ВРШ (винт регулируемого шага)

[msn]

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]

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]

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.

[msn]

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?

[vvv]

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]

msn, вынужден Вас чуток поправить. 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.

[LEX]

Александр, Если я правильно понял, то лопасти стремятся повернуться во флюгерное положение, а пружина придерживает их?

[msn]

Александр
vvv
valeriyvalki
Спасибо за ответы и советы!
Заказал таки лопасти с готовой системой регулирования.

LEX.
Да. Хоть и спрашивали не меня. У Андрианова описано и у Фатеева.

[Александр]

LEX, правильнее было бы сказать, что лопасти стремятся работать при постоянном значении угла атаки.

[LEX]

Александр, Спасибо за ответ! Да с правильно настроенной пружиной так и есть...