Как сделать лопасти из ПВХ трубы
Если поискать и посмотреть в интернете, то многие для своих самодельных ветрогенераторов делают лопасти именно из пластмассовых труб. Ну это и понятно, так-как канализационные трубы хорошо подходят для этих целей, доступны и дешевы. Но конечно не все, так серую трубу особо не жалуют, так-как она быстро деформируется и очень слабая. Больше всего подходят трубы рыжего цвета, они и форму держат, и прочность хорошая. Лучшие трубы из чистого ПВХ, но сейчас все больше их делают не понятно из чего, там и полипропилен и другое, что тоже не подходит для лопастей ветрогенератора.Ну это ладно, самая главная ошибка людей это изготовление лопастей без всяких расчетов и подгонки под генератор, а ведь лопасти это та часть ветрогенератора, которая преобразует энергию ветра, и на сколько хорошо они это делают зависит общий КИЭВ ветрогенератора ( коофициент использования энергии ветра ).
Для расчета лопастей из ПВХ труб была создана простая, но эффективная программка в формате эксель. В этой программке легко рассчитать винт под конкретный генератор. Вводя координаты будущей лопасти можно видеть как изменяются все нужные параметры винта, это обороты при разной скорости ветра , КИЭВ, крутящий момент, стартовый и другие параметры.
Но многие вырезают лопасти на глаз и я с помощью программки проанализировал КИЭВ вот такой, как на скриншоте ниже лопасти, очень часто приходится видеть лопасти из труб именно такой формы.
>
Такие лопасти часто делают, это самое простое, две линии всего прочертить на трубе и вырезать, обработать кромки и готово. Но КИЭВ таких лопастей все 0,2 в трехлопастном варианте на малых диаметрах труб. Лучше показатели если увеличить количество лопастей до 6 , 8 но быстроходность при этом снижается, а нам как известно нужна максимальная мощность лопастей при как можно больших оборотах от каждой скорости ветра.
Ниже скриншоты такой лопасти.
Здесь трёх лопастной винт из 110-й трубы диаметром 1,2м., и максимальная мощность при быстроходности 3,8.
А это уже 6 лопастей, результат чуть чуть лучше.

Так-же винт из 160-й трубы вырезанный по такому принципу тоже имеет невысокий КИЭВ и быстроходность.

если 6 лопастей, то лучше.

Так-же можно увеличить диаметр к примеру до 1,7м и посмотреть.

Лучше показатели у больших винтов, вырезанных из труб большего диаметра, к примеру из трубы 320мм.
>

>
А вот экселька с последней трубой 320мм в диаметре - rasshet3D2.5Z5.5T3200mm.xls
Универсальная лопасть.
Специально для тех кто хочет вырезать лопасти с относительно высоким КИЭВ я с помощью программки вывел некую универсальную лопасть. Она вырезается чуть сложнее, но имеет более высокий КИЭВ и быстроходность. На диаметрах труб 110-160 такая лопасть имеет КИЭВ 0,27-0,33при быстроходности Z3,5-5,5, но на больших винтах КИЭВ переваливает за 0,4 и быстроходность увеличивается.вот скриншот для 110-й трубы и 160-й. Если удлинять лопасть, то КИЭВ падает совсем чуть чуть.



Здесь экселька с этой лопастью - rasshet3D1500.xls
Как вырезать такую лопасть без программы.
Рассчитывается такая лопасть очень легко с помощью калькулятора. Все расчеты отталкиваются от диаметра трубы. Для начала нужно диаметр трубы разделить на 5, к примеру для 110-й трубы 110:5=22мм, а для 160-й трубы 160:5=32мм.Далее на трубе нужно начертить прямую линию от начала до конца, и от этой линии будут выставляться все размеры. От корня к кончику первый размер для 110-й трубы.
22*2=44 мм, расстояние от корня лопасти 0%,
второй 22*488мм, расстояние 15%,
третий 22*2,5=55мм, расстояние 50%,
четвертый 22*2=44мм, расстояние 100% кончик.
Все эти точки нужно соединить и это будет фронт лопасти. Для креплении лопасти нужно провести еще одну линию на которой сверлятся отверстия для крепления лопасти, линия проводится отступив от первой линии 22 мм.
После вырезания , кромки лопасти нужно обработать таким образом, так-как при расчете учитывается обработка кромок именно таким образом чтобы все углы по длинне лопасти совпадали с расчетными.
На рисунке ниже я попробовал показать как это нужно делать. За основу как я уже писал выше берется диаметр и делится на 5, полученную цифру условно можно обозначить Х. далее от этой буквы на рисунке стоят цифры, это процент, на который нужно умножить Х.
Тогда получаются такие координаты.
>
первая линия нулевая, это тыл будущей лопасти.
А далее первая точка от корня 0%, можно обозначить так, точка А-Х-1-0%, где А- точка, Х - это цифра получившиеся при делении диаметра на 5, 1- это множитель, 0- это расстояние от корня лопасти - радиус по длинне лопасти.
А-Х-1-0%
Б-Х-4-15%
В-Х-2,5-50%
Г-Х-1-100%
линия для крепления лопасти.
Д-Х-0,5
Е-Х-0,5
Для примера можно посчитать для 110-й трубы, длинна лопасти 60см.
А-Х-1-0% = 22мм, радиус лопасти 0мм
Б-Х-4-15% = 88мм, радиус лопасти 112,5мм
В-Х-2,5-50% = 55мм, радиус лопасти 375мм
Г-Х-1-100% = 22мм, радиус лопасти 750мм
Линия крепления лопастей.
Д-Х-0,5 = 11мм
Е-Х-0,5 = 11мм
по 11 миллиметров от самой первой линии-тыл, в сторону фронта, эта линия для крепления лопасти.
Здесь я надеюсь все понятно. Эта универсальная лопасть хорошо подходит к разным диаметрам труб, и по длинне лопасть можно удлинять и укорачивать. Из трубы 110мм можно делать винт диаметром до 1,5м, дальше просто лопасти очень слабые будут. Из 160 до 1,8м и т.д. При этом чем больше диаметр трубы и размер винта, тем лучше КИЭВ.
Но лучше конечно рассчитывать индивидуально под генератор и нужную скорость ветра. А если нет возможности, то можно применять эту универсальную лопасть, и просто запомнить как вырезать. Я уже опробовал винт диаметром 1,3м из 110-й трубы, четырех лопастной, работает хорошо, оборотистый.