Un componente importante de WinDIY son sin duda las alas. Porque son ellos quienes absorben la energía del viento y la convierten en un movimiento de rotación, que luego alimenta al generador y así genera energía.
Por supuesto, las alas deben ser lo más ligeras posible. Al mismo tiempo, es lo suficientemente estable como para soportar las fuerzas de fuertes vientos.
Es por eso que experimenté un poco en el camino hacia un diseño adecuado. La información sobre estos experimentos se puede encontrar aquí: https://hackaday.io/project/172328-windiy-hawt-wind-turbine/log/179141-windy-wing-mark-3-a-modular-easy-replaceable-and-scalable-blade
En el siguiente artículo encontrarás consejos para replicar el piano de cola. (Por supuesto) necesitarás tres copias de esta ala.
Importante: El aerogenerador aún no funciona perfectamente (11 de octubre de 2020). Todavía hay que ajustar las palas y el generador no acaba de coincidir con las características del aerogenerador. Así que todavía tengo trabajo que hacer aquí. Pero tal vez Hasta entonces, los componentes que se muestran son una sugerencia para cualquiera que esté trabajando en su propio diseño de una turbina eólica impresa en 3D. 🙂
Instrucciones de seguridad
Sé que las siguientes notas siempre son un poco molestas y parecen innecesarias. Desafortunadamente, muchas personas que sabían "mejor" han perdido ojos, dedos u otras cosas debido a un descuido o se lesionaron. La pérdida de datos es casi insignificante en comparación, pero incluso estos pueden ser realmente molestos. Por lo tanto, tómese cinco minutos para leer las instrucciones de seguridad. Porque incluso el proyecto más genial no vale la pena lesionarse u otros problemas.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
Enlaces afiliados / enlaces publicitarios
Los enlaces a las tiendas en línea enumerados aquí son los llamados enlaces de afiliados. Si hace clic en dicho enlace de afiliado y realiza una compra a través de este enlace, Nerdiy.de recibirá una comisión de la tienda en línea o el proveedor correspondiente. El precio no cambia para usted. Si realiza sus compras a través de estos enlaces, ayuda a Nerdiy.de a poder ofrecer otros proyectos útiles en el futuro. 🙂
Requisitos
Herramienta requerida:
| pistola de silicona |
| impresora 3d |
| llave Allen |
| Tenazas |
| taladro inalambrico |
| (largo) taladro de 3 mm |
| pinzas |
Material requerido:
Necesitará los materiales enumerados aquí. a Ala. Así que tenga en cuenta que pide suficientes piezas para tres alas. 🙂
| 15x | vigas |
| 1x | punta de vigas |
| 1x | BasePlug |
| 1x | baseSocket |
| 1x | Varilla de aluminio 10x10mm 67cm largo |
| 1x | Tubo retráctil de aproximadamente 1 m de largo y 140 mm de ancho |
| 1x | Perno hexagonal M6x100mm |
| 1x | Tuerca autoblocante M6 |
| 5x | M3 madre |
| 3x | Tornillo de cabeza cilíndrica M3x20 |
| 2x | Tornillo de cabeza cilíndrica M3x8 |
| 2x | Tornillo de cabeza cilíndrica M5x75 |
| 1x | Pegamento |
En la siguiente lista encontrará todas las piezas que necesita para implementar este artículo.
Información sobre el perfil del ala.
El diseño del ala se basa en el perfil NACA4412 con una longitud de cuerda de 120 mm.
En la siguiente página encontrarás información y plantillas configurables para este y otros perfiles de alas: http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=naca4412-il
Reúna las piezas necesarias
Antes de que puedas comenzar a construir el ala, primero debes tener todas las piezas que necesitas juntas. Puede encontrar una lista completa de los materiales y herramientas necesarios arriba en la lista de materiales y herramientas.
Las piezas de plástico se pueden crear fácilmente con una impresora 3D. Todas las piezas están diseñadas de tal manera que se pueden imprimir en una impresora FMD normal.
Puede encontrar los archivos STL que necesita imprimir aquí: https://github.com/Nerdiyde/WinDIY/tree/master/wingMk3
Imprimí las piezas con los siguientes ajustes.
viga:
- Perímetro: 3
- Relleno: 10%
Base del ala (ambas partes):
- Perímetro: 5
- Relleno: 50%
Parte del extremo del ala:
- Perímetro: 3
- Relleno: 30%
Lo ideal es que los tornillos de la hoja sean de acero inoxidable para que no se oxiden con la humedad.
