HOME MADE collections

Lokomobila

2011-12-27T10:41:00.008+01:00

Podobnie jak oryginał, model lokomobili - parowego traktora - parowego silnika na kółkach napędzającego maszyny rolnicze fascynuje do dziś.

Zachęcam do zapoznania się z historią tej maszyny, np. tu: http://www.traktor.lipno.pl/_frames/_historia/lokomobile.htm

Historia prezentowanego tu modelu jest oczywiście dużo krótsza niż od XIX wieku, gdy powstały pierwsze egzemplarze tych maszyn.
Na początku był silnik parowy, który powstał na skutek znalezienia niezwykle przydatnego materiału na cylinder (teleskopowa podpora maski silnika samochodu), którą trudno było nie wykorzystać. Powstał silnik (opisany w poprzednim poscie), dla którego należało znaleźć zastosowanie praktyczne. W toku narady jaka odbyła się w gronie rodzinnych entuzjastów techniki parowej zapadła decyzja:

LOKOMOBILA!

Pierwsze przymiarki i szkice konstrukcyjne doprowadziły nas do dość zniechęcającego wniosku: ten silnik, do modelu o zakładanej przyzwoitej wielkości, się nie nadaje - jest za duży. Ale słowo się rzekło i tak powstała inspiracja do skonstruowania kolejnego silnika, przeznaczonego specjalnie do wymarzonego modelu lokomobili. Na początku była podpora hydrauliczna (gazowa?) od tylnego okienka zezłomowanej Hondy Civic... ale o szczegółach niżej.

Charakterystyka ogólna modelu:

Długość - 320 mm
Szerokość - 180 mm
Wysokość (z kominem) - 340 mm
Pojemność kotła - około 400 ml
Palnik - spirytusowy (jednorazowe napełnienie około 50 ml, czas pracy 15 min)
Silnik - oscylacyjny dwustronnego działania

1. Kocioł parowy

Kocioł - walec o wymiarach 180 x 65 mm jest wykonany z 0,5 mm blachy mosiężnej. W odróżnieniu od kotła pionowego nie posiada on tzw. płomieniówek i ogrzewana jest tylko jego zewnętrzna powierzchnia. Obudowa kotła i sposób poprowadzenia spalin do komina zapewnia dość dużą powierzchnię ogrzewaną i (z praktyki) szybkie doprowadzenie wody do temperatury wrzenia (czas rzędu 5 min).
Uwagi praktyczne: kocioł lutujemy cyną do instalacji sanitarnych (cyna radiotechniczna ma niższą temperaturą topnienia). Elementy obudowy kotła nie mające bezpośredniego kontaktu ze zbiornikiem, w którym jest woda (okolice komina) skręcamy śrubkami. W pierwszej wersji (przylutowany komin) temperatura spalin spowodowała jego rozlutowanie!

Uwaga - kwestia bezpieczeństwa! Nawet w tak małych modelach kotła należy przewidzieć ujście pary przy ciśnieniu kilkakrotnie niższym niż ciśnienie rozerwania kotła - czyli: ZAWÓR BEZPIECZEŃSTWA! Stosując się do tej zasady, a jednocześnie upraszczając znacznie problem założyłem, że rolę zaworu bezpieczeństwa odgrywać będzie przełącznik kierunku obrotów silnika - przyciśnięta sprężynką pokrywa przełącznika odkrywa się przy przekroczeniu określonego, wyregulowanego sprężynką, ciśnienia w kotle.

2. Silnik parowy

Silnik jest wierną pomniejszoną wersją silnika opisanego w poprzednim poscie. Cylinder stalowy : średnica zewn. 18 mm, wewn. 16 mm. Długość cylindra 60 mm. w charakterze tłoka pracują dwa zalane cyną łożyska o średnicy 16 mm. Tłoczysko - szprycha rowerowa. Skok tłoka 30 mm. Średnica koła zamachowego 80 mm.
Sposób poprowadzenia rurek doprowadzających parę uniemożliwił zastosowanie typowego docisku cylindra do rozdzielacza pary. Stąd zewnętrzne podparcie tłoka - wymagało to nawiercenia wgłębienia w cylindrze, dokładnie w osi obrotu (wahania) cylindra i zastosowanie 3mm kulki od łożyska dociśniętej sprężystą blaszką - jak na fotografii.

3. Palnik spirytusowy

... najprostszy z możliwych. Pudełko żelazne, mosiężne (tu pudełko po strzykawkach, igłach lekarskich ) o wymiarach 110 x 58 x 32 mm. W środku blaszka z otworami (ostrym przebijakiem) około 1 mm oparta o śrubki mocujące przednią i tylną osłonę prowadzącą. Palnik, pod blaszką, wypełniamy watą. Palnik wsuwany jest pod kocioł na prowadnicach osłony kotła i zabezpieczony przed wysunięciem odpowiednią zapadką.
Uwaga - jakiekolwiek lutowanie elementów palnika jest wykluczone! Pudełko palnika należy wykonać bez lutowania z jednoczesnym zapewnieniem 100% szczelności. Oczywiście alternatywą jest też lutowanie twarde - mosiądzem.

4. Układ jezdny, przeniesienie napędu

Koła są w całości wykonane z 0.5 mm blachy żelaznej ocynkowanej. Osadzone są na piastach z 8 mm wałka mosiężnego z wywierconym 4 mm otworem na oś. Jako bieżnik wykorzystane są gumowe "recepturki" wycięte z dętki od motoroweru. Średnica kół tylnych - 125 mm, przednich 75 mm. Przekładnia cierna, jedno koło pośredniczące między gumową rolką zamocowaną na wale silnika a kołem napędowym. Koło pośredniczące dociskane jest do kół współpracujących sprężynką. Jako sprzęgło zastosowany jest mechanizm odchylania osi koła pośredniego od rolki napędowej.

Bezkrwawe łowy na myszy

2011-12-26T21:28:00.001+01:00

Jak powszechnie wiadomo "myszy, to też stworzenia boże" i pozbywanie się ich drogą pospolitego mordu na pospolitej łapce sprężynowej nie jest przyjemne dla żadnej ze stron współlokatorskiego konfliktu, a dla myszy - co oczywiste - szczególnie!

Proponowany sposób jest na wskroś humanitarny chociaż ma jedną wadę: ze złapaną myszą coś trzeba zrobić, np. wypuścić na podwórko, ulicę lub do ogrodu sąsiada. Należy wziąć pod uwagę, że myszy, wbrew pozorom, są bardzo przywiązane do miejsca dotychczasowego zameldowania i często wracają z powrotem. No ale....

Łapkę wykonujemy z deseczek, sklejki lub z płyty pilśniowej. Potrzebny będzie jeszcze przekaźnik ok. 6V, 9V bateria, kawałki blaszki żelaznej na zapadkę i "zapadnię" ze stykiem kontaktowym, przewody elektryczne.

Działanie jest proste jak mysi ogon i sprowadza się do zwarcia styków przez mysz, która podchodzi do smakowitego kawałka słoninki (najlepiej wędzonego boczku). Zwarcie styków powoduje przyciągnięcie kotwicy przekaźnika, na której zamontowany został rygiel utrzymujący zapadkę w pozycji "otwarte". Mysz jest szybka ale z zapadką opadającą pod własnym ciężarem nie da rady.

W toku eksploatacji okazało się, że mysz to stworzenie niezwykle przemyślne i - po skonsumowaniu boczku - zabiera się do przewodów elektrycznych i samego przekaźnika. Wykorzystuje też każdą szczelinę powiększając ją drogą wygryzania.
Stąd też, ja widać na zdjęciu, łapka jest po przejściach i kolejnych naprawach.

Tak mi się wydaje, że proponowana łapka, w wersji odpowiednio powiększonej, może służyć do łapania szczurów - nie sprawdzałem, bo szczurów (niestety - nie mogę sprawdzić!) u mnie nie ma.

Cyrkiel - punktak

2011-12-26T19:29:00.002+01:00

W trosce o dokładność i powtarzalność wymiarów podczas trasowania, a zwłaszcza zaznaczania miejsc pod otwory wiercone w blasze i innych metalowych elementach namawiam do wykonania przyrządu jak niżej.
Materiał - płaskownik stalowy 2 elementy o wymiarach 120x 20x5 oraz dwa zużyte i zaostrzone wiertła 3 mm.
Rozstaw - od 6 mm do 240 mm, oczywiście - w zależności od potrzeb - możliwe jest wykonanie w każdym innym rozmiarze.

Model silnika parowego - podwójny oscylacyjny

2011-08-20T17:08:00.001+02:00

Kolejny model silnika parowego powstał z prozaicznej przyczyny:
przez przypadek znalazłem uszkodzoną podporę teleskopową pokrywy silnika Mercedesa SLK . Po jej rozebraniu okazała się ona doskonałym materiałem na cylinder maszynki parowej. Średnica wewnętrzna 19 mm, zewnętrzna 22 mm. Długość teleskopu zapewnia materiał na klika cylindrów.
Kwestia marki samochodu nie odgrywa tu większej roli - na samochodowym złomowisku znajdziemy mnóstwo takich teleskopów, i to najrozmaitszych wymiarów.

Drugie odkrycie, to fakt, że do cylindra w charakterze tłoka doskonale pasuje łożysko 19x5 mm.
No to teraz już "z górki"!

1. Cylinder - jak wyżej, a ponad to:
Długość 58 mm. Denka, w tym jedno prowadzące tłoczysko, wykonane są z 3/4 calowych zaślepek do instalacji hydraulicznych. W denku prowadzącym wlutowana jest stalowa tulejka (chyba lepsza byłaby tulejka z brązu). W obu denkach wywiercone są otwory doprowadzające parę i wlutowane odcinki 4 mm rurki mosiężnej. Całość skręcona jest czterema śrubami M 3.

2. Tłok - łożysko 19/5 mm należy dokładnie wymyć benzyną z resztek smaru, wysuszyć, posmarować pastą lutowniczą i zalać cyną. Do wewnętrznego otworu łożyska dopasowujemy tulejkę pozwalającą na dokładne i mocne zamocowanie tłoczyska - na wcisk, można też zalutować.

3. Rozdzielacz pary wykonujemy z odcinków mosiężnego płaskownika i całość lutujemy. Otwory w części doprowadzającej parę wykonujemy po zainstalowaniu cylindra w maszynie i po podłączeniu tłoczyska do korbowodu: smarujemy płaszczyzny rozdzielacza na cylindrze szminką (!) i wychylając cylinder max w bok dociskamy go do płaszczyzn rozdzielacza - mamy doskonale widoczne zaznaczenie otworów. Tak samo postępujemy zaznaczając otwory po wychyleniu cylindra w drugą stronę.
Współpracujące płaszczyzny
rozdzielacza docieramy szlifując je coraz drobniejszym papierem ściernym na idealnie płaskim podłożu.

4. Doprowadzenia pary wykonujemy z 4 mm rurki mosiężnej. Stosując przejściówki wykonane z mosiężnego pręta 6x6 mm unikamy konieczności gięcia rurek.

Uwagi dotyczące eksploatacji silniczka:
1. O wprawności silnika decyduje gładź cylindra, tłoka i rozdzielacza oraz ich wzajemne (szczelne) dopasowanie.
2. Praca silnika w pozycji jak na zdjęciach powoduje odchylanie górnej części rozdzielacza na cylindrze pod wpływem jego ciężaru. Ewentualnemu rozszczelnieniu zapobiega sprężyna na osi cylindra - w czasie pracy silnika regulujemy jej docisk.
3. Wszystkie części współpracujące smarujemy specjalną oliwą do maszyn pracujących w środowisko wodnym. Z wypadku trudności z nabyciem oliwy specjalnej można zastosować oliwę do maszyn precyzyjnych.

Zastosowanie silnika: wśród moich milusińskich (fanów parowego napędu) rozpatrywane są aktualnie koncepcje wykorzystania maszynki do kolejnego statku parowego, lokomobili lub parowozu.

A tak maszynka parowa pracuje na parze wypożyczonej z kotła modelu łodzi:

Antena na pasmo CB - magnetic loop

2010-10-12T11:43:00.002+02:00

Antena do stacjonarnego CB, tzw. magnetyczna ( magnetic loop) jest optymalnym wyjściem w sytuacji braku warunków na zamontowanie typowej anteny stacjonarnej na dużej wysokości, na zewnątrz budynku. Korzystny stosunek wymiarów do skuteczności, mała wrażliwość na wysokość umieszczenia nad ziemią, wąskopasmowość i odporność na zakłócenia powoduję, że jest to rozwiązanie często stosowane w wojsku na mobilnym sprzęcie. W czasie II wojny światowej anteny magnetyczne stosowane były na niemieckich łodziach podwodnych.

Zalety:

wymiary dla pasma CB - średnica około 90 cm,
efektywność - porównywalna z dipolem półfalowym,
charakterystyka promieniowania - prawie dookólna,
bardzo wąskie pasmo - "ostre strojenie", co powoduje wycinanie zakłóceń z sąsiednich kanałów,
możliwość instalowania anteny w pomieszczeniach na stosunkowo małej wysokości (strych, balkon itp),
ze względu na miejsce instalowania pełna "burzo - wiatro - deszczo - mrozo" odporność,
antena "nie kole" w oczy sąsiadów,
znikomy koszt elementów,
doskonała do zastosowania w warunkach terenowych jako przewoźna - przenośna.

Wady:

konieczność częstego dostrajania (odejście na 2 - 3 kanały w bok - wymaga powtórnego dostrojenia),
konieczność zdalnego dostrajania kondensatora pętli głównej,
b. silna składowa magnetyczna może być szkodliwa dla zdrowia (przy nadawaniu należy przebywać w bezpiecznej - kilka, kilkanaście metrów - odległości od anteny).

WYKONANIE

Pętla główna:

Pętla wykonana jest z 270 cm odcinka rury alu-pex, rury stosowanej w instalacjach grzewczych. Alu-pex zbudowany jest z dwóch warstw plastyku przedzielonych warstwą aluminium. Jest bardzo lekki i plastyczny - daje się doskonale uformować w okrąg i trzyma zadany kształt. Na końcach, na których podłączamy kondensator zmienny, należy zdjąć wierzchnią warstwę plastyku (na gorąco, palnikiem gazowym) i oczyścić aluminiową rurę z reszty plastyku drobnym papierem ściernym. Końce pętli łączymy teflonowym prętem o średnicy równej średnicy wewnętrznej rury pętli. Wiercimy otwory 4 mm pod śruby mocujące pętlę do teflonowego pręta. Do tych śrub podłączamy kondensator - jak najkrótszym i jak najgrubszym kablem, może być miedziany płaskownik.

Możliwe modyfikacje - pętlę można wykonać z miedzianej rurki instalacyjnej (15 - 20 mm), z miedzianego (aluminiowego) płaskownika lub z kabla koncentrycznego. Średnica rurki nie odgrywa większej roli. Należy pamiętać jednak o średnicy pętli - długość rury na pętlę nie powinna przekraczać 0,25 długości fali.

Pętla sprzęgająca:

Pętlę sprzęgającą wykonujemy z drutu miedzianego o średnicy 2 - 3 - 4 mm i podłączamy końcówki pętli o średnicy 220 mm do końcówki kabla antenowego. Pętlę można podłączyć bezpośrednio do kabla lub poprzez odpowiednie gniazdo i wtyk. Średnica pętli sprzęgającej powinna wynosić około 20% średnicy pętli głównej. Pętlę sprzęgającą można wykonać również kabla koncentrycznego.

Kondensator:

W przypadku pasma CB dostrojenie anteny na wszystkich kanałach podstawowej 40. zapewnia kondensator zmienny o pojemności 3 do 20 - 30pF. Kondensator powinien być tzw. motylkowy. Kondensatory takie można spotkać w starym sprzęcie wojskowym, można też - stosunkowo łatwo - wykonać samemu. Dobierając kondensator pamiętajmy, że w momencie nadawania na okładkach kondensatora, przy większych mocach, występuje napięcie rzędu tysięcy Volt!!! Stąd też płytki te muszą pozostawać względem siebie w odpowiedniej odległości. W praktyce, dla 4 W mocy CB wystarczy 0,5 mm. Kondensator musi być przestrajany zdalnie za pomocą silniczka elektrycznego z przekładnią zapewniającą około 0,5 obrotu na minutę. Kabelek zasilający silnik prowadzimy w środku plastykowej rury nośnej, na której osadzona jest antena. Praca silniczka nie powoduje zakłóceń.

Kwestie mocowania poszczególnych elementów, przekładni silniczka i obudowy pozostawiam inwencji twórczej konstruktorów. W prezentowanym wykonaniu znalazły zastosowanie:

silniczek wraz z przekładnią - stare serwo modelarskie z uszkodzoną elektroniką, dwa kółeczka zębate z elektrycznego zegarka i magnetofonu kasetowego,
obudowa silnika i kondensatora - plastykowa puszka instalacyjna (Castorama, kilka zł),
mocowanie pętli sprzęgającej - plastykowa obudowa (sklepy z częściami elektronicznymi),
maszt - 150 cm odcinek rury plastykowej o średnicy 25 mm,
rura alu-pex - Castorama 2 - 3 zł/mb,
kondensator motylkowy - z demobilu.

Doświadczenia z eksploatacji:

Antena jest zamontowana na strychu piętrowego domu pokrytego dachówką ceramiczną. Sprawdzony zasięg łączności - 45 km ze stacją bazową. Jest to skuteczność porównywalna z 7. metrową anteną 5/8 lambda, którą stosowałem wcześniej, a którą zdemontowałem ze względów bezpieczeństwa - częste i silne burze w mojej okolicy. Antenę stroimy "na słuch" - w momencie zestrojenia na danym kanale następuje gwałtowny wzrost szumów, SWR spada do 1.2 - 1,5. Zasilanie silniczka - akumulatorek 1,2 V, 1,5 obrotu na 2 minuty.

CB radio w samochodzie

2010-09-01T13:25:00.020+02:00

Wbrew pesymistycznym przewidywaniom dotyczącym zmierzchu zastosowań CB radia (rozwój telefonii komórkowej) nic takiego nie nastąpiło.
Są dwa zasadnicze obszary wykorzystywania CB:

łączność "drogowa" - wzajemne informowanie się kierowców o sytuacji na drodze, a także towarzyskie pogaduszki w czasie długiej, męczącej i nudnej jazdy,
łączności z zastosowaniem tzw stacji bazowej - dążenie do nawiązywania łączności na znaczne odległości. W tym zakresie są zachęcające przykłady łączności CB na odległościach europejskich, a nawet międzykontynentalnych.

CB RADIO (z ang. Citizen Band Radio – Obywatelskie Pasmo Radiowe).

Twórcą pierwszego CB radio jest Amerykanin Al Gross. Wynalazł on w 1939 roku Walkie-Talkie. Pierwsze CB radio powstało w 1943 roku. Początki wykorzystania pasma CB w Polsce sięgają lat 70 - 80 ubiegłego wieku (radiotelefony Echo, Tukan).

Podstawa prawna:
Zgodnie z § 2 ust. 1 pkt 6 rozporządzenia Ministra Transportu z dnia 3 lipca 2007r. w sprawie urządzeń radiowych nadawczych lub nadawczo-odbiorczych, które mogą być używane bez pozwolenia radiowego (Dz. U.Nr 138, poz. 972) nie wymaga pozwolenia radiowego używanie urządzeń Radia Obywatelskiego CB wyłącznie w zakresie częstotliwości 26,96-27,41 MHz, pracujących z modulacją częstotliwości lub amplitudy (FM/AM//SSB) z mocą wyjściową nadajnika do 4 W dla FM i AM oraz z mocą 12W (PEP) dla SSB.

