Un élément important de WinDIY sont certainement les ailes. Parce que ce sont eux qui absorbent l'énergie du vent et la convertissent en un mouvement de rotation, qui à son tour alimente le générateur et génère ainsi de l'énergie.
Bien sûr, les ailes doivent être aussi légères que possible. En même temps, cependant, il est suffisamment stable pour résister aux forces des vents plus forts.
C'est pourquoi j'ai expérimenté un peu sur le chemin d'un design approprié. Des informations sur ces expériences peuvent être trouvées ici: https://hackaday.io/project/172328-windiy-hawt-wind-turbine/log/179141-windy-wing-mark-3-a-modular-easy-replaceable-and-scalable-blade
Dans l'article suivant, vous trouverez des conseils pour reconstruire l'aile. Vous aurez (bien sûr) besoin de trois exemplaires de ce piano à queue.
Important : L'éolienne ne fonctionne pas encore parfaitement (11 octobre 2020). Les pales doivent encore être ajustées et le générateur ne correspond pas tout à fait aux caractéristiques de l'éolienne. J'ai donc encore du travail à faire ici. Mais peut-être Jusque-là, les composants présentés sont une suggestion pour quiconque travaille sur sa propre conception d'une éolienne imprimée en 3D. 🙂
Consignes de sécurité
Je sais que les notes suivantes sont toujours un peu ennuyeuses et semblent inutiles. Malheureusement, de nombreuses personnes qui savaient "mieux" ont perdu des yeux, des doigts ou d'autres choses à cause d'une négligence ou se sont blessées. La perte de données est presque négligeable en comparaison, mais même celles-ci peuvent être vraiment ennuyeuses. Par conséquent, veuillez prendre cinq minutes pour lire les consignes de sécurité. Parce que même le projet le plus cool ne vaut pas une blessure ou d'autres problèmes.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
Liens d'affiliation/publicitaires
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Conditions préalables
Outil requis :
| pistolet à colle chaude |
| Imprimante 3D |
| clé Allen |
| Pinces |
| perceuse sans fil |
| (long) foret 3mm |
| pince à épiler |
Matériel requis :
Vous aurez besoin du matériel listé ici un Aile. Assurez-vous donc de commander suffisamment de pièces pour trois ailes. 🙂
| 15x | chevrons |
| 1x | pointe de chevrons |
| 1x | prise de base |
| 1x | baseSocket |
| 1x | Tige en aluminium 10x10mm 67cm de long |
| 1x | Gaine thermorétractable d'environ 1 m de long et 140 mm de large |
| 1x | Boulon hexagonal M6x100mm |
| 1x | Écrou autobloquant M6 |
| 5x | M3 mère |
| 3x | Vis à tête cylindrique M3x20 |
| 2x | Vis à tête cylindrique M3x8 |
| 2x | Vis à tête cylindrique M5x75 |
| 1x | Colle |
Dans la liste suivante, vous trouverez toutes les pièces dont vous avez besoin pour mettre en œuvre cet article.
Informations sur le profil de l'aile
La conception de l'aile est basée sur le profil NACA4412 avec une longueur de corde de 120 mm.
Sur la page suivante, vous trouverez des informations et des modèles configurables pour ce profil d'aile et d'autres : http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=naca4412-il
Rassemblez les pièces nécessaires
Avant de pouvoir commencer à construire l'aile, vous devez bien sûr avoir toutes les pièces nécessaires ensemble. Pour une liste complète des matériaux et des outils nécessaires, consultez la liste des matériaux et des outils ci-dessus.
Les pièces en plastique peuvent être facilement créées avec une imprimante 3D. Toutes les pièces sont conçues de manière à pouvoir être imprimées sur une imprimante FMD normale.
Les fichiers STL requis pour l'impression peuvent être trouvés ici : https://github.com/Nerdiyde/WinDIY/tree/master/wingMk3
J'ai imprimé les pièces avec les paramètres suivants.
chevron:
- Périmètre : 3
- Remplissage : 10%
Base d'aile (les deux parties):
- Périmètre : 5
- Remplissage : 50%
Partie d'extrémité d'aile :
- Périmètre : 3
- Remplissage : 30%
Les vis de l'aile doivent de préférence être en acier inoxydable afin qu'elles ne rouillent pas à cause de l'humidité.
Monter l'embout
Un peu atypique, commençons par la fin. A savoir la partie terminale de l'aile.
Vous aurez besoin des pièces indiquées pour cela.
Insérez maintenant le profil en aluminium dans la partie d'extrémité de l'aile.
