Das Windrad und sein Generator

[ohu]

Kommen wir nun zum Bremssattel.....
Die mitgelieferte Halterung gefiel mir irgendwie gar nicht und war für den Montageort sowieso unpassend. Also weg mit dem Teil. Bleibt also noch der reine Bremssattel über.

[...]

Aufgrund der doch recht montageunfreundlichen Form muss hierfür erstmal eine Halterung aus Flacheisen hergestellt werden. Soweit auch alles kein Problem. Interessant wird die Sache dann aber bei dem Zusammenbauen. Die mitgelieferten Schrauben sind irgendwas ganz komisches, irgendein nicht sehr gängiges Maß. Also weg damit und durch eigene ersetzt.
Die Ausrichtung des Sattels auf die Scheibe ist nunja, fummelig zu nennen. Ohne Bowdenzug springt der Hebel vom Bremssattel gerne mal nach oben weg und kloppt dadurch beim Justieren manchmal alles auf Anfang.....

Kann es vielleicht sein, dass das ein Einkolbensattel mit schwimmender Lagerung war?
Ist eigentlich ziemlich häufig der Fall.
Die so genannte Konstruktion sieht vor, dass der Sattel axial beweglich im Halter gelagert ist, und sich so selbst auf die Bremsscheibe zentriert, sobald betätigt wird.
So wird die Bremsscheibe nämlich nicht axial belastet, sondern eben nur Bremsdrehmoment ausgeübt, die Backen klemmen von beiden Seiten die Scheibe.

Mit der von dir gemachten Modifikation übst du einseitig Axialkraft auf die Bremsscheibe und die Lagerung aus, die maximal erreichbare Bremskraft ist deutlich geringer.
Vielleicht reichts für deinen Zweck, aber wenn du Pech hast, drückt es dir nur die Bremsscheibe zur Seite (spätestens, wenn die Beläge etwas verschlissen sind) und wirklich zum Festhalten reichts damit nicht.

https://de.wikipedia.org/wiki/Schwimmsattelbremse

[Towarisch]

Wer's ne Nummer größer braucht könnte sich für sowas einfach ne angetriebene PKW-Achshälfte auf das Grundblech spaxen, da haste dann alles beieinander, Achse, Lager, Abtrieb und Bremse. Könnte man über die Radanlenkung dann auch noch hoch und runter einstellbar machen, soweit man das braucht.

[lüsterklemme2000]

Also so einen Scheibenwischermotor hatte ich auch schon in Betracht gezogen, nur glaube ich auch, dass der auf Dauer ausnudelt.

@Ohu
Vielen Dank für die Erklärung zu der Bremse. Da werde ich mich dann die Tage mal dran machen und die Originale Halterung verbauen.

@Towarisch
Die Idee hört sich erstmal ziemlich interessant an. Für denjenigen, der sowieso sowas rumliegen hat würde das eine Menge Arbeit einsparen.

Habe jetzt den etwas kleineren Motor bestellt, da ich dann nur noch die Schneckenwelle abdrehen muss.

MfG.
Lüsterklemme

[erwin]

Beim Fahrrad sind Selten Schwingsättel verbaut da wird ein fach die Düne Bremsscheibe rüber gezogen .Ich hatte als Bremssattel eine Geschlitzte welle . Durch den Schlitz ist die Bremsscheibe gelaufen .Zum Bremsen wurde die Welle verdreht

[lüsterklemme2000]

So, da ich die letzten Wochen kaum Zeit für das Projekt hatte, geht es recht langsam voran.

Der Getriebemotor zum Drehen der Gondel hat einen Encoder (dem noch das Gehäuse fehlt) bekommen und wurde an die Schneckenwelle montiert.





Weiter geht es mit dem eigentlichen Masten. Diesen soll man vom Fundament abschrauben können.
Dafür sollen drei M20er Gewindestangen verwendet werden, welche den Masten an den Flacheisen fixieren.

Das Bohren der Löcher war dann etwas komplizierter, da der Mast auf die Standbohrmaschine musste und ich gerade keine Hilfe hatte. Ich glaube ich brauche einen Deckenkran


Am linken Ende des Masten sieht man auch schon den Teil, der als Fundament dienen soll. An dieses werden noch die Querstreben angeschweißt:


Und schließlich kommt auf dieses Gebilde noch Grundierung und einige Schichten "Lichtgrau":



Es wird also Zeit das Teil in der Erde zu versenken.



Das Loch, welches ich schon vor längerem dafür gegraben hatte, war leider zu klein, sodass ich dann diesen Donnerstag nochmal mit Spitzhacke und Schaufel losgezogen bin.
Die mit Kabelbindern an den Masten gespaxten Wasserwaagen waren beim Ausrichten sehr hilfreich.


