Menetelmä kuormituksen ja tärinän vähentämiseen lentokoneissa, joissa on parillinen määrä siipiä. Tuulivoimala pystysuoralla roottorin siivellä

Olemme kehittäneet tuuliturbiinin suunnittelun, jossa on pystysuuntainen pyörimisakseli. Alla on yksityiskohtainen opas sen valmistukseen, joka luetaan huolellisesti, ja voit tehdä pystysuoran tuuligeneraattorin itse.
Tuuligeneraattori osoittautui varsin luotettavaksi, alhaisilla ylläpitokustannuksilla, halvalla ja helppo valmistaa. Alla olevaa luetteloa ei tarvitse seurata, voit tehdä joitain muutoksia itse, parantaa jotain, käyttää omaasi, koska. Ei kaikkialta löydy tarkalleen mitä listalla on. Yritimme käyttää edullisia ja laadukkaita osia.

Käytetyt materiaalit ja laitteet:

Pystysuuntaisella pyörimisakselilla varustetut tuuliturbiinit eivät ole yhtä tehokkaita kuin vaakasuuntaiset vastineet, mutta pystysuuntaiset tuulivoimalat ovat vähemmän vaativia asennuspaikallaan.

Turbiinien valmistus

1. Liitoselementti - suunniteltu yhdistämään roottori tuuliturbiinin siipiin.
2. Terien asettelu - kaksi vastakkaista tasasivuista kolmiota. Tämän piirustuksen mukaan on sitten helpompi järjestää terien kulmat.

Jos et ole varma jostain, pahvipohjat auttavat sinua välttämään virheitä ja lisämuutoksia.

Turbiinin valmistuksen vaiheiden järjestys:

1. Terien ala- ja ylätukien (pohjien) valmistus. Merkitse ja leikkaa ABS-muovista ympyrä palapelin avulla. Sen jälkeen ympyröi se ja leikkaa toinen tuki. Sinun pitäisi saada kaksi täysin identtistä ympyrää.
2. Leikkaa yhden tuen keskelle halkaisijaltaan 30 cm reikä, josta tulee terien ylätuki.
3. Ota napa (napa autosta) ja merkitse ja poraa neljä reikää pohjatukeen navan kiinnitystä varten.
4. Tee malli terien sijainnista (kuva yllä) ja merkitse alempaan tukeen kulmien kiinnityskohdat, jotka yhdistävät tuen ja terät.
5. Pinoa terät, sido ne tiukasti ja leikkaa halutun pituisiksi. Tässä mallissa siivet ovat 116 cm pitkiä.Mitä pidemmät lavat, sitä enemmän ne saavat tuulienergiaa, mutta haittapuolena on epävakaus kovissa tuuleissa.
6. Merkitse terät kulmien kiinnitystä varten. Lävistä ja poraa reiät niihin.
7. Käytä yllä olevassa kuvassa näkyvää melakuviota ja kiinnitä päitsit tukeen kiinnikkeillä.

Roottorin valmistus

Toimenpidesarja roottorin valmistukseen:

1. Aseta kaksi roottorin alustaa päällekkäin, kohdista reiät ja tee pieni merkki sivuille viilalla tai tussilla. Tulevaisuudessa tämä auttaa suuntaamaan ne oikein suhteessa toisiinsa.
2. Tee kaksi paperimagneetin sijoitusmallia ja liimaa ne pohjaan.
3. Merkitse kaikkien magneettien napaisuus merkillä. Napaisuustestaajana voit käyttää pientä magneettia, joka on kääritty rievulle tai sähköteippiin. Ohjaamalla sen suuren magneetin yli näkyy selvästi, onko se hylkivä vai houkutteleva.
4. Valmistele epoksihartsi (lisäämällä siihen kovetinta). Ja levitä sitä tasaisesti magneetin pohjalle.
5. Vie magneetti varovasti roottorin alustan reunaan ja siirrä se paikoilleen. Jos magneetti on asennettu roottorin päälle, magneetin suuri teho voi magnetoida sen voimakkaasti ja se voi rikkoutua. Älä koskaan työnnä sormiasi tai muita ruumiinosia kahden magneetin tai magneetin ja raudan väliin. Neodyymimagneetit ovat erittäin tehokkaita!
6. Jatka magneettien liimaamista roottoriin (älä unohda voidella epoksilla) vuorotellen niiden napoja. Jos magneetit liikkuvat magneettisen voiman vaikutuksesta, käytä puuta ja aseta se niiden väliin vakuutuksen vuoksi.
7. Kun yksi roottori on valmis, siirry toiseen. Käytä aiemmin tekemääsi merkkiä, aseta magneetit täsmälleen ensimmäistä roottoria vastapäätä, mutta eri napaisuuksilla.
8. Aseta roottorit erilleen toisistaan ​​(jotta ne eivät magnetisoidu, muuten et irrota sitä myöhemmin).

Staattorin valmistus on erittäin työläs prosessi. Tietysti voit ostaa valmiin staattorin (yritä löytää ne meiltä) tai generaattorin, mutta se ei ole tosiasia, että ne sopivat tiettyyn tuulimyllyyn omilla yksilöllisillä ominaisuuksillaan.

Tuuligeneraattorin staattori on sähkökomponentti, joka koostuu 9 kelasta. Staattorin kela näkyy yllä olevassa kuvassa. Kelat on jaettu 3 ryhmään, 3 kelaa kussakin ryhmässä. Jokainen kela on kierretty 24AWG (0,51 mm) langalla ja sisältää 320 kierrosta. Enemmän kierroksia, mutta ohuempi lanka antaa suuremman jännitteen, mutta vähemmän virtaa. Siksi käämien parametreja voidaan muuttaa riippuen siitä, mitä jännitettä tarvitset tuuligeneraattorin ulostulossa. Seuraava taulukko auttaa sinua päättämään:
320 kierrosta, 0,51 mm (24AWG) = 100 V @ 120 rpm.
160 kierrosta, 0,0508 mm (16AWG) = 48 V @ 140 rpm.
60 kierrosta, 0,0571 mm (15AWG) = 24 V @ 120 rpm.

Kelojen käämitys käsin on tylsä ​​ja vaikea tehtävä. Siksi käämitysprosessin helpottamiseksi neuvoisin sinua tekemään yksinkertaisen laitteen - käämityskoneen. Lisäksi sen muotoilu on melko yksinkertainen ja se voidaan valmistaa improvisoiduista materiaaleista.

Kaikkien kelojen kierrokset tulee kääriä samalla tavalla, samaan suuntaan ja kiinnittää huomiota tai merkitä, missä kelan alku ja loppu on. Kelojen purkamisen estämiseksi ne kääritään sähköteipillä ja sivellään epoksilla.

Valaisin on valmistettu kahdesta vanerista, taivutetusta hiusneulasta, palasta PVC-putkea ja nauloista. Ennen kuin taivutat hiusneulan, lämmitä se taskulampulla.

Pieni putkenpala lankkujen välissä antaa halutun paksuuden, ja neljä naulaa antavat tarvittavat mitat keloille.

Voit keksiä oman suunnittelusi käämityskoneesta tai ehkä sinulla on jo valmis sellainen.
Kun kaikki kelat on kierretty, ne on tarkistettava, ovatko ne keskenään identtisiä. Tämä voidaan tehdä vaa'oilla, ja sinun on myös mitattava kelojen vastus yleismittarilla.

