Просмотр полной версии : ВРШ (винт регулируемого шага)
С разрешения Дмитрия создаю данную тему. Думаем, решаем, делаем и предлагаем системы регулирования.
Модераторов прошу, если можно, перенесите, пожалуйста, сюда все вопросы и ответы из темы лопастей по данной теме.
Павел, а Вы не хотите попробовать ВРШ сделать?
Павел, а Вы не хотите попробовать ВРШ сделать?
Дим, извени что встреваю, но данное направление вопроса меня очень интересует - это моя мечта, даже не знаю сбудется ли.
Читал у Фатеева, но там просто описание. Есть ли где посмотреть конструкцию в раскрытом виде? Так-же интересует как там расчитывают лопасти, они явно не по принципу пигота, а что-то другое.
Если есть что нибудь по данной теме, буду безмерно благодарен если поделишся.
Есть ли где посмотреть конструкцию в раскрытом виде?
у Александра есть фото, у Сергея Ветрова и у sercat(а)-Сергея. Надеюсь они поделятся, кое что можно на том форуме посмотреть.
Я лично буду расчитывать по осевому давлению на винт, деленному на кол-во лопастей, плюс подстройка, т.к. еще гироскопические силы присутствуют, либо их надо тоже считать, но еще присутствуют неравномерные аэродинамические моменты, которые частично компенсируют гироскопические.
Эх, уговорить бы поделиться информацией у dzen-а (он же vvv). У них полностью отаботанное производство таких вещей.
Дим, если я не путаю, фото что ты выложил, помоему серкат делал. У него регулировка шага была сделана засчёт электроники, он от неё отказался. Говорит не успевает срабатывать.
Поляры Cl/Cd RE=200000 Clark-Y & BRUXEL36
Эх, уговорить бы поделиться информацией у dzen-а
У него принцип регулировки другой, он сложнее в расчете, реализации и настройке.
У него принцип регулировки другой, он сложнее в расчете, реализации и настройке.
Я имею ввиду их систему с грузиками.
То что они делают ещё и с маленькими лопатками на крыле я видел - это очень сложно. У них была и проще система.
Я имею ввиду их систему с грузиками.
Эта система плохо работает, Александр ее делал, но отказался, т.к. регулировка была отвратительной.
gda98, Дим а што такое ВРШ ?
Александр
05.04.2011, 21:29
Александр, а почему твой выбор пал на профиль BRUXEL36
Этот профиль лучше работает на винте без крутки. У меня, как ты помнишь, винт без крутки.
У него регулировка шага была сделана засчёт электроники, он от неё отказался. Говорит не успевает срабатывать.
Нет, не так. У Серката было центрбежное регулирование, но в силу некоторых причин оно очень плохо работало, поэтому он регулирование осуществлял уводом ветроколеса в косой поток, и как раз именно увод выполняла электроника. У него же был принудительный привод азимутального регулирования. А то, что на фото, относится к совершенно новой конструкции, которую Серкат делал по образу и подобию моей конструкции, а я, в свою очередь, это взял из Фатеева. Только теперь метод регулирования ветроколеса у Серката будет таким же, как и у меня. А называется он аэродинамическим регулированием. Этот метод использует в качестве параметра для управления лопастями как раз осевое давление на ветроколесо, при этом лопасти являются одновременно чувствительными элементами системы и исполнительными.
Эх, уговорить бы поделиться информацией у dzen-а (он же vvv)
Не нужно. Их система не для самостоятельного изготовления, а для промышленного. Следует тупо повторить то, что на фотографиях. Если что непонятно, я разъясню.
Этот профиль лучше работает на винте без крутки. У меня, как ты помнишь, винт без крутки.
И какой КИЭВ?
Александр
05.04.2011, 21:35
Около сорока двух процентов.
Солидно! Владимир мне расчитал двухлопастной с круткой КИЭВ 38%. В чём секрет, если это не секрет? :)
Дима я незнаю смогули сделать такой ? А если делать прямой винт без скрутки , какая между ними разница ?
Дело в том что, когда я спрашивал dzen-а, он сказал что их винты можно отпускать без нарузки - всё равно система отработает и винт в разнос не идёт. Даже запомнил его фразу - мы свои винты даже при ветре 50 м.с. не останавливаем.
Как дела обстоят с этой системой? Александр, прошу, опишите её работу, как именно она отрабатывает.
Александр
05.04.2011, 21:54
Саня77,
Мне тоже Владимир считал. Перед этим был проведён предварительный расчёт, из которого вытекало три варианта: без сужения, с прямым сужением и с сужением по гиперболе. Последний сложнее технологически, но даёт лучший результат. Его и сделал.
Какая у Вас форма винта?
Александр
05.04.2011, 22:08
Саня77,
Понятно. Тоже гиперболическое. Но концевая хорда узкая. Мой винт проектировался для достижения максимальной эффективности при 7 м/с. Концевая хорда у меня заметно шире, это и явилось причиной, как Владимир сказал, неожиданно высокого КИЭВ.
неожиданно высокого КИЭВ.
Почему неожиданно? :scratch_one-s_head:
это же расчитывается уже давно, и по идее неожиданностей быть не должно...
Александр
05.04.2011, 23:10
gda98,
А это вопрос не ко мне, а к Владимиру. Это он так сказал - "неожиданно". Мы ожидали, что получится обычный КИЭВ в 38 - 39% что, в большинстве случаев, для винта без крутки абсолютно нормально.
Александр, странно все это :)
Александр
06.04.2011, 01:50
В чём именно заключается странность? Винт без крутки - это компромисс между эффективностью и технологичностью. Однако, при правильно выбранных параметрах - может вполне успешно конкурировать с кручёным винтом, сильно у него выигрывая в стартовом моменте.
В чём именно заключается странность?
В неожиданности - метод итерации (последовательного приближения)
позволяет расчитывать довольно точно. Соответственно, при соблюдении аэродинамического качества профиля.
Александр
06.04.2011, 02:51
Тут не всё так гладко. Например, те данные, которые ты берёшь из поляры профиля нужно ещё немного скорректировать, чтобы эти данные стали соответствовать реальному крылу конечного размаха, в том числе и с учётом индуктивных потерь. И когда эти преобразования сделаешь, тут тебя может как раз и поджидать вышеупомянутая неожиданность. Владимир в своих расчётах сперва делал коррекцию поляры с учётом потерь, присутствующих в реальном крыле конечного размаха, затем из всего этого определял параметры винта по 10-ти сечениям.
С другой стороны - о чём базар-то? Винт был рассчитан, сделан, запущен в работу, я с него уже снимал чуть более 1800 ватт, поставлю на мачту повыше - и больше сниму, благо, генератор позволяет.
Александ, вы проигнарировали мою просьбу про описание работы вашей системы. Это тайна или вы отвлеклись?
Александр
06.04.2011, 21:31
baysun,
Секрета никакого нет, это не я придумал, а профессор Ветчинкин ещё в первой трети двадцатого века. Внешне система сильно похожа на центробежное регулирование, но имеет некоторые особенности.
Центробежные регуляторы работают всегда на уменьшение угла. Попытки настроить их на увеличение угла приводят к нехорошим явлениям. А если хочется иметь регулирование обратного типа - с увеличением угла, - то центробежный принцип тут не годится. Центробежный принцип регулирования очень капризный в настройке, и требует точной сбалансированности аэродинамических и центробежных моментов лопастей. Кроме того, он подходит только для совсем маленьких ветрячков, менее пяти метров, поскольку масса регулирующих грузов становится чрезмерно большой. В довершение всего, он очень чувствителен к трению в механизме управления лопастями и при его слишком большом значении может работать очень неустойчиво. Всех этих недостатков лишено аэродинамическое регулирование. Оно вкратце упоминается у Фатеева.
Блин, Александр это же вы сделали лопасти и ваш друг на них вставал. Как я мог вас не узнать то? Прошу прощения, мне действительно стыдно.
Вы главное скажите, при каком максимальном ветре пришлось работать вашему ветряку и как он себя вёл? Так-же хочется узнать, может ли такая система надёжно работать без нагрузки (отпустить ветряк)?
Александр
06.04.2011, 21:54
baysun,
Наблюдал сильный шквал за 20 с хвостиком. Это как будто ударный фронт приходит. Ветряк это съел и не облизнулся. Лопасти развернул и пропустил эту хрень сквозь себя. Собственно и всё...:)
Нашел я сдесь у Димы информацию по Андрианову. Начинается от страницы 45.
