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ENCYCLOPÉDIE DE LA RADIOÉLECTRONIQUE ET DU GÉNIE ÉLECTRIQUE Éolienne faite maison. Ailes d'éoliennes. Encyclopédie de la radioélectronique et de l'électrotechnique
Encyclopédie de l'électronique radio et de l'électrotechnique / Sources d'énergie alternatives Tous les articles du projet Centrale éolienne auto-fabriquée :
En fonction de la disponibilité locale d'un matériau particulier et des capacités de production, les ailes des éoliennes peuvent être constituées de bois, de métal ou d'une combinaison de bois et de métal. Le bois est pris sec, sans pourriture. ailes en bois. Les ailes d’une éolienne ne doivent pas changer de forme avec le temps. Pour respecter cette condition, des mesures particulières doivent être prises lors de la fabrication des ailes en bois. Le meilleur moyen est de réaliser l'ébauche des ailes à partir de trois planches d'une épaisseur maximale de 8 mm, d'une longueur de 1 650 mm et d'une largeur de 150 mm. Les planches sont soigneusement rabotées et collées avec de la colle à la caséine. La colle de caséine est fabriquée en mélangeant du fromage cottage séché (du lait séparé) avec de l'ammoniaque à une crème sure épaisse et en y ajoutant 10 % en volume de verre liquide silicaté (colle de bureau). Sans un tel additif, la colle de caséine sera trop sensible à l'humidité. La colle de caséine doit être utilisée au plus tard une heure après dilution. Les deux faces de chacune des planches à coller sont rapidement enduites de colle de caséine (à l'aide d'un pinceau), les trois planches sont superposées et comprimées avec des pinces, un étau ou des cales de menuisier. Sous la presse, les planches collées doivent sécher, ce qui prend au moins une journée. Après cela, l'ébauche d'aile est traitée selon le profil (indiqué ci-dessous). Les ailes peuvent également être fabriquées à partir d'une seule planche solide (il faut juste garder à l'esprit que les ailes fabriquées à partir d'une planche solide peuvent se déformer si le bois de la pièce n'est pas lisse et bien séché). Pour ce faire, prenez un bloc de bois lisse et non torsadé, sans pourriture ni nœuds, et fendez-le le long de la bûche (de la même manière que vous fendez des planches de bardeaux pour un toit), obtenant ainsi des planches triangulaires étroites (Fig. 4, a). Parmi ces planches, on choisit celle qui est la plus régulière, dans laquelle on peut découper une planche de 1 650 mm de long et 120 mm de large avec une épaisseur de 20 mm en son milieu. Si l'épaisseur du tablier est inférieure à 300 mm, une planche doit être découpée dans sa partie centrale (Fig. 4,6). Lors du choix d'une planche, vous devez vous assurer que le bois est à grain fin et que les nœuds n'ont pas un diamètre supérieur à 6 mm. Marquez ensuite le profil des ailes, qui sur la Fig. 4,c sont représentés selon la section II, à une distance de 120 mm du centre de la douille, et selon la section I - pour l'extrémité de l'aile. Il convient de rappeler que les lignes pointillées du dessin sont représentées pour un profil de rotation à droite. Cela signifie que si vous regardez les ailes depuis le vent, elles tourneront dans le même sens que l’aiguille des heures. Cette aile est conçue pour le générateur GAU-4101. Pour le générateur GAU-4684, vous devez réaliser une aile de rotation à gauche, dans laquelle la partie avant épaisse du profilé doit être tournée dans l'autre sens que sur la Fig. 4. Pour traiter correctement l'aile, entre les sections I et II, vous devez d'abord utiliser une règle et un crayon pour tracer des lignes depuis les points principaux du profil d'extrémité jusqu'aux points correspondants du profil intérieur. La règle doit mesurer au moins 800 mm de long et avoir une section carrée ou triangulaire avec un côté d'au moins 20 mm.
