نحن طلاب هندسة تصميم المنتجات السنة الثانية. كان التحدي الذي يواجهنا هو تصميم وبناء التوربينات التي عند وضعها في نفق الرياح المقدمة ، سوف تولد أكبر قدر من الطاقة. تم تصميم التوربين مع فكرة لتعليم طلاب المدارس الثانوية كيف تؤثر مجموعة متنوعة من الأعداد المختلفة من الشفرات على كفاءة التوربينات بسرعات رياح مختلفة ، وبالتالي الشفرات والقنوات القابلة للإزالة. ولكن إذا كانت التوربين الخاص بك للاستخدام الخارجي ، فستكون القناة المخروطية البسيطة أكثر فعالية. ويمكن إنتاج هذا بسرعة باستخدام ورقة رقيقة من البلاستيك و superglue.
* تحديث * بعد بعض المنافسة الشديدة والانفجارات الخفيفة ، خرجت التوربينات لدينا في المرتبة الثالثة وفازت بنا على بعض من أجمل تيسكو. أود أن أتأكد من أن الخاتم الخارجي خالي تمامًا من الصدمات ، حيث انفجرت قوتنا عند الدوران بأعلى سرعة لها!
اللوازم:
الخطوة 1: صنع القناة
تعتبر القناة ، التي توجه تدفق الهواء من مخرج المروحة إلى ريش التوربينات ، مهمة لأنها تزيد من حجم الهواء الذي يمر عبر ريش التوربينات ، وتوحد تدفق الهواء.
هذا هو أبسط جزء يتم إنتاجه ، حيث أن المواد المطلوبة هي الأكثر أساسية وهي القطعة الوحيدة التي يتم تصنيعها دون استخدام المعدات الإلكترونية.
إذا كانت التوربينات لا تحتاج إلى قناة ، فانتقل إلى الخطوة 6.
سوف تحتاج:
كتلة من الرغوة
العديد من الصحف
Clingfilm
لصق ورق الجدران
شريط الإخفاء
صفحتان كبيرتان من MDF (حوالي 300 × 400 مم)
طلاء ابيض
ورنيش
مسدس الغراء الساخن
الخطوة 2: الحصول على كتلة كبيرة من الرغوة
كتلة الرغوة هذه تشكل قالبًا سنقوم لاحقًا بتجميع الورق حوله لإنشاء غلاف مجوف. أبعاد هذه الكتلة هي 450x280x280 مم. أنتجت هذا المكعب عن طريق الإلتصاق معًا 6 شرائح من الرغوة بسمك 75 ملم باستخدام مسدس الغراء الساخن.
الشكل الذي سنشكله معقد للغاية ووجدت صعوبة في التصور. لذلك وجدت أن السفع بالرمل على شكل كبير كان أسهل بكثير من محاولة بناء الشكل المكتمل من الشرائط المقاسة ، لكن مع مرور الوقت.
عند أحد طرفي الكتلة ، حدد المركز وارسم دائرة نصف قطرها 140 مم. على الطرف الآخر من الكتلة ، حدد المستطيل بنفس عرض الكتلة وارتفاعه 165 مم ، مع التأكد مرة أخرى من توسيطه.
تبدأ الآن الرملي. لقد استخدمت ملفًا معدنيًا كبيرًا ، إلا أن ورق الصنفرة ذو الحبيبات المنخفضة سيفعل الخدعة. أثناء الصنفرة ، عليك أن تضع في اعتبارك أن الشريط الأوسط من الشكل الخاص بك هو أن تظل على حالها تقريبًا. هذا يسمح للجانبين بالاندماج بسلاسة ، كما في الصورة.
أثناء سنفرة الجانب المستطيل ، ستكون الرغوة أعلى وأسفل الشكل الذي تزيله ، بينما في الطرف الدائري سيكون عرض الكتلة الذي سيتم تقليله ، وأي زوايا مستديرة.
في المراحل النهائية ، استخدم ورق صنفرة عالي الحصى لتنعيم الشكل.
