Альтернативные источники энергии и энергосбережение

Варианты изготовления ветряного колеса

Ветряное колесо — основная деталь ветродвигателя, отмечается на http://tehnojuk. ru/.

Постройку ветродвигателя следует начать именно с него — основ­ной детали ветродвигателя.

Ветряное колесо по конструкции намного сложнее пропеллера и представляет собой круглую пространственную решетку из лопастей, смотри рис. 1.15.

Лопасти ветряного колеса могут выполняться из листовой стали, алюми­ниевого или дюралевого листа толщиной 1,5—2 мм.

Ветряное колесо — тихоходное уст­ройство. Так как все без исключения электрогенераторы работают эффек­тивно при частоте вращения 1000 об/ мин и выше, поэтому между ветряным колесом и генератором необходимо уста­новить мультипликатор с передаточным отношением (1:15,1:20).

Большим преимуществом ветроколеса является то, что оно рабо­тает практически бесшумно и способно вращаться при сравнительно малой скорости ветра. К недостаткам относится сложная конструк­ция, громоздкость и тихоходность.

Рассмотрим еще один вариант изготовления ветряного колеса. Для этого варианта нам необходимо два листа толстого кровельного железа, желательно нового, лучше оцинкованного. Сложив листы вместе и временно скрепив их бортами между собой, на них следует вычертить четыре окружности диаметрами 300, 800,1400 и 2000 мм.

Затем большую окружность нужно разделить на 16 равных частей и соединить точки на окружности с центром ее. Практически это делается так: через центр круга у нас уже проведен один диаметр — это линия соединения двух листов железа. Перпендикулярно к нему проводится еще один диаметр. Таким образом, мы получили круг, разделенный на четыре равных сектора. Если мы проведем еще два перпендикулярно пересекающиеся диаметра так, чтобы их линии делили секторы пополам, то получим еще восемь одинаковых секто­ров. Разделив их еще пополам, получим желаемые 16 секторов. Иными словами, каждый сектор, то есть будущая лопасть нашего ветряного колеса, должен иметь 22,5°.

Когда сделана такая разметка, каждый сектор надо разделить еще надвое между первой и второй окружностями, а по третьей окружно­сти в центре каждой лопасти сделать пометку для отверстий.

Разметив таким образом ветряное колесо, обе его половины выре­зают по четвертой окружности и затем разрезают на секторы до пер­вой окружности. Работу эту производят ножницами по металлу или зубилом. Когда разрезка будет окончена, у каждой лопасти вырубается
зубилом по половине площади между первой и второй окружностями. Полученные таким образом отверстия дадут возможность ветру, дую­щему на центр колеса, свободно проходить в них и тем самым не ока­зывать сильного давления на центр ветряного колеса, что является большим тормозом при работе ветродвигателя.

По сделанным отметкам на третьей окружности делаются сквоз­ные отверстия — в каждой лопасти диаметром в 5—6 мм. В них будет продеваться кольцо из толстой железной проволоки, служащее для упрочения конструкции ветроколеса. Разметка ветроколеса показана нарис. 1.16.

Для крепления ветроколеса связывается деревянная крестовина. Для крестовины необходимо взять доску (не тоньше 40 мм) и выре­зать из нее три бруска длиной по 800 мм каждый и шириной один — 80 мм и два — по 40 мм. Затем эти бруски связываются в крестовину, на которую крепится ветроколесо так, чтобы полудиски его сходились на широком брусе.

■■■ Совет.

ffijjjl Ветроколесо лучше прикрепить к крестовине не гвоздями, а шуру­пами.

Лопасти ветроколеса повертываются слева направо приблизи­тельно под углом в 25°.

Для укрепления конструкции берется отрезок железной проволоки толщиной в 5—6 мм, употребляемой для стяжек, и длиной 4500 мм и свивается кольцо диаметром в 1400 мм. Это кольцо осторожно проде­вается через все отверстия в лопастях, сделанных по третьей окружно­сти, и затем кольцо прочно скрепляется проволочными скрутками.

Теперь ветряное колесо будет достаточно прочно и устойчиво. Затем ветряное колесо надо насадить на главный вал. В качестве этого вала может быть применена металлическая трубка диаметром 40—45 мм и длиной 1000 мм или же цельнометаллический стержень таких же размеров.

Ветроколесо прочно насаживается на вал так, чтобы оно не смогло вращаться на нем. Для этого желательно в широком брусе крестовины в борту его против отверстия для вала просверлить сквозное отверстие для болта диаметром 10—15 мм. Такое же отвер­стие следует просверлить и на конце вала, отступя от его торца на 40 мм. При насаживании ветроколеса на вал эти отверстия должны совпасть. Через них пропускается болт и закрепляется гайкой. Такое крепление ветроколеса на валу обеспечит необходимую прочность их соединения.

Когда таким образом будет собрано ветроколесо, нужно произве­сти его балансировку, т. е. уравновешение его на валу. Для этого глав­ный вал ветроколеса следует положить концами на два горизонтально расположенных бруса, например, положенных на концах стола.

Вал должен свободно вращаться вместе с ветроколесом на этих брусьях. Если при повороте ветроколеса оно будет сохранять любое приданное ему положение, можно считать, что оно сбалансировано. Но если при поворотах ветроколеса будет всегда возвращаться в одно и то же положение, т. е. какая-то лопасть его всегда будет стремиться занять нижнее положение, то это значит, что эта половина ветроко­леса перевешивает другую половину.

Для уравновешивания ветроколеса к брусу крестовины, который находится в верхнем положении, прикрепляется полоска железа, и продолжают проверку ветроколеса. Если после этого, наоборот, ста­нет перевешивать часть колеса, к которой прикреплена железная полоса, ее надо подрезать. Таким образом, уменьшая или увеличивая дополнительный груз одной части ветроколеса, производят его балан­сировку и достигают полной равномерности его вращения.

После балансировки ветроколесо покрывают масляной краской на натуральной олифе. Это необходимо для защиты его от ржавчины. Если же ветроколесо будет изготовлено из оцинкованного железа, то красить его не нужно.