Ветряк-автомат. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Альтернативные источники энергии

 Комментарии к статье

Эта конструкция отличается высокой технологичностью, отсутствием дефицитных материалов и минимальной потребностью в механической обработке деталей. К несомненным достоинствам нужно отнести оригинальное решение автоматической установки лопаток ротора в зависимости от скорости ветра. Двигатель можно использовать в качестве привода генератора или насоса. При скорости ветра до 30 км/ч его мощность составит около 700 Вт.

Лопасти ротора ветряного двигателя делаются из двухмиллиметровой фанеры или жести толщиной 0,5-0,8 мм на деревянном или металлическом каркасе.

Верхняя и нижняя крестовины крепления лопаток ротора изготавливаются из стальной полосы толщиной 5 мм и собираются на сварке. Нижняя крестовина для придания ей большей жесткости усиливается стальными 5-мм подкосами, которые привариваются к ней снизу. Крестовины крепятся на валу двигателя стопорными винтами М8 во втулках крестовин.

Автомат установки лопаток предназначен для обеспечения относительно постоянной скорости вращения ротора вне зависимости от силы ветра. Он состоит из трех частей - крестовины, тяги и пружины.

Принцип действия автомата очень прост. Набегающий поток ветра раскручивает ротор. При небольших значениях скорости ветра пружина автомата, сжимаясь, установит лопатки ротора в положение, обеспечивающее максимальное использование силы ветра (рис. 1 А). По мере нарастания скорости вращения ротора при усилении ветра тяги, выполняющие одновременно функции грузов-балансиров, под действием центробежной силы начинают разворачивать лопатки ротора, меняя угол их установки (рис. 1Б; 1В). Таким образом достигается стабильность вращения ротора.

Рис. 1. Схема работы автомата установки лопаток ротора. Буквами показаны положения ротора: А - при слабом ветре, Б - при умеренном ветре, В - при сильном ветре

При изготовлении автомата установки лопаток ротора главное внимание нужно уделить тщательной балансировке всей конструкции. Жесткость пружины, работающей на растяжение, подбирается опытным путем. В случае необходимости устанавливаются дополнительные грузы на стороны лопаток, обращенные к оси ротора; этим достигается срабатывание автомата установки при увеличении скорости вращения самого ротора.

Рама привода ветряного двигателя изготавливается из стальных уголков 50х50х5. Площадки рамы для установки корпусов подшипников вырезаются из стального листа толщиной 5 мм. Подшипники можно использовать следующих номеров: № 106 или № 206. Корпуса подшипников привариваются на площадки рамы. Причем нижняя площадка делается подвижной - для центровки вала ротора.

Рис 2. Схема действия воздушного потока на лопатки ротора

Рис. 3. Ветряной двигатель в сборе: 1 - верхняя крестовина установки лопаток ротора; 2 - лопатки ротора; 3 - нижняя крестовина лопаток ротора; 4 - тяга-балансир, 5 - крестовина автомата установки лопаток, 6 - пружина, 7 - вал ротора диаметром 30 мм, 8 - основание ветродвигателя, 9 - шкив

Рис. 4. Крепление лопаток ротора: 1 - лопатка, 2 - верхняя крестовина, 3 - нижняя крестовина, 4 - втулки, 5 - гайки с шайбами, 6 - болты с гайками и шайбами

Рис. 5. Тяга-балансир

Рис 6. Крестовина автомата установки лопаток: 1 - планка крестовины, 2 - втулка

Рис. 7. Нижняя крестовина лопаток ротора в сборе: 1 - планки крестовины, 2 - втулка крепления лопаток, 3 - подкосы, 4 - втулка оси

Рис. 8. Верхняя крестовина крепления лопаток ротора в сборе: 1 - планки крестовины, 2 - втулки крепления лопаток, 3 - втулка оси

Рис. 9. Лопатки ротора

Смотрите другие статьи раздела Альтернативные источники энергии.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Превышение границ ядерного синтеза 19.01.2026

Разработка технологий термоядерного синтеза считается одной из самых амбициозных задач современной физики. Создание стабильной плазмы высокой плотности позволяет приблизиться к источнику практически неограниченной и чистой энергии. Китайские ученые сделали значительный шаг в этом направлении, превысив ранее считавшиеся недостижимыми границы плотности плазмы в экспериментальном токамаке EAST. Команда из Института физики Академии наук Китая в Хэфее, работающая над программой Experimental Advanced Superconducting Tokamak (EAST), представила свою разработку "искусственное солнце". Показана плотность плазмы, которая превышает эмпирические пределы, наблюдавшиеся в предыдущих экспериментах. Ядерный синтез возникает, когда два атомных ядра сливаются в одно более тяжелое, выделяя огромные количества энергии. Для этого топливо необходимо разогреть до сверхплотной плазмы с температурой порядка 150 миллионов кельвинов. Главной проблемой является сильное отталкивание одинаково заряженных ядер ...>>