الخطوة 3: معجون الورق
نظرًا لأن قالبنا مصنوع من مادة مسامية ، فنحن بحاجة إلى تغطيته بفيلم حشو لمنع غلاف الورق المعجن من الالتصاق به. كنت حوالي نصف لفة من فيلم تتشبث لهذا الغرض.
نحتاج إلى إنشاء سطح أملس قدر الإمكان للتأكد من أن الجزء الداخلي من القناة ينتج الحد الأدنى من الاضطرابات. أسهل طريقة للقيام بذلك هي الالتفاف حول المحيط مع تشبث الفيلم مرة واحدة ، وتداخل الحواف ، ثم قص الفيلم والبدء من جديد لأعلى حتى يتم تغطية الشكل بالكامل (بما في ذلك السطوح العلوية والسفلية). تمنع هذه التقنية التموجات التي تظهر في الفيلم عند محاولة تغطية الشكل دفعة واحدة.
الآن للمتعة قليلا. ملء دلو مع 4 أجزاء من الماء الساخن وحبيبات خلفية جزء 1 (بهذا الترتيب ، وإلا فإنه يذهب العقدي كما اكتشفت). امزج هذا حتى يصبح عجينة سميكة ، ثم غمس شرائح الجريدة في العجينة وضعها على قالب القناة. قم بتغطية جوانب الشكل ، وتأكد من الانتقال إلى الحواف العلوية والسفلية ، لكن اترك السطحين العلوي والسفلي مكشوفين. حاول أن تجعل الطبقة الأولى من الشرائط تعمل في نفس الاتجاه ، ثم اجعلها عمودية على الطبقة الثانية. كرر لمدة 8 طبقات.
الخطوة 4: إزالة القناة
نظرًا لأن هذا الشكل أوسع من ناحية وأطول في الطرف الآخر ، فإننا لا نستطيع ببساطة سحب مركز الرغوة للخارج. نحتاج إلى قطع معجون الورق إلى النصف ثم إعادة ربط النصفين بمجرد إزالة الرغوة. ستعمل سكين حادة أو مشرط.
بمجرد إزالة القالب الرغوي ، ستشوه القشرة. هذا يجعل من الصعب الغراء معا مرة أخرى. كانت طريقتنا تجريبية للغاية. استخدمنا مجموعة من الدعامات الخشبية الغراء PVA والدبابيس والأوزان المعدنية. أولاً ، قم بتغطية جانب واحد من قطعة MDF ، حوالي 100 × 150 مم ، بغراء PVA. قم بإعادة محاذاة نصفي الورق المعبّر ، ثم قم بتوصيل دعم MDF عبر الفتحة. قم بتثبيته بطول المقطع بالكامل ثم قم بتثبيته أو بثقله حتى يجف PVA. كرر للجانب الآخر.
الخطوة 5: الخطوات النهائية
الآن لديك قناة مكتملة لنفق الرياح ، لكنها لا تزال هشة للغاية. لجعل الشكل أكثر صلابة ، دعامات خشبية ساخنة (أو ما شابه) تدعم حول نهايتي مفتوحة. للعثور على أبعاد حلقة الدعم ، قمت بإجراء شريط حول المحيط وحساب القطر. قم بربط و / أو ربط معجون الورق على الخشب لضمان ملاءمة دافئ.
بعد ذلك ، قم بطلاء الجزء الداخلي والخارجي بطبقتين من الورنيش. هذا لا يحمي فقط الورق المعجن من الرطوبة ويحسن من صلابته ، ولكن أيضًا يقلل من الاضطرابات عند استخدام القناة.
وأخيرا: جماليات. قررنا أن ترسم قناة لدينا أبيض لامع لتتناسب مع موضوعنا.
الخطوة 6: تصميم شفرة
لدينا إمكانية الوصول إلى جهاز Rapid Prototype (أو "طابعة ثلاثية الأبعاد") ، مما أتاح لنا الفرصة لتحسين تصميم الشفرة لدينا لتحقيق أكبر قدر ممكن من الطاقة.