Final kommt dann noch die Erde wieder drauf


Heute habe ich noch den Mast geschliffen und grundiert, sodass der in den nächsten Tagen ebenfalls Lichtgrau werden kann und aus der Werkstatt auszieht.


Schönes Wochenende noch,
Lüsterklemme

[Anse]

Am linken Ende des Masten sieht man auch schon den Teil, der als Fundament dienen soll. An dieses werden noch die Querstreben angeschweißt:

Vielleicht schon zu späht aber an das Kreuz sollte vom Gefühl her noch Verstrebungen dran. Der Mast wird aber noch abgespannt?

[lüsterklemme2000]

Ich habe anfangs auch überlegt, Verstrebungen zu verwenden. Da aber die Rohre eine Wandstärke von geschätzt 3-4 mm haben (die Schweißnähte sehen sehr stabil aus) und der Turm insgesamt nur 5,5 Meter hoch wird, habe ich darauf verzichtet.
Zudem haben wir hier eher geringe Windgeschwindigkeiten und daher werde ich es vorerst nicht abspannen.

Wenn das ganze aber doch umfallen sollte, kommen nächstes mal Verstrebungen dran, versprochen

[Sir_Death]

Das fällt mit 100% Garantie beim ersten bissi stärkeren Wind um - Sorry, das ist absoluter Pfusch.
Ein Windrad dreht sich deswegen, weil die Luft in Form des Windes dagegen drückt. Damit kommt aber die gesamte Kraft die nicht in Drehung gewandelt wird über den Mast in das Fundament. Und selbst mit mehr Verstrebungen in der Erde wird das niemals stabil.
Quadratisch ausgraben, mehr Verstrebungen dran, Gitterkäfig ins Loch und viel verdichteten Beton mit der richtigen Härte dazu. Nur so hält das Fundament jemals.

Nächster gravierender Fehler wäre es, das winzige Maststangerl mit 5m Länge nicht anzuspannen- der knickt dir einfach um. Und nicht vergessem: Die Anker der Abspannhngen benötigen ebenfalls ein frostfrei gegründetes ausreichendes Fundament.

Es gibt hier irgendwo schon mal einen Faden "Der Savonius als Pumpe" (oder ähnlich) - da Kannst du dir Ideen holen, wie das geht mit dem Mast. Aber lass deinen Pfusch bitte bleiben, bevor irgendjemand davon erschlagen wird.

Sorry für die harten Worte, aber das muss diesmal echt sein.

[lüsterklemme2000]

@Sir_Death:
Danke für die konstruktive Kritik. Da ich selber noch keine Erfahrungen auf dem Gebiet habe ist mir sowas durchaus lieb.
Ich habe jetzt einfach mal die Daten aus dem Programm https://wkaero.calcing.de/index.php verwendet. Unter dem Lastfall "Überlebenswind" bei 30 m/s wirkt angeblich eine Kraft von 1786 N.
Wenn ich das jetzt in Fusion 360 in die Simulation für den Masten aufnehme, so ergibt sich an dessen Ende folgendes Bild:
(Edit: Bild geändert, das vorherige war mit falschen Werten)



Der Mast (Rechteckrohr 10x10 cm und 5,5 mm Wandung) befindet sich noch in einem halbwegs geraden Zustand, die Flacheisen am unteren Ende (oben auf dem Bild zu sehen) würden aber in der Tat vermutlich wegknicken.
Daher werde ich diese definitiv verstärken.

Aber meint ihr, dass es das "Fundament" so einfach aus dem Boden zieht? Der Mittelpfeiler geht ca. 2 m nach unten und auf knapp 1 m Tiefe sind die vier Rohre mit jeweils 1,5 m angeschweißt.
Bisher meinten nämlich die meisten, die das gesehen haben, dass das halten sollte.
Aber ihr habt da denke ich mehr Ahnung und Erfahrung.
Konstruktive Kritik erwünscht!

Mit freundlichen Grüßen,
Lüsterklemme

[nox]

als nicht-Statiker auch mal eine Einschätzung:
der Wind wird die Eisen im Boden bewegen, der Hebelarm ist einfach zu gross -> as ganze Ding spielt sich dann locker. bei Masten haben wir früher immer Abschnitte quer angebolzt, bei 25cm Durchmesser wird die Erde nicht so verschoben, die dünnen Rohre dürften wie ein Messer in Butter durch den Erdboden gehen.

Ohne grosszügige Knotenbleche und/oder nem guten Kubikmeter Beton würde ich den so nicht aufstellen, im Beton reicht die Querrohrstärke mMn. aus.