Monte la parte final
De manera un poco inusual, comenzamos por el final. Es decir, la parte final del ala.
Necesitará las piezas que se muestran para esto.
Inserte ahora el perfil de aluminio en el extremo del ala.
Esto debe introducirse en el extremo del ala hasta el tope.
Ahora primero hay que perforar un agujero en el perfil de aluminio.
Para hacer esto, use la parte del extremo del ala como plantilla. Al perforar el orificio (que en realidad está destinado al tornillo) en el perfil de aluminio, se obtiene inmediatamente la posición correcta para el orificio.
Importante: Al taladrar, asegúrese de taladrar únicamente por el exterior del perfil de aluminio. ¡No deberías perforar hasta el final!
Cuando termine, su perfil de aluminio debería verse así.
Ahora hay que unir el perfil de aluminio preparado con el extremo del ala. Para hacer esto, inserte un tornillo M3 en la parte del extremo del ala como se muestra.
Este debería sobresalir por el hueco para el perfil de aluminio, como se muestra en la imagen.
Ahora se pone un poco complicado.
Ahora hay que atornillar una tuerca M3 al tornillo M3 previamente insertado a través de la abertura en la que luego se insertará el perfil de aluminio en la parte final del ala.
La tuerca M3 terminada podría verse así.
Ahora puede insertar el perfil de aluminio en el extremo del ala como se muestra y atornillarlo con el tornillo preparado.
Instale las primeras cinco vigas.
Después de montar la parte del extremo del ala, ahora puede montar las primeras cinco vigas en el ala.
Para hacer esto, presione los primeros cuatro Vigas en el perfil de aluminio como se muestra.
Ahora tienes que preparar un poco la quinta viga.
Éste se fija, al igual que el extremo del ala, con un tornillo al perfil de aluminio.
Para hacer esto, inserte el tornillo M3 en el orificio de la viga como se muestra y atornille la tuerca M3 en el interior como se muestra.
Luego puede introducir la tuerca M3 en el hueco de la viga utilizando el tornillo.
Así preparado, ahora puede deslizar el quinto travesaño sin apretar sobre el perfil de aluminio.
Antes de juntar las vigas individuales, debe cubrir las conexiones de los enchufes con un poco de pegamento.
Esto no es absolutamente necesario ya que lo más probable es que las partes del ala se mantengan juntas sin pegamento. Pero lo recomiendo. 🙂
Para ello, frote la ayuda de posicionamiento en...
…borde de salida del ala…
...cada viga...
... y en la parte delantera del ala con una pequeña gota de pegamento.
¿Has preparado todas las vigas con el pegamento...?
...ahora puedes juntarlos.
Vista de las primeras vigas ensambladas.
Detalle del orificio en el borde delantero de las vigas en el que se debe insertar la ayuda de posicionamiento.
Vista detallada del orificio en el borde posterior de los cabios en el que se debe insertar la ayuda de posicionamiento.
Ahora prepare la quinta viga para que la tuerca que se asienta en el tornillo entre en el hueco de la viga.
Luego puedes empujar la viga sobre el perfil de aluminio.
Una vez que hayas juntado las primeras cinco vigas, puedes atornillar la quinta viga (previamente preparada con el tornillo) al perfil de aluminio con el tornillo.
Asegúrese de que el tornillo esté apretado pero no demasiado apretado tirar
Montar las vigas de seis a diez
Las vigas de seis a diez se instalan básicamente de la misma manera que las cinco vigas anteriores.
Ahora necesitas otras cinco vigas.
Puedes deslizar cuatro de ellos sobre el perfil de aluminio como de costumbre.
Debes preparar el quinto con un tornillo como antes. De este modo se puede fijar la quinta viga como hasta ahora al perfil de aluminio.
Las cinco vigas preparadas quedarían así.
Ahora puedes cubrir los conectores con un poco de pegamento como antes y...
...juntar las vigas individuales.
Cuando todo esté bien armado, también puedes apretar el tornillo en la última viga y asegurar las vigas adjuntas.
