Vsebina
Mlin je morda najstarejši znan mehanizem. V novobabilonskem kraljestvu so bili zagotovo uporabljeni mlini za moko (to je konec II. – začetek I. tisočletja pr. N. Št.), Malo kasneje pa so izvirne vetrnice izumili na Kitajskem (glej spodaj). Mlin je sposoben oživiti in okrasiti najbolj dolgočasno pokrajino, njegov dekorativni model pa bo dal poseben čar zelo majhni osebni parceli, glej sl. spodaj. Dekorativni mlin je narejen ročno brez resnih težav, vendar je njegov estetski učinek pogosto veliko manjši od pričakovanega. Pri tem ne gre za kakovost mojstrskega dela – ravno v tem primeru je estetika skoraj v celoti odvisna od vrste tehnične izvedbe. O čem govori ta članek.
Proizvodni mlini in njihovi dekorativni modeli
V čem je ulov?
Okrasni mlin daje estetski učinek na pot. razlogi (v naraščajočem vrstnem redu in padajoči dokazi):
- Spomin na tisočletja. To ni metafora. V svoji zgodovini je mlin pridobil debelo kulturno lupino, ki pri bolj ali manj pripravljenem gledalcu vzbuja številna združenja. Samo Don Kihot je nekaj vreden. Bi ga Cervantes prisilil v boj s kokošnjakom – in v njem bi videli nerazložljivo romantiko.
- Mlin je tehnično izvedljiv le v monumentalni arhitekturni strukturi, za tehnično dovršen mlin pa mora imeti dodelano obliko, ki jo narekuje aerodinamika.
- Glavna skrivnost estetike mlina je v dinamiki, v vrtenju rotorja. Voda je lepota narave, ker je naravno gibljiva. Mlin bo najbolj oživil in okrasil, oprostite, nespodobna dvorišča, ker se zamahne s krili.
Opomba: Kitajska navpična vetrnica (glej sliko na desni) ne potrebuje trdne podpore, da bi se uprla tlaku vetra. Tudi drugi antični ljudje so prišli do podobne zasnove, vendar v tistih časih niso imeli tako nenadomestljivega materiala, kot je bambus. Na Japonskem je veliko bambusa, obstaja pa tudi veliko majhnih, hitrih vodnih tokov, primernih za izgradnjo enostavnejšega, trajnejšega in neprekinjeno delujočega vodnega mlina spodnje bitke (glej spodaj in, morda, Kurosawino "Sedem Samuraj "). Zato so nepremišljene navpične vetrnice uporabljali le v starodavni Kitajski in delno v Indokini.
Industrijska in dekorativna tehnika
Za proizvodni mlin je odločilnega pomena faktor izkoriščanja vetra (KIV), analog učinkovitosti. Parametra občutljivosti na veter (SW) ali pretok (CP) ne iščite v specifikacijah "pravih velikih" mlinov – tam preprosto ni potreben. NP / CHV je najmanjša hitrost pretoka na rotorju (kolesu) mlina, pri kateri se začne sam vrteti brez obremenitve. Toda industrijski mlin mora poganjati proizvodno opremo. Na primer, rotor vetrnice s premerom 12 m v vetru 8 m / s razvije moč gredi približno 10 kW. Če se hitrost vetra zmanjša za polovico, na 4 m / s, se bo moč gredi zmanjšala desetkrat, na približno 1 kW in je odvisno od lastnosti pretoka zraka. Nekoliko je veter še oslabel – in kolo preprosto ne bo vrtelo mlinskega kamna, ne bo potiskalo žage ali bata črpalke. In zakaj potem nujna / življenjepis? Treba je doseči največji KIV.
Okrasni mlin za vrt, poletno rezidenco, osebno parcelo je primer nasprotja. Njegov rotor nima mehanske obremenitve, razen trenja v rotacijski enoti (glej spodaj), KIV za mlin – zabava in dekoracija – pa je terciarni parameter. Po drugi strani pa, če lahek vetrič prijetno ohladi obraz, listje trepeta pod njim in prt pod tendo se ziba, mlin pa stoji, njegov estetski učinek se zmanjša ali celo spremeni v negativni. Zato je za dekorativni mlin glavni parameter CHV / PE; njegovo kolo se mora dobro vrteti z vetrom 2-2,5 m / s ali pretokom vode 0,25-0,3 m / s. Različica mlina z mikromotorjem, ki vrti kolo, vsekakor ni estetska: vetrnica naj se vrti v skladu s hitrostjo in smerjo vetra, medtem ko naj bi vodni mlin kazal naravni razlog za vrtenje kolesa.
Opomba: če je vodni okrasni mlin največji boj (glej spodaj), se mora njegovo kolo vrteti, ko voda dobesedno kaplja iz žleba.
Pri gradnji dekorativnega mlina je zadevo poenostavljeno z dejstvom, da v gredi rotorja ni odvajanja moči in s sodobnimi tehničnimi sredstvi ni težko in poceni minimizirati trenja v svoji rotacijski enoti. Toda za vetrnico je veliko zapleteno zaradi dejstva, da s sorazmernim (linearnim) zmanjšanjem velikosti rotorja površina, ki jo zajema, pade ravno. In še bolj zapleteno je dejstvo, da je na samem tleh (podlaga) zračni tok močno poševen in turbuliziran, zaradi česar se vrednost energije, ki jo prenaša enota njegove prostornine, zmanjša za deset krat; tu lahko pomaga samo uporaba načel aerodinamike. Za vodni mlin so ti vzorci manj izraziti, vendar še vedno potekajo, tako da hidrodinamike ni mogoče zanemariti.
Katerega storiti?
