К, моделіст-конструктор

Кажуть, нове - добре забуте старе. І енергетика тут, схоже, не є винятком. Обпікшись на Чорнобилі, зіткнувшись в ряді місць із загрозою енергетичної кризи, людство все частіше звертає свій погляд на технічні рішення, незаслужено списані в минулому в архів. Використання дармовий сили вітру - в числі саме таких рішень. Приходять до них в своїх творчих пошуках і любителі майструвати все своїми руками (див. Наприклад, «М-К» № 4/84, 5/86, 6/90, 7/92 |.

У зв'язку з цим запропонована публікація зроблена за матеріалами американського журналу «Механік іллюстрейтед», думається, представляє особливий інтерес і актуальність для багатьох наших Новомосковсктелей.

Ідея - приборкати вітер, забезпечивши тим самим сеья дармовий електроенергією, - безсумнівно, дуже приваблива. Але що випускаються промисловістю вітроенергоустановки не завжди підходять для розміщення їх, наприклад, біля заміського будинку. Та й ціни на них астрономічні.

Альтернативою може стати цілком доступна з точки зору сім'ї з середнім достатком саморобна вітроенергоустановки - така, як зображена на публікованих ілюстраціях. За винятком синхронного електрогенератора змінного струму, її конструкція не містить дорогих і гостродефіцитних деталей і вузлів. Проста (а отже, надійна в роботі, легка у виготовленні і налагодженні) кінематика. А енергетичні можливості такі, що при середній швидкості вітру УВСР = 4,8 м / с. вони з лишком забезпечать потребу в електроенергії невеликого будинку з садибою і господарськими будівлями.

«Родзинка» всієї конструкції тут - вітрове колесо. По-перше, воно лопатеве. Поступаючись найпростішого роторного деякої архаїчністю свого зовнішнього вигляду, що нагадує середньовічні млини, з якими боровся відомий Дон-Кіхот, цей вітряк виграє в головному: потужності, що віддається в навантаження. По-друге, в парі з вітром в даному випадку працює. парус - на кожній з трьох лопатей із змінною площею Б * і самообмеженням, передбаченим для сильних вітрів.

Справа в тому, що лопатевої вузол у крила вітряка складається з жорсткої передньої кромки, ребер відповідного перетину і «закрутки», що забезпечують оптимальний режим роботи кінцевий, середньої частин і підстави, а також задньої кромки, натяг якої забезпечує сталевий трос. Парус лопаті - з просоченого синтетичним лаком капрону. Він натягнутий на остов з закріпленням притискною планкою на розпірці-підставі (див. Рис.), А завдяки тросу - завжди пружний. Тканина після просочення синтетичним лаком аж ніяк не втратила своєї еластичності, і лопата здатна змінювати форму у відповідь на пориви вітру. Автоматично приймає і найкращий для кожної конкретно складається вітрового навантаження кут тангажу.

Ну а якщо щось трапиться - налетить ураган. Що тоді? Та нічого страшного не станеться. Трос, що задає натяг задній кромці, напружений так, що при швидкостях вітру, що перевищують робочий діапазон, парус опадає, стає як би не чинним: виникає режим самообмеження, причому - автоматично.

З інших технічних рішень, вдало вписалися в конструкцію даної вітроелектроустановки, не можна не відзначити також простоту і надійність виконання опорно-поворотного вузла, з'їм електроенергії в навантаження, використання в кінематичній схемі не кутового редуктора, а звичайних ланцюгових передач, успішне розміщення практично всієї кінематики в капсулі обтічника. Непогано зарекомендувала себе в справі і сама капсула.

Особливості виготовлення основних вузлів, як і всієї розглянутої вітроелектроустановки, - наслідок її оригінальності.

Взяти, наприклад, передню кромку лопастного вузла. По суті своїй це кесонна конструкція. Для неї потрібен остов: лонжерон з відповідними взаємопов'язаними елементами. А їх не зробити без шаблонів.

Шаблонів буде потрібно шість. Два - для утворюють ребра

блоків, три - для складального пристосування лопастного вузла (стапеля) і один - для вихідної заготовки ребра. При їх виготовленні потрібні максимальні акуратність і зосередженість, чистота розмітки.

К, моделіст-конструктор

Мал. 1. Садиба з автономним енергозабезпеченням (вгорі):

1 - споживач електроенергії (навантаження), 2 синхронний електрогенератор з трансмісією в капсулі обтічника. 3 - лонжерон лопаті (3 шт.), 4 - кок вітроколеса, 5 - лопать вітрильна (3 шт.), 6 опорно-поворотний вузол, 7 - щогла з металевих ферм, 8 - відтягнення.

К, моделіст-конструктор

Мал. 2. Кінематична схема вітро-електроустановки:

1 - ветроколесо трехлопастное вітрильне, 2 - шарикопідшипник радіально-завзятий (2 шт.), 3 - труба опорна квадратного перетину, 4 - вал ведучий, 5 - шарикопідшипник радіальний (2 шт.), 6 - проміжний вал, 7 - передача силова з приводний роликової ланцюгом ПР-19,05, 8 - обтічник, 9 - передача силова з приводний роликової ланцюгом ПР-12,7, 10 - генератор синхронний потужністю 1200 Вт, 11 - стійка-труба внутрішня, 12 - підшипник радіальний самосмазивающнйся, 13 - стійка-труба зовнішня, 14 - підп'ятник, 15 - щогла нз металевих ферм.

К, моделіст-конструктор

Мал. 3. Виготовлення лопаті:

1 - планка притискна (смуга перерізом 3X25 мм, АЛ9-1), 2 - розпірка-підставу (відрізок склепаних і «епоксідірованние» разом алюмінієвих куточків 25X25 мм з доданням потрібної конфігурації), 3 - парус (просочене синтетичним лаком капроновое полотно масою 113, 4 г), 4 - велика укосина (12-мм алюмінієвий прокат), 5 - особливої ​​конфігурації), 9 - ребро- «сандвіч» (склеплені і «епоксідірованние» разом заготовки з 6-мм листа АЛ9-1; 3 шт.) , 10 - кронштейн стикувальний (20-мм відрізок алюмінієвого куточка 25X25 мм, 6 шт.), 11 - мала укосина (12-мм алюмінієвий прокат), 12 - зак нцовка (відрізок склепаних разом і «епоксідірованние» алюмінієвих куточків 25Х 25 мм), 13 - гільза свинцева (12-мм відрізок сплющує циліндра з зовнішнім діаметром 12 мм і внутрішнім - 3 мм, 2 шт.), 14 - оболонка троса (два послідовно складені відрізку поліетиленової трубки), 15 - трос натяжна.

К, моделіст-конструктор

Мал. 4. Зшивання вітрила з заготівлі, складеної вдвічі:

1 - смуга посилення (75-мм ширини капрон) законцовочной частини, 2 - припуск шва 20-мм, 3 - заготовка полотна вітрила (капрон, складений удвічі), 4 - смуга посилення підстави (75-мм ширини капрон).