Przykładowy zestaw samochodowy i jego charakterystyka:

samochód osobowy - Honda Prelude - japońskie luksusowe, sportowe coupe, po 250 000 km bez zarzutu (jak szkoda, że już nie produkowane!!!).
radio CB - PRESIDENT HARRY III ASC - francuskie, wyprodukowane w Chinach, radio nowej generacji z ustawianymi planami częstotliwości i modulacji obowiązującymi w poszczególnych państwach, homologacją (tzw. deklaracją zgodności) - b. ważne w podróżach zagranicznych. W mojej ocenie (a miałem CB radio już około 10) jest to radio DOBRE!
antena - CB CTE AP-1700 - zasadniczy walor - DŁUGA (170 cm) ! Mocowana bezpośrednio do karoserii i zdejmowana (pochylana, zakładana) na tzw. motylek. Jeżeli zależy nam na zasięgu i jesteśmy w stanie przeżyć 8 mm otwór w blasze karoserii, to musimy się zdecydować na takie rozwiązanie. Żadne "magnesówki", żadne krótkie, helikalne, mocowane na uchwytach do rynienki lub bagażnikach nie zapewnią takiego rezultatu jak antena zamocowana na środku dachu i trwale (elektrycznie) związana z karoserią. W przypadku Hondy Prelude tego dachu jest b. mało ("szyberdach") i dlatego zdecydowałem się na prawy tylny błotnik.

O sukcesie, satysfakcji i zadowoleniu z naszego zestawu samochód - radio - antena w przeważającej mierze zdecyduje ANTENA!
"Wypasione" radio za 1000 i więcej zł przy krótkiej, źle zestrojonej i niewłaściwie zamontowanej antenie pozostanie daleko w tyle za najtańszym CB radio z długą, dobrze zamontowaną i zestrojoną anteną.
O skuteczności anteny decyduje wyłącznie jej wysokość, miejsce zamontowania i zestrojenie - nie dajmy się nabierać na drogie i krótkie anteny o "rewelacyjnym" zysku i zasięgu.

Uwagi dotyczące montażu:

ANTENA: w miejscu montowania anteny błotnik jest pochyły - zmusza to do skośnego ścięcia plastykowej podstawy anteny. Antenę należy montować tak, by była możliwie pionowa i by była możliwość jej pochylania do tyłu - w żadnym przypadku na boki! Motylek może się samoczynnie poluzować i łatwo sobie wyobrazić wyprzedzanie rowerzysty z szybkością np. 100km/godz z anteną wychyloną na prawą stronę!

Jeżeli z różnych względów nie chcemy długiej anteny (antena 2 m nad samochodem to trochę - niestety - "obciachowy" widok) możemy do tej samej podstawy montować 30 - 50 cm antenę helikalną - na zasięgu tracimy, ale "coś za coś". W przypadku zamiaru całkowitego zamaskowania faktu posiadania radia CB można zastosować specjalną antenę, o długości około 50 cm, niczym nie różniącą się od klasycznej samochodowej anteny radiowej (np. TRIFLEX 3-systemowa CB/FM/GSM).
Antenę należy zestroić, tzn. dopasować jej długość do częstotliwości nadajnika. Możemy to zrobić sami korzystając z miernika SWR (reflektometru - miernika współczynnika fali odbitej) lub w specjalistycznym punkcie obsługi (także w większości sklepów z radiami CB).

UWAGA:
nigdy nie włączamy radia na nadawanie przy niepodłączonej antenie!!!

Brak anteny (obciążenia nadajnika) powoduje wydzielenie całej mocy na tranzystorach końcowych nadajnika i w rezultacie (często) do ich zniszczenia.
Ryzyko pracy nadajnika z niedopasowaną anteną jest mniejsze - tracimy na zasięgu, ale spalenie końcówki nadajnika raczej nam nie grozi. SWR mojej fabrycznie złożonej anteny wynosi 1,2 - czyli blisko 100% mocy idzie w antenę i żadna regulacja nie była potrzebna. Problem zaczyna się przy SWR powyżej 2 - radio przy dłuższym nadawaniu może się nadmiernie grzać.

RADIO: montaż powinien uwzględnić warunki łatwego demontażu i chowania radia. W moim przypadku radio zamontowałem w schowku pasażera. Po jego zamknięciu nic w środku samochodu nie wskazuje na obecność CB radia. Kabel anteny stosunkowo łatwo przeciągamy pod tapicerką i wyprowadzamy za schowkiem, a stąd przez wywiercony otwór w tylnej ściance schowka do radia. Podobnie z zasilaniem: (-) kabelkiem do masy samochodu, (+) można połączyć z zasilaniem dochodzącym do radioodbiornika (sprawdźmy, czy jest napięcie po wyłączeniu stacyjki!). Ważnym aspektem prawidłowego montażu radia jest MASA. Masę otrzymuje radio w dwóch punktach: poprzez kabel zasilający (-) i poprzez podstawę anteny. Brak masy w którymkolwiek z tych punktów oznacza brak możliwości zestrojenia anteny. Wyjątek stanowią "magnesówki", gdzie masa do radia podłączona jest tylko przez zasilanie. Przewód masy (-) powinien być możliwie krótki.

Kilka uwag (dylematów) związanych z używaniem CB radia:

posiadanie w aucie CB radia powoduje, że wzrasta nasze poczucie "bezpieczeństwa" i bezkarności ze względu na fakt znajomości rozmieszczenia policyjnych patroli i fotoradarów - skłania to do ryzykowania nadmierną prędkością, a przecież NIE O TO CHODZI!!!
mimo braku zakazu posługiwania się CB w czasie jazdy (w odróżnieniu od komórki) uważajmy, zwłaszcza na początku naszej przygody z CB. Skupienie nadmiernej uwagi w czasie prowadzenia samochodu na ustawianiu kanałów i regulacji naszego CB może skończyć się bardzo nieprzyjemnie!
ostrzegając innych kierowców o tzw. misiach ostrzegamy jednocześnie kierowców pijanych i innych złodziei, a przecież też chyba NIE O TO NAM CHODZI!!!
przykre to, ale jazda z dziećmi i włączonym CB na kanale 19, to dla nich szkoła chamstwa i wulgaryzmów ze strony prymitywnych kierowców lub młodych ociężałych umysłowo i kulturowo wyrostków, a takich ci u nas - NIESTETY - dostatek!!!
dość powszechnym zjawiskiem, zwłaszcza na zachodzie, jest współpraca CB-stów z policją. Można być pewnym, że każde nieodpowiedzialne i niebezpieczne zachowanie kierowcy zostanie zrelacjonowane przez CB policji. Mimo kontrowersyjności zjawiska "donosicielstwa" współpraca CB-stów z policją rozwija się także u nas. Ale, jeżeli w rezultacie "donosów" przez CB będzie na naszych drogach bezpieczniej ...

Mimo wszystko, przyjemności i dalekich łączności!!!

Bezpieczna rozmowa przez CB radio

2010-09-01T10:00:00.002+02:00

Rozmowa przez CB radio
W związku z pojawiającymi się wątpliwościami interpretacyjnymi przepisów prawa o ruchu drogowym w zakresie korzystania z radia CB podczas kierowania pojazdem, Komenda Główna Policji informuje, że aktualnie obowiązujące uregulowania prawne w tym zakresie, nie zabraniają korzystania z urządzeń nadawczoodbiorczych typu CB radio.
Zgodnie z art. 45 ust. 2 pkt 1 ustawy z dnia 20 czerwca 1997r. Prawo o ruchu drogowym ( Dz. U. z 2005r. Nr 108 poz. 908 z późn. zm.) cyt. Kierującemu pojazdem zabrania się:
1) korzystania podczas jazdy z telefonu wymagającego trzymania słuchawki lub mikrofonu w ręku;

Biuro Prawne KGP przedstawiło pogląd, z którego wynika iż przepis ten odnosi się tylko i wyłącznie do telefonów komórkowych.
Należy jednak wyraźnie podkreślić, Że o ile sama rozmowa przez CB radio nie jest zabroniona, to w niektórych okolicznościach kierujący, korzystając z CB radia, swoim zachowaniem może przyczynić się do utrudnienia lub spowodowania zagrożenia bezpieczeństwa lub porządku w ruchu drogowym, za co może zostać pociągnięty do odpowiedzialności .
W myśl art. 3 ust. 1 kodeksu drogowego Uczestnik ruchu i inna osoba znajdująca się na drodze są obowiązani zachować ostrożność albo gdy ustawa tego wymaga – szczególną ostrożność, unikać wszelkiego działania, które mogłoby spowodować zagrożenie bezpieczeństwa lub porządku ruchu drogowego ruch ten utrudnić
albo w związku z ruchem zakłócić spokój lub porządek publiczny oraz narazić kogokolwiek na szkodę.
Należy również wskazać, iż kierowcy którzy zostali ukarani mandatem karnym za korzystanie w trakcie jazdy z CB radia nie są uprawnieni do bezwzględnego prawa ubiegania się o uchylenie mandatu karnego, a tym samym zwrotu uiszczonej grzywny. Każdy tego typu przypadek powinien być rozpoznany w trybie indywidualnym z uwzględnieniem faktycznych okoliczności i przesłanek uzasadniających nałożenie mandatu.
Link: http://www.policja.pl/portal/pol/166/19857/Rozmowa_przez_CB_radio.html

Homologacja, stanowisko policji:

Zgodnie z § 2 ust. 1 pkt 6 rozporządzenia Ministra Transportu z dnia 3 lipca 2007r. w sprawie urządzeń
radiowych nadawczych lub nadawczo-odbiorczych, które mogą być uŜywane bez pozwolenia radiowego (Dz. U. Nr 138, poz. 972) nie wymaga pozwolenia radiowego używanie urządzeń Radia Obywatelskiego CB wyłącznie
w zakresie częstotliwości 26,96-27,41 MHz, pracujących z modulacją częstotliwości lub amplitudy (FM/AM//SSB) z mocą wyjściową nadajnika do 4 W dla FM i AM oraz z mocą 12W (PEP) dla SSB.
Obecne uregulowania prawne nie nakładają na użytkowników urządzeń typu CB Radio obowiązku posiadania przy sobie i okazywania na żądanie organu kontroli ruchu drogowego świadectwa homologacji czy deklaracji zgodności użytkowanego urządzenia.
Istnieje jednak możliwość, że urządzenie typu CB radio znajdujące się w pojeździe może nasunąć podejrzenie policjantowi, iż znajduje się ono w obrocie, choć nie spełnia wymogów formalnych. Zdarzają się przypadki modyfikacji konstrukcji urządzenia oraz dopuszczalnych parametrów pracy. Zdarzają się także przypadki
sprowadzania urządzeń spoza granicy Polski, których parametry pracy nie zawsze są zgodne z polskimi przepisami.
W przypadku pojawienia się uzasadnionych wątpliwości co do użytkowanego sprzętu, naturalnym zachowaniem jest próba zweryfikowania (w miarę możliwości na miejscu kontroli), czy znajdujące się w pojeździe CB radio zostało dopuszczone do obrotu na polskim rynku. Dużym ułatwieniem w takim przypadku będzie okazanie policjantowi Świadectwa Homologacji lub Deklaracji Zgodności. I choć nie ma obowiązku posiadania tego dokumentu przy sobie, to jednak posiadanie go przy sobie w dużym stopniu może ułatwić obu stronom udokumentowanie faktu użytkowania zgodnego z prawem.
W przypadku braku takiego dokumentu, użytkownik może być naraŜony na konieczność zabezpieczenia urządzenia do czasu wyjaśnienia sprawy. Oznacza to również, że na potrzeby prowadzonego postępowania wyjaśniającego będzie musiał w późniejszym terminie dostarczyć taki dowód celem uniknięcia posądzenia o popełnienie wykroczenia lub nawet przestępstwa.
Link: http://www.policja.pl/

Jakie radio CB - opinia o opiniach

2010-09-01T00:31:00.002+02:00

Jest to niewątpliwie pierwszy, zasadniczy i najbardziej męczący dylemat przed jakim stoimy na początku przygody z CB.

Zasadnicze źródło informacji: internet - setki, jak nie tysiące "autorytatywnych" opinii o poszczególnych markach i konkretnych egzemplarzach sprzętu. Zawrót głowy murowany!

Zatem o tych opiniach po kolei:

Opinie są najczęściej formułowane na podstawie "badań" metodą "na ucho" i poprzez pryzmat indywidualnych upodobań.
"Badania" prowadzone są w prowizorycznych warunkach domowych, często na nie do końca poprawnie zainstalowanym sprzęcie.
W opiniach o zestawie CB dominuje zwracanie głównej uwagi na radio bez uwzględnienia faktu, że o skuteczności (jakości łączności) w przeważającym stopniu decyduje ANTENA.
Trudno o rzetelną opinię danego radia bez uwzględnienia jego zamierzonego przeznaczenia - radio dobre w samochodzie nie musi spełniać wymogów radia "bazowego" i na odwrót.
Kwestia tzw. chińszczyzny - pokutują dość utarte stereotypy o "bylejakości" chińskich towarów, co nie musi być do końca prawdą. Często zachodnie firmy lokując swoją produkcję w Chinach narzucają chińskim wykonawcom tak "wyśrubowane" normy, że produkt jest lepszej jakości niż wyprodukowany w kraju macierzystym.

Skutkiem powyższego spotykamy często na forach internetowych diametralnie sprzeczne opinie o tym samym radiu

Wydaje się w tej sytuacji, że najrozsądniejszym podejściem jest wykazanie odrobiny zaufania do "niewidzialnej ręki rynku". Rynek (a w zakresie CB urządzeń jest on "światowy") dość precyzyjnie ustala relacje ceny do jakości. Rynek ocenia jakość towaru - jakość ma swoją cenę. Stąd wniosek:

Radio za 150 zł jest warte 150 zł, radio za 1200 zł jest warte 1200 zł.

Bądźmy realistami: żadna firma nie pozwoli sobie na produkowanie "CB mercedesa" za 50 $ i "CB szumofonu" za 500$ - to po prostu nie przejdzie!

Silnik parowy do modelu łodzi - Marine steam engine

2010-06-29T19:08:00.018+02:00

Maszyna parowa!!! Jedna z najbardziej ekscytujących konstrukcji mechanicznych, konstrukcja mająca fascynującą historię i fundamentalne zasługi w cywilizacyjnym postępie.

Maszynka parowa, dwustronnego działania, przedstawiona na poniższych zdjęciach jest przeznaczona do napędu modelu pływającego. Nie wyklucza to oczywiście innych zastosowań.

Charakterystycznym i raczej rzadko spotykanym rozwiązaniem jest ramkowy korbowód pozwalający na bardzo zwartą konstrukcję i stosunkowo nisko położony środek ciężkości przy zachowaniu relatywnie dużej pojemności cylindra. Ma to wszystko istotne znaczenie w przypadku silnika przeznaczonego do sprzętu pływającego.

Kolejne nietypowe rozwiązanie to suwak rozdzielający parę. Proste i równie skuteczne - w porównaniu do klasycznego suwaka - rozwiązanie jest łatwe w wykonaniu.

Mam nadzieję, że dość szczegółowe fotografie części składowych maszyny wraz z opisem wystarczą do podjęcia się konstruowania silniczka. Namawiam tylko do wręcz perfekcyjnego rozrysowania i zwymiarowania części oraz (nawet przesadnej) dokładności w ich wykonywaniu.

Filmik obrazuje pracę maszynki: o jej mocy świadczy fakt, że palcami nie da się zatrzymać wału i to przy ciśnieniu zaledwie 0,2 bar!!!

Informacje dotyczące budowy łodzi (kocioł, system sterowania śrubą) znajdziemy w kategorii MODELE - ZABAWKI

Silnik na słońce - kolejny model (solar engine)

2010-04-04T11:35:00.001+02:00

Silnik solarny - kolejny model o charakterze pokazowo - zabawkowo - edukacyjnym.

Fotografie (wersji próbnej) i rysunek montażowy zwalniają z konieczności przedstawiania szczegółowego opisu budowy, zatem tylko kilka uwag:

nie spodziewajmy się mocy wystarczającej do napędu czegokolwiek - silniczek radzi sobie tylko z oporami własnymi,
szczególną uwagę zwracamy na ułożyskowanie koła zamachowego i jego idealne wyważenie - dodam, że odrobina plasteliny wielkości główki od szpilki może przesadzić o działaniu silnika,
fotoogniwo - bateria jak największa, jednak nie przekraczająca rozmiarami 1/2 powierzchni koła zamachowego,
możliwe modyfikacje, to osiągniecie rezultatu kręcenia się przy świetle np. zwykłej żarówki.

Na koniec filmik przedstawiajacy działanie silniczka w promieniach wiosenego słońca:

a jednak się kręci!!!

Stirling - silnik niskotemperaturowy typu "gamma"

2010-02-17T09:49:00.021+01:00

Silnik Stirlinga, to wbrew pozorom zupełnie coś innego niż silnik parowy. Biorąc pod uwagę liczne publikacje w internecie na ten temat nie będzie tu o nim nic więcej, niż opis wykonania i uwagi wynikające z doświadczeń.

Względna prostota silnika idzie w parze z podstawową trudnością jego wykonania - zegarmistrzowską precyzją, która jest warunkiem jego sprawności i zadziałania przy minimalnej różnicy temperatur górnej i dolnej płytki. Za sukces w tym względzie możemy uznać sprawność pozwalającą na pracę silnika z wykorzystaniem ciepła dłoni. Dość ciekawym wariantem jest silnik napędzany energią promieniowania słonecznego (górna płytka przeźroczysta i górna powierzchnia tłoka wyporowego pomalowana na czarno).

Opisany tu silnik nie ma oczywiście waloru użytkowego i zamiar jego wykorzystania do napędu np. prądnicy możemy od razu odrzucić jako zupełnie nie realny.

Uwagi ogólne:

Materiały - części ze stacji dysków (łożyska), blacha aluminiowa (mosiężna), styropian na tłok wyporowy, 0,5 mm drut stalowy, oś silniczka elektrycznego z tulejkami łożyskowymi, plastykowy odcinek rury kanalizacyjnej o przekroju 100 mm, mosiężna rurka, śrubki, nakrętki M3, śrubki M2, bardzo cienka gumka.
Narzędzia - precyzyjna wiertarka kolumnowa (wiercimy otwory rzędu 1mm), mała tokarka, szlifierka, gwintowniki 2 i 3 mm,

Uwagi dotyczące wykonania:

Cylinder tłoka wyporowego (warto zacząć od cylindra, ponieważ jego wymiary zdeterminują pozostałe wymiary silnika) to cylinder o wymiarach 100x22x3 mm - materiał dowolny, w miarę dobry izolator. Bardzo efektowne rozwiązanie to cylinder szklany lub z pleksi, ale wobec trudności ze zdobyciem i obróbką szklanej rury można z równym powodzeniem zastosować odcinek plastykowej rury kanalizacyjnej o średnicy około 100 mm. Wykonując cylinder zwracamy szczególną uwagę na jego centryczność i dokładną wysokość 22 mm na całym obwodzie. W pierwszym podejściu zastosowałem pierścień wycięty z zaślepki rury kanalizacyjnej - okazało się, że jest ona lekko stożkowa (0,5mm na wysokości 22mm) - było dużo pracy ze stoczeniem do idealnie równego walca.