У меня просто не укладывается в голове, каким образом вы поняли стему которая там описана? Рисунок такой, что хрен что поймёшь, не говоря уж о описании. Непонятно, а что помешало сделать рисунок ещё мельче?
Снимаю шляпу перед вашим талантом.
P.S. Александр, скажи, правильно ли я понял систему?
Лопасти установлены на поворотных осях, но не по центру, а чуток сзади по их ходу, примерно, так как у меня сейчас на ветряке – особенно разгонные лопаты уходят от центра далеко назад. Получается, ветер надавливает на них, и они как бы служат рычагом – таким регулированием, лопасти и уходят на больший угол. Но есть и пружина, которая не даёт им стать во флюгер. Пока не могу полностью понять, зачем там грузики, но думаю, они выполняют роль дополнения к нагрузке – если она пропадёт, то грузики помогут повернуть лопасть на вроде нагруженных лопастей?
Получается, данная система (без грузиков) работает только с нагруженным винтом, в противном случае винт уйдёт в разнос. А в дополнение с грузиками позволяет работать ветроколесу и без нагрузки?
Александр
06.04.2011, 23:47
baysun,
Лопасти, действительно, на поворотных осях. Но ось поворота смещена к носку профиля. А грузики предназначены для компенсации центробежных моментов от хвостовиков лопастей.
Тут у меня в голове мухи завелись, пытаюсь задать вопрос Александру, а пишу Серёже. Похоже это только начало - дальше дурдом. Стыдоба.
Раз я такой неправельный, придётся задать вопрос сдесь, уж извеняйте.
Я тут всё фото рассмотриваю от системы РШВ.
Хочу показать фото токарям и спросить смогут ли помочь?
Мне нужен совет. На фото не видно стаят ли подшипники на валах тяг? Я их отметил чёрными стрелочками.
Могу ли я сделать эту ступицу из железа? Дело в том что отлить алюминий врятли получится.
Я прикинул, по идее взять для основы кусок от толстостенной трубы на 160 (отметил синей стрелкой). На неё три проточенные под подшипники трубки (муфты) из 57 трубы - отметил красной стрелкой. По идее мощности в таком метале должно хватить, ведь буду проваривать, но не знаю какой они дожны быть длины, чтоб было надёжно. Надеюсь что по два подшипника на муфту нормально?
Какой толщины надо делать вал в эти три поворотных муфты, чтоб лопасти их не согнули?
Должны применяються простые подшипники, или надо ещё и упорные?
Могу ли я применить деревянные лопасти?
Пока вопросов написал много, но они решат, стоит ли мне пытаться сделать такую вещь.
Александр
11.04.2011, 21:03
baysun,
Подшипники там есть, сальники - тоже. Sercat применил подшипники от полуосей заднего колеса авто. Сама ступица сделана из стальной трубы, пусть цвет не смущает: она крашеная. :) Далее. В этой ступице установку углов предусмотрено делать на фланцевых соединениях лопастей. Если же нужно, по какой-нибудь причине, настройку проводить не на фланцах, а на самих осях внутри ступицы, то тогда нужно гайки, расположенные на концах осей, переставить за поводок. Основное назначение этих гаек - регулировка подшипника для выборки люфта, поэтому в любом случае их нужно бы перенести. Гайки на осях должны быть двойными! Желательно с мелкой резьбой.
Разговаривал с токарем, он задал вопрос на который я не смог ответить.
Но самое главное, скал что сможем сделать.
Вопрос, то на что указывает стрелка на валу сама может прогручиваться, или там ограничитель и она ходит только вверх и низ?
Александр
12.04.2011, 22:35
baysun,
Должна ходить только вниз-вверх. Но должна быть возможность при настройке её поворачивать, чтобы установить в наилучшее положение.
Сегодня прикупил 6 подшипников для изготовление РШВ. При покупке присматривался к внутренним диаметрам 20,25 и 30 мм. Мне показалось что диаметр 25 и 30 мм (как в подшипниках заднего моста жигулей) довольно великоват под лопасти до 2,5 метра длиной, и я купил с внутренним диаметром 20 мм. Подшипники закрытого типа.
В итоге у меня теперь есть 6 подшипников с внещним диаметром 47 мм, внутринним 20 мм, и высотой обоймы 14 мм. Думаю на винт с диаметром 4 метра пойдут.
Возник вопрос по лопастям, стоит ли их делать с круткой? Может проще учесть КПД лопастей и увиличить диаметр, чтоб компенсировать крутку?
И ещё, есть мучавший меня вопрос, стоит ли делать мощность винта с запасом по мощности в устройстве с РШВ?
К примеру, имеем генератор развивающий на 350 оборотах 1,5 квата. По прикидкам, допустим нужен винт 4 метра. Что будет если увеличить размер винта до 4,3 или 4,5 метра но учесть мультиметр чтоб на ветре 8 м.с. было 350 оборотов. По идее такой винт будет с лёгкостью раскручивать гену и иметь запас, но РШВ не даст ему уйти в разнос на урагане. Будет ли шуметь винт из за недогруза?
Дим, ну а по поводу моих вопросов можешь что нить сказать?
А там глядишь и Александр появится, может ещё что нить хорошего скажет.
довольно великоват под лопасти до 2,5 метра длиной, и я купил с внутренним диаметром 20 мм. Подшипники закрытого типа.
Считаю, что маловато для таких лопастей.
Возник вопрос по лопастям, стоит ли их делать с круткой?
С очень маленькой круткой или без нее.
Будет ли шуметь винт из за недогруза?
если большой недогруз, то будет обязательно "шипеть".
Александр
14.04.2011, 22:03
У меня оси лопастей имеют диаметр 25 мм. Для лопасти в 2,5 метра нужно около 30-ти. Если не хочется проблем.
Для винта на 4,5 метра 350 оборотов слишком много. Не следует поднимать выше двухсот, слишком большие нагрузки на подшипники лопастей, оси, на узлы крепления лопастей. И все эти нагрузки будут действовать длительное время. При этом резко уменьшится срок службы лопастей.
Видать я не коректно задавал вопрос. Александр, я не предлагал раскручивать винт выше штатных оборотов, речь в основном про винт с запасом по мощности.
Если уж делать РШВ, то хотелось бы чтоб винт надёжно крутил гену начиная с малого ветра.
Честно сказать удивительно, что нужно ось лопастей делать толстую, ведь даже мой вит на скорости ветра 8 м.с. давит 30 кг, а 6-ти метровый 100 кг и это общее давление 3-х лопастей. В жигулях ось 30 мм, но там и нагрузка несоизмерима больше, иной раз такие удары испытывает что снизу, что сверху, да и боковые - когда машина попадёт в калию.
Александр
15.04.2011, 02:05
А нужно считать не на рабочую скорость ветра. Нужно считать на буревую. Это раз. Кроме того, нагрузка на винт прикладывается приблизительно на 0,75 радиуса. Поделив это расстояние на диаметр оси найдём соотношение плеч рычагов. Откуда легко определить реальную силу, стремящуюся согнуть ось. Второе. С какой скоростью предполагается производить разворот ветряка для ориентации? Не забываем про уже набивший оскомину гироскопический момент. Может выйти, что силы, стремящиеся сломать ось, будут никак не меньше тех, что в авто. При определённых условиях. И не стоит думать, что такие условия именно у нас не могут случиться... Ещё как могут! Ветер нужно очень уважать, он не прощает просчётов. Кстати, VVV как-то раз говорил, что у них в винте на 3,1 метра ось, кажется, 22 мм. И он ещё говорил, что запас есть, но лишь небольшой. Так у них ещё и сталь правильная, да ещё и с термообработкой. Дома Вы её не сможете сделать.
Не экономьте на осях! Вы ничего этим не выиграете, зато можете проиграть.
Не экономьте на осях! Вы ничего этим не выиграете, зато можете проигратьЭта фраза мне очень понравилась. Её наверное нужно красным шрифтом где-то на главной странице форума. Как первая заповедь ветролова.
Ну чтож, поеду попрошу объменять подшипники. Александр, внутренний на 25 пойдёт, или всёже брать как на жигулях - 30 мм?
Александр, я тут подумал об твоих словах по поводу центробежной силы.
Вот смотри, у меня сейчас винт 3,1 метр разгоняется до 400 оборотов, а закреплён он на оси 30 мм. Длинна этой оси от ступицы до винта примерно 8 см. Система бурезащиты - складывающийся хвост.
