Ik heb waarschijnlijk al op een gegeven moment gezegd dat het voor mij belangrijk was om WinDIY veilig te kunnen besturen en ook de snelheid ervan te kunnen beperken in geval van nood.
Om dit te doen, heb ik een mechanisme ontwikkeld dat het mogelijk maakt om de aanvalshoek van de vleugels aan te passen. Hierdoor kunnen de bladen worden aangepast aan de huidige wind- en rotatiesnelheid. Bij harde wind kunnen ze ook uit de wind worden gedraaid.
Hiermee kunt u de snelheid en belasting van WinDIY regelen.
Ik heb hier wat aanvullende informatie over opgeschreven: https://hackaday.io/project/172328-windiy-hawt-wind-turbine/log/179105-windiys-hub-oh-my-god-mechanics
In het volgende artikel vindt u instructies voor het repliceren van de mechanismen voor het aanpassen van de aanvalshoek.
Veiligheidsinstructies
Ik weet dat de volgende opmerkingen altijd een beetje vervelend zijn en onnodig lijken. Helaas hebben veel mensen die "beter" wisten door onvoorzichtigheid ogen, vingers of andere dingen verloren of zichzelf verwond. Gegevensverlies is in vergelijking bijna te verwaarlozen, maar zelfs dit kan erg vervelend zijn. Neem daarom vijf minuten de tijd om de veiligheidsinstructies te lezen. Omdat zelfs het coolste project geen blessure of andere problemen waard is.
https://www.nerdiy.de/sicherheitshinweise/
Affiliate links / reclame links
De hier vermelde links naar online winkels zijn zogenaamde affiliate-links. Als u op zo'n affiliate-link klikt en via deze link een aankoop doet, ontvangt Nerdiy.de een commissie van de betreffende onlineshop of aanbieder. De prijs verandert voor jou niet. Als u via deze links uw aankopen doet, steunt u Nerdiy.de om in de toekomst andere nuttige projecten aan te kunnen bieden. 🙂
Eisen
Vereist gereedschap:
| heet lijmpistool |
| 3D-printer |
| Inbussleutel |
| Tang |
| Steeksleutel |
| draadloze boor |
| 3 mm boor |
| pincet |
Benodigd materiaal:
In de volgende lijst vindt u alle onderdelen die u nodig heeft om dit artikel te implementeren.
| 3x | pitchArm |
| 3x | pitchHendel |
| 3x | pitchArmNutBeveiliging |
| 1x | hubBase |
| 1x | pitchLeverDisk |
| 1x | hubCover |
| 1x | naafLagerCap |
| 9x | 603ZZ kogellager |
| 8x | 606ZZ kogellager |
| 5x | M6 zelfborgende moer |
| 6x | M6 moer |
| 3x | M3x20 cilinderkopschroef |
| 3x | M3 zelfborgende moer |
| 15x | M3 moeder |
| 3x | M3x30 verzonken schroef |
| 3x | M3x16 verzonken schroef |
| 6x | M3x40 verzonken schroef |
| 3x | Voorbereide vleugelsleuf |
| 1x | M6 draadstang 60cm lang |
Benodigde onderdelen verzamelen
Voordat je kunt beginnen met het bouwen van de hub en zijn mechaniek, moet je uiteraard eerst alle benodigde onderdelen bij elkaar hebben. Een volledige lijst met de benodigde materialen en gereedschappen vindt u hierboven in de materialen- en gereedschapslijst
Op deze foto zie je alle componenten die nodig zijn om het naafmechanisme te bouwen.
De benodigde STL-bestanden voor het afdrukken vindt u hier: https://github.com/Nerdiyde/WinDIY/tree/master/hub
Ik heb de onderdelen geprint met de volgende instellingen.
- Omtrek: 5
- Vulling: 50%
De schroeven zijn bij voorkeur van roestvrij staal, zodat ze niet gaan roesten door vocht.
Monteer de naafvoet op de as
Eerst moet de naafbasis op de as worden aangesloten. Dit maakt de verdere montage eigenlijk iets ingewikkelder. Helaas moet dit al in het begin gebeuren, omdat de schroefgaten die tijdens de montage worden gebruikt later moeilijk toegankelijk zijn.
Hiervoor heeft u eerst de afgebeelde onderdelen nodig.
De as, de naafvoet, 3x M3 moeren en 3x M3x50 verzonken schroeven.
Om ervoor te zorgen dat de schroeven de as vasthouden, moet u eerst een M3-moer in de as steken, zoals afgebeeld.
Afhankelijk van de afdrukkwaliteit van je printer kan het zijn dat je de moer in de juiste positie moet "forceren".
Nu kunt u de eerste M3x50-schroef door het gat in de naafbasis steken.
Een andere kijk op de geplaatste schroef.