Okrasna vetrnica je v estetiki in statiki boljša od vodnega mlina (glej sliko), v dinamiki pa jo večkrat preseže preprosto zato, ker je v njej bolj vidno gibanje. Na splošno je lažje zgraditi dekorativni model vetrnice kot vodne, vendar bo deloval le v vetru; ventilatorski mlin z motorjem ni estetska izbira, glej zgoraj.
Dekorativni mlini – vodne in vetrnice
Vodni mlin – dekoracija mesta – bo hlapljiv le, če je njegovo rekreacijsko območje na pobočju (kar je že neprijetno) in če obstaja naravni vir ali pretok vode (izvir, izvir, potok, levo na sliki), kar je na splošno malo verjetno. V nasprotnem primeru boste morali pobočje narediti sami, zgraditi umetni rezervoar s potokom (kaskada, vodnjak) in porabiti elektriko za črpanje vode; o okrasitvi alpskega tobogana s potokom z vodnim mlinom, glej video:
Video: primer dekorativnega vodnega mlina
Najprej pa je estetski učinek dekorativnega vodnega mlina skoraj neodvisen od vremena, če je temperatura nad ničlo, v vročini pa bo mlin osvežil zrak; vendar bo to povečalo porabo vode za izhlapevanje. Na splošno lahko estetika vodnega toka z mlinom bistveno preseže vetrnico, vendar bo to stalo tudi veliko dela / stroškov.
Veter
Iz teh razlogov se vetrnice najpogosteje uporabljajo za okrasitev rekreacijskih površin na osebnih kmetijah, že kupljene (ne poceni, mimogrede) ali doma narejene, glej naslednje. sl. Toda v obeh primerih se izkaže, da je estetski učinek mlina na lastni zemlji veliko manjši od pričakovanega ali vidnega v oglaševalski brošuri. Zgoraj navedeni razlog je nizek SZ / CP mlina. Če ga želite povečati, se boste morali najprej obrniti na stvari povsem prozaične.
Dekorativne vetrnice
Opomba: Za primere okrasitve vrta z mlini na veter si oglejte spodnjo ploskev:
Video: 30 primerov vrtnega dekorja vetrnice
Aerodinamika
Iz navedenega je tudi jasno, da je glavni razlog, ki preprečuje povečanje CW okrasne vetrnice, v lastnostih površinskega zračnega toka. Ne moremo jih spremeniti, lahko pa jih uporabimo v celoti.
Graditelji "resnično velikih" vetrnic so že zdavnaj izumili način, kako do neke mere kompenzirati naklon dotekajočega toka – to je inverzni naklon vrtilne osi rotorja, poz. 1 in 2 na sliki:
Aerodinamika rotorja vetrnice
V velikih mlinih ga jemljemo v območju 2-12 stopinj, odvisno od lokalnih pogojev. Za majhen dekorativni mlin, še posebej, ker ne bo stal na gladkem golem kamnu, je bolje, da se držite meja 8-12 stopinj. Spodnja vrednost je za mlin z višino 1,5-1,7 m; več – za svojo višino 40-50 cm; vmesni se izračunajo z linearno interpolacijo (proporcionalna delitev). Kot nagiba 12 stopinj ustreza naklonu osi rotorja približno 1/4 dolžine; 8 stopinj – približno za 1/7. Natančno je enostavno izračunati po tangenti. To je, če je na primer dolžina osi rotorja 50 cm in zahtevani kot njegovega naklona 10 stopinj, potem vzamemo: tg10 grad = 0,176. 1 / 0,176 = 5,6. 50 / 5,6 = 8,9, tj. sprednji (nasproti pretoka) konec osi rotorja mora biti dvignjen za 9 cm in v skladu s kako narediti vozel njegovega vrtenja, glejte spodaj.
Starodavna vetrnica v fasetnem stolpu
Pretok zraka ni poševen le v smeri, ampak tudi v hitrosti (glej ponovno poz. 1 na sliki); pravzaprav je drugo posledica prvega. Hitrega nagiba toka ne moremo odpraviti, poslabša pa ga odsev vetra od konstrukcije (trup, stolp) mlina. Zato so vetrni stolpi že dolgo izdelani fasetni (glej sliko na desni) ali okrogli, tj. poenostavljena v vodoravni ravnini; pri majhnih dekorativnih mlinih tega stanja ne smemo zanemariti, ker odboj CW-toka se zmanjša celo bolj kot CIV
Potem vetrno kolo nikakor ni letalski propeler ali rotor vetrne turbine za visoke hitrosti. Mlin na veter je počasna vetrnica, tj. linearna hitrost koncev lopatic rotorja je primerljiva ali manjša od hitrosti dohodnega toka. Zato je njihova aerodinamika preprosta, potisk rezila pa je skoraj v celoti odvisen od razlike tlaka na čelni (sprednji, vetrovni) in zadnji (senčni) strani (ravnine), poz. 3 na prejšnjem. sl.
Opomba: kdo iz prve roke pozna aerodinamiko – pri izračunih rotorja vetrnice se premer (širina) rezila vzame kot značilna fizična velikost v Reynoldsovem številu Re.
Zato sledi okoliščina, ki je naklonjena graditeljem vetrnic: nožev vetrnice s počasno hitrostjo ni treba skrbno gladiti in profilirati. Prvič, gladka rezila so potrebna le na njihovi čelni ravnini (poz. 4), senca pa je lahko karkoli, to poenostavi zasnovo (komplet) rezil in izdelavo rotorja. Drugič, zaželeno je, da se rezila upognejo proti toku, vendar bo to mlinu odvzelo pomemben del estetike – pravi mlini z rezili v obliki korita niso bili zgrajeni.
Opomba: zavijte v poz. 4 ni fizik Ernst Mach in ne številka njegovega imena, temveč lopatica (glavna ležajna palica) rezila. Mesarji so rebra, no, robovi, spredaj in zadaj, pa so robovi.
