Je suis sûr d'avoir déjà mentionné à un moment ou à un autre qu'il était important pour moi de pouvoir contrôler WinDIY en toute sécurité et de pouvoir limiter sa vitesse en cas d'urgence.
Pour cela j'ai développé un mécanisme qui permet de régler l'angle d'attaque des ailes. De cette façon, les pales peuvent être ajustées au vent et à la vitesse de rotation actuels. Ils peuvent également être mis à l'abri du vent par vent fort.
De cette façon, la vitesse et la charge de WinDIY peuvent être contrôlées.
J'ai ajouté quelques informations supplémentaires ici: https://hackaday.io/project/172328-windiy-hawt-wind-turbine/log/179105-windiys-hub-oh-my-god-mechanics
Dans l'article suivant, vous trouverez les instructions pour recréer les mécanismes de réglage de l'angle d'attaque des ailes.
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 |
| clé à molette |
| perceuse sans fil |
| foret 3mm |
| pince à épiler |
Matériel requis :
Dans la liste suivante, vous trouverez toutes les pièces dont vous avez besoin pour mettre en œuvre cet article.
| 3x | pitchArm |
| 3x | pitchLever |
| 3x | pitchBrasÉcrouSécurisation |
| 1x | hubBase |
| 1x | pasLevierDisque |
| 1x | hubCover |
| 1x | hubBearingCap |
| 9x | Roulement à billes 603ZZ |
| 8x | Roulement à billes 606ZZ |
| 5x | Écrou autobloquant M6 |
| 6x | Écrou M6 |
| 3x | Vis à tête cylindrique M3x20 |
| 3x | Écrou autobloquant M3 |
| 15x | M3 mère |
| 3x | Vis à tête fraisée M3x30 |
| 3x | Vis à tête fraisée M3x16 |
| 6x | Vis à tête fraisée M3x40 |
| 3x | Fente d'aile préparée |
| 1x | Tige filetée M6 longueur 60cm |
Rassemblez les pièces nécessaires
Avant de pouvoir commencer à construire le moyeu et sa mécanique, 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
Sur cette image, vous pouvez voir tous les composants nécessaires à la construction de la mécanique du moyeu.
Vous pouvez trouver les fichiers STL requis pour l'impression ici : https://github.com/Nerdiyde/WinDIY/tree/master/hub
J'ai imprimé les pièces avec les paramètres suivants.
- Périmètre : 5
- Remplissage : 50%
Les vis doivent de préférence être en acier inoxydable afin qu'elles ne rouillent pas à cause de l'humidité.
Monter la base du moyeu sur l'essieu
La base du moyeu doit d'abord être reliée à l'essieu. Cela rend en fait l'assemblage ultérieur un peu plus compliqué. Malheureusement, cela doit se produire dès le début, car les trous de vis utilisés lors du montage sont difficiles d'accès par la suite.
Vous avez d'abord besoin des pièces indiquées.
L'axe, la base du moyeu, 3x écrous M3 et 3x vis à tête fraisée M3x50.
Pour que les vis maintiennent l'axe, vous devez d'abord insérer un écrou M3 dans l'axe comme indiqué.
En fonction de la qualité d'impression de votre imprimante, vous devrez peut-être « forcer » l'écrou dans la bonne position.
Vous pouvez maintenant mettre la première vis M3x50 dans le trou de la base du moyeu.
Une autre vue de la vis insérée.
La vis insérée devrait alors...
... être inséré dans l'axe comme indiqué et vissé avec l'écrou précédemment inséré.
Après avoir temporairement fixé l'axe avec une vis, vous pouvez serrer les autres écrous...
...insérer dans les évidements de l'axe.
Ensuite, vous pouvez insérer les vis restantes dans la base du moyeu et les visser dans l'axe avec les écrous.
L'axe doit maintenant être vissé à la base du moyeu à l'aide de trois vis à tête fraisée M3x50.
Assembler la première fente d'aile
Les ailes ne sont pas reliées directement au moyeu. Tout d'abord, seuls les slots sont connectés au hub. Les ailes peuvent alors être insérées plus tard.
Pour ce faire, placez le premier roulement à billes 606ZZ dans l'évidement de la base du moyeu depuis l'extérieur comme indiqué.