Älä kytke kotitalouksia suoraan tuuliturbiinista! Huomioi myös turvaohjeet sähköä käsitellessäsi!

Kelan kytkentäprosessi:

1. Hio jokaisen kelan johtojen päät.
2. Liitä kelat yllä olevan kuvan osoittamalla tavalla. Sinun pitäisi saada 3 ryhmää, 3 kelaa jokaisessa ryhmässä. Tällä kytkentäkaaviolla saadaan kolmivaiheinen vaihtovirta. Juota kelojen päät tai käytä puristimia.
3. Valitse seuraavista kokoonpanoista:
   A. Kokoonpano" tähti". Suuren lähtöjännitteen saamiseksi yhdistä X-, Y- ja Z-nastat yhteen.
   B. Delta-kokoonpano. Saadaksesi korkean virran kytkemällä X liitäntään B, Y liittimeen C, Z liittimeen A.
   C. Jotta konfiguraatiota voidaan muuttaa tulevaisuudessa, kasvata kaikki kuusi johdinta ja tuo ne esiin.
4. Piirrä suurelle paperiarkille kaavio kelojen sijainnista ja liitännöistä. Kaikkien kelojen on oltava tasaisesti jakautuneita ja vastattava roottorin magneettien sijaintia.
5. Kiinnitä rullat teipillä paperiin. Valmistele epoksihartsi kovettimella staattorin valua varten.
6. Käytä sivellintä levittääksesi epoksia lasikuituun. Lisää tarvittaessa pieniä lasikuitupaloja. Älä täytä kelojen keskustaa riittävän jäähdytyksen varmistamiseksi käytön aikana. Yritä välttää kuplien muodostumista. Tämän toimenpiteen tarkoituksena on kiinnittää käämit paikoilleen ja litistää staattori, joka tulee kahden roottorin väliin. Staattori ei ole ladattu solmu eikä pyöri.

Jotta se olisi selkeämpi, harkitse koko prosessia kuvissa:

Valmiit kelat asetetaan vahatulle paperille piirrettynä. Kolme pientä ympyrää yllä olevan kuvan kulmissa ovat reikiä staattorin kannattimen kiinnitystä varten. Keskellä oleva rengas estää epoksia pääsemästä keskiympyrään.

Kelat on kiinnitetty paikoilleen. Lasikuitu, pieninä paloina, asetetaan kelojen ympärille. Käämijohdot voidaan viedä staattorin sisään tai ulkopuolelle. Muista jättää tarpeeksi pituutta. Muista tarkistaa kaikki liitännät ja soita yleismittarilla.

Staattori on melkein valmis. Reiät kannakkeen kiinnitystä varten porataan staattoriin. Kun poraat reikiä, varo osumasta kelan johtimiin. Toimenpiteen päätyttyä leikkaa ylimääräinen lasikuitu pois ja puhdista staattorin pinta tarvittaessa hiekkapaperilla.

staattorin kannatin

Napa-akselin kiinnitysputki leikattiin haluttuun kokoon. Siihen porattiin ja kierrettiin reikiä. Jatkossa niihin ruuvataan pultit, jotka pitävät akselin.

Yllä olevassa kuvassa on kahden roottorin välissä oleva kannake, johon staattori kiinnitetään.

Yllä olevassa kuvassa on nasta, jossa on mutterit ja holkki. Neljä näistä nastat tarjoavat tarvittavan välyksen roottoreiden välillä. Holkin sijasta voit käyttää suurempia muttereita tai leikata omia alumiinialuslevyjä.

Generaattori. lopullinen kokoonpano

Pieni selvennys: pieni ilmarako roottori-staattori-roottori-liitännän välillä (joka asetetaan pultilla, jossa on holkki) tuottaa suuremman tehon, mutta staattorin tai roottorin vaurioitumisriski kasvaa, kun akseli on kohdistettu väärin, joita voi esiintyä voimakkaassa tuulessa.

Alla olevassa vasemmassa kuvassa on roottori, jossa on 4 välystappia ja kaksi alumiinilevyä (jotka poistetaan myöhemmin).
Oikeassa kuvassa koottu ja vihreäksi maalattu staattori paikallaan.

Kokoamisprosessi:
1. Poraa 4 reikää yläroottorilevyyn ja pujota ne nastaa varten. Tämä on välttämätöntä roottorin laskemiseksi tasaisesti paikalleen. Aseta 4 nastaa aikaisemmin liimattuihin alumiinilevyihin ja asenna yläroottori nastojen päälle.
Roottorit vetäytyvät toisiinsa erittäin suurella voimalla, minkä vuoksi tällaista laitetta tarvitaan. Kohdista roottorit välittömästi toisiinsa nähden aiemmin asetettujen päiden merkintöjen mukaisesti.
2-4. Kierrä nastoja vuorotellen jakoavaimella, laske roottori tasaisesti.
5. Kun roottori on levännyt napaa vasten (tarjoaa välyksen), ruuvaa irti pultit ja irrota alumiinilevyt.
6. Asenna napa (napa) ja ruuvaa se kiinni.

Generaattori on valmis!

Kun olet asentanut pultit (1) ja laipan (2), generaattorisi pitäisi näyttää suunnilleen tältä (katso yllä oleva kuva)

Ruostumattomasta teräksestä valmistetut pultit tarjoavat sähköisen kosketuksen. Rengaskorvakkeita on kätevä käyttää johdoissa.

Kansimuttereita ja aluslevyjä käytetään liitosten kiinnittämiseen. levyt ja terätuet generaattoriin. Joten tuuligeneraattori on täysin koottu ja valmis testeihin.

Aluksi on parasta pyörittää tuulimyllyä kädellä ja mitata parametrit. Jos kaikki kolme lähtöliitintä ovat oikosulussa, tuulimyllyn tulee pyöriä erittäin tiukasti. Tätä voidaan käyttää tuulivoimalan pysäyttämiseen huolto- tai turvallisuussyistä.

Tuuliturbiinia voidaan käyttää muuhunkin kuin vain sähkön tuottamiseen kotiisi. Esimerkiksi tämä esimerkki on tehty siten, että staattori tuottaa suuren jännitteen, jota sitten käytetään lämmitykseen.
Yllä tarkasteltu generaattori tuottaa 3-vaiheista jännitettä eri taajuuksilla (riippuen tuulen voimakkuudesta), ja esimerkiksi Venäjällä käytetään yksivaiheista 220-230 V verkkoa, kiinteällä verkkotaajuudella 50 Hz. Tämä ei tarkoita, että tämä generaattori ei sovellu kodinkoneiden virransyöttöön. Tämän generaattorin vaihtovirta voidaan muuntaa tasavirraksi kiinteällä jännitteellä. Ja tasavirtaa voidaan jo käyttää lamppujen tehostamiseen, veden lämmittämiseen, akkujen lataamiseen, ja sitä voidaan syöttää tasavirran muuttamiseksi vaihtovirraksi. Mutta tämä on jo tämän artikkelin ulkopuolella.

Yllä olevassa kuvassa yksinkertainen siltatasasuuntaajan piiri, joka koostuu 6 diodista. Se muuntaa AC:n DC:ksi.

Tuuligeneraattorin sijainti

Tässä kuvattu tuuligeneraattori on asennettu 4 metrin tuen päälle vuoren reunaan. Generaattorin pohjaan asennettu putkilaippa mahdollistaa tuuligeneraattorin helpon ja nopean asennuksen - riittää, kun kiinnität 4 pulttia. Vaikka luotettavuuden vuoksi on parempi hitsata.