De ingebrachte schroef moet dan...
... zoals afgebeeld in de as worden gestoken en met de eerder geplaatste moer worden vastgeschroefd.
Nu je de as tijdelijk met een schroef hebt vastgezet, kun je de andere moeren gebruiken...
...in de uitsparingen in de as steken.
Vervolgens kunt u de overige schroeven in de naafbasis steken en deze met de moeren in de as draaien.
De as moet nu met drie verzonken schroeven M3x50 op de naafbasis worden geschroefd.
Installeer de eerste vleugelsleuf
De vleugels zijn niet rechtstreeks verbonden met de hub. Aanvankelijk zijn alleen de slots met de hub verbonden. De vleugels kunnen er later op worden gestoken.
Plaats hiervoor het eerste 606ZZ kogellager van buitenaf in de uitsparing in de naafbasis, zoals afgebeeld.
Aan de andere kant is er dan…
...het tweede kogellager geplaatst.
Nu kunt u de eerste vleugelsleuf plaatsen.
Deze vleugelgleuf had u al moeten voorbereiden tijdens het monteren van de vleugel.
Dit zou er dan zo uit moeten zien.
De eerste bevestiging van de vleugel bestaat uit een zelfborgende M6-moer, die op de M6x100-schroef van de vleugelsleuf wordt geschroefd.
Het zou er zo uit moeten zien als het is vastgeschroefd.
De moer moet zo vast zitten dat de vleugelgleuf niet meer in de richting van de schroef kan worden bewogen. Tegelijkertijd moet het natuurlijk nog steeds draaibaar zijn.
Het volgende kogellager wordt nu aan de binnenkant van de naaf geplaatst.
Schuif hiervoor het 606ZZ kogellager over de M6x100 schroef in de uitsparing aan de binnenkant van de naafbasis...
...en zet hem weer vast met een (normale) M6 moer.
Nog een aanzicht van de M6-moer die op de M6x100-schroef van de vleugelsleuf is geschroefd.
Installeer de hendel en stel correct af
Nu komt een enigszins kritische stap waarin je zo nauwkeurig mogelijk moet werken. Eerlijk gezegd ben ik nog niet helemaal tevreden over de montage van de hendel op de M6x100 schroef van de vleugelsleuf. Deze wordt geborgd door tussen twee moeren op de schroef te klemmen. In theorie zou dat moeten gelden. In de praktijk gebeurt dat ook. Het zou echter veiliger zijn om bijvoorbeeld een splitpen door de M6x100 schroef te steken. Hier is zeker ruimte voor toekomstige verbeteringen. 🙂
Om de hendel correct af te stellen, moet u de naafbasis nu iets hoger plaatsen. Ik heb ze bijvoorbeeld op twee dozen gezet.
Het doel is dat de achterkant van de vleugelsleuf precies dezelfde hoogte heeft als de achterkant van de naafbasis.
Nadat u de vleugelgleuf correct heeft ingesteld, kunt u nu de hendel op de as en op de eerder vastgeschroefde M6-moer bevestigen. De moer moet zo strak mogelijk om het kogellager passen, maar de hele vleugelsleuf moet nog steeds vrij kunnen draaien.
Zodra de hendel correct is geplaatst...
...u kunt de uitlijning ervan in de naafbasis tijdelijk vastzetten met een M3-schroef (de schroef wordt later weer verwijderd). (zie afbeelding)
Zicht op de beveiligde en uitgelijnde hendel.
Installeer geleidekogellagers
In deze stap wordt het kogellager geïnstalleerd waarmee de duwstang de aanvalshoek van de vleugel kan aanpassen. Eigenlijk had deze stap uitgevoerd kunnen worden voordat de vleugelhendel werd geïnstalleerd.
Gebruik het 606ZZ kogellager...
...in de uitsparing in de naafbasis.
Het kogellager wordt vervolgens in de naafbasis geklemd met behulp van de getoonde klem.
detailopname.
De schroef voor het klemmen van het kogellager wordt met een moer in de as vastgezet.
Herhaal dit nu nog twee keer...
Tot het kogellager over in totaal drie klemmen vastzit.
Een andere kijk op het vastgelopen kogellager.
Bovenaanzicht van het vastgelopen kogellager en een gemonteerde hendel.
Monteer de overige twee vleugels op de naaf
Nadat het kogellager voor het geleiden van de duwstang in de naafbasis is geïnstalleerd, kunt u doorgaan met het installeren van de resterende twee vleugelgleuven. Deze worden op precies dezelfde manier geïnstalleerd als de eerste vleugelsleuf.
Zodra alle drie de vleugelslots zijn geïnstalleerd, zou uw huidige opstelling er nu zo uit moeten zien.
Close-up van de drie gemonteerde vleugelgleuven inclusief hendels.