Le marquage se fait ainsi. Tout d’abord, posez l’ébauche d’aile avec le côté qui sera tourné vers le vent pendant le fonctionnement. Ensuite, sur la partie arrière (fine), marquez un point à une distance de 6 mm de la ligne du bas au niveau de la section extrême I. Également, sur la section II au niveau de la manche, marquez un point à une distance de 16 mm du bas. doubler. Ces points sont connectés au coin gauche du profil. Ensuite, ce côté plat est traité, en enlevant l'excédent de matière avec un ciseau, un rabot ou simplement un couteau bien aiguisé, de manière à ce que le profil de l'aile prenne l'aspect en coupe transversale représenté sur la Fig. 4 lignes épaisses (le bois intact restant est ombré). Tous les profils intermédiaires entre les deux principaux I et II sont vérifiés à l'aide d'une règle, en l'appliquant le long de l'aile soit sur le bord épais avant du profilé, puis sur le bord fin arrière et sur des points individuels situés à même distance les uns des autres, par exemple, diviser les profils en 4 parties chacune sur la longueur, comme indiqué par les numéros 1, 2, 3, 4, 5 et 6 sur les profils I et II, et relier les mêmes numéros avec des lignes. La règle, reliant des points identiques, doit toucher la surface de l'aile finie avec tout son bord, Le bord d’attaque du côté convexe de l’aile est traité de la même manière. L'arrondi se fait « à l'oeil » et ajusté à environ 1/4 de la longueur du profil (la longueur du profil est la largeur de l'aile). La surface des ailes doit être proprement traitée avec du papier de verre ou un bord de verre tranchant. Plus l’aile est lisse, plus l’éolienne fournit de la puissance. Afin de réduire les effets nocifs de l’humidité atmosphérique, l’aile doit être soigneusement peinte. Il ne doit pas être amorcé, car l'apprêt tomberait pendant le fonctionnement. Les meilleures peintures pour ailes sont les vernis émail et nitro. Les peintures à l’huile réduisent la résistance du bois et ne doivent donc pas être utilisées pour peindre les ailes. Il est nécessaire de peindre en au moins deux couches et la deuxième couche n'est appliquée qu'après séchage complet de la première. L'extrémité de l'aile pendant le fonctionnement développe une vitesse périphérique élevée (jusqu'à 200 km/h), et donc la peinture de la partie avant de l'aile peut être arrachée par la grêle, la neige, etc. cloué à la partie avant de l'aile, comme le montre la fig. 1, une plaque de 50 à 60 mm de large, découpée dans la tôle la plus fine pouvant être obtenue, par exemple, à partir de tubes isolants utilisés pour le câblage électrique. Une plaque en fer blanc ne peut pas être clouée, car elle ne la retiendra pas. Il doit être fixé avec des clips métalliques d'un diamètre de 0,4 à 0,5 mm (le même que dans les cahiers), en les insérant dans les trous percés et en pliant leurs extrémités dans le sens du mouvement de l'aile. Quatre ou cinq de ces trombones sont placés à égale distance les uns des autres. Les extrémités de la plaque doivent être pliées vers l'aile afin qu'elles ne soient pas en retard par rapport à son plan même de 0,5 mm, car de ce fait, sa puissance peut diminuer de 30 à 50 %. Au centre des ailes, vous devez percer un trou correspondant pour l'arbre du générateur. Les ailes sont fixées à la pièce 4 (Fig. 2 et 8) avec deux boulons d'un diamètre de filetage de 10 mm. Des rondelles carrées en étain doivent être placées sous les écrous ; une extrémité de la rondelle est repliée sur la pièce 4, et l'autre sur l'écrou, afin d'éviter l'auto-dévissage des écrous lors du fonctionnement du moteur. Le trou médian sur la pièce 4 et la pièce 67 (Fig. 5) est représenté pour le cas de fixation des ailes à l'arbre d'un générateur de type GBT, et il est donc réalisé sur un cône. Lors du montage des ailes sur l'arbre du générateur GAU-4101, le trou est réalisé à travers un trou cylindrique le long du diamètre de son arbre. ailes en métal. Les ailes en bois sont plus faciles à fabriquer que celles en métal, mais elles peuvent facilement perdre la forme qui leur a été donnée au départ, de sorte que l'éolienne peut ne plus produire la vitesse et la puissance requises. Les ailes métalliques ne présentent pas cet inconvénient (Fig. 5).