Yleensä vaakasuorat tuuliturbiinit "tykkäävät" tuulen puhaltamisesta yhdestä suunnasta, toisin kuin pystytuuliturbiinit, joissa tuuliviiri voi kääntyä eivätkä välitä tuulen suunnasta. Koska Koska tämä tuulimylly on asennettu kallion rantaan, tuuli aiheuttaa siellä pyörteisiä virtauksia eri suunnista, mikä ei ole kovin tehokasta tälle mallille.

Toinen huomioitava tekijä paikkaa valittaessa on tuulen voimakkuus. Internetistä löytyy arkisto alueesi tuulenvoimakkuustiedoista, vaikka tämä on hyvin likimääräistä, koska. kaikki riippuu paikasta.
Myös tuulimittari (tuulenvoiman mittauslaite) auttaa valitsemaan tuuligeneraattorin asennuspaikan.

Hieman tuuligeneraattorin mekaniikasta

Kuten tiedät, tuuli johtuu maan pinnan lämpötilaerosta. Kun tuuli pyörittää tuuligeneraattorin turbiineja, se synnyttää kolme voimaa: nosto-, jarru- ja impulssivoimaa. Nostovoima esiintyy yleensä kuperalla pinnalla ja on seurausta paine-erosta. Tuulen jarrutusvoima esiintyy tuuligeneraattorin siipien takana, se on ei-toivottavaa ja hidastaa tuulimyllyä. Impulssivoima tulee terien kaarevasta muodosta. Kun ilmamolekyylit työntävät teriä takaapäin, niillä ei ole minne mennä ja ne kerääntyvät taakseen. Tämän seurauksena ne työntävät teriä tuulen suuntaan. Mitä suuremmat nosto- ja impulssivoimat ja mitä pienempi jarrutusvoima, sitä nopeammin terät pyörivät. Vastaavasti roottori pyörii, mikä luo magneettikentän staattoriin. Tämän seurauksena syntyy sähköenergiaa.

ohjain, masto, varsi, invertteri ja akku.

Perinteisesti tuulimekanismi on varustettu kolmella roottoriin kiinnitetyllä lavalla. Kun roottori pyörii, säätimeen virtaa kolmivaiheinen vaihtovirta, jonka jälkeen virta syntyy uudelleen vakaaksi jännitteeksi ja menee akkuun.

Akkujen läpi kulkeva virta ruokkii niitä ja hyödyntää niitä sähkön johtimina.

Tulevaisuudessa virta tulee invertteriin, saavuttaa vaaditut arvot: yksivaiheinen vaihtovirta 220 V, 50 Hz. Pienellä tuotetun sähkön kulutuksella, joka riittää valojen ja sähkölaitteiden käyttöön, virran puute kompensoidaan paristoilla.

Kuinka laskea terät?

Voit laskea tuulimyllyn halkaisijan tietylle teholle seuraavasti:

1. Tietyn tehon, alhaisen nopeuden ja tuulen voimakkuuden omaavan tuuligeneraattorin potkurin ympärysmitta, jolla tarvittava jännite syötetään, neliötetään siipien lukumäärällä.
2. Laske tämän neliön pinta-ala.
3. Jaa tuloksena olevan neliön pinta-ala rakenteen teholla watteina.
4. Kerro tulos vaaditulla teholla watteina.
5. Tämän tuloksen alla sinun on valittava neliön alue vaihtelemalla neliön kokoa, kunnes neliön koko saavuttaa neljä.
6. Merkitse tuuligeneraattorin potkurin ympärysmitta tähän neliöön.

Sen jälkeen ei ole vaikeaa löytää muita indikaattoreita, esimerkiksi halkaisijaa.

Terien suurimman hyväksyttävän muodon laskeminen on melko hankalaa, käsityömestarin on vaikea suorittaa sitä, joten voit käyttää kapeiden asiantuntijoiden luomia valmiita malleja.

PVC-putkesta valmistettu terämalli, halkaisija 160 mm:

Alumiininen terämalli:

Voit yrittää itsenäisesti määrittää tuuliturbiinin siipien suorituskyvyn.

Tuulipyörän nopeus on terän reunan ympyränopeuden ja tuulen nopeuden suhde, se voidaan laskea kaavalla:

Tuuliturbiinin tehoon vaikuttavat pyörän halkaisija, siipien muoto, sijainti suhteessa ilmavirtaan ja tuulen nopeus.

Se löytyy kaavalla:

Virtaviivaisia ​​siipiä käytettäessä tuulenkäyttökerroin ei ole suurempi kuin 0,5. Hieman virtaviivaisilla terillä - 0,3.

Tarvittavat materiaalit ja työkalut

Tarvitset seuraavat materiaalit:

• puu tai vaneri;
• alumiini;
• lasikuitu levyinä;
• PVC-putket ja tarvikkeet;
• kotona saatavilla olevat materiaalit autotallissa tai kodinhoitohuoneissa;

Sinun on hankittava seuraavat työkalut:

• merkki, voit käyttää lyijykynää piirtämiseen;
• sakset metallin leikkaamiseen;
• palapeli;
• rautasaha;
• hioa;

Pysty- ja vaakasuuntainen tuuligeneraattori

Voidaan luokitella roottoreiden mukaan:

• ortogonaalinen;
• Darja;
• savonius;
• helikoidi;
• moniteräinen ohjaussiipi;

Hyvä asia on, että niitä ei tarvitse ohjata tuuleen nähden, ne toimivat mihin tahansa tuulen suuntaan. Tämän vuoksi niitä ei tarvitse varustaa laitteilla, jotka tallentavat tuulen suunnan.

Nämä rakenteet voidaan sijoittaa maahan, ne ovat yksinkertaisia. Tällaisen mallin tekeminen omin käsin on paljon helpompaa kuin vaakasuora.

Pystytuuliturbiinien heikko kohta on niiden alhainen tuottavuus, erittäin alhainen hyötysuhde, minkä vuoksi niiden laajuus on rajallinen.

Vaakasuuntaisilla tuuliturbiineilla on useita etuja pystysuuntaisiin turbiineihin verrattuna. Ne on jaettu yksi-, kaksi-, kolmi- ja moniteräisiin.

Yksiteräiset mallit ovat nopeimpia, ja ne pyörivät kaksi kertaa nopeammin kuin kolmiteräiset mallit samalla tuulenvoimalla. Näiden tuuliturbiinien hyötysuhde on huomattavasti korkeampi kuin pystysuuntaisten.

Vaaka-aksiaalisten rakenteiden merkittävä haittapuoli on roottorin riippuvuus tuulen suunnasta, minkä vuoksi tuuligeneraattoriin on asennettava lisälaitteita, jotka vangitsevat tuulen suunnan.

Terän tyypin valinta

Terät voivat olla pääasiassa kahdenlaisia:

• purje tyyppi;
• siivekäs profiili;

Voit rakentaa litteitä lapoja kuten tuulimyllyn "siivet", eli purjetyyppiä. Helpoin on valmistaa niitä monista eri materiaaleista: vanerista, muovista, alumiinista.

Tällä menetelmällä on huonot puolensa. Purjeen periaatteen mukaan valmistetuilla siivillä varustetun tuulimyllyn vääntöön aerodynaamiset voimat eivät osallistu, vääntö tuottaa vain tuulen virtauksen painevoiman.