Montar las vigas de once a quince
A estas alturas ya tienes práctica en la instalación de vigas adicionales. Ahora es el momento de instalar las últimas cinco vigas antes de instalar la conexión del ala.
Aquí podéis ver el ala que se ha construido hasta el momento y las cinco vigas que aún no se han instalado.
Otra vista.
Como antes, prepara la quinta viga para luego fijarla al perfil de aluminio con un tornillo.
Ahora vuelva a colocar las cinco vigas en el perfil de aluminio, prepare las uniones con pegamento...
...y junta las vigas y sus conectores.
Usando el tornillo en la última viga, puede volver a asegurar las vigas al perfil de aluminio.
Ensamble la parte del lado del ala de la base del ala.
Para poder montar o desmontar fácilmente la hoja más adelante, ahora puede montar la primera parte de la conexión enchufable en el perfil de aluminio.
Para ello necesita la parte superior del conector mostrado y un tornillo M3 con tuerca.
Al igual que con el extremo del ala, ahora hay que fijar la parte superior de la conexión de enchufe al perfil de aluminio y taladrar el orificio para tornillos de la conexión de enchufe con una broca de 3 mm.
El objetivo es perforar un agujero en un lado del perfil de aluminio (como en el extremo del ala).
Una vez que hayas perforado el agujero, ahora puedes volver a insertar el tornillo en el conector.
Entonces debería verse algo como esto.
Ahora puede introducir el conector en el perfil de aluminio y fijarlo con el tornillo preparado al perfil de aluminio.
Ahora el ala parece casi terminada.
Montar la parte del lado del cubo del ala.
Por supuesto, el conector recién instalado debe poder enchufarse en algún lugar. Para hacer esto, ahora debes preparar la parte del lado del cubo del conector del ala. Esto luego se instalará en el concentrador más adelante, cuando se construya el concentrador.
Para hacer esto ahora necesita las piezas que se muestran.
Otra vista
Ahora empuje el tornillo M6x100 como se muestra...
…en el conector…
...y coloca la tuerca M6 autoblocante en el tornillo M6x100 como se muestra.
Completamente atornillado...
...Debe tener un aspecto como este.
Asegúrese de que la cabeza del tornillo M6x100 esté correctamente insertada en el hueco previsto.
Ahora puedes probar la conexión del enchufe por primera vez.
Las piezas deben encajar como se muestra.
Ahora puede asegurar la conexión del enchufe con el tornillo M5.
Para ello, conéctelo completamente a través de las dos partes de la conexión del enchufe...
... y atorníllelo con la tuerca M5 adecuada de modo que la conexión del enchufe quede unida mediante el tornillo M5.
Fija el tornillo en la parte superior y...
... parte inferior del ala.
Otra vista.
Ahora la estructura de tu ala está lista. Lo único que falta es la superficie del ala.
Otra vista.
Otra vista.
Prepárese para encoger el tubo retráctil
Para que el ala pueda ofrecer resistencia al viento y su forma aerodinámica pueda generar sustentación, es importante que el marco del ala esté cubierto con una película. La forma más sencilla de hacerlo es colocar el ala en un tubo retráctil del tamaño adecuado.
Necesitará las piezas que se muestran para esto.
Importante: Por supuesto, ahora debería retirar la parte inferior del conector. No está rodeado por el tubo retráctil.
Otra vista.
Ahora compruebe nuevamente que el tubo retráctil sea al menos tan largo como toda el ala.
Si es así, ahora puedes insertar el ala en el tubo retráctil.
Como ahora tienes que encoger el tubo retráctil sobre el ala con aire caliente, ahora debes guardar el ala un poco lejos de la base.
De esta forma evitas que la superficie se dañe con el aire caliente.
Podría verse así, por ejemplo.
Acabo de usar dos cajas vacías.
Vista cercana del ala en el tubo retráctil.
Vista cercana del ala en el tubo retráctil.
Vista cercana del ala en el tubo retráctil.
Vista cercana del ala en el tubo retráctil.
Vista cercana del ala en el tubo retráctil.
Encoge la parte media del ala.