Close-up van de drie gemonteerde vleugelgleuven inclusief hendels.
Close-up van de drie gemonteerde vleugelgleuven inclusief hendels.
Close-up van de drie gemonteerde vleugelgleuven inclusief hendels.
Installeer de moerzekering
Zoals hierboven al vermeld, worden de hendels voor het aanpassen van de vleugelaanvalshoek op de M6x100-schroef van de betreffende vleugelsleuf geklemd. Om ervoor te zorgen dat de binnenmoer niet meer kan loskomen (en de hefboom geen invloed meer heeft op de rotatie van de vleugel), moet u deze moer nu dringend tegen verdraaien beveiligen.
Voordat u de moer vastzet, moet u ervoor zorgen dat de interne moer zo strak mogelijk is aangedraaid.
Uiteraard mag de instelling van de hendel niet worden gewijzigd.
Controleer dus eerst of de hoek van de hendel ten opzichte van de vleugelgleuf klopt en draai vervolgens de moer zo strak mogelijk vast.
"Zo strak mogelijk" betekent hier zo strak dat je het niet meer "met de hand" kunt aandraaien met een moersleutel.
Nu heb je een M3x20 cilinderkopschroef, een M3 moer en het 3D-geprinte plastic onderdeel nodig om de hendel vast te zetten.
Plaats nu de zekering over de M6-moer zoals afgebeeld...
...en zet hem vast met de M3x10 schroef...
...je schroeft hem op de M3-moer aan de achterkant van de hendel.
Herhaal dit nu nogmaals voor alle drie de vleugelgleuven.
Close-up van de hendels inclusief bevestigde zekeringen.
Close-up van de hendels inclusief bevestigde zekeringen.
Nu kun je ook controleren of de hendels in de juiste hoek staan ten opzichte van de vleugelgleuven.
Als de vleugelgleuven recht zijn (zoals weergegeven in de afbeelding)...
—de hendels moeten de aanslagen op de naafbasis raken. De draaihoek van de vleugelsleuven is daardoor in één richting beperkt.
Een ander opzicht.
Bevestig "hendelverlenger".
(Trouwens: soms is het niet eenvoudig om geschikte namen voor de afzonderlijke onderdelen te vinden. 🙂)
Dit gedeelte gaat over het bevestigen van de "hefboomverlenger" aan de eerder gemonteerde hefbomen. Dit maakt deel uit van het mechanisme dat later de voorwaartse en achterwaartse bewegingen van de duwstang omzet in een draaiende beweging voor de vleugel.
Hiervoor heb je eerst een 3D-geprinte hendelverlenger, een M3x20 cilinderkopschroef en een zelfborgende M3-moer nodig.
Monteer nu de hendelbrancard op de eerste hendel zoals afgebeeld.
Een andere kijk op de geassembleerde hefboombrancard.
Een andere kijk op de geassembleerde hefboombrancard.
Nadat u de eerste hendelverlenger heeft geïnstalleerd, kunt u dit herhalen voor de overige twee hendels.
Close-up van de geïnstalleerde (en ingeklapte) hendelverlengers op de hendels.
Close-up van de geïnstalleerde (en uitgevouwen) hendelverlengers op de hendels.
Hefboomplaat aanbrengen
Hier komt het volgende belangrijke onderdeel voor het mechanisme om de invalshoek aan te passen: De "hefboomplaat".
Hiervoor heb je de hendelplaat, drie M3-moeren en drie M3x30 verzonken schroeven nodig.
Monteer nu de hendelplaat op de eerste hendelverlenger zoals afgebeeld...
...en bevestig hem door de M3x30-schroef vanaf de buitenkant in de hendelplaat te steken.
Om de schroef nu vast te zetten, moet je nu een M3-moer in de uitsparing aan de bovenkant van de hefboomplaat steken.
Als hij eenmaal volledig is aangesloten, zou je niet veel meer van de M3-moer moeten kunnen zien.
Nu kunt u de M3x30 verzonken schroef in de moer draaien.
Herhaal dit voor de resterende twee hendelverlengingen.
Als je nu de hefboomplaat heen en weer beweegt, zul je merken dat de vleugels kunnen worden aangepast aan de afstand tussen de hefboomplaat.
Zicht op de gevouwen hefboomplaat.
Kogellager op ankerpunt plaatsen
Tot nu toe hebben we gebruik gemaakt van een kogellager dat bedoeld is om de duwstang te geleiden.
Nu is het kogellager gemonteerd, via welke de stuwbeweging van de stoterstang op de hefboomplaat wordt overgebracht.
Hiervoor heeft u de kogellagerborgplaat, een 606ZZ kogellager, drie M3x16 cilinderschroeven en drie M3 moeren nodig.
Steek nu het kogellager 606Zz in de uitsparing in de hefboomplaat.