Le corps de l'aile métallique est en tôle d'acier doux d'une épaisseur de 2,0 à 2,5 mm. Vous pouvez également utiliser de la tôle d'acier d'une épaisseur de 1,3 à 1,5 mm, mais il faut alors renforcer la partie large de l'aile en y rivetant avec 15-20 rivets une plaque d'acier (le long de la largeur de l'aile) de 1,5 mm d'épaisseur et 100-150 mm de longueur. La longueur de la partie large de l'aile métallique est de 650 mm, la largeur en section II est de 70 mm et en section II-II est de 90 mm. Après pliage, l'aile prend l'aspect et les dimensions montrés sur la Fig. 5, pour deux sections. La section II se trouve à une distance de 35 mm du bord extérieur et la section II-II est réalisée le long du bord intérieur de l'aile. La forme souhaitée du profil d'aile est donnée à la pièce, posée sur des gabarits, à coups de marteau en bois. Dans ce cas, le profil de la pièce est vérifié périodiquement le long des sections II et II-II, et les positions intermédiaires sont vérifiées avec une règle, comme cela a été indiqué pour l'aile en bois. Les gabarits sont en bois (contreplaqué) ou en tôle d'acier et montés sur une planche de bois à une distance de 615 mm les uns des autres. Si l'aile ne s'adapte pas simultanément à deux gabarits (au moins elle s'adapte à chaque gabarit séparément de manière tout à fait satisfaisante), alors elle est quelque peu tordue, serrant ses extrémités dans un étau ou des leviers en bois. Les ailes finies sont insérées dans la section de la pièce 66 et rivetées avec trois rivets de 5 à 6 mm d'épaisseur. La pièce 66 peut être réalisée sans découpe. Ensuite, son extrémité est forgée dans une forge sur une longueur de 50 à 60 mm afin qu'elle s'amincit progressivement jusqu'à une épaisseur de 2,0 à 2,5 mm. Dans ce cas, la pièce 66 est rivetée du côté concave de l'aile. Lors de l'assemblage des ailes, vissez d'abord les contre-écrous et mettez des rondelles carrées de 50x50 mm, puis insérez les ailes dans le moyeu, vissez-les jusqu'à la limite souhaitée, placez-les à l'angle approprié et fixez-les avec un contre-écrou. Pour fixer le contre-écrou, un bord de la rondelle carrée est plié derrière la pièce 67 et l'autre derrière le contre-écrou. Dans certains cas, par exemple s'il n'y a pas de tôle d'acier de l'épaisseur requise ou si l'on souhaite utiliser un variateur de vitesse, il est plus avantageux de réaliser l'aile en bois (de la taille d'une aile en bois, mais de 650 mm de long) et fixez-le avec cinq, six rivets ou boulons d'un diamètre de 6 mm à la pièce 66. Cette option présente une grande facilité de fabrication, car elle permet de réduire les besoins en bois (si le bois est légèrement tordu, il peut être redressé en tournant l'aile à l'angle approprié). Le moyeu de ces ailes (pièce 4 ou 67) est fixé à l'arbre du générateur à l'aide d'une clé qui protège les ailes de la rotation. Ces pièces sont pressées avec un boulon situé sur l'arbre du générateur. Équilibrage. Les ailes d'une éolienne doivent avoir le même poids, les mêmes profils et doivent tourner strictement dans le même plan. Pour vérifier le poids, vous devez placer les ailes finies sur un rouleau, placé avec ses extrémités sur deux planches ou bancs horizontaux. Si la moitié la plus lourde des ailes dépasse la moitié la plus légère, elle doit être équilibrée en attachant un poids correspondant à la moitié la plus légère. Pour ce faire, vous pouvez enrouler le nombre requis de tours d'acier ou amener npQBojiOKH sur la pièce 66 (aile métallique). Sur une aile en bois plus légère, il faut fixer une rondelle en acier ou en plomb avec une vis à une distance de 120-150 mm (pas plus) de l'axe des ailes. En sélectionnant une rondelle de poids approprié et en la déplaçant le long de l'aile en bois, vous pouvez obtenir l'équilibre des ailes dans n'importe quelle position. Cet équilibrage doit être effectué à l'intérieur pour éviter l'influence du vent. Il faut également vérifier si les deux ailes tournent strictement dans le même plan. Pour ce faire, les ailes sont montées sur l'arbre du générateur et la distance entre l'extrémité abaissée de l'aile et tout objet le plus proche, par exemple les pieds de la table sur laquelle ce test est effectué, est mesurée. Ensuite, sans toucher le générateur, ils tournent soigneusement les ailes et déterminent la distance jusqu'au même point de la table depuis l'autre aile. Si la différence dépasse 2 mm, la distorsion doit être éliminée. Pour ce faire, l'aile en acier doit être pliée en conséquence, et avec les ailes en bois, un morceau de papier ou la boîte la plus fine doit être placé entre l'aile et la partie 4 du côté correspondant. Parfois, il suffit de serrer davantage le boulon ou de gratter très légèrement la partie de la surface de l'aile en bois adjacente à la pièce 14 avec du verre. Après un tel équilibrage, les ailes sont peintes deux fois. La deuxième couche de peinture est appliquée après séchage de la première. L'équilibrage final est effectué après séchage de la deuxième couche de peinture, pour laquelle il suffit parfois d'appliquer quelques coups de pinceau supplémentaires sur une aile plus claire. Si, au cours d'une opération ultérieure, il s'avère que les ailes « battent » et secouent la tête, elles doivent alors être retirées et vérifiées à nouveau pour leur poids et leur rotation dans le même plan. Auteur : Perli S.B.
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