Necesitas un poco de paciencia para encoger el tubo retráctil. Aquí hay que tener cuidado de que la manguera no se caliente demasiado porque entonces aparecerán agujeros. En el vídeo de abajo puedes ver cómo lo hice. Para encoger el tubo retráctil utilicé una estación de aire caliente, que instalé 150°C han contratado
El objetivo al encoger el tubo retráctil es que quede uniforme en todas partes del marco del ala y, si es posible, sin arrugas.
Wichtig: Bei diesem Schrumpfvorgang solltet Ihr die Enden des Flügels noch nicht verschrumpfen! Diese werden im nächsten Schritt erst noch mit Kleber vorbereitet um sie zu „versiegeln“.
Algunos consejos:
- Nunca dirija el aire caliente a un solo lugar durante demasiado tiempo.
- no pongas la temperatura demasiado alta
- En caso de duda, deje que la zona en cuestión se enfríe primero y vuelva a trabajar en ella más tarde.
Encoger los extremos del tubo retráctil
Los extremos de tu ala ahora deben prepararse con pegamento. De esta manera se pueden asegurar los extremos contra la entrada de agua.
Así es como debería verse tu ala ahora. La mayor parte del tubo retráctil se apoya firmemente contra el marco del ala.
Los extremos todavía están sueltos y no se han encogido.
Vista de la punta del ala suelta (sin encoger).
Vista de la punta del ala suelta (sin encoger).
Vista de la punta del ala suelta (sin encoger).
Vista de la punta del ala suelta (sin encoger).
El objetivo ahora es sellar los extremos contra la penetración de agua. Para ello, ahora debes cubrir con pegamento el espacio entre el marco del ala y el tubo retráctil.
Un bastoncillo de algodón puede resultar útil, especialmente en las esquinas. Esto permite que el adhesivo aplicado se distribuya mejor.
Debes hacer lo mismo en el otro extremo del ala.
Asegúrate de que toda el ala esté cubierta con pegamento.
Cuando el tubo retráctil se contrae posteriormente, automáticamente se apoya en el ala y entra en contacto con el adhesivo en una gran superficie.
A continuación se muestran dos videos más de cómo procedí a encoger los extremos de las alas.
Listo
Si todo ha ido bien, tu vela ya debería estar completamente montada. Por supuesto, necesitas tres alas para una configuración completa.
Diviértete con el proyecto.
Espero que todo te haya funcionado como se describe. Si no es así, o si tiene alguna pregunta o sugerencia, hágamelo saber en los comentarios. Si es necesario, lo añadiré al artículo.
Las ideas para nuevos proyectos siempre son bienvenidas. 🙂
PS Muchos de estos proyectos, especialmente los proyectos de hardware, cuestan mucho tiempo y dinero. Por supuesto que hago esto porque lo disfruto, pero si crees que es genial que comparta la información contigo, me encantaría hacer una pequeña donación al fondo del café. 🙂
Español 
Deutsch 
English 
Français 
Nederlands
Hola,
un proyecto muy interesante, continuaré persiguiéndolo, tal vez incluso lo intente yo mismo.
Aunque todavía no he leído todo.
Puede haber una alternativa al tubo retráctil utilizado,
Usamos láminas termoadhesivas en nuestros modelos de aviones para cubrir las alas y el fuselaje. La parte inferior de la película termoadhesiva está recubierta con adhesivo termofusible. La lámina termoadhesiva se aplica al componente con una plancha, el adhesivo termofusible se activa. Cualquier pliegue o película termoadhesiva suelta se encogerá y se tensará. Desafortunadamente, no sé si el pegamento caliente aguantará el plástico. Pero definitivamente vale la pena intentarlo. Simplemente busque papel de aluminio de Google para vuelos modelo o fabricación de modelos.
Saludos Reimund
Hola Reimund,
muchas gracias 🙂
Eso también suena como una opción genial. ¿Sabes qué temperaturas surgen durante el proceso de planchado?
El filamento de la impresora 3D se ablanda (según el filamento) a partir de los 70 °C aproximadamente. También hay filamentos que son un poco más estables a la temperatura.
También estoy un poco preocupado por la construcción o si el ala es realmente impermeable. Intenté unir los extremos con pegamento, pero si eso realmente funciona (permanentemente) tendría que verificarse con la ayuda de una prueba a largo plazo.
¿Cómo se hace eso con modelos de aviones con las puntas de las alas? ¿También están pegados a esta película?
Gracias por la pista 🙂
Atentamente
Fabian