Poltok
Rezila starih vetrnic so bila narejena s konstantnim kotom naklona za 14-15 stopinj (enakovreden, a dvoumen izraz – urok), vendar "skoraj v celoti" zgoraj lahko uporabimo tudi za povečanje CV mlina (in proizvodnje KIV ), Ker Tudi zelo počasna vetrnica ima osnovno krožno cirkulacijo. Namreč: dati rezilu določen vijačni zasuk v razponu, tj. različne kote namestitve pri korenu in na koncu ter nekoliko ožijo krilo rezila pri korenu, kar zahteva zelo škodljiv Re.
Risbe polovičnega bočnega rezila vetrnice
Rezultat nepremišljenega sorazmernega zmanjšanja lopatic rotorja popolnega šotora (glej spodaj), kot so tisti na sl. na desni je vetrnica, ki veter zelo slabo čuti. Aerodinamika je subtilna. Na primer, prvi prototipi legendarnega MIG-25 so strmoglavili, izkušeni poskusni piloti so umrli – nihče si ni upal pomisliti na izmet s hitrostjo 2,5M. Če ta stroj ne bi bil neko obdobje pred takratnim letalstvom, ga ne bi dali v proizvodnjo. Ampak – vseeno so prinesli, leteli, kot je treba. Vse, kar sem moral storiti, je bilo premakniti os vrtenja stabilizatorja za 140 mm.
Toda nazaj k temi. Krilo polprotočnega rezila mini vetrnice, ki deluje v zelo poševnem in turbuliziranem površinskem toku, in nastavitveni koti zanj so podani na sliki:
Risbe napol poenostavljenega okrasnega rezila vetrnice
Navedene linearne mere so najmanjše; jih je mogoče sorazmerno povečati trikrat, manjkajoče pa lahko vzamemo iz risbe, to je v merilu. To pomeni, da lahko s takim rotorjem izdelate mline od mini mize (glejte spodaj) do velike, skoraj tako visoke kot oseba. V šotor lahko vgradite mini generator z napetostnim stabilizatorjem za polnjenje mobilnega telefona – presežna moč na gredi bo 20-30 W. Stari mlin zaradi tega ne bo izgubljen. elektronika znotraj in ni vidna. Swing rezila – iz okrogle palice (po možnosti lesene) s premerom 12-40 mm; igle so pritrjene in pritrjene na vogalih namestitve s trdimi žičnimi oporniki. Obloga – katera koli; "Za antiko" je bolje imeti stojalo ali zobnik ali furnir.
Opomba: vetrne turbine na vetrnice s polprostornimi lopaticami imajo dostojanstvo tako za proizvodnjo kot za estetiko – s povečanjem hitrosti vetra se poveča vloga krožnega kroženja zraka v ravnini vrtenja rotorja in njegova hitrost vrtenja se stabilizira, tj rotor se ne bo vrtel kot nor, kar je grdo, za velik mlin pa nevarno.
Mini mlini z zavihki
Okrasna mini vetrnica je v državi primerna iz povsem neestetskega razloga – da mi, odpustite, v odsotnosti lastnikov ne bi ukradli. Rotorska rezila mini mlinov so najpogosteje iz masivnega lesa, glej sliko, le da je mojster izkušen letalski modelar.
Okrasne mini vetrnice z rezili iz masivnega lesa
Toda izdelava okroglega ali fasetiranega mlinskega stolpa "na pol antike" mu bo težko in tudi tukaj je potreben dober življenjepis. Izhod iz položaja so našli tudi mojstri starega časa v velikih mlinih iz krajev, ki so revni v stabilnih vetrovih z zadostno močjo: narediti vzdolžne reže v rezilih bližje njihovemu zadnjemu (tekočemu) robu, poz. 2 na sliki Že ko so letala dobro letela, se je izkazalo, da te reže delujejo kot lopute. Če niste preveč leni in trdnim rezilom mini mlina (poz. 3; ravna stran je senčna) daste vsaj primitivno profiliranje, potem mlin z višino 30 cm in s kolesom s premerom 20-25 cm se bo pri dobrem vrtilnem vozlu (glej spodaj) vrtel in vetel s hitrostjo 2-2,5 m / s, šibkejšega pa ni več čutiti.
Opomba: najmanjše mere namiznega okrasnega mini mlina so podane na sliki:
Kar ni potrebno
V tehnologiji obstaja splošno načelo, ki se odraža v Murphyjevih zakonih: preden nekaj izboljšate, pomislite, kako ne bi tam kaj zajebali. Torej, na podlagi rezultatov uvodno-teoretičnega dela poglejmo, kako ne bi naredili okrasne vetrnice. Ob upoštevanju estetske plati stvari.
Izdelek na poz. 1 slika – kopica vseh pomanjkljivosti: groba obrt in tistih treh letakov, ki štrlijo iz nje, ni mogoče imenovati rezila. Avtor (ji) mlina na poz. 2, verjetno so za prototip vzeli vetrnico z jadralnim rotorjem (glej spodaj), ne da bi vedeli o njeni neprimernosti za majhno dekorativno. Poleg tega mora imeti jadralni rotor vsaj 8 lopatic, sicer bo popolnoma neučinkovit.
Kako ne narediti dekorativne vetrnice
Prototip mlina na poz. 3, najverjetneje muzej na poz. 4. Toda sklop njegovih rezil je izpostavljen, da zaščiti razstavo pred zlomom zaradi močnega vetra. Obloga lopatic popolnih mlinov z dvostransko streho je bila odstranljiva; sklop lopatic je bil delno ali v celoti pokrit z njim v skladu z močjo vetra in potrebo po moči na gredi, glej sl. na desni.
