De vleugels zijn zeker een belangrijk onderdeel van WinDIY. Ze absorberen de energie van de wind en zetten die om in een draaiende beweging, die op zijn beurt de generator voedt en zo energie produceert.
Natuurlijk moeten de vleugels zo licht mogelijk zijn. Tegelijkertijd moeten ze echter stabiel genoeg zijn om de krachten te weerstaan, zelfs bij sterkere wind.
Daarom heb ik wat geëxperimenteerd op weg naar een passend ontwerp. Informatie over deze experimenten vindt u hier: https://hackaday.io/project/172328-windiy-hawt-wind-turbine/log/179141-windy-wing-mark-3-a-modular-easy-replaceable-and-scalable-blade
In het volgende artikel vind je de tips om de vleugel na te bouwen. Je hebt (uiteraard) drie kopieën van deze vleugel nodig.
Belangrijk: De windturbine draait nog niet perfect (11 oktober 2020). De wieken moeten nog afgesteld worden en de generator voldoet niet helemaal aan de karakteristieken van de windturbine. Ik heb hier dus nog wat werk te doen. Maar misschien Tot die tijd zijn de getoonde onderdelen een suggestie voor iedereen die bezig is met een eigen ontwerp van een 3D-geprinte windturbine. 🙂
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 |
| draadloze boor |
| (lange) boor van 3 mm |
| pincet |
Benodigd materiaal:
Je hebt de hier genoemde materialen nodig voor A vleugels. Zorg er dus voor dat je genoeg onderdelen voor drie vleugels bestelt. 🙂
| 15x | spanten |
| 1x | spanten tip |
| 1x | basisPlug |
| 1x | basisSocket |
| 1x | Aluminium staaf 10x10mm 67cm lang |
| 1x | Krimpkous ca. 1m lang en 140mm breed |
| 1x | M6x100 mm zeskantbout |
| 1x | M6 zelfborgende moer |
| 5x | M3 moeder |
| 3x | M3x20 cilinderkopschroef |
| 2x | M3x8 cilinderkopschroef |
| 2x | M5x75 cilinderkopschroef |
| 1x | Lijm |
In de volgende lijst vindt u alle onderdelen die u nodig heeft om dit artikel te implementeren.
Info over het schuifraamprofiel
Het ontwerp van de vleugel is gebaseerd op het NACA4412-profiel met een koordelengte van 120 mm.
Op de volgende pagina vind je informatie en configureerbare sjablonen voor dit en andere vleugelprofielen: http://airfoiltools.com/airfoil/details?airfoil=naca4412-il
Benodigde onderdelen verzamelen
Voordat je kunt beginnen met het bouwen van de vleugel, moet je natuurlijk alle benodigde onderdelen bij elkaar hebben. Je kunt een volledige lijst vinden van de materialen en gereedschappen die je nodig hebt in de materialen- en gereedschapslijst hierboven.
De plastic onderdelen kunnen eenvoudig worden gemaakt met een 3D-printer. Alle onderdelen zijn zo ontworpen dat ze op een normale FMD-printer kunnen worden afgedrukt.
De benodigde STL-bestanden voor het afdrukken vind je hier: https://github.com/Nerdiyde/WinDIY/tree/master/wingMk3
Ik heb de onderdelen geprint met de volgende instellingen.
spant:
- Omtrek: 3
- Vulling: 10%
Vleugelbasis (beide delen):
- Omtrek: 5
- Vulling: 50%
Vleugeleindstuk:
- Omtrek: 3
- Vulling: 30%
De schroeven in het raam zouden idealiter van roestvrij staal moeten zijn, zodat ze niet gaan roesten door vocht.
Eindstuk monteren
Enigszins ongebruikelijk beginnen we met het einde. Namelijk het uiteinde van de vleugel.
Hiervoor heeft u de afgebeelde onderdelen nodig.
Plaats nu het aluminium profiel in het vleugeleindstuk.
Dit moet zo ver mogelijk in het vleugeluiteinde worden geduwd.
Want nu moet je eerst een gat boren in het aluminium profiel.
Gebruik hiervoor het uiteinde van de vleugel als mal. Door het gat (dat eigenlijk bedoeld is voor de schroef) in het aluminium profiel door te boren, heb je de juiste positie voor het boorgat.