À l'opposé à l'intérieur se trouve alors…
...le deuxième roulement à billes inséré.
Vous pouvez maintenant brancher la première fente d'aile.
Vous devriez déjà avoir préparé cette fente d'aile lors du montage de l'aile.
Cela devrait alors ressembler à ceci.
La première sécurité de l'aile consiste en un écrou autobloquant M6, qui se visse sur la vis M6x100 de la fente de l'aile.
Il devrait ressembler à ceci une fois vissé.
L'écrou doit être suffisamment serré pour que la fente papillon ne puisse plus être déplacée dans le sens de la vis. En même temps, bien sûr, il doit toujours être monté de manière rotative.
Le prochain roulement à billes est maintenant utilisé à l'intérieur du moyeu.
Pour ce faire, poussez le roulement à billes 606ZZ sur la vis M6x100 dans l'évidement à l'intérieur de la base du moyeu...
...et fixez-le à nouveau avec un écrou M6 (normal).
Autre vue de l'écrou M6 vissé sur la vis M6x100 de la fente papillon.
Installez le levier et ajustez correctement
Vient maintenant une étape quelque peu critique dans laquelle vous devez travailler le plus précisément possible. Pour être honnête, je ne suis pas vraiment satisfait du montage du levier sur la vis M6x100 de la fente papillon. Celui-ci est fixé par serrage entre deux écrous sur la vis. En théorie, ça devrait tenir. En pratique, c'est aussi le cas. Cependant, il serait plus sûr de mettre une goupille fendue à travers la vis M6x100, par exemple. Il y a certainement de la place pour des améliorations futures ici. 🙂
Pour régler correctement le levier, vous devez maintenant positionner la base du moyeu un peu plus haut. Par exemple, je les ai mis sur deux cases.
L'objectif est que le bord de fuite de la fente de l'aile soit exactement à la même hauteur que l'arrière de la base du moyeu.
Si vous avez correctement réglé la fente de l'aile, vous pouvez maintenant mettre le levier sur l'axe et sur l'écrou M6 précédemment vissé. L'écrou doit être aussi serré que possible sur le roulement à billes, mais toute la fente de l'aile doit toujours pouvoir tourner librement.
Une fois le levier bien fixé...
...vous pouvez sécuriser temporairement son alignement avec une vis M3 (la vis sera à nouveau retirée par la suite) dans la base du moyeu. (voir image)
Vue du levier sécurisé et aligné.
Installer le roulement à billes de guidage
Cette étape installe le roulement à billes qui permet à la tige de poussée d'ajuster le pas de l'aile. En fait, vous auriez pu faire cette étape avant d'installer le levier d'aile.
Ajoutez le roulement à billes 606ZZ...
...dans l'évidement de la base du moyeu.
Le roulement à billes est ensuite serré dans la base du moyeu à l'aide de la pince illustrée.
fermer.
La vis de serrage du roulement à billes est fixée dans l'axe avec un écrou.
Maintenant, répétez ceci deux fois de plus...
Jusqu'à ce que le roulement à billes soit serré avec un total de trois pinces.
Une autre vue du roulement à billes coincé.
Vue de dessus du roulement à billes coincé et d'un levier monté.
Assemblez les deux ailes restantes au moyeu
Une fois le roulement à billes qui guide la tige de poussée monté dans la base du moyeu, vous pouvez procéder au montage des deux fentes d'aile restantes. Ceux-ci sont montés en utilisant exactement la même procédure que la première fente d'aile.
Une fois les trois emplacements d'aile installés, votre configuration actuelle devrait maintenant ressembler à ceci.
Vue rapprochée des trois fentes d'aile installées, y compris le levier.
Vue rapprochée des trois fentes d'aile installées, y compris le levier.
Vue rapprochée des trois fentes d'aile installées, y compris le levier.
Vue rapprochée des trois fentes d'aile installées, y compris le levier.
Installez le fusible de l'écrou
Comme déjà mentionné ci-dessus, les leviers de réglage de l'angle d'attaque de l'aile sont serrés sur la vis M6x100 de la fente d'aile respective. Pour que l'écrou intérieur ne puisse plus se desserrer par la suite (et ainsi le levier n'aurait plus d'effet sur la rotation de l'aile), vous devez maintenant sécuriser d'urgence cet écrou contre la torsion.
