Kami ay ikalawang taon ng mga mag-aaral ng Engineering ng Disenyo ng Produkto. Ang aming hamon ay ang disenyo at pagtatayo ng isang turbina na kung saan inilagay sa tunnel ng hangin na ibinigay, ay bubuo ng pinakamaraming lakas. Ang turbina ay dinisenyo na may ideya na magturo sa mga mag-aaral sa high school kung paano nakakaapekto ang iba't ibang iba't ibang mga blades sa kahusayan ng isang turbina sa iba't ibang mga bilis ng hangin, kaya ang mga naaalis na blades at duct. Gayunpaman kung ang iyong turbina ay para sa panlabas na paggamit pagkatapos ay ang isang simpleng conical duct ay magiging mas epektibo. Ito ay maaaring mabilis na ginawa gamit ang manipis na sheet plastic at superglue.
* I-UPDATE * Matapos ang ilang matigas na kumpetisyon at banayad na pagsabog, ang aming turbina ay nagmula ika-3 at nanalo sa amin ang ilan sa pinakamagaling na bubbly ng Tesco. Tiyakin ko na ang iyong panlabas na singsing ay ganap na pumutok libre, habang ang aming mga bloke ay tumulo kapag umiikot sa pinakamataas na bilis nito!
Mga Kagamitan:
Hakbang 1: Paggawa ng maliit na tubo
Ang maliit na tubo, na nagtutulak ng airflow mula sa exit ng fan sa mga blades ng turbina, ay mahalaga habang pinapalaki nito ang dami ng hangin na dumadaan sa mga blades ng turbina, at pinag-isa ang airflow.
Ito ang pinakasimpleng bahagi upang makagawa, dahil ang mga materyales na kailangan ay ang pinaka basic at ito lamang ang piraso na ginawa nang walang paggamit ng elektronikong kagamitan.
Kung ang iyong turbina ay hindi nangangailangan ng isang maliit na tubo, lumipat sa Hakbang 6.
Kakailanganin mong:
Isang bloke ng foam
Maraming, maraming mga pahayagan
Clingfilm
I-paste ang wallpaper
Masking tape
2 malaking sheet ng MDF (halos 300 x 400 mm)
White paint
Varnish
Mainit na glue GUN
Hakbang 2: Kumuha ng Malaking Block ng Foam
Ito bloke ng bula ay upang bumuo ng isang magkaroon ng amag na kung saan ay namin mamaya papel-mache sa paligid upang lumikha ng isang guwang shell. Ang sukat ng block na ito ay 450x280x280 mm. Gumawa ako ng cuboid na ito sa pamamagitan ng guhit na magkasama 6 piraso ng kapa na may 75 mm na makapal na gamit ang isang hot gun na pangkola.
Ang hugis na aming bubuo sa mga ito ay medyo masalimuot at nahihirapan akong maisalarawan. Kaya natagpuan ko na ang sanding down ng isang malaking hugis ay lubhang mas madaling kaysa sa sinusubukan na bumuo ng ang nakumpletong hugis ng sinusukat piraso, gayunpaman mas maraming oras ubos.
Sa isang dulo ng bloke, markahan ang center at gumuhit ng bilog na 140 mm radius. Sa kabilang dulo ng bloke, markahan ang isang rektanggulo sa parehong lapad ng bloke at 165mm mataas, muli tiyakin na ito ay nakasentro.
Ngayon simulan sanding. Ginamit ko ang isang malaking metal file, gayunpaman mababang grit buhangin ay gagawin ang bilis ng kamay. Habang sanding, kailangan mong panatilihin sa isip na ang gitnang banda ng iyong hugis ay mananatiling halos hindi nagalaw. Pinapayagan nito ang dalawang panig na pagsamahin ang maayos na magkasama, tulad ng nakalarawan.
Habang sanding ang hugis-parihaba na gilid, ito ay ang bula sa itaas at sa ibaba ng hugis na iyong aalisin, samantalang sa pabilog na dulo ito ang magiging lapad ng bloke na mababawasan, at ang anumang sulok ay bilugan.
Sa huling yugto, gumamit ng isang mataas na grit na papel ng buhangin upang makinis ang hugis.
