Этот проект – очень простая ветровая турбина с вертикальной осью вращения из подручных деталей. Ветрогенератор своими руками очень легко собрать, при этом почти не используются инструменты. Просверлить несколько дырок – куда уж проще.
А, главное, — так вы дадите вторую жизнь нескольким пустым пластиковым бутылкам, которых полно валяется вокруг.
Содержание статьи
Шаг 1: Основная идея
Из Википедии: бестопливный генератор с вертикальной осью вращения – тип ветровых турбин с валом привода несущего винта установленным в поперечном ветру направлении (не обязательно вертикально), с основными компонентами, установленными в основании турбины.
В такой турбине лопасти вращаются вокруг центрального вертикального вала. Лопасти часто чашеобразной формы, углубления лопастей по очереди попадают под удар ветра, из-за чего лопасти начинают вращаться и вращать центральный вал.
В нашей ветровой турбине лопасти сделаны из трех пустых пластиковых бутылок из-под лимонада, разрезанных пополам и установленных на дешевом пластиковом подносе. Поднос фиксируется на длинном болте (ось), на котором гайками закреплены подшипники от скейтборда, для легкого вращения. Болт закреплен на основании.
На видео показано, как работает наш ветряк из пластиковых бутылок.
На фото показана базовая конструкция оси турбины. Справа налево (верх): пластиковые прокладки (они понадобились из-за того, что стержень болта под головкой ровный, примерно 5 мм без резьбы). Затем пластиковый поднос (на фото его заменила кусок деревянной дощечки), зафиксированный гайкой между двух средних шайб. Ниже два подшипника фиксируются с наружных сторон гайками, еще одна гайка разделяет их, это увеличивает монтажную высоту и повышает устойчивость.
Шаг 2: Нужные детали
На фото показаны все составные части турбины:
- Пластиковый поднос, диаметр 30-35 см
- 8мм болт, длиной 125 мм
- 4 8мм гайки (или больше, если вы хотите законтровать их)
- 2 средних шайбы с отверстием 8 мм
- 2 подшипника от скейтборда с внутренним отверстием 8 мм (я использовал подшипники с внешним диаметром 22 мм и высотой около 7 мм)
Конечно, турбину нужно будет крепить на каком-то основании, дальше я покажу, какое основание я сделал.
Шаг 3: Делаем лопасти
Подойдут любые три двухлитровые пластиковые бутылки из-под лимонада. Разрежьте их пополам как показано на первом рисунке. Я резал ленточной пилой, это было громко, грязно и, местами, опасно, зато быстро. Это можно сделать ножницами, острым канцелярским ножом или ручной пилой.
Крышки от бутылок пригодятся, чтобы крепить бутылки к подносу. В них нужно сделать отверстия для стока дождевой воды (второй рисунок).
Шаг 4: Сверлим отверстия в подносе
Поднос лучше взять из гибкого пластика, который не потрескается во время сверления или сгибания.
Нужно просверлить три отверстия на равном расстоянии друг от друга, рядом с краем подноса, такого размера, чтобы резьба на горлышке бутылки могла пройти. Это значит, что отверстия расположены под углом 120° относительно друг друга. На первом фото показано измерение углов 120°, на втором – нанесение меток под отверстия шилом.
Диаметр отверстий должен быть между 26 и 29 мм. Оптимальный размер – 26 мм, но если будет больше, то тоже пойдет. Я сверлил отверстия 29мм кольцевой насадкой. На последнем фото показано высверливание отверстий. Оставшиеся пластиковые диски я использовал как прокладки на ось турбины.
В центре подноса нужно сделать 8мм отверстие для оси (болта).
Шаг 5: Сборка
Теперь нам нужно просто собрать вместе все детали.
Сначала надеваем на болт шайбу и поднос нижней стороной к головке (первое фото), поднос будет расположен дном кверху, чтобы в нем не скапливалась дождевая вода. С другой стороны фиксируем поднос еще одной шайбой и гайкой.
Потом на ось надеваем подшипники и гайки, в том же порядке, что и на втором фото. Расстояние между подносом и подшипниками зависит от высоты бортика подноса. Когда турбина будет крутиться, она не должна задевать основание, на которое установлена.
Теперь закрепляем бутылки на подносе. Их нужно просто прикрутить, как показано на третьем и четвертом фото. Открытое «лицо» бутылок должно быть повёрнуто перпендикулярно краю подноса. все три бутылки должны быть развернуты одинаково относительно центра и краев подноса (пятое фото). То, в какую сторону будут развернуты бутылки, определит будут они крутиться по часовой стрелке, или же против. Турбина на пятом фото будет крутиться по часовой стрелке.
Если диаметр отверстий в подносе больше 26 мм, вы можете снять белое фиксирующее кольцо на горлышке и посадить его на место снова, но вверх ногами. Диаметр основания кольца шире, чем диаметр вершины, это даст более плотную посадку в отверстии.
Шаг 6: База
Основная часть турбины собрана, осталось сделать основание для ее крепления.
Тип основания определяется местом, где вы хотите установить турбину. Может быть, вы хотите закрепить ее на заборе или на шесте, или просто на открытом пространстве.
Я решил установить свою турбину на опоре ограды, поэтому покажу вам какое основание нужно сделать для крепления на эту опору. Вы легко приспособите его под свой вариант.
Как можно увидеть на первом фото, Т-образное основание сделано из 18мм доски. Нога основания закреплена на опоре кабельными стяжками, протянутыми через четыре отверстия, просверленных в доске. Подшипники на оси турбины плотно посажены в 22мм отверстие, просверленное в перекладине основания (второе фото).
На последнем фото продемонстрирован «зажим» для подшипников. Перьевым сверлом я просверлил 22мм отверстие. Затем я сделал прорезь шириной 2 мм от края перекладины, проходящую ровно через центр 22мм отверстия и уходящую на 80 мм вглубь доски. Эта прорезь помогает вставить подшипники в отверстие без усилий и затем стянуть края отверстия винтом, как показано на последнем фото, чтобы подшипники зажало. Болт и гайка кажутся мне более надежным креплением, чем винт, и позже я заменю его.
Теперь турбина полностью собрана, но у меня еще есть вариант ее усовершенствования, возможно вам будет интересно.
Шаг 7: Повышаем устойчивость
Хотя бутылки из-под лимонада сами по себя довольно устойчивы к давлению ветра, есть один вариант повысить их устойчивость. Это можно сделать путем закрепления центров донышек на общем каркасе.
Я собрал этот каркас из того, что было: кусок черенка щетки, несколько бамбуковых шпажек и маленьких хомутов.
Я просверлил три 4мм отверстия в кусочке черенка на равном расстоянии друг от друга (по 120° между ними), в них вставил бамбуковые шпажки и залил их клеем (второе фото). Потом я просверлил 3мм отверстия в донышках бутылок, под хомутики, и закрепил шпажки на донышках с помощью хомутиков и клея (фото три и четыре). Естественно, бамбуковые шпажки были обрезаны до нужной длины.
Вот теперь ветряная турбина готова к использованию! Если вы хотите использовать силу ветра, можно присоединить прибор к резьбе на оси (заметка: пока турбина испытала лишь умеренный ветер, и я не знаю, какие порывы она способна выдержать).