Tłok wyporowy - bez wątpienia najlepszy z dostępnych materiałów to styropian. Wymiary tłoka: wysokość 10 mm, średnica 2 - 3 mm mniejsza od wewnętrznej średnicy cylindra. Wbrew pozorom nie jest trudnym jego wykonanie. Faza I - wstępna obróbka, bardzo ostrym nożykiem, krążka na szybkich obrotach tokarki (wiertarki). Faza II - po zamocowaniu (zaklejeniu) krążka na osi 2 mm ( np. z silniczka elektrycznego) toczymy tłok na pożądany wymiar przy pomocy coraz drobniejszego papieru ściernego. Zwracamy szczególną uwagę na brak "bicia" w czasie obracania i prostopadłość ośki (w czasie pracy tłok zbliża się całą swoją powierzchnię do dolnej i górnej płytki na odległość 0,5 do 1mm. Jakiekolwiek ocieranie się tłoka o ścianki cylindra i dotykanie górnej (dolnej) pokrywy spowoduje, że silnik nie będzie działał. Uwaga; do klejenia styropianu (mocowania tłoczyska) nie można stosować żywic -rozpuszczają styropian! W opisywanym silniku doskonale sprawdził się klej wikol. Druga uwaga: w celu zapewnienia centryczności mocowania tłoczyska w tłoku wyporowym, po jego wciśnięciu na klej w styropian tłoka całość montujemy na wcześniej przygotowanej płycie górnej wraz z tulejkami i pozostawiamy na kilka godzin do związania kleju. Obsada tłoczyska to teflonowa zębatka, do której - po nagwintowaniu gwintownikiem M2 - wciśnięto tłoczysko.

Pokrywy cylindra - wykonujemy z blachy (dobrze przewodzącej ciepło) np.aluminiowej. Górna pokrywa może być grubsza (2 - 3 - 5 mm) ponieważ montujemy na niej pozostałe elementy silnika. W pokrywie wytaczamy rowek o szerokości ścianek cylindra i głębokości około 0,5mm, co zapewni centryczność tłoka względem cylindra. Bardziej prosty sposób to przymocowanie pod górną płytką krążka z blachy aluminiowej 0,5 - 1 mm o średnicy równej średnicy wewnętrznej cylindra. Dolna pokrywa może być z blachy o grubości 1 - 2 mm. Na obwodzie pokryw (średnica zewnętrzna cylindra + 3mm na śruby) wiercimy 6 (grubsza blacha) do 8 (cieńsza blacha) otworów 3mm na śruby mocujące pokrywy. Otwory wiercimy jednocześnie w obu pokrywach i zaznaczamy ich wzajemne położenie. Przed ostatecznym skręceniem cylindra, jego górną i dolną krawędź smarujemy silikonowym uszczelniaczem.

Prowadzenie tłoka wyporowego - warunek decydujący o sprawności silnika: maksimum szczelności przy minimalnym oporze ruchu tłoczyska. Warunek ten spełni w miarę cienkie tłoczysko (1,5 - 2 mm) z polerowanej stali poruszające się w tulejach z brązu. Tłoczysko o długości około 40 mm możemy znaleźć w starym sprzęcie elektromechanicznym (drukarki, dyski, maszyny liczące, itp). w opisanym modelu wykorzystana jest ośka silniczka elektrycznego od suszarki wraz z tulejkami.

Tłok roboczy - w wersji uproszczonej to membrana z b. cienkiej gumki (dozwolonej od lat 18) na pierścieniu o średnicy około 20 mm,. skok membrany 8 - 10 mm. Dla efektywności silnika bardzo ważnym jest takie naprężenie gumy, by w żadnym położeniu (górnym, dolnym) nie następowało naciąganie gumy.W przypadku posiadania szklanej strzykawki można się pokusić o wykonanie cylindra z grafitowym (najlepiej!) tłokiem. Najtrudniejsza wersja to cylinder i tłok metalowy.

Koło zamachowe - średnica około 12 cm, materiał - pełna dowolność. W opisywanym model rolę koła zamachowego z powodzeniem spełnia płytka CD. Koło zamachowe wraz z mimośrodami mocujemy na łożyskach uzyskanych ze stacji dyskietek (lub innego urządzenia). Łożyskowanie koła zamachowego w dużym stopniu warunkuje pracę silnika. Koło zamachowe wyważamy (kawałeczki plasteliny) po złożeniu całości silnika.

Mimośrody i korbowody - Korbowody wytaczamy z mosiądzu i w nich wiercimy 1 mm otwory w miejscach zapewniających pożądany skok tłoków. W otwory wklejamy ułamane końcówki 1 mm wiertła. Korbowody wykonujemy z 0,5 mm stalowego drutu formując na ich końcach oczka o średnicy 1mm.Dobrze jest przewidzieć możliwość minimalnej regulacji długości korbowodu, np. metodą jego zginania w kształcie litery "Z". Można też się "sprężyć" i panewki wykonać z grafitu (jak na zdjęciach niżej). Prezentowane w niektórych rozwiązaniach korbowody na łożyskach kulkowych wydają się być przerostem formy nad treścią - uzyskanie wymiernego efektu w warunkach amatorskich jest bardzo trudne. Uwaga: korbowody muszą być ustawione o 90 stopni względem siebie!

Mimośród tłoka wyporowego jest mocowany na wale na stałe (na wcisk). Mimośród tłoka roboczego posiada śrubkę zaciskową, co umożliwia ustawienie korbowodów względem siebie o kąt 90 stopni.

Wskazówki dotyczące wymiarów:

Wysokość cylindra - około 1/5 do 1/10 średnicy (dla stosunku 1/10 silnik będzie pracował przy mniejszej różnicy temperatur).
Wysokość tłoka wyporowego - około 60% wysokości cylindra.
Średnica tłoka wyporowego - około 97% średnicy wewnętrznej cylindra.
Średnica tłoka roboczego - około 1/8 do 1/10 średnicy cylindra. (Membrany - 1/4 średnicy cylindra).
Skok tłoka roboczego - około 1,3 wysokości cylindra.

I jeszcze raz zasady poprawnej konstrukcji:

Maksymalna szczelność na panewkach tłoka wyporowego.
Maksymalna szczelność tłoka roboczego (małego).
Minimalne opory ruchu tłoków, maksymalna elastyczność membrany.
Minimalna szczelina tłoka wyporowego w górnym i dolnym momencie zwrotnym (0,5 - 0,3 mm).
Doskonałe łożyskowanie i wyważenie koła zamachowego.
Dobra izolacja cieplna między dolną i górną płytką.

Efekty:

Silnik startuje na kubku zagotowanej wody, co wskazuje na to, że pracuje przy różnicy około 70 - 80 stopni C. Położenie na górnej płytce kawałków lodu powoduje radykalne zwiększenie obrotów.

Dla ambitnych:

Silniki Stirlinga dzielimy (niezależnie od typu konstrukcji) na dwa zasadnicze rodzaje:

niskotemperaturowe (opisany wyżej),
wysokotemperaturowe.

Wykorzystanie silnika niskotemperaturowego jako źródła napędu jest bardzo problematyczne. Moc takiego silnika wystarcza zaledwie do pokonania oporu samej konstrukcji, ewentualnie - przy wykorzystaniu koła zamachowego jako elementu prądnicy typu "mikro amerykanka" do zasilania diody LED. Niskotemperaturowe konstrukcje zapewniające praktyczne wykorzystanie (moc kilku watów) musiałyby mieć średnice rzędu metrów! Mimo wszystko eksperymentowanie w tej dziedzinie dostarcza wiele satysfakcji - jest doskonałym sprawdzianem naszych "zegarmistrzowskich" umiejętności i pozwala na bicie rekordów w zakresie minimum róznicy temperatury, przy której sinik pracuje. Silnik przacujący na dłoni (różnica temperatur kilkanaście stopni) to już jest mistrzostwo, ale nic nie stoi na przeszkodzie, by pokusić się o skonstruowanie silnika pracującego przy różnicy kilku stopni!

Silniki wysokotemperaturowe to konstrukcje teoretycznie przewyższające sprawnością silniki spalinowe, a zwłaszcza parowe. Wykorzystywane są do napędu agregatów prądotwórczych, a nawet podwodnych okrętów. Silniki tego typu wykonywane w warunkach amatorskich mogą mieć przeznaczenie czysto pokazowo - dydaktyczne (silniki "puszkowe" ogrzewane świeczką) lub konstrukcje poważniejsze - do napędu modeli pojazdów.

Filmik z ww. silnikiem: http://www.youtube.com/watch?v=zGDa0qtwg2I

oraz http://www.youtube.com/watch?v=IOzF3fDJTP8

Wahadło elektroniczne

2009-11-28T22:38:00.009+01:00

Wahadło elektroniczne (chyba poprawniej - elektroniczno - mechaniczne) wprowadzi naszego młodego konstruktora w zagadnienia grawitacji i samego wahadła. Może stanowić podstawę budowy dość dokładnego zegara.(Więcej w "Nowoczesne zabawki" J. Wojciechowski)

Wskazówki dotyczące budowy:

układ elektryczny jest b. prosty - schemat,
cewka: dwie sekcje (wzbudzenia i robocza) odpowiednio około 2000 zw DNE 0,1 i około 200 - 300 zw. DNE 0,15 - 0,2,
wahadło o długości kilkudziesięciu centymetrów z magnesem neodymowym o srednicy około 20 - 30 mm - grubości 5 - 15 mm,
do układu (do obwodu kolektora) włączone są dioda LED i głośnik - głośnik emituje dźwięki do złudzenia przypominające tykanie machanicznego zegara - potencjometrem 20k regulujemy intensywność i wysokość dźwięku i "rozmach" wahadła.

Ułożyskowanie na szpilkach wykonanych ze śrubki M3 pracujących w wywierconych wgłębieniach na poprzecznych płaskowniczkach.

Mocowanie wahadła

Wahadło o całkowitej długości 280 mm ma częstotliwość wahań 1Hz. Na dole wahadła zamocowana jest nagwintowana tuleja żelazna wkręcana na śrubę wciśniętą w 4 mm rurkę mosiężną (umożliwia to regulację długości wahadła). Do tulejki przymocowany jest magnes 18x10 mm

Nowy elementy zestawu ME - głośniczek i cewka wahadła

SILNIK TRANZYSTOROWY

2009-11-24T14:32:00.013+01:00

Kolejne uzupełnienie zestawu ME : bezkomutatorowy elektryczny silniczek tranzystorowy ma charakter pokazowo - edukacyjny, lecz jego moc wystarcza do napędzania mechanicznych zabawek.

Konstrukcja umożliwia eksperymentowanie:

zastosowanie tranzystora mocy (np. BD 355) wydatnie zwiększa moc silniczka,
na biegu bez obciążenia (jałowym) tranzystor ASY34 jest cały czas zimny, lekkie obciążenie silnika powoduje, że zaczyna się on mocno grzać,
potencjometr 20k służy do ustalania napięcia wzbudzenie (ustalania punktu pracy tranzystora) i płynnie reguluje obroty,
tranzystor mocy (zwłaszcza chłodzony) pozwala na poniesienie napięcia zasilającego do co najmniej 12V, tym samym zwiększenie mocy i obrotów,
można stosować tranzystory pnp i npn - należy zwrócić uwagę na biegunowość zasilania,
dla bardziej doświadczonych silnik daje możliwość eksperymentowania z innymi układami sterowania : np. za pomocą tyrystorów,
oczywiście nasz silnik działa "w drugą stronę" - może pracować jako prądnica: do cewki roboczej podłączamy np. diodę LED.

Kilka uwag konstrukcyjnych:

szczególną uwagę zwracamy na wyważenie wirnika i poprawne sklejenie magnesów na osi - silnik osiąga b. duże obroty (rzędu dziesiątek tysięcy) i siła odśrodkowa może spowodować rozerwanie wirnika!
silnika nie należy montować (ustawiać) na tablicy magnetyczne służącej do układania układów elektronicznych - zakłócenia jakie spowoduje blacha na tej tablicy uniemożliwi pracę silnika,
z powyższego względu unikamy w konstrukcji jakichkolwiek elementów z materiału ferromagnetycznego - żelazne śrubki, które mocują ułożyskowanie wirnika wpływają b. niekorzystnie na jego pracę - najlepiej zastosować śrubki mosiężne.

Uwaga:
           Silniczek (niestety!) wymaga ręcznego rozruchu: potencjometr ustawiamy na "0" i wystarczy
            tknięcie wirnika żeby ruszył.
   Gdyby silnik nie chciał pracować należy zmienić biegunowość cewki wzbudzenia.

Migacz LED na NE 555

2009-11-18T12:22:00.007+01:00

"Wyższa szkoła jazdy" dla młodego konstruktora elektronika, to układy scalone. Możemy rozpocząć od popularnego NE 555.
Dioda LED migająca z częstotliwością zależną od kondensatora elektrolitycznego i opornika regulowanego. W szereg z opornikiem 4,7k można włączyć fotorezystor lub termistor. Układ będzie czuły - odpowiednio: na światło i temperaturę.
"Pójście" w układy scalone wymaga wykonania odpowiedniego modułu wpisującego się w przyjętą "filozofię" montowania układów. W module montujemy podstawkę pod US - umożliwi to stosowanie różnych układów scalonych - jak to wygląda? Foto poniżej.

Generator mcz sterowany światłem

2009-11-17T10:48:00.002+01:00

Prosty generator mcz, którego częstotliwość zależy od natężenia światła padającego na fotorezystor. W miejscu fotorezystora możemy zastosować termistor - układ będzie czuły na zmiany temperatury.

ALARM PĘTLOWY

2009-11-16T21:41:00.003+01:00

Genialny (bo skrajnie prosty) system zabezpieczenia wejść, okien, terenów itp. System ten działa u mnie już od 5 lat bez jakiegokolwiek nadzoru - zasilanie sieciowe. Zamiast pętli zastosowałem kontaktrony połączone w szereg: w bramce i w bramach wjazdowych na posesję. Kontaktrony są utrzymywane w pozycji "zwarty" przez małe neodymowe magnesy umocowane w odpowiednich miejscach.Oddzielny system z pętlą zabezpiecza ogrodzenie i dach (po którym można by swobodnie wejść do domu). Owszem, zdarzyło się: na dach wybrał się kot i zerwał pętlę, ale to było raz na 5 lat! Jeżeli w skład systemu alarmowego wchodzi także pies, to problem kota nie występuje.
Do eksperymentów można wykorzystać matrycę ME (jak niżej), ale do celów praktycznych sprawdzony układ można wykonać oddzielnie. Pobór prądu - znikomy, liczony w mikroamperach.

MŁODY ELEKTRONIK - zestaw edukacyjny

2009-11-15T13:54:00.008+01:00

Młody elektronik - zestaw elementów elektronicznych pozwalających na samodzielne konstruowanie prostych układów dla zupełnie początkujących w tej dziedzinie dzieci.

Charakterystyka zestawu:

- Elementy elektroniczne - kostki z twardego drewna (tekstolit, ebonit, plastyk) zawierające element realny, śrubki z nakrętkami pozwalające na łączenie do układu i (pod spodem) magnes zapewniający mocowanie elementu na tablicy montażowej. Kostki większości elementów mają wymiar 20x40x6mm.

- Tablica montażowa o wymiarach A4 - sklejka 3 - 4 mm, na wierzchu przyklejona jest blacha żelazna (tzw. ocynk) 0,3 - 0,5 mm - całość pomalowana lub pokryta kolorowym papierem.

- Przewody łączące - maksymalnie elastyczna linka miedziana w izolacji (około 0,5 mm) zakończona konektorami oczkowymi. Polecam bardzo elastyczną linkę LIFY - 0,50 mm. Na początek wystarczy około 20 odcinków po 10 cm i 5 - 10 odcinków po 20 cm.

- Schematy montażowe - kartka papieru A4 z rozrysowanymi konturami elementów i połączeniami między nimi. Kartkę w koszulce foliowej kładziemy na tablicę montażową, a na kartce rozmieszczamy elementy.

- Mocowanie i łączenie elementów - mocowanie za pomocą magnesów wydaje się rozwiązaniem optymalnym. Mocowanie jest trwałe i w dowolnych miejscach. Neodymowe magnesy okrągłe (groszowy wydatek) o średnicy 10 mm i wysokości 4 mm w zupełności wystarczają. Na niektórych elementach (antena, bateria, kondensator zamocowane są po dwa magnesy. Z wielu wariantów łączenia elementów najprostszym i jednocześnie zapewniających trwałość połączenia jest śrubka - konektor. Takie łączenie przy składaniu nadwyręża trochę cierpliwość młodego konstruktora, ale da się to przeżyć! Alternatywne gniazdka radiotechniczne lub inne zespoły typu gniazdo - wtyk nie zdają egzaminu, ponieważ w miejsce jednej śrubki (do której możemy podłączyć 4 kabelki) musielibyśmy zastosować 3 - 4 takie gniazdka - przeciętnie 6 - 9 gniazdek na element x 25 - 50 elementów!!! Warto zwrócić uwagę na długość śrubki wystającej z kostki - powinny się na niej zmieścić dwie nakrętki i cztery konektory - powinny mieć około 15 mm.

- Zakres tematyczny - praktycznie nie ograniczony w zakresie dotyczącym tego co małego konstruktora interesuje.

Zestaw elementów

Podstawowa (na początek) wersja ukierunkowana jest na konstruowanie prostych odbiorników radiowych: detektorowych, jedno - dwutranzystorowych, reakcyjnych itp. Zestaw zawiera antenę ferrytową - obwód wejściowy obliczony na odbiór fal długich. W tym miejscu otwiera się pierwsza możliwość modyfikacji: dobierając odpowiednią liczbę zwojów lub konstruując nowe cewki wejściowe możemy eksperymentować w zakresie odbioru różnych innych częstotliwości.

Kwestie dydaktyczne:

Zestaw umożliwia wprowadzanie młodego, kilkuletniego elektronika w sprawy zupełnie podstawowe: prosty obwód zasilania żaróweczki, LED z wyłącznikiem i potencjometrem, buzzera itp. Wartościowym uzupełnieniem zestawu może być prosty przyrząd pomiarowy (najlepiej analogowy). Po opanowaniu podstawowych zagadnień elektryczności i elektroniki możemy przyuczać młodego konstruktora do wykonywania układów praktycznych z wykorzystaniem płytek drukowanych. Kolejna zaleta zestawu, to możliwość sprawdzenia funkcjonowania układy przed jego montażem na płytce drukowanej.
Konstrukcja modułu jest przejrzysta - nasz milusiński nie łączy na ślepo kostek z niewiadomą zawartością, lecz zapoznaje się z wyglądem elementów elektronicznych i sposobami ich włączania w układ.

Wykaz elementów zastosowanych w omawianym zestawie "startowym":

Tranzystory: ASY 34 - pnp, mcz - odzysk ze starego sprzętu elektronicznego. Można oczywiści stosować z powodzeniem i często z lepszymi wynikami nowsze generacje tranzystorów.
Dioda - dowolna germanowa - ostrzowa.
Dioda LED - dowolna - 2 szt..
Kondensatory - 100p, 1n, 10n, 680n, 1 - 10 - 100 - 1000 mikro.
Oporniki - 10Ohm, 1k, 3k, 7,5k, 10k, 50k, 100k.
Potencjometry - 4,7k, 47k.
Buzzer - 12V.
Zasilanie - 4 akumulatorki AA.
Słuchawki - radiowe 2 k.
Antena ferrytowa - pręt 10 x 140 mm. Cewka obwodu wejściowego: 6 sekcji po 30 zw. 0.2 mm DNE (lepiej lica wcz.) z odczepem po pierwszych 30 zw. Cewka reakcyjna: 30 zw. przesuwana na pręcie ferrytowym.
Kondensator zmienny - dowolny od odbiornika z zakresem średnio i długofalowym. Wskazany jest agregat zawierający też kondensator na zakres UKF. W zestawie jest zastosowany kondensator czterosekcyjny: dwie sekcje po 40 pF, jedna 360 pF i jedna 300pF.