Alternativ mit guten Erdbohreren abspannen, dann kann der Betonklotz kleiner werden, weglassen würde ich ihn nicht. Du ziehst sonst nur das ganze Gestell in den Erdboden wegen der geringen "Querschnittsfläche" von unten gesehen, die Erde wird duch die Rohre schön beiseitegedrückt. Netter wäre Vierkantrohr

[lüsterklemme2000]

Hallo nox,

ich habe auf die Querrohre noch Steine draufgelegt, damit sie eben nicht so einfach aus der Erde gezogen werden. Aber ich denke ich werde noch ein Paar mehr (große) Steine versenken, damit das definitiv nicht passiert. Noch ist die Erde recht locker und das sollte man gut wieder aufgebuddelt bekommen.
Ich hätte auch gerne betoniert, jedoch durfte ich das auf der Fläche dort nicht.

[nox]

Hallo Lüsterklemme,

das Problem ist nicht das rausziehen sondern das seitliche bewegen. Kein Betonklotz möglich? Dann senkrecht neben die Rohre Rasenkanten oder ähnlich, selbst Eichebretter anschrauben wäre besser. Die Rohre gehen seitlich wie ein Messer durch Butter - durch die Rasenkanten oder Eichebretter musst Du quasi nen Löffel durch die Butter drücken, flach

Das gleiche gilt übrigens auch für den senkrechen Teil....

Mir wäre die Belastung an den Schweissnähten zu gross, da das Teil wohl leicht schwingen wird befürchte ich ein Abreissen neben der Schweissnaht ->Knotenbleche! 4mm starke Dreiecke oder so, Kantenlänge 25cmx25cm aus dem Bauch heraus. Da gibt es hier aber bessere Stahlbauer (Beispiel: mein Gartenwagen hätte wahrscheinlich auch nur halb so schwer sein müssen) die da mehr zu sagen können.

MfG MArtin

[lüsterklemme2000]

Ich habe jetzt schon mal den Ost- und Westarm freigegraben und mit Sandsteinquadern bestückt. Das gleiche werde ich noch mit den anderen zwei Armen machen, sobald die Sonne nicht so scheint und die Temperaturen wieder angenehm sind .
Ich habe aber ehrlich gesagt wenig Befürchtungen, dass sich die Arme seitlich bewegen. Als ich das irgendwann anfang Mai gegraben habe, war der Lehm dort unten sowas von fest, da kann ich mir das kaum vorstellen. Aber ich werde wohl noch irgendetwas dort seitlich reinschlagen.
Wenn das ganze schwingen sollte, oder sich sonstwie unartig verhält, hätte ich vermutlich dann die Erlaubnis es zum Betonieren und würde das auch prompt nachholen.

[Anse]

30 m/s wirkt angeblich eine Kraft von 1786 N.
Wenn ich das jetzt in Fusion 360 in die Simulation für den Masten aufnehme, so ergibt sich an dessen Ende folgendes Bild:
(Edit: Bild geändert, das vorherige war mit falschen Werten)

So Sachen habe ich schon auf dem Papier berechnet. Daher kann ich aus Erfahrung sagen, dass oft nicht die Zug bzw. Druckspannung das Problem sind sondern Flächenpressung und Abscherung. Schrauben dürfen nicht auf Scherung belastet werden. Also sollten noch Bolzen vorgesehen werden.

Mit welcher Sicherheit ist das jetzt simuliert?

[lüsterklemme2000]

@Anse:
Die Simulation war mit dem Sicherheitsfaktor Streckgrenze simuliert, nicht mit Zugfestigkeit.
Wie würdest du das mit den Bolzen in diesem konkreten Fall implementieren? Theoretisch könnte ich das Teil erstmal testen und wenn es dann endgültig fertig ist festschweißen.
Das wäre dann nicht schön, aber würde halten

Edit: Das sind drei M20 Gewindestangen über knapp nen halben Meter verteilt. Wenn ich die dann noch ordentlich festziehe habe ich ja alleine durch die Flächenpressung und den resultierenden Reibschluß eine Menge an Kraft, die nicht auf die Schrauben wirkt, sondern schon so aufgefangen wird. Daher denke ich mal das wird erstmal so gehen, auch wenn es sicherlich deutlich eleganter zu machen wäre.

[Anse]

Wie würdest du das mit den Bolzen in diesem konkreten Fall implementieren? Theoretisch könnte ich das Teil erstmal testen und wenn es dann endgültig fertig ist festschweißen.

Schweißen an solch einer Stelle halte ich für eine schlechte Idee wegen der Demontierbarkeit. Die Bolzen hätte ich an stelle Der Gewindestangen gesetzt und neben dran kleiner Gewindestangen die alles zusammenhalten.