Delna obloga lopatic vetrnice
Upoštevajoč potrebo po dekorativnem mlinu z največjo možno CV, ne bi škodilo, če bi rezila popolnoma zašili s krpo, tako da bi bil komplet viden. To bi mlinu le dalo spoštovanje in zabavo, ker rezila najboljših mlinov v preteklosti so bila prekrita s platnom, skozi katero je pokukal tudi set.
V mlinu na poz. 5 obloga na lopaticah je nameščena na napačni strani: proti vetru bo le, če je rotor v vetrovni senci stolpa. Kar seveda nikakor ne bo izboljšalo občutljivosti rotorja na veter. In končno, postavka v poz. 6 z rotorjem bodisi iz rotorja sobnega ventilatorja bodisi iz propelerja iz elektromotorja napihljivega čolna preprosto ni videti kot mlin – namesto estetike se je v tem primeru izkazalo za absurdno.
Izbira prototipa
Zdaj pa se odločimo, katero vrsto pravega mlina morate vzeti za prototip. Upoštevajoč tudi estetsko vrednost in pogoje dekorativnega dela.
Monumentalna zgradba, v kateri so mehanizmi in servisne sobe, je izjemno potrebna le za mlin z vodoravnim rotorjem (vodoravna os vrtenja) – čas. Ravnina rotacije vodoravnega rotorja je pravokotna na svojo os, t.j. vertikalno, največji estetski učinek in število nezavednih asociacij pa daje na primer gladko gibanje gor in dol. zavihki ptičjih kril sta dve. Zato pometamo na stran "navpičnice", kot je zgoraj prikazani kitajski bambusov model, s krili iz preprog.
Nepremični stolpni mlini (točka 1 na sliki) so na primer pogosti v krajih z absolutno prevladujočimi vetrovi ene smeri. na ravnicah osrednje Španije. Pozorno poglejte: zdaj razumete, zakaj je Don Kihot naletel na mlin in ne na kokošnjak, kar bi bilo veliko bolj smešno? Tak mlin lahko vzamemo kot prototip za podeželsko hišo in / ali namizno ploščo.
Glavne vrste vodoravnih vetrnic
Struktura vratnega mlina (poz. 2) se vrti na kozlu (ali na nečem podobnem kozlu, po lokalni neformalni terminologiji) – debelem hlodu, vkopanem v zemljo. Portalni mlin je mogoče zgraditi brez enega samega žeblja, toda pretvorba v veter zahteva izjemen napor in kadar je veter močnejši od svežega, je pretiran. Zato so bili portalni mlini pogosti na mirnih gozdnatih območjih, daleč od virov železovih izdelkov. Kot prototip za dekorativni portalni mlin ni preveč primeren – pritisnjen je na tla in iz njega je zelo težko dobiti dober CW.
V Sibiriji se gozdovi in močan veter vežejo skupaj, permafrost je zelo razširjen, moški pa živijo močno, zato so se tamkajšnji mlini ukoreninili, pos. 3. Njegova navpična os vrtenja (prav tako hlod, vendar ne več koza, ampak pivot) ni vkopana v zemljo, temveč je pritrjena v kladivo. Drhta je hkrati omogočil dvig rotorja in povečanje njegovega razpona, kar je povečalo tako KIV kot CV; da je mlin obrnil na svež veter, je bila moč mlinarja že zadostna, prinašal je žito za mletje kmeta in po možnosti njihovih polnoletnih sinov. Kliver mlin je zelo primeren kot dekorativni prototip na mestu, okrašenem v rustikalnem ali podeželskem slogu.
Najbolj napredne vodoravne vetrnice so šotor, poz. 4. Stojalo v njih je železno in na gramofonu se vrti le šotor; poleg tega se mehanizem za prenos sile iz rotorja na mlinski kamen zaplete. Eden ali dva srednje velika človeka ali celo najpreprostejša avtomatizacija sta sposobna šotor z rotorjem spremeniti v veter. Šotorski mlin je primeren za prototipe za vse okrasne izdelke, zato si podrobneje oglejmo njegovo strukturo (poz. 4a):
- A – komora (podstavek, mlinarska koča). Kapitalna zgradba na kapitalski podlagi, v kateri so koši za žito, koši za moko, hlev in najpogosteje mlinarsko stanovanje.
- B – stolp (telo). Nadgradnja nad komoro za tehnološko opremo. Okvir je praviloma konstrukcija. Obloga so pogosto zložljive deske, ki olajšajo spreminjanje mlinskih kamnov.
- B – šotor. Lahek gramofon. Prva (ali edina) stopnja kotnega prenosa zobnika od rotorja do mlinskega kamna se nahaja v šotoru. V kasnejših mlinih za šotore so šotoru prilagodili tudi windrose – nehlapen mehanizem za samodejno obračanje rotorja v veter, glej sl. na desni in v spodnjem besedilu.
Šotorska vetrnica z vetrovko v Norfolku (Anglija)
- G – rotor (vrtenje, kolo, rotor); namen je jasen.
O jadralnih rotorjih
Vetrnice so v Evropo prišle pozno – križarji so jih prvič videli med Arabci. Novost se je takoj zaljubila v viteze, ki so se, mimogrede, morali toliko spoprijeti kot se boriti. Takratna Evropa je bila zaostali konec sveta, razdeljena na številne majhne in najmanjše napol neodvisne fevdalne posesti, srečni lastniki tekočih voda, primernih za gradnjo vodnih mlinov, pa so se od svojih sosedov borili za čistejše mletje kot pri trgovcih na visoke ceste.
Arabske vetrnice so bile zgrajene z jadralnim rotorjem (glej sliko): Arabci niso imeli lastnega lesenega gozda (palmov les je krhek in nestabilen), v stepah in puščavah pa je bilo veliko celo močnega vetra. Toda v Evropi se jadralnice niso ukoreninile, razen v Španiji, ki je po pogojih podobna Arabiji, in v Grčiji, ki je polna "vetrovnih hodnikov", ki so jih ustvarile gore.