Tämän laitteen suorituskyky on minimaalinen, enintään 10% tuulen voimasta muunnetaan energiaksi. Pienellä tuulella pyörä pysyy staattisessa asennossa, eikä se vieläkään tuota energiaa kotikäyttöön.

Hyväksyttävämpi malli olisi tuulipyörä, jossa on siipiprofiililaput. Siinä siipien ulko- ja sisäpinnoilla on erilaiset alueet, mikä mahdollistaa ilmanpaineen epäsopivuuden siiven vastakkaisilla pinnoilla. Aerodynaaminen voima lisää suuresti tuuliturbiinin käyttökerrointa.

Materiaalin valinta

Tuulilaitteen siivet voidaan valmistaa mistä tahansa enemmän tai vähemmän sopivasta materiaalista, esimerkiksi:

PVC-putkesta

Tästä materiaalista on luultavasti helpoin rakentaa teriä. PVC-putkia löytyy jokaisesta rautakaupasta. Putket on valittava ne, jotka on suunniteltu paine- tai kaasuputkella varustettuun viemäriin. Muussa tapauksessa ilmavirta voimakkaassa tuulessa voi vääristää siipiä ja vaurioittaa niitä generaattorimastoa vasten.

Tuuliturbiinin siivet altistuvat koville keskipakovoiman aiheuttamille kuormituksille, ja mitä pidemmät siivet, sitä suurempi kuorma.

Kotituuligeneraattorin kaksiteräisen pyörän terän reuna pyörii satoja metrejä sekunnissa, mikä on pistoolista lentävän luodin nopeus. Tämä nopeus voi johtaa PVC-putkien rikkoutumiseen. Tämä on erityisen vaarallista, koska lentävät putkenpalat voivat tappaa tai vahingoittaa ihmisiä vakavasti.

Voit päästä pois tilanteesta lyhentämällä teriä maksimiin ja lisäämällä niiden määrää. Moniteräinen tuulipyörä on helpompi tasapainottaa ja vähemmän meluisa. Ei pieni merkitys on putkien seinien paksuudella. Esimerkiksi tuulipyörässä, jossa on kuusi terää PVC-putkesta, halkaisijaltaan kaksi metriä, niiden paksuus ei saa olla alle 4 millimetriä. Kotikäsityöläisen terien suunnittelun laskemiseksi voit käyttää valmiita taulukoita ja malleja.

Malli tulee tehdä paperista, kiinnittää putkeen ja ympyröidä. Tämä tulee tehdä niin monta kertaa kuin tuuliturbiinissa on siipiä. Palapelin avulla putki on leikattava merkkien mukaan - terät ovat melkein valmiita. Putkien reunat on kiillotettu, kulmat ja päät pyöristetty, jotta tuulimylly näyttää mukavalta ja tekee vähemmän melua.

Teräksestä tulisi valmistaa kuuden raidan levy, joka toimii rakenteena, joka yhdistää terät ja kiinnittää pyörän turbiiniin.

Kytkentärakenteen mittojen ja muodon tulee vastata generaattorin tyyppiä ja tasavirtaa, johon se kytketään. Teräs on valittava niin paksuksi, että se ei väänny tuulen vaikutuksesta.

alumiini

PVC-putkiin verrattuna alumiiniputket kestävät paremmin sekä taipumista että repeytymistä. Niiden haittana on niiden suuri paino, mikä edellyttää toimenpiteitä koko rakenteen vakauden varmistamiseksi. Lisäksi sinun tulee tasapainottaa pyörä huolellisesti.

Harkitse kuusilapaisen tuulipyörän alumiiniterien suoritusominaisuuksia.

Mallin mukaan tulee tehdä vanerikuvio. Leikkaa jo alumiinilevystä mallin mukaan kuusi kappaletta teräaihioita. Tuleva terä rullataan kouruun, jonka syvyys on 10 millimetriä, kun taas vieritysakselin tulee muodostaa 10 asteen kulma työkappaleen pituusakselin kanssa. Nämä manipulaatiot antavat terien hyväksytyt aerodynaamiset parametrit. Terän sisäpuolelle on kiinnitetty kierreholkki.

Alumiiniterien tuulipyörän liitäntämekanismissa, toisin kuin PVC-putkista valmistetussa pyörässä, ei ole levyssä nauhoja, vaan nastat, jotka ovat terästangon palasia, joissa on holkkien kierteeseen sopiva kierre.

lasikuitu

Lasikuitukohtaisesta lasikuidusta valmistetut terät ovat virheettömimmät ottaen huomioon niiden aerodynaamiset parametrit, lujuus ja paino. Nämä terät ovat vaikeimpia rakentaa, koska sinun täytyy pystyä käsittelemään puuta ja lasikuitua.

Harkitsemme lasikuituterien toteuttamista pyörälle, jonka halkaisija on kaksi metriä.

Puumatriisin toteuttamiseen tulisi suhtautua tarkin lähestymistapa. Se on koneistettu tangoista valmiin mallin mukaan ja toimii terämallina. Matriisin työskentelyn jälkeen voit alkaa valmistaa teriä, jotka koostuvat kahdesta osasta.

Ensin matriisi on käsiteltävä vahalla, yksi sen sivuista tulee pinnoittaa epoksihartsilla ja levittää siihen lasikuitua. Levitä siihen uudelleen epoksi ja taas kerros lasikuitua. Kerrosten lukumäärä voi olla kolme tai neljä.

Sitten sinun on pidettävä tuloksena saatua puffia suoraan matriisin päällä noin päivän ajan, kunnes se kuivuu kokonaan. Joten yksi osa terästä on valmis. Matriisin toisella puolella suoritetaan sama toimintosarja.

Terien valmiit osat tulee yhdistää epoksilla. Sisälle voit laittaa puisen korkin, kiinnittää sen liimalla, tämä kiinnittää terät pyörän napaan. Kierreholkki tulee asettaa pistokkeeseen. Yhteyssolmusta tulee keskitin samalla tavalla kuin edellisissä esimerkeissä.

Tuulipyörän tasapainotus

Kun terät ovat valmiit, sinun on täydennettävä tuulipyörä ja tasapainotettava se. Tämä tulisi tehdä suuren alueen suljetussa rakenteessa täysin tyynessä, koska pyörän värähtely tuulessa voi vääristää tasapainotustuloksia.

Pyörän tasapainotus tulee tehdä seuraavasti:

1. Kiinnitä pyörä sellaiselle korkeudelle, että se voi liikkua vapaasti. Kytkentämekanismin tason tulee olla täysin yhdensuuntainen pystyjousituksen kanssa.
2. Saavuta täysi staattinen pyörä ja vapauta. Sen ei pitäisi liikkua. Käännä sitten pyörää kulmassa, joka on yhtä suuri kuin suhde 360 ​​/ terien lukumäärä, pysäytä, vapauta, käännä uudelleen, joten tarkkaile jonkin aikaa.
3. Testejä on suoritettava, kunnes pyörä on täysin kiertynyt akselinsa ympäri. Kun vapautettu tai pysähtynyt pyörä jatkaa heilumista, sen alaspäin painottuva osa on tarpeettoman raskas. On tarpeen teroittaa toisen terän pää.

Lisäksi sinun tulee selvittää, kuinka harmonisesti terät sijaitsevat pyörän pyörimistasossa. Pyörä on pysäytettävä. Vahvista kaksi nauhaa noin kahden millimetrin etäisyydellä yhden terän kummastakin reunasta, jotka eivät häiritse pyörimistä. Kun pyörää pyöritetään, terien ei tulisi tarttua tankoihin.