Belangrijk: Zorg er bij het boren voor dat je alleen door één buitenkant van het aluminium profiel boort. Je mag er niet helemaal doorheen boren!
Als je klaar bent, zou je aluminium profiel er ongeveer zo uit moeten zien.
Nu moet het voorbereide aluminium profiel worden verbonden met het vleugeleindstuk. Plaats hiervoor een M3-schroef in het vleugeleindstuk zoals afgebeeld.
Dit moet dan uitsteken in de uitsparing voor het aluminium profiel zoals afgebeeld.
Nu wordt het een beetje lastig.
Door de opening waarin het aluminium profiel later in het vleugeleindstuk wordt gestoken, moet je nu een M3-moer op de eerder geplaatste M3-schroef schroeven.
De afgewerkte M3-moer zou er dan ongeveer zo uit kunnen zien.
Nu kun je het aluminium profiel in het eindstuk van het raam plaatsen zoals afgebeeld en het vastschroeven met de voorbereide schroef.
Installeer de eerste vijf spanten
Nadat het uiteinde van de vleugel is gemonteerd, kun je nu de eerste vijf spanten op de vleugel monteren.
Om dit te doen, drukt u op de eerste vier Spanten op het aluminium profiel zoals afgebeeld.
Je moet nu het vijfde rondhout een beetje voorbereiden.
Dit wordt met een schroef aan het aluminium profiel bevestigd - net als het eindstuk van het venster.
Steek hiervoor de M3-schroef in het gat in de spant zoals afgebeeld en draai de M3-moer aan de binnenkant vast zoals afgebeeld.
Vervolgens kun je de M3 moer met behulp van de schroef in de uitsparing in het dakspant trekken.
Op deze manier voorbereid, kun je nu de vijfde dakspant losjes op het aluminium profiel duwen.
Voordat de afzonderlijke spanten in elkaar worden geschoven, moet u de steekverbindingen insmeren met wat lijm.
Dit is niet absoluut noodzakelijk, omdat de vleugeldelen waarschijnlijk ook zonder lijm aan elkaar blijven zitten. Maar ik raad het wel aan 🙂 .
Borstel hiervoor de positioneerhulp op de ...
...achterrand van de vleugel...
... van elk afzonderlijk rondhout...
... en aan de voorkant van de vleugel met een druppeltje lijm.
Heb je alle spanten voorbereid met de lijm...?
...kun je ze nu samenvoegen.
Zicht op de eerste spanten die in elkaar zijn gezet.
Close-up van het gat aan de voorkant van de spanten waarin de positioneringshulp moet worden gestoken.
Close-up van het gat aan de achterkant van de spanten waarin de positioneringshulp moet worden gestoken.
Bereid nu de vijfde dakspant voor zodat de moer die op de bout zit in de uitsparing in de dakspant wordt getrokken.
Daarna kun je het profiel op het aluminium profiel schuiven.
Zodra je de eerste vijf spanten in elkaar hebt gezet, kun je de vijfde (eerder met de schroef voorbereide) spant met de schroef vastschroeven op het aluminium profiel.
Zorg ervoor dat de schroef goed vastzit maar niet te strak trekken.
Monteer de spanten zes tot tien
Spanten zes tot en met tien worden in principe op dezelfde manier geïnstalleerd als de vorige vijf spanten.
Je hebt nu nog vijf spanten nodig.
Je kunt er zoals gewoonlijk vier op het aluminium profiel schuiven.
Je moet de vijfde dakspant voorbereiden met een schroef zoals eerder. Hiermee kan de vijfde dakspant op dezelfde manier aan het aluminium profiel worden bevestigd.
Alle vijf voorbereide dakspanten zouden er dan zo uitzien.
Nu kun je de connectors met een beetje lijm insmeren en...
... de afzonderlijke spanten in elkaar zetten.
Als alles goed in elkaar zit, kun je ook de schroef van de laatste spant aandraaien en de spanten op deze manier vastzetten.
Monteer de spanten elf tot vijftien
Je hebt nu geoefend in het plaatsen van meer spanten. Nu is het tijd om de laatste vijf spanten te plaatsen voordat je het verbindingsstuk voor het schuifraam monteert.