Hakbang 3: Paper Mache
Habang ang aming amag ay ginawa mula sa mga buhaghag na materyal, kailangan nating itakip ito sa kumapit na pelikula upang pigilan ang papel na makabitin mula sa paglalagay nito. Ginamit ko ang tungkol sa kalahati ng isang roll ng kumapit film para sa mga ito.
Kailangan nating lumikha ng makinis na ibabaw hangga't maaari upang tiyakin na ang loob ng aming maliit na tubo ay gumagawa ng kaunting kaguluhan. Ang pinakamadaling paraan ng paggawa nito ay ang paglibot sa paligid na may isang kumapit na pelikula minsan, sumasapawan sa mga gilid, pagkatapos ay i-cut ang pelikula at magsimulang muli nang mas mataas hanggang ang buong hugis (kabilang ang tuktok at ibaba ibabaw) ay sakop. Pinipigilan ng pamamaraan na ito ang mga ripples na lumilitaw sa pelikula kapag sinubukan mo at tinakpan ang hugis sa isang go.
Ngayon para sa masaya bit. Punan ang isang bucket na may 4 na bahagi na mainit na tubig at 1 bahagi na mga granule ng wallpaper (sa pagkakasunud-sunod na iyon, kung hindi man ito napupunta sa bukol). Haluin ito hanggang sa ito ay bumubuo ng isang makapal na i-paste, pagkatapos ay i-dip strip ng pahayagan sa i-paste at ilagay ang mga ito papunta sa duct amag. Takpan ang mga gilid ng hugis, siguraduhin na pumunta ka hanggang sa tuktok at sa ibaba ng mga gilid, ngunit iwanan ang tuktok at ibaba ibabaw natuklasan. Subukan at gawin ang unang layer ng mga piraso tumakbo sa parehong direksyon, at pagkatapos ay sa layer ng dalawang gumawa ng mga ito patayo. Ulitin para sa 8 layers.
Hakbang 4: Tinatanggal ang maliit na tubo
Tulad ng hugis na ito ay mas malawak sa isang dulo at mas mataas sa iba pang, hindi namin magawang pull lamang foam center out. Kailangan naming i-cut ang papel mache sa kalahati at pagkatapos ay ipatong muli ang dalawang halves kapag ang foam ay tinanggal. Gumagana ang isang matalim craft kutsilyo o panyo.
Kapag inalis ang foam na magkaroon ng amag, ang kabibi ay aalisin. Ginagawa nitong mahirap i-pabalik ang magkasama. Ang aming pamamaraan ay medyo eksperimentong. Ginamit namin ang isang kumbinasyon ng PVA kola sahig na suporta, staples at metal weights. Una, takpan ang isang bahagi ng isang piraso ng MDF, halos 100 x 150mm, na may PVA glue. I-reset ang dalawang bahagi ng papel na mache, at pagkatapos ay i-attach ang MDF support sa buong paghiwa. Staple kasama ang buong haba ng cut at pagkatapos ay salansan o bigat ito hanggang sa PVA dries. Ulitin ang kabaligtaran.
Hakbang 5: Final Steps
Ngayon ay mayroon ka ng isang nakumpletong maliit na tubo para sa iyong tunel ng hangin, ngunit pa rin ito ay marupok. Upang gawing mas mahigpit ang hugis, mainit na kola na gawa sa kahoy (o katulad) ay sumusuporta sa paligid ng dalawang bukas na dulo. Upang mahanap ang mga sukat ng ring ng suporta, nagpatakbo ako ng isang panukalang tape sa paligid ng circumference at kinakalkula ang lapad. Tape at / o saliksikin ang papel na mache sa kahoy upang matiyak na magkasya ang isang masikip.
Susunod, magsuot ng interior at exterior na may 2 coats ng barnisan. Hindi lamang nito pinoprotektahan ang papel na mache mula sa kahalumigmigan at nagpapabuti sa pagiging matigas nito, ngunit binabawasan din ang kaguluhan kapag ginagamit ang maliit na tubo.
Panghuli: aesthetics. Napagpasyahan naming ipinta ang aming maliit na tubo ng isang makintab na puti upang panatilihing sa aming tema.