Huolto

Tuuligeneraattorin pitkäaikaisen häiriöttömän toiminnan varmistamiseksi on toteutettava seuraavat toimenpiteet:

1. Kymmenen tai neljätoista päivää työn alkamisen jälkeen, tuuliturbiini tulee tarkastaa, erityisesti kiinnikkeet. Tämä on parasta tehdä tyynellä säällä.
2. Voitele laakerit kahdesti vuodessa pyörivä mekanismi ja generaattori.
3. Jos epäilet pyörän epätasapainoa, joka voidaan ilmaista terien värähtelynä tuulen mukana kiertyessä, on tarpeen suorittaa tasapainotus.
4. Tarkista harjat vuosittain virroitin.
5. Tarvittaessa, peitä tuuligeneraattorin metalliosat väriainekoostumuksilla.

Tuuliturbiinin siipien tekeminen on melko kotikäsityöläisen voimissa, sinun tarvitsee vain laskea kaikki, harkita sitä, ja sitten kotiin ilmestyy todellinen vaihtoehto sähköverkoille. Kotitekoisen laitteen tehoa valittaessa on muistettava, että sen enimmäisteho ei saa ylittää 1000 tai 1500 wattia. Jos tämä teho ei riitä, kannattaa harkita teollisuusyksikön ostamista.

GOST R 52692-2006
(ISO 484-1:1981)

Ryhmä D44

VENÄJÄN FEDERAATIOIN KANSALLINEN STANDARDI

Laivanrakennus

LAIVAN POTKURI

Valmistustoleranssit

Osa 1

Potkurit, joiden halkaisija on yli 2,5 m

Laivanrakennus. Laivan ruuvipotkurit. valmistustoleranssit.
Osa 1. Potkurit, joiden halkaisija on suurempi kuin 2,5 m

OKS 47.020.20
OKP 64 4700

Esittelypäivä 2007-07-01

Esipuhe

Venäjän federaation standardoinnin tavoitteet ja periaatteet on vahvistettu 27. joulukuuta 2002 annetussa liittovaltion laissa N 184-FZ "teknisistä määräyksistä" ja Venäjän federaation kansallisten standardien soveltamista koskevissa säännöissä - GOST R 1.0-2004 "Standardointi Venäjän federaatiossa. Perussäännökset"

Tietoja standardista

1 VALMISTAJAN liittovaltion yhtenäisyrityksen "Akateemikko A. N. Krylovin mukaan nimetty keskustutkimuslaitos" Standardisoinnin ja sertifioinnin tutkimuslaitos "Erä" kohdassa 4 määritellyn kansainvälisen standardin autenttisen käännöksen perusteella

2 Tekninen standardointikomitea TC 5 "Laivanrakennus" ESITTELYT

3 HYVÄKSYTTY JA SAATTU VOIMAAN liittovaltion teknisten määräysten ja metrologian viraston määräyksellä, joka on päivätty 27. joulukuuta 2006 N 354-st

4 Tämä standardi on muunnos kansainvälisestä standardista ISO 484-1:1981 "Laivanrakennus - Laivanrakennuspotkurit - Valmistustoleranssit - Osa 1: Potkurit, joiden halkaisija on yli 2,5 m" (ISO 484-1:1981 "Laivanrakennus - Laivan ruuvi" potkurit - Valmistustoleranssit - Osa 1: Potkurit, joiden halkaisija on suurempi kuin 2,5 m") lisäämällä tämän standardin johdannossa selostettuja teknisiä poikkeamia

5 ENSIMMÄISTÄ ​​KERTAA


Tiedot tämän standardin muutoksista julkaistaan ​​vuosittain julkaistavassa tietohakemistossa "Kansalliset standardit" ja muutosten ja muutosten tekstit - kuukausittain julkaistavissa tietohakemistoissa "Kansalliset standardit". Jos tätä standardia tarkistetaan (korvataan) tai peruutetaan, vastaava ilmoitus julkaistaan ​​kuukausittain julkaistavassa tietohakemistossa "Kansalliset standardit". Asiaankuuluvat tiedot, ilmoitukset ja tekstit julkaistaan ​​myös julkisessa tietojärjestelmässä - liittovaltion teknisen määräyksen ja metrologian viraston virallisella verkkosivustolla Internetissä


MUUTETTU, julkaistu IUS N 11, 2007

Tietokannan valmistajan muokkaama

Johdanto

Johdanto

Tässä standardissa sen sijaan, että viitattaisiin kansainväliseen standardiin ISO 3715, se on korvattu kahdella standardilla: ISO 3715-1 "Laivat ja laivojen tekniikka - Laivojen propulsiojärjestelmät - Osa 1: Potkurin geometrian termit ja määritelmät" ja ISO 3715-2 "Alukset" ja laivatekniikka. Osa 2. Propulsiojärjestelmien sanakirja säädettävän nousun potkureilla", joita ei tällä hetkellä hyväksytä Venäjän federaatiossa, viitataan GOST 25815:een, joka kattaa laivan potkurien termit ja määritelmät ja täyttää laivan potkurien erityistarpeet. laivanrakennus Venäjän federaatiossa.

Viittaus ISO/R 468:aan ei sisälly tähän kansainväliseen standardiin, koska tämä suositus korvattiin ISO 468:1982:lla "Pinnankarheus - Parametrit, niiden arvot ja yleiset säännöt määrittelyä varten", joka poistettiin ilman vaihtoa vuonna 1998.

Kansainväliseen standardiin ISO 484-1 nähden tässä standardissa muuttuneiden yksittäisten rakenneosien tekstit on merkitty kursiivilla.

1 Tarkoitus

Tämä standardi määrittelee toleranssit halkaisijaltaan yli 2,5 m:n laivojen potkureiden valmistukseen.

Huomautus - Joissain tapauksissa toleranssien poikkeamat ovat mahdollisia asiakkaan pyynnöstä tai suunnittelijan ja asiakkaan yhteisestä sopimuksesta. Potkurin valmistaja valitsee kiinnikkeet ja mittausmenetelmät edellyttäen, että toleranssit säilyvät vaaditulla tarkkuudella.

2 Soveltamisala

Tämä standardi koskee umpivalettuja potkureita, irrotettavilla lapoilla varustettuja potkureita ja säädettävän nousun potkureita.

3 Normatiiviset viittaukset

Tässä standardissa käytetään normatiivista viittausta seuraavaan osavaltioiden väliseen standardiin:

GOST 25815-83 potkurit. Termit ja määritelmät (ISO 3715-1:2002 "Laivat ja meritekniikka - Laivan propulsio - Osa 1: Potkurin geometrian termit ja määritelmät", NEQ; ISO 3715-2:2001 "Laivat ja laivat - Osa 2: Sanasto säädettävän nousun propulsiojärjestelmille potkurit", NEQ)

Huomautus - Tätä standardia käytettäessä on suositeltavaa tarkistaa vertailustandardin vaikutus julkisessa tietojärjestelmässä - liittovaltion teknisten määräysten ja metrologian viraston virallisella verkkosivustolla Internetissä tai vuosittain julkaistavan tietohakemiston "Kansallinen" mukaan. Standardit", joka julkaistiin kuluvan vuoden tammikuun 1. päivästä alkaen, ja kuluvana vuonna julkaistujen vastaavien kuukausittain julkaistujen tietomerkkien mukaan. Jos vertailustandardi korvataan (muokattu), tätä standardia käytettäessä sinun tulee ohjata korvattua (muokattua) standardia. Jos viitattu standardi peruutetaan ilman korvausta, säännöstä, jossa siihen viitataan, sovelletaan siltä osin kuin se ei vaikuta tähän viittaukseen.

