Baubericht eisenloser Ringgenerator, Großversion

[Bernd]

Mit Auseinanderfallen meine ich das was passiert wenn man versucht aus so einem geflochtenen Gewebe
mit einer Schere einen Kreis oder einen Ring auszuschneiden. Die Ränder des Gewebes zerfallen dann,
zumindest die meines Gewebes, es gibt ja diverse Arten.

Ja so ein 25mm Glasgewebestreifen wäre ne gute Idee.
Meine Holzscheibe ist 23mm dick.
Wenn ich so ein Band verwenden würde, dann würde ich es gerne zwischen zwei Magneten mit einer
Art "Unterlegscheibe" am Holz festschrauben. Dadurch würde das Gewebe etwas über die Kanten der
Magnete gezogen, so ca. im 30 Grad Winkel würde das Gewebe an den Magneten Richtung Holz "abknicken".
Wäre das ein Problem ? Brechen dann die Fasern ?

Diesen "Rowing Glasfaserstrang" würde ich alternativ einige male aussen um meine Scheibe herum
wickeln, korrekt ? Wieviel Meter würde ich denn da so brauchen bzw. habe keine Vorstellung wieviel
so ein Strang abdeckt beim drauf wickeln.
Auch hier würde ich dann gerne wieder zwischen den Magneten den Strang mit einer Art eckiger
Unterlegscheibe am Holz befestigen, so das sich wieder der Abknickwinkel am Magneten ergibt.

Grüsse

Bernd

[Flo Celle]

Hallo Bernd

also was du dann für ein gewebe hattest kann ich mir nicht vorstellen das es aus einander fählt.

bei glas gewebe jeglicher art sollte man immer bedenken das was man da in der hand hält ist wircklich GLAS das heis zu starcke "Knikungk" fürt zum Bruch der faser und somit zu einer """ Sollbruchstelle """ im späteren laminat also sollten scharfkantike ecken oder scharfe 90° Kanten und Ecken vermieden werden

Aber um sicher zugehen kannst du mir das mal nur aufskizieren ich kann mir das nicht so ganz vorstellen da auf deinen Fotos die magnete bündig mit der kannte der scheibe sind oder täusche ich mich da ??

Gruß Flo

[Bernd]

Also das wundert mich jetzt Flo das du so ein Gewebe nicht kennst aber vermutlich habe ich so einen
Mist gekauft den du nie verwenden würdest .
Es ist dieses ganz normale wo die "Fäden" im 90 Grad Winkel verwebt sind. Wird in den Verkäufen auch
als "Glasrovinggewebe" oder als "Glasgelege"
Etwa so wie das hier :



Ich werde das mal aufmalen wie ich mir das dachte.

Grüsse

Bernd

[Flo Celle]

Aso JETZT JAA! !!

NE mit mist hat das nichts zu tuhen nur mit dem Falschen material an der falschen Stelle ! also das Glasgelege oder besser in diesem fall Glasrovingewebe ist schon mal nicht gut geeignet um kleine sachen zu lamenieren das ist ein material um kräft gud in ein laminat hineinzubekommen oder ebend ein zu verteilen und das in zwei hauptrichtungen !
für deine Lager hätte ich glasfaser Matte genommen oder ebend reines Glasgewebe das hält auch dann relativ gut zusammen!!

aber das was ich dir beschriben habe ist auch sowas das richtig gewebt ist und die kannten stabeliesirt und der Roving endlos strang sieht qwasie aus wie einer deiner "Fäden aus deinem Glasgelege "glasrovinggewebe"

gruß Flo

[Bernd]

Kurzes Update

heute habe ich die Magnetscheibe provisorisch gelagert, ich wollte sie einfach mal drehen lassen.
Dabei stellte sich ein gewisses Spiel innerhalb der Epoxidlagerböcke heraus.
Das Kugellager lies sich ein ganz wenig bewegen im Lagerbock, es lag also nicht super fest
im Bock an. Vielleicht weil ich es zuvor ganz dünn mit Fett bestrich bevor ich das Harz eingoss ?
Das geht nicht, da muss ich mir ne Lösung einfallen lassen.

weitere Erfahrungen: Die Scheibe dreht sich in den zwei Lagern sehr leicht.
Das Anlaufmoment habe ich mit ca. 0,13 Nm bestimmt und dabei sind die Lager ja noch neu
und laufen noch etwas klamm. Die geschätzten Verluste durch die Lagerung dürften also
im Bereich von 0,25% liegen, bei Nennleistung noch weit weniger...

Die Scheibe "eiert" unjustiert mit max. plus minus 1,5mm Höhen- und Seitenschlag.
Dafür das ich noch nicht justiert habe finde ich das sehr gut, vor allen wenn man bedenkt das
die Konstruktion nie eine Drehbank oder ähnliches sah und komplett mit einer normalen
Oberfräse und Holzbohrern gebaut wurde, mehr Werkzeug brauchte es nicht.

Ein bisschen habe ich nun Bedenken das die zuvor kräftig erscheinende 50mm Achse vielleicht
doch etwas dünn ist ? Das Achsrohr hat 3mm Wandung. Wie is eure Meinung ?

Hier noch ein Video bei dem ich die Scheibe erstaunlicherweise hochkant auf der Achse stehend
rotieren lassen konnte, ohne das diese wankte oder Unwuchten zeigte.

http://www.daswindrad.de/videos/Ringgenerator_1.avi

Grüsse

Bernd

[Flo Celle]

@Bernd

Das schaut schon fast magisch aus !!

Aber verdamt gut ich freue mich schon auf die ersten testergebnisse !!

Gruß Flo

[CFD]

Hallo Bernd,
Gratulation zum fast fertigen Rotor.
Erstaunlich, dass die Magnete ohne eingeklebt zu sein, noch nicht rausgesprungen sind.

Ein bisschen habe ich nun Bedenken das die zuvor kräftig erscheinende 50mm Achse vielleicht
doch etwas dünn ist ? Das Achsrohr hat 3mm Wandung. Wie is eure Meinung ?

Anbei eine Dimensionierungsberechnung deiner Welle unter reiner Torsionsbeanspruchung (Bremsmoment des Generators).

Torsionsspannung.png (31.28 KiB) 9598-mal betrachtet

Da du eine Stahlwelle verwendest (Die Streckgrenze liegt da bei mindestens 235 N/mm², das ist der Punkt, wo das Material anfängt sich plastisch zu verformen), ist die Welle bezüglich des Generatorbremsmoments ausreichend dimensioniert.
Jetzt wird deine Welle aber auch noch durch die Flügel belastet (Unwucht, Windkräfte, Fliehkraft).
Wenn du uns noch detailliertere Geometriedaten des zukünftigen Windrades nennst (Lagerabstand, Krafteinleitungspunke der Holme), dann können wir auch mal die Beanspruchung der Welle unter Berücksichtigung der zusätzlichen Belastungen abschätzen und eine Lebensdauerprognose (Ermüdungsanalyse) versuchen.

Gruß CFD

[jb79]

Nicht schlecht, daß sich mit der Statik bzw. Belastbarkeitsberechnungen auch jemand auskennt.
Welche Kräfte waren denn dann bei Kalli's 8mm Achse etwa im Spiel, wenn selbige bei 10m/s Wind und 267U/min zerstört wurde?
Da der Generator ja glaub ich noch im Leerlauf war muß das Wind selbst die Achse umgedrückt haben oder die Unwucht der Konstruktion hat dafür gesorgt. Mich würde nur interessieren, welche Kraft ungefähr notwendig ist, um eine Achse so abzubrechen.

[CFD]

Hallo jb79,
bei Kalli's 8 mm Achse wäre grob abgeschätzt ein Biegemoment von 30 Nm für den Bruch erforderlich gewesen.
Das entspricht einem Gewicht von 3 kg, dass mit einem Abstand von 1 m zur Bruchstelle wirkt oder einem Gewicht von 6 kg mit einem Abstand von 0,5 m.

Gruß CFD

[Bernd]

Hallo CFD, vielen Dank für deine Berechnungen !
Gerade vorhin war jemand hier der aus der Metallbranche kommt und den ich auf eine stärkere
Achse angesprochen habe. Mal sehen ob er mir was besorgen kann.

Bei mir sehen die Kräfteangriffspunkte etwa so aus.

Die Achse steht ca. 30cm freitragend über den Masten hinaus.
Die Achse kann man als starr mit der Mastkonstruktion verbunden ansehen.
Innerhalb dieser 30cm befindet sich der Generator, an dem die Tragarme angeflanscht sind.
Die Tragarme beginnen mittig des Generators, also nach ca. 15cm über den Masten stehenden Achslänge.
Der Rotordurchmesser soll etwa 2m betragen (1m pro Tragarm).
Die Flügelhöhe soll 2m betragen, der Tragarm ist mittig am Flügel angeschlagen.
Unter Umständen liebäugle ich noch mit einer grösseren Flügelkonstruktion, je Tragarm dann etwa 1,5 - 2m.

Wichtig ist bei meiner Konstruktion das sich die Achse kaum verformt, denn sie lagert den Generator und
sorgt dafür das der Magnetspalt konstant bleibt.
Im Grunde bin ich geistig schon auf eine kräftigere Achse umgestiegen, aber ich würde mich sehr
freuen wenn du das ganze mal rechnerisch beleuchten könntest.

Grüsse

Bernd