Hakbang 6: Blade Design
Mayroon kaming access sa isang Rapid Prototype machine (o "3D printer"), kaya nagbigay ito sa amin ng pagkakataon na i-optimize ang aming disenyo ng talim upang makamit ang mas maraming lakas hangga't maaari.
Ang elevator-based wind turbines ay sa ngayon ang pinaka-mahusay na uri, kaya nagpasya kaming gamitin ang isang aerofoil (pakpak) hugis na ginagamit sa turbines hangin na, ang imaginatively pinangalanan FX-83-W-108. Tingnan ang http://worldofkrauss.com/foils/52
Ang aerofoil na ito ay pinili dahil mayroon itong magandang Lift / Drag ratio ng 68.785. Nangangahulugan ito na para sa bawat pwersa na lumilikha nito sa drag, lumilikha ito ng 68.785 beses na higit na puwersa sa pag-angat. Ang aerofoil ay mayroon ding isang malawak na hanay ng mga anggulo ng pag-atake kung saan ito gumagana, mula -5 hanggang 8 degrees. Talaga ito ay nagbibigay lamang sa amin ng isang maliit na margin para sa error kapag ginawa namin ang mga blades.
Ang unang hakbang sa pag-optimize ng disenyo ng talim ay talagang upang makalkula kung magkano ang kapangyarihan na nasa hangin. Dahil ang aming proyekto ay kasangkot ang isang tunel ng hangin, nagkaroon kami ng higit pa o mas mababa pare-pareho ang bilis ng hangin. Ang formula ay:
Wind Power = 0.5 * (density ng hangin) * (lugar) * (bilis ng hangin) ^ 3
Nagbibigay ito ng kapangyarihan sa Watts - tiyakin na ginagamit mo ang mga yunit ng S.I (hal. Metro, kilo, segundo, atbp.)
-Ang density ng hangin sa antas ng dagat sa 20 degrees C ay tungkol sa 1.204 kgm -3
-Ang lugar ay tumutukoy sa lugar na sasakop ng turbina. Para sa aming disenyo, ito ay ang lugar ng dulo ng aming maliit na tubo, ibig sabihin, pi * 0.14 * 0.14 = 0.0616 square meters.
-Ang bilis ng hangin ay ang bilis ng hangin sa pamamagitan ng lugar na sasakop ng turbina. Tulad ng makikita mo, ang isang maliit na pagtaas sa bilis ng hangin ay gumagawa ng malaking pagtaas sa kapangyarihan.
Mayroon kaming isang bilis ng hangin na mga 11 metro bawat segundo at isang lugar na 0.0616 metro kuwadrado, kaya nagbigay ito sa amin ng kapangyarihan sa hangin bilang mga 50 Watts.
Dahil sa isang bagay na tinatawag na "Betz Limit," ang pinakamataas na posibleng kapangyarihan na maaaring makuha mula sa hangin ng isang turbina ay 59.3% ng kapangyarihan ng hangin na ito. Hindi ako papasok sa mga dahilan dito, ngunit maaari mo itong tingnan kung talagang interesado ka …
Kaya ngayon nakuha namin ang aming maximum na posibleng output ng kapangyarihan bilang 59.3% ng 50 Watts, na nagbibigay sa mga 29 Watts.
Ipinagpapalagay ng numerong ito na ang turbina ay 100% na mahusay, na imposible. Ang mga malalaking puting turbina na nakikita mo sa buong lugar ng mga araw na ito ay namamahala tungkol sa 75-85% na kahusayan, na lubos na kahanga-hanga. Kami ay hindi na mabuti, kaya 50% kahusayan tunog makatwirang. Nagbibigay ito sa amin ng teoretikal na output ng kapangyarihan mula sa aming turbina bilang tungkol sa 14 Watts.
Ang susunod na bit ay ang ilang higit pang mga matematika sa kasamaang palad - ngunit ito ang huling bit!
Ang kailangan naming gawin ngayon ay mag-ehersisyo kung gaano kalaki ang mga blades na kailangan upang makamit ang aming kinakalkula na output ng kuryente. Depende din ito sa bilis na nais nating iikot ang turbina.