4 Pitch-mittausmenetelmät

4.1 Yhden mittausmenetelmän periaate on piirtää kaarelle segmentin säde PQ, joka vastaa kulmaa , ja pisteiden korkeuseron mittauksessa R Ja K suhteessa potkurin akseliin nähden kohtisuoraan tasoon (katso kuva 1).

Kuva 1

Jana PQ on suunniteltava jollakin kohdassa 4.1.1 tai 4.1.2* kuvatuista menetelmistä.
________________
* Tarvittaessa voidaan käyttää muita menetelmiä vaaditun tarkkuuden varmistamiseksi.

4.1.1 Paksuusmittareiden käyttö

Jana PQ suunnittelu paksuusmittareilla.

4.1.2 Asteittainen levymenetelmä

Leikkauspituus PQ on kulman ominaisuus vastaavan säteen omaavassa asteikossa olevan kiekon osassa (katso kuva 1).

5 Leikkauksen paksuuden mittausmenetelmä

5.1 Lieriömäisen poikkileikkauksen paksuus pisteessä S on mitattava suunnassa SV(katso kuva 2), joka sijaitsee koaksiaalisylinterin tangentiaalisessa tasossa kohtisuorassa osan purkauspuolen askellinjaan nähden ja suunnassa SU kohtisuorassa poistopuolen pintaa vastaan ​​tai suunnassa ST yhdensuuntainen potkurin akselin kanssa, jos se on määritelty piirustuksessa.

Kuva 2

5.2 Kunkin säteen enimmäispaksuus on määritettävä käyttämällä jarrusatulaa tai eri kohdissa rakentamalla saatua profiilia: S, S, S, S jne.

5.3 Saapuvien ja lähtevien reunojen tarkistamiseen käytetään reunamalleja. Reunamallien pituuden tulee olla vähintään 15 % osan pituudesta, mutta vähintään 125 mm.

Etu- ja takareunat tulee tarkistaa luokan S ja luokan I potkureiden reunamittauksilla (katso taulukko 1). Muiden luokkien potkureille testaus suoritetaan asiakkaan pyynnöstä.


pöytä 1

6 potkuriluokkaa

Tarkkuusluokan asettaa asiakas taulukon 1 mukaisesti.

7 Pitch toleranssit

Askelkohtaiset toleranssit on annettu taulukossa 2.


taulukko 2

7.1 Nousuväli on mitattava vähintään taulukossa 3 annetuilla säteillä.


Taulukko 3

Asianomaisten sopimuksella mittauksia voidaan tehdä muillakin säteillä.

7.2 Luokkien S ja I potkureiden paikallisten nousujen mittaus suoritetaan kohdan 10 mukaisesti.

7.3 Taulukossa 2 annettuja toleransseja paikalliselle nousulle ja poikkileikkaukselle on lisätty 50 %:lla osille, joiden arvo on tai pienempi.

7.4 Potkurin valmistaja voi kompensoida nousuvirheen, jonka toleranssi on annettu taulukossa 2, vaihtamalla potkurin halkaisijaa vain ostajan suostumuksella.

7.5 Rakentava askel on perusaskel.

Leikkauksen rakenneaskelman viiva on tarkasteltavalle osuudelle kierteinen perusviiva, jolle on annettu poisto- ja imupuolen poikkileikkauksen ordinaatit.

Se voi olla osan nokan ja hännän yhdistävä viiva tai se voi olla mikä tahansa muu vastaavasti sijoitettu kierukkaviiva.

7.6 Paikallinen nousu pisteessä SISÄÄN(katso kuva 1) määritetään mittaamalla pisteiden välinen korkeusero R Ja K, joka sijaitsee yhtä etäisyydellä pisteestä SISÄÄN, sen molemmin puolin ( BP = BQ), ja kertomalla korkeusero . Tulosta tulee verrata paikalliseen nousuun, joka on mitattu samojen pisteiden purkaussivuprofiileista.

Kahden pisteen välinen etäisyys paikallista askelmaa mitattaessa voi olla 100 - 400 mm. Yksi kaltevuusmittaus tulee tehdä lähellä etureunaa, toinen läheltä takareunaa ja vähintään kaksi pitkittäismittausta välissä. Mittausten tulee mahdollisuuksien mukaan olla johdonmukaisia.

7.7 Leikkauksen nousu ja terän nousu määritetään kullekin säteelle kertomalla mitattujen ääripisteiden välinen korkeusero .

7.8 Terän nousu määräytyy kyseisen terän leikkausvälin aritmeettisena keskiarvona.

7.9 Potkurin nousu on määritelty keskimääräisten siipien nousujen aritmeettiseksi keskiarvoksi.

8 potkurin säteen toleranssit

8.1 Potkurin säteen toleranssit on annettu taulukossa 4.


Taulukko 4

8.2 Suuttimessa olevan potkurin osalta näitä toleransseja voidaan pienentää.

9 Terän paksuustoleranssit

9.1 Paksuusmittaukset tulee tehdä samoilla säteillä kuin nousumittaukset.

9.2 Taulukossa 5 annetut rajapoikkeamat on ilmaistu prosentteina paikallisesta paksuudesta.


Taulukko 5

9.3 Piirustuksessa ilmoitetut enimmäispaksuudet negatiivisen toleranssin jälkeen ei saa olla pienempiä kuin luokituslaitosten edellyttämät paksuudet.

10 teräosien sileystoleranssit

Lavan sileyden toleranssit koskevat vain luokan S ja luokan I potkureita niillä säteillä, joilla nousut mitataan.

Tasaisten leikkausten saavuttamiseksi paikallisen nousun ja paksuuden peräkkäisten mittausten tuloksena olevat poikkeamat eivät saisi poiketa toisistaan ​​enempää kuin puolet toleranssista (esimerkiksi jos toleranssi on plus 2,0 % - miinus 2,0 %, niin sallittu peräkkäisten poikkeamien ero on 2 ,0 %).

Liiallisten poikkeamien välttämiseksi leikkauksen kokonaiskaarevuus on välttämätöntä, että minkä tahansa kahden peräkkäisen paikallisen nousun mittauksen poikkeamien algebrallinen summa prosentteina ilmaistuna ylittää määrätyn toleranssin enintään 1,5 kertaa. Esimerkiksi jos toleranssi on ±2,0 %, peräkkäisten poikkeamien summan tulee olla ±3,0 % (katso kuva 3).

Huomautuksia

1 Kuvassa poikkeamat ovat 20-kertaisia.

2 Erittäin korkeat arvot on alleviivattu.

Kuva 3 - Luokan I potkuri

Myös lieriömäisten osien sileys tarkistetaan erityisillä joustavilla malleilla.

Tulevat ja lähtevät reunat tulee tarkistaa reunamalleilla, joiden avulla voit varmistaa reunojen yhdenmukaisuuden piirustuksen kanssa ottaen huomioon seuraavat poisto- ja imupuolen toleranssit:

±0,5 mm - luokalle S;

±0,75 mm - luokalle I.

