Tuulikud: Nende Ehitus Elektri Jaoks. Mis See On Ja Kuidas See Toimib? Seade, Labade Kirjeldus. Milleks Veskid On?

2024 Autor: Beatrice Philips | [email protected]. Viimati modifitseeritud: 2024-01-09 13:17

Teades kõike tuulikute kohta, mis see on ja kuidas see töötab, on vaja mitte ainult tühja huvi pärast. Terade seade ja kirjeldus pole veel kõik, peate mõistma, milleks veskid on mõeldud. Piisab, kui öelda tuulikute ja nende ehitamise kohta elektri jaoks, muu majandusliku väärtuse kohta.

Päritolu ajalugu

Veskid loodi ajal, mil algas nisu ja muude teraviljade massiline kasvatamine. Kuid nad ei saanud kohe konstruktsiooni pööramiseks kasutada tuule jõudu. Iidsetel aegadel keerasid rattaid orjad või veoloomad . Hiljem hakkasid nad looma vesiveskeid. Ja lõpuks oli ju tuulekonstruktsioon juba olemas.

Vaatamata näilisele lihtsusele on see tegelikult vastupidi väga keeruline . Sellise toote loomine sai võimalikuks ainult siis, kui arvestada tuulekoormust ja konkreetse ülesande jaoks mehhanismi kestuse õige valimine. Ja need ülesanded olid väga mitmekesised - nii puidu hakkimine kui ka vee pumpamine. Varasemad mudelid - "kitsed" - ehitati samamoodi nagu puumaja.

Siis ilmusid nn telkiveskid, millel on fikseeritud korpus, ainult peavõlliga ülemine pöörleb.

Sellised mudelid on võimelised sõitma 2 veskikivi ja seetõttu eristuvad nad suurema tootlikkusega . Kaaluti veskit, mis on tüüpiline, mitte ainult utilitaarne tööriist. Talle omistati suurt tähtsust müütides, legendides ja muinasjuttudes. Ei olnud riike, kus sellised ideed puudusid. Müütide motiive oli erinevaid: vundamendi ehitamise ajal kindlustatud inimesed, veski juures elavad vaimud, peidetud aarded, salapärased maa -alused käigud jne.

Seade ja tööpõhimõte

Tuuleveski töötab, sest õhuvoolud mõjuvad labadele ja panevad need liikuma. See impulss läheb ülekandeseadmele ja selle kaudu veski tegelikule tööosale. Vanematel mudelitel suurendati terasid mitme meetri kaugusele . Ainult sel viisil oli võimalik suurendada kokkupuutepiirkonda õhuvooludega. Väärtus valitakse vastavalt põhifunktsioonile ja nõutavale võimsusele.

Kui veski on konstrueeritud suurimate teradega, saab see jahvatada . See on ainus lahendus, mis tagab raskete veskikivide tõhusa keerdumise. Disaini täiustused on saanud võimalikuks tänu aerodünaamiliste kontseptsioonide väljatöötamisele. Kaasaegne tehnoloogiline areng võimaldab pakkuda head tulemust isegi suhteliselt tagasihoidliku tuulega kokkupuutuva alaga.

Ahelas olevate labade taga on vahetult käigukast või muu ülekandemehhanism . Mõnes mudelis osutus see võlliks, millele terad olid paigaldatud. Võlli teine ots oli varustatud tööriistaga (üksusega), mis tööd tegi. Sellest disainist hoolimata lihtsusest loobuti aga järk -järgult.

Selgus, et see on väga ohtlik ja ebausaldusväärne ning veski töö peatamine, isegi kõige tõsisemal juhul, on ebareaalne.

Käigukasti versioon osutus palju tõhusamaks ja elegantsemaks . Käigukastid muudavad ketrusketaste impulsi kasulikuks tööks. Ja tasub käigukasti osad lahti ühendada, saate töö kiiresti peatada. Seetõttu ei keerle mehhanism asjata ja isegi tuule järsk tõus pole nii hirmutav. Tähtis: nüüd kasutatakse veskeid ainult elektrienergia jaoks.