Ang aerofoil na aming pinili ay pinakamahusay na gumagana sa isang airspeed na mga 22-30 metro bawat segundo (50-70 mph), kaya kailangan nating tiyakin na ang turbina ay magsulid ng sapat na mabilis upang pahintulutan ito.
Upang paganahin ang bilis ng talim sa isang tiyak na punto, ginagamit namin ang:
U = ω * r
- U ang bilis ng talim
- ω ang bilis ng pag-ikot sa radians bawat segundo
- r ay ang radius sa metro.
Pinili namin ang isang paikot na bilis ng 1500 rpm. Upang i-convert ito sa radians sa bawat segundo, multiply sa pamamagitan ng 2 * pi, at pagkatapos ay hatiin sa pamamagitan ng 60;
(1500 * 2 * pi) / 60 = 157 radians bawat segundo
Ang mga tip ng talim ay magkakaroon ng radius ng 140mm mula sa kanilang sentro ng pag-ikot (dahil sa laki ng maliit na tubo), kaya ang bilis ng tip ay magiging:
U = ω * r = 157 * 0.14 = 22 metro bawat segundo
Kaya ito ay kung gaano kabilis ang talim ay gumagalaw sa pamamagitan ng hangin patayo sa hangin. Upang mahanap ang kabuuang airspeed na naranasan ng talim sa dulo, ginagamit namin ang Pythagoras:
Kabuuang bilis = √ ((U ^ 2) + V ^ 2)
U ay ang bilis ng tip, sinusukat mas maaga bilang 22 metro bawat segundo
V ay ang bilis ng hangin, kinakalkula bago bilang 11 metro bawat segundo
Kaya nakakuha kami ng isang kabuuang airspeed na 24.6 metro bawat segundo sa talim tip, na kung saan ay mabuti sa gitna ng hanay ng mga pinakamainam na bilis para sa aming aerofoil.
OK, sa tabi ng malaking equation upang makuha ang aming lugar ng talim:
Blade area = Power / 0.5 * ρ * √ (U ^ 2 + V ^ 2) * (Cl UV-CdU ^ 2)
-Power ay ang wind turbine power na kinakalkula namin bago, 14 Watts
- ρ ang densidad ng hangin, muli ang tungkol sa 1.204 kg bawat cubic meter
-V ay ang bilis ng hangin sa metro bawat segundo - sa kasong ito ay 11m / s
-U ay ang tip bilis ng blades sa metro sa bawat segundo - sa kasong ito 22m / s
-Cl ay ang koepisyent ng pag-angat para sa aming aerofoil, na matatagpuan sa data sheet. Ang aming aerofoil ay may koepisyent ng lift na 1.138
-Cd ay ang koepisyent ng drag, na 0.01654
Kaya mula sa equation, nakuha namin ang pinakamabuting kalagayan na lugar ng talim para sa bilis ng turbina at output ng kuryente na 0.003536 square meters.
Kami ay nagpasya na magkaroon ng dalawang blades (anumang higit pa at sila ay masyadong maliit at babasagin) kaya ito ay nagbigay sa amin ng bawat talim lugar bilang 0.001768 square meters. Ang paggamit ng lapad ng talim ng 2.5cm ay nagbibigay ng haba ng talim na mga 7cm.
Kaya ngayon ay mayroon tayong output ng teoretikal na kapangyarihan, ang bilis ng pag-ikot ng turbina, ang bilang ng mga blades na kailangan natin, at ang mga sukat na kailangan ng mga blades. Kami ay halos handa na upang gawin ang isang modelo ng CAD ng blades ngayon - mayroong isang maliit na maliit bit higit pa maths unang …
Ang huling bagay na kailangan nating gawin ay ang anggulo ng mga blades sa iba't ibang mga punto kasama ang radius ng talim. Ito ay para sa ilang mga kadahilanan - una, ang aerofoil pinakamahusay na gumagana sa isang "anggulo ng atake" ng 5 degree. Ito ay nangangahulugan na ang mga blades ay pinakamahusay na gagana kung sila ay itinulas ng 5 degrees sa direksyon ng daloy ng hangin. Ang pangalawang dahilan ay ang mga blades ay makararanas ng airflow sa iba't ibang mga anggulo sa kahabaan ng radius ng talim, habang ang talim ay lumilipat nang mas mabilis sa pamamagitan ng hangin sa tip nito kaysa sa root.