Edit: Das sind drei M20 Gewindestangen über knapp nen halben Meter verteilt. Wenn ich die dann noch ordentlich festziehe habe ich ja alleine durch die Flächenpressung und den resultierenden Reibschluß eine Menge an Kraft, die nicht auf die Schrauben wirkt, sondern schon so aufgefangen wird. Daher denke ich mal das wird erstmal so gehen, auch wenn es sicherlich deutlich eleganter zu machen wäre.

Das mit ordentlich anziehen dürfte das Problem sein da Quadratrohr dann nachgibt. Die Kraft die über den reinen Reibschluss übertragen werden kann ist klein. Rechne mal mit einem µ0 von 0,2.

Habs mal kurz überschlagen, 5 m Mast, oben greifen 1768 N an. Unten zwei Befestigungspunkte im Abstand von 0,5m. Ich hab mal nur mit zwei gerechnet weil sobald es mehr werden wird es kompliziert und jeder weitere bringt nicht so viel wie die ersten Zwei. Also auf die Gewindestangen würde eine Scherkraft von ca. 16 kN wirken. Bei einer Wandstärke von 5 mm am Mast und 20 mm Bolzendurchmesser ergäbe das eine Flächenpressung von 80 N/mm². Für S235 noch ein zulässiger Wert bei dem sogar noch eine Sicherheit von 2 drin wäre. Das gilt aber nur wenn an Stelle der Gewindestangen glatte Bolzen verwendet werden. Auch sind die Werte eine grobe Abschätzung. Z.B. Der Belastungsfall ist nicht berücksichtigt.

Für eine Kraftübertragung per Reibschluss wären eine Vorspannung von 16 kN/0,2 nötig, also 80 kN. Da zwei Flächen vorliegen "nur" 40 kN. Bin mir ziemlich sicher, das das Quadratrohr da nachgibt.
Hoffentlich ist da jetzt kein großer Fehler drin. Ist wirklich nur überschlagen.

Man muss auch betrachten was im Fehlerfall passiert und ob der aufwand Lohnt.

[lüsterklemme2000]

Vielen Danke Anse für deine Berechnung.

Du hast ja mit der Rechnung quasi eine Belastung berechnet, in der der Wind senkrecht zur Gewindestange weht?

Dann stellt sich auch noch die Frage, wann diese 1786 N auftreten. Der Onlinerechner von weiter oben scheint das so auszulegen, dass die Fläche der Gondel recht groß ist.
Ich habe das jetzt mal selber nachgerechnet und komme bei 30 m/s auf etwas über 900 N. Aber der Druckbeiwert ist auch nur geschätzt, daher kann das auch daneben liegen.

Bezüglich des Fehlerfalls:
Sollten die Schrauben abreißen, der Mast umknicken oder sich das Fundament selbstständig machen, so kippt der Hobel halt um. Das ist dann zwar ärgerlich,
aber da sich dort sowieso keine Personen aufhalten und erst recht nicht bei solchem Wind, schließe ich Personenschäden aus.

Somit komme ich zu dem Schluss, dass ich die Verbindung erstmal so belasse wie sie ist und bin optimistisch, dass das halten wird

Gruß,
Lüsterklemme

[Anse]

Du hast ja mit der Rechnung quasi eine Belastung berechnet, in der der Wind senkrecht zur Gewindestange weht?

Wenn senkrecht bei dir heißt nicht auf die Stirnseite dann ja.

Sind Abspannungen nicht möglich?

[lüsterklemme2000]

Also Abspannungen sind theoretisch möglich, nur daneben ist gleich eine Wiese, die natürlich bewirtschaftet wird. Daher wäre es ohne Abspannung irgendwie schöner, aber wenns nicht ohne geht, dann ist das eben so.
Angenommen ich spanne ab, dann würde ich vier Ösen an den Masten machen, die auf sagen wir mal 2,5 m Mastlänge sind. Die Abspannpunkte am Boden würde ich dann etwa 2,5-3 m vom Masten entfernt anbringen.
Damit verringert sich die Belastung des Turms erheblich, habe es eben mal in der Simulation abgespannt
Wenn es gegen die 2,5 m Montagehöhe keine Einwände gibt, würde ich dort dann Ösen für die Seile einbringen. Damit hätte ich dann immer noch die Möglichkeit das ganze recht kurzfristig abzuspannen, ohne den Turm abzubauen oder mit dem Schweißgerät in den Außeneinsatz zu müssen.

[radixdelta]

Beim Quadratrohr könnte man Stützhülsen verwenden, 3/4" Rohr müsste passen.
Man könnte die Löcher im Quadratrohr aufbohren und die Hülsen einschweißen.
Einfacher wäre es wohl die Hülsen auf das Innenmaß des Quadratrohres abzulängen und innen einzubauen. Dazu brät man die Hülsen im richtigen Abstand auf ein Flacheisen und schiebt alle zusammen von unten rein. Das Konstrukt könnte man noch anpunkten, geht aber auch so lose, die Schrauben halten das schon.