تعتبر التوربينات الريحية التي تعتمد على نظام الرفع من أكثر الأنواع كفاءة ، لذلك قررنا استخدام شكل (الجناح) من نوع aerofoil المستخدم في توربينات الرياح بالفعل ، والذي يطلق عليه اسم FX-83-W-108. انظر http://worldofkrauss.com/foils/52
تم اختيار aerofoil لأنه يحتوي على نسبة رفع / سحب جيدة تبلغ 68.785. هذا يعني أنه لكل قوة تخلقها في السحب ، فإنها تخلق قوة أكثر بمقدار 68.785 مرة. لدى aerofoil أيضًا مجموعة واسعة من زوايا الهجوم التي تعمل فيها ، من -5 إلى +8 درجة. في الأساس ، هذا يعطينا هامشًا بسيطًا للخطأ عندما نصنع الشفرات.
تتمثل الخطوة الأولى في تحسين تصميم الشفرة في حساب مقدار الطاقة الموجودة في الريح. نظرًا لأن مشروعنا يتضمن نفقًا للرياح ، فقد كانت سرعة الرياح ثابتة إلى حد ما. الصيغة هي:
طاقة الرياح = 0.5 * (كثافة الهواء) * (المساحة) * (سرعة الرياح) ^ 3
يوفر هذا الطاقة بالواط - تأكد من استخدام وحدات S.I (أي متر ، كيلوغرام ، ثانية ، إلخ)
- تبلغ كثافة الهواء عند مستوى سطح البحر عند 20 درجة مئوية حوالي 1.204 كيلوجرام -3
- تشير المنطقة إلى المنطقة التي ستشغلها التوربينات. لتصميمنا ، كانت هذه هي منطقة نهاية مجرى الهواء لدينا ، أي pi * 0.14 * 0.14 = 0.0616 متر مربع.
- سرعة الرياح هي سرعة الهواء عبر المنطقة التي ستشغلها التوربينات. كما ترون ، زيادة صغيرة في سرعة الرياح تجعل زيادة كبيرة في الطاقة.
كانت سرعة الرياح تبلغ حوالي 11 مترًا في الثانية ، وتبلغ مساحتها 0.0616 مترًا مربعًا ، لذلك أعطانا طاقة الرياح حوالي 50 واط.
نظرًا لشيء يسمى "Betz Limit" ، فإن أقصى طاقة ممكنة يمكن استخراجها من الرياح بواسطة التوربينات هي 59.3٪ من طاقة الرياح هذه. لن أخوض في الأسباب هنا ، لكن يمكنك البحث عنها إذا كنت مهتمًا حقًا …
لذا ، أصبح لدينا الآن أقصى إنتاج ممكن للطاقة بنسبة 59.3٪ من 50 واط ، مما يعطي حوالي 29 واط.
يفترض هذا الرقم أن التوربين فعال بنسبة 100٪ ، وهو أمر مستحيل. تدير التوربينات البيضاء الكبيرة التي تراها في كل مكان في هذه الأيام كفاءة تتراوح بين 75 و 85 ٪ ، وهو أمر مثير للإعجاب للغاية. نحن لسنا بهذا جيدًا ، لذلك تبدو الكفاءة بنسبة 50٪ معقولة. هذا يعطينا انتاج الطاقة النظرية من التوربينات لدينا حوالي 14 واط.
الشيء التالي هو بعض الرياضيات أكثر لسوء الحظ - ولكن هذا هو الشيء الأخير!
ما نحتاج إلى فعله الآن هو معرفة مدى الحاجة إلى أن تكون الشفرات لتحقيق خرج الطاقة المحسوب. هذا يعتمد أيضًا على السرعة التي نريد أن يدور بها التوربين.
يعمل aerofoil الذي اخترناه بشكل أفضل مع سرعة هوائية تتراوح بين 22 و 30 متر في الثانية (50-70 ميل في الساعة) ، لذلك نحن بحاجة إلى التأكد من أن التوربين سوف يدور بسرعة كافية للسماح بذلك.