Cela devrait être poussé jusqu'au bout de l'aile.
Parce que maintenant, vous devez d'abord percer un trou dans le profilé en aluminium.
Pour ce faire, utilisez l'embout de l'aile comme gabarit. En perçant le trou (qui est en fait destiné à la vis) dans le profilé en aluminium, vous avez la bonne position pour le trou de perçage.
Important : Lors du perçage, veillez à ne percer que l'extérieur du profilé en aluminium. Ne percez pas de part en part !
Une fois terminé, votre profil en aluminium devrait ressembler à ceci.
Maintenant, le profil en aluminium préparé doit être connecté à la partie finale de l'aile. Pour ce faire, insérez une vis M3 dans l'embout de l'aile comme illustré.
Celui-ci doit ensuite dépasser dans le renfoncement du profilé en aluminium, comme illustré.
Maintenant, ça devient un peu délicat.
Vous devez maintenant visser un écrou M3 sur la vis M3 précédemment insérée à travers l'ouverture dans laquelle le profilé en aluminium sera ensuite inséré dans la partie terminale de l'aile.
L'écrou M3 fini pourrait ressembler à ceci.
Vous pouvez maintenant insérer le profilé en aluminium dans la partie terminale de l'aile comme indiqué et le visser avec la vis préparée.
Assemblez les cinq premiers chevrons
Une fois la partie d'extrémité de l'aile montée, vous pouvez maintenant monter les cinq premiers chevrons sur l'aile.
Pour cela, poussez les premiers quatre Chevrons sur le profil en aluminium comme indiqué.
Vous devez maintenant préparer un peu le cinquième chevron.
Celui-ci est notamment - comme l'extrémité de l'aile - fixé par une vis sur le profilé en aluminium.
Pour ce faire, insérez la vis M3 dans le trou du chevron comme indiqué et vissez l'écrou M3 à l'intérieur comme indiqué.
Vous pouvez ensuite utiliser la vis pour tirer l'écrou M3 dans l'évidement du chevron.
Ainsi préparé, vous pouvez maintenant pousser sans serrer le cinquième chevron sur le profilé en aluminium.
Avant que les chevrons individuels ne soient assemblés, vous devez enduire les connecteurs d'un peu de colle.
Ce n'est pas strictement nécessaire car les morceaux d'ailes se tiendront très probablement ensemble sans colle. Je le recommande cependant. 🙂
Pour cela, appliquez l'aide au positionnement sur le …
…bord de fuite de l'aile…
... de chaque chevron ...
... ainsi que sur le devant de l'aile avec une petite goutte de colle.
Avez-vous préparé tous les chevrons avec la colle...
... vous pouvez maintenant les assembler.
Vue des premiers chevrons assemblés.
Détail du trou au bord avant des chevrons dans lequel l'aide au positionnement doit être insérée.
Vue rapprochée du trou sur le bord arrière des chevrons dans lequel l'aide au positionnement doit être insérée.
Préparez maintenant le cinquième chevron de sorte que l'écrou qui repose sur la vis soit tiré dans l'évidement du chevron.
Ensuite, vous pouvez glisser le chevron sur le profilé en aluminium.
Dès que vous avez assemblé les cinq premiers chevrons, vous pouvez utiliser la vis pour visser le cinquième chevron (préalablement préparé avec la vis) au profilé en aluminium.
Assurez-vous que la vis est serrée mais pas trop serré tirer.
Assemblez les chevrons six à dix
En principe, les chevrons six à dix sont montés de la même manière que les cinq chevrons précédents.
Vous avez maintenant besoin de cinq chevrons supplémentaires.
Vous pouvez en glisser quatre sur le profilé en aluminium comme d'habitude.
Vous devez préparer le cinquième avec une vis comme avant. Avec cela, le cinquième chevron peut être fixé comme avant sur le profilé en aluminium.
Les cinq chevrons préparés ressembleraient alors à ceci.
Vous pouvez maintenant enduire les connecteurs avec de la colle comme avant et...
... assembler les chevrons individuels.
Si tout est correctement assemblé, vous pouvez également serrer la vis du dernier chevron et fixer ainsi les chevrons attachés.
Assembler les chevrons onze à 15
À présent, vous vous êtes entraîné à installer plus de chevrons. Il est maintenant temps d'installer les cinq derniers chevrons avant d'installer le connecteur de l'aile.
Ici vous pouvez voir l'aile qui a été assemblée jusqu'à présent et les cinq chevrons qui n'ont pas encore été installés.
Une autre vue.
