял жестяные лопасти две штуки и остались там две лопасти из 150-й трубы. Обмотки генератора я соединил треугольником и в таком виде с двухлопастным винтом ветряк работал, но винт периодически останавливался и потом трудно стартовал. Ток зарядки был нестабильный, но на порывах при сегодняшнем ветре доходил до 4А.
С новым трёх-лопастным винтом зарядка практически постоянная, 0.5-1А видно на амперметре постоянно с увеличением до 2А. Посмотрим как будет на более сильном ветре, но уже неплохо. Из-за быстроходности зарядка не прекращается и винт легко стартует что я и хотел сделать. А крепкость винта думаю достаточная, но это покажет время. Из жести винты для ветряков мне не встречались в интернете и конечно по прочности их не сравнить даже с ПВХ трубами, но это тоже выход когда проблематично достать канализационные трубы больших диаметров.
Делаем воздушный винт
Доброе время суток, хочется полетать, а нет нужного пропеллера под двигатель, а оформлять заказ за ради пропеллера, потом ждать 50 дней минимум?
Так вот, хочу поделится с вами как я делаю пропеллеры на авиамодели, в моем случаи самолет размахом 1500мм и ДВС ASP S61A (9.95см3).
Делаю пропеллеры из ольхи, березы, липы: если есть груша то самое лучшее она крепка.
Ясно, что выбирать досточку нужно без сучков.
Рисую угол тангажа, тангаж это степень закручености лопасти винта, который влияет на силу тяги, рисую вид с боку, с чертежа.
Рубанком убираю с обоих сторон, спереди больше сзади меньше, в зависимости от расчета.
Отмечаю место перехода изгиба лопасти в сердечник и срезаю лишнее. спомощью ножа (скальпиль)
После среза, довожу грубой наждачной бумагой (главное не перестараться)
Если всё делать аккуратно и точно, то в итоге винт будет иметь шаг, заданный вами
Профиль должен быть плоско-выпуклым, нормально-овальным, некоторая "угловатость" допускается в комлевой части, на переходах.
Зашкуриваю мелкой наждачкой, довожу правильную форму.
В процессе зашкуривания идёт частый контроль балансировки
Винт сзади, фото ниже.
Обробляю лопасть.
После окончательного зашкуривания, винт надо сбалансировать.
Винт после лакирования, на балансире.
Програмка для расчета винтов (propeller.xls)
С помощу етой таблицы, опредиляем диаметр винта
В процессе изготовления трехлопастный.
Спасибо за просмотр.
Вознаграждение автору
| Рейтинг | Вознаграждение за каждый плюс | Начислено |
|---|---|---|
| 1 - 84 | 1,00 ₽ | 84,00 ₽ |
| 85 - 109 | 3,00 ₽ | 75,00 ₽ |
| 110 - 135 | 5,00 ₽ | 130,00 ₽ |
| 136 - 169 | 10,00 ₽ | 270,00 ₽ |
| 170 - ∞ | 20,00 ₽ | |
| Итого: | 559,00 ₽ |
Я строгать перестал быстрее получается рашпилем и напильником потом шкуркой. Большой плюс пофигу как расположены волокна и не нужен очень острый нож. Минус возможно и большой это много пыли. Кстати на счет груши как по мне она очень смахивает на липу. Мне больше всего нравится переклей из пластин. Павел попробуйте сделать боковую проекцию к кончикам по тоньше мне кажется мотору будет полегче когда концы лопасти разгружены.
Зачем вообще концы, если их разгружать(впустую воздух молоть) . Шаг винта должен быть постоянным от комля до кончика - в том его эффективность. А если мотору тяжело - надо уменьшить диаметр или шаг(в зависимости от потребности).
Откуда такая уверенность что шаг должен быть постоянным? У меня например шаг переменный и я не страдаю от этого. А еще кончики лопасти нынче можно заужать а не делать лопаты но мне нравится с широкими тяги по больше.
У веренность из теории проектирования винтов и здравого смысла. Посмотрите хотя-бы последнюю диаграмму в статье. А кончики винтов могут быть очень разными: широкими, узкими, саблеобразными и пр. Вообще форма лопастей отрабатывается при его конструировании для конкретных условий его работы в зависимости от диапазона скоростей вращения, необходимой тяги, скорости потока, предотвращения флаттера, срыва потока и пр. и пр. Конструирование винтов (даже таких маленьких) вещь серьезная и сложная. Требует знаний, оборудования и экспериментов. Поэтому моделисты обычно пользуются уже готовыми(отработаными)винтами, изготавливая их по готовому проекту или покупая готовые. И подбирают винты под свои условия, а не наоборот.
Речь идет о теории Н.Е. Жуковского?
Все верно практика критерий истинны. Для себя я уже сделал подходящий мне винт. И уверя Вас померяйте шагомером китайский винт и Вы будете удевлены его кривостью и не равномерным шагом. Даже у кордовых гонцов винты имеют переменный шаг по радиусу лопасти. Более того по боротам я примерно понимаю догружен мотор или перегружен. Во многих источниках говорят что форма в плане не важна. Многие даже типа математически подтверждают саблевидную форму.
Очень много авиационных теорий идут от Жуковского.
А если Вы с помощью "глаза-ватерпаса" сделали для себя ИДЕАЛЬНЫЙ винт - я рад за Вас и желаю дальнейших успехов.
А вы извиняюсь сколько винтов руками сделали?. Винты я делаю не "на глаз" для этого у меня есть инструменты и лопасти припиливаются по угломеру. Я на своих винтах летаю с 2005 года, а до этого (в 1985) когда занимался в кружке тоже делал винты. Тогда мне рассказывали что и как делать сейчас я сам знаю зачем и что я делаю. Нравятся вам китайские покупайте. А вообще почитайте в интернете в том числе и про винты переменного (не изменяемого шага а именно переменного) шага далеко не худший вариант. Потрудитесь почитать зачем делают винты переменного шага, может поменяете мнение. В общем как хотите, спорить с Вами мне не интересно.
Господа! Товарищи!! Братцы.
Мне религия не позволяет понять - что такое ТАНГАЖ винта? Растолкуйте юродиевому.
Я так понимаю, что это шаг винта в различных профилиных сечениях по радиусу. Термин здесь ошибочен и не уместен, но будьте снисходительны. ) И зачем Вы о себе так? Мысли МАТЕРИАЛИЗУЮТСЯ :(
Смотрите первое фото, рядом с заготовкой лежит шаблон. Но мы делали шаблон одной лопасти, проворачивали его по оси совмещая центр. В таком случае ещё рисовалась форма ступицы пропеллера.
Автор вопроса так и не понял. Шаблоны профиля на маленьких винтах редко делают. Обычно "на глаз" плоско-выпуклый с максимальной толщиной на 1/3.
Нормально, комель чуть-чуть великоват. Очень хорошие винты, особо для ДВС получаются из бука. В свое время делал винты из ручек хоккейных клюшек.(Тогда их делали из дерева, а не из пластика).
А ломанных клюшек всегда хватало.
Читайте также: