집에서 만든 풍력 터빈. 풍력 터빈 날개. 구성표, 설명

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하나 또는 다른 재료의 현지 가용성 및 생산 능력에 따라 풍력 터빈 날개는 목재 또는 금속 또는 목재와 금속의 조합으로 만들 수 있습니다. 나무는 썩지 않고 건조합니다.

나무 날개. 풍력 터빈 날개는 수시로 모양이 바뀌지 않아야 합니다. 이 조건을 준수하려면 목재로 날개를 제조할 때 특별한 조치를 취해야 합니다. 가장 좋은 방법은 날개용 블랭크를 두께 8mm, 길이 1mm, 너비 650mm 이하의 150개의 보드로 만드는 것입니다. 보드는 조심스럽게 계획되고 카세인 접착제로 접착됩니다.

카세인 접착제는 건조 코티지 치즈(분리된 우유에서 추출)와 암모니아를 사워 크림의 농도로 혼합하고 여기에 10 부피%의 규산염 액체 유리(사무용 접착제)를 첨가하여 만듭니다. 이러한 첨가제가 없으면 카제인 접착제가 습기에 너무 취약합니다. 카제인 접착제는 희석 후 XNUMX시간 이내에 사용해야 합니다.

접착 할 각 보드의 양면에 카제인 접착제 (브러시 사용)를 빠르게 바르고 세 개의 보드를 모두 서로 위에 놓고 클램프, 바이스 또는 목공 쐐기로 압착합니다. 프레스 아래에서 함께 붙인 보드는 건조되어야하며 적어도 하루가 걸립니다. 그 후 프로파일에 따라 윙 블랭크가 처리됩니다(아래 참조).

날개는 단일 단단한 보드로도 만들 수 있습니다(작업물의 목재가 고르지 않고 잘 건조되지 않은 경우 단단한 보드로 만든 날개가 휘어질 수 있음을 명심해야 합니다). 이렇게 하기 위해 그들은 편평하고 꼬이지 않고 썩지 않고 매듭이 없는 나무 블록을 가져와 통나무를 따라 쪼개고(지붕을 만들기 위해 널빤지를 자르는 것처럼) 좁은 삼각형 널빤지를 얻습니다(그림 4, a). 이 보드에서 길이 1mm, 너비 650mm의 판자를 중간에서 120mm 두께로 잘라낼 수있는 가장 평평한 보드 중 하나가 선택됩니다. 데크의 두께가 20mm 미만인 경우 중앙 부분에서 하나의 보드를 압출해야 합니다(그림 300). 보드를 선택할 때 목재가 미세하게 층이 있고 매듭의 직경이 4,6mm를 넘지 않는지 확인해야 합니다.

그런 다음 그림에서 날개의 프로필을 표시하십시오. 4c는 슬리브 중앙에서 120mm 떨어진 섹션 II에, 날개 끝의 섹션 I에 표시됩니다. 도면의 파선은 시계 방향 회전 프로파일에 대해 표시된다는 점을 기억해야 합니다. 이것은 바람의 방향에서 날개를 보면 시침과 같은 방향으로 회전한다는 것을 의미합니다. 이러한 날개는 GAU-4101 발전기용입니다. GAU-4684 발전기의 경우 왼쪽 회전 날개를 만들어야 하는데, 여기서 프로필의 두꺼운 앞부분을 그림 4과 반대 방향으로 돌려야 합니다. XNUMX.

날개를 올바르게 처리하려면 섹션 I과 II 사이에서 먼저 끝 프로필의 주요 지점에서 내부 프로필의 해당 지점까지 눈금자와 연필로 선을 그려야 합니다. 눈금자는 길이가 800mm 이상이어야 하며 한 변의 길이가 20mm 이상인 정사각형 또는 삼각형 단면이어야 합니다.

수제 풍력 터빈. 풍력 터빈 날개
그림 4. 나무 날개.

마크업은 이렇게 합니다. 먼저, 작동 중에 바람 쪽으로 향하게 될 측면이 있는 윙 블랭크를 내려놓으십시오. 또한 뒷면 (얇은) 부분에는 맨 아래 줄 I의 맨 아래 선에서 6mm 떨어진 지점에 점이 표시됩니다. 또한 섹션 II에는 맨 아래 줄에서 16mm 떨어진 부싱에 한 지점이 표시됩니다. 이 점은 프로필의 왼쪽 모서리에 연결됩니다. 그런 다음 이 평평한 면을 가공하여 끌, 대패질 또는 단순히 날카로운 칼로 여분의 재료를 제거하여 날개 프로파일이 그림 4과 같은 단면도를 얻도록 합니다. XNUMX개의 두꺼운 선(남아 있는 손상되지 않은 목재는 음영 처리됨).

두 개의 메인 I과 II 사이의 모든 중간 프로파일은 눈금자를 사용하여 프로파일의 앞쪽 두꺼운 가장자리에 날개를 따라 적용한 다음 뒤쪽 얇은 가장자리와 서로 같은 거리에 있는 개별 지점에 적용합니다. 같은 점을 연결하는 눈금자는 완성 된 날개의 전체 가장자리가 표면에 닿아 야합니다.

날개의 볼록한 면의 리딩 엣지도 가공됩니다. 라운딩은 "눈으로" 수행되며 프로파일 길이의 약 1/4로 조정됩니다(프로파일의 길이는 날개의 너비임).

날개의 표면은 유리 종이나 날카로운 유리 모서리로 깨끗하게 처리해야 합니다. 날개가 부드러울수록 풍력 터빈이 제공하는 힘이 커집니다.

대기 습기의 유해한 영향을 줄이려면 날개를 조심스럽게 칠해야 합니다. 작업 중에 프라이머가 떨어지므로 프라이밍해서는 안됩니다. 날개에 가장 적합한 페인트는 에나멜 및 니트로 바니시입니다. 유성 페인트는 목재의 강도를 감소시키므로 날개를 칠하는 데 사용해서는 안 됩니다. 적어도 두 개의 레이어를 칠할 필요가 있으며 두 번째 레이어는 첫 번째 레이어가 완전히 건조된 후에만 적용됩니다.

작동 중 날개 끝은 높은 원주 속도(최대 200km/h)를 나타내므로 우박, 눈 등에 의해 날개 전면의 페인트가 벗겨질 수 있습니다. 이를 방지하려면 그림과 같이 날개 전면에 못을 박아야 합니다. 1, 예를 들어 전기 배선에 사용되는 절연 튜브에서 얻을 수 있는 가장 얇은 판금에서 절단된 50-60mm 너비의 판. 주석 시트는 고정되지 않기 때문에 못을 박을 수 없습니다. 직경 0,4-0,5mm (노트북과 동일)의 와이어 클립으로 부착하고 드릴 구멍에 삽입하고 끝을 날개 이동 방향으로 구부립니다. 0,5개 또는 30개의 이러한 종이 클립이 서로 동일한 거리에 배치됩니다. 플레이트의 끝은 50mm라도 평면 뒤에서 뒤처지지 않도록 날개쪽으로 구부려 야합니다. 이로 인해 힘이 XNUMX-XNUMX % 감소 할 수 있기 때문입니다.

날개 중앙에 발전기 축에 해당하는 구멍을 뚫어야 합니다. 날개는 스레드 직경이 4mm인 두 개의 볼트로 부품 2(그림 8 및 10)에 부착됩니다. 사각 주석 와셔는 너트 아래에 배치해야 합니다. 와셔의 한쪽 끝은 항목 4로 구부러지고 다른 쪽 끝은 너트로 구부러져 엔진 작동 중에 너트가 저절로 풀리는 것을 방지합니다. 부품 4 및 부품 67(그림 5)의 중간 구멍은 GBT 유형 발전기의 샤프트에 날개를 고정하는 경우에 표시되므로 원추형으로 만들어집니다. 날개가 GAU-4101 발전기의 샤프트에 장착되면 구멍은 샤프트 직경을 따라 원통형을 통해 만들어집니다.

금속 날개. 나무 날개는 금속 날개보다 만들기가 더 쉽지만 원래 모양을 쉽게 잃을 수 있으며 그 결과 풍력 터빈이 필요한 속도와 힘을 생산하지 못할 수 있습니다. 금속 날개는 이러한 단점이 없습니다(그림 5).

수제 풍력 터빈. 풍력 터빈 날개
그림 5. 금속 날개.

금속 날개의 몸체는 2,0-2,5mm 두께의 연강판으로 만들어졌습니다. 두께가 1,3 ~ 1,5mm 인 강판을 사용할 수도 있지만 두께 15mm, 길이 20-1,5mm의 강판 (날개 너비를 따라)을 100-150 리벳으로 리벳하여 날개의 넓은 부분을 강화해야합니다.

금속 날개의 넓은 부분의 길이는 650mm이고 II 구간의 너비는 70mm, II-II 구간의 너비는 90mm입니다. 구부러진 후 날개는 그림에 표시된 모양과 치수를 얻습니다. 두 섹션의 경우 5개입니다. 섹션 II는 외부 가장자리에서 35mm 떨어진 곳에 있으며 섹션 II-II는 날개의 내부 가장자리를 따라 만들어집니다. 날개 프로필의 필요한 모양은 나무 망치로 타격하여 템플릿에 놓인 블랭크에 제공됩니다. 동시에 공작물의 프로파일은 섹션 II 및 II-II를 따라 주기적으로 확인되고 중간 위치는 나무 날개에 표시된 것처럼 눈금자로 확인됩니다.

템플릿은 목재 (합판) 또는 강판으로 만들어지며 서로 615mm 떨어진 나무 판에 고정됩니다. 날개가 두 템플릿에 동시에 인접하지 않으면 (각 템플릿에 개별적으로 만족스럽게 적합하더라도) 약간 꼬여 끝이 바이스 또는 나무 레버에 고정됩니다.