Préparez le cinquième chevron comme d'habitude afin de pouvoir le fixer ultérieurement au profilé en aluminium avec une vis.
Repoussez les cinq chevrons sur le profilé aluminium, préparez les connecteurs avec de la colle...
...et pousse les chevrons et leurs connecteurs ensemble.
Vous pouvez ensuite utiliser la vis du dernier chevron pour fixer les chevrons sur le profilé en aluminium.
Assembler la partie côté aile de la base de l'aile
Pour que l'aile puisse être facilement montée ou démontée plus tard, vous pouvez maintenant assembler la première partie de la connexion enfichable sur le profilé en aluminium.
Pour cela, vous avez besoin de la partie supérieure du connecteur illustré et d'une vis M3 avec écrou.
Comme pour la partie d'extrémité d'aile, vous devez maintenant fixer la partie supérieure du connecteur au profil en aluminium et percer le trou de vis du connecteur avec un foret de 3 mm.
Le but est (comme pour la partie d'extrémité de l'aile) de percer un trou dans un côté du profilé en aluminium.
Une fois que vous avez percé le trou, vous pouvez maintenant réinsérer la vis dans le connecteur.
Cela devrait alors ressembler à ceci.
Vous pouvez maintenant pousser le connecteur sur le profilé en aluminium et le fixer sur le profilé en aluminium avec la vis préparée.
Maintenant, l'aile semble presque terminée.
Assembler la partie côté moyeu de l'aile
Bien entendu, le connecteur qui vient d'être installé doit également pouvoir être branché quelque part. Vous devez maintenant préparer la partie côté moyeu du connecteur d'aile. Celui-ci est ensuite monté plus tard sur le moyeu lors de l'assemblage du moyeu.
Vous aurez maintenant besoin des pièces indiquées.
Une autre vue
Poussez maintenant la vis M6x100 comme indiqué...
...dans le connecteur...
...et placez l'écrou autobloquant M6 sur la vis M6x100 comme indiqué.
Vissé prêt...
...ça devrait ressembler à ça.
Assurez-vous que la tête de la vis M6x100 est correctement insérée dans l'évidement prévu.
Vous pouvez maintenant tester la connexion enfichable pour la première fois.
Les pièces doivent s'emboîter comme indiqué.
Vous pouvez maintenant sécuriser la connexion enfichable avec la vis M5.
Pour cela, insérez-le complètement à travers les deux parties du connecteur...
... et vissez-le avec l'écrou M5 approprié de manière à ce que le connecteur soit maintenu par la vis M5.
Fixe la vis sur le dessus et…
... dessous de l'aile.
Une autre vue.
La structure de votre aile est maintenant prête. La seule chose qui manque est la surface de l'aile.
Une autre vue.
Une autre vue.
Préparez-vous à rétrécir la gaine thermorétractable
Pour que l'aile puisse offrir une résistance au vent et que sa forme aérodynamique puisse générer de la portance, il est important que le squelette de l'aile soit recouvert d'un foil. La façon la plus simple de le faire est de placer l'aile dans un tube thermorétractable de taille appropriée.
Vous aurez besoin des pièces indiquées pour cela.
Important : Vous devez bien sûr maintenant retirer la partie inférieure de la connexion enfichable. Il n'est pas entouré par la gaine thermorétractable.
Une autre vue.
Vérifiez à nouveau que la gaine thermorétractable est au moins aussi longue que l'aile entière.
Si c'est le cas, vous pouvez maintenant insérer l'aile dans la gaine thermorétractable.
Puisque vous devez maintenant rétrécir la gaine thermorétractable sur l'aile avec de l'air chaud, vous devez maintenant ranger l'aile un peu loin de la base.
De cette façon, vous évitez que la sous-couche ne soit endommagée par l'air chaud.
Cela pourrait ressembler à ceci, par exemple.
J'ai juste utilisé deux boîtes vides.
Vue rapprochée de l'aile dans la gaine thermorétractable.
Vue rapprochée de l'aile dans la gaine thermorétractable.
Vue rapprochée de l'aile dans la gaine thermorétractable.
Vue rapprochée de l'aile dans la gaine thermorétractable.
Vue rapprochée de l'aile dans la gaine thermorétractable.
Rétrécir la partie médiane de l'aile
Vous avez besoin d'un peu de patience pour rétrécir la gaine thermorétractable. Ici, vous devez faire attention à ce que le tuyau ne devienne pas trop chaud, car des trous apparaîtront alors. Dans la vidéo ci-dessous, vous pouvez voir comment je l'ai fait. Pour rétrécir la gaine thermorétractable, j'ai utilisé une station à air chaud, que j'ai sur 150°C ont embauché.