للعمل على سرعة النصل في نقطة معينة ، نستخدم:
يو = ω * ص
- U هي سرعة النصل
- ω هي سرعة الدوران بالراديان في الثانية
- r هو نصف القطر بالأمتار.
اخترنا سرعة دوران 1500 دورة في الدقيقة. لتحويل هذا إلى راديان في الثانية ، اضرب ب 2 * pi ، ثم قسّم على 60 ؛
(1500 * 2 * pi) / 60 = 157 راديان في الثانية
سيكون لنصائح الشفرة نصف قطرها 140 ملم من مركز الدوران الخاص بها (بسبب حجم القناة) ، وبالتالي ستكون سرعة الطرف:
U = ω * r = 157 * 0.14 = 22 متر في الثانية
هذه هي سرعة تحرك الشفرة عبر الهواء بشكل عمودي على الريح. للعثور على إجمالي السرعة التي تشهدها الشفرة عند الحافة ، نستخدم فيثاغورس:
السرعة الإجمالية = √ ((U ^ 2) + V ^ 2)
U هي سرعة الحافة ، تقاس في وقت سابق 22 متر في الثانية
V هي سرعة الرياح ، يتم حسابها قبل 11 مترًا في الثانية
لذلك ، نحصل على سرعة إجمالية تصل إلى 24.6 مترًا في الثانية عند طرف الشفرة ، والذي يقع في منتصف نطاق السرعات المثلى للهباء الجوي.
حسنًا ، بجانب المعادلة الكبيرة للحصول على مساحة الشفرة لدينا:
مساحة الشفرة = الطاقة / 0.5 * ρ * √ (U ^ 2 + V ^ 2) * (Cl UV-CdU ^ 2)
- الطاقة هي طاقة التوربينات الريحية التي حسبناها من قبل ، 14 واط
- ρ هي كثافة الهواء ، مرة أخرى حوالي 1.204 كجم لكل متر مكعب
-V هي سرعة الرياح بالأمتار في الثانية - في هذه الحالة 11m / s
- U هي سرعة طرف الشفرات بالأمتار في الثانية - في هذه الحالة 22m / s
-Cl هو معامل الرفع للهباء الجوي ، الموجود على ورقة البيانات. لدينا aerofoil لديه معامل الرفع من 1.138
-Cd هو معامل السحب ، وهو 0.01654
لذلك من المعادلة ، نحصل على مساحة الشفرة المثلى لسرعة التوربينات وطاقة إنتاجنا التي تبلغ 0.003536 متر مربع.
قررنا الحصول على نصلتين (أي أكثر وستكونان صغيرتان وهشتان للغاية) لذا فقد أعطانا كل مساحة من الشفرة 0.001768 متر مربع. باستخدام عرض شفرة 2.5 سم يعطي طول شفرة حوالي 7 سم.
إذن ، لدينا الآن ناتج الطاقة النظري وسرعة دوران التوربينات وعدد الشفرات التي نحتاجها والأبعاد التي تحتاجها الشفرات. نحن مستعدون تقريبًا لعمل نموذج CAD للشفرات الآن - يوجد عدد قليل جدًا من الرياضيات أولاً …
الشيء الأخير الذي نحتاج إلى التمرين هو زاوية الشفرات في نقاط مختلفة بطول نصف قطر الشفرة. هذا لعدة أسباب - أولاً ، يعمل aerofoil بشكل أفضل في "زاوية الهجوم" من 5 درجات. هذا يعني أن الشفرات ستعمل بشكل أفضل إذا تم إمالةها بمقدار 5 درجات باتجاه تدفق الهواء. السبب الثاني هو أن الشفرات ستختبر تدفق الهواء في زوايا مختلفة على طول نصف قطر الشفرة ، لأن الشفرة تتحرك بشكل أسرع عبر الهواء عند طرفها مقارنةً بالجذر.