[Luftwatz]

Hallo lüsterklemme2000,

mögliche Alternativen zu einem fetten Betonfundament wären eventuell noch ein Dreibeinmastgestell, dafür reichen wenn man bösen Zungen glauben mag pro Bein bereits zwei im Boden vergrabene Hohlblocksteine und ein Gewindestab. Für weitere Informationen suche mal nach "Einfälle statt Abfälle" oder so ähnlich schimpft sich die Buchreihe.
Oder schau mal wie dieser Kampfschrauber seinen Windradmast gebaut hat: http://www.mahnecke.de/Black300-Forum/t ... =10&page=1 .

Viele Grüße
Luftwatz

[lüsterklemme2000]

@radixdelta:
Die Überlegung mit eingeschweißten Hülsen hatte ich auch. Aber nach der Rechnung von Anse und der Tatsache, dass ich den Mast mit hoher Wahrscheinlichkeit abspanne, kommt die Methode erstmal nicht zum Einsatz.
Zumal ich mir für das aufbohren der Löcher erstmal einen größeren Bohrer besorgen müsste
@Luftwatz:
Ja so in der Art wie der Herr im Link das gemacht hat wird es hier wohl auch werden. Die roten Zylinder sind dann die Ankerpunkte in der Erde.
Das eigentliche Fundament werde ich erstmal nicht mehr ausbuddeln, da warte ich dann erstmal ab, wie sich die Konstruktion mit Abspannung so schlägt.



Vielen Dank für den Input.
Schönen Abend/Morgen noch,
Lüsterklemme

[radixdelta]

Wie willst du die Ankerpunkte setzen? Kennst du die Duckbill-Erdanker? Sowas kann man auch nachbauen. Ich habe davon nur gutes gehört, außer das man die nie wieder raus bekommt.

[lüsterklemme2000]

Bis zum Setzen der Ankerpunkte habe ich noch nicht wirklich geplant.
Eine Fixe Idee (siehe Modell) war jetzt mit dem Erdbohrer mit 30 cm Durchmesser X cm in die Erde zu bohren, dort dann Beton reinzugießen und dabei einen Haken einzugießen.
Diese Erdanker zum einschlagen finde ich aber sehr sympatisch, hatte ich gar nicht auf dem Schirm, danke.
Ich denke mal wenn es soweit ist werde ich mal einen nachbauen und das ganze mal praktisch testen. So ganz vertraue ich den Teilen noch nicht.
Aber wenn die so gut funktionieren, wie es scheint dann wären die ja recht easy anzubringen und hätten vermutlich einen höheren Akzeptanzfaktor

[RMK]

ansonsten schraub doch die Dinger hier in den Boden:

https://www.ergobasis.de/marken/gibbon/ ... enschraube

die benutzen die Weingärtner hier um ihre Haltedrähte für die Reben zu spannen....

[lüsterklemme2000]

So, ich vermelde (teilweise) Fertigstellung.

Das gute Stück haben wir heute aufgestellt und zusammengebaut. Wie immer ist es auch wieder größer geworden als geplant. Auf dem Bild stehe ich als Größenvergleich daneben


Die Steuerung ist nicht komplett fertig, aber die Hardware ist komplett. Einen Ausführlichen Baubericht reiche ich dann morgen oder die Tage nach, für heute reicht es erstmal

Schönen Abend noch,
Lüsterklemme

[andreas6]

An der Aerodynamik der Blätter (Holz?) könntest Du noch etwas arbeiten. Auch schaut mir die Blattaufhängung verdächtig dünn aus. Aber warten wir mal den ersten Sturm ab.

MfG. Andreas

[lüsterklemme2000]

Die Blätter sind aus Aluminium. Die Blattaufhängung ist eigentlich sehr massiv und ist auch von von jemandem abgesegnet, der die großen Windräder wartet und davon Ahnung hat.
Beim Sturm dreht es sich ja dann sowieso aus dem Wind. Aber wir warten es mal ab.
Auf dem Bild sieht das aber in der tat nicht sonderlich stabil aus, aber das täuscht.

[avion23]

Wie hast du das aus dem Wind drehen realisiert?

Wird die Energie über durchgängige Kabel oder Sliprings transportiert?

Sieht sehr cool aus

[lüsterklemme2000]

So, der letzte Bericht war das Eingraben des Mastunterteils.


Der Mast muss erstmal vom Rost befreit werden:

Und bekommt danach seine Grundierung und den Decklack

Langsam muss es mit der Nabe mal voran gehen. Grundlage ist eine 1,5 cm dicke Stahlronde mit 17 cm Durchmesser. Auf der Drehbank noch schön rund gedreht und mit einer kleinen Bohrung zum zentrieren versehen.