Avant de fixer l'écrou, vous devez vous assurer à nouveau que l'écrou à l'intérieur est serré aussi fort que possible.
Bien sûr, le réglage du levier ne doit pas être modifié.
Vérifiez donc d'abord que l'angle du levier par rapport à la fente de l'aile est correct, puis serrez l'écrou aussi fort que possible.
« Serrer le plus possible » signifie ici si serré que vous ne pouvez plus le serrer « à la main » à l'aide d'une clé.
Il vous faut maintenant une vis à tête cylindrique M3x20, un écrou M3 et la pièce en plastique imprimée en 3D pour fixer le levier.
Placez maintenant le fusible sur l'écrou M6 comme indiqué...
...et le fixe avec la vis M3x10 en...
...vous les vissez à l'écrou M3 à l'arrière du levier.
Répétez cette opération pour les trois fentes d'aile.
Vue rapprochée des leviers, y compris les fusibles attachés.
Vue rapprochée des leviers, y compris les fusibles attachés.
Maintenant, vous pouvez également vérifier que les leviers ont le bon angle par rapport aux fentes des ailes.
Si les fentes des ailes sont droites (comme indiqué sur l'image)...
— les leviers doivent toucher les butées de la base du moyeu. L'angle de rotation des fentes des ailes est donc limité dans une direction.
Une autre vue.
Fixez la « rallonge de levier ».
(Au fait : parfois, il n'est pas facile de trouver des noms appropriés pour les différentes parties. 🙂 )
Cette section concerne la fixation de la « rallonge de levier » aux leviers précédemment montés. Cela fait partie du mécanisme qui transforme plus tard les mouvements de va-et-vient de la tige de poussée en un mouvement de rotation de l'aile.
Pour cela, vous avez d'abord besoin d'un tendeur de levier imprimé en 3D, d'une vis à tête cylindrique M3x20 et d'un écrou M3 autobloquant.
Montez maintenant le tendeur de levier sur le premier levier comme indiqué.
Une autre vue du brancard à levier assemblé.
Une autre vue du brancard à levier assemblé.
une fois que vous avez installé le premier tendeur de levier, vous pouvez répéter cette opération pour les deux autres leviers.
Vue rapprochée des rallonges de levier installées (et pliées) sur les leviers.
Vue rapprochée des rallonges de levier installées (et dépliées) sur les leviers.
Fixez la plaque de levier
Voici la prochaine partie importante de la mécanique de réglage de l'angle d'attaque : la « plaque de levier ».
Pour cela, vous avez besoin de la plaque à levier, de trois écrous M3 et de trois vis à tête fraisée M3x30.
Montez maintenant la plaque de levier sur le premier tendeur de levier comme indiqué...
...et fixez-le en insérant la vis M3x30 dans la plaque du levier depuis l'extérieur.
Pour que vous puissiez maintenant également fixer la vis, vous devez maintenant mettre un écrou M3 dans l'évidement sur le dessus de la plaque de levier.
Lorsqu'il est complètement branché, vous ne devriez pas pouvoir voir grand-chose de la mère M3.
Vous pouvez maintenant visser la vis à tête fraisée M3x30 dans l'écrou.
Répétez l'opération pour les deux extenseurs de levier restants.
Si vous déplacez maintenant la plaque de levier d'avant en arrière, vous devriez déjà remarquer que les ailes peuvent être ajustées en fonction de la distance de la plaque de levier.
Vue de la plaque de levier pliée.
Insérer le roulement à billes au point d'ancrage
Jusqu'à présent, nous avons utilisé un roulement à billes destiné à guider la tige de poussée.
Maintenant, le roulement à billes est monté, via lequel le mouvement de poussée de la tige de poussée est transmis à la plaque de levier.
Pour cela, vous avez besoin de la plaque de verrouillage du roulement à billes, d'un roulement à billes 606ZZ, de trois vis cylindriques M3x16 et de trois écrous M3.
Insérez maintenant le roulement à billes 606Zz dans l'évidement de la plaque de levier.
