50cm C- Rotor Prototyp

[Bernd]

Es gibt endlich mal neues zum Prototypen aus dem Eingangsthread zu berichten.
Heute habe ich mir ein "Stativ" gebaut das den 50cm Rotor trägt. Der Rotor ist dabei
ca. 3m über dem Boden montiert. Morgen folgt dann noch die Montage der Elektrik
und der Sensorik für die Meßwertaufnahme.





Grüsse

Bernd

[Menelaos]

ui...der ist aber schön geworden...da staunt man nicht schlecht...auf dass es lange so bleibt
Wie hast du den Vorflügel egstaltet, wonach hast du dich bei dessen Profil gerichtet ? Ist nicht das sonst hier oft verwendetet "Halbrohr" oder...?

Gruß
Max

[Bernd]

Hallo Max, der Vorflügel entspricht unseren durch Tests gewonnenen Erkenntnissen. Das heisst
das der Vorflügel etwa so geformt sein sollte wie die Spitze eines NACA-Profils, also windschnittig
um die Verluste durch hohen CW-Wert auf der Gegenwindseite zu reduzieren. Das bringt gegenüber
einem normalen Halbrohr ca. 15-20 % Leistungszuwachs und vor allen auch deutlich mehr Drehzahl.

Eigentlich sollte es zunächst ein Rotor mit 60cm Durchmesser werden, deswegen sind die
Proportionen etwas voluminöser ausgefallen als unsere Bemassungsvorschläge es für einen
50cm Rotor aussagen. Der Ganze Rotor besteht aus 3mm PVC-Hartschaumplatten aus dem
Baumarkt. Der Vorflügel hat eine Breite von 9cm (bewusst etwas breiter gemacht, um mehr
Drehmoment zu erhalten) Die Leitfläche ist 16cm lang.
Bislang gefallen mir diese (neuen) Proportionen sehr gut, evtl. müssen wir unsere bisherigen
vorgaben etwas korrigieren.

Grüsse

Bernd

[jb79]

Toller Aufbau Bernd, schon wieder so ein Physikunterricht-Vorzeigeobjekt, da kann man neidisch werden.
Nur die Befestigung der Metallstange an der Holzkonstruktion kommt mir etwas "schwach" vor, da könnte man noch 1 oder 2 zusätzliche Befestigungen machen glaube ich.
Jetzt kann der Wind kommen, sofern du schon einen passenden Akku hast.

[Carl von Canstein]

Hallo Bernd!
Sieht super aus! Hast Du die Maststuetzen mit Scharnieren am Mast befestigt, so dass Du das Ganze leicht zusammenklappen und transportieren kannst?
Waere ja gut, wenn mal ein richtig schlimmer Sturm angesagt wird, wenn Du das Ganze leicht in Sicherheit bringen kannst, schon wegen der ganzen Messtechnik!
Im Prinzip sieht ja alles stabil aus, aber die Fluegel sind ja auch eine Nr. groesser (fuer 60cm), das rupft ja dann auch etwas staerker! Wie ist das eigentlich mit der Befestigung der Leitflaeche am Tragarm? Geduebelt und verklebt, nehme ich an? Sollte eigentlich halten, wenn das so ein Bombenkleber ist!!!
Wie das auf Langzeit haelt wissen wir allerdings nicht, Wegen Feuchtigkeit und verschiedenen Baustoffen, die untereinander verklebt wurden bin ich noch etwas skeptisch.
Ich will nicht aufdringlich erscheinen, doch gebe ich den Rat, beim naechsten Modell den Tragarm mit geschlitztem Spant zur Aufnahme der Leitflaeche und Vorfluegel rundum aus einem Stueck zu bauen und zwar nicht alle Tragarme in einem sondern einzeln ausgesaegt und an der Achse dreiteilig zusammengefuegt. Mit der Scheibe, die Andre uns vorgeschlagen hat, laesst sich das dann fixieren und bombenfest am Nabengenerator befestigen. So spart man Material mit den teuren Bootsbausperrholzplatten weil das ganze ja dann nicht aus einer Riesenplatte ausgesaegt werden muss.
Dieser Hinweis soll aber nicht das Lob an Deinem Modell schmaelern! Du hast, ganz wie Menelaos schon sagte, ein ganz tolles Teil gebaut!
Gruss, Carl

[Bernd]

Danke für eure lobenden Worte!

@ Jürgen
Die Befestigung des Rohr am Kantholz erfolgt durch massive, gegossene Magnesiumhalbschellen.
Die Befestigungsschrauben gehen teilweise durchs Holz hindurch mit Mutter und Scheibe auf der
anderen Seite. Ich denke das sollte halten, aber ich kann noch eine dritte Schelle anbringen.

@ Carl
Ja die Stützen sind jeweils mit einem Scharnier am Mast befestigt. Das ganze lässt sich also einfach
wegtragen und umstellen. Bei Sturm wird aber nichts weggetragen, da soll sich die Konstruktion bewähren.

Mit der Scheibe, die Andre uns vorgeschlagen hat, laesst sich das dann fixieren und
bombenfest am Nabengenerator befestigen

Upps ? Da muss ich was übersehen haben, wo hat Andre denn diesen Vorschlag gemacht ?
Allerdings wäre es gut dann oben und unten so eine Scheibe anzubauen und das kostet auch
wieder Material, das man durch die Dreiteilung gerade einsparen wollte. Muss man sich mal
aufzeichnen wieviel man sparen könnte.