Kuid isegi esimeste veskite välimus oli tehnoloogias tõeline revolutsioon. Muidugi täna 5-10 liitrit. koos.tiival tundub olevat täiesti "lapselik" suurus. Kuid ajastul, mil polnud olemas mitte ainult mootorrattad, vaid ka mitu sajandit enne auruvedureid, osutus see tohutuks saavutuseks. XI-XIII sajandil sai inimene tema käsutusse võimu, mis oli eelmisel ajastul kättesaamatu . Majanduse toiteallikas suurenes kohe märkimisväärselt ja seetõttu sai paljudes aspektides võimalikuks Euroopa majanduse järsk tõus sel perioodil.

Plussid ja miinused

Kõige mugavam on võrrelda tuulikut vee analoogiga. Veekonstruktsioonil on pikk ajalugu ja see ei sõltu tuule muutustest. Veevool on palju stabiilsem. Võite kasutada ka mõõna jõudu, mis on tuuliku jaoks täiesti kättesaamatu . Need asjaolud tõid kaasa asjaolu, et vesiveskite levimus oli keskaja mis tahes osariikides kordades suurem.

Tuulejõudu teravilja jahvatamiseks, nagu juba mainitud, hakati rakendama hiljem . See lahendus tõi lisaks kaasa märkimisväärseid lisakulusid. Kuid Hollandis 15. sajandil ja eriti 17. sajandi algusest hinnati ka muid tuulikute eeliseid. Nad surusid ahelaid kulpidega, mis eemaldasid põhjavee. Ilma selle uuenduseta oleks olnud võimatu arendada olulist osa kaasaegse Hollandi territooriumist.

Lisaks võib tuulik isegi kuivas kohas seista ja seda ei tohi veekogu külge siduda.

Hollandis said tuulikud populaarseks muul põhjusel .- puhuvad peaaegu pidevalt läänekaare tuuled, mis kannavad Atlandi ookeanist õhku Läänemere poole. Seetõttu ei tekkinud erilisi probleeme nii terade orientatsiooni kui ka tehnoloogia kasutamisega. Tänapäeval on kõige sobivam võrrelda tuuleveskeid vesiveskitega mitte kvaliteedi ja teravilja jahvatamise võimaluste, vaid sobivuse poolest elektritootmiseks. Toiteallika stabiilsus väheneb, võrguenergia maksumus tõuseb ja seetõttu on nii oluline valida endale sobiv tüüp.

Tuulepargid töötavad praktiliselt lõputute ressurssidega . Niikaua kui Maal on atmosfäär ja päike valgustab planeeti, ei jää tuuled seisma. Sellised seadmed ei saasta keskkonda, sest erinevalt diisel- ja bensiinisüsteemidest ei eralda need mürgiseid aineid. Siiski on võimatu nimetada tuuleelektrijaama täiesti keskkonnasõbralikuks, sest see tekitab palju müra ja paljudes riikides kehtestavad nad sellele isegi seaduslikke piiranguid. Lõpuks ei saa tuulik lindude rändehooajal normaalselt töötada.

Venemaal pole veel müra ega kalendripiiranguid . Kuid need võivad ilmuda igal ajal. Ja igal juhul ei saa tuulepark - nii kaasaegne tuulik kui ka klassikaline veski - asuda eluaseme vahetus läheduses. Lisaks määrab tegeliku efektiivsuse aastaaeg, kellaaeg, ilm, maastik; kõik see mõjutab otseselt õhuvoolu kiirust ja selle rakendamise tõhusust.