Vue rapprochée du roulement à billes utilisé.
Fixez maintenant le roulement à billes dans sa position en montant la plaque de verrouillage du roulement à billes, y compris les trois vis à tête cylindrique M3x16, sur la plaque du levier.
Les vis sont fixées en les insérant dans les évidements sous la plaque du levier.
Une autre vue.
Attacher l'anneau de stabilisation
Afin de donner un peu plus de stabilité à la base du moyeu, une bague de stabilisation est maintenant montée sur la base du moyeu.
Pour cela, vous avez besoin de la bague de stabilisation imprimée en 3D, de six écrous M3 et de six vis à tête fraisée M3x40.
L'anneau de stabilisation est maintenant placé sur la base du moyeu par le dessus...
...et vissé dans la base du moyeu avec les vis à tête fraisée M3x40 comme indiqué.
Pour ce faire, vissez les vis M3x40 dans les écrous, qui sont insérés dans les évidements sur la face inférieure de la base du moyeu.
Vue rapprochée des écrous M3 insérés.
Vue rapprochée des écrous M3 insérés.
Attacher la tige de poussée
La tige de poussée est constituée d'une tige filetée M6. Il transférera ensuite le mouvement de poussée généré par l'actionneur de pas à la mécanique du moyeu.
À ce stade, vous avez besoin de la base de moyeu préalablement préparée, y compris les fixations, ainsi que de deux écrous M6 autobloquants et d'une tige filetée M6.
Poussez maintenant la tige filetée à travers le premier et le deuxième roulement à billes installés dans le moyeu comme indiqué.
Tirez ensuite un peu la tige de poussée vers l'arrière et vissez le premier écrou autobloquant sur la tige de poussée comme indiqué.
Malheureusement, l'écrou n'est pas visible, mais il se trouve dans la clé à douille, ce qui facilite grandement le montage.
Il est également utile de serrer la tige filetée dans un tournevis sans fil, comme illustré. Ainsi, vous pouvez facilement tourner la tige filetée dans l'écrou M6.
Si tout s'est bien passé, l'écrou M6 doit reposer sur la tige filetée comme indiqué.
Vous pouvez maintenant réinsérer la tige filetée dans le roulement à billes supérieur.
Vue rapprochée de la tige filetée insérée dans le roulement à billes supérieur.
Pour que la tige de poussée reste dans le roulement à billes supérieur, vous devez maintenant visser l'autre écrou M6 sur la tige de poussée comme indiqué.
La tige de poussée doit maintenant reposer fermement dans le roulement à billes sans trop de jeu.
Une autre vue.
Une autre vue.
Une autre vue.
Maintenant, au plus tard, il est temps de faire un premier test.
Fixez le couvercle
Enfin, le hub reçoit désormais un couvercle. D'une part, cela couvre la mécanique et devrait les protéger de l'humidité et de la pluie. En revanche, cela rend le moyeu un peu plus aérodynamique.
Pour cela, vous avez besoin du couvercle imprimé en 3D, de trois écrous M3 et de trois vis à tête fraisée M3x16.
Vue rapprochée des pièces nécessaires.
Remettez maintenant l'écrou M3 dans l'évidement prévu dans le cadre de la base du moyeu...
... et vissez-y la vis à tête fraisée M3x16.
Maintenant, fixez à nouveau l'écrou M3 avec de la colle chaude dans le cadre de la base du moyeu...
... et retirez à nouveau la vis.
Vous pouvez maintenant mettre le couvercle et utiliser les vis préparées...
...visser le cadre de la base du moyeu.
Vue du couvercle attaché et vissé.
Vue du couvercle attaché et vissé.
Vue du couvercle attaché et vissé.
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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Un total de 6 pièces de roulements à billes 606ZZ sont nécessaires. Seules 2 pièces sont mentionnées dans la liste des matériaux.
Merci pour l'indice. Corrigé le passage pertinent.
Cordialement
Fabien
Petite rectification. 😀 Au total 8 roulements à billes de type 606ZZ sont nécessaires. Deux supplémentaires pour la tige filetée qui traverse l'axe.
Merci pour l'indice ! Mise à jour de la liste des matériaux. 🙂
Cordialement
Fabien