Upang kalkulahin ang anggulo na "α" na ang mga blades ay kailangang maging hangin mula sa kanilang direksyon ng paglalakbay, ginagamit namin ang:
α = 95 - tan ^ (- 1) (U / V)
-U ay ang bilis ng talim sa isang tiyak na radius (U = ω * r)
-V ay ang bilis ng hangin, laging 11m / s sa kasong ito
Dahil ang aming mga blades ay 7cm ang haba, at may pinakamataas na radius ng 14cm, ang ugat ng talim ay magiging 7cm mula sa gitna ng pag-ikot. Kaya mula sa root sa tip, ang mga anggulo ay:
Radius (m) V (m / s) U (m / s) α (degrees)
0.07 11 10.99 50.0
0.08 11 12.56 46.2
0.09 11 14.13 42.9
0.10 11 15.70 40.0
0.11 11 17.27 37.5
0.12 11 18.84 35.3
0.13 11 20.41 33.3
0.14 11 21.98 31.6
OK, ang mga matematika sa wakas ay tapos na, at ngayon maaari naming magpatuloy sa susunod na hakbang - pagmomodelo ng talim sa CAD software.
Maaari mong gamitin ang mga coordinate ng aerofoil mula sa website, i-save ang mga ito bilang isang. Txt file, at pagkatapos ay i-import ang mga ito sa Solidworks upang bigyan ang aerofoil hugis. Sa sandaling mai-save ang mga coordinate bilang isang .txt na file, pumunta upang ipasok ang> curve> curve sa pamamagitan ng mga xyz point sa Solidworks, at ipasok ang iyong aerofoil file sa isa sa mga pangunahing eroplano. Pagkatapos ay piliin ang eroplano na ito, mag-click sa sketch ng aerofoil, at piliin ang "convert entidad." Pagkatapos ay maaari itong i-scale at i-rotate sa isang anggulo gamit ang tool na "move entities".
Pagkatapos, pumunta sa insert> reference geometry> insert eroplano, at magsingit ng 7 na eroplano, bawat isa sa layo na 10mm mula sa bawat isa. Piliin ang bawat eroplano sa pagliko, mag-click sa hugis ng aerofoil, at piliin ang "convert entidad." Ipapakita nito ang aerofoil sa bawat eroplano. Tulad ng dati, ito ay maaaring ma-scale (ginamit namin ang isang sukat ng 2.5, upang gawin ang talim 2.5cm mula sa humahantong sa trailing gilid) at maaari mo ring paikutin ang talim sa mga anggulo kinakalkula bago.
Pagkatapos ay piliin ang "lofted boss / base," at piliin ang lahat ng mga profile ng angled aerofoil. Bibigyan ka nito ng pangunahing bahagi ng talim!
Ang lahat ng natitiraang gawin ngayon ay gumawa ng isang "key" upang pahintulutan ang talim na mag-slot sa hub, at isang piraso din sa dulo upang makapasok sa panlabas na singsing. Ang mga ito ay maaaring gawin sa pamamagitan ng pag-sketch sa angkop na mga eroplano, at gamit ang "extrude" na tool upang gawin itong 3D.
Ang talim ay handa na ngayon para sa Rapid Prototyping!
Hakbang 7: Blade Casting
Matapos ang tuldok ay mabilis na prototyped, maaari itong palayasin upang gumawa ng magkatulad na mga kopya.
Una sa lahat, ang talim ay dapat ma-smoothed at makintab. Karamihan sa mabilis na mga prototype machine ay naka-print na may katumpakan ng tungkol sa 0.25mm, kaya ang talim ay lalabas medyo magaspang.