Die Flügel sollen dann mit M20er Gewindestangen eingeschraubt werden können. Die Gewindemuffen müssen also sehr exakt auf der Ronde ausgerichtet werden. Hierfür die Fräse angeschmissen:

Und auf das entstandene Holzteil werden die Muffen aufgeschraubt und mit der Bohrung in der Mitte zentriert. Dann vorsichtig angepunktet und schließlich ordentlich verschweißt:


Nach langer Suche sollen die Flügel aus Aluprofilen werden. Hierfür habe ich Kardätschen verwendet, jeweils eine Rechteckige und eine Trapezkardätsche ergeben einen Flügel. Locker nebeneinandergelegt:

Zum verbinden werden diese zusammengeschraubt. Um schrauben zu können also nochmal die Fräse zum Langlöcher fräsen verwendet.

In der Rechteck Kardätsche sind Rechteckmuttern, die sich gegen das Profil selber abstützen. Die Imbusschraube wird mit einem Magneten in die Trapezkardätsche gefriemelt.

Das Bild ist beim Ausrichten der Mutter mit dem Magneten entstanden, eine übele Fummelei. Ich habe noch nie so lange für so wenige Verschraubungen gebraucht

Um die Kardätschen auf die Nabe zu adaptieren, kommen solche "Adapter" zum Einsatz. Dies ist der eher unschöne Prototyp:

Alle drei Flügel fertig

Jetzt noch grob auswuchten.

Flügel anschleifen:

Und grundieren.

Währenddessen habe ich noch den HAK im Hintergrund für einen super Kurs abgegriffen. Da kommt dann die Elektronik rein.


Fortsetzung folgt

[lüsterklemme2000]

Weiter gehts:
Der HAK soll später einen Akku zum Zwischenspeichern beinhalten. Dafür bekommt er noch eine Halterung verpasst:


Aber was noch fehlt, ist die Elektronik. Hier habe ich mich mal für Pfusch mit System entschieden, es sollen dann Steckkarten mit 25 pol D-Sub steckern verwendet werden, sodass ich das ganze einfach erweitern kann. Ein erster Holzprototyp der Backplane zum Testen:

Dann das Layout festgelegt und an die Fräse übergeben.

Die zaubert dann daraus diese recht schicke Backplane.

Nur noch bestücken:

Und anschließend verkabeln (noch nicht ganz fertig auf dem Bild und es gab dann auch richtige Kabelhalter, Kreppband ist auf Dauer nicht so der Hit )

Zurück zur Gondel. Wie betätige ich eigentlich die Bremse? Ein Getriebemotor wird mit einer Rolle versehen, auf die sich der Bowdenzug wickelt:

Das Gegenlager wird noch eingepresst und dann komm alles zusammen (davon habe ich keine Bilder)

Dem Turm fehlt aber noch eine Haube. Also zwei alte Futtertröge genommen, teilweise auseinandergeschnitten und dann neu zusammengesteckt

Dann mal probeliegen:

Und im Pilgerschritt wird dann alles verschweißt.


Schließlich die etwas unschönen Kanten mit Acryl gespachtelt.

So sieht die Gondel aus.

Alles fürs Lackieren zerlegt

Und schon landen die Teile wieder auf der lackierten Grundplatte.



Nun noch verkabeln,

Die Löcher für Positionslicht und Windmesser bohren

und so sieht die Gondel dann fertiggestellt aus, die Haube ist noch nicht angeschraubt.


Fortsetzung folgt

[Arndt]

Wunderhübsch! Gratulation!!
Hoffentlich hält es Deinen Ideen und der Phantasie stand und dreht lange und zufriedenstellend

Bin mal auf Dein Steuerungs&Regelsystem gespannt!!!!

[Robby_DG0ROB]

Ich bin zwar kein Mechaniker, aber die Verzahnung an den Schneckentrieb wirkt mir fast zu filigran, wenn es dazu dienen soll, das Oberteil komplett aus/in den Wind zu drehen. Da kommen ja auch noch bei Normalbetrieb ständig dynamische Kräfte dazu, selbst wenn es einigermaßen ausgewuchtet ist.

[Hightech]

Welche Drehzahl wird denn am Windrad erwartet?
Bei 260 U/min macht der Servomotor mal grade ein paar Volt und vielleicht 5A/12V.