L'objectif lors du rétrécissement de la gaine thermorétractable est qu'elle repose uniformément sur le squelette de l'aile et ait le moins de plis possible.
Important : Pendant ce processus de rétrécissement, vous ne devez pas encore rétrécir les extrémités de l'aile ! Dans l'étape suivante, ceux-ci sont d'abord préparés avec de la colle afin de les "sceller".
Quelques conseils :
- ne dirigez jamais l'air chaud vers un seul endroit trop longtemps
- ne réglez pas la température trop haut
- En cas de doute, laissez d'abord refroidir la zone affectée, puis travaillez à nouveau sur la zone plus tard.
Rétracter les extrémités de la gaine thermorétractable
Les extrémités de votre aile doivent maintenant être préparées avec de la colle. De cette manière, les extrémités peuvent être sécurisées contre la pénétration d'eau.
Votre aile devrait maintenant ressembler à ceci. Pour la plupart, la gaine thermorétractable repose parfaitement contre le squelette de l'aile.
Les extrémités sont encore lâches et non rétrécies.
Vue de l'extrémité de l'aile lâche (non rétrécie).
Vue de l'extrémité de l'aile lâche (non rétrécie).
Vue de l'extrémité de l'aile lâche (non rétrécie).
Vue de l'extrémité de l'aile lâche (non rétrécie).
L'objectif est maintenant de sceller les extrémités contre la pénétration d'eau. Pour ce faire, vous devez maintenant appliquer de la colle dans l'espace entre le squelette de l'aile et la gaine thermorétractable.
Un coton-tige peut être particulièrement utile dans les coins. De cette manière, l'adhésif appliqué peut être mieux réparti.
Vous devriez faire la même chose à l'autre bout de l'aile.
Assurez-vous que la colle est enduite de colle autour de toute l'aile.
Lorsque la gaine thermorétractable est ensuite rétractée, elle repose automatiquement sur l'aile et entre en contact avec l'adhésif sur une grande surface.
Dans les deux vidéos suivantes, comment j'ai procédé pour rétrécir les bouts d'ailes.
Prêt
Si tout s'est bien passé, votre aile devrait maintenant être entièrement assemblée. Pour une construction complète, il vous faut bien sûr trois ailes.
Amusez-vous avec le projet
J'espère que tout a fonctionné comme décrit. Si ce n'est pas le cas ou si vous avez des questions ou des suggestions, faites-le moi savoir dans les commentaires. Je les ajouterai à l'article si nécessaire.
Les idées de nouveaux projets sont toujours les bienvenues. 🙂
PS Beaucoup de ces projets - en particulier les projets matériels - coûtent beaucoup de temps et d'argent. Bien sûr, je le fais parce que j'aime ça, mais si vous pensez que c'est cool que je partage l'information avec vous, je serais heureux d'un petit don au fonds du café. 🙂
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Bonjour,
un projet très intéressant, je vais continuer à le poursuivre, peut-être même l'essayer moi-même.
Pas encore tout lu cependant.
Il peut y avoir une alternative à la gaine thermorétractable utilisée,
Nous utilisons une feuille thermocollante sur nos modèles réduits d'avions pour recouvrir les ailes et le fuselage. Le dessous du film thermocollant est recouvert d'un adhésif thermofusible. La feuille thermocollante est appliquée sur le composant avec un fer à repasser, l'adhésif thermofusible devient actif. Tout pli ou film thermocollant lâche rétrécira et deviendra serré. Malheureusement, je ne sais pas si la colle chaude tiendra sur le plastique. Mais ça vaut vraiment la peine d'essayer. Il suffit de rechercher une feuille thermocollante sur Google pour les vols de modèles réduits ou la fabrication de modèles.
Salutations Reimund
Bonjour Reimund,
merci beaucoup 🙂
Cela semble être une option intéressante aussi. Savez-vous quelles températures surviennent pendant le processus de repassage ?
Le filament d'imprimante 3D devient mou (selon le filament) à partir d'environ 70°C. Il existe aussi des filaments un peu plus stables en température.
Je suis aussi un peu inquiet quant à la construction ou si l'aile est vraiment étanche. J'avais essayé de coller les extrémités ensemble, mais il faudrait vérifier si cela fonctionne vraiment (en permanence) à l'aide d'un test à long terme.
Comment cela se fait-il avec des modèles réduits d'avions avec des bouts d'aile ? Sont-ils aussi scotchés à ce film ?
Merci pour l'indice 🙂
Cordialement
Fabien