Una, isawsaw ang talim sa Methyl Ethyl Ketone (MEK). Makakatulong ito upang magaan ang ilan sa mga imperpeksyon. Pagkatapos, mag-apply ng isang manipis na amerikana ng U-POL, o iba pang katugmang tagapuno, upang punan ang pagkamagaspang, at ayusin ang anumang mga tulis-tulis na gilid. Pagkatapos matuyo ang tagapuno, buhangin ang talim MAAARING MABUTI. Tandaan na ang mga sukat at kinis ng bahagi ng aerofoil ay walang pasubali upang magtrabaho nang tama. Ang bahagyang ripples, o mga pagbabago sa hugis ng aerofoil ay lubhang magbabago sa aerodynamic performance nito.
Ulitin ang pagpuno at sanding proseso hanggang ang talim ay ganap na makinis, na walang malalim na gasgas. Ang talim ay maaari na ngayong maipakita upang ipakita ang anumang karagdagang imperfections, at ang sanding / pagpuno na paulit-ulit hanggang ang talim ay makinis at makintab.
Ang talim ay handa na ngayon para sa paghahagis.
Upang gumawa ng amag, kailangan mong hanapin (o gumawa) ng isang maliit na kahon, mga isang sentimetro o dalawang mas malaki kaysa sa talim sa bawat direksyon.
Pahiran ng isang maliit na piraso ng plastic ang lahat ng kasama ang nangungunang gilid gilid ng talim. Ang nangungunang gilid ay ang makapal na gilid ng seksyon ng aerofoil. Pagkatapos ay idikit ang piraso ng plastic na ito sa ilalim ng iyong kahon.
Pagkatapos ay ihalo ang ilang likido sa paghubog ng likido gaya ng mga tagubilin sa bote, at punuin ang kahon.
Kapag ang silikon ay tuyo, ang kahon ay maaaring sira-sira, at ang talim ay maingat na maalis mula sa hulma.
Ngayon ay maaari mong ihalo ang dagta upang simulan ang paggawa ng mga kopya ng talim. Ang mga proporsyon ay karaniwang tungkol sa 1: 1 dagta upang hardner. Hindi nagtatagal ang haba upang itakda, kaya dapat itong ibuhos sa agos agad. Siguraduhing igulong mo ang hulma sa paligid upang matiyak na ang dagta ay umabot sa bawat bahagi ng hulma.
Matapos ang tungkol sa 15-20 minuto, ang iyong unang talim ay dapat na handa na. Huwag kang matukso upang maalis ang talim ng masyadong maaga - maaaring mukhang ito ay sapat na, ngunit ang talim ay malambot pa rin, at lilitaw nang bahagya, na sumisira sa lahat ng mga anggulo na napakasaya kang nagtatrabaho!
Ulitin ang prosesong ito para sa maraming blades hangga't gusto mo. Ginawa namin ang 10, upang siguraduhin na marami kaming natitira.
Pagkatapos ito ay ang parehong proseso tulad ng dati - pagpuno at sanding. Ginamit namin ang "green stuff" pagmomolde tagapuno upang pakinisin ang maliit na mga bula at mga imperfections na nilikha sa magkaroon ng amag, at makintab na may pinong grado ng buhangin papel. Ang mga blades ay maaaring pagkatapos ay spray na ipininta sa anumang kulay, hangga't ito ay gloss, upang mabawasan ang alitan sa hangin.
Ang mga blades ay (sa wakas!) Ay tapos na.
Hakbang 8: Hub
Ang aming hub ay idinisenyo upang maging CNC milled mula sa Perspex.
Ang unang hakbang ay ang sketch ng isang bilog ng tamang diameter. Sa aming kaso, ito ay 140mm. Pagkatapos ay i-sketch ang isang maliit na bilog sa gitna bilang isang butas sa gitna.
Pagkatapos ay i-sketch ang parehong "key" na hugis mula sa ibaba ng talim, at gamitin ito upang lumikha ng isang circular sketch pattern. Kailangan lang namin ng dalawang blades, ngunit lumikha kami ng 8 identical sketches upang payagan ang pagbabago sa iba't ibang blades kung nais.
Susunod, palabasin ang bilog, at i-cut ang mga key sa tamang lalim upang tumugma sa mga blades. Sa atin ito ay 16mm. Siguraduhin na ang sentro ng butas napupunta sa lahat ng mga paraan sa pamamagitan ng.