[Alexander470815]

Der Motor hat aber noch ein Planetengetriebe

[Anse]

Danke für den Bericht

Ein paar Bedenken meiner Seite:
-Der Abstand von Windradnabe zum ersten Lager ist etwas groß, das Biegemoment lässt grüßen.
Wenn Du mir mal die Maße von der Welle, den Abstand der Lagerungen und das Gewicht des Rotors gibst könnte ich Dir ausrechnen ob es dauerhaft halten wird.
-Die Gewindestangen als Blattbefestigungen sind nicht gerade optimal wegen den vielen Kerbstellen in so einem Gewinde.
-Die Blattform wirkt nur als Widerstandsläufer. Siehe Schnelllaufzahl. Um mit dem Prinzip was zu gewinnen braucht es möglichst viele Blätter. Siehe Westernwindrad.

[lüsterklemme2000]

@Robby_DG0ROB
Hast du bedenken, dass es auf dauer die Verzahnung ausnudelt? Deswegen habe ich keine großen Bedenken. Zahnrad (gehärtete Flanken) wie auch Schneckenwelle sind Modul 1,5 und es wird natürlich auch immer schön geschmiert

Ja, vor dem Servo sitzt noch ein 1:10 Planetengetriebe, das müsste passen.

@Anse:
Die Maße der Welle und die Abstände gebe ich dir durch, sobald ich das nächste mal oben an die Gondel muss, dann kann ich mal alles vermessen. Weil die genauen Werte habe ich so nicht, die Welle ist jedenfalls 30 mm im Durchmesser und der Rotor müsste mitsamt Nabe und Flügeln ~15 kg wiegen, vielleicht etwas mehr. Wäre super, wenn du das dann mal rechnen würdest
Bei der Blattform ist mir recht klar, dass das nicht optimal ist. Wenn das Gesamtkonzept funktioniert habe ich schon überlegt, da mal was aus GFK zu machen. Deshalb auch die Gewindestangen zum einfachen Austausch der Blätter. Diese Blätter sind so das einzige, was ich mit meinen aktuellen Fertigungsmöglichkeiten unter vertretbarem Aufwand herstellen konnte und haben daher auch eher rudimentäre aerodynamische Eigenschaften.

Weiter gehts, die Abspannung muss fundamentiert werden:
Diese vier, ca. 1 m langen Stahlkonstruktionen bilden die Armierung der Röhrenförmigen Fundamente

Dafür bekam der Erdbohrer erstmal eine Verlängerung angeflanscht. Dazu dann noch den 30 cm Bohrer unten dran und fix die vier Löcher gebohrt....dachte ich . Doch durch sehr hohen Steingehalt an der Stelle hat das ganze dann etwa 2,5 Stunden gedauert. Erschwerend hinzu kam, dass die zusammengefrickelte Verlängerung einiges an Spiel hatte und sich daher das Handstück beim Bohren wie eine bockige Ziege benommen hat. Immerhin hat ein Horn einen gummierten Griff.

Wenn es dann mal funktioniert hat sieht das ganze so aus.

Nachdem dann irgendwann mal die vier Löcher gebohrt waren, habe ich dann den Betonmischer hervorgekramt und betoniert. Vor dem Mischer sieht man auch meine vielen Versuche dort irgendwo ein Loch in die Erde zu bekommen.

Pünktlich zum Sonnenuntergang war das ganze auch fertig.


Weiter geht es mit dem Aufstellen, sobald ich die Bilder davon habe.

MfG.
Lüsterklemme

[Anse]

Wenn Du mir auch noch das Material der Welle und die Verabeitungsart, also z.B. kaltgezogen nennen könntest. Wenn das nicht bekannt sein sollte wird halt was angenommen.

[lüsterklemme2000]

Das ist warmgewalzter Rundstahl (DIN 1013) aus S235JR. Die Längen gibt es dann, wenn ich oben die Steuerplatine reinstecke

[lüsterklemme2000]

Nochmal eine andere Frage:
Die Abspannung befindet sich am Mast etwa auf 3 m und am Boden knapp 2,5 m vom Mast entfernt. Abgespannt wird mit 6 mm Stahlseil. Im Moment habe ich M10 Spannschlösser zum Spannen der Seile verwendet. Da das aber so tolle Qualität ist (wer sich nicht rechtzeitig kümmert muss halt in den Baumarkt) , ist eines der Spannschlösser schon gerissen . Die waren gerade mal mit der Hand festgedreht.
Welche Spannschlösser bei Ebay könnt ihr empfehlen, und welche Größe sollte ich verwenden? Ich würde ja fast für M12 plädieren, nachdem das jetzige schon gerissen ist. Für die Fundamentanbindung sollte das Spannschloß einen Haken haben, auf der Seilseite ist es egal.

Vielen Dank schonmal,
Lüsterklemme

[Sir_Death]

Sag bloß, du hast so etwas als Spanner verwendet... https://www.ebay.de/itm/Spannschloss-Ed ... 2869314518
Bei einer Windkraftanlage, wo der Wind voll anschiebt!!!!