Vetrnice z jadralnimi rotorji
Mlin za jadra deluje le, kadar je veter dovolj močan (več kot 6-7 m / s): dokler se rezila-jadra ne napihnejo do želenega profila, se rotor ne bo zavrtel. To pomeni, da sta KIV in CV jadrnice nizka, kljub romantični zabavi pa je neprimeren za dekorativni prototip. Vendar pa lahko rotirajoči jadrni rotor, ki deluje po drugačnem principu, najde uporabno in učinkovito uporabo v mehanizmu šotora, glej spodaj.
Vozlišča in mehanizmi
Verjetno ni treba ponavljati, da CV dekorativnega mlina določa tehnična dovršenost njegovih rotacijskih enot in ni potrebe po prenosu moči iz rotorja. Po drugi strani pa je samodejna orientacija na veter zelo, zelo zaželena: če se morate mlinu približati, da ga lahko zasukate v celoti ali šotor, potem se estetika spremeni v draženje in utrujenost. Pomembna je tudi splošna zasnova rotorja.
Rotacijska vozlišča
Samoravnan kroglični ležaj
V dekorativnem mlinu z vrtenjem od enega do 4 vozlov glejte spodaj. Obvezna za vsakogar in najstrožja pri kakovosti delovanja je rotacijska enota rotorja: imeti mora minimalne mehanske izgube in imeti dokaj močne nepravilne izmenične bočne obremenitve, zato se ta enota izvaja na samoravnanih krogličnih ležajih, glejte sliko na desni. Običajni enovrstni potisni ležaji, če jih ne zasežejo, bodo znatno zmanjšali SZ mlina. A ne zanašajte se samo na ležaje: če je rotor aerodinamično in / ali strukturno "napačen", se ne bo obrnil, ker njegova rezila ne bodo dala potiska.
Za rotacijsko enoto rotorja sta potrebna 2 ležaja, nameščena na rotacijski osi na razdalji najmanj 50 mm drug od drugega (v namiznem mini mlinu – ne bližje med 15-20 mm). Ležaji so pritrjeni na kakršen koli priročen način: v lesene kletke (na levi na sliki), objemke itd.
Okrasne rotacijske enote vetrnice
Sama os je segment navojne palice M4 – M16, odvisno od velikosti mlina. V ležajih je os pritrjena s pari matic s podložkami, po zategovanju matic pa s kapljicami olja, gliftalne ali pentaftalne barve, ki se spustijo v navoj. Enota bo pripravljena za obratovanje v 2-3 dneh. Viskozni silikon ne bo prodrl globoko v nit, hitrosušeče se barve in lepila pa niso elastična, izsušena, od vibracij in sunkov rotorja, vezivo iz njih bo kmalu počilo in sklop bo zrahljal. Proti matice ne bodo poškodovale, vendar se bodo brez dodatnega pritrjevanja z elastičnim vezivom kmalu tudi zrahljale. Za amaterske izkušnje pri izdelavi rotorja na ležajih za dekorativno vetrnico si oglejte video:
Video: izdelava rezil za ležajni mlin
Če se rotor mlina z vetrolom obrne proti vetru (kar ni naravno, pravi mlini niso bili zgrajeni na ta način), se enota vrtenja šotora izvede na enak način, na ležajih. Če rotor obrnemo proti vetru ročno ali z rožico vetra (glej spodaj), lahko enoto vrtenja šotora poenostavimo, kot je prikazano v sredini na sliki. Takšna enota je sestavljena v leseni (vezani) škatli, na desni na sl. Jeklene obloge – debeline 2 mm (vsaj 2 koraka navoja osi vrtenja). Vodoravni zračnost osi 0,5-1 mm; navpično (matice niso tesno zategnjene!) približno 0,5 mm. Tudi matice so pritrjene z barvo, po sušenju pa je pod podložkami dovoljeno 2-3 kapljice vretena ali drugega tekočega olja, ki se ne suši.
Vindrose
Nizozemci so izumili nehlapno mehansko napravo za avtomatizacijo, ki rotorja mlina spremeni v veter. Novost se je izkazala za tako priročno, varčno in zanesljivo, da mlini vetrnic še vedno delujejo v razvitih državah (glej na primer sliko zgoraj z mlinom v Norfolku).
Vindrose je nekakšna aktivna loputa: v vodoravni ravnini je pravokotno (pravokotno) na rotor nameščen dodaten rotor, občutljiv na veter. Ko je rotor točno v vetru, tekač vetrnice miruje. Malo vetra odide vstran, rotor se zavrti in skozi mehanski prenos šotor z rotorjem obrne nazaj v veter.
Rotor dekorativnega mlina ni mehansko obremenjen, sila, potrebna za njegovo obračanje, pa je za velikost večja od sile rotorja proizvodnega mlina. Zato nekatere že pripravljene dekorativne vetrnice dopolnjuje vetrolov, ki posnema vetrolov (vstavek zgoraj levo na sliki). Šotor z rotorjem postane preprosta (pasivna) loputa, kar je za mlin nenaravno.
Naprava Windrose (naprave za samodejno navijanje) industrijske in dekorativne vetrnice
Vetrnik proizvodnega mlina je precej zapleten mehanizem (na levi na sliki), ki ga doma skoraj ni mogoče ponoviti. Toda iz zgornjega razloga (neobremenjeni rotor) je vetrnico dekorativne vetrnice mogoče veliko olajšati iz odpadnih materialov (sredina in desno na sliki).