لحساب الزاوية "α" التي تحتاج إلى تحويل الشفرات إلى ريح من اتجاه السفر ، نستخدم:
α = 95 - tan ^ (- 1) (U / V)
- U هي سرعة النصل عند نصف قطر معين (U = ω * r)
-V هي سرعة الرياح ، دائمًا 11m / s في هذه الحالة
نظرًا لأن طول الشفرات لدينا يبلغ 7 سم ، ويبلغ قطرها الأقصى 14 سم ، سيكون جذر الشفرة 7 سم من مركز الدوران. لذلك من الجذر إلى الحافة ، الزوايا هي:
نصف القطر (م) الخامس (م / ث) U (م / ث) ألفا (درجة)
0.07 11 10.99 50.0
0.08 11 12.56 46.2
0.09 11 14.13 42.9
0.10 11 15.70 40.0
0.11 11 17.27 37.5
0.12 11 18.84 35.3
0.13 11 20.41 33.3
0.14 11 21.98 31.6
حسنًا ، تم الانتهاء من الرياضيات أخيرًا ، والآن يمكننا الانتقال إلى الخطوة التالية - نمذجة الشفرة في برنامج CAD.
يمكنك استخدام إحداثيات aerofoil من موقع الويب ، وحفظها كملف .txt ، ثم استيرادها إلى Solidworks لإعطاء شكل aerofoil. بمجرد حفظ الإحداثيات كملف .txt ، انتقل إلى> منحنى> منحنى خلال نقاط xyz في Solidworks ، وأدخل ملف aerofoil الخاص بك إلى إحدى الطائرات الأساسية. ثم حدد هذه الطائرة ، وانقر فوق المخطط الخاص بالهباء الجوي ، ثم حدد "تحويل الكيانات". ويمكن بعد ذلك تحجيمها وتدويرها بزاوية معينة باستخدام شريط أدوات "moveيانات".
ثم ، انتقل إلى إدراج> هندسة إشارة> إدراج طائرات ، وإدراج 7 طائرات ، كل على مسافة 10 ملم عن بعضها البعض. حدد كل طائرة بدورها ، وانقر على شكل aerofoil ، واختر "تحويل الكيانات". سيؤدي ذلك إلى عرض aerofoil على كل طائرة. كما كان من قبل ، يمكن بعد ذلك تحجيم هذا (استخدمنا مقياسًا 2.5 ، لجعل الشفرة 2.5 سم من الحافة الأمامية إلى الحافة الخلفية) ويمكنك أيضًا تدوير الشفرة إلى الزوايا التي تم حسابها من قبل.
ثم حدد "رئيس / قاعدة علوية" ، وحدد كل ملفات تعريف زاوية الطيران. سيعطيك هذا الجزء الرئيسي من النصل!
كل ما تبقى للقيام به الآن هو عمل "مفتاح" للسماح للشفرة بالفتحة في المحور ، وأيضًا قطعة في نهاية الفتحة في الحلقة الخارجية. يمكن القيام بهما من خلال رسم الطائرات المناسبة واستخدام أداة "البثق" لجعلها ثلاثية الأبعاد.
النصل جاهز الآن للنماذج الأولية السريعة!
الخطوة 7: صب شفرة
بعد أن تكون الشفرة أولية سريعة ، يمكن صبها لعمل نسخ متطابقة.
بادئ ذي بدء ، يجب أن تكون الشفرة ملساء ومصقولة. معظم آلات النماذج الأولية السريعة تتم طباعة فقط بدقة تبلغ حوالي 0.25 مم ، وبالتالي فإن الشفرة ستظهر خشنة للغاية.
أولاً ، قم بغمس الشفرة في ميثيل إيثيل كيتون (مجاهدي خلق). هذا سوف يساعد على تهدئة بعض العيوب. بعد ذلك ، قم بتطبيق طبقة رقيقة من U-POL ، أو حشو متوافق آخر ، لملء الخشونة ، وإصلاح أي حواف خشنة. بعد أن تجف الحشوة ، قم بتجليخ الشفرة بعناية شديدة. تذكر أن أبعاد ونعومة جزء aerofoil ضرورية للغاية لأنه يعمل بشكل صحيح. تموجات طفيفة ، أو تغييرات على شكل aerofoil سيغير بشكل كبير أدائها الديناميكي الهوائية.
