Cối xay gió Trục dọc (VAWT) Mk2

Đây là 'Mk2' Cối xay gió Trục dọc (VAWT) của tôi. Tôi luôn thích những đường nét của loại này, nhưng tôi thực sự chú ý đến chúng vài tuần trước khi nhận ra rằng mình không thể giải thích cách chúng hoạt động.

Giờ đây, tôi đã đỡ bối rối hơn nhiều về cách cánh hoạt động (giải thích rất hay ở đây nếu bạn quan tâm: Cách hoạt động của cánh máy bay, và tôi đã học được một vài thủ thuật mới với máy in.

Khi in cái này, tôi đã có ý tưởng kết nối nó với một máy bơm nước nhỏ. Tôi nghĩ điều đó có thể đã hiệu quả, nhưng cuối cùng, nó lại tạo ra một tác phẩm điêu khắc chuyển động đẹp mắt, nên tôi cứ để nó ở nơi nào đó tôi có thể nhìn ngắm nó :)

Thay đổi so với Mk1

Mk1 là nỗ lực "trông cũng được" của tôi; nó có quay, nhưng chỉ vừa đủ và khá tệ. Cái này tốt hơn nhiều.

1. Các cánh giờ đây đã rỗng ruột, giảm lượng filament sử dụng và trọng lượng, từ đó giảm lực ly tâm (vâng; tôi biết đó chỉ là quán tính). Điều này cũng loại bỏ các lớp phân tách nhỏ dọc theo đuôi được thấy ở Mk1.
2. Cánh giờ được tạo thành từ 'n' phần (3 phần trong bản in này) khớp nối với nhau. Điều này cho phép các cánh dài hơn bất kể kích thước khu vực in.
3. Phiên bản đầu tiên sử dụng ghim để căn chỉnh hai nửa (không hoạt động tốt). Phiên bản này in một cái ổ cắm ở một bên của mối nối, khớp vào phần rỗng của mảnh kia.
4. Cánh giờ được kết nối với trục trung tâm thông qua 'n' thanh đỡ (3 thanh trong trường hợp này). Cấu trúc này chắc chắn hơn nhiều so với Mk1, nơi khớp nối nằm ở giữa cánh.
5. Bằng cách loại bỏ đế, đường kính của cối xay gió có thể lớn bằng các thanh đỡ cho phép. Kết hợp với các cánh theo phân đoạn, bạn có thể tạo ra một phiên bản lớn hơn nhiều.

Ý tưởng cho Mk3

• Thêm một lưới ngang qua phần rộng nhất của cánh để cải thiện độ bền mà không thêm nhiều trọng lượng.

• Đặt mục tiêu tỷ lệ độ đặc là 88% (tức là 88% không gian được chiếm bởi cánh). Điều này có nghĩa là các cánh sẽ có kích thước gấp đôi cánh này.

• Phát triển một cách để in các thanh đỡ với kết nối rất chắc chắn với cánh.

Hướng dẫn

Khớp ép

Có một vài khớp ép trong thiết kế này, vì vậy bạn có thể cần tinh chỉnh tùy thuộc vào máy in của bạn. Hãy in hai mảnh JointTest trước và kiểm tra độ khít trước khi in thêm. Nếu chúng không khít, tệp .SCAD rất dễ sửa đổi. Hãy cho tôi biết nếu bạn cần trợ giúp.

In ấn

Tôi thấy rằng chất lượng in được cải thiện khi in ba phân đoạn cùng một lúc. Một phân đoạn đơn lẻ không có đủ thời gian để lớp đầu tiên nguội trước khi thêm lớp thứ hai, điều này ảnh hưởng đến phần nhô ra lớn.

Dán

Để dán, tôi đã sử dụng **

Keo siêu dính Loctite (chất kết dính nhựa)

**, cái này tạo ra một mối liên kết chắc chắn với cả nhựa và thanh carbon.

Làm cho mịn

Bề mặt nhám ảnh hưởng đáng kể đến hiệu quả. Hãy chà nhám cánh cho đến khi bề mặt mịn; bạn càng dành nhiều thời gian cho việc này thì càng tốt.