Zasnova gramofona je natančno kopirana iz prve nizozemske vetrnice z repiči iz krpe. Navzven je videti kot jadralni rotor, vendar zaradi določenega začetnega kota vgradnje plošč in drugačne konfiguracije rež med njimi ne deluje kot konzola in jadrnica jadrnic, temveč kot rešetkasto krilo, ki se uporablja v reševalnih sistemih za vesoljska plovila v primeru nesreče ob izstrelitvi; je postalo jasno že v našem času. Aerodinamična kakovost mrežastega krila je nizka, t.j. zagotavlja malo dvigala, vendar pri najnižjih hitrostih in v različnih napadnih kotih. Podobno predilnik tkanine vetrovke daje nepomembno moč na gredi, vendar z najlažjim vetrom najmočnejšega poševnega vetra.
Nihanje gramofona je od 3 do 15 cm, odvisno od velikosti mlina; plošče iz spolzke sintetične tkanine ali filma (slabše v estetiki) so tesno napete. Pogonski jermen je mogoče izvleči iz gredi motorja stare kasete. Od tam se vzame vztrajnik s tonvalomi in drsnim ležajem za gnani jermenico in vodoravno os; običajna gumijasta kroglica bo najverjetneje. Bolje je uporabiti sovjetski magnetofon – njihovi vztrajniki so večji in bolj masivni, zato je detonacijski koeficient, naveden v TD, ustrezal pravemu. Os vrtavke in pogonska jermenica s kolesa sta govorila; zanj morate izbrati ali izdelati bronasto-grafitni ali fluoroplastični drsni ležaj.
Število zob plemena (premer tarzusa je približno 10 mm) – 6-8. Nagib zob na gramofonu mora biti popolnoma enak, njihovo število pa mora biti vsaj 60. Na podlagi tega se izračuna polmer krošnje za namestitev zob na krog; njegov premer bo morda treba prilagoditi. Zobje v luknjah tarzusa in kroga so pritrjeni s silikonskim lepilom; kateri koli drug zaradi vibracij in sunkov bo kmalu počil in zobje bodo začeli odpadati.
Opomba: če vetrnica vrti rotor nazaj proti vetru, mora biti zanka na pogonskem jermenici obrnjena za 180 stopinj.
Rotor
O aerodinamiki rotorja je bilo že dovolj povedanega, razjasniti je treba še nekatere oblikovne značilnosti. Lopatice rotorja so bile običajno izvedene s sprednjim / zadnjim ali srednjim položajem gugalnice, glej sliko. (viseča in popolnoma nastavljena rezila).
Močnostni tokokrogi lopatic rotorja vetrnice
Prvi so dali več CIV in boljši CV, tk. aerodinamične izgube so bile izključene za roba, vendar so se pogosteje lomili v močnem vetru in zasuk rezil v razponu za več kot 5-7 stopinj je še bolj zmanjšal njihovo moč. Tlak vetra na enoto površine čelne štrline dekorativnega mlina je večkrat manjši kot tlak velikega mlina, zato so zanj raje viseča rezila. Izjema je rotor s polprostornimi rezili (glej zgoraj), ker pri kotu zasuka več kot 10-12 stopinj bo pravilno deloval le, če bosta zasukana tako vodilni kot zadnji rob, nenavit zamah (hrbet) pa bo po aerodinamičnem izračunu nameščen vzdolž širine rezila.
Koliko rezil potrebujete?
V krajih, ki niso bogati z vetrom, so bili zgrajeni mlini s 6 in celo 8-reznimi rotorji – to je povečalo moč na njihovi gredi v šibkem vetru, čeprav je KIV z močnim padel. Če pa pristopimo z vidika največje CV, potem se izkaže, da je optimalen … enojni rotor s protiutežjo; to je posledica trenja rezil proti zraku. Vendar vetrnice z nizko hitrostjo z manj kot 4 lopaticami skoraj nikoli niso zgrajene: izkaže se, da je moč na gredi prenizka, ker brez razvite krožne cirkulacije se energija vetra, ki »preskakuje« med počasi premikajočimi se rezili, zapravlja. V skladu s tem bo dekorativni mlin z manj kot 4 rezili videti nenaravno, zato je treba za to optimalno šteti 4 rezila.
Struktura mlina
Diagram strukture preproste dekorativne vetrnice
Ni težko izdelati imitacije mlinske koče in telesa s kvadratom v vodoravnem odseku (glej sliko na desni), vendar ni mogoče pričakovati, da bi imel tak mlin dober CW. Pomembnost racionalizacije strukture mlina so razumeli že v starih časih, strukture industrijskih mlinov pa so bile večplastne ali okrogle.
Risbe glavnih enot (sklop rotorja, stolp in predilnik) preproste dekorativne vetrnice so podane na sl. spodaj. Omejitev v tem primeru (vendar ne največja možna) SZ dosežemo s povečanjem kota preprostih rezil za 16,7 stopinje. Bodite pozorni, na kateri strani visijo krila rezil: ker so komercialne navojne palice z desnimi navoji, se mora tudi rotor vrteti v desno (v smeri urinega kazalca, gledano od spredaj); sicer se bo odvil in odletel, ker pritrjena z matico, vtisnjeno v križ gugalnice. Na splošno je tak mlin primeren za konec tedna: ga je mogoče razstaviti za skladiščenje in ena odrasla oseba katerega koli spola ali dva otroka ga lahko zlahka nosi v sestavi.
Risbe glavnih sestavnih delov preproste dekorativne vetrnice
Z lastnimi rokami je mogoče realizirati fasetiran stolp dekorativne vetrnice iz vezanega lesa na lepilo (glej naslednjo sliko) in vaše spretnosti bodo zaslužene. Najprej pa je material drag (vprašajte v najbližji gradbeni trgovini, koliko je list dvajsetega vezanega lesa). Drugič, s povečanjem števila površin stolpa in / ali zmanjšanjem njegovih dimenzij se delovna intenzivnost dela močno poveča skupaj z zahtevami po natančnosti označevanja in žaganja delov, slednji pa ima mejo, ki je enaka debelina žage ali žaginega lista.