كرر عملية التعبئة والسنفرة حتى تصبح الشفرة ناعمة تمامًا ، بدون خدوش عميقة. يمكن الآن تحضير الشفرة لإظهار أي عيوب أخرى ، ويتم تكرار الصنفرة / الحشو حتى تصبح الشفرة ناعمة ولامعة.
النصل جاهز الآن للإرسال.
لصنع القالب ، يجب أن تجد (أو تصنع) صندوقًا صغيرًا ، أي حوالي سنتيمتر أو أكبر من النصل في كل اتجاه.
الغراء قطعة صغيرة من البلاستيك على طول الجانب الحافة الرائدة للشفرة. الحافة الأمامية هي الجانب الأكثر سمكا من قسم aerofoil. ثم الغراء هذه قطعة من البلاستيك إلى أسفل المربع الخاص بك.
ثم قم بخلط بعض سائل صب السيليكون كما هو موضح في إرشادات العبوة ، ثم املأ الصندوق.
عندما يجف السيليكون ، يمكن تفكيك الصندوق ، ويمكن إزالة الشفرة بعناية من القالب.
يمكنك الآن خلط الراتنج للبدء في عمل نسخ من الشفرة. وعادة ما تكون النسب حوالي 1: 1 الراتنج إلى hardner. لا يستغرق إعدادها وقتًا طويلاً ، لذلك يجب صبها في القالب على الفور. تأكد من لف القالب حوله لضمان وصول الراتنج إلى كل جزء من القالب.
بعد حوالي 15-20 دقيقة ، يجب أن تكون الشفرة الأولى جاهزة. لا تُغري بإزالة الشفرة في وقت مبكر جدًا - فقد يبدو أنها كافية ، لكن الشفرة ستظل ناعمة ، وسوف تتشوه قليلاً ، فتدمر كل تلك الزوايا التي استمتعت بها بالتمرن!
كرر هذه العملية لأكبر عدد ممكن من الشفرات. فعلنا 10 ، للتأكد من أن لدينا الكثير لتجنيب.
ثم هي نفس العملية كما كانت من قبل - التعبئة والرمل. استخدمنا حشو النمذجة "الأشياء الخضراء" لتهدئة الفقاعات الصغيرة والعيوب التي تم إنشاؤها في القالب ، ومصقول بورق رمل جيد الجودة. يمكن بعد ذلك رش الشفرات بأي لون ، طالما كان اللمعان ، لتقليل الاحتكاك بالهواء.
الانتهاء من ريش (أخيرا!).
الخطوة 8: المحور
تم تصميم مركزنا ليكون مصنعًا باستخدام الحاسب الآلي من شركة Perspex.
الخطوة الأولى هي رسم دائرة من القطر الصحيح. في حالتنا ، كان هذا 140 ملم. ثم ارسم دائرة صغيرة في المنتصف كفتحة مركزية.
ثم ارسم نفس الشكل "المفتاح" من أسفل الشفرة ، واستخدم هذا لإنشاء نمط رسم دائري. نحتاج فقط إلى نصلتين ، لكننا أنشأنا 8 رسومات متطابقة للسماح بالتعديل باستخدام شفرات مختلفة إذا رغبت في ذلك.
بعد ذلك ، قم بإخراج الدائرة ، وقص المفاتيح على العمق الصحيح لمطابقة الشفرات. في بلدنا كان هذا 16mm. تأكد من أن ثقب الوسط يمر طوال الطريق.
ثم ابحث عن قطعة من الحجم المناسب من Perspex لتصنيع CNC. يجب أن تكون سميكة بما يكفي للسماح بأكثر قليلاً من عمق الفتحات ، لذلك فإن أي شيء يتراوح سمكه بين 20 و 30 ملم مثالي.