Valmistajan ja asiakkaan sopimuksen mukaan reunat voidaan tarkastaa reunamittareilla, jotka koostuvat kolmesta elementistä kutakin reunaa kohden (katso kuva 4), yhdestä elementistä, jossa on lyhyt kärki terän reunan tarkistamiseksi ja kahdesta elementistä, jotka ovat levitetään reunaan - yksi poistopuolelle, toinen imupuolelle. Jokainen malli kattaa noin 20 % terän pituudesta, mutta enintään 300 mm. Nämä mallit on valmistettava 0,25 mm:n toleranssilla luokassa S ja 0,35 mm:n toleranssilla luokassa I.

Kuva 4

11 Terän pituustoleranssit

11.1 Taulukossa 6 annetut rajapoikkeamat on ilmaistu prosentteina halkaisijan suhteesta terien lukumäärään ().


Taulukko 6

11.2 Kunkin terän poikkileikkauspituudet on mitattava vähintään viidellä säteellä luokassa S (esimerkiksi: ; ; ; ; ) ja neljällä säteellä luokissa I, II, III.

12 Toleranssit terien suhteelliselle sijainnille, keskilinjojen asemille ja terien muodoille

12.1 Terien keskilinjojen sijainti

Keskiviivaa sovelletaan piirustukseen suorana, joka kulkee pisteen läpi M terän poistopuolella ja kärjessä NOIN potkurin akselilla.

Piste M tulee olla lieriömäisellä osalla, jonka säde on suurempi kuin ja, jos mahdollista, lähellä sitä .

Piste valitaan siten, että viiva OM ylitti suurimman mahdollisen määrän terän osia.

Kulmien suhde (vastaa tulevaa reunaa) ja (vastaa lähtevää reunaa) on esitetty piirustuksessa (katso kuva 5).

ilmoita koko piirustuksessa

Kuva 5

Kohta M" valmistetussa potkurissa asetettuna siten, että tarkasteltavalla säteellä voidaan saavuttaa piirustuksessa ilmoitettua suhdetta vastaava suhde (katso kuva 6).

Kuva 6

Vertailutasot, jotka kulkevat pisteen kautta M", käytetään terien etureunan muodon ja kallistuksen sekä terän kulmasiirtymän* tarkistamiseen.
_________________
* Kallistuksen määritys - GOST 25815:n mukaan .

12.2 Toleranssit etureunan ääriviivalla

Toleranssit lasketaan kullekin kaarelle taulukossa 3 annetuille säteille, ja ne ovat voimassa kaaren pituudelle (katso kuva 6). Toleranssit prosentteina ilmaistuna on esitetty taulukossa 6 (- halkaisija, - terien lukumäärä).

Kaaren pituuden toleranssien tulee olla kaksinkertaiset taulukossa 6 annettuihin arvoihin, edellyttäen, että terien reunojen ääriviivat ovat tasaiset.

12.3 Kahden vierekkäisen terän välisen kulmavirheen toleranssit

Lupien on oltava:

±1° - luokkien S ja I ruuveille;

±2° - luokkien II ja III ruuveille.

13 Kallistustoleranssit, lavan sijainti potkurin akselilla ja vierekkäisten siipien keskilinjojen suhteellinen sijainti

Kallistukselle on ominaista terän keskilinjan sijainti RR"(Katso kuva 7). Kallistus määritetään mittaamalla etäisyys tasoon W, kohtisuorassa potkurin pyörimisakseliin nähden, ainakin kohdissa A, B Ja KANSSA sijaitsee säteillä tai ; tai ; tai .

Kuva 7

Taulukko 7 näyttää etäisyyden toleranssit , ja prosentteina potkurin halkaisijasta ilmaistuna siipien asennon tarkistamiseksi potkurin akselilla. Samat toleranssit (eikä kaksinkertaiset toleranssit) koskevat eroja: samaa terää kallistuksen tarkistamiseen ja - kahdelle vierekkäiselle terälle suhteellisen aksiaalisen asennon tarkistamiseen.


Taulukko 7

14 Pintakäsittely

Terän pinnan kunto ilmaistuna taipuman aritmeettisena keskiarvona Ra,µm, karheuden ei tulisi ylittää seuraavia arvoja:

3 (napasta alkaen) - S-luokan potkureille;

6 (alkaen säteestä 0,3 ) - luokan I potkureille;

12 (alkaen säteestä 0,4) - luokan II potkureille;

25 (alkaen säteestä 0,5 ) - luokan III potkureille.

15 Staattinen tasapainotus

15.1 Kaikkien valmistettujen potkureiden on oltava staattisesti tasapainotettuja.

Tasapainotuspainon suurin sallittu paino, kg, potkurin lavan päässä, määritetään kaavalla:

Tai pienin niistä, (1)

Missä - potkurin paino, kg;

- terän ulkosäde, m;

- arvioitu potkurin kierrosten lukumäärä minuutissa, rpm;

Ja - potkuriluokasta riippuvat kertoimet on annettu taulukossa 8.


Taulukko 8

16 Mittauslaitteet

Mittauslaitteiden suurin sallittu virhe ei saa ylittää puolta koon tai parametrin toleranssista ja geometrisissa mittauksissa 0,5 mm (valitaan suurin arvo).



Asiakirjan sähköinen teksti
Kodeks JSC:n laatima ja varmennettu:
virallinen julkaisu
M.: Standartinform, 2007

Asiakirjan tarkistaminen ottaen huomioon
muutoksia ja lisäyksiä valmisteltu
JSC "Kodeks"

, tuuliturbiinit, myllyt, hydrauliset ja pneumaattiset käyttölaitteet).

Puhaltimissa siivet tai siivet siirtävät virtausta. Käytössä - nesteen tai kaasun virtaus saa terät tai terät liikkeelle.

Toimintaperiaate

Riippuen akselin painehäviön suuruudesta, painevaiheita voi olla useita.

Terien päätyypit

Teräkoneet, tärkeimpänä elementtinä, sisältävät akselille asennettuja kiekkoja, jotka on varustettu profiloiduilla teriillä. Levyt voivat koneen tyypistä ja käyttötarkoituksesta riippuen pyöriä täysin eri nopeuksilla, jotka vaihtelevat tuuliturbiinien ja myllyjen kierrosyksiköistä minuutissa kaasuturbiinimoottoreiden ja turboahtimien kymmeniin ja satoihin tuhansiin kierroksiin minuutissa.

Nykyaikaisten teräkoneiden terät ovat rakenteeltaan hyvin erilaisia ​​riippuen käyttötarkoituksesta, tämän laitteen suorittamasta tehtävästä ja toimintaympäristöstä. Näiden mallien kehitys voidaan jäljittää vertaamalla keskiaikaisten myllyjen siipiä - vesi- ja tuulimyllyjä, tuuliturbiinin ja vesivoimalan siipiä.

Terien suunnitteluun vaikuttavat sellaiset parametrit kuin väliaineen tiheys ja viskositeetti, jossa ne toimivat. Neste on paljon tiheämpää kuin kaasu, viskoosimpi ja käytännössä kokoonpuristumaton. Siksi hydraulisten ja pneumaattisten koneiden terien muoto ja mitat ovat hyvin erilaisia. Samassa paineessa olevien tilavuuserojen vuoksi pneumaattisten koneiden terien pinta-ala voi olla useita kertoja suurempi kuin hydraulisten terien.

On työ-, oikaisu- ja pyöriviä teriä. Lisäksi kompressoreissa voi olla ohjaussiivet sekä tuloaukon ohjaussiivet ja turbiineissa suutinsiivet ja jäähdytetyt siivet.