Fasetni stolp okrasne vetrnice iz vezanega lesa na lepilo
Celotno strukturo je mogoče sestaviti na kombiniran način (glej sliko), vendar to tudi ni lahko delo, njegova zapletenost pa narašča tudi s povečanjem števila obrazov. Medtem je povsem mogoče zelenega začetnika v mizarstvu narediti dobesedno iz ostankov večplastnih do skoraj okroglih koč in stolpa iz fasetirane dekorativne vetrnice. Dejstvo je, da so tangente kotov 30 in 60 stopinj z natančnostjo, ki zadostuje za obdelavo lesa, 0,58 in 1,73.
Sestava strukture fasetirane dekorativne vetrnice
Kako je obrezana palica 40×40 za sestavljanje delov konstrukcije 12- in 6-stranske dekorativne vetrnice je prikazano na sliki:
Obrezovanje lesa za montažo dekorativne strukture vetrnice
Sam sklop je lepljen brez kovinskih pritrdilnih elementov in spojev stavbnega pohištva. Da bi bil izdelek močnejši, se uporablja tehnika, podobna oblačenju zidanih šivov v gradbeništvu: krone imitacije brunarice (vizualno zelo prepričljive) se zberejo v zrcalni sliki enega za drugim. Na sl. prav tako je razvidno, da se pri pravokotnem rezanju kosa, ki ni zaobljen, premer krone sorazmerno spreminja. To omogoča, da se stolp mlina sestavi v obliki okrnjene piramide, in če je 12-stranski, ga nato obrusite v okroglo.
In če bolj moderno?
Model vetrne elektrarne z nizko hitrostjo na gredici
Obstaja, čeprav malo ljubiteljev okrasitve mesta z modeli vetrnih elektrarn z nizko hitrostjo (APU; preprosto – vetrne turbine) že iz industrijske dobe, glej sl. na desni. No, industrijske zgradbe imajo svojo lastno estetiko, včasih precej prefinjeno in dvoumno. Toda v takšnem precej mučnem primeru ne bi škodilo, če bi naredili pravo vetrno elektrarno: to ne bo dalo nič manj dekorativnega učinka, poleg tega pa bo opravilo tudi nekaj koristnega – črpanje vode iz vodnjaka v tlačni rezervoar, polnjenje baterija za zasilno razsvetljavo itd.
Poskušam narediti vodni mlin
Pogoji za namestitev dekorativnega vodnega mlina na vašem spletnem mestu so manj pogosti in so ustvarjeni veliko težje kot za vetrnico, zato se ne gradijo tako pogosto. Vendar pa je mini vodna mlin v rekreacijskem območju lahko še bolj spektakularen kot vetrnica, glej video:
Video: DIY vodni mlin za vrt
Določitev estetike vodnega mlina je tako povsem tehnični dejavnik, kot je zlom njegovega rotorja. Najbolj spektakularni (in boljši osvežitev zraka) mlini so zgornji bok (levo na sliki), vendar je to tudi najtežje storiti.
Dekorativni vodni mlini z zgornjim in spodnjim kolesom
Mlinarsko kolo spodnje bitke z brizganjem (v sredini na sliki) je po dekorativnosti slabše od zgornjega, vendar je strukturno in tehnološko veliko preprostejše. Preprosto spodnje bojno kolo (omaka) na desni strani slike je na splošno videti nepomembno. Kolesa na pol nizki in srednji bitki (glej spodaj) zahtevajo posebne naravne pogoje za njihovo namestitev, v estetskem smislu pa sama niso nič boljša od spodnjega in zato niso zelo primerna za dekorativne namene.
Vrste rotorjev
Preprosto polnilno kolo (glej sliko spodaj) uporablja samo kinetično energijo dohodne vode. Najmanj učinkovit, a najbolj konstruktiven. Nameščen preprosto v toku zadostne moči; dekorativni – v skoraj vsakem naravnem ali umetnem toku. Estetski učinek je pravzaprav posledica vrtenja kolesa. Zrak skorajda ni osvežujoč, vendar je poraba vode za izhlapevanje minimalna.
Vrste rotorjev za vodne mline
Kolesa industrijskih mlinov pol-nizke in srednje bitke so postavljena na mestih z velikim padcem vode: na razpoki, za slapom. Za srednje bojno kolo morate spremeniti naravno pregrado (ali zgraditi potopljeni jez) in nad njo postaviti ograjo sandora, ki delno blokira pretok vode od zgoraj. V kolesih polnizke in srednje bitke se delno uporablja tudi potencialna energija dvignjene vode, zato so učinkovitejša od navadne omake, vendar morajo biti njihova rezila profilirana.
Najučinkovitejše zgornje kolo deluje večinoma na potencialno energijo vode, ki jo je treba dvigniti dovolj visoko: visok jez ali, za okrasno kolo, črpanje. Profiliranje rezila je preprosto ali ravno in nagnjeno. Estetski učinek je odličen – vrtenje koles dopolnjujejo kaskade vode – vendar lahko njegova poraba za izhlapevanje v vročem vremenu doseže več deset litrov na dan.
Opomba: navpični (zamotani in ravne) tekači (glej sliko na desni) so prototipi po. reaktivne in aktivne vodne turbine. Zelo lepo pršijo, toda pritisk in pretok vode zanje v osebnem gospodinjstvu skorajda ni mogoč.
Kako narediti kolo …
Izdelovalci okrasnih vodnih koles po meri najpogosteje oblikujejo na podlagi starih vzorcev proizvodnje. Najverjetneje na zahtevo kupcev: kdor je sposoben plačati tak izdelek, si bo zagotovo želel, da bo "kot pravi". Vendar pa lahko učinek "prave antike" dosežemo veliko lažje tako, da na vezane podlage položimo deske iz skodle ali furnirja na tekoče žeblje in jih dodatno pritrdimo z bronastimi t.i. zaključni žeblji (pogosto se uporabljajo, na primer mize za vrata za pritrditev plošč).