بمجرد تشكيل المحور ، ستحتاج إلى حفر ثقب الوسط والنقر فوقه. سوف تدور التوربينات لدينا بعكس اتجاه عقارب الساعة عند عرضها من الأمام ، لذلك سيحتاج الخيط إلى أن يكون خيطًا يدًا اليسرى للتأكد من تشديد نفسه على العمود ، بدلاً من فك نفسه! يعتمد حجم الحفرة وفقيها على حجم العمود الذي تستخدمه ، لكننا استخدمنا M10.
الخطوة 9: الطربوش
الطربوش مهم ، لأنه يوجه تدفق الهواء بسلاسة إلى الشفرات.
لجعل الطربوش الخاص بنا ، قمنا أولاً بتصفيح طبقات من MDF التي كانت 160x160mm ، لجعل رصة بطول حوالي 250 مم. يعمل غراء PVA على نحو أفضل للالتصاق جميعًا معًا ، ولكن ستحتاج إلى تركه مثبتًا بين عشية وضحاها حتى يجف.
المقبل ، مخرطة شطيرة يمول على مخرطة تحول الخشب لجعل شكل الطربوش. القطر في أسفل أمر بالغ الأهمية ، لذلك استخدم المتصلين بشكل متكرر للتأكد من أنك لا تخترق الكثير.
بمجرد الحصول على الشكل الصحيح ، استخدم ورقًا رملًا على المخرطة لتنعيم أي خشونة في القلنسوة.
ثم أضف كتلة صغيرة من الخشب أو MDF ، سمكها حوالي 2-4 سم ، إلى قاعدة شكل الطربوش. يجب أن تكون هذه الكتلة أقل من القطر الكلي للقاعدة. هذا سيثير الطربوش للمرحلة القادمة - تشكيل الفراغ.
الغبار فوق الطربوش يمول مع بودرة التلك. هذا سيمنع الشائكة الاكريليك في تشكيل فراغ. يمكنك استخدام أي لون من الأكريليك ذي السماكة 1-2 ملم لتشكيل الفراغ ، لكننا استخدمنا اللون بوضوح حتى نتمكن من رؤية بناء التوربينات بمجرد تجميعها.
المقبل ، فراغ تشكيل الاكريليك على شكل يمول. بمجرد أن تبرد ، استخدم مشرط أو سكين حاد لتقليص الجزء السفلي بعناية. يجب أن تترك مع الطربوش لطيف ، أنيق.
تتمثل المرحلة التالية في جعل الملحق الذي يربط الطربوش الأكريلي بالتوربين الخاص بك.
أولاً ، ارسم دائرة بنفس قطر قاعدة الطربوش (140 ملم). ارسم دائرة أخرى في منتصف هذا القطر مثل عمود التوربين ، في حالتنا 10 مم. سيكون هذا هو الأساس عند قطع الليزر من الأكريليك الشفاف 2 مم. قم بلصق الجوز M10 في وسط هذه القطعة ، مع التأكد من أن الثقب الموجود في الجوز يتركز على الفتحة الموجودة في الأكريليك.
بعد ذلك ، قطع الليزر دائرة أخرى بقطر أصغر (حوالي 40 مم) ، مرة أخرى مع وجود ثقب 10 مم في الوسط.
قم بربط الدائرة الكبيرة بأعمدة التوربين ، متبوعة بجوز M10 ، الدائرة الصغيرة ، وجوز آخر. ستحتاج بعد ذلك إلى ضبط ارتفاع الدائرة الصغيرة عن طريق لف الجوزين لأعلى ولأسفل. تحتاج إلى الحصول على الدائرتين في المسافة الصحيحة حتى يلمس كلاهما الجزء الداخلي من الطربوش عندما يتم وضعه فوق الجزء العلوي من العمود. ثم قم بقياس المسافة بين الدوائر ، وقطع قطعة من الأنبوب البلاستيكي الشفاف بهذا الطول ، مع التأكد من أنها كبيرة بما يكفي لتناسب الجوز على الدائرة الكبيرة.
الآن حفر أربعة ثقوب صغيرة جدا في جوانب الدائرة الكبيرة ، وحفر ثقوب لتتناسب مع القلنسوة الطربوش شكلت. يمكن بعد ذلك ربط الطربوش بالدوائر مع المسامير والغراء.