Можно прикинут какие силы прикладываются на ось ступицы от всего винта, но она не гнётся и имет приличный запас. Я умудрялся поставить весь ветряк на винт, видержала ось и выдержал винт. Вес был под 150 кг, а может и поболее.
В РШВ ось лопастей 20 мм будет только в самих подшипниках, но при выходе из них она будет утолщаться и иметь минимум 30 мм в диаметре. Это утолщение будет как усиление и как ограничение.
В РШВ ось лопастей 20 мм будет только в самих подшипниках, но при выходе из них она будет утолщаться и иметь минимум 30 мм в диаметре. Это утолщение будет как усиление и как ограничение.Как по мне, это будет даже хуже. Потому что ты создаёшь место концентрации напряжений. Если она была 20 и пошла 20мм эта ось работает на изгиб как балка с защемлёным концом. (Но силы ведь не только центробежные присутствуют). А при переходе с 20мм на 30, все эти изгибающие силы концентрируются в галтели места перехода. Может я не прав, пусть народ поправит. Давно это было.
Да, ты правильно думаешь, я как раз об этом подумал.
Эх, и чего ж я не учился то в институте? Как бы расчёт сделать? АААУУУ, люди, кто сопрамат понимает?
считать нужно для статики? ты ось эту будешь использовать в механизме с регулируемым шагом?
тогда нагрузка на ось будет зависеть от целой кучи факторов...
или считать нужно для самой фиговой ситуации, а именно когда система изменения шага заклинена с минимальным углом а ветер достиг усилия предельного?
тогда этот расчет подойдет для всех режимов работы ветряка и даже для ситуаций форс- мажорных.
расчет тут прост, балка защемленная с одного конца. но есть куча непоняток.
1. длины элементов балки т.е ее чертеж вдоль оси с переходами диаметров.
2. нагрузки на лопасть по длине хорды при максимальном ветре (точках в 5)
3. материал оси
baysun, Дошло но поздно раньше ненужно было . И я за это но сейчас время потеряно.
балка защемленная с одного конца. но есть куча непоняток.Как мне помнится, мы брали типовой проект и вганяли его под свои данные. Всё начиналось с теоретической механики. Расчёт сил, моментов эпюры напряжений и прочие. Дальше детали машин. Шестерни, валы, шпонки, ремни, подшипники и т.д. И только после этого сопромат с его Тау кручения. Если где-то не хватало или шло с большим запасом, то меняешь материал, размер или ещё чего нибудь. И в конце проверочный расчёт. Но нам всё это не грозит. Мы можем полагаться только на собственный опыт и интуицию, и на опыт и интуицию единомышленников. По моему это нас и объединяет...
есть упрощенные методики, подходящие нам
1. определяем силы и вектора по отношению к оси
2. складываем их.
3. считаем материал
Я к тому что и 20мм на ось лопасти хватит с лихвой. Ну представь себе такой ломик. А для пущей верности взять не то что под руку попалось, а проверенный метал который работает в подобных условиях. Например с той-же полуоси. И вот это тебе и весь расчёт.
Сходил я к умному человеку, задал вопрос по оси. Посмотрел он на мой искиз и объяснения, и сказал как можно это всё проверить с лёгкостью и без расчётов.
Говрит, возьми пруток, той толщины которая тебе нужна и из того металла который будешь применять, зажми его в чём нибудь с оставлением расстояния которое будет выходить из подшипника. На конце накинь на него рычаг нужной тебе длинны ( допустим 2 метра). На конце этого рычага навешиваешь расчётный груз и видишь согнется ли ось. Вобщем по его словам такая ось которую хочу применить я выдержит даже 3-метровые лопасти без проблем. Вовсяком случае, 140 кг выдержит запросто, а это 2-х метровые лопасти на скорости ветра 25 м.с. (запас восьмикратный).
есть простой способ.. сделанное проверить простой эмуляцией нагрузки...
залезть на лопасть и попрыгать.
просто вопрос в чем... перебдеть? или сделать конструкцию легкой и прочной?
для облегчения придется считать... если вес не критичен - можно взять полуось от самосвала :-)
140 кг выдержит запросто, а это 2-х метровые лопасти на скорости ветра 25 м.с. (запас восьмикратный).
при таком ветре на лопасти будет нагрузка на много больше!
при таком ветре на лопасти будет нагрузка на много больше!
Дим, вообще-то я смотрел по таблице, но не суть важно. Если будет даже чуть меньший ветер, всё равно при неотработки системы РШВ, лопасти уже давно прикажут долго жить. Я к тому что, ось не согнётся - у ней есть запас по прочности, а лопасть сломается.
Чтобы лопасть не сломалась надо делать качественную заделку комля.
Вообще у нас есть табличка - осевое давление на винт, после этого делим его на три, за тем, берем на радиусе лопасти винта 0,75*R эту силу(хотя она равномерно давит на лопасть, так удобней считать) и считаем рычаг излома от цетра вращения до выхода вала из подшипника и до радиуса 0,75*R. Еще, центробежная сила будет вырывать лопасть до 200-400кг для 5 метрового винта в зависимости от массы лопасти и скорости вращения, т.е. один подшипник должен быть обязательно упорным.
Пока не могу полностью понять, зачем там грузики, но думаю, они выполняют роль дополнения к нагрузкеРебята, ткните меня пожалуйста носом в эти грузики...
Ну вот же фото Александра
http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=126
baysun, это я всё видел. Где грузики???http://windpower-russia.ru/forum/attachment.php?attachmentid=2001&stc=1&d=1302838467
А разве сдесь на фото не грузики?
baysun, я это фото вижу первый раз. Если я такой невнимательный, укажи мне место на этом форуме где есть это фото.
Александр
16.04.2011, 19:58
А разве здесь на фото не грузики?
Они самые. Предназначены для компенсации моментов хвостовиков лопастей. Момент хвостовика лопасти при вращении стремится поставить лопасть в плоскость вращения, а грузик этому препятствует, не позволяя это сделать.
Ну чтож, поеду попрошу объменять подшипники. Александр, внутренний на 25 пойдёт, или всёже брать как на жигулях - 30 мм?
Вставлю свои "пять". На полуоси жигулей действительно мощные подшипники стоят. Но они в 90% работы испытывают поперечную нагрузку от колеса на мост. всякие там осевые усилия при повороте машины, езде по колее - это кратковременно бывает и подшипники справляются с этой ситуацией. Но если их ставить на оси лопастей - там конечно тоже основная сила - поперечная сила, которую создает ветер, дуя на лопасти. Но так как лопасти вращаются - на подшипники еще действует и осевая нагрузка в результате центробежной силы. Ее величина зависит от массы лопасти и скорости вращения. Эта сила меньше предыдущей, но она есть всегда, хоть и разная по величине. А это уже не совсем хорошо для радиального подшипника.
На фото примеры радиального подшипника, радиально-упорного, и нагрузки, действующие на подшипник в данном устройстве
Радиальный подшипник может выдерживать осевые нагрузки в 0.7 неиспользованной радиальной.
В ветрячных лопастях подшипники работают в статическом режиме , поэтому им еще хуже чем в динамике.
При маленьком разносе подшипников появление минимального люфта приводит к колебаниям и ударным нагрузкам в подшипниках , в результате которых те быстро рассыпаются.
подскажите пожалуйста, как и с чего делаются лопасти, как у Александра на видео на ступице с РШВ? очень красивые получаются
Лопасти делаются из разных материалов, например из стеклопластика.
Часто в негативных матрицах. Это можно посмотреть зайдя в авиамоделку какую нибудь (увас их много) или к лодко-катеро-яхто- строителям , там этот метод широко используется .
Но помните , что прочитав инструкцию по пользованию скрипкой и посмотрев (например в Ютубе) как играют другие , Паганини сразу не стать.;)
vvv, Вы тоже делаете такие лопасти? владеете всем оборудованием для этого?
petruha256
17.04.2011, 13:30
Сходил я к умному человеку, задал вопрос по оси. Посмотрел он на мой искиз и объяснения, и сказал как можно это всё проверить с лёгкостью и без расчётов.