Kilka schematów na początek:

UWAGA:

wszystkie układy są SPRAWDZANE PRAKTYCZNIE przed ich opublikowaniem!!!

Przykładowe wykonanie (kolejne będą publikowane w następnych postach w kategorii MŁODY ELEKTRONIK - zestaw edukacyjny):

A - Odbiornik detektorowy - 3 etapy składania

Kartka z rozrysowaną makietą - schematem na tablicy montażowej.

W drugim etapie dobieramy i układamy elementy odbiornika na swoich miejscach.

Teraz wystarczy połączyć elementy przewodami, słuchawki na uszy i obracając powoli kondensatorem szukamy stacji. W przypadku tego odbiornika warunkiem sukcesu jest dobre uziemienie i antena 20 - 30 m.

B - Odbiornik z 1. tranzystorem

UWAGA:
na schemacie montażowym brakuje połączenia kondensatora zmiennego z cewką obwodu wejściowego - na zdjęciu układu zmontowanego przewód ten jest widoczny.

Migacz LED - kolejny wariant

2009-11-14T12:15:00.002+01:00

Kolejna wersja migacza na LED. Należy zwrócić uwagę na opornik 1 M - reguluje on częstotliwość migania diody i zakres tej regulacji jest dość ograniczony. Wstępną przymiarkę możemy zrobić zastępując go palcami.

Odbiornik reakcyjny krótkofalowy

2009-11-11T21:20:00.009+01:00

Kolejny odbiornik z zestawu jest odbiornikiem bezpośredniego wzmocnienia z tzw reakcją. Charakteryzuje się dużo większą czułością od wcześniej prezentowanych w ME. Jego złożenie wymaga kilku nowych elementów:
- moduł antenowy,
- tranzystor polowy np. BF 245,
- kilku oporników i kondensatorów (wg. schematu).

Uwagi dotyczące konstrukcji i uruchamiania:
- jak w większości konstrukcji zestawu MK wartości elementów nie są krytyczne i np. potencjometr 10k można z powodzeniem zastąpić potencjometrem 20k, podobnie jest z kondensatorami,
- w przypadku braku reakcji (wzbudzenia się układu) należy zamienić podłączenie cewki obwodu reakcyjnego,
- strojenie polega na wstępnym ustawieniu zakresu fal kondensatorem zmiennym - doprowadzeniu potencjometrem do wzbudzenia się odbiornika (pisk w słuchawkach) - lekkiego "wycofania się" ze wzbudzenia i dostrojeniu kondensatorem do odbieranej stacji.
Szczegóły dotyczące konstrukcji cewek przedstawione są na odnośnych fotografiach. Karkas o średnicy 31 mm wykonany jest z kawałka plastikowej rurki instalacyjnej i wklejony żywicą w wywiercone gniazdo w drewnianej podstace. Drut - o,5 mm DNE.

Wzmacniacz mcz na LM 386

2009-11-09T22:42:00.006+01:00

Proponowany wzmacniacz stanowi moduł w zestawie Młodego Elektronika (ME) i wydatnie rozszerza możliwości eksperymentowania, zwłaszcza w zakresie radiotechniki. Skonstruowany jest jako oddzielny moduł podłączany do wyjścia np. odbiornika detektorowego. Na wyjściu wzmacniacza można zastosować głośnik lub słuchawki dowolnej oporności. Elementy nie mają wartości krytycznych, np. zamiast kondensatora 220 mikro możemy z powodzeniem zastosować 100 mikro.
Gdyby wzmacniacz się wzbudzał, to + zasilania należy zblokować do masy kondensatorem 50 - 100 mikrofaradow.

Multiwibrator - migające diody LED

2009-11-09T13:28:00.004+01:00

MULTIWIBRATOR

Przy wartościach wykazanych na schemacie częstotliwość przemiennego migania diód LED wynosi około 1 Hz. Układ podatny jest na eksperymentowanie: zmiana wartości oporników i kondensatorów elektrolitycznych powoduje zmianę częstotliwości - przy kondensatorach rzędu dziesiątków nF układ generuje częstotliwość akustyczne. Multiwibrator może sterować buzzerem (zamiast diody) lub głośniczkiem (słuchawkami). Zamiast opornika 10k można zastosować fotorezystor - układ będzie czuły na zmianę natężenia światła.

Odbiornik reakcyjny

2009-11-07T05:00:00.001+01:00

Bardzo prosty, ale charakteryzuje się dużo większą czułością w porównaniu do odbiorników wcześniej opisywanych. W odległości rzędu dziesiątek km od stacji nadawczej wystarcza sama antena ferrytowa. Układ reakcyjny szczególnie dobrze sprawdza się w zakresie fal krótkich.

Maksymalną czułość i wzmocnienie osiągamy przesuwając cewkę reakcyjną na pręcie ferrytowym i regulując odpowiednio wzmocnienie potencjometrem 4.7k.

Schemat montażowy:

Silnik elektryczny - kuzyn "amerykanki"

2009-11-04T12:32:00.011+01:00

Zupełnie nietypowy, eksperymentalny silnik elektryczny wzorowany na konstrukcji prądnicy tzw. amerykanki.

Charakterystyka:

tarczowy rotor ze sklejki (średnica 70 mm) z zatopionymi w żywicy poliestrowej trzema cewkami po 200 zw. 0.5 mm DNE,
stojan stanowią dwie płytki z blachy żelaznej o grubości 1 mm, na których przymocowane są cztery magnesy płytkowe,
komutator typowy 3.sekcyjny, szczotki z blaszki mosiężnej 0,5 mm
łożyska - mosiężne gniazdka radiotechniczne.

Uwagi konstrukcyjne:

Rozmieszczenie magnesów (ustalone doświadczalnie): na jednej płytce przemiennie N- S, magnesy dwóch płytek "patrzą na siebie" tymi samymi biegunami (odpychają się). magnesy na jednej płytce rozmieszczone są centralnie nad cewkami, na drugiej na obrzeżach tarczy. Po złożeniu silnika (przed przyklejeniem magnesów na swoich miejscach) można nimi dość swobodnie operować ustalając doświadczalnie ich najlepsze położenie - trzymają się blachy stojana dość mocno.
Zamiast typowego komutatora przedstawionego w niniejszej konstrukcji można z powodzeniem zastosować konstrukcyjnie prostszy komutator płaski z laminatu do obwodów drukowanych.
Metoda wykonania i zatopienia cewek w żywicy opisana jest szczegółowo w postach dotyczących budowy "amerykanki".

Rezultaty i potencjalne kierunki doskonalenia konstrukcji:

Konstrukcja silnika jest b. prosta i łatwa do realizacji w przeciętnych warunkach domowego warsztatu. Silnik z powodzeniem można zastosować do napędu różnych modeli, zwłaszcza pływających i jeżdżących.
Silnik charakteryzuje się dużym momentem obrotowym (średnica rotora!) i b. wysokimi obrotami: rusza od 1,5V, przy 5V osiąga bardzo wysokie obroty i obserwuje się tendencje do "rozbiegania się".
Kierunki modernizacji: większa średnica -większe cewki - większa moc. Kolejny przyrost sprawności osiągniemy maksymalnie zbliżając magnesy do tarczy i optymalizując położenie magnesów oraz zwiększając liczbę cewek (i sekcji komutatora).

UWAGA:
na schemacie rotora szczotki powinny być obrócone o 90 stopni (równolegle do magnesów) !!!

SŁONECZNA SUSZARKA

2009-09-22T13:48:00.005+02:00

Suszarka wykorzystująca energię słoneczną przeznaczona jest do suszenia wszelkich owoców, warzyw i ziół.

Uwagi konstrukcyjne:

1. Kolektor - wykorzystałem obudowę ze starego "kaloryferowego" kolektora słonecznego oraz kawałek blaszanego pokrycia dachowego.
2. Suszarka to zwykła kuchenna szafka, tzw. czterdziestka z zamontowanymi wewnątrz siatkowymi półkami i wywierconymi otworami na wlot i wylot powietrza. Średnica otworów - odpowiednia do posiadanego wentylatora.
3 . Do zasilania wentylatora zastosowałem baterię słoneczną (zbiór kilku starych, równolegle połączonych, 9V baterii).
4. Wymiary - dowolne, w moim rozwiązaniu kolektor ma 70/150/13 cm.

Uwagi eksploatacyjne:

- W niektórych przypadkach (owoce zawierające dużo soczystego miąższu) proces słonecznego suszenia trwa b. długo i oczywiście, ze względu na taką, a nie inną budowę wszechświata, w nocy jest przerwa (kolektor nie grzeje, wentylator nie chodzi). Rozwiązaniem może być zamontowanie na dole suszarki grzejnika elektrycznego (2 - 3 100. watowe żarówki) i małego 12. voltowego zasilacza wentylatora. Rozwiązanie takie wypacza ekologiczno - oszczędnościowy charakter naszego przedsięwzięcia - jakimś rozwiązaniem jednak jest.
- Siatka do suszenia - w pierwszym podejściu zastosowałem ocynkowaną siatkę. Jednak (ekologia, zdrowie itd) rozwiązanie to zarzuciłem na rzecz półeczek wykonanych z cienkich drewnianych litewek - syzyfowa praca, ale nie mam wyrzutów sumienia, że wnuki jedzą suszone śliwki z ołowiem, cyną czy innym metalowym "badziewiem".

SILNIK SŁONECZNY

2009-09-22T13:26:00.002+02:00

Silnik zasilany energią słoneczną - zabawka o charakterze dydaktyczno -pokazowym.
Rysunek i zdjęcie wyjaśniają istotę konstrukcji. Wymiary są zdeterminowane posiadanym ogniwem słonecznym (często pojedyncze ogniwa można nabyć za tzw. grosze na Allegro).

Uwagi dotyczące konstrukcji:
- sprawność silnika (praca na "słabym" słońcu) zależy w głównej mierze od dokładności wykonania zespołu oś - gniazdo osi i od wyważenia całej ramki - przydaje się w tym miejscu cierpliwość i dokładność zegarmistrzowska,
- początek i koniec uzwojenia cewki łączymy bezpośrednio z (+) i (-) baterii słonecznej,
- magnes kleimy do drewnianej podpórki "kropelką" lub żywicą.

Do wystartowania silnik potrzebuje odpowiedniego ustawienia względem słońca i ręcznego rozruchu.

REGENERATIVE RECEIVER - odbiornik reakcyjny

2009-08-22T11:57:00.014+02:00

"PODWÓJNY REAKCYJNIAK"

Odbiornik tzw. superreakcyjny. Specyfika tego odbiornika polega na tym, że jest on lampowy lub tranzystorowy:

- wkładamy dwie lampy radiowe (2Ż27Ł) i podłączamy napięcia żarzenia i anodowe - odbiornik pracuje jako nostalgiczna wersja lampowa,

lub:

- wkładamy dwa tranzystory polowe i w miejsce napięcia anodowego podłączamy bateryjkę 9V - odbiornik pracuje jako tranzystorowy.

CZĘŚCI:
LAMPY - rosyjskie, z wojskowego sprzętu (R-108, R-311 itp), napięcie żarzenia 2,2V, napięcie anodowe 120V.

CEWKA - średnica zewnętrzna 32mm (fragment rury od odkurzacza), uzwojenia dla zakresu 80 do 40 m: La - 2 zw., L - 18 zw., Lr - 7 zw, drut 0,5 DNE.

DŁAWIK wcz - około 40 zw. na pierścionku ferrytowym o średnicy zew. 2 cm (może by na ferrytowym pręciku).

TRANSFORMATOR - ze starego aparatu telefonicznego. Przewinięty na: dwa razy po około 1500 zw. 0.1 DNE.

UWAGI DOTYCZĄCE BUDOWY

Układ połączeń odbiornika przedstawiony jest na rysunku - rysunek jest nietypowy (z prawa na lewo) ponieważ chodziło o realne położenie podstawek lampowych, do których wkładamy lampy lub tranzystory.
1. Tranzystory polowe wraz z opornikiem i kondensatorem montujemy na nóżkach "wyprutej" "pionierowskiej" lampy np. ECH 21. Szklaną bańkę usuwamy przy samej metalowej obudowie. Po usunięciu elektrod końcówki cynujemy przy użyciu pasty lutowniczej.
2. Zespół cokołu i podstawki lampy wykorzystujemy do budowy wymiennych cewek, którymi możemy pokryć cały zakres krótkofalowy, fale średnie, a nawet długie.
3. Żarzenie 2,2 V to problem - można wykorzysta dwa ogniwa po 1,5 V i za pomocą opornika regulowanego 100 Ohm obniżyć napięcie do 2,2V. Napięcie anodowe (odbiornik pracuje już od 80 - 90V) można uzyskać z przetwornicy lub zasilacza sieciowego.

PRACA

Odbiornik pracuje na słuchawkach 2000 - 4000 Ohm. Dla uzyskania dobrych wyników należy stosować antenę o długości co najmniej 10 m i dobre uziemienie.

Pominąwszy trudności ze strojeniem (co jest charakterystyczne dla tego typu odbiorników) odbiornik charakteryzuje się dużą czułością i selektywnością - porównywalną w wersji lampowej i tranzystorowej, chociaż - być może to wrażenie subiektywne - wydaje się, że na tranzystorach polowych pracuje lepiej. W godzinach popołudniowych amatorskie stacje w pasmie 80 na SSB wychodzą jak "dzwon".

WYRZUTNIA RAKIETOWA

2009-07-13T07:21:00.010+02:00

Wyrzutnia rakietowa na sprężone powietrze lub na mieszankę sprężonego powietrza z wodą jest całkowicie bezpieczna dla dzieci. Wyśmienita i ucząca zabawa dla kilkuletniego dziecka.

Dane konstrukcyjne:

- plastykowa butelka 0,25 do 0,5 l,
- gniazdko radiotechniczne,
- kawałki listewek (deseczek),
- płaskownik mosiężny,
- "C-ownik" mosiężny,
- rurki mosiężne,
- zawór z dętki samochodowej,
- kilka śrubek z nakrętkami i kilka wkrętów do drewna.

Parametry taktyczno - techniczne:

- objętość komory silnika - 250ml,
- ciśnienie robocze - do 6 bar,
- ilość wody - do 1/3 komory silnika,
- zasięg lotu - 20 m. (powietrze) do 30 m.(mieszanka wodno-powietrzna).

Uwagi dotyczące wykonania:

Zasadniczy warunek powodzenia eksperymentu, to szczelność całego układu. Zapewniamy to stosując uszczelkę (typowa od kranu), do której odpowiednio wycięty i zaokrąglony koniec rygla dociska kołnierz gniazdka radiotechnicznego. Miejsca wrażliwe ze względu na możliwość występowania nieszczelności traktujemy silikonowym uszczelniaczem: mocowanie gniazdka w nakrętce butelki, samą nakrętkę oraz gumową podkładkę na podstawie wyrzutni.

Dwie szyny prowadzące rygiel wykonujemy z "C- ownika" mosiężnego lutując go z jednej strony na mosiężnej blaszce i przykręcając wkrętami do drewna (do podstawy).

Wykonaliśmy silnik - dalsze modyfikacje mogą obejmować wykonanie papierowej rakiety ze statecznikami, modelu rakietoplanu itp. Stateczniki są niezbędne dla zapewnienia w miarę prostolinijnego lotu.
Można się pokusić o zaopatrzenie naszej rakiety w spadochron lub składane śmigiełko zapewniające autorotacyjne opadanie.

Do napełniania rakiety "paliwem" najlepiej służy pompka samochodowa z manometrem.

Alarm przeciwpowodziowy

2009-05-31T14:15:00.005+02:00

ALARM PRZECIWPOWODZIOWY brzmi bardzo poważnie, ale chodzi o proste zabezpieczenie przed zalaniem mieszkania (zwłaszcza sąsiadów z dołu). Można się jedynie dziwić, że spotykane na stronach internetowych tego typu alarmy są z zasady skomplikowane, często oparte o wykorzystanie układów scalonych, a przecież spełniają dokładnie tę samą rolę.

Rozlewająca się woda powoduje zwarcie czujnika wykonanego z laminatu i zadziałanie syrenki.

Urządzenie jest skrajnie proste i ma same zalety:

1. Łatwość wykonania.
2. Długowieczność funkcjonowania (mierzona w latach).
3. 100% pewność zadziałania.

Urządzonko umieszczamy w miejscu (w miejscach) "podejrzanych", np.: w kuchni pod zlewozmywakiem gdzie lubi pękać wężyk od ciepłej wody, pod wanną gdzie dzieciom i żonie (a zwłaszcza teściowej) zdarza się przelanie itp.

Oczywiście możliwe są wszelkie modyfikacje urządzenia, np. wyprowadzenie syrenki poza pomieszczenie dozorowane. Jedna uwaga - nie każda syrenka działa w tym układzie, ale większość - tak.
Konstrukcja jest tak prosta (całość sklejamy klejem po obu stronach baterii), że jakikolwiek opis i schemat wydają się być nie potrzebne.

Model łodzi - "skrzynia biegów"

2009-05-30T09:13:00.004+02:00

Elektromechaniczna "skrzynia biegów" do modelu łodzi - alternatywa dla drogich elektronicznych regulatorów.

Charakterystyka:

Przełącznik zamocowany na mechanizmie serwo przełącza dwa pakiety akumulatorów zasilających silnik łodzi. Obciążenie dopuszczalne - 30 do 50 W. Brak strat mocy, brak efektu nagrzewania się. Ze względu na ograniczoną moc nadaje się raczej do modeli o charakterze "spacerowym", chociaż przy 24V (na drugim biegu) łódź chodzi na granicy ślizgu.

Pozycje:
1. Stop.
2. I prędkość (podłączone dwa akumulatory równolegle).
3. II prędkość (podłączone dwa akumulatory szeregowo).
4. Wstecz (zasilanie z jednego akumulatora).

Uwagi konstrukcyjne:
1. Mikroprzełączniki - 2,5 A, 250 V (mogą być "mocniejsze").
2. Zasilanie - w zależności od typu silnika (w modelu zastosowałem rosyjski silniczek z instalacji samolotowej 27V zasilany dwoma pakietami akumulatorków 1000mA po 12 V).
3. Przełączniki mocowane na jednej śrubce - po wyregulowaniu położenia ich pozycja jest ustalona kropelką żywicy.
4. Podczas włączania biegu wstecznego następuje krótki moment, w którym silnik dostaje "kopa" do przodu - nie wpływa to specjalnie na zdolności manewrowe, ale przy rozmieszczaniu przełączników warto na to zwrócić uwagę i w miarę możliwości wyeliminować.

Kolektory słoneczne - modernizacja

2009-05-27T10:40:00.002+02:00

.... tylko krowa nie zmienia poglądów..
(Winston Churchill)

Wbrew wcześniejszym zamiarom dwa kolektory z paneli grzejnych o łącznej powierzchni 1,8 mkw. zostały zamienione na dwa kolektory HEWALEX KS 2000 TLP - razem blisko 4 mkw. pozostałe elementy instalacji pozostały nie zmienione.

Rezultaty:

Połowa maja, słoneczny dzień, przy normalnym poborze wody przez 3 osoby (mycie, naczynia itp) zbiornik 300 l został ogrzany (od 8.30 do 14.00) do blisko 70 stopni C - góra i 65 stopni C - dół. Wynika stąd, że woda nagrzana bezpośrednio w kolektorze musiała być dużo cieplejsza - obawiałem się o wytrzymałość rur z ALU - PEX, ale żadnych niespodzianek nie było!