Toda naredite podstavek kolesa, kot je prikazano v poz. In sl. , ne:
Kako narediti tekač za dekorativni vodni mlin
Najprej je spet pretežko. In glavno je, da bo voda zagotovo prodrla v boben kolesa, tam bo stagnirala in kolo bo zgnijelo. Po metodi, prikazani v poz. B, lahko iz odpadkov in ostankov naredite kolo za dekorativni vodni mlin, profil rezil pa se bo takoj izkazal za zlomljenega, kar je dobro, glejte spodaj.
… in kako vanj vstaviti vodo
Napajanje rotorja dekorativnega vodnega mlina je veliko bolj zapletena naloga kot njegova konstrukcija. Da o ak. hidravličnih struktur, črpalka za vodnjak je draga, njena zmogljivost in tlak pa sta v tem primeru očitno nepotrebna. Za mlin s kolesom s premerom do 1 m je boljša akvarijska črpalka; Običajnega filtra ni treba odstraniti, še vedno je potreben.
Črpalke v akvarijskih črpalkah imajo visoko zmogljivo gravitacijo – črpajo iz vode v vodo. Toda vsaka gravitacijska črpalka ima nekaj preostalega tlaka. Pri mini črpalkah za majhne akvarije ne presega 10-20 cm, pri črpalkah za akvarije od 100 do 200 litrov pa je približno. 60 cm, pri črpalkah za velike akvarije pa lahko doseže tudi do 80-100 cm. S tlakom polovice preostalega se zmogljivost črpalke zmanjša trikrat ali štirikrat, vendar je to dovolj za okrasno vodno kolo.
Najlažji način je, da napajate dekorativni vodni mlin na spodnji bitki, na levi strani na sl. Spodnje bojno kolo je mogoče izdelati brez notranje lupine, vendar je, kot že omenjeno, zabava minimalna. Za volanom srednje nizke in srednje bitke (v središču) ni dosti višja, potrebujejo pa tudi profilirana rezila, notranjo lupino in hidravlične konstrukcije, s katerimi se bo veliko mešalo. Edina poenostavitev v primerjavi s proizvodnim kolesom je, da ni potreben brusilnik, ker s kolesa ni odvzema moči in kinetična energija vodnega curka, ki trči v kolo, ni pomembna.
Sheme oskrbe z vodo na kolesih okrasnih vodnih mlinov z akvarijskimi črpalkami
Najbolj spektakularno (in dobro osvežujoče zračno) zgornje bojno kolo (na desni strani na sliki) bi moralo imeti tudi notranjo lupino, vendar je profil njegovih rezil tehnološko enostavnejši – zlomljena ali ravno poševna rezila. Slednje je na splošno nezaželeno, saj poraba vode za izhlapevanje se močno poveča: za kolo s premerom 1 m s 16 rezili pri zunanji temperaturi od +30 do pribl. 2 kubična metra m na mesec proti 0,3-0,5 kubičnih metrov. m, če so rezila zlomljena. V slednjem primeru namesto vodnih kaskad s kolesa padejo pogoste kapljice, kar izgleda nič slabše.
Vendar pa boste za pogon kolesa zgornje bitke potrebovali dve črpalki različnih zmogljivosti. Šibkejši je nameščen v zgornjem rezervoarju, ki ga obilno napaja močna spodnja črpalka. Dejstvo je, da če se akvarijska črpalka izprazni, njen motor izgori, zato je treba zgornji rezervoar nenehno polniti z vodo. S premikanjem črpalke gor in dol v njej uravnavajo hitrost vrtenja kolesa in njegov dekorativni učinek.
Opomba: kolo, ki ga poganjajo akvarijske črpalke, se počasi vrti, dokler se v rezila ne vlijejo 3-4 pladnji. Ampak potem se dobro izkaže, tk. dotok vode se porabi samo za kompenzacijo trenja v enotah vrtljajev koles.
Bodi previden!
Ne, ne govorimo o nevarnosti poškodb okrasnih mlinov in ne o njihovi zdravstveni škodi – teh ni. Če pa ne živite v Ruski federaciji, se pred gradnjo okrasne vetrnice ali vodnega mlina na naravnem potoku posvetujte z odvetnikom. V številnih državah, vklj. v nekdanji ZSSR je uporaba obnovljivih naravnih virov energije obdavčena oziroma nepooblaščena gradnja oziroma namestitev. naprave se kaznujejo z veliko globo. Ali dekorativni mlin spada pod ta zakon, je odvisno od pristojnih lokalnih organov, ki imajo vsa potrebna pooblastila. In če duh zakona ni v usklajevanju interesov, temveč v prepovedi vsega, kar oporeka namišljenim in škodljivim "vrednotam" zase, potem navaden človek, ki želi samo okrasiti svojo spletno stran in se prijetno spočiti na njem ne more pričakovati nič dobrega zase.
( 1 ocena, povprečje: 5,00 od 5)
Nalaganje … kaj še brati: Alpski tobogan v državi: principi naprave z lastnimi rokami, gradnja, urejanje zelenice Ureditev trate: priprava, tehnologija dela, izbira vrste, nega Pergola: namen, vrste, modeli, materiali, gradnja sami prikažite vse materiale z nalepko:
- Počitniški dom
- krajinsko oblikovanje
Pojdite na razdelek:
- DIY gradnja, podeželska hiša in parcela
Diskusija:
piši
Ime *
E-naslov *
Naročite se na e-poštne odgovore
S klikom na gumb »Dodaj komentar« se strinjam z uporabniško pogodbo in politiko zasebnosti spletnega mesta.