Говрит, возьми пруток, той толщины которая тебе нужна и из того металла который будешь применять, зажми его в чём нибудь с оставлением расстояния которое будет выходить из подшипника. На конце накинь на него рычаг нужной тебе длинны ( допустим 2 метра). На конце этого рычага навешиваешь расчётный груз и видишь согнется ли ось. Вобщем по его словам такая ось которую хочу применить я выдержит даже 3-метровые лопасти без проблем. Вовсяком случае, 140 кг выдержит запросто, а это 2-х метровые лопасти на скорости ветра 25 м.с. (запас восьмикратный).
baysun
Эти прикидки чересчур оптимистичны. Например, если рассчитывать на скорость ветра 18 м/с (до начала регулирования), то полуось нужна 35 мм и один из подшипников 36207. На 12 м/с уже можно обойтись полуосью 30 мм и подшипником 36106 при этом уже хороший запас прочности появляется, а это выигрыш в килограмм массы на креплении каждой лопасти. 25 мм полуось и подшипник 36105 в состоянии работать максимум на 9 м/с. Всё это для трёхметрового винта и при стеклопластиковых лопастях. Для деревянных лопастей картина будет иная.
Так что считайте, если надо - помогу, сам пару месяцев назад этим занимался, так что в памяти все методики освежил - много времени не займет.
На регулируемых лопастях чем больше ветер - тем меньше осевая нагрузка.
Все неприятности возникают при динамических процессах.
vvv, Вы тоже делаете такие лопасти? владеете всем оборудованием для этого?
Он проффесионал, уже давно на рынке. У них такие вещи выходят, что нам только мечтать остаётся. И что самое главное, делают свои собственные тихоходные генераторы, отивают ступицы, клеют винты и делают РШВ к ним. Их система выдерживает ветер до 50 м.с.
Если не путаю, последняя их разработка - винт 15 метров в диаметре с системой РШВ.
РШВ
Правильнее наверно ВРШ, винт регулируемого шага. :)
Он проффесионал, уже давно на рынке. У них такие вещи выходят, что нам только мечтать остаётся. И что самое главное, делают свои собственные тихоходные генераторы, отивают ступицы, клеют винты и делают РШВ к ним. Их система выдерживает ветер до 50 м.с.
Если не путаю, последняя их разработка - винт 15 метров в диаметре с системой РШВ.
Круто..
Так что считайте, если надо - помогу, сам пару месяцев назад этим занимался, так что в памяти все методики освежил - много времени не займет.
Посчитаете мне на 6 метровый винт полуоси на ВРШ?
Добавлено через 25 секунд
и подшипники.
Добавлено через 1 минуту
лучше на 7метровый :)
gda98, где-то встречал что на винт 2м надо ось 25 мм, 3м - 35-40. Если учитывать пропорции - на 7 метров надо 80-90мм? кажется многовато
Moulder, я не про вал винта, а про махи винта.
Вал считается по простому так: диамер винта делим на 80 получаем диаметр вала винта нужной прочности.
petruha256
19.04.2011, 20:23
Посчитаете мне на 6 метровый винт полуоси на ВРШ?
Добавлено через 25 секунд
и подшипники.
Добавлено через 1 минуту
лучше на 7метровый :)
Давайте параметры:
-диаметр
-количество лопастей (3, я так понимаю),
-материал,
-хорда (от корня к кончику);
-профиль (для определения распределения массы);
-расчетная быстроходность;
-на каком ветре начало регулирования;
-максимальные обороты (абсолютно жесткую характеристику регулирования всё равно не сделаете);
- максимальная скорость руления.
Посчитаю.
еще могу собственные частоты прикинуть...
Давайте параметры:
7метров -диаметр
3лопасти -количество лопастей ,
Стеклопластик -материал,
не считал -хорда (от корня к кончику);
Clark Y -профиль (для определения распределения массы);
Z=5 - расчетная быстроходность;
7-9м/с -на каком ветре начало регулирования;
125 об/мин -максимальные обороты (абсолютно жесткую характеристику регулирования всё равно не сделаете);
не знаю 1-2сек - максимальная скорость руления.
petruha256
19.04.2011, 21:50
gda98
Clark-Y - родной 12% или толстый 15%? родной скорее всего тонковат будет.
Лопасти с круткой будут или без неё?
Лучше бы конечно знать геометрию лопастей, да и толщину стеклопластика не помешало бы. Можно взять всё приблизительно, но тогда коэффициент безопасности надо побольше закладывать, можно лишней массы насчитать.
1 радиан в секунду думаю быстрее не будет рулить, скорее меньше.
Это нашёл готовый расчёт для четырёхметрового винта.
Понял только то что Диаметр трубы маха может колебаться от 50-60мм в зависимости от марки стали:)...
petruha256
19.04.2011, 23:45
gda98
вот Ваши подшипники
1 вариант - шариковый радиально-упорный 36214 70/125/24 (внутр.диаметр/наружный/ширина обоймы)
2 вариант - роликовый радиально-упорный 7212 60/110/23,75
3 вариант - роликовый радиально-упорный 2007113 65/100/23
рассчитывал для пары подшипников на базе 120 мм если базу сделать побольше (влезет ли в ступицу) то подшипники полегче будут.
тут еще вопрос такой - какой подшипник будет нести осевую нагрузку - внутренний или наружный? если наружный, то внутренний тоже может на один номер полегче выйти (а может и не выйти - как масть ляжет)
мах пока не считал, неплохо бы с длинной определиться.
Добавлено через 53 минуты
посчитал мах.
на 65 мм диаметр,
длинна (от опоры наружного подшипника до конца) 360 мм (можно длиннее - это зависит от того, как Вы лопасти будете крепить),
база подшипников 120 мм, сквозное отверстие диаметром 40 мм,
посадочное под внутренний подшипник - на диаметр 60мм.
весит 8,3 кг сталь 50 закалка и высокий отпуск.
если ограничить скорость руления до 30 градусов в секунду можно выйти на внешний диаметр 60 и на сталь 45.
petruha256, спасибо, буду обмозговывать детали, радиальный подшипник снаружи, думаю, лучше будет.
petruha256
20.04.2011, 00:02
оба радиально-упорные желательно, особенно если конические.
оба радиально-упорные желательно, особенно если конические.
понял.
Александр
20.04.2011, 00:45
Я бы не делал для семиметрового винта скорость руления выше шести градусов в секунду. Винт дольше проживёт.
я ступицу хочу сделать под 7 метровый винт, а винт будет 5-6 метров, просто чтобы вторую ступицу не делать, мало ли аппетиты вырастут, можно будет 7 метроый винт поставить.
На восемьнадцатиметровую мачту можно и десятиметровый винт сделать:)).. Казалось бы.. Или есть ограничения?
petruha256
20.04.2011, 01:01
Я бы не делал для семиметрового винта скорость руления выше шести градусов в секунду. Винт дольше проживёт.
при рулении со скоростью 1 радиан/с нагрузки на мах и подшипники на 60% составляются из гироскопических сил, при 30 градусах/с будет 40%, сильнее скорость руления ограничивать - в запасе прочности уже не особо выиграешь. (для этого винта)
Вал считается по простому так: диамер винта делим на 80 получаем диаметр вала винта нужной прочности.
Извиняюсь за оффтоп. Пример, у Бурлаки винт 6 метров, тогда 600/80=75мм диаметр вала для винта. Он же использовал вал редуктора, который имеет диаметр, как у ротора - 32мм. И во время эксплуатации вал не пострадал.
Александр
20.04.2011, 01:22
Только не забываем, что гироскопические силы на винте являются знакопеременными, в отличие от центробежных и аэродинамических сил, кроме того, они являются основной причиной неприятностей. И чем меньше их влияние, тем лучше для винта. Остальное каждый выбирает сам. Нагрузки посчитать - это ещё не всё. Нужно ещё и правильно оценить влияние каждой из составляющих.
petruha256
20.04.2011, 01:40
Нагрузки посчитать - это ещё не всё. Нужно ещё и правильно оценить влияние каждой из составляющих.
этим, собственно говоря и занимался. При этом я согласен, что ограничить скорость поворота нужно, вопрос в том дальше каких значений ограничивать нет смысла. Всё еще зависит от привода, который будет рулить, если хвост - то ограничение площади хвоста может не дать достаточной устойчивости, если виндрозой - тогда вообще красота, можно и 6 градусов в секунду.
Clark-Y - родной 12% или толстый 15%? родной скорее всего тонковат будет.
родной с плавным пререходом с кончиков 12% в 15-20% у комля
На восемьнадцатиметровую мачту можно и десятиметровый винт сделать.. Казалось бы.. Или есть ограничения?
Есть, ТВ антенны под винтом стоять будут, а они должны быть повыше.