Biorąc pod uwagę fakt, że poprzednie kolektory (opisane niżej - kaloryferowe) miały przeszło dwukrotnie mniejszą powierzchnię i "dawały" około 50 stopni C różnica efektywności nie jest oszałamiająca.

Maszyna parowa - palniki

2009-04-30T08:21:00.000+02:00

Palnik gazowy - do osiągniecia optymalnej wydajności niezbędnym jest podgrzanie zbiornika gazu - w modelu pływającym sprawa bardzo kłopotliwa. Bez podgrzania płomień jest duży - biały - "kopcący" i nie jest w stanie rozgrzać kotła parowego do wymaganej temperatury. Eksperyment z palnikiem gazowym raczej nie udany - w modelu będzie pracował palnik spirytusowy.

Palnik spirytusowy - wykonany z turystycznej kuchenki spirytusowej.

Pojemność zbiornika paliwa - 250 ml. Czas pracy około 120 min.

Parametry w zestawieniu z kotłem o pojemności około 1,5 l:

- nagrzewanie wody od 20 stopni do wrzenia - 15 min,
- praca silnika (1 l wody, 200 ml spirytusu) - około 100 min,
- ciśnienie robocze - 0,3 do 0,5 bar

Model łodzi z napędem parowym - steam launch

2009-04-07T08:17:00.005+02:00

Zespół napędowy (silnik parowy i kocioł) będzie miał zastosowanie w modelu łodzi z napędem parowym, tzw. steam launch.

Kolejny - po silniku i kotle - problem, to przeniesienie napędu na śrubę. W przypadku napędu parowego jest to dość skomplikowane ponieważ skomplikowane jest zdalne sterowanie obrotami silnika, a zwłaszcza przestawianie kierunku obrotów, wyłączanie i powtórne załączanie.

Rozwiązaniem problemu jest śruba z przestawianymi łopatami, co z kolei jest bardzo skomplikowanym problemem konstrukcyjnym - jeżeli zdecydujemy się na prowadzenie elementów przestawiających wewnątrz wału napędowego i piasty.

Proponowany na zdjęciach sposób jest prosty, stosunkowo łatwy w realizacji i - co najważniejsze - skuteczny.

Uwagi konstrukcyjne:

Śruba - dwułopatowa, z 0.5 mm blachy mosiężnej. Na łopatach wlutowane są pod dwie rurki mosiężne: jedna, nagwintowana wewnątrz, stanowi obrotowe mocowanie łopaty na szpilce ze szprychy rowerowej, druga (krótka 5 mm, spłaszczona) stanowi prowadzenie dla szpilki ustalającej skok śruby. Łopaty są zalane żywicą i odpowiednio wyprofilowane.
Prowadnica - odcinek (70 mm) rurki mosiężnej, dopasowanej do średnicy zewnętrznej osłony wału napędowego. Na jednym końcu zamocowane są nagwintowane rurki, w które wkręcamy szpilki (ze szprychy rowerowej) ustalające skok śruby. Na drugim końcu zamocowany jest pierścień ślizgowy współpracujący z widełkami.
Widełki - stanowią mechanizm przekazujący ruch serwomechanizmu na śrubę poprzez kadłub łodzi. Wahliwe sprzęgło gumowe zapewni przekazanie tego ruchu bez większego oporu i całkowitą wodoszczelność systemu przestawiania śruby.

Pewnym problemem jest konstrukcja zaburzająca nieco właściwości hydrodynamiczne śruby, ale model łodzi spacerowej nie jest przeznaczony do bicia rekordów szybkości.

Proponowane rozwiązanie zapewnia doskonałe sterowanie napędem - łódź może stać z pracującym silnikiem oraz poruszać się do przodu i tyłu z ściśle ustaloną prędkością.

Tego typu sterowanie napędem można zastosować w łodzi z napędem spalinowym lub elektrycznym (zamiast drogich dwukierunkowych regulatorów). W przypadku napędu elektrycznego, ze względu na potrzebę oszczędzania prądu, należy zastosować wyłącznik zasilania - wyłączający zasilanie w neutralnym (stop) położeniu łopat śruby.

Mocowanie mechanizmu zmiany skoku śruby w modelu:

- kadłub od środka

- pod kadłubem

Kocioł parowy - steam boiler

2009-03-26T08:58:00.035+01:00

Model kotła parowego

Dwucylindrowy silniczek parowy zasilany parą z powyższego kotła (przy jednorazowym napełnieniu wodą i paliwem) zapewni 60 min pływania zdalnie sterowanego modelu łodzi o długości około 100 cm.

Podstawowe parametry kotła:

pojemność - około 1,4 l,
wymiary - szerokość 110 mm, wysokość 200 mm,
ciśnienie maksymalne (bezpieczne) - 4 bar,
ciśnienie eksploatacyjne - 0,5 - 1 bar (dwucylindrowy silniczek startuje przy około 0.2 bar i przy 0.5 bar do 1 bar osiąga optymalną moc i obroty),
czas pracy (do wyczerpania wody) - około 60 min,
otwieranie zaworu bezpieczeństwa - 2 bar.

Uwagi konstrukcyjne:

Materiały: pręt mosiężny 8 mm, rurki mosiężne 10, 6, 4 mm, płaskownik mosiężny 15/2 mm, blacha mosiężna 0,5 mm, miedziana rurka instalacyjna 15 mm.
Ze względu na trudności w wykonaniu szklanego wodomierza w modelu zastosowany jest odcinek przeźroczystego plastykowego przewodu "TUBCLAIR AL" 8 mm - przewód umieszczony w rurce posiadającej dwie szczeliny wziernikowe wytrzymuje bez problemów dopuszczalne ciśnienie w kotle. Warunek - ciasne mocowanie na rurce 6 mm i w rurce 10 mm.
Całość kotła i jego oprzyrządowanie jest lutowana cyną do instalacji miedzianych, z zastosowaniem odpowiedniej pasty lutowniczej, przy użyciu palnika gazowego.
Formowanie kotła wykonujemy za pomocą dwóch drewnianych krążków o średnicy równej wewnętrznej średnicy kotła . Ponieważ trudno jest tę średnice określić jednoznacznie, krążki mają lekko stożkowy kształt i są wciskane w zlutowany cylinder. Krążki te posłużyły również do wykonania kołnierza - zagięcia na tylnej i przedniej pokrywie: krążek z blachy o średnicy kotła + zagięty rant mocujemy między tarcze, zakładamy na tokarkę (wiertarkę) i dociskając z jednego boku łożyskiem wystającą ponad drewniane krążki blachę formujemy kołnierz. Właściwości plastyczne 0.5 mm blachy mosiężnej pozwalają na ukształtowanie rantu o wysokości 3 - 4 mm.

Pierwsze próby odbyły się na gazowej kuchence:

Ze względu na stosunkowo dużą powierzchnie i przewodność cieplną miedzi, z której są wykonane "płomienice" woda nagrzewa się b. szybko. Zawór wyregulowany jest na około 2 bar. Przy jego przytrzymaniu ciśnienie doszło do 3 bar (więcej nie ryzykowałem)

Wlutowane "płomienice". Szczególną uwagę należy zwrócić na łączenie blach kotła (decyduje to o wytrzymałości i szczelności). W modelu zastosowałem łączenie na zakładkę - zaczep.

Podstawowe części kotła przed złożeniem - ważnym jest przemyślenie właściwej kolejności składania i lutowania.
Końcówki " rurek sa stoczone na długości 4 mm do połowy grubości ścianki rurki (0,5 mm) - zapewni to jednoznaczne położenie przedniej i tylnej tarczy kotła. Otwory w tarczach są dokładnie dopasowane do powyższego wytoczenia i posiadają wyciśnięte wgłębienia, co ułatwia i wzmacnia połączenie lutowane.

Pompka powietrzna

2009-03-10T11:49:00.012+01:00

Pompka powietrzna do - na przykład - napowietrzania oczka wodnego, a jeszcze lepiej, umieszczona np. na poręczy balkonu - akwarium.

Napęd - wiatrak "wielopłatowiec".

Cylinder i tłok ze starej pompki do roweru - odcięty odcinek cylindra 6 cm i wymienione tłoczysko. Tłok skórzany - doskonała szczelność i żywotność.
Średnica wewnętrzna cylindra - 22,5 mm.
Skok tłoka - 40 mm.

Głowica zaworów wykonana jest z trzech płytek polistyrenowych.

Zawory - "klapkowe" , siłą sprężystości zakrywają otwory 3 mm.

Tłok - jak wspomniałem wyżej - skórzany. Zapewnia szczelność i jest praktycznie niezniszczalny ale wymaga smarowania i stawia dość duży opór.
W wypadku idealnej gładzi cylindra tłok skórzany można zastąpić tłokiem teflonowym lub metalowym z teflonowym pierścieniem uszczelniającym.

Wielopłatowiec

2009-03-08T11:18:00.006+01:00

Przedstawiony na zdjęciach wielopłatowiec spełnia rolę modelu (w skali 1:10) dużego wiatraka do pompowania wody w agroturystycznej posiadłości.

W wersji rzeczywistej napędza pompkę napowietrzającą oczko wodne.

Średnica turbiny - 40 cm.

"amerykanka rowerowa"

2009-02-28T11:25:00.007+01:00

Wyniki pomiarów dla "amerykanki" na piaście rowerowej

I. Pomiar dla 380 obr/min
1. Bez obciążenia - 75V
2. Obciążenie żarówka 60 W, 230V - 73V 200mA (14W)

II. Pomiar dla 500 obr/min
1. Bez obciążenia - 165 V
2. Obciążenie żarówka 60 W, 230 V -
160 V, 220 mA (35W)

III. Pomiar dla 380 obr/min

Obciążenie żarówka halogenowa 12V 65W - pełny rozbłysk żarówki, na amperomierzu 5 A zabrakło skali i po chwili nastąpiło zerwanie magnesów z obu tarcz!!!

Dla około 120 obr/min, bez obciążenia, napięcie wynosiło około 17V

WNIOSKI:

1. Trudno określić precyzyjnie moc prądnicy - z ostatniego niedokończonego pomiaru wynika, że wynosi ona, co najmniej, około 60 - 100W.
2. Zakładając duże obroty (około 300 obr/min i więcej) należy szczególną uwagę zwracać na mocowanie magnesów na rotorze:

wytoczyć 1 mm próg na zewnętrznej granicy tarcz, na którym będą się opierały magnesy,
wykonać pierścień (sklejka, preszpan, itp) z otworami na magnesy i zalać magnesy razem z tym pierścieniem na tarczy,
magnesy otoczyć opaską ze szklanej tkaniny.

3. Jedną z przyczyn zerwania się magnesów jest - jak przypuszczam - zbyt mała grubość tarczy w stosunku do grubości magnesów.

Wyniki pomiarów dla "amerykanki rowerowej" ze zmienionymi (grubszymi) tarczami.

Po wyżej opisanej "katastrofie" dotychczasowe tarcze o grubości 1 mm zostały zmienione na nowe o grubości 3 mm. Pomiary wykonane w dokładnie tych samych warunkach jak przy tarczach 1 mm pozwalają na wyciągniecie wniosków dotyczących wpływu grubości tarcz na wydajność prądnicy.

I. Pomiar dla 380 obr/min
1. Bez obciążenia - 120 V
2. Obciążenie żarówka 60 W, 230V - 115V 220mA (25 W)

II. Pomiar dla 500 obr/min
1. Bez obciążenia - 220 V
2. Obciążenie żarówka 60 W, 230 V -
200 V, 240 mA (48W)

III. Pomiar dla 380 obr/min
Obciążenie żarówka halogenowa 12V 65W - silnik tokarki o mocy 100 W nie był w stanie uciągnąć obciążenia.

Dla 60 obr/min, bez obciążenia, napięcie wynosiło 7,5V

WNIOSEK

Zwiększenie grubości tarcz z 1 mm do 3 mm zwiększyło moc prądnicy
o blisko 3/4.

TARCZE Z MAGNESAMI - ROTOR

2009-01-31T21:20:00.009+01:00

Do "rowerowej" amerykanki (opartej na piaście od koła rowerowego) stosujemy tarcze w granicach 8 - 14 cm średnicy.

Niżej opisana amerykanka ma tarcze na bazie dwóch widiowych tarcz do cięcia drewna o średnicy 125 mm.
Przygotowanie tarcz polega na pozbyciu się widiowych nakładek na zębach (skuwamy je młotkiem na kowadle, imadle) i spiłowaniu ząbków dla osiągnięcia gładkiego okrągłego kształtu.
W opisanym przypadku zastosowałem magnesy o średnicy 25 mm (takie akurat miałem) - magnesy stykają się ze sobą i wystają poza obręb tarcz o około 2 mm. Wniosek: na ww. omawianą tarczę magnesy powinny mieć średnicę 22 - 23 mm.

Przed zalaniem tarczy żywicą wykonujemy formę składającą się z dwóch opasek z tzw. brzegówki meblowej - gładką stroną do żywicy!
Uwaga: brzegówki lepiej nie kleimy na gorąco (traci okrągły kształt) lecz sklejamy za pomocą np. "kropelki".
Tarczę razem z opaskami kładziemy na szklanej szybie lub na kawałku płyty laminowanej i dokładnie uszczelniamy brzegi silikonem. Po lekkim związaniu silikonu możemy przystąpić do zalewania.

Po związaniu żywicy zdejmujemy opaski i tarcza gotowa - przystępujemy do wykonania analogicznej drugiej.

UWAGA, bardzo ważne!

Wszelkie operacje na tarczy (wiercenie, piłowanie, czyszczenie) kończymy przed zamocowaniem magnesów - walka z opiłkami jest przegrana!
Z powyższego względu na stanowisku pracy z magnesami zachowujemy "ferromagnetyczną czystość".
Magnesy na tarczy układamy w sposób przemyślany, tak aby po zamocowaniu tarcz na śrubach magnesy "patrzyły" dokładnie na siebie biegunami S i N (mają się przyciągać). Wskazówka praktyczna: mocujemy (na "kropelkę") po jednym magnesie na każdej tarczy i sprawdzamy ich wzajemne położenie ustawiając tarcze względem siebie tak jak będzie to w prądnicy. Następne magnesy na każdej tarczy dokładamy przemiennie N - S - N - S - N - S ......
Tarcze z magnesami trzymamy z daleka od siebie i innych żelaznych przedmiotów. Przypadkowe zetknięcie się dwóch tarcz to - pominąwszy złamany lub pocięty palec - KATASTROFA! Prawdopodobnie nie rozdzielimy ich bez zniszczenia tarcz lub (i) magnesów.
Zakładając pracę prądnicy na dużych obrotach (300obr/min i więcej) należy zwrócić uwagę na mocowanie magnesów - więcej na ten temat w "pomiary - badania - wyniki"

STATOR

2009-01-31T20:06:00.011+01:00

Po nawinięciu cewek i dokładnym rozplanowaniu ich położenia przystępujemy do wykonania statora. Znacznym ułatwieniem jest wstępne sklejenie cewek na pierścieniu z tkaniny szklanej. Przy wkładaniu cewek do formy nie rozjeżdżają się i - co szczególnie ważne - dużo łatwiejszym jest łączenie cewek.

Wycinamy pierścień z tkaniny o szerokości cewek, kładziemy na szybę, zalewamy żywicą i układamy cewki. Dokładne położenie i przyleganie cewek do tkaniny zapewni przycisk położony na cewkach. Po zastygnięciu obcinamy nadmiar żywicy.

Łączenie cewek

Cewki 3. fazowej prądnicy łączymy w tzw. gwiazdę:

FAZA 1

1. Początek (P) cewki 1 - wyjście 1
2. Koniec (K) cewki 1 - do P cewki 4
3. K cewki 4 - P cewki 7
4. K cewki 7 - punkt wspólny

FAZA 2

1. P cewki 2 - wyjście 2
2. K cewki 2 - P cewki 5
3. K cewki 5 - P cewki 8
4. K cewki 8 - punkt wspólny

FAZA 3

1. P cewki 3 - wyjście 3
2. K cewki 3 - P cewki 6
3. K cewki 6 - P cewki 9
4. K cewki 9 - punkt wspólny

Po połączeniu cewek sprawdzamy stator przykładając napięcie 12 V do punktu wspólnego i po kolei do każdego z trzech wyprowadzeń. Przesuwając magnes nad cewkami ,co czwarta w danej fazie powinna przyciągać lub (w zależności od polaryzacji) odpychać magnes.

Przy podłączeniu np. bieguna baterii "+" do punktu wspólnego i "-" po kolei do poszczególnych faz ruch magnesu nad cewkami powinien być w tę samą stronę (odpychanie lub przyciąganie) dla wszystkich cewek.

Formę (jak na zdjęciu) wykonujemy ze sklejki o grubości statora (w moim przypadku ze sklejonych 2x6mm = 12 mm) i z dwóch laminowanych płyt paździerzowych o grubości 20 - 30 mm. Górna płyta (nie widoczna na zdjęciu) ma wymiar płyty dolnej i otwór na śrubę wychodzącą ze środka formy.
Wewnętrzny brzeg formy oklejamy na gorąco "'brzegówką" meblową. Jej nadmiar (ma szerokość 20 mm) obcinamy ostrym nożem.

Uwaga: przed złożeniem formy (dolna i środkowa część skręcone śrubami) wszystko, ze wszystkich stron dokładnie smarujemy towotem. Ułatwi to rozbieranie formy i wyjmowanie statora.

Jeżeli wszystko gotowe to:

Smarujemy formę jeszcze raz w środku zwracając szczególną uwagę na miejsca styku części formy.
Układamy formę na stole zwracając uwagę na jej dokładne wypoziomowanie.
Przygotowujemy żywicę - dla formy o rozmiarach jak wyżej około 250 g.
Wlewamy trochę żywicy (na wysokość 1 - 2 mm) do formy.
Wkładamy pierścień z cewkami i mocno go przyciskamy.
Układamy przewody w wycięciach na brzegu formy.
Zalewamy formę żywicą do 1 mm od górnej krawędzi formy.
Układamy na cewkach pierścień z tkaniny szklanej (analogiczny jak ten ,na którym kleiliśmy wstępnie cewki).
Dolewamy żywicę do końca - do menisku wypukłego.
Zakładamy pokrywę górną i środek skręcamy śrubą, brzegi dociskamy ściskami stolarskimi.

Po zastygnięciu żywicy (przekonamy się o tym po wyciśniętych z formy zaciekach) rozkręcamy formę i wyjmujemy stator. Dobrze wykonana forma i jej dobre wysmarowanie gwarantuje wyjście statora bez użycia fizycznej przemocy!

KONSTRUKCJA NOŚNA

2009-01-31T18:09:00.003+01:00

Podstawa konstrukcji nośnej - piasta rowerowa, przednie koło, łożyska kulkowe 6000Z. Z jednej strony piast staczamy wieniec do mocowania szprych. Przy drugim wieńcu staczamy zaokrąglenia i wiercimy 4 otwory na śruby M5, co pozwoli na pewne zamocowanie w stelażu.
"Stelaż" - trzy drewniane deseczki (jesionowa klepka podłogowa - idealny materiał, b. wytrzymały i obrabia się jak miękki metal).
Do połączenia elementów śruby M5, pręt gwintowany M6 oraz odpowiednia ilość podkładek i nakrętek.
Stator mocowany jest na podkładkach
gumowych, wyciętych z gumowego wężyka ciśnieniowego.

