Turbine Challenge

Concept

Đây là một mẫu turbine ngoài đơn giản do team tự thiết kế để phát hành công khai. Nếu bạn đang tìm một mẫu phức tạp hơn và thật sự có khả năng lưu trữ năng lượng thì vui lòng dùng mẫu khác! Thiết kế gốc này được cố ý giới hạn để dễ 3D print trên các kích thước mặt bàn in như MK4. Mục đích chính là dễ dùng và đi kèm giáo án/hoạt động cho trường học. Dù vậy, nó vẫn được thiết kế theo hướng có thể mở rộng thêm tuỳ chọn (gắn gear vào trục ngang/axel?) nhưng hiện tại là một bản in đơn giản có vài chi tiết cơ khí để thảo luận trong lớp và/hoặc lắp ráp trong lớp, với ý định sẽ có thêm tài liệu đi kèm.

Augmented Reality và 3D Printing

Bộ này là một phần nhỏ trong hoạt động thực hành lớn hơn mà nhóm mình đang triển khai với nhiều đơn vị giáo dục trong cộng đồng trường học địa phương. Ở thời điểm hiện tại (10-18-2024), tụi mình đang làm ứng dụng AR iOS dành cho Apple iPad để đi kèm với bản in này — dự kiến xong vào cuối 2024 và hy vọng hoàn tất quy trình của University để đưa lên store trong Q1 2025. Trong lúc chờ, bản 3D print này có thể dùng như cách đơn giản để giới thiệu wind turbine và các khái niệm như góc cánh (blade angle) cùng những thành phần chính. Khi quy trình này hoàn thiện hơn, tụi mình sẽ cung cấp link và cập nhật nội dung.

Hướng dẫn lắp ráp

• Housing
  • Dùng 2 bearing ở hai bên thân housing chính, bạn có thể ép khít vào bằng kìm.
  • Thả (drop) bolt 120mm theo phương dọc (vertical) vào trước khi gắn assembly cone lên phía trước
• Blade Assembly Cone
  • Mỗi cánh (blade) phải gắn từng cái một để đầu bolt m5 không vướng vào trục ngang chính (horizontal axis/axel) — vị trí đặt bolt 120mm
  • Dùng bolt m5 dài 40–50mm và thả hex nut vào khe (slot) của cánh.
• Housing Knob
  • Có 3 cách bố trí hex nut: nhưng chủ yếu bạn sẽ dùng khe giữa phía trong và một trong hai đầu.
  • Mép bo tròn, mượt sẽ hướng vào Housing, nhưng bạn cũng có thể lật ngược lại nếu cần.
• Lắp mọi thứ lại với nhau
  • Nhớ đảm bảo bolt 120mm theo phương dọc đã nằm trong housing trước khi gắn phần nose
  • Dùng hex nut ở mặt dưới của lỗ mở dọc (vertical opening) trên housing để siết trục dọc (vertical axis/axel) phía trên vào đúng vị trí.
  • Việc bạn muốn bolt/trục ngang (horizontal axis/axel) có gắn cố định với phần nose hay không sẽ quyết định việc dùng hex nut âm (recessed) ở mặt sau của assembly cone
    • Dù cấu hình nào thì bạn cũng sẽ lấy blade assembly cone (kèm đủ các blades), luồn bolt 120mm xuyên qua cụm cánh phía trước và ra phía sau — bạn sẽ gắn hex nut trước rồi mới gắn bearing, hoặc bạn sẽ bấm bearing vào mà không siết chặt hex nut.
    • Trục này nên đi xuyên qua cả hai bearing của housing và thò ra ở bearing phía sau của housing
  • Cấu hình housing knob với các hex nut để siết vào bolt, hoặc chỉ để giữ nose cone không tuột ra phía trước — tuỳ theo cách bạn cấu hình trục ngang chính.
    • nếu bạn chọn dùng hex nut ở nose cone phía trước, thì với housing knob bạn có thể cân nhắc dùng thêm một hex nut phía trước để tạo kẹp (clamp) giữa nó và hex nut ở giữa; trên bolt có dư khoảng 10–15mm dành riêng cho trường hợp này.
    • Khi đó housing knob sẽ được kẹp vào bolt nhưng không cạ vào phần housing phía sau — cũng nên cân nhắc dùng washer ở giữa bearing phía sau của housing và housing knob
  • Tới đây, toàn bộ cụm phía trên coi như ổn, trục dọc (vertical axis/axel) đã sẵn sàng để gắn vào phần đế
  • Lắp ráp phần đế
    • Chủ yếu là dán keo hoặc gắn kiểu “tự do” (free form).
    • Gắn magnets vào ống dưới (lower tube)
    • Trượt ống trên (upper tube) vào ống dưới
    • Trên ống trên có một lỗ để ép bearing vào vị trí
    • Bạn chỉ cần canh trục dọc vào bearing của ống dưới, rồi lắp cụm phía trên khớp lên phần đế

Bill of Materials

• Danh sách chi tiết cơ khí - chủ yếu là Bearings, Magnets, và M5 Bolts nhiều kích thước
  • Bearings: Số lượng 4: 14mm x 5mm x 5mm Bearings
  • Magnets: Số lượng 3 hoặc 6: 12mmx3mm Magnets
  • Trục dọc chính & trục ngang chính (Main Vertical Axel & Horizontal Axel): Số lượng 2: 120mm m5 100mm Bolts
  • Cụm gắn cánh chính (Main Blade Assembly): Số lượng 3: dùng để nối các cánh với cụm lắp m5 40mm Bolts
  • Hex Nuts: Số lượng 6 hoặc 8: thường có sẵn trong hầu hết các bộ kit M5 bạn mua
• Danh sách chi tiết in 3D
  • Nose Cone Cover
  • Blade Assembly Cone
  • Housing
  • Turbine Blade(s) - 3 cái
  • Housing Knob
  • Bottom Lower Tube
  • Upper Lower Tube
  • AR Marker Clip

GitHub Link

Mình sẽ có thêm media và nội dung khác trên GitHub/Turbine_Challenge