А что такое виндроза и как ей можно направление регулировать? И ещё вопросик по ВРШ механизму на первой странице - там, что вся ступица с лопостями ходит вдоль оси вала, а пружиной возвращается или из-за смещённой оси лопасть сама проворачивается от усилия ветра? Скорее второе.
Александр
30.04.2011, 22:58
hecs, Второе.
Получается авторегулирование оборотов, здорово... ЭЭх, только как такое на коленке собрать...
На коленке естественно не получится, а воспользовавшись нужным инструментом - можно. только на этом форуме люди делятся согласно этой теме на две группы - те, которым всё ясно и они здесь мелочи уже обсуждают. и те которые с этим только столкнулись, но найти никаких чертежей или размеров не суждено. может не в тех спрашивал, но со стороны на коммерческую тайну смахивает;%
Да нет,какие вам чертежи? На каждый генератор надо свои лопасти. А сама идея вроде понятна,только не для домашних условий она.
Добавлено через 2 минуты
Да и кто вам будет такое считать? Хоть на трубы расчёты есть и на том спасибо.
petruha256
20.10.2011, 22:58
Картинка, поясняющая как и куда применять силовые факторы из расчетных таблиц "расчет ротора" и "расчет винта из трубы" для расчета нагрузок на подшипники узла поворота лопасти.
petruha256
23.10.2011, 19:36
По случаю занялся расчетом ВРШ, принял расчетную схему такую:
привод лопастей осуществляется под действием аэродинамической силы, действующей на лопасть, лопасти синхронизированы тягами, но общую пружину, в общем как у Серката вот здесь, на параллельном форуме:
http://alter-energo.ru/topic526-180.html
жесткость пружины подобрана для начала поворота лопасти при номинальном ветре,
ход пружины обеспечивает поворот лопасти на 90 градусов, при этом усилие на пружине возрастает от начального в 2,5 раза при максимальном повороте лопасти,
мощностную характеристику генератора взял квадратичную от оборотов (т.е. пренебрегая индуктивным сопротивлением работа на активную нагрузку),
центробежные моменты лопастей считал полностью скомпенсированными
и вот такая регулировочная характеристика в зависимости от ветра получилась:
petruha256
23.10.2011, 19:36
Что скажете, похоже на правду?
По оси Х - скорость ветра, по правой оси У - мощность и обороты, по левой оси У - угол поворота лопасти от нормального положения
Александр
23.10.2011, 20:30
Пружину нужно брать более жёсткую. У меня получается, что когда начинается режим регулирования, то обороты почти не снижаются, а мощность можно увеличивать и ветряк её тянет, не облизнувшись. Я просто удваивал нагрузку - тянет, обороты держатся, затем утроил - опять держатся. Нужно, наверное, придумать, как считать саму пружину, точнее, закон её изменения. Я это подбирал экспериментально - установкой параллельных пружин. Сейчас у меня работает шесть штук впараллель.
petruha256
23.10.2011, 20:44
Так и в расчете получается, что если начало регулирования 8 м/с, и номинальные обороты 331 об/мин, то до скорости 17,5 м/с обороты вырастают до 470 об/мин, и мощность вырастает в 2 раза, а дальше идет провал.
Закон изменения жесткости можно определить подбором.
Т.е. если известна зависимость мощности генератора от оборотов, то вставляя в расчет закон изменения жесткости можно получить регулировочную характеристику винта - обороты и мощность в зависимости от ветра, дальше, если регулировочная характеристика не устраивает - втыкаем другой закон изменения жесткости и т.д., пока не получится то, что надо.
Еще можно учесть центробежные моменты лопасти с учетом неполной или избыточной компенсации грузами.
Александр
23.10.2011, 21:19
Насчёт грузов. Тут должна быть лёгкая перекомпенсация. Если она будет недостаточна, то возможно скачкообразное изменение угла с последующим довольно резким падением давления на винт. А это осень нехорошо. Более того. Я заметил ещё один нюанс - величина этой перекомпенсации зависит от начальной силы пружины. Пока начало ограничения было в районе 8 м/с, всё было отлично, винт настолько точно регулировался, что по нему нельзя было судить о силе ветра. А как перестроил пружину на ограничение при более 10 м/с, то стал слегка проявляться этот самый скачок. Завтра увеличу массу грузов, и как только будет адекватный ветер - проверю это дело. Ну и на закуску: механика должна работать предельно легко, особенно - в самом начале регулирования.
Добавлено через 3 минуты
Кстати, недостаточная компенсация просто опасна. У такого винта будет некий предельный ветер, до которого всё будет работать, а вот после - произойдёт срыв режима регулирования и винт уйдёт в разнос. См. Андрианова. Там об этом есть.
petruha256
23.10.2011, 21:23
Вот я сейчс как раз горожу расчет, который все эти режимы позволит просчитать.
В смысле не просчитать, а сделать проверочный расчет, под выбранные характеристики жесткости пружины массы и расположения грузов, кривую мощности генератора.
Александр
23.10.2011, 21:26
Кстати, система прекрасно держит режим даже при отключенной нагрузке. Во всяком случае, такое специально проверял на очень даже адекватном ветру... Может и такое следует оценить?
petruha256
23.10.2011, 21:46
В принципе это можно сделать уже сейчас (пока для одного-единственного винта).
Сейчас переделываю характеристику жесткости пружины, чтобы в большей степени с механикой узла соотносилась, и первым делом проведу расчет без нагрузки.
Александр
24.10.2011, 01:13
Да, кстати... Ось поворота лопасти должна находиться впереди от центра давления. Центр давления, как мы тут все знаем, несколько меняется от угла набегания потока. Он не должен ни при каких условиях совместиться с осью поворота, иначе скачков при повороте не избежать. А та часть, которая находится перед центром поворота, противодействует хвостовой части лопасти, как бы помогая пружине и, тем самым, уменьшая необходимое натяжение, позволяет ставить пружину менее сильную.
petruha256
24.10.2011, 02:21
Центр давления, как мы тут все знаем, несколько меняется от угла набегания потока. Он не должен ни при каких условиях совместиться с осью поворота, иначе скачков при повороте не избежать.
Тут есть один нюанс, который только что обнаружил, когда скорость буревая, и лопасть начинает уходить от ветра, то концевая часть лопасти уходит на отрицательные углы атаки с отрицательной подъёмной силой, и тут положение оси впереди центра давления (для этой самой концевой части) будет помогать пружине удерживать лопасть,
и тут бы не помешало рассчитать так, чтобы при переходе концевой части на отрицательные значения подъёмной силы центр давления в этой части лопасти ушел вперед от оси поворота.
Не знаю, как так получилось, но именно этот факт обнаружил, специально не считал. Начинает это дело проявляться на скоростях около 20 м/с (по расчету)
ось поворота по расчету на 0,15 хорды от лобовой кромки., - считал с запасом, чтобы ц.д. на рабочих углах не переваливал за ось, а он переваливает, но по удачному стечению обстоятельств - именно тогда, когда это полезно.
Добавлено через 2 минуты
Без нагрузки, чисто на пружинном регуляторе обороты растут более, чем в 2 раза, видимо обязательно нужно делать перекомпенсацию грузами,
но при этом аэродинамические усилия остаются в пределах разумного
Александр
24.10.2011, 02:29
Вот интересно, почему так получается. Я про рост оборотов вдвое без нагрузки. У меня на живом ветряке они остаются стабильными и не зависят от того, есть нагрузка, или её нет. Наиболее вероятно, что из-за перекомпенсации. Иного объяснения я не вижу, во всяком случае, в данный момент.
Начитавщись и насмотревшись ,а также мосле многочисленных аварий сделал
изменение угла атаки
винт диаметр 5 м, длина между опорными подшипниками 25 см, вал маха 35 мм,
балансирный груз труба 15 длиной 50 см,начальная установка 45 градусов,
опорная пружина от мотоцикла минск,передача поворота релевые тяги от жигулей,поворот в сторону увеличения угла.
сначала не хватило грузов на поворот впечатления уххх! винт набирает обороты ,мачта наклоняется, потом бах!!! мачта резко назад !!!жуть.
добавил веса все встало на место доходит до определенных оборотов при срабатывании увеличивается шум и все, обороты практически не растут
фото завтра.
petruha256
24.10.2011, 23:13
У меня на живом ветряке они остаются стабильными и не зависят от того, есть нагрузка, или её нет. Наиболее вероятно, что из-за перекомпенсации. Иного объяснения я не вижу, во всяком случае, в данный момент.