Evtl. will ich das Stativ noch so verändern, wie du Carl es vorgeschlagen hast, also das der Mast
nicht den Boden berührt, sondern das er "schwebt" und nur von Seilen, die zu den Stützen führen,
geführt wird. Dadurch käme das ganze noch etwas höher, denn irgendwie sieht es trotz 3m etwas
niedrig aus gegenüber den 6,5m des Anemometers im Hintergrund. Allerdings will ich nur max. 1m
höher.
Die Leitfläche ist pro Flügel mit 3 x V2A Schrauben im Holz des Tragarms verschraubt. Zusätzlich befindet
sich auf der Aussenseite ein Alu Blechstreifen der die Fliehkräfte besser auf die Leitfläche verteilen soll.
Das ganze ist zusätzlich absolut dicht mit Sikaflex verklebt/abgedichtet. Ich finde das angesichts der
bescheidenen Flügeldimensionen und des geringen Flügelgewichts ein enormer Aufwand. Ich glaube
da löst sich nichts mehr. Eher zerfetzt der Flügel durch Fliehkräfte.
Die Leitflächenbefestigung mit aus dem Holz des Tragarms zu fertigen, also mit dem Schlitz so
wie du es vorgeschlagen hast Carl, hat meiner Meinung hauptsächlich den Vorteil das der Vorflügel sehr
guten Kontakt zum Tragarm erhält. Andererseits ist die Kraftübertragung auf die Leitfläche nur auf den
recht schmalen Spant beschränkt. Evtl. sollte man den Schlitz etwas breiter machen und dort beidseitig
zusätzliche Bleche vorsehen die die Kräfte grossflächiger auf die Leitfläche übertragen, also die Leitfläche
etwas "abstützen".
Bei mir schied die Methode mit dem Schlitz aus, da meine Flügel schon fertig montiert waren und ich
den Vorflügel, zum Einstecken der Leitfläche in den Schlitz nötig, nicht mehr abnehmen konnte.

@ all
Dieser Prototyp MK1 hat eine anvisierte Lebenserwartung von ca. 1 Jahr, mehr erwarte ich nicht. Wenn er
vorher "stirbt" bin ich auch nicht traurig, er dient ja dazu Erkenntnisse zu gewinnen, da ist ein vorzeitiger
Verlust ebenso eingeplant wie die vielen Messergebnisse, die er uns hoffentlich bis dahin liefert.

Grüsse

Bernd

[Bernd]

Hier nochmal zwei Detailfotos wie ich die Befestigung auf bzw. im Alurohr gelöst habe:



Die im unteren Bild ersichtliche Gewindestange reicht durch die Hohlwelle des Dynamos hindurch
bis ganz nach oben und hält das ganze zusammen. Das gefällt mir noch nicht so, denn diese dünne
Gewindestange M5 muss einiges an Kräften aufnehmen, wenn der Rotor durch den Wind in eine
Richtung gedrückt wird. Evtl. sollte ich da lieber ein Stahlseil druchziehen ? Mehr als 5mm geht nicht,
denn so klein ist die Bohrung in der Hohlwelle.



Grüsse

Bernd

[Bernd]

Heute wird die Elektrik angeschlossen. Damit werde ich gleich beginnen.
Über ein Verbindungskabel zu meinem Accesspoint im Garten werden die Daten dann
galvanisch über ein LAN-Erdkabel ins Haus geleitet und von dort aus weiter per
Inhouse Verkabelung ins Wohnzimmer. Dort sitzt dann der Datenlogger der 4 Messwerte
parallel aufzeichnet, und zwar Spannung, Ladestrom, Drehzahl und Windgeschwindigkeit,
letztere über ein separates Anemometer.

Derzeit steht der kleine C- Rotor aber "nur so" im Garten und Petrus hatte ein
Einsehen und schenkte mir etwas Wind, so das ich zwei erste Videos drehen konnte.
Die Drehzahlen die der Rotor heute erreichte lagen bei bis zu 300 U/min, denn in Böen
hatte ich teils über 8m/s Windgeschwindigkeit. Unter Last dreht der Rotor später
langsamer.
Die beiden Videos zeigen den Rotor unbelastet, also im Leerlauf. Im Video 1 hört man
im Hintergrund einen Zug vorbei fahren, die Geräusche stammen also nicht vom Rotor.
Im Video 1 herrschte Wind von ca. 6m/s, im Video 2 sind es geschätzte 5m/s.

http://www.daswindrad.de/videos/canstei ... rtig_1.avi (4,8 MB)

http://www.daswindrad.de/videos/canstei ... rtig_2.avi (6,5 MB)

Grüsse

Bernd

[jb79]

Sehe bzw. höre ich das richtig, daß der C-Rotor eigentlich so gut wie garkein Geräusch macht? Das einzige was man hört ist der Wind, der am Mikro verbeibläßt.

[Carl von Canstein]

Hallo Bernd!
Mich beruhigt ausserordentlich, dass Du auf der dem Tragarm abgewandten Seite zusaetzlich noch einen stabilen Alustreifen verbaut hast. Das sollte wohl halten! Enorm, 300 Umdrehungen im Leerlauf bei 9m/sec!!! Das muss etwas mit Deinem optimierten Vorfluegel und den von Dir sonst noch im Versuch gefundenen optimalen Baumaßen des Fluegels zu tun haben. So schnell waren meine primitiven Modelle nie!!!
Gratuliere!
Das kein Geraeusch zu hoeren ist, wundert mich auch. Es sollte bei 9m/sec ein leises sehr schnelles Wupp, wupp, wupp zu hoeren sein.
Wenn Du den Mast verlaengern willst, kannst Du an den in der Mitte frei zwischen den vier Beinen schwebenden Mastfuss ein schweres Gewicht haengen, denn bei der Hoehe von dann fast vier Metern hat der Rotor relativ viel Hebelarm um das Gestell umzukippen. Du kannst gern 50 - 100 kg dranhaengen, das soll das Gestell tragen koennen.
Gruss, Carl