Newralgiczne - z punktu widzenia stabilnego mocowania tarcz - jest przejście z osi piasty na tarcze. Wykorzystano tu śrubę mocującą koło roweru do widełek i dużą podkładkę żelazną - szczegóły jak na zdjęciu.

Przejściówkę dokręcamy mocno na osi piasty (opiera się na wewnętrznym pierścieniu łożyska).

Uwaga: planując napęd prądnicy (np. śmigło) pamiętajmy o obrotach zgodnie ze wskazówkami zegara - zapobiegnie to samoczynnemu odkręceniu się przejściówki z osi. Niezbyt fachowe, ale skuteczne zabezpieczenie przed odkręceniem, to zakręcenie na klej epoksydowy.

UWAGA:

Kolejna wersja prądnicy posiada tarczę o grubości 3 mm. Zauważyłem zasadniczy przyrost wydajności w stosunku do pradnicy na tarczach o grubości 1 mm.
Uzyskane parametry w kategorii POMIARY - BADANIA - WYNIKI

STANOWISKO POMIAROWE

2009-01-27T20:48:00.001+01:00

Do pomiarów parametrów małych amerykanek stosuję napęd za pomocą tokarki z z dwoma (dokładnie zmierzonymi) zakresami obrotów - 380/ min oraz 500/ min.

Moc silnika tokarki wielokrotnie przewyższa oczekiwaną moc prądnic, stąd pomiary są robione przy stałych (nie "siadających" pod wpływem obciążenia) obrotach.

Pomiary dokonywane są na dwóch miernikach - amperomierz o skali do 1 A oraz woltomierz. Obciążenie to 12 - 24 woltowe żarówki o mocy około 10 W oraz opornik regulowany około 40 Ohm wykonany ze spirali grzejnej.

Do prądnic o oczekiwanej mocy 1 - 3 kW silnik napędzający powinien mieć moc około 5 kW. Umożliwi to badanie prądnicy w warunkach długotrwałego obciążenia maksymalną mocą. W tym przypadku amperomierz powinien mieć zakres do 50A, a obciążenie (grzałki, żarówki dużej mocy łączone równolegle) powinno mieć możliwość obciążenia mocą kilku kW.

MIKROAMERYKANKA - PARAMETRY

2009-01-26T21:28:00.005+01:00

Pomiary dla 380 obr/min

1. Pomiar - napięcie bez obciążenia - 20V

2. Pomiar - (obciążenie - żarówka 24V 10W)
- napięcie 9 V,
- prąd - 260 mA
- moc - 2,3W

3. Pomiar - (obciążenie opornik około 20 Ohm)
- napięcie 5 V
- prąd 410 mA
- moc - 2,05 W

Pomiary dla 500 obr/min

1. Pomiar - napięcie bez obciążenia - 43V

2. Pomiar - (obciążenie - żarówka 24V 10W)
- napięcie 20 V,
- prąd - 450 mA
- moc - 9 W

3. Pomiar - (obciążenie opornik około 20 Ohm)
- napięcie 11 V
- prąd 900 mA
- moc - 9,9 W

Uwaga - po dwóch minutach pomiaru na obciążeniu opornikiem 20 Ohm - stator zaczynał się robić wyraźnie ciepły!

Warto zauważyć, że pomiary przy poszczególnych obrotach są wiarygodne ponieważ dla dwóch różnych warunków pracy (obciążenia) rozbieżność uzyskiwanych wyników nie przekracza 10%.

"Mikroamerykanka" zastosowana w mikroelektrowni wiatrowej (np. balkonowej) pozwala na uzyskanie mocy około 1 do 10 W. Przy małej średnicy śmigła (50 - 100 cm) uzyskanie obrotów 500/min jest możliwe.

Licznik do nawijarki (obrotomierz)

2009-01-23T06:32:00.003+01:00

1. Zdejmujemy tylną pokrywę kalkulatora i do styków klawisza "=" podłączamy cienki 1 m kabel dwużyłowy.
2. Na końcu kabelka lutujemy kontaktron. Kontaktron jest zamocowany na ramieniu z magnesem (lub innym uchwytem) ułatwiającym ustawienie kontaktronu względem obracającego się magnesu.
3. Na obracającej się części urządzenia (nawijarki) mocujemy mały neodymowy magnes.

Uwaga: zamiast kontaktronu możemy zastosować dowolne styki uruchamiane obracającą się częścią nawijarki.

Zliczanie:
1. Włączamy kalkulator.
2. "Klikamy" "1".
3. "Klikamy" "=" (każde zwarcie "=" dodaje 1).
4. Przystępujemy do nawijania.

Pomiar obrotów:
1. Przygotowanie kalkulatora jak wyżej.
2. Zliczamy obroty w ciągu 1 minuty.

ELEKTROWNIA WIATROWA wind turbine

2009-01-19T19:57:00.004+01:00

Tak ona mniej - więcej wygląda.
Średnica 3,2 m,
wysokość na maszcie 10 m,
prądnica "amerykanka" o mocy około 1 kW.

Elektrownia zasila 3 grzałki o mocy po 6 kW w 300 l. kotle do ogrzewania wody (c.w.u.)
Przy silnym wietrze - przypuszczam, że było około 12 m/s - na jednej fazie (jedna grzałka) odnotowałem 70V, 10 A, czyli około 2 kW (700 x 3 = 2100W) do kotła z ciepłą wodą, a to już jest coś!!!

Maszt przykręcony jest w kilku miejscach do ściany budynku gospodarczego, co pozwoliło na ominięcie przepisów budowlanych w temacie "fundamenty". Rezultaty nie są oszałamiające, ale: po wietrznej nocy temperatura w kotle podnosi się o około 5 stopni - bez dogrzewania o 5 stopni spada. Niby nie wiele, ale jednak korzyść jest namacalna.
Latem (koniec marca - październik), we współdziałaniu z kolektorami słonecznymi (dwa płaskie kaloryferki), zapewnia 100% ciepłej wody jaką moja 3. osobowa rodzina zużywa.

DYLEMAT: "pralkowiec" czy "amerykanka"?

2009-01-14T20:03:00.010+01:00

Budowę prądnicy do elektrowni wiatrowej poprzedza konieczność wyboru miedzy dwoma zasadniczymi rozwiązaniami:

- albo- prądnica tzw. pralkowiec - przerobiony silnik od pralki, lub silnik podobnego typu (zrobić
lub kupić),
- albo - prądnica tzw. amerykanka (zrobić).

Bez wdawania się w dłuższe rozważania proponuję zupełnie zrezygnować z samochodowych alternatorów, prądnic samochodowych, motocyklowych i innych tego typu prądnic wymagających b. dużych obrotów.

W związku z powyższym, jak wybierać?
Wydaje się, że najistotniejsze parametry porównawcze to:
1. Koszt.
2. Tzw. wolnobieżność (eliminuje "energożerne" i zawodne przekładnie).
3. Ciężar (odbija się to zasadniczo na łatwości montażu i konstrukcji masztu).
4. Zwartość konstrukcji.
5. Trwałość - niezawodność.
6. Estetyka.
Może zastanawiać brak wśród powyższych kryteriów sprawności energetycznej, ale parametr ten pominąłem celowo, ponieważ zakładam, że cała moc ze śmigła przekształca się w energię elektryczną - oczywiście pominąwszy straty (na łożyskach, prądach wirowych i oporności uzwojeń) objawiające się grzaniem urządzenia. Przyjmijmy zatem - krakowskim targiem - sprawność energetyczna powyższych rozwiązań jest porównywalna - z lekkim wskazaniem na "amerykankę" ponieważ odpadają w tym przypadku prądy wirowe wzbudzane w blachach stojana i konieczność pokonywania tzw. zaskoków.

Załóżmy następujące parametry oczekiwane od jednej i drugiej prądnicy:
1. Moc - 1 kW.
2. Obroty - 300 obr./min.

Ad. "pralkowiec" - mamy skrajne opinie prezentowane na forach dyskusyjnych na temat wydajności tego typu prądnicy, np. po przerobieniu 45. watowego silnika z pralki (na zdjęciu wyżej) niektórzy amatorzy - konstruktorzy "otrzymują" moc rzędu 10 kW (!!!) - komentarz zbyteczny.
W mojej ocenie oparłem się na danych technicznych tego typu prądnic wykonywanych profesjonalnie, powiedzmy sobie też szczerze: na pewno lekko zawyżonych. Oznacza to, że na początek amatorskie konstrukcje "pralkowców" dostają "fory", ponieważ jest "oczywistą oczywistością", że przerobiony w warunkach amatorskich silnik - jedynie słusznej, bo jeszcze socjalistycznej - "Frani" nie uzyska parametrów prądnicy o porównywalnej wielkości wykonanej profesjonalnie.

Po analizie dostępnych danych dwóch firm produkujących prądnice (nie wymieniam, by nie reklamować) można przyjąć, że prądnica spełniająca kryterium 1kWprzy 300 obr./min ma następujące parametry:
- cena netto - około 3 000 zł ,
- ciężar - około 60 kg.
Trudno znaleźć profesjonalną prądnicę 1kW/300 obr. Są na 1,5 kW ale przy 1500 obrotach i ważą około 20 kg. oraz prądnice 2 kW przy około 400 obrotach, ale te ważą już około 60 kg.Dla porównania można by przyjąć powyższą prądnicę 2 kW i "zejść na niej z obrotami" na 300 obr./min, co da moc około 1 kW.

Wniosek - prądnice typu "pralkowiec" (ale w profesjonalnym wykonaniu!) osiągają 1kW przy 300 obr./min. z 60 kg wagi.

Przekładając powyższe dane na konstrukcje amatorskich "pralkowców" można śmiało założyć, że uzyskanie powyższych osiągnięć na kilku - kilkunastokilogramowym silniku pralki jest nie możliwe.
Nie do pominięcia są też względy wytrzymałościowo - konstrukcyjne, gdzie miniaturowe łożyska i oś rotora "pralkowca" zdecydowanie nie dorównują wytrzymałością samochodowej piaście stosowanej w "amerykance".
W tym miejscu chciałbym zwrócić uwagę: jeżeli robimy elektrownię wiatrową (podobnie jak inne konstrukcje), róbmy to porządnie, nawet z przesadną troską o niezawodność i wytrzymałość. Konieczność częstych remontów (np. wymiany łożysk w "pralkowcu") skutecznie ostudzi nasz zapał do tego typu konstrukcji. Podchodząc poważnie do zamiaru "poważnego" wykorzystania "pralkowca" nie obędzie się bez konieczności wymiany osi wirnika, łożysk i, co za tym idzie, pokryw prądnicy na znacznie większe - wytrzymalsze. Alternatywą jest zastosowanie przekładni, ale to już inna, i niekoniecznie korzystna, bajka. Moc "pralkowca" można zwiększyć składając stojan z kilku silników - wiąże się to jednak z koniecznością wykonania nowego rotora.
Za "pralkowcem" przemawiają walory estetyczne, stosunkowo niskie koszty wykonania (z kupowaniem jest inaczej!) i dostępność materiału (starych silników).

Ad. "amerykanka" -

Z mojego doświadczenia, a także z doświadczeń prezentowanych na stronach amerykańskich - "amerykanki" są tam szczególnie preferowane w amatorskich rozwiązaniach - wynika, że parametr 1kW przy 300 obr./min. można "wycisnąć" z prądnicy o około 300 - 350 mm tarczach (moja tego typu "amerykanka waży około 20 kg, całość obracająca się na maszcie około 35 kg).

Kolejna zaleta, to praktyczna niezniszczalność wynikająca z wytrzymałości samochodowej piasty. Element który może ulec zniszczeniu, to - w warunkach nieodpowiedniego zabezpieczenia na huraganowe wypadki - stator, po prostu może się spalić. Warunki chłodzenia uzwojeń "amerykanki" są b. trudne, żywica działa jak izolator cieplny i do tego jest mało wytrzymała na temperatury powyżej 80 - 100 stopni C - tu należy b. uważać!
Co szczególnie przekonuje mnie do "amerykanki", to brak tzw. zaskoków wynikający z braku ferromagnetycznego stojana - pozwala to na rozruch przy najmniejszym podmuchu wiatru.

Wniosek - prądnice typu "amerykanka" (w amatorskim wykonaniu!) osiągają 1kW przy 300 - 400 obr./min. z około 20 kg wagi.

Reasumując:

Trochę zaskakujące kryterium porównawcze kW/kg, ale wydaje się, że istotne, realne i wiele mówiące. Pytanie: dlaczego firmy profesjonalne nie stawiają na konstrukcje typu "amerykanka"? Po pierwsze - firmy nie produkują prądnic o tak niskich mocach dla tak niskich obrotów (około 1 KW/300 obr./min.), natomiast "amerykanka" o mocy około 10 kW musiałaby mieć rozmiar tarcz (przypuszczam) 1 m lub więcej.
Po drugie - co również z powyższego wynika, że w miarę wzrostu oczekiwanej mocy szala racjonalności przesuwa się w stronę prądnic klasycznych.

Na poziomie, o którym mówimy (kilkaset Watt przy 150 - 300 obr./min. i wiatrakach o średnicy 1 - 3 m) racjonalnym wyjściem jest -wg. mnie- AMERYKANKA.

W wypadku konieczności uzyskania mocy rzędu kilku - kilkanastu kW "poszedłbym" w prądnicę klasyczną (oczywiście nie na bazie silnika z pralki!).

Z powyższych rozważań nasuwa się następujący pogląd na temat

JAKA PRĄDNICA DO JAKIEGO WIATRAKA

1. Moc do 1 - 1,5 kW - śmigło do 4 m - prądnica "amerykanka" (ewentualnie przerobiony silnik z pralki).

2. Moc 1,5 do 5-7 kW - śmigło do 10 m - wolnoobrotowa prądnica klasyczna (ewentualnie przerobiony silnik elektryczny podobnej - 1,5 - 7 kW - mocy).

3. Moc powyżej 5-7 kW - śmigło powyżej 10 m - prądnica klasyczna, dużej mocy z
przekładnią.

"WOLNOOBROTOWOŚĆ"

2009-01-14T18:32:00.005+01:00

Inaczej: "wolno-szybkobieżność" - ilość obrotów w jednostce czasu (przyjmujemy: liczba obrotów / minutę) dla osiągnięcia oczekiwanej mocy prądnicy to parametr niezwykle istotny z punktu widzenia konstruktora prądnicy do wiatraka.

WARUNEK I

Przyjmując (zupełnie umownie!), że dla osiągnięcia 1 Wata mocy należy przemieszczać magnes nad nasza przykładową cewką z szybkością 50 cm/ sek. wyobraźmy sobie (obliczmy) dwa warianty wprawiania tego magnesu w ruch:

1. Magnes na kole o obwodzie 50 cm (r = 7,96 cm) - przy jednym obrocie na 1 sekundę urządzenie spełnia nasze założenia.

2. Magnes na kole o obwodzie 500 cm (r = 79,6 cm) - założoną moc osiągniemy przy 1 obrocie na 10 sek.

Która z powyższych "prądnic" jest bardziej wolnoobrotowa? - nie ulega wątpliwości.

Wniosek : im większa średnica, tym prądnica jest bardziej "wolnoobrotowa".

WARUNEK II:

Sięgając naszego powyższego przykładu możemy do urządzenia z wariantu 1 dodać jeszcze jeden zespół magnes - cewka na tej samej tarczy o obwodzie 50 cm. Otrzymamy zatem dla jednego obrotu na sekundę 2 Waty!!! Aby otrzymać oczekiwany 1 Wat na prądnicy o podwójnej liczbie cewek i magnesów możemy "zejść" z obrotami o połowę - do 1 obrót na 2 sekundy.

Wniosek: "wolnoobrotowość" uzyskujemy również drogą zwiększania w prądnicy ilości zespołów cewka - magnes.

Cztery uwagi:

1. Nie istnieje prądnica bezwzględnie "wolnoobrotowa" - jest to pojęcie mające sens wyłącznie dla ściśle określonych warunków i wymagań. Ponieważ: prądnica z powyższego wariantu 1 będzie prądnicą wolnoobrotową dla kogoś kto oczekuje z niej 1 Wat, natomiast będzie szybkoobrotową dla kogoś kto oczekuje od niej np. 30 W (musi obracać się 30x szybciej!

2. Nic za darmo! Zupełnie niezależnie od "szybko-wolnobieżności" prądnicy, dla uzyskania 1 W na wyjściu prądnicy należy podać moc 1 W na jej wał (zakładając 100% sprawność).

3. W kwestii "wolno-szybkobieżności" prądnicy bierzemy pod uwagę obroty dostarczane prądnicy (w naszym przypadku) z wiatraka - 100 - 300 - 400 obr./min. Gdybyśmy konstruowali prądnicę do silnika spalinowego "celowalibyśmy" w obroty rzędu 2000 - 3000/min.

4. Przekładnia sposobem na "wolnobieżność" wiatraka? W przypadku wiatraka do 3 - 4 m średnicy i oczekiwanej mocy 1 - 1,5 kW - stosowanie przekładni jest pozbawione sensu. "Wolnobieżność" "amerykanki" załatwia sprawę! Zamiast stosować przekładnię (utrata mocy, awaryjność) można podwoić liczbę magnesów i cewek, co wydatnie zwiększy "wolnoobrotowość.
Przy większych elektrowniach, a zwłaszcza przy wiatrakach wielopłatowych, ze względu na dużo niższe obroty śmigła, stosowanie prądnic klasycznych, dość szybkoobrotowych z przekładnią jest najczęściej wyjściem optymalnym.

Widok prądnicy na maszcie z mechanizmem odchylnym

2009-01-12T22:00:00.001+01:00

"Amerykanka" na tarczach o średnicy 300 mm. 9 cewek po 145 zw. 1mm. DNE. 24 magnesy N38 - 45/15. Piasta przedniego koła samochodu "Polonez".

Uwaga:
nie kombinujmy z żadnymi efektownymi obudowami dla prądnicy, bo:
- "amerykanka" musi mieć maksymalne warunki chłodzenia,
- żadne zjawiska atmosferyczne nie są w stanie zaszkodzić naszej solidnej, zakonserwowanej konstrukcji.

Względy estetyczne przemawiają za kołpakiem na przód śmigła - może to jeszcze dorobię.

Cewki i magnesy

2009-01-11T14:12:00.044+01:00

Cewki - najistotniejsza - obok magnesów - część decydującą o osiągach naszej prądnicy.

Na początek kilka uwag praktycznych:

1. Grubość drutu będzie decydowała o natężeniu prądu uzyskiwanego z prądnicy. Ze względu na nie najlepsze warunki chłodzenia w "amerykance" prąd nie powinien przekraczać 3,5 - 4A ( max. 5 - 7A) na mm kw. drutu. Na te 7 A (być może krótkotrwale na 10 A) można sobie pozwolić biorąc pod uwagę chwilowe porywy wiatru.

2. Ilość zwojów będzie decydowała o napięciu uzyskiwanym z prądnicy. Dla dalszych obliczeń (w odniesieniu do "amerykanek" można przyjąć (bardzo szacunkowo, bo zależy to oczywiście od obrotów i siły pola magnetycznego), że 1V uzyskujemy z 10 - 15 zwojów dla średnio występujących na wiatraku obrotów, tzn. dla - odpowiednio - 300 - 200 obr./min.

3. Zasadnicze kryterium wyboru "grubość drutu-ilość zwojów", to przeznaczenie prądnicy, tzn. oczekiwane napięcie i prąd. Do zasilania odbiorników typu grzałka 230V "idziemy" w drut cieńszy (0,5 - 1 mm), do ładowania akumulatorów 12 V - w grubszy - 1,6 - 2,5 mm.
W naszych wstępnych kalkulacjach warto uwzględnić odległość wiatraka od odbiornika: duża odległość - wyższe napięcie = mniejsze straty!