الخطوة 10: الطوق الخارجي
الطوق الخارجي يحيط بالريش. يعد هذا جزءًا مهمًا آخر ، حيث يساعد على إيقاف ثني الشفرات ، كما يقلل أيضًا من "دوامات الأطراف" ، وهي مصدر رئيسي للسحب. (لاحظ أن العديد من الطائرات عالية الأداء لديها أجنحة لتقليل هذا.)
يمكن تصميم الحلقة ، مثل المحور والشفرات ، على برنامج CAD مثل Solidworks. إن آلة التصنيع باستخدام الحاسب الآلي التي تمكنا من الوصول إليها صغيرة جدًا لتصنيع الحلقة ، لذلك تم إنتاجها باستخدام قاطع ليزر ، من الاكريليك الشفاف 4 مم.
ارسم الحلقة على برنامج CAD الخاص بك ، وقم بعمل فتحات لتتناسب مع نهاية الشفرات. استخدم نمط رسم دائري كما هو الحال مع المحور للحصول على جميع الفتحات متطابقة ، وفي الأماكن الصحيحة. يمكن بعد ذلك طباعة "المنظر" من أعلى لأسفل للخاتم باستخدام أداة القطع بالليزر.
يمكنك أيضًا قطع بعض الحلقات بنفس أقطار الدائرة الداخلية والخارجية كما كان من قبل ، ولكن بدون الفتحات ، لعمل حلقة مغلقة.
الشيء الأخير الذي يجب القيام به هو تجميع جميع الأجزاء للنماذج الأولية السريعة ، وتصنيع الآلات باستخدام الحاسب الآلي والقطع بالليزر على برنامج CAD الخاص بك ، فقط للتأكد من أن كل شيء يتناسب معًا قبل القيام بها!
الخطوة 11: الإطار
هذا هو الإطار الذي سيعقد كل شيء معًا.
لقد اخترنا استخدام البرسبيكس لصلابته ، كما أن شفافيته تمنح المستخدم رؤية واضحة لكيفية توصيل كل جزء.
لإنشاء هذه الأجزاء ، تم إنشاء سلسلة من رسومات CAD ، مما أدى إلى التصنيع باستخدام الحاسب الآلي.
هذه الملفات الصلبة كاملة مع الأبعاد.
قبل أن يتم تشكيل المواد ، يتم قطع الشكل الأساسي لكل مكون حسب الطول والعرض والارتفاع ، ويكون جاهزًا لماكينة CNC.
بمجرد الانتهاء من ذلك ، فقد حان الوقت للحفر وربط الثقوب لربطها بالإطار.
أفضل طريقة لتسجيل الدقة هي البدء بربط الإطار بأكمله معًا.
بمجرد الانتهاء من ذلك ، يمكنك البدء في حفر الثقوب الثمانية من الأعمدة إلى الدعامات.
الطريقة التي حققتها هي وضع قطعة حفر 5 مم (حجم الحفرة) في المثقاب. يصطف الحفرة بقطعة الحفر ، المشبك الوحدة إلى الحفر العمود. ثم بمجرد محاذاة فتحة الحفر تمامًا ، قم بتغيير قطعة الحفر إلى 4 مم (1 مم أصغر استعدادًا لخيوط 5 مم) وحفر 20 مم في المادة.
كرر هذه العملية لل 4 فتحات من القاعدة إلى الأعمدة. من أين تبدأ بـ 8 مم ، ثم انتقل لأسفل إلى قطعة 7 مم.
بمجرد القيام بذلك ، يمكنك البدء في خيوط الثقوب. سوف تحتاج إلى الصنبور M6 و M8.
ضع الدعم في الرذيلة ، ورش الثقوب بالمبرد واضغط على m6.
كرر للحصول على الأعمدة مع استخدام الصنبور M8.
الآن يمكنك العثور على ثمانية براغي مقاس 6 مم وأربعة براغي مقاس 8 مم للربط ثم الإطار معًا.
النهائي في
اجعلها تحدي حقيقي