Trục

• Đối với **

Thanh thẳng

, nó nên là khớp ép qua ngàm. Sử dụng lỗ ngang làm hướng dẫn để khoan một lỗ 3mm xuyên qua thanh. Chèn một vít M3 dài 30mm với một đai ốc tương ứng vào chỗ lõm hoặc khoan một lỗ nhỏ hơn và tiện ren M3 trực tiếp vào thanh.

• Đối với **

Thanh ren

, chèn một đai ốc M8 vào chỗ lõm và vặn nó xuống thanh. Sử dụng một đai ốc khác để khóa nó lại.

Cách tốt nhất để lắp ráp là đặt khoảng cách giữa các ngàm trước khi gắn cánh. Các ngàm nên cách nhau 150mm trên thanh.

Thanh đỡ

Tôi đã sử dụng thanh carbon cắt từ một chiếc ô golf cũ (dài 150mm, đường kính 3,6mm). Đảm bảo khớp chặt với các ổ cắm bằng cách in thử mảnh JointTest trước. Nếu cần, hãy điều chỉnh tệp SCAD hoặc khoan rộng ra.

Lưu ý: Hãy cẩn thận với các mảnh vụn carbon - chúng rất khó chịu!

Đảm bảo các thanh đỡ có độ dài bằng nhau để duy trì sự cân bằng. Lắp chúng với trục đã có sẵn và đẩy chúng vào hết để đảm bảo độ lệch cánh nhất quán.

Ngàm ổ bi

Tôi đã in 2 ngàm ổ bi với 2 ổ bi con lăn trong mỗi cái. Sử dụng 2 đai ốc M8 khóa vào nhau phía trên ngàm trên và bên dưới ngàm dưới để cố định chúng.

Các lỗ được định cỡ cho vít 10g với vòng đệm 6mm.

Lắp đặt

Nếu bạn đang xem xét nơi để lắp đặt, tôi hy vọng điều đó có nghĩa là bạn đã làm xong một cái. Nếu vậy, CHÚC MỪNG!!! và tôi rất muốn xem ảnh.

Cố gắng chọn một địa điểm có luồng gió "sạch", tức là tránh những khu vực mà gió bị xáo trộn bởi cây cối, tòa nhà khác, v.v. Tôi đặt của mình trên đường mái nhà, có vẻ hoạt động khá tốt.

Nguồn

Tệp nguồn

Mô hình được tạo trong OpenSCAD với và bao gồm:

• Turbine02.03.scad - Tất cả các tệp cho tua bin (đọc nhận xét ở đầu để biết hướng dẫn).
• BearingMount02.00.scad - Một ngàm nhanh phù hợp với thanh ren M8.

Đừng ngần ngại chỉnh sửa chúng để tùy chỉnh hình dạng hoặc kích thước cánh. Bắt đầu bằng cách điều chỉnh các tham số sau:

• plug_os: Thu nhỏ phích cắm ra khỏi mép cánh.
• strut_id: Đường kính bên trong của lỗ thanh đỡ.
• blade_height: Chiều cao tổng thể.
• num_segs: Số lượng phân đoạn (mỗi cánh) để in.
• chord_len: Chiều dài cánh tính bằng mm.
• end_os: Khoảng cách từ đầu cánh đến các ổ cắm thanh đỡ trên và dưới.
• num_sockets: Tổng số ổ cắm thanh đỡ.

Tệp dự án

Nếu tôi cập nhật mô hình này, bạn có thể tìm thấy nó tại Trang GitHub của tôi.

Ban đầu tôi đã xuất bản cái này trên Thingiverse (khá lâu rồi). Nếu bạn quan tâm đến kinh nghiệm của người khác, có rất nhiều bình luận ở đó.