Pagkatapos ay makahanap ng isang angkop na laki ng piraso ng Perspex para sa CNC machining. Dapat itong maging sapat na makapal upang payagan ang isang maliit na higit pa kaysa sa lalim ng mga puwang, kaya anumang bagay mula sa tungkol sa 20-30mm makapal ay perpekto.
Kapag ang hub ay machined, kakailanganin mong mag-drill out sa center hole at tapikin (thread) ito. Ang aming turbine ay magsulid ng counter clockwise kapag tiningnan mula sa harap, kaya ang thread ay kailangang isang kaliwang kamay thread upang matiyak na ito tightens mismo sa baras, sa halip na unscrewing mismo! Ang laki ng butas at tread depende sa laki ng baras na ginagamit mo, ngunit ginamit namin ang isang M10.
Hakbang 9: Cowl
Ang cowl ay mahalaga, habang pinapatnubayan nito ang airflow nang maayos sa mga blades.
Upang gumawa ng aming cowl, una namin laminated magkasama layers ng MDF na 160x160mm, upang gumawa ng isang stack tungkol sa 250mm sa taas. Ang PVA glue ay pinakamahusay na gumagana para sa pagpindot sa lahat ng sama-sama, ngunit kakailanganin mong iwanan ito clamped magdamag sa tuyo.
Susunod, bilisan ang MDF sanwits sa isang kahoy na pag-makina upang makagawa ng hugis ng baka. Ang lapad sa ibaba ay kritikal, kaya gamitin ang callipers madalas upang tiyakin na hindi mo magparinig malayo masyadong marami.
Sa sandaling mayroon ka ng tamang hugis, gamitin ang papel na buhangin sa lathe upang makinis ang anumang pagkamagaspang sa cowl.
Pagkatapos ay magdagdag ng isang maliit na block ng kahoy o MDF, tungkol sa 2-4cm makapal, sa sa base ng hugis ng baka. Ang block na ito ay dapat na mas mababa na ang kabuuang lapad ng base. Ito ay magbabangon ng cowl para sa susunod na yugto - pagbubuo ng vacuum.
Dust sa ibabaw ng MDF cowl na may talcum powder. Ito ay maiiwasan ang acrylic sticking sa vacuum forming. Maaari mong gamitin ang anumang kulay ng 1-2mm makapal acrylic para sa vacuum bumubuo, ngunit ginamit namin malinaw upang maaari naming makita ang konstruksiyon ng turbina sa sandaling ito ay binuo.
Susunod, bumubuo ang vacuum ng acrylic sa ibabaw ng hugis ng MDF. Sa sandaling ito ay cooled, gumamit ng isang panistis o matalim kutsilyo upang maingat na pumantay sa ibaba. Dapat kang iwanang may gandang, malinis na baka.
Ang susunod na yugto ay upang gawin ang insert na ilakip ang acrylic cowl sa iyong turbina.
Una, gumuhit ng isang bilog ang parehong diameter bilang ang batayan ng iyong cowl (140mm). Gumuhit ng isa pang bilog sa gitna ng ito na parehong lapad ng turbine shaft, sa aming kaso 10mm. Ito ang magiging base kapag ang laser cut mula sa 2mm na malinaw na acrylic. Kola ng isang M10 nut sa sentro ng piraso na ito, siguraduhin na ang butas sa nut ay nakasentro sa butas sa acrylic.
Pagkatapos, laser cut ang isa pang bilog ng isang mas maliit na diameter (tungkol sa 40mm), muli na may isang 10mm butas sa gitna.
I-thread ang malaking bilog patungo sa baras ng turbina, na sinusundan ng isang M10 nut, ang maliit na bilog, at isa pang nut. Kakailanganin mo na ayusin ang taas ng maliit na bilog sa pamamagitan ng pag-ilid ng dalawang nuts pataas at pababa. Kailangan mong makuha ang dalawang mga lupon sa tamang distansya upang ang parehong hawakan ang loob ng cowl kapag ito ay inilagay sa ibabaw ng tuktok ng katawan ng poste. Pagkatapos ay sukatin ang distansya sa pagitan ng mga lupon, at i-cut ang isang piraso ng malinaw na plastik na tubo sa haba na iyon, siguraduhing sapat na ito upang magkasya sa nut ang malaking bilog.
