升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型制作

葉片可擺動的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型制作課件中,已對這類模型制作的主要程序與方法做了介紹,在本節(jié)介紹固定葉片的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型制作就簡單多了。

   材料

制作模型主要材料如下:

鋁帶3條,寬20mm,厚3mm,長1000mm,主要用來做風(fēng)輪支架。

鋁帶1條,寬25mm,厚3mm,長1000mm,主要用來做塔架主架。

鋁帶2條,寬12mm,厚2mm,長1000mm,主要用來做塔架支撐架。

桐木片寬100mm,厚12mm,長500mm的2片,或1000mm一片,用來制作葉片,為避免削壞可備用一片。若用輕木片要選密度稍高的,以保證強(qiáng)度。

8mm直徑的鋼軸較硬,普通鋼鋸較難鋸斷,可直接買650mm長的(請賣家裁好)。

長寬各300mm的夾板一塊,厚15mm至20mm,面積可更大些,作底座用。

M3螺絲,長10mm、15mm、20mm、25mm、各一些, M3螺母、平墊圈一批,彈簧墊圈少許。

M4 螺絲,長15mm、25mm、35mm各一些,M4螺母、墊圈一些。

木螺絲備用。

主要網(wǎng)購零件有:

內(nèi)孔8mm鋅合金微型帶座軸承,數(shù)量2個。

臥式光軸支撐座:型號SHF8,內(nèi)孔8MM,材質(zhì)鋁合金,數(shù)量2個。

一模60齒凸臺齒輪:內(nèi)孔徑8mm,數(shù)量1個,做風(fēng)力機(jī)齒輪,次級小齒輪根據(jù)發(fā)電機(jī)軸徑選擇。

圖1上面是2個鋅合金微型帶座軸承,兩側(cè)是2個臥式光軸支撐座,中間是一模60齒凸臺齒輪。

主要網(wǎng)購零件-風(fēng)力機(jī)模型制作

圖1--主要網(wǎng)購零件

   葉片制作

這是一個兩葉升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型,葉片用寬100mm,厚12mm的桐木板制成,選1000mm長的桐木板,或500mm長的桐木板2塊制作。若用輕木板要選密度略高的,低密度的輕木板強(qiáng)度太低。

葉片參考NACA0012翼型制作,尺寸見圖2。

風(fēng)力機(jī)模型葉片尺寸圖

圖2--風(fēng)力機(jī)模型葉片尺寸圖

先用木工刨子或刀把板材削成大致形狀,再用木工銼修整,用粗砂紙打磨,最后用細(xì)砂紙磨光滑,圖3是做好的風(fēng)力機(jī)模型葉片照片,已安裝了葉片彎角件。

圖3--風(fēng)力機(jī)模型葉片

風(fēng)力機(jī)葉片通過葉片彎角件安裝在風(fēng)輪支架上,彎角件尺寸見圖4,為清楚顯示彎角件的開孔尺寸與形狀,右側(cè)的圖放大了一倍。

葉片弦線相對到主軸的連線的角度基本垂直,但具體應(yīng)用中還需微調(diào)角度,所以彎角件上開了一個腰子型孔,方便對葉片的調(diào)整。

風(fēng)力機(jī)模型制作-葉片彎角件尺寸圖

圖4--葉片彎角件尺寸圖

圖5是安裝在葉片上的彎角件照片。

風(fēng)力機(jī)模型制作-葉片彎角件與葉片

圖5--葉片彎角件與葉片

   風(fēng)輪支架

風(fēng)輪支架用寬20mm厚3mm的鋁條制作,一般網(wǎng)購的材料多為1米長,所以支架總長定為900mm,裁剩下的鋁條用來制葉片彎角件。

圖6是風(fēng)輪支架的尺寸圖,圖上方是上支架圖,下方是下支架圖。支架中部鉆8.2mm的孔用來穿8mm的主軸。兩邊的4.2mm孔是固定直軸立架的(具體尺寸根據(jù)直軸立架決定),端頭的兩個3.2mm的孔是連接葉片彎角件的。

風(fēng)力機(jī)模型制作-風(fēng)輪支架尺寸圖

圖6--風(fēng)輪支架尺寸圖

圖7是風(fēng)輪支架的照片。

風(fēng)輪支架的照片

圖7--風(fēng)輪支架的照片

圖8是風(fēng)輪支架端部照片。

風(fēng)輪支架的端部

圖8--風(fēng)輪支架的端部

圖9是把葉片安裝在風(fēng)輪支架端部的照片。

風(fēng)力機(jī)模型制作-在風(fēng)輪支架上安裝葉片

圖9--葉片安裝到風(fēng)輪支架上

圖10是安裝在風(fēng)輪支架上的軸固定件,采用直軸立架,規(guī)格是軸徑8.0mm。

風(fēng)輪支架的軸固定件

圖10--風(fēng)輪支架的軸固定件

   塔架與組裝

塔架可參考葉片可擺動的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型的塔架制作,但這一臺模型的尺寸大了許多,尺寸要加大。主架用寬25mm,厚3mm的鋁條制作,用寬12mm,厚2mm(或大些)的鋁條做斜支撐架。具體尺寸這里不提供了,制作者可根據(jù)自己情況設(shè)計(jì)制作。塔架上穿主軸的孔為9mm,大一些避免與主軸有摩擦。

風(fēng)輪軸采用軸承安裝在塔架上,上下各一個,見圖11。

風(fēng)力機(jī)模型塔架

圖11--風(fēng)力機(jī)模型塔架

把風(fēng)輪架安裝在主軸上,見圖12。

升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型

圖12--固定葉片升力型垂直軸風(fēng)力機(jī)模型

由于塔架底座太小(大了不方便收藏),在實(shí)驗(yàn)時要用重物壓住底座。

對于固定葉片的升力型垂直軸風(fēng)力機(jī),該模型尺寸仍嫌小,需要較大的風(fēng)速,且風(fēng)要平穩(wěn),無湍流時方可正常運(yùn)轉(zhuǎn)。運(yùn)轉(zhuǎn)前要人工啟動轉(zhuǎn)動。

 
 
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