4. Wniosek z 1, 2 i 3 : wychodząc z podstawowego prawa Ohma P(W) = U (V) x i (A) możemy wstępnie obliczyć potencjalną dopuszczalną moc prądnicy. Podam przykład na bazie własnych doświadczeń z budowy 300 mm "amerykanki":
- drut - 1 mm DNE, tzn. 0,785 mm kw. (w podwójnej izolacji),
- ilość zwojów - 145.

Przyjmijmy: 1V z 10 zwojów otrzymujemy 145/10 = 14,5 V z jednej cewki. Trzy szeregowo połączone cewki w jednej fazie dają w sumie - dla 4 A - 43,5 V x 4 A = 174W na jedną fazę i dla 10A - 43,5 V x 10 A = 435W na jedną fazę. Czyli z prądnicy o parametrach cewek jak powyższe możemy "wyciągnąć", bez większego ryzyka spalenia, od około 300 - 500 W przy pracy ciągłej, do ponad 1 kW "w porywach" z całej trójfazowej prądnicy.

5. Kształt cewek - przyjmujemy zasadę: jak najwięcej drutu w wycinku pierścienia na obwodzie tarczy, o szerokości magnesu + dwie grubości uzwojenia (tak, żeby magnes omiatał tylko boki - "nogi" cewki) i podzielonego przez liczbę cewek. I druga zasada: jak najwięcej drutu powinno być rozłożone wzdłuż promienia tarczy, co zapewni w miarę prostopadłe działanie linii sił pola magnetycznego na przewodnik, tym samym największą sprawność. Jak duży jest wpływ powyższej zasady - trudno powiedzieć. Z praktyki wynika, że nie wielki: wykonałem dwie "amerykanki" o średnicy 115 mm. W jednej były cewki dokładnie okrągłe, w drugiej "V" i większej różnicy w sprawności nie zauważyłem.
Grubość cewki - musimy wybierać między optymalnym wykorzystaniem pola magnetycznego (im cieńsza tym lepiej), ilością drutu (w grubszej mieści się więcej) i wytrzymałością mechaniczną całego statora. W praktyce przyjmuje się grubość cewki (grubość statora = grubość cewki + 1 -2 mm) równą grubości 1 do 2 magnesów. Np, przy magnesach o grubości 10 mm grubość statora może wynosić 12 - 20 mm.

Ile cewek, a ile magnesów?

Zakładamy, że nasza prądnica będzie trójfazowa. Z różnych względów jest to rozwiązanie najkorzystniejsze.

Ogólnie:
- więcej cewek "na fazę" większe napięcie i - tym samym - prądnica jest bardziej "wolnobieżna",
- stosunek ilości cewek do magnesów = 3 do 4. Np. 9 cewek - 12 magnesów na jednej tarczy.

Najczęściej spotykanym rozwiązaniem - w "amerykankach" o średnicy do 300 - 350 mm - jest 9 cewek na 12 magnesów. Przy większych tarczach stosujemy np. 18 cewek i 24 magnesy.
O wyborze wariantu decyduje oczekiwana "wolnobieżność" i - niestety - koszty. Stosując na tarczy 500 mm wariant 9/12, magnesy musiałyby mieć rozmiar około 100 mm, a cena pojedynczych magnesów tej wielkości sięga już setek zł! Wyjściem jest zatem wariant 18/24 - też koszty wzrosną, ale mimo wszystko rozwiązanie to jest tańsze.

Nawijanie cewek.

Zgodnie z zasadami dotyczącymi kształtu i wielkości cewek przygotowujemy przyrząd, który ułatwi ich nawinięcie.

Kilka uwag na początku:
1. Należy zadbać o w miarę dokładną powtarzalność kształtu i wielkości oraz (dokładną)
powtarzalność liczby zwojów we wszystkich cewkach.
2. Przyrząd powinien zapewniać łatwe zdjęcie nawiniętej cewki (bez rozsypywania się), co ułatwi
specjalny (lekko stożkowy) kształt rdzenia, na którym cewka jest nawijana.

3. Dla ułatwienia zdejmowania z zachowaniem kształtu układamy (patrz; szkic)
izolowane odcinki drutu i skręcamy je przed wyjęciem cewki lub kleimy cewkę żywicą przed
wyjęciem z przyrządu uprzednio wysmarowanego jakimś tłuszczem.

Polecam jednak sposób pierwszy - ten z żywicą jest dobry dla wyjątkowo wytrwałych, poza tym - brudzi, trudniejsze zdejmowanie cewek, no i pochłania duże czasu.

4. W czasie nawijania zwracamy szczególną uwagę na równomierny naciąg drutu na całym
obwodzie cewki. Najlepszym wyjściem byłoby "kręcenie" silnikiem poprzez dużą przekładnię (20 - 30 obr/min.
5. Dbajmy o to, by końcówki cewki wychodziły dokładnie w tych samych miejscach każdej cewki.

na zdjęciach poniżej -wersja do prądnicy o średnicy 300 mm

Prosty odcinek śruby skręcającej karkas wynika z tego, że do nawijania wykorzystuję małą tokarkę napędzaną osobnym silniczkiem poprzez b. dużą przekładnię.
Brak tokarki, to tez nie problem ponieważ do karkasu można stosunkowo łatwo dołączyć korbę i obracać ręcznie.

Wersja do "mikroamerykanki"

Wersja do "amerykanki rowerowej"

Ta wersja jest przewidziana do zabezpieczania zwojów przed rozsypaniem poprzez klejenie ich żywicą poliestrową ("kropelką" nie polecam - przykleja się do karkasu nawet posmarowanego olejem) jeszcze przed zdjęciem z karkasu:
- tarcze z laminatu nie pozwalają na przyklejenie się cewek do karkasu,
- przed nawijaniem lekko smarujemy karkas wewnątrz tłuszczem (olejem),
- drewniany rdzeń karkasu ma kształt minimalnie stożkowy, co ułatwia zdejmowanie gotowej cewki.

Można tak:
1. Smarujemy śmiało cały karkas oliwą (ja użyłem oleju Mobil od samochodu), lekko przecieramy żeby nie kapało.
2. Nawijamy pierwszą warstwę drutu.
3. Na tę warstwę i na brzegi karkasu nakładamy klej (uprzednio rozrobiony naparstek żywicy) - ile się da.
4. Nawijamy kolejne warstwy - klej jest systematycznie wyciskany przez zwoje w górę do następnych warstw - operację powtórnego nałożenia kleju możemy powtórzyć w około połowie cewki.
5. Nawijamy do końca i - tu potrzeba cierpliwości, bo chciałoby się jak najszybciej zobaczyć rezultat - czekamy, aż klej zwiąże ( nie na tyle by stwardniał na kamień, ale by utrzymał zwoje).
6. Rozbieramy karkas i delikatnie ściągamy cewkę.

Magnesy

Bierzemy pod uwagę wyłącznie tzw. neodymy.
Dobierając magnesy do naszej prądnicy jesteśmy zdeterminowani wyborem jednego z oferowanych w handlu wymiarów, ale nie ma to większego znaczenia ponieważ od wyliczeń prezentowanych poniżej możemy odstąpić na 20 - 30 % bez zasadniczego wpływu na sprawność.
Siła magnesu - oferowane są magnesy o N od 35 do 50. Oczywiście im silniejsze tym lepsze, jednak w większości zastosowań amatorskich przyjmuje się N38 - N40. Ważna sprawa (niestety) to cena, która rośnie nieomal lawinowo w miarę wzrostu objętości magnesu. Do "amerykanki" o średnicy 300 mm musimy liczyć się z wydatkiem na same magnesy od 600 - 1000 zł.

Okrągłe czy prostokątne?
W praktyce różnica jest prawie niedostrzegalna. Jednak dla uzmysłowienia sobie tej różnicy należy wyobrazić sobie prostopadły ruch magnesu w stosunku do przewodnika: w przypadku magnesu okrągłego pole działające na przewodnik narasta stopniowo w miarę nasuwania się coraz większej części magnesu nad przewodnik, w przypadku magnesu prostokątnego narastanie to jest natychmiastowe. Ma to prawdopodobnie wpływ na kształt generowanego prądu - bardziej sinusoidalne w pierwszym przypadku i bardziej "szpilkowe" w przypadku drugim. Przy okazji rodzi się dość ciekawy problem: ponieważ prąd generowany jest wyłącznie podczas wzajemnego przemieszczania się magnesu i przewodnika (oddziaływania zmiennego pola na przewodnik) intuicja podpowiada, że magnes okrągły wymusza ciągłą zmianę wartości pola na przewodnik, natomiast magnes prostokątny powoduje dwie zmiany skokowo: w czasie "najścia" pola na przewodnik i w momencie "schodzenia" pola z przewodnika. Czy świadczy to na korzyść zastosowania magnesów okrągłych? Czy "gwałtowność" zmiany pola magnesu prostokątnego generuje wyższe napięcie, co przemawiałby za magnesem prostokątnym?
Zanim poznamy autorytatywne odpowiedzi na powyższe pytania możemy bez większej rozterki zastosować magnes dowolny. Z punktu widzenia "konstrukcyjnej wygody" stosowałem magnesy okrągłe: na 2 - 3 mm sklejce o średnicy tarczy magnesowej, wycinam wiertłem (w małych "amerykankach") lub tzw. otwornicą w większych, 12 otworów o średnicy magnesów. Wstawiam magnesy na 'kropelkę" i - bez obawy o jakiekolwiek przemieszczenie się - wyjmuję sklejkę (do następnej tarczy) po czym zalewam magnesy od 1/2 do 3/4 ich wysokości żywicą (wystające magnesy tworzą 'wirnik" odśrodkowej dmuchawy, co sprzyja chłodzeniu statora).

Kalkulacja wymiarów
- tarczy,
- magnesów,
- cewek.

BARDZO NAMAWIAM do wykonania szkicu projektowanej konstrukcji na papierze w skali 1:1 - wszystko "wychodzi jak na dłoni"!!!

O czegoś musimy zacząć:
- mamy tarczę - jakie magnesy i jakie cewki?
- mamy magnesy - jaka tacza i jakie cewki,
- zaczynamy od zera - jaki wiatrak, o jakiej mocy ? Ale o tym w innych postach.

1. Magnesów 9, ale jakich? Trzymając się przykładu zamieszczonego na szkicu:
punkt wyjścia - r tarczy - 90 mm.

1/12 obwodu (2x3,14xr) = 47 mm.
Czyli, na obwodzie tarczy r 90 mm zmieści się 9 magnesów o średnicy 47 mm. ALE!!! zmieszczą się średnicami, a przecież nie o to chodzi, by połowa magnesu wystawała poza tarczę! W związku z powyższym od r tarczy odejmujemy r wyżej wyliczonego magnesu i powtarzamy przeliczenia dla r=66 mm.
Otrzymujemy średnice magnesów około 34 mm - tzn. 9 magnesów o średnicy 34 mm zmieści się na brzegu tarczy o promieniu 90 mm. stosunkowo łatwo przechodzimy na magnesy prostokątne - tak jak na szkicu.

Podobnie (na odwrót) postępujemy mając magnesy i chcąc dostosować do nich wymiar tarczy.
Wymiar i kształt cewki "łapiemy" - kierując się zasadami, o których w poście "cewki" - posługując się wyliczonymi (narysowanymi) wymiarami tarczy, a następnie do tych wymiarów określamy wielkość konstrukcji przyrządu do nawijania cewek, o którym wyżej.

UWAGA (praktyczna) !!!

Do składania "amerykanki", a zwłaszcza do zalewania żywicą cewek i magnesów, przystępujemy mając wszystkie części prądnicy: sprawdzajmy czy np. rozłożenie cewek i magnesów zapewni ich właściwą pracę (przechodzenie magnesów przez środek cewek), sprawdzamy czy śruby mocujące tarczę mieszczą się (będą się obracały swobodnie) w środkowym kole statora, sprawdzamy połączenie i biegunowość cewek, sprawdzamy czy magnesy "spotkają się" na tarczy ( leżące na przeciw siebie) przeciwstawnymi biegunami - czy się będą przeciągały.

prądnica "ZOHEN"

2009-01-10T21:56:00.005+01:00

Szkic koncepcyjno - ideowy:
prądnica "amerykana" napędzana dwoma przeciwbieżnymi śmigłami.

Należy oczekiwać blisko dwukrotnego zwiększenia mocy w stosunku do prądnicy "pojedynczo - obrotowej".

W tej chwili "na warsztacie", rezultaty będą tu publikowane.

silnik parowy - podwójny

2009-01-10T21:50:00.000+01:00

maszynki parowe steam engine

2009-01-06T21:04:00.009+01:00

Bardzo prosty zawór bezpieczeństwa

Wodowskaz - rurka szklana po olejku do ciast. Obcięcie i zeszlifowanie końców wymaga cierpliwości. Uszczelnienie - uszczelniaczem do silników samochodowych (podobne do silikonu, odporne na temperaturę, czerwone).

Zawór bezpieczeństwa

Rozrząd

Kranik

Tarcze i piasta

2009-01-06T14:44:00.006+01:00

PIASTA I TARCZE - wszystko ze złomu - za grosze.

Tarcze:
albo z Poloneza, albo - o większej średnicy - wycięta palnikiem i wytoczona z kawałka blachy znalezionej na złomie. Trochę za gruba i ciężka 13 mm (!!!) mogłaby być grubość około 8 mm.

Jeżeli ktoś ma gdzieś w swoich rupieciach stary pociąg pancerny lub czołg T-34 - to też nie polecam, bo blacha może być za gruba.

Polonez jest tu tylko przykładem (dobre bo polskie oraz łatwo dostępne). Ale na podobnej zasadzie można wykorzystać każdą inną markę samochodu - zwłaszcza samochodów większych, które mają tarcze o większej średnicy. Np. w "mietku" SLK (nie dawno wymieniałem) są tarcze o średnicy 290 mm.

Te przesadzone 13 mm grubości tarcz ma - w moim przypadku - zaletę, ponieważ przy średnicy śmigieł ponad 3m brzeg tarczy stanowi solidną podporę i płaszczyznę regulacyjną dla śmigieł.

Ogólna uwaga dotycząca grubości tarcz: nie powinny (teoretycznie) być cieńsze od grubości magnesów. Fragment tarczy stanowi magnetowód dla dwóch sąsiednich magnesów. W praktyce można jednak grubość zmniejszyć do około 1/2 grubości magnesów bez większego ryzyka utraty sprawności.

Dla mikroamerykanek, np. na bazie rowerowej piasty, dobrym rozwiązaniem jest tarcza diamentowa do cięcia glazury, lub tarcza o podobnej średnicy do cięcia drewna. Z tarcza diamentową jest mały kłopot, a wynika on z tego, że na jej obwodzie znajduje się pierścień materiału tnącego, co uniemożliwia dokładne przyleganie magnesu do płaszczyzny tarczy (będzie on pod minimalnym skosem). Można magnesy cofnąć w stronę środka tarczy, ale tracimy w tym przypadku na średnicy. W sumie - chyba lepszym rozwiązaniem jest tarcza do cięcia drewna ze spiłowanymi (jak nam się chce) zębami. Jedyna wada ww. tarcz: są za cienkie. Patrz: uwaga niżej.

Oczywiście możliwe są inne rozwiązania, w tym najprostsze i chyba najbardziej dostępne - wycięcie nożycami z 1mm blachy i sklejenie jej ze sklejką, w której otworach zamocowane są magnesy. Ten sposób zbudowałem mikroamerykankę prezentowaną na zdjęciu na stronie "agregat prądotwórczy" w zespole z parowym silniczkiem.
Zupełnie "zabawowym" rozwiązaniem może być wykorzystanie jako tarczy pokrywki od pasty do butów - też wzmocnionej krążkiem ze sklejki.

Uwaga na grubość tarcz:

Tarcze o grubości mniejszej niż połowa wysokości magnesu:

Nie zamykają pola magnetycznego między magnesami, co powoduje obniżenie sprawności prądnicy.
Pole magnetyczne "wymykające się" przez zbyt cienką tarczę działa na elementy konstrukcji (np. śruby mocujące stator) i powoduje wyczuwalne "zaskoki" - także strata mocy.

Kierując się ambicjami osiągnięcia maksymalnej sprawności amerykanki tarcze wykonujemy z blachy o grubości co najmniej połowy wysokości magnesu!

Piasta od przedniego koła samochodu Polonez. Jej przygotowanie polega na obcięciu ramion mocujacych piastę do zwrotnicy. Można to pominąć, ale "klarowność" konstrukcji, a zwłaszcza potrzeba minimalizacji ciężaru całości wymaga odcięcia. Łożyska - z zasady - nie wymagają wymiany, również smar najczęściej można pozostawić stary.

Mocowanie prądnicy na maszcie

2009-01-05T21:06:00.004+01:00

Mocowanie prądnicy na maszcie zapewnia:

- swobodny obrót wokół osi masztu "za wiatrem",
- odchylenie płaszczyzny obrotu śmigła na bezpieczną odległość od masztu,
- odchylenie śmigła od kierunku wiatru w warunkach powyżej 15 - 20 m/s,
- wyprowadzenie kabla.

Dość istotną kwestią jest przemyślenie sposobu zapewniającego w miarę niekłopotliwy dostęp do prądnicy w razie konieczności naprawy.

1. Prądnica przymocowana jest do około 40 cm odcinka rury - takiej samej jak rura masztu (średnica - w moim przypadku - 70 mm).
2. Wewnątrz masztu znajduje się rura (długość około 1,5 m, średnica = średnicy wewnętrznej rury masztu) z przyspawanym pierścieniem oporowym, który pracuje jako łożysko oporowe dla rury z przymocowaną prądnicą. Położenie pierścienia dobieramy w ten sposób, aby rura z zamocowaną prądnicą była o około 5 cm krótsza od rury, na której się ona obraca (ważne z punktu widzenia głowicy wyprowadzającej kabel i zapewniającej smarowanie całości).

3. Oś śmigła przesunięta jest względem osi masztu o około 14 - 15 cm (zapewnia odchylenie głowicy od kierunku wiatru przy około 15 - 20 m/s) i pochylona jest o kilka stopni, co zapewnia bezpieczną odległość śmigła mijającego maszt (odciągi, podpory).

ogólnie o kolektorach słonecznych solar collector

2009-01-05T19:00:00.007+01:00

Kolektory słoneczne, to - w warunkach amatorskich - chyba najefektywniejszy sposób na wykorzystanie energii słonecznej.

Z całym szacunkiem do wiatraka, w którym jestem zakochany: solar jest dużo efektywniejszy (w rocznym rozrachunku) niż wiatrak!

Instalacja fabryczna, dostosowana do zasilania w ciepłą wodę 3. osobowej rodziny to koszt około 10 000 zł - dużo ! - zwraca się dopiero po kilku latach. Koszt instalacji wykonanej sposobem "gospodarczym" (bez kotła), to kilkaset zł, a efektywność porównywalna (prawie) z instalacją fabryczną.

Do rzeczy:
- Kolektory: 2 panele płaskie c.o. o wymiarach około 70 x 130 cm połączone szeregowo (ze złomu, za 20 zł). Panele wyczyściłem do "żywego" przy pomocy substancji rozmiękczającej starą farbę i pomalowałem (trysnąłem) czarnym żaroodpornym matem stosowanym do malowania kominków (WAŻNE - warstwa farby możliwie cienka!). Otwory wejściowy i wyjściowy są po przekątnej, co zmusiło mnie do zalutowania jednego starego otworu i wykonania nowego. Końcówkę, do której przykręcam rurę Alu-pex 20, przylutowałem lutem twardym przy pomocy palnika gazowego. Całość - oczywiście dokładnie izolowana styropianem w skrzyni drewnianej i przykryta zwykłą 4 mm szybą tzw. okienną - stoi na stelażu, na mało używanym tarasie i skierowana jest dokładnie na południe pod kątem około 45 stopni.