완성된 날개는 부품 66의 섹션에 삽입되고 5-6mm 두께의 66개의 리벳으로 리벳이 고정됩니다. 항목 50은 컷 없이도 만들 수 있습니다. 그런 다음 그 끝은 단조에서 60-2,0mm 길이로 단조되어 점차 2,5-66mm 두께로 얇아집니다. 이 경우 항목 50은 날개의 오목한 면에 리벳으로 고정됩니다. 날개를 조립할 때 먼저 잠금 너트를 조이고 50x67mm 크기의 사각 와셔를 끼운 다음 날개를 허브에 삽입하고 원하는 한계까지 감싸고 적절한 각도로 설정하고 잠금 너트로 고정합니다.

예를 들어 필요한 두께의 강판이 없거나 속도 컨트롤러를 사용하려는 경우 나무로 날개를 만들고(나무 날개의 크기이지만 길이는 650mm) 직경 6mm의 리벳 또는 볼트 66개, 4개를 부품 67에 부착하는 것이 더 유리합니다. . 이러한 날개의 허브(항목 XNUMX 또는 XNUMX)는 날개가 회전하는 것을 방지하는 키로 발전기 샤프트에 부착됩니다. 이 부품은 발전기 샤프트에 있는 볼트로 눌러집니다.

균형. 풍력 터빈 날개는 동일한 무게, 동일한 프로파일을 가져야 하며 엄격하게 동일한 평면에서 회전해야 합니다. 무게를 확인하려면 완성 된 날개를 롤러에 놓고 두 개의 수평 보드 또는 벤치에 끝을 놓아야합니다. 날개의 무거운 부분이 가벼운 부분보다 무겁다면 가벼운 부분에 적절한 추를 달아 균형을 맞춰야 합니다. 이를 위해 부품 66(금속 날개)에 필요한 수의 강철 또는 리드 npQBojiOKH를 감을 수 있습니다. 더 가벼운 나무 날개에는 날개 축에서 120-150mm(더 이상) 거리에 나사로 강철 또는 납 와셔를 부착해야 합니다. 적절한 무게의 와셔를 집어 나무 날개를 따라 재배치하면 어느 위치에서나 날개의 균형을 이룰 수 있습니다. 이러한 균형 조정은 바람의 영향을 받지 않도록 실내에서 수행해야 합니다.

또한 양쪽 날개가 정확히 동일한 평면에서 회전하는지 확인해야 합니다. 이를 위해 날개를 발전기 샤프트에 장착하고 날개의 하단에서 날개에 가장 가까운 물체까지의 거리(예: 이 테스트가 수행되는 테이블의 다리)를 측정합니다. 그런 다음 발전기를 건드리지 않고 날개를 조심스럽게 돌리고 다른 날개에서 테이블의 같은 지점까지의 거리를 결정하십시오. 차이가 2mm를 초과하면 왜곡을 제거해야 합니다. 이렇게하려면 그에 따라 강철 날개를 구부려 야하고 나무 날개의 경우 종이 조각이나 가장 얇은 주석을 날개와 해당면의 부분 4 사이에 놓아야합니다. 때로는 볼트를 더 세게 조이거나 부품 14에 인접한 나무 날개 표면 부분을 유리로 아주 약간 긁는 것으로 충분합니다.

이러한 균형 조정 후 날개를 두 번 칠합니다. 두 번째 페인트 코팅은 첫 번째 페인트가 건조된 후에 적용됩니다. 최종 밸런싱은 페인트의 두 번째 레이어가 건조된 후에 수행되며, 때때로 더 가벼운 날개에 브러시로 몇 번 더 스트로크를 적용하는 것으로 충분합니다. 추가 작업 중에 날개가 "치고"머리를 흔드는 것이 발견되면 날개를 제거하고 동일한 평면에서 무게와 회전을 다시 확인해야합니다.

저자: Perli S.B.

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압력 하에서 납의 강도가 어떻게 변하는지 연구하기 위해 연구자들은 리버모어 국립 연구소의 국립 점화 시설에서 레이저로 납 샘플을 분사하여 납 샘플을 신속하게 압축했습니다. 캘리포니아의 로렌스. 샘플의 압력은 지구 핵의 압력과 유사한 약 400기가파스칼에 도달했습니다.

재료의 강도는 주어진 영역에 가해지는 힘인 응력에 대한 반응을 특징으로 합니다. 물질이 변형되기 전에 견딜 수 있는 응력이 클수록 더 강합니다. Lawrence Livermore의 물리학자 Andrew Crigier와 그의 동료들은 고압에서 납의 맥동이 어떻게 커지고 변형되는지 관찰했습니다. 성장은 상대적으로 느렸는데, 이는 금속이 정상적인 조건에서 납보다 250배, 고강도 강철보다 약 10배 더 강함을 나타냅니다.

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