Hier zie je de vleugel die tot nu toe is opgebouwd en de vijf spanten die nog niet zijn geïnstalleerd.
Een ander opzicht.
Bereid de vijfde dakspant voor zoals eerder, zodat je deze later met een schroef aan het aluminium profiel kunt bevestigen.
Duw nu de vijf spanten terug op het aluminium profiel, bereid de insteekverbindingen voor met lijm...
... en duw de spanten of hun insteekverbindingen tegen elkaar.
Met behulp van de schroef in de laatste dakspar kun je de daksparren weer aan het aluminium profiel bevestigen.
Monteer het zijgedeelte van de vleugelbasis
Om de vleugel later gemakkelijk te kunnen monteren of demonteren, kun je nu het eerste deel van de connector op het aluminium profiel monteren.
Hiervoor heb je het bovenste deel van de afgebeelde connector nodig en een M3-schroef inclusief moer.
Net als bij het eindstuk van het schuifraam moet je nu het bovenste deel van het verbindingsstuk op het aluminium profiel plaatsen en door het schroefgat van het verbindingsstuk boren met een boor van 3 mm.
Het doel is om een gat te boren in één kant van het aluminium profiel (zoals bij het eindstuk van het venster).
Als je het gat hebt geboord, kun je de schroef weer in de connector steken.
Het zou er dan ongeveer zo uit moeten zien.
Nu kun je de connector op het aluminium profiel duwen en vastklemmen met de voorbereide schroef.
Nu lijkt de vleugel bijna klaar.
Zet de naafzijde van het venster in elkaar
Natuurlijk moet de connector die zojuist gemonteerd is ergens ingestoken kunnen worden. Om dit te doen, moet je nu het deel van de vleugelconnector aan de naafzijde voorbereiden. Dit wordt dan later op de naaf gemonteerd wanneer de naaf in elkaar wordt gezet.
Je hebt nu de afgebeelde onderdelen nodig.
Een ander opzicht
Schuif nu de M6x100 schroef zoals afgebeeld....
...in de connector...
... en plaats de zelfborgende M6-moer op de M6x100 bout zoals afgebeeld.
Klaar geschroefd...
...dan zou het er zo uit moeten zien.
Zorg ervoor dat de kop van de M6x100-schroef correct in de daarvoor bestemde uitsparing is geplaatst.
Nu kun je de connector voor het eerst testen.
De onderdelen moeten in elkaar klikken zoals afgebeeld.
Je kunt nu de plug-in verbinding vastzetten met de M5 schroef.
Duw ze hiervoor helemaal door de twee delen van de connector...
... en schroef ze aan elkaar met de bijbehorende M5-moer, zodat de connector bij elkaar wordt gehouden door de M5-schroef.
Bevestigt de schroef aan de bovenste en onderste...
... onderkant van de vleugel.
Een ander opzicht.
Nu is de structuur voor je vleugel klaar. Het enige wat nog ontbreekt is het vleugeloppervlak.
Een ander opzicht.
Een ander opzicht.
Bereid je voor om de krimpkous te verkleinen
Zodat de vleugel weerstand kan bieden tegen de wind en zijn aerodynamische vorm lift kan genereren, is het belangrijk dat het skelet van de vleugel bedekt is met een folie. De eenvoudigste manier om dit te doen is door de vleugel in een krimpkous van geschikte grootte te plaatsen.
Hiervoor heeft u de afgebeelde onderdelen nodig.
Belangrijk: Natuurlijk moet je nu het onderste deel van de connector verwijderen. Dit wordt niet omsloten door de krimpkous.
Een ander opzicht.
Controleer nu opnieuw of de krimpkous minstens zo lang is als de hele vleugel.
Zo ja, dan kun je nu de vleugel in de krimpkous steken.
Omdat je de krimpkous nu met hete lucht op de vleugel moet krimpen, moet je de vleugel nu een beetje van de basis vandaan bewaren.
Zo voorkom je dat de basis beschadigd raakt door de hete lucht.
Dit zou er dan bijvoorbeeld zo uit kunnen zien.
Ik heb net twee lege dozen gebruikt.
Close-up van de vleugel in de krimpkous.
Close-up van de vleugel in de krimpkous.
Close-up van de vleugel in de krimpkous.