Скорее всего так и есть, расчеты (не знаю на сколько точны) показали именно этот факт.
при перекомпенсации 30 % с нагрузкой обороты при росте скорости ветра очень медленно падают, без нагрузки - есть небольшой пик оборотов - на 20 % выше номинала - в районе номинальной скорости ветра, а дальше снижение.
В общем всё вполне кошерно.
вот так это выглядит на расчете.
Александр
24.10.2011, 23:17
Теперь похоже на правду. Примерно так и ведёт себя система.
metall,спасибо за фотографии. Многое в голове встало на своё место:).
Многое в голове встало на своё место
ну и слава богу ,а то нельзя на коленке (ХАЙТЕК) и все такое.
metall, А палец тяги имеет ход в +/- 45 градусов? Я так понял он на изгиб работает, подшипников в механизме, кроме махов нет?
общий ход поворота градусов 55-60,но и этого хватает, пока видел в работе
градусов 15-20 ,подшипники только на осях махов,обороты стабильно ограничиваются что с нагрузкой что на хх. рулевые тяги работают на изгиб,на проворачивание как у серката места не хватило.
вот фото
впечатляет :cool:
petruha256
31.10.2011, 00:39
Я вот тут пришел..... супостат..... и замыслил худое..........:crazy:
В общем делал я расчет силовых факторов для ВРШ, получилась табличка, которая сама считает под разные ветры и углы степень торможения.
Правда она не под желобок, а под один конкретный винт и под конкретную схему управления, но возможно даст представление о том, как себя ведут силовые и скоростные параметры винта в разных режимах.
При открытии проверяем, чтобы в настройках: сервис - параметры - вычислениях стояли итерации 1000 или 10000 и точность 0,0001
вычисления - галочка на "вручную" и никаких вычислений перед сохранением.
Значения менять только в 2-х синих ячейках.
Всегда иметь сохраненную копию, т.к. при резком изменении исходных данных итерации выводят в никуда, а отмена последнего действия уже не помогает.
Тогда еще можно сделать так: скорость ветра ставим 8, быстроходность ставим 6,5. Запоминаем формулу, которая в ячейке угла поворота и пишем туда ноль. вычисляем (F9). после вычисления ставим в ячейку угла поворота лопасти старую формулу - таблица в исходном состоянии.
petruha256
31.10.2011, 00:50
Чуть не забыл, резко исходные данные не менять, иначе итерации расходятся.
при плавном изменении параметров начало расхождения итераций можно увидеть и вовремя прекратить расчет нажатием на любую ячейку.
И еще, не стоит пытаться задать скорость ветра меньше 8 м/с при быстроходности 6,5 или меньше, и не стоит задавать быстроходность меньше 6,5, при скорости ветра 8 и меньше.
Всему виной усилие пружины, которое по формуле не может быть отрицательным (т.е. упор на нулевом углу поворота не просчитывается)
Александр
04.11.2011, 01:39
Кстати,petruha256, я заметил на живом винте одну особенность: он требует установки угла заклинения чуть большего, чем даёт расчёт. Потом, в книге академика Б.Н. Юрьева "Воздушные винты" на странице 28 нашёл упоминание о скосе потока. И появилось подозрение, что мы его просто не учитываем. И Владимир, скорее всего, не учитывал. В книге говорится и о том, что принципы расчёта винтов для ветряка аналогичны по формулам, разница только в том, что циркуляция скорости на них имеет отрицательное значение. И вот думаю: если в обычных винтах (с положительным значением циркуляции) скос потока добавляется к углу атаки, то в нашем случае он должен вычитаться, что и приводит к необходимости увеличивать угол заклинения (уменьшая этим расчётный угол атаки). Или я фигню сказал?
petruha256
04.11.2011, 03:09
В теории Сабинина этот скос учитывается. Т.е. треугольник скоростей там с учетом скорости закрутки и торможения, а в том расчете, который я делал "по Жуковскому" учитывает только торможение, так вот на нормальных быстроходностях разница по углу заклинения между двумя методами заметна только в корневых сечениях.
А тяговые винты на таких быстроходностях не работают (с таким маленьким шагом), поэтому разница там более существенна.
Еще интересно, я рассчитывал винт на z 6.5 в расчете ВРШ можно определить мощность винта при различных быстроходностях, ветре и повороте лопасти и этот самый винт оказалось дает большую расчетную эффективность при быстроходности 5,5 и ненулевом углу поворота лопасти - разница небольшая, но измеримая
petruha256
04.11.2011, 03:14
т.е. когда мы задаемся углом атаки и быстроходностью для расчета - это не дает нам гарантию того, что рассчитанный винт будет работать оптимально именно в этом режиме.
Александр
04.11.2011, 03:30
Да, похоже так и происходит. Одно радует: на практике винт демонстрирует эффективность не хуже расчётной. Даже было подозрение, что чуть лучше, но это я списал на собственную необъективность оценки и инструментальную погрешность измерений на живом ветре.
atlas030960
20.04.2012, 04:32
общий ход поворота градусов 55-60,но и этого хватает, пока видел в работе
градусов 15-20 ,подшипники только на осях махов,обороты стабильно ограничиваются что с нагрузкой что на хх. рулевые тяги работают на изгиб,на проворачивание как у серката места не хватило.
У вас кроме фото с низу ничего нет , фото крупным планом, кинематическая схемка с размерами, хотелось бы посмотреть.
а если использовать в качестве подшипника маха переднюю ступицу от ваз 08 в сборе? нагрузки ведь в машине на этот узел нагрузки недетские... винт планирую д5м...
valeriyvalki
02.06.2012, 00:01
мой первый, простый ,ВРШ
http://www.youtube.com/watch?v=q-d_jRxVcV0
Александр
02.06.2012, 00:18
Ребята, с ВРШ будьте осторожны! Если, не приведи Господи, при его работе возникнет различие в углах у лопастей - это будет катастрофа! Лопасти должны быть строго синхронизированы между собой, малейшие люфты недопустимы! Связка должна быть абсолютно жёсткой.
valeriyvalki
02.06.2012, 00:44
Александр,будем пробовать, во всяком случае зафиксировать лопасть не сложно
Здравствуйте!
Просьба откликнуться всем, кто понимает в работе и расчётах Аэродинамической системе управления. Или кто может ткнуть пальцем где прочитать.
Информации о расчётах для аэродинамического регулирования не нашел.
Есть только Андрианов "ветоэлектрические станции"
Лопасти планирую купить Ф6,7 м, у "Свет Ветра"
Александр,
metall,
petruha256
Как вы расчитывали свою систему регулирования? Может есть где почитать подробнее?
Прикреплён файл с рисунками (3д) Посмотрите, покритикуйте...
Спасибо.
valeriyvalki
23.09.2012, 21:15
msn,Вполне работающая конструкция,только груз для 6-м винта нужен кило под два,и еще один недостаток нет стартового угла,а лопасть находится сразу в рабочем угле,что немного будет затруднять старт лопасти
Спасибо. :drinks: А 2 кило, это каждый? Т.е. на 1 лопасть 2 груза по 2 кг?
Жесткость пружины ориентировочно не подскажете? ну, например, 5 кг на см, или как её мерять? Хотя она зависит от расположения оси поворота, длинны кривошипа...
подбирать экспериментально? :hang1:
valeriyvalki
24.09.2012, 01:00
придется подбирать,ну чтобы нагляднее то пружины с запорожца будет маловато,а обще ребята которые это уже делали думаю еще отзовутся,6-м и более ветряк это уже довольно серьёзная конструкция,на этом форуме мало кто такое делал,по крупному больше работают на соседнем форуме http://alter-energo.ru/index.php
msn,
На лопастях "Мир ветра" профиль симметричный и ось вращения проходит строго по центру давления . И на лопастях есть места крепления кронштейнов для установки серворулей аэродинамического управления.
На лопастях "Мир ветра" профиль симметричный и ось вращения проходит строго по центру давления. И на лопастях есть места крепления кронштейнов для установки серворулей аэродинамического управления.
Спасибо! В Ваших словах, чувствуется понимание вопроса.
Вот только я не совсем понимаю ответ. Раскройте пожалуйста свою мысль.
- На практике симметричный профиль чем грозит или чем обязывает?
или Вы к тому, чтоб поискать не симметричный для задуманного типа регулирования?
- ось вращения я смещу ответным фланцем и вварю вал со смещением. см. приложение. Вот только не знаю на каком расстоянии от головы профиля. где-то промелькнуло на форуме 15%
- Я предполагал, что места креплений мне не нужны и они их делать не будут.