Ngayon mag-drill apat na napakaliit na butas sa panig ng malaking bilog, at mag-drill butas upang tumugma sa vacuum nabuo cowl. Ang cowl ay maaaring naka-attach sa mga lupon na may mga pin at kola.
Hakbang 10: Panlabas na Ring
Ang panlabas na singsing ay pumapalibot sa mga blades. Ito ay isa pang mahalagang bahagi, dahil ito ay nakakatulong upang itigil ang pagbaluktot ng blades, at binabawasan din ang "tip vortices," isang pangunahing pinagkukunan ng drag. (Pansinin na maraming mga mataas na pagganap ng sasakyang panghimpapawid mayroon winglets upang mabawasan ito.)
Ang singsing, tulad ng hub at mga blades, ay maaaring ma-model sa isang CAD na programa tulad ng Solidworks. Ang CNC machine na mayroon kaming access sa ay masyadong maliit upang makina ang singsing, kaya ginawa ito gamit ang isang laser cutter, mula sa 4mm malinaw na acrylic.
Iguhit ang singsing sa iyong CAD software, paggawa ng mga puwang upang tumugma sa dulo ng mga blades. Gumamit ng isang circular sketch pattern katulad ng hub upang makuha ang lahat ng mga puwang na magkapareho, at sa mga tamang lugar. Ang top-down view ng singsing ay maaaring pagkatapos ay "naka-print" gamit ang isang laser cutter.
Maaari mo ring i-cut ang ilang mga singsing na may parehong mga inner at outer circle diameters tulad ng dati, ngunit walang mga puwang, upang makagawa ng nakapaloob na singsing.
Ang huling bagay na gagawin ay magtipun-tipon ang lahat ng mga bahagi para sa mabilis na prototyping, CNC machining at laser cutting sa iyong CAD software, para lamang tiyakin na ang lahat magkasya magkasama bago mo ito gawin!
Hakbang 11: Ang Frame
Ito ang frame na hahawak ang lahat nang sama-sama.
Pinili naming gamitin ang perspex para sa pagiging matigas nito, gayundin ang transparency nito ay nagbibigay sa gumagamit ng malinaw na paningin kung paano nakakonekta ang bawat bahagi.
Upang likhain ang mga bahagi na ito, isang serye ng mga guhit na CAD ay nabuo, na nagpapatuloy sa isang CNC machine para sa pagmamanupaktura.
Ang mga solidworks file ay kumpleto sa mga dimensyon.
Bago ang materyal ay machined ang pangunahing hugis ng bawat bahagi ay dapat i-cut sa haba, lapad at taas, handa na para sa CNC machine.
Kapag tapos na ito ay oras na upang mag-drill at thread ang mga butas upang ikabit sa frame.
Ang pinakamahusay na paraan upang matukoy ang katumpakan ay magsimula sa pamamagitan ng pag-clamping ang buong frame.
Kapag ito ay tapos na maaari mong simulan sa pamamagitan ng pagbabarena ang 8 butas mula sa mga haligi sa mga suporta.
Ang paraan ko nakamit na ito ay upang ilagay ang isang 5mm drill piraso (ang laki ng butas) sa drill. I-line up ang butas gamit ang drill piece, i-clamp ang yunit sa drill drill. Pagkatapos ay sa sandaling ang drill hole ay perpektong nakahanay, baguhin ang drill piraso sa 4mm (1mm mas maliit na handa para sa 5mm thread) at mag-drill 20mm sa materyal.
Ulitin ang prosesong ito para sa 4 butas mula sa base papunta sa mga haligi. Kung saan ka magsimula sa isang 8mm, pagkatapos ay ilipat pababa sa isang 7mm piraso.
Kapag tapos na ito maaari mong simulan ang threading ang mga butas. Kakailanganin mo ng isang m6 & m8 tap.
Ilagay ang suporta sa isang vice, i-spray ang mga butas na may coolant at i-tap ang m6.
Ulitin ang mga haligi gamit ang m8 tap.
Ngayon makahanap ng walong 6mm bolts at apat na 8mm bolts upang mag-fasten pagkatapos ay magkasama.
Finalist sa
Gawin Ito Real Hamon