Игровые наушники HyperX 19.01.2026

Современные технологии меняют не только сами игры, но и способы взаимодействия с ними. На выставке были представлены новые игровые наушники, разработанные компаниями HyperX и Neurable, которые отслеживают мозговую активность игрока и помогают улучшать концентрацию и результаты во время игрового процесса. Гарнитура оснащена встроенными датчиками, считывающими сигналы мозга. Эти датчики полностью интегрированы в наушники, поэтому для использования не требуется отдельный шлем или дополнительное оборудование. Внешне устройство выглядит как обычная игровая гарнитура, что делает его привычным и удобным для геймеров. Во время игры система анализирует уровень внимания и усталости, определяя, насколько игрок сосредоточен или переутомлен. Все данные выводятся в режиме реального времени, предоставляя пользователю обратную связь о собственном состоянии. Важно отметить, что наушники не управляют игрой мыслями. Их задача - информировать игрока о концентрации и давать подсказки, которые помо ...>>

Роботизированные кроссовки Sidekick 18.01.2026

Американский стартап Dephy представил инновационные кроссовки Sidekick с электроприводом, которые работают как дополнительная икроножная мышца, помогая пользователю быстрее перемещаться и меньше уставать. Sidekick представляет собой сочетание обуви и мини-экзоскелета, встроенного в область косточки. За счет электропривода кроссовки поддерживают движение стопы и усиливают сокращение икроножных мышц, снижая нагрузку на ноги. Это позволяет ходить дольше и с меньшей усталостью, особенно при длительных прогулках или активной работе на ногах. В отличие от многих носимых устройств, для работы Sidekick не требуется установка приложений или индивидуальная калибровка. Кроссовки автоматически подстраиваются под шаг и особенности движения владельца, обеспечивая комфорт и простоту использования с первого надевания. Комплект включает в себя сам экзоскелет на косточку и пару кроссовок, доступных в белом и черном цвете. Устройство питается от аккумуляторов, что делает его автономным и готовым ...>>

Случайная новость из Архива Гибкие тонкие аккумуляторы на основе фторида никеля 07.05.2014 Джеймс Тур (James Tour) и его коллеги-учёные из Лаборатории Университета Райс разработали гибкий и сверхтонкий аккумулятор, состоящий из нанопористых никель-фторидовых электродов, которые слоями "окутывают" электролит. Представленная ими модель электрохимического конденсатора обладает толщиной, равной всего 0,025 см, однако в дальнейшем может быть легко отмасштабирована в зависимости от цели использования. Для этого будет необходимо или добавление новых слоёв или же увеличение их текущих размеров. Во время тестирования студентами Университета Райс была проверена на практике работа гибкой батареи-пластины. Небольшое по своим размерам устройство успешно справилось с циклом из 10 тыс. зарядов и разрядов, в конечном итоге потеряв 24 % своей заявленной перед испытанием ёмкости. Аккумулятор также прошёл проверку на 1000 циклов изгиба. Конечно, столь тонкие аккумуляторные батареи пытались разработать и ранее, однако их ёмкость на момент появления оставляла желать лучшего, демонстрируя значительно худшие результаты в сравнении с классическими литий-ионными батареями. "Использовавшиеся ранее материалы для создания батарей с большой ёмкостью были весьма хрупкими по своей природе, поэтому нам, как специалистам, оказалось по-настоящему трудно найти подходящую комбинацию элементов для создания именно гибкого аккумулятора с соответствующими всем современным стандартам характеристиками. В распоряжении Лаборатории имелись гибкие системы хранения заряда, выполненные на углеродных нанотрубках, однако нами был выбран именно фторид никеля как более перспективный материал с большим потенциалом. К тому же, если проводить аналогию с привычными литий-ионными батареями, то структура разработанного аккумулятора имеет достаточно простое строение и отвечает требованиям безопасной эксплуатации. Сама же система является как привычным для пользователей мобильных устройств аккумулятором, так одновременно и суперконденсатором. Всё это даёт возможность заряжать и разряжать гибкую тонкоплёночную батарею на основе фторида никеля с достаточно высокой скоростью и при большом токе, затрачивая на это максимально короткий промежуток времени. Но если необходимо использовать батарею в качестве стандартного аккумулятора для мобильной электроники, то система способна заряжаться и разряжаться гораздо медленнее", - рассказал в интервью один из участников проекта. Чтобы создать суперконденсатор, учёные нанесли на специальную подложку слой фторида никеля толщиной 900-нм со специальными 5-нм порами-отверстиями. После подложка была удалена, а применённый в конструкции в виде раствора гидроксида калия в поливиниловом спирту электролит был "зажат" в единую структуру пластинами-электродами с обеих сторон. В результате этого специалисты из Лаборатории сумели избежать появления потенциальных признаков деформации созданной гибкой структуры, а студенты на практике подтвердили предположение о надёжности разработки после завершённого этапа тестирования. Всё описанное выше - это чрезвычайно надёжная, ёмкая система, которая в свою очередь является максимально простой, чтобы создать очень мощные аккумуляторные системы. Некоторые компании уже успели проявить интерес для дальнейшей коммерциализации проекта, приоритетным направлением которого может стать использование подобных нанобатарей в портативной электронике и набирающих популярность носимых гаджетах, вроде умных часов и медицинских браслетов.

Другие интересные новости:

▪ Ложные надписи на дорожных знаках обескуражат дронов

▪ Сейсмограф для сантехника

▪ Интернет будет доступен даже в космосе

▪ Спидометр на кроссовках

▪ 12-рядная картофелесажалка GST PP 12

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Музыканту. Подборка статей

▪ статья Светотехнические советы оператору. Искусство видео

▪ статья Кто прячет голову в песок? Подробный ответ

▪ статья Газодинамика резонансных выхлопных труб. Личный транспорт

▪ статья Как укоротить диполь. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Королевские пары. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026