Close-up van het gebruikte kogellager.
Zet nu het kogellager vast door de kogellagerborgplaat inclusief de drie M3x16 cilinderkopschroeven op de hefboomplaat te monteren.
De schroeven worden vastgezet door ze in de uitsparingen aan de onderzijde van de hefboomplaat te steken.
Een ander opzicht.
Bevestig de stabilisatiering
Om de naafbasis wat meer stabiliteit te geven is er nu een stabilisatiering op de naafbasis gemonteerd.
Hiervoor heb je de 3D-geprinte stabilisatiering, zes M3-moeren en zes M3x40 verzonken schroeven nodig.
De stabilisatiering wordt nu van bovenaf op de naafbasis geplaatst...
...en in de naafbasis geschroefd met de M3x40 verzonken schroeven, zoals afgebeeld.
Draai hiervoor de M3x40-schroeven in de moeren, die in de uitsparingen aan de onderkant van de naafbasis worden gestoken.
Close-up van de geplaatste M3-moeren.
Close-up van de geplaatste M3-moeren.
Duwstang bevestigen
De duwstang bestaat uit een M6 draadstang. Het zal later de stuwkrachtbeweging die door de pitch-actuator wordt gegenereerd, overbrengen naar de mechanica in de naaf.
Op dit punt heeft u de eerder voorbereide naafbasis inclusief bevestigingen nodig, evenals twee zelfborgende M6-moeren en een M6-draadstang.
Duw nu de draadstang door het eerste en tweede kogellager dat in de naaf is gemonteerd, zoals afgebeeld.
Trek vervolgens de stoterstang iets naar achteren en schroef de eerste zelfborgende moer op de stoterstang zoals afgebeeld.
Helaas is de moer niet zichtbaar, maar bevindt deze zich in de dopsleutel, wat de montage veel eenvoudiger maakt.
Ook is het handig als u de draadstang, zoals afgebeeld, in een accuschroevendraaier klemt. Zo draai je de draadstang eenvoudig in de M6 moer.
Als alles goed is gegaan, zou de M6-moer zoals afgebeeld op de draadstang moeten zitten.
Nu kunt u de draadstang weer in het bovenste kogellager steken.
Close-up van de ingebrachte draadstang in het bovenste kogellager.
Om ervoor te zorgen dat de stoterstang in het bovenste kogellager blijft, moet je nu de andere M6-moer op de stoterstang draaien zoals afgebeeld.
De duwstang moet nu zonder veel speling stevig in het kogellager zitten.
Een ander opzicht.
Een ander opzicht.
Een ander opzicht.
Nu is het tijd voor een eerste test.
Maak het deksel vast
Last but not least heeft de naaf nu een deksel. Enerzijds bedekt dit de mechanica en moet deze beschermen tegen vocht en regen. Aan de andere kant maakt het de naaf iets aerodynamischer.
Hiervoor heb je het 3D-geprinte deksel, drie M3-moeren en drie M3x16 verzonken schroeven nodig.
Close-up van de benodigde onderdelen.
Plaats nu de M3-moer terug in de daarvoor bestemde uitsparing in de naafbasis...
... en draai de M3x16 verzonken schroef erin.
Zet nu de M3-moer weer vast met wat hete lijm in het frame van de naafbasis...
... en verwijdert de schroef weer.
Nu kunt u het deksel erop plaatsen en de voorbereide schroeven gebruiken...
…schroef in het frame van de naafbasis.
Zicht op het bevestigde en geschroefde deksel.
Zicht op het bevestigde en geschroefde deksel.
Zicht op het bevestigde en geschroefde deksel.
Veel plezier met het project
Ik hoop dat alles werkte zoals beschreven. Zo niet, of als je vragen of suggesties hebt, laat het me weten in de commentaren. Ik zal dit dan zo nodig aan het artikel toevoegen.
Ideeën voor nieuwe projecten zijn altijd welkom. 🙂
PS Veel van deze projecten - vooral de hardwareprojecten - kosten veel tijd en geld. Natuurlijk doe ik dit omdat ik het leuk vind, maar als je het cool vindt dat ik de informatie met je deel, dan zou ik blij zijn met een kleine donatie aan het koffiefonds. 🙂
Nederlands 
Deutsch 
English 
Français 
Español
Er zijn in totaal 6 stuks van de 606ZZ kogellagers nodig. In de materiaallijst staan slechts 2 stuks vermeld.
Bedankt voor de tip. Correctie van de relevante passage.
Hartelijke groeten
Fabian
Kleine correctie. 😀 Er zijn in totaal 8 kogellagers type 606ZZ nodig. Twee extra voor de draadstang die door de as gaat.
Bedankt voor de tip! De materialenlijst bijgewerkt. 🙂
Hartelijke groeten
Fabian