Hệ thống giá đỡ cho tuabin gió VAWT

Dự án này là hệ thống giá đỡ in 3D dành cho VAWT (tuabin gió trục đứng) của Robotobi (đường kính Ø133mm). Nó được dùng làm bệ đỡ cho tuabin gió trục đứng (VAWT) mà mình lắp ngoài ban công.

Để biết thêm chi tiết về VAWT, bạn có thể xem tại đây: Robotobi - Vertical Axis Wind Turbine VAWT Ø133mm

Phần vòng bi phía trên được bảo vệ khỏi nước mưa nhờ nắp che. Tuy nhiên, vòng bi 608 phía dưới thì không được bảo vệ; thiết kế của giá đỡ dưới không cho phép lắp thêm nắp che để ngăn nước xâm nhập hiệu quả. Hiện tại mình chưa có giải pháp nào tốt hơn cho việc này. Nếu tìm ra cách, mình sẽ cập nhật sau. Dù vậy, mình nghĩ khó mà làm được hệ thống chống nước 100%, nên vòng bi dưới có thể sẽ bị mòn theo thời gian.

Thiết lập in (tùy vào từng bộ phận)

• Chiều cao lớp in (Layer height): 0.2–0.3 mm (đầu phun 0.4 mm)

• Số lớp vỏ (Perimeters): 3–5

• Độ đặc (Infill): 10–20% kiểu gyroid

• Lớp bề mặt (Solid layers): 3 lớp trên và 3 lớp dưới

• Hỗ trợ (Supports): Nắp che (Top-Cap) = có, các phần còn lại = không

• Vật liệu: PLA/PLA+

Danh sách linh kiện (BOM)

Các bộ phận in 3D (mô hình của Robotobi):

• 3x Wing_133mm_4X.stl
• 1x Upper_support.stl
• 2x Center_support.stl
• 1x Lower_support.stl

Các linh kiện khác:

• 1x Thanh trụ (Rod), 22.5 mm x 1000 mm

• 1x Thanh ren M8, 500 mm

• 2x Đai ốc M8 (Nylock/tự khóa)

• 2x Long đền M8

• 2x Long đền vênh M8

• 2x Vòng bi 608

• 3x Ốc M4x40

• 3x Đai ốc M4

• 6x Long đền M4

Kết quả & Quan sát

• Rung chấn & Tiếng ồn: Nếu VAWT được lắp vào vật gì đó bằng kim loại (như lan can ban công nhà mình), việc giảm chấn cơ học là rất quan trọng. Nếu không, rung động từ VAWT sẽ truyền vào lan can kim loại và biến nó thành một bộ khuếch đại âm thanh cực lớn.

• Độ căng vòng bi: Không được siết ốc M8 quá chặt vì sẽ khiến hệ thống bị kẹt và chỉ quay được khi gió mạnh. Tuy nhiên, cũng không được để quá lỏng vì có thể gây ra tiếng kêu lạch cạch khi gió vừa phải (trường hợp của mình vẫn chưa rõ nguyên nhân).

• Đuổi chim bồ câu: Rất tiếc, nó không có tác dụng đuổi chim bồ câu!

• Độ bền vật liệu: VAWT và giá đỡ hiện được in bằng PLA/PLA+. Những vật liệu này không bền với thời tiết hay tia UV trong thời gian dài, nhưng cho các thử nghiệm ban đầu thì tạm ổn. Trước con VAWT này, mình từng dùng một tuabin gió nhỏ hơn in bằng PLA+ trong hơn một năm, nó vẫn chịu được vài trận gió bão vừa phải mà không gặp vấn đề gì.

Ghi chú & Khuyên dùng

Thiết kế này hiện là bản mẫu thử nghiệm và chưa hoàn thiện. Vấn đề chính cần giải quyết là tình trạng vòng bi bị kẹt và tiếng ồn, đòi hỏi phải thiết kế lại cụm vòng bi.

Bạn hãy cân nhắc tự quyết định xem có nên tháo VAWT xuống khi có bão hoặc thời tiết khắc nghiệt không nhé. Ngoài ra, hãy kiểm tra khả năng chịu lực của cấu trúc nơi bạn lắp VAWT.

Chúc các bạn in vui vẻ!