- Rury łączące: Alu - pex 20 - łatwe w montażu i praktycznie - przy tych temperaturach, które występują w instalacji (do 70 - 80 stopni C) niezawodne (przez 2 lata eksploatacji żadnych problemów). Koszt w stosunku do instalacji miedzianej - 5 - 7 x niższy! Szczególną uwagę należy zwrócić na izolacje termiczną rur łączących - ze względu na dużą odległość kolektor - zbiornik (20 m) zastosowałem izolację podwójną.
- Kocioł: 300 l, dwie wężownice (dolna podłączona do kolektora, górna do c.o.), grzałka 3x 6kW do wiatraka.

- "Stacja" sterująca: pompa elektryczna, zawór bezpieczeństwa, zawór zwrotny, licznik przepływu wody, ciśnieniowy zbiornik wyrównawczy, manometr 6 bar, zawory ręczne. Część elektryczna, to czujniki temperatury w kotle oraz przy kolektorze, oraz urządzenie załączające pompę w chwili, gdy temperatura w kolektorze przewyższy temperaturę w kotle.

- Uwagi eksploatacyjne: całość napełniona wodą pod ciśnieniem około 3 bar. Instalacja pracuje bez jakiegokolwiek nadzoru od końca marca do końca października utrzymując w warunkach dobrego nasłonecznienia temperaturę w kotle w granicach 30 - 50 stopni C.

Zamierzam dołączyć do kolekcji dwóch paneli - panel trzeci. Spodziewam się, że na trzech panelach osiągnę (na oko) takie rezultaty, jak na dwóch fabrycznych, czyli - około 70 stopni C w 300. litrowym kotle. Zobaczymy!

Potencjalny Konstruktorze solarów: jest "oczywistą oczywistością", że staniesz przed problemem:
1. Kupić panele po 1500 zł sztuka - efekt duży, ale kasa duża i w sumie satysfakcja tak sobie.
2. Usiłować zrobić "podróbkę" solarów fabrycznych (miedziana wężownica na miedzianym radiatorze itd, itp) - koszt (pi x oko) 500 - 800 zł, kasa dość duża, a satysfakcja umiarkowana, bo parametrów fabrycznych nie osiągniemy - niedostępna specjalna powłoka i szyba.
3. Wykorzystać panele grzejne - jak opisane wyżej - koszt kilkadziesiąt zł, efekt umiarkowany, satysfakcja wynikająca z przeliczenia "koszt - efekt" chyba największa.

* *
*

Schemat instalacji solarnej

2009-01-04T20:45:00.001+01:00

Uwaga: rysunek zupełnie roboczy (trochę mi wstyd), ale lepsze chyba to, niż nic - oddaje dokładnie to, co jest zainstalowane u mnie - i co najważniejsze - działa!

Uwaga: schemat nie zawiera dwóch elementów zastosowanych u mnie w praktyce:
1. Odpowietrznika - przy wyjściu wody z górnego kolektora (nie problem - odpowietrzyć można luzując połączenie "alu - peksa" z kolektorem).
2. Wskaźnika przepływu wody (też nie problem, bo poza funkcją ciekawostki, czyli tzw. bajeru, żadnej innej roli nie spełnia).

Sterownik pompy solarów

2009-01-04T20:34:00.001+01:00

Proste jak.... , ale trochę komentarza:

Elementy z gwiazdką należy metodą prób (błędów nie koniecznie) dobierać.
Przekaźnik na 6 - 12 V (dobrać - u mnie chodzi na 6 V) przełączające styki o mocy około 100W.
Mikroamperomierz jest b. przydatny podczas ustalania punktu włączania - wyłączania pompy.

MAKE A PUTT PUTT (POP POP) BOAT

2009-01-01T12:34:00.000+01:00

Sposób na smigło

2008-12-31T21:32:00.004+01:00

Z całym szacunkiem do teoretycznych podstaw budowy śmigieł należy jednak stwierdzić, że w wykonaniach amatorskich dominuje praktyka. Co więcej - nawet najpoważniejsze wytwórnie śmigieł do elektrowni o mocy rzędu MW nie polegają wyłącznie na teorii i ostateczne rozwiązania przyjmowane są po serii praktycznych doświadczeń metodą prób i błędów. Każdy, nawet najbardziej naukowo uzasadniony profil, trafia ze swym szczytem sprawności w ściśle określone warunki wiatru i obciążenia, a więc zmienne, których nie sposób ustalić zawczasu. Nie sposób wykonać śmigło o profilu zmieniającym się w miarę zmiany prędkości wiatru, gęstości powietrza i obciążenia! Dlatego też nie przesadzajmy w tym "dzieleniu włosa na czworo" i przyjmując profil ze sprawdzonych praktycznie rozwiązań (np. stąd: http://darmowa-energia.eko.org.pl/pliki/wiatr.html ) na pewno nie popełnimy większego błędu.

Dylematy do rozstrzygnięcia na wstępie:

1. Z jakiego materiału - ponieważ nasza "produkcja" jest najczęściej jednostkowa kombinacje ze śmigłami laminatowymi będą przerostem formy nad treścią, mówiąc wprost: nie opłacalne.
Do zastosowań zabawowo - demonstracyjnych można eksperymentować ze śmigłami wycinanymi z plastykowych rur (dużo odnośnych opisów znajdziemy w internecie), ale do zastosowań praktycznych (mam na myśli uzyskanie realnych rezultatów w produkcji np. prądu) polecam bardzo wdzięczny w obróbce i wbrew pozorom trwały materiał jakim jest DREWNO.
Może to być lita sosnowa belka (dobrze wysuszona - "sezonowana"!) o wymiarach mieszczących w sobie całe śmigło (lub jeden płat), może to być belka powstała w wyniku sklejenia (np. żywicą epoksydową, poliestrową) kilku desek.

2. Obróbka - warto zwrócić uwagę na konieczność w miarę dokładnego odwzorowania założonego profilu i dokładną wymiarową - kątową powtarzalność każdego płata. Bez odpowiedniego oprzyrządowania będzie to raczej nie możliwe. Proponuję (dla śmigieł o średnicy do 4 m) wykonanie przyrządu pozwalającego na szybkie i dokładne wycięcie śmigła. Potrzebne do tego będą:
- masywny stół o długości min. 2m,
- 3 kwadratowe rury stalowe około 60/40 mm, po 2 m każda,
- 2 metrowe pręty gwintowane M 10 - 12,
- odpowiednia ilość nakrętek i podkładek.

Uwaga: materiał wykorzystany na budowę powyższej konstrukcji można w całości (rury, śruby) wykorzystać do budowy konstrukcji nośnej prądnicy.

Wykonanie "skręconej" płaszczyzny przedniej śmigła (do wiatru), przy wyborze profilu płaskiego (nie wklęsłego) jest dziecinnie proste. Więcej trudności sprawia dojście do wypukłego profilu drugiej strony - po prostu należy ( regulując na śrubach odpowiednie ułożenie prowadnic) podchodzić do problemu kilka razy - w praktyce: dwa wystarczy, a reszta - strugiem i szlifierką.

Liniowo zmieniający się kąt zaklinowania nie jest rozwiązaniem optymalnym - jest znacznym uproszczeniem i ma niewielki, ale jednak ujemny wpływ na efektywność śmigła. Zmienny kąt zaklinowania (rosnący w miarę zbliżania się do osi obrotu śmigła) można uzyskać poprzez regulację na śrubach trzymających prowadnicę w miarę zbliżania się narzędzia tnącego do środka śmigła. Wymaga to obliczenia, o ile prowadnicę należy opuścić dla poszczególnych odległości piły od środka śmigła i procedurę tą dokładnie powtarzać dla każdego kolejnego płata.

Przykładowe kąty zaklinowania dla 2. metrowej łopaty:

3. Ilość płatów - wychodzimy z dość prostej zasady:
Więcej płatów - mniejsze obroty, większy moment (stosujemy do odbiorników mocy typu pompa, do prądnic bardzo wolnoobrotowych lub do prądnic z przekładnią).
Mniej płatów - wyższe obroty, mniejszy moment ( stosujemy w elektrowniach wiatrowych przy - z natury rzeczy - prądnicach wymagających dość dużych obrotów).
W mojej elektrowni przyjąłem rozwiązanie trochę pośrednie - 4. płaty ponieważ amerykanka o średnicy 300 mm jest prądnicą w miarę wolnoobrotową (przy 60 obr./min około 15V), a ponadto o takim wyborze zdecydowały względy mechaniczno - konstrukcyjne: tarcze mocowane są za pomocą czterech śrub.

4. Średnica śmigła - działa zasada: większe - wolniejsze, ale nie jest to główne kryterium wyboru. Wielkość śmigła określamy biorąc pod uwagę moc jaką chcemy uzyskać dla określonej prędkości wiatru. Również w tym miejscu można by pokusić się o naukowo uzasadnione wyliczenia, ale dla naszych potrzeb w zupełności wystarczy analiza szeroko publikowanych praktycznych rozwiązań. Sądzę, że jeżeli przyjmiemy:
- dla prędkości wiatru - 10m/sek,
- oczekiwanej mocy na amerykance 300mm - 1 kW,
- średnicę śmigła w granicach 2,5 do 3,5 m
nie rozczarujemy się. Oczywiście, przy różnych prędkościach wiatru otrzymamy moc od pojedynczych W do kilku kilowatów (do dyma - jak mawiają amerykanie zza Bugu)

Ustalając wielkość śmigła w stosunku do prądnicy amerykanki (lub odwrotnie) można przyjąć za zasadę, iż śmigło powinno mieć około 10 - 12. krotnie większą średnicę od średnicy tarcz z magnesami, np.: 3 m śmigło - 300 mm średnica tarcz. Przy takim stosunku można się spodziewać, że już przy wietrze 3m/sek wiatrak rozpocznie realną pracę.

Rama z kwadratowych rur pozwala na ustawienie narzędzia tnącego pod zmiennym kątem - ustalonego za pomocą szablonu z narysowanym profilem.

Można wykonywać dwa płaty z jednego kawałka (dla śmigieł do 2 m średnicy)- dla większych polecam wykonywanie po jednym płacie. Na tym przyrządzie wykonałem np. 4 płaty po 150 cm. Wykonywanie po kolei pojedynczych operacji dla każdego płata pozwala na dokładne powtórzenie wymiarów (kątów).

Prowadnice mocowane są na śrubach regulacyjnych.
Narzędzie tnące: na zdjęciu przerobiona pilarka na prowadnicy z deseczki.

Do większych płatów stosowałem ręczną elektryczną piłę łańcuchową z dorobionymi prowadnicami - praca postępuje błyskawicznie. Do wykończenia wystarcza strug (najlepiej ręczny - elektryczny) i szlifierka oscylacyjna.

Willys

2008-12-31T21:04:00.002+01:00

Silnik 24V, 250W, dwa akumulatory po 12v, 12 Ah, elektroniczny regulator obrotów (prawy pedał), hamulec na tylne koło, bieg wsteczny.

Na zdjęciu obok - ponton na przyczepce i zaraz wyjeżdżamy nad jezioro!!!

Elektryczny motocykl dla 3 - 5 latka

2008-12-31T20:39:00.004+01:00

Osiągi:

- mina Stasia wyjaśnia wszystko!

Motorek i samochodzik Willys zbudowane zostały na bazie części z dwóch wybrakowanych (za grosze) chińskich skuterków elektrycznych.

Amerykanka na tarczach hamulcowych Poloneza

2008-12-31T20:30:00.000+01:00

Moc około 500W na czterołopatowym śmigle 220 cm.

agregat prądotwórczy

2008-12-31T20:25:00.001+01:00

Agregat z dwucylindrowym silniczkiem parowym. Moc wystarcza do "napędzania" latarkowej żaróweczki.

ELEKTROWNIA BALKONOWA

2008-12-31T20:18:00.008+01:00

Nie każdy ma do dyspozycji odkryte w promieniu kilku kilometrów pole, na którym można postawić kilkukilowatową elektrownię wiatrową.

Część z nas ma do dyspozycji balkon w wielopiętrowym "mrówkowcu".

Chciałbym "miastowych" przekonać, że to też są niezłe warunki do eksperymentowania, a nawet osiągania wymiernych prądowych korzyści. Blok mieszkalny - o czym mało się mówi - ma swoje "dodatnie plusy": między blokami tworzą się tzw. przeciągi, które często powodują wiatr urywający głowę w sytuacji, gdy "normalnego" wiatru nie ma!
I to można i należy wykorzystać.

Elektrownia - nazwijmy ją: balkonowa - oparta jest na "mikroamerykance" o mocy 1 - 10 W(średnica tarcz około 8 cm). Może to być też bardziej ambitna "amerykanka" na rowerowej piaście. Przy "rowerówce", to już jest kilkanaście watów i można się pokusić o ładowanie niewielkiego akumulatora samochodowego.
W "balkonowych" warunkach sprawdza się podstawowa zaleta "amerykanek" - start przy minimalnym podmuchu i brak tzw. zaskoków - nie do osiągnięcia w dynamach rowerowych, alternatorach itp. "pralkowcach".

Przebadałem jej możliwości w warunkach kuchennego stołu:
1. Przy 100 - 150 obr/min - 12V - bez obciążenia.
2. "Spokojne" kręcenie palcami - bardzo jasne świecenie samochodowej 12V "żarówki" LED.
3. Kondensator 3 - 10 tys. mikrofaradów (równolegle do LED) powoduje świecenie ciągłe - wystarczy raz po raz pokręcić prądnicą.
4. Opór kręcenia na LED jest prawie nie zauważalny - wystarczy oddech teściowej!

W związku z powyższym wydaje się, że można eksperymentować z szybkimi, dwupłatowymi śmigłami o średnicy w granicach 30 - 70 cm lub z Savoniusem.

Podłączenie w zestawie 12V akumulatorka daje w rezultacie "wieczne" oświetlenie do praktycznego wykorzystania!!!

Mikroamerykanka - wyniki pomiarów parametrów w dziale "POMIARY-BADANIA-WYNIKI"

Wersja na rowerowej piaście

2008-12-31T19:49:00.002+01:00

Średnica tarcz 115 mm (tarcza diamentowa do cięcia glazury). Moc około 10 W przy dwupłatowym śmigle o średnicy 120 cm.

Uwaga ogólna:

Kierując się doborem wielkości śmigła do prądnicy amerykanki (lub odwrotnie) można przyjąć za zasadę, iż śmigło powinno mieć 10 - 12.krotnie większą średnicę od średnicy tarcz z magnesami, np.: 3 m śmigło - 300 mm średnica tarcz.

Układ połączeń w systemie 1 kW - do grzania wody

2008-12-31T10:04:00.003+01:00

Układ połączeń grzałek - najprostszy z możliwych.

Przekaźnik - przełączając grzałki z "trójkąta"w "gwiazdę" - umożliwia zmianę obciążenia prądnicy w miarę narastania obrotów. W moim przypadku jest to przekaźnik 24V. Opornikiem R4 (drutowy, około 1 k) ustawione jest przełączanie przy około 30V (około 100 - 120 obr./min.)

- R1 - około 0,5 m drutu żelaznego 2mm zwiniętego w sprężynę (druciany wieszak do ubrań, około 3/4 jego całkowitej długości, zwinięty w spiralę),
- R2, R3 - oporniki pozwalające na wyskalowanie wskaźników (przy wskaźnikach 100 mikroamper oporniki regulowane 10 k),

- C1, C2, C3 - po kilkaset mikrofaradów.

Uwaga: przy wskaźnikach zamiast mostków prostowniczych zastosowałem pojedyncze diody germanowe (czułe na mikroprądy).

Pamiętajmy, że przeliczając wskazania przyrządów na moc (Waty) wynik dotyczy mocy uzyskiwanej na jednej fazie! Realna moc kierowana do kotła z wodą jest 3 razy większa.

Grzałka 3x 6 kW w kotle.
Z lewej - kable do czujników temperatury: jeden w połowie kotła (do solarów), drugi na dole.

Informacja dla inspektora BHP: osłona zdjęta tylko na czas wykonywania fotografii!

Końcówka 35. metrowego kabla od wiatraka w piwnicy. Jedna żyła wolna - zastanawiam się jak ją wykorzystać.

Chyba wiem - na tarczy prądnicy malutki neodym, kontaktron, a na moim "stanowisku dowodzenia" licznik rowerowy z funkcją pomiaru obrotów.

Informacja dla inspektora BHP - jak wyżej.

Tak też można

2008-12-30T23:03:00.002+01:00

Sposób na (w miarę) bezpośrednią przemianę energii wiatru na ciepło - od razu studzę zapał: mimo, że - jak wykazuje doświadczenie - układ osiąga wysoką sprawność, to schody zaczynają się w instalacji wodnej, zwłaszcza w izolacji termicznej i mechanice połączenia z obracającym się wiatrakiem.
W praktycznym rozwiązaniu tarcza na rysunku (z miedzianymi pierścieniami) zastąpiona była jednolitą tarczą z blachy miedzianej - chyba lepsze rozwiązanie. Opór w czasie obracania rośnie potężnie i silnie nagrzewa miedzianą, obracającą się tarczę - całe ciepło nie idzie w gwizdek tylko w wodę.

Rozwiązaniem byłoby sprowadzenie mocy wałem w maszcie (kratownicy) na dół - odpada łącze obrotowe i dużo izolowanej termicznie rury. Podejście wody zimnej na środku, na przeciw łożyska - generator działa jednocześnie jak pompa odśrodkowa.

Może jednak warto pokombinować w tym kierunku?

Jak dobrać grzałkę do wiatraka?

2008-12-30T15:25:00.000+01:00

Po zbudowaniu elektrowni wiatrowej z zamiarem dogrzewania wody użytkowej stajemy przed dylematem: jak dobrać odpowiednią grzałkę - na jaką moc i na jakie napięcie.

W związku z tym, ze w handlu spotykamy najczęściej grzałki na 230 V, taka grzałka możne być z powodzeniem wykorzystana do naszych celów.

Od razu pierwsza uwaga - bezpośrednie wyciąganie wniosków z faktu, że np.: nasz wiatrak ma moc około 1 kW, więc grzałka 3 kW się nie nadaje, albo: prądnica " wyciąga" 50 V, więc grzałka 230 się nie nadaje - są zupełnie mylące i bezpodstawne!

Dobór grzałki - przykład:

Założenia:
1. Elektrownia wiatrowa o mocy około 1 kW, około 50V na obciążeniu 10 ohma przy około 300 obr/min.
2. Grzałka 3x 230V 6 kW.

Obliczenia (dla pojedynczej grzałki i jednej fazy):

1. Prąd w grzałce 6kW/230V:

I = P/U I = 6000W/230V = 26A

2. Oporność grzałki:

R= U/I R = 230V/26A - 8,8 ohma

3. Moc grzałki wydzielana dla założonych wyżej wartości (50V):

- obliczamy prąd dla 50V na oporności 8,8 ohma
I = U/R I = 50V/8,8 ohma = 5,7 A

- moc:

P = U x I P = 50V x 5,7A = 285 W

WNIOSEK

Potrójna grzałka o mocy 3x6 kW wydziela moc około 900 W przy zasilaniu elektrownią wiatrową 1 kW przy około 300 obr/min.