Close-up van de vleugel in de krimpkous.
Close-up van de vleugel in de krimpkous.
Krimp op het middelste deel van de vleugel
Je hebt een beetje geduld nodig om de krimpkous te laten krimpen. Je moet oppassen dat de krimpkous niet te heet wordt, want dan ontstaan er gaten. In de video hieronder kun je zien hoe ik het heb gedaan. Om de krimpkous te krimpen heb ik een heteluchtstation gebruikt, dat ik heb opgesteld op de 150°C hebben gehuurd.
Het doel bij het krimpen van de krimpkous is dat deze overal gelijkmatig ligt en zoveel mogelijk zonder rimpels op het skelet van de vleugel.
Belangrijk: Tijdens dit krimpproces mogen de uiteinden van de vleugel niet krimpen! In de volgende stap worden deze met lijm voorbereid om ze te ‘verzegelen’.
Een paar tips:
- richt de hete lucht nooit te lang op één plek
- Stel de temperatuur niet te hoog in
- Laat bij twijfel het aangetaste gebied eerst afkoelen en werk er later nog eens aan.
Krimp de uiteinden van de krimpkous
De uiteinden van je vleugel moeten nu worden voorbereid met lijm. Op deze manier kunnen de uiteinden worden beveiligd tegen het binnendringen van water.
Zo zou je vleugel er nu uit moeten zien. Het grootste deel van de krimpkous past strak tegen het skelet van de vleugel.
De uiteinden zitten nog los en zijn niet gekrompen.
Zicht op de losse (niet gekrompen) vleugeltip.
Zicht op de losse (niet gekrompen) vleugeltip.
Zicht op de losse (niet gekrompen) vleugeltip.
Zicht op de losse (niet gekrompen) vleugeltip.
Het doel is nu om de uiteinden af te dichten tegen het binnendringen van water. Om dit te doen, moet je nu de ruimte tussen het vleugelframe en de krimpkous met lijm insmeren.
Een wattenstaafje kan vooral handig zijn in de hoeken. Dit maakt het makkelijker om de lijm te verspreiden.
Doe hetzelfde aan de andere kant van de vleugel.
Zorg ervoor dat de lijm rondom de vleugel wordt verspreid.
Wanneer de krimpkous er later op wordt gekrompen, komt deze automatisch op de vleugel te liggen en komt zo over een groot oppervlak in contact met de lijm.
In de volgende twee video's zie je hoe ik te werk ben gegaan bij het krimpen van de vleugeltips.
Klaar
Als alles goed is gegaan, is je vleugel nu volledig in elkaar gezet. Voor een volledige assemblage heb je natuurlijk drie vleugels nodig.
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
Hallo,
een heel interessant project, ik zal het blijven nastreven, misschien zelfs zelf proberen.
Heb echter nog niet alles gelezen.
Er kan een alternatief zijn voor de gebruikte krimpkous,
We gebruiken opstrijkfolie op onze modelvliegtuigen om de vleugels en romp te bedekken. De onderzijde van de opstrijkfolie is gecoat met smeltlijm. De opstrijkfolie wordt met een strijkijzer op het onderdeel aangebracht, de smeltlijm wordt actief. Kreukels of losse opstrijkfolie krimpen dan en worden strak. Helaas weet ik niet of de hete lijm op het plastic zal blijven zitten. Maar het is zeker het proberen waard. Google maar eens opstrijkfolie voor modelvluchten of modelbouw.
Groetjes Reimund
Hallo Reimund,
heel erg bedankt 🙂
Dat klinkt ook als een coole optie. Weet jij welke temperaturen ontstaan tijdens het strijkproces?
3D-printerfilament wordt zacht (afhankelijk van het filament) vanaf ca. 70°C. Er zijn ook filamenten die wat temperatuurstabieler zijn.
Ik maak me ook een beetje zorgen over de constructie of de vleugel echt waterdicht is. Ik had geprobeerd de uiteinden aan elkaar te lijmen, maar of dat echt (blijvend) werkt zou met behulp van een langdurige test moeten blijken.
Hoe gaat dat bij modelvliegtuigen met de vleugeltips? Zitten zij ook vastgelijmd aan deze film?
Bedankt voor de tip 🙂
Hartelijke groeten
Fabian