Terän muotoilu

Jokaisella terällä on oma aerodynaaminen profiilinsa. Se muistuttaa yleensä lentokoneen siipeä. Merkittävin ero terän ja siiven välillä on, että terät toimivat virtauksessa, jonka parametrit vaihtelevat suuresti sen pituudella.

Terän profiili

Profiiliosan suunnittelun mukaan terät on jaettu vakio- ja muuttuvaprofiilisiin teriin. Poikkileikkaukseltaan vakiolappuja käytetään portaissa, joissa terän pituus on enintään yksi kymmenesosa askelman keskihalkaisijasta. Suuritehoisissa turbiineissa nämä ovat yleensä ensimmäisten korkeapainevaiheiden siivet. Näiden terien korkeus on pieni ja on 20–100 mm.

Muuttuvan poikkileikkauksen terien profiili vaihtelee myöhemmissä vaiheissa, ja poikkileikkausala pienenee vähitellen juuriosasta yläosaan. Viimeisten vaiheiden terissä tämä suhde voi olla 6–8. Vaihtuvan poikkileikkauksen omaavilla siipillä on aina alkukierre, eli kulmat, jotka muodostuvat suorasta linjasta, joka yhdistää osan (jänteen) reunat turbiinin akseliin, joita kutsutaan osien kulmiksi. Nämä kulmat on aerodynamiikkasyistä asetettu eri korkeuteen, tasaisesti kasvaen tyvestä huipulle.

Suhteellisen lyhyillä terien profiilien pyörrekulmat (kehä- ja juuriosien asennuskulmien ero) ovat 10–30 ja viimeisten terien 65–70.

Osuuksien suhteellinen sijainti terän korkeudella profiilin muodostuksen aikana ja tämän profiilin asema kiekkoon nähden on terän asennus kiekkoon ja sen on täytettävä aerodynamiikan, lujuuden ja valmistettavuuden vaatimukset.

Terät valmistetaan enimmäkseen esimuotoilluista aihioista. Terien valmistusmenetelmiä käytetään myös tarkkuusvalulla tai tarkkuusleimauksella. Nykyaikaiset suuntaukset turbiinien tehon lisäämisessä edellyttävät viimeisten vaiheiden siipien pituuden lisäämistä. Tällaisten terien luominen riippuu tieteellisten saavutusten tasosta virtauksen aerodynamiikan, staattisen ja dynaamisen lujuuden sekä tarvittavien ominaisuuksien omaavien materiaalien saatavuudesta.

Nykyaikaiset titaaniseokset mahdollistavat jopa 1500 mm pitkien terien valmistamisen. Mutta tässä tapauksessa rajoituksena on roottorin lujuus, jonka halkaisijaa on lisättävä, mutta silloin on tarpeen lyhentää siiven pituutta, jotta suhde säilyy aerodynamiikkasyistä, muutoin lisäämällä sen pituutta. terä on tehoton. Siksi terän pituudella on raja, jonka yli se ei voi toimia tehokkaasti.

1. Säteittäisen välyksen labyrinttitiivisteen kampasimpukat
2. side hylly
3. Mekaanisen labyrinttitiivisteen kammat
4. Reikä jäähdytysilman syöttämiseksi jäähdytetyn terän sisäkanaviin

Terän häntäosa

Takaliitosten ja vastaavasti siiven varsien mallit ovat hyvin erilaisia, ja niitä käytetään tarvittavan lujuuden varmistamiseksi, ottaen huomioon niiden valmistusteknologioiden kehitys turbiineja valmistavassa yrityksessä. Varren tyypit: T-muotoinen, sienen muotoinen, haarukka, kuusi jne.

Yhdelläkään takaliitännällä ei ole erityistä etua muihin verrattuna - jokaisella on omat etunsa ja haittansa. Eri tehtaat valmistavat erityyppisiä takaliitoksia, ja jokainen niistä käyttää omaa valmistustekniikkaansa.

Liitännät

Turbiinin roottorin siivet on yhdistetty pakkauksiin, joissa on erilaisia ​​rakenteita: siivet niitattu siipiin tai tehty hyllyiksi (kiinteä jyrsitty side); teriin juotetut johdot tai vapaasti työnnetyt terien profiiliosan reikiin ja puristetaan niitä vasten keskipakovoimilla; erityisten ulokkeiden avulla, jotka on hitsattu toisiinsa sen jälkeen, kun terät on asennettu levylle.

Höyryturbiinin siivet

Lapojen koon ja muodon ero saman turbiinin eri painevaiheissa

Turbiinin siipien tarkoitus on muuntaa puristetun höyryn potentiaalienergia mekaaniseksi työksi. Turbiinin käyttöolosuhteista riippuen sen roottorin siipien pituus voi vaihdella useista kymmenistä puoleentoista tuhanteen millimetriin. Roottorissa terät on järjestetty portaisiin, jolloin pituus kasvaa asteittain ja pinnan muoto muuttuu. Jokaisessa vaiheessa samanpituiset siivet sijaitsevat radiaalisesti roottorin akseliin nähden. Tämä johtuu riippuvuudesta sellaisista parametreista kuin virtaus, tilavuus ja paine.

Tasaisella virtausnopeudella paine turbiinin sisääntulossa on maksimi ja virtausnopeus minimaalinen. Kun työneste kulkee turbiinin siipien läpi, suoritetaan mekaanista työtä, paine laskee, mutta tilavuus kasvaa. Tämän seurauksena työterän pinta-ala ja vastaavasti sen koko kasvavat. Esimerkiksi teholtaan 300 MW:n höyryturbiinin ensimmäisen vaiheen lavan pituus on 97 mm, viimeisen - 960 mm.

Kompressorin lavat

Kompressorin siipien tarkoitus on muuttaa kaasun alkuparametreja ja muuntaa pyörivän roottorin liike-energia puristetun kaasun potentiaalienergiaksi. Kompressorin siipien muoto, mitat ja kiinnitysmenetelmät roottoriin eivät eroa paljoa turbiinin lapoista. Kompressorissa samalla virtausnopeudella kaasu puristetaan, sen tilavuus pienenee ja paine kasvaa, joten kompressorin ensimmäisessä vaiheessa siipien pituus on suurempi kuin viimeisessä.

Kaasuturbiinimoottorien siivet

Kaasuturbiinimoottorissa on sekä kompressori että turbiinin siivet. Tällaisen moottorin toimintaperiaate on puristaa palamiseen tarvittava ilma turboahtimen siipien avulla, ohjata tämä ilma polttokammioon ja polttoaineella sytytettynä työstää palamistuotteet mekaanisesti turbiinin siipien päällä. sama akseli kuin kompressori. Tämä erottaa kaasuturbiinimoottorin kaikista muista koneista, joissa on joko kompressorin puhallussiivet, kuten kaikenlaisissa ahtimissa ja puhaltimissa, tai turbiinien siipiä, kuten höyryturbiinivoimaloissa tai vesivoimalaitoksissa.

Hydraulisten turbiinien siivet (siivet).

Levy hydrauliturbiinin siiveillä

Tuuliturbiinin lavat

Höyry- ja kaasuturbiinien siipiin verrattuna hydrauliturbiinien siivet toimivat alhaisilla nopeuksilla mutta korkeilla paineilla. Tässä terän pituus on pieni suhteessa sen leveyteen, ja joskus leveys on suurempi kuin pituus, riippuen nesteen tiheydestä ja ominaistilavuudesta. Usein hydrauliturbiinien siivet hitsataan levyyn tai ne voidaan valmistaa kokonaan sillä.