Упс, если в матрице это заложено, то они по любому будут... Хотя мешать тоже не будут, вроде.
Может туда чего полезного можно прицепить?
Благодарю за участие в обсуждении!
Сейчас посмотрел ваш doc файл. вы хотите ц.б простой прямой регулятор.
Симметричный профиль и ось вращения в ц.т. -это хорошо подходит. Но начальное положение лопасти для старта надо одно (положительный угол установки) а для эффективной работы другое (немного отрицательный угол установки). Или недобор мощности или невозможность старта. Эта проблема вообще то всех таких систем регулировки, полностью оптимально не сделать.
А не лучше ли оставить систему "Мир ветра" она почти такая же ,
как в Фатееве описана . И стартовые углы оптимальные и рабочие.
Нет, не центробежный. Аэродинамический. Грузы только для компенсации (перекомпенсации) моментов, которые стремятся поставить лопасти в плоскость вращения. А сила давления на лопасть и будет проворачивать лопасть в сторону флюгирования (увеличение угла заклинивания) при увеличении скорости ветра больше скажем 8м/с. Для этого и нужно смещение оси в сторону головы профиля.
Пытался повторить, то, что описано у Андрианова. во вложении орывок.
Неужели не похоже плучилось :)
Хотя, если перекомпенсацию сделать побольше (грузы потяжелее) то и центробежное управление тоже будет отчасти.
vvv
А не лучше ли оставить систему "Мир ветра" она почти такая же ,
как в Фатееве описана . И стартовые углы оптимальные и рабочие.
ООО...!!!
Конечно-же лучше!!!
Только я поторопился, заказал редуктор (мультипликатор) и асинхронный двигатель к нему в качестве генератора. А для их системы надо отверстие в Главном валу (или в валу генератора) для тяги управления.
А сейчас тоже можно поставить их систему адаптированную к валу без отверстия. НО, система управления будет стоить больше чем 2 комплекта лопастей... Пока идут переговоры :)
А это кругенькая сумма. Как то не потяну. Проект и так за 35 тысяч грн перевалил...
Вот думаю сэкономить, как получится посмотрим.
А у них и стартовые углы хорошие?
кругом одни искушения... :)
valeriyvalki
24.09.2012, 14:59
msn,Такую систему делал SERCAT,довольно успешно она работает (я думаю что Сергей будет не против что я выложил здесь его ссылку на видео) http://www.youtube.com/watch?v=PbkPS96O4lE&feature=channel&list=UL
Эта система на первый взгляд хороша, проста и давно известна , но в производстве ветряков не применяется (только единично любителями) , вас это не настораживает . У Серкэта лопасти с такой системой разрушились.
Флаттер. Автоколебания. Часто- очень быстро развивающиеся .
Ось вращения должна быть сзади или очень рядом центра тяжести и центра давления. Потому и крутят лопасти вокруг центра давления и ц.т. туда же вгоняют , хоть это и утяжеляет ,часто ,лопасть.
Александр
24.09.2012, 22:51
Ось вращения должна быть сзади или очень рядом центра тяжести и центра давления.
Немного не так. Если мы говорим именно об аэродинамическом регулировании, как оно было разработано профессором Ветчинкиным вместе с Уфимцевым, то ось вращения лопасти должна быть впереди ЦД и почти совпадает с передней кромкой лопасти, чтобы аэродинмическая сила, стремящаяся отклонить лопасть в сторону увеличения угла заклинения была максимальной.
Флаттер. Автоколебания. Часто- очень быстро развивающиеся .
Честно говоря, я у себя на ветряке не наблюдал ни первого, ни второго, ни третьего.
По поводу разрушения винта у Sercatа. Разрушился у него не этот винт, что на видео, а предыдущий, у которого ось вращения как раз почти совпадала с ЦД, а сам винт у него был недостаточно прочный. Новый его винт, насколько мне известно, пока не разрушился. Сергей как-то мне говорил, что всё работает хорошо, но скорость вращения несколько ниже нормы, поскольку пружина слабовата.
Спасибо, Александр. А то я уже начал переживать :)
Как Вы рассчитывали свою систему регулирования? Схематично похоже на то, что выкладывал в 130 посту? Вы где-то описывали подробно свой ветродвигатель и регулирование? Может где есть фото? (эту тему я прочёл)
У Сергея сейчас аэродинамическая система с поворотом лопасти в сторону уменьшения угла атаки при сильном ветре-в сторону флюгирования (или увеличение угла заклинивания , смотря как считать)?
vvv
Эта система на первый взгляд хороша, проста и давно известна , но в производстве ветряков не применяется (только единично любителями) , вас это не настораживает . У Серкэта лопасти с такой системой разрушились.
Флаттер. Автоколебания. Часто- очень быстро развивающиеся .
Ось вращения должна быть сзади или очень рядом центра тяжести и центра давления. Потому и крутят лопасти вокруг центра давления и ц.т. туда же вгоняют , хоть это и утяжеляет ,часто ,лопасть.
Это очень похоже на центробежную систему с прямым регулированием. (увеличение угла атаки при превышении скор. ветра центробежными грузами) Она таки динамически неустойчива как пишет Андрианов и Александр Люшня и имеет именно такие недостатки как описал VVV.
В аэродинамической вижу только 1 недостаток: углы для старта.
Есть ещё?
Аэродинам. система использовалась в древнем 1Д-18. Других, правда не знаю. Называется ещё Защитно-парусная система регулирования А. Г. Уфимцева- В. П. Ветчинкина
Описание в книге Шефтера
Александр
24.09.2012, 23:38
В книге Андрианова на странице 79 приведена схема центробежного, а на странице 84 - аэродинамического регулирования. Если посмотреть внимательно, то можно заметить разницу в положении осей вращения лопастей в этих двух системах. Начиная с нижней части страницы 85 даётся краткое описание принципа её работы, а далее несколько слов о том, где она применялась.
Александр
24.09.2012, 23:52
msn, Посмотрите в "участниках" http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=126 и в "Мачтах" http://windpower-russia.ru/forum/showthread.php?t=208
Начальный момент регулирования считал по осевому давлению на винт. Пружина настроена на максимальное расчётное давление. С началом регулирования давление на винт снижается, если скорость ветра не растёт. Есть свои сложности с подбором характеристики пружины. Но если не стремиться к высокой точности удержания скорости вращения, то всё сильно упрощается. В моём варианте вал генератора полый, сквозь него проходит управляющий шток, а позади генератора, куда этот самый шток выходит, находится пружинный механизм. Он состоит из шести параллельных пружин, работающих на растяжение. Меняя количество пружин и их натяжение, я подбирал нужную мне характеристику стабилизации.
Добавлено через 2 минуты
У Сергея - классическая, строго по Андрианову, система аэродинамического регулирования.
Прочитал.
А как у вас со страгиванием? Нет проблем? Какой начальный угол заклинивания?
И, как Вы думаете, симметричный профиль подойдёт для такой системы регулирования?
И вообще, какая между симметричным и не симметричным разница на практике?
центр давления и центр тяжести впереди или близко к оси вращения- это суровое правило авиаконструкторов для того чтоб гарантированно не поймать флаттер.
Поэтому для каких нибудь условий , если для себя то такая схема может и проработать какое то количество времени. Но и наш опыт лет 15 назад и динамический расчет говорят , что вероятность возникновения автоколебаний есть. И ветряки могут стоять в разных условиях , и если их количество будет увеличиваться то будет расти число таких случаев.
Тем более при какой либо нежесткости мачты -это становится очень вероятным.
Кстати специалисты по динамике с КБЮ , потом нам рассказали что тоже просчитали развитие автоколебаний .
Поэтому -русская рулетка. Может несколько лет работать. А может и разлететься через месяц (как было у нас при сгорании выпрямителя)
Александр
25.09.2012, 01:05
msn, вынужден Вас чуток поправить. :pardon: Не "угол заклинивания, а угол заклинения. Именно так он называется в литературе по ветрякам. У меня он 5 градусов. Страгивание несколько затруднено, но, как я заметил, в ветровом потоке всегда имеются локальные вихри с достаточной для старта скоростью, поэтому винт почти никогда не стоит на месте, если только не совсем полный штиль. В момент старта ветряка нагрузка не подключена, она подключается только тогда, когда винт достигнет определённой скорости вращения. За этим следит микроконтроллер. Он же нагружает винт таким образом, чтобы тот находился на пике своих возможностей на любой скорости ветра до начала момента регулирования самого винта. А когда регулирование начинается, МК начинает ещё сильнее нагружать систему. Но при этом следит, чтобы не началось снижение скорости вращения. Если же ветер ослабнет до установленного предела, то нагрузка с ветряка будет полностью отключена. Таким образом, единожды запустившись, винт не останавливается почти никогда, если есть хоть малейший ветер. Бывали случаи, когда чашечный анемометр неподвижен (а это бывает, если скорость ветра менее 1,4 м/с), а винт вращается. Поэтому я даже не переживаю из-за несколько затруднённого старта.