Tuulepargi teine puudus on juba märgitud tuule ebastabiilsus. Patareide kasutamine lahendab selle probleemi osaliselt, kuid muudab süsteemi keerukamaks ja muudab selle kallimaks. Mõnikord on vaja täiendavalt kasutada ka muid energiaallikaid . Kuid tuuleveski paigaldatakse kiiresti - võttes arvesse saidi ettevalmistamist, võtab see aega mitte rohkem kui 10-14 päeva. Sellise paigalduse jaoks on vaja palju ruumi, eriti kui arvestada labade laiust ja ruumi, mis peaks ohutuse tagamiseks vaba olema.

Tüüpide ülevaade

Jahu jahvatamise tuuleveskid töötasid 1 või 2 veskikiviga. Tuule poole pöördumine toimub kahel viisil - portaali ja puusa abil . Portaalitehnika tähendab, et kogu veski pööratakse täielikult ümber tammepuidust posti. See sammas paigaldati raskuskeskmele ja mitte kerele sümmeetriliselt. Tuule poole pöördumine kulutas palju energiat ja oli seetõttu väga raske.

Traditsiooniliselt on portaalveskid varustatud üheastmelise mehaanilise käigukastiga . Ta väänas tõhusalt tüve võlli. Bocki veski valmistati ka portaalmeetodil. Täiuslikum variant on telgi (aka hollandi) skeem. Ülemises osas oli hoone varustatud ratast toetava kiikraamiga ja kroonitud kipskatusega.

Tänu kergele konstruktsioonile toimub tuule poole pöördumine palju väiksema vaevaga . Tuuleratta ristlõige võib olla väga suur, kuna see tõsteti suurele kõrgusele. Enamikul juhtudel oli telkiveski varustatud kaheastmelise jõuülekandega. Vahestruktuur on väriseva veskiga. Selles asus pöördering keha 0,5 kõrgusel, oluline alamliik on drenaaživeski.

Varem on tuuleveski kiirust piiranud ülekandeseadme tugevus. Piirangud olid seotud puidust rattahammasrataste ja tarsusega. Sellest tulenevalt on võimatu tuuleenergia rakenduskoefitsienti (efektiivsust) suurendada. Hambad ise ja nende varred valmistati malli järgi kvaliteetsest kuivast puidust. Sobib selleks otstarbeks:

• akaatsia;
• Kask;
• sarvik;
• jalakas;
• vaher.

Peavõlli rattavelg oli valmistatud kasest või jalakasest. Lauad paigutati kahte kihti. Väljas lõigati velg ettevaatlikult ringikujuliselt; kodarate hoidmiseks kasutati polte. Samad poldid aitasid kettaid pingutada. Disaini täiustamisel pöörati põhitähelepanu tiibade teostamisele.

Üsna vanades veskites kaeti tiivavõred lõuendiga . Kuid hiljem täitsid sama funktsiooni edukalt ka lauad. Samuti leiti, et kuuselauad sobivad paremini. Esialgu loodi tiivad tera pideva kiilunurgaga, mis varieerus vahemikus 14 kuni 15 kraadi. Nende valmistamine on üsna lihtne, kuid liiga palju tuuleenergiat läks raisku.

Spiraalse tera kasutamine võimaldas efektiivsust tõsta kuni 50% võrreldes vanema versiooniga . Muutuv kiilunurk otsas oli vahemikus 1 kuni 10 ja põhjas 16 kuni 30 kraadi. Üks moodsamaid võimalusi on poolvoolujooneline profiil. Telkiveskite perioodi lõpupoole ehitati need peaaegu eranditult kivist. Mõnel juhul oli muidugi tuulesüsteem ühendatud veepumbaga, mis võimaldas maad niisutada.

Selliste konstruktsioonide kõige varasemat tüüpi, nagu jahuveskites, oli võimalik tiivapinda vähendada, purje osaliselt eemaldades või rulood avades. See lahendus võimaldas vältida kahjustusi isegi suure tuule korral. Kuid ikkagi oli probleem väikese kiirusega tuulegeneraatoril, millel on palju labasid või suur tiiva laius. Põhjus on üsna ilmne - see on väga tõsine ja