Dann lauf ich aber schreiend davon, damit mir der Mast nicht auf den Kopf fällt

Wie man Abspannungen richtig macht - 1. Jahr und nach dem ersten Jahr (Stichwort Kriechen der Seile) kannst du hier ziemlich weit unten sehen: http://www.ib-haertling.de/html/sendemasten.html
(wobei das für dich ein wenig überdimensioniert ist - hab gerade nur keine schönere Beschreibung gefunden)

Sorry
Nix für ungut, aber von Windlast und Hebel hast du glaub ich noch zu wenige Erlebnisse...

Edit: Wartungshandbuch Windturbine: https://www.maurelma.ch/Produkte/Wind/H ... eitung.pdf

[Emsdettener]

Mein Bauchgefühl sagt mir, dass da kurz unterhalb des Drehlagers ebenfalls eine Abspannung hingehört. Wenn der Wind die 70kg Gondel erstmal richtig am Wickel hat möcht ich da nicht in der Gegend sein.

[lüsterklemme2000]

@Emsdettener
Also meinst du eine Abspannung auf etwa 4-5 m? Da sind aber die Flügel, oder wie meinst du das?

[Emsdettener]

Möglichst weit nach oben auf jeden Fall, so dass die Flügel gerade eben nicht damit kollidieren können. Etwas Reserve natürlich dabei lassen, denn der Wind wird die Flügel am äußeren Ende vermutlich auch ein Stück weit Richtung Gondel drücken.

[lüsterklemme2000]

@Emsdettener:
Gut, das hatte ich mir fast schon bei deinem Beitrag gedacht.

@Sir_Death:
Ja im Moment sind solche Spanner, wie die Verlinkten verbaut. Welche wären denn deiner Meinung nach Spanner, die den Anforderungen entsprechen? Windlasten ist mir in der Tat ein recht unbekanntes Thema.

Eure beiden Vorschläge kombiniert könnte man jetzt also für die vorhandene Abspannung stabilere Spanner nehmen und zusätzlich noch eine zweite Abspannung mit neuen, etwas weiter entfernten Fundamenten verwenden, die direkt unter Unterkante Flügel angreift?

[nero]

Die Seile dürfen gar nicht gespannt werden, sondern erst bei Durchbiegung des Masten ins Spiel kommen.
Sonst muss das Seil (und die Verbindungsstellen) die doppelte Last tragen können. (die entgegengesetzen Seile + den Wind)

[avion23]

@Sir Death
Wieso kann man solche Schnellspanner nicht verwenden? Wegen den Vibrationen?

@Neo Ich hätte die Seile auf "Bing" Geräusch getrimmt. Wenn ich weniger spanne schwankt doch der Mast hin- und her? Ich kenne das vom Segeln und stelle es mir auch ungefähr so vor: http://deacademic.com/pictures/dewiki/1 ... rig-nr.png

[Sir_Death]

Ne wieder die gleiche Geschichte wie bei deinen Flügeln - die Schraube ist x-fach gekerbt und die Zugfestigkeit unbekannt.

Ebenfalls ist die Windlast deines Rotors unbekannt, als auch kennen wir nicht den stärksten anzunehmenden Sturm in deiner Gegend.
Dazu ein Versagen deiner aus dem Wind dreh- Vorrichtung und die Katastrophe ist perfekt.

[Anse]

Ebenfalls ist die Windlast deines Rotors unbekannt,

Für den worst case könnte man schon was ausrechnen. Wenn man von einer ebenen Fläche mit einem Durchmesser des Rotors ausgeht kann man einen Cw von 1 annehmen. Die Kraft wäre dann Fw=A*(1,2 kg/m³ * v²)/2
Dabei wird aber davon ausgegangen, dass der Wind auf der ganzen Fläche angreift. Was natürlich nicht stimmt aber bei steigender Drehzahl wird die Ausnutzung immer besser.

[lüsterklemme2000]

Vielen Dank für die Antworten und Bedenken, ich versuche sie umzusetzen.
Die Schraube der Spannschlösser ist von ihrer Zugfestigkeit unbekannt, aber die Verkäufer geben manchmal die zugehörige Tragkraft an (jedoch nicht immer mit welchem Sicherheitsfaktor, oder der Bruchlast).
Der Aufstellungsort liegt relativ geschützt, was die letzten Stürme anging.
Ich werde jetzt noch eine zweite Abspannung hinzufügen, die näher am Rotor angreift und deren Fundamente weiter vom Mast entfernt sind. Die Spannschlösser kommen komplett raus. Wenn es dann trotzdem irgendwann umfällt, dann sollte es wohl nicht sein. Es ist halt ein "Versuchsträger" mit all seinen Kinderkrankheiten .

Schönen Abend noch,
Lüsterklemme