Профили.
Любой профиль подойдёт. Процессы на крыле ведь те же самые. Сам я симметричный на ветряк не ставил, поэтому сравнить не получится.
По поводу грузов.
Грузы непосредственно не участвуют в процессе регулирования и ни в коем случае не должны этого делать, а всего лишь компенсируют ЦБ моменты лопастей, поэтому нельзя сказать строго и определённо, что для такого-то диаметра нужны такие-то грузы. Их масса зависит от массы лопасти, которую нужно скомпенсировать. Если известно распределение массы по длине лопасти, причём, только той массы, которая находится за центром вращения, то можно массу этих грузов рассчитать, задавшись скоростью вращения винта в номинальном режиме. Считается для каждого сечения отдельно, затем все результаты суммируются. Есть второй путь, - экспериментальный. Сперва устанавливаем лопасть на очень лёгком подшипнике, затем измеряем силу, с которой наиболее удалённая точка от оси вращения давит на весы. Это и считаем первым экспериментальным грузом. А расстояние от оси вращения лопасти до точки, в которой мы измеряли силу тяжести, будем считать начальным установочным выносом груза. Затем такие грузы изготавливаем и ставим на ветряк. Наблюдая за его работой в различных ветровых условиях определяем, достаточен ли груз или избыточен, либо мал. Перемещая груз под длине его стойки, добиваемся уверенной работы ветряка во всех режимах. Может потребоваться немного наклонить груз по отношению к лопасти. У моего ветряка грузы стоят только с одной стороны - перед винтом, и наклонены в сторону хвостовика лопасти на 15 градусов от нормали.
Александр, Если я правильно понял, то лопасти стремятся повернуться во флюгерное положение, а пружина придерживает их?
Александр
vvv
valeriyvalki
Спасибо за ответы и советы! :hi:
Заказал таки лопасти с готовой системой регулирования.
LEX.
Да. Хоть и спрашивали не меня. У Андрианова описано и у Фатеева.
Александр
03.10.2012, 01:38
LEX, правильнее было бы сказать, что лопасти стремятся работать при постоянном значении угла атаки.
Александр, Спасибо за ответ! Да с правильно настроенной пружиной так и есть...
Выношу на ваш суд " типа врш" из пвх трубы. Чёрным нарисована лопасть в рабочем состоянии, а синим при уходе в защиту. Правда я сам ещё не разобрался в работоспособности этой конструкции :)) :wacko2:
11222
jeriho, неработоспособна, либо точнее нарисуй, что ты имел ввиду. Я вижу например только что лопасть меняет угол установки по отношению к ступице от 90 град. на другой...
лопасть меняет угол установкиНу да, разве от этого обороты не упадут?
petruha256
15.11.2013, 19:53
Кабы не выросли
Кабы не вырослиЛадно, спрошу по другому : можно ли таким способом защитить ветряк от сильного ветра? Я так полагаю, что киэв упадёт оч. сильно, тем самым мы не дадим пойти ему в разнос. Или забыть это как страшный сон?
petruha256
15.11.2013, 23:26
Несущая способность шарнира под вопросом, а вот снижение КИЭВ не очевидно, до угла 20-30 градусов его вообще можно не получить.
При сворачивании винта уменьшится его общая мощность, что совместно с механической нагрузкой от генератора может привести к снижению оборотов. Однако при отсутствии нагрузки обороты однозначно вырастут, добавим к этому наличие изгибающей проекции центробежной силы на лопасть и, соответственно, необходимость её утяжеления для обеспечения несущей способности.
В общем много вопросов, а эффективность сомнительна.
Гарантированно не сказать что ерунда, надо считать и ставить эксперименты, но это уже за гранью энтузиазма.
Понял. Идея -г... Но есть ещё одна :)) .В рабочем положении чёрным цветом, а при достижении определённых оборотов лопасть начинает втягиваться ( не важно как). Диаметр уменьшится, киэв- 100%(уменьшится), а может ещё и Z. Или это тоже г...?
Александр
16.11.2013, 01:47
Если учесть, что разумный диаметр ступицы винта весьма невелик (5 - 7% от диаметра винта), то наклон лопастей в плоскости вращения практически не будет влиять на параметры винта. И никакой защиты это не даст. Это вообще ничего не даст (кроме, разве что, головной боли и выброшенных денег). Берите книгу Фатеева или Андрианова и просто повторяйте конструкцию одного из понравившихся вариантов. Изобретать что-то новое в данной области не нужно - всё уже давно изобретено, исследовано и вовсю применяется.
Добавлено через 4 минуты
при достижении определённых оборотов лопасть начинает втягиваться
Уменьшаем диаметр, начинают расти обороты. Если ветер очень сильный, то ему совершенно пофиг уменьшение ометаемой площади на пару-тройку процентов. А куб его дури настолько велик, что разнесёт всё к чёртовой бабушке...
Добавлено через 40 минут
Да название темы "Винт регулируемого шага" как бы предполагает, что регулировать будем именно шаг винта...
Александр какой у Вас диаметр ветроголовки ВРШ и как я понял только 6 пружин стоящих позади гены регулируют натяжение или же стоит еще одна пружина впереди (компенсирующая) ?
Александр
17.01.2014, 20:39
Диаметр ступицы винта 20 см. Спереди пружин нет. Там нет места. Работают только те 6 пружин, что стоят позади генератора.
Добрый вечер Ещё вопрос: как подобрать пружину (лопасти планирую д 2м)?
Александр
25.01.2014, 22:44
Зависит от многих факторов. От метода регулирования, от сбалансированности лопастей относительно оси поворота, от требуемой скорости вращения, от параметров ухода в защиту...
Проще Вам будет это определить экспериментально. Начните с чего-то не слишком сильного. И смотрите, как будет на это реагировать винт.
Вот возник еще один вопрос : на сколько градусов должна отклониться лопасть от стартового- до флюгерного положения?
Александр
07.03.2014, 01:25
У меня рабочее положение вина - это 5 градусов, флюгерное - почти 90.
Подбираю тяги . Значит градусов 90 нужно.
Александр не могли бы Вы рассказать о работе трубных лопастей на ВРШ
(куплена 200 труба) .Может не здесь.
valeriyvalki
07.03.2014, 10:09
Serj,пишусь редко, но вставлю свои пять копеек, возможно кому то это нужно
http://www.youtube.com/watch?v=65LTHUUFTak
Подбираю тяги . Значит градусов 90 нужно.
Александр не могли бы Вы рассказать о работе трубных лопастей на ВРШ
(куплена 200 труба) .Может не здесь.
Хватит вполне и 70 градусов ! :i_am_so_happy:
Александр
08.03.2014, 21:34
Лопасти из трубы не лучшее решение для ВРШ. Всему виной их профиль. Пока углы заклинения находятся в расчётном значении, винт работает нормально. Но как только лопасти поворачиваются даже на весьма небольшой угол, аэродинамика винта меняется кардинальным образом. Нет плавного регулирования. Чтобы заставить ВРШ с лопастями из трубы более-менее работать, ось поворота лопасти следует смещать максимально близко к её передней кромке. В противном случае наблюдается сильная динамическая нестабильность. Проявляется она в резких разворотах лопастей на максимальные углы при попытке механики начать регулирование. Стартовые участки лопастей приходится полностью срезать. Почти два года я изучал поведение этой системы и в результате отказался от неё, сделав нормальные стеклопластиковые лопасти.
А если взять размер диаметр трубы больше(315мм ,400мм,500мм) и подогнать её близкой к профильной но с наименьшим диаметром ветроголовки?. , Подгоняя размер ветроголовки к местной скорости ветра и параметрам генератора.(труба дешевле и практичней ,не каждый сможет сделать стеклопластиковые лопасти)
vBulletin® v3.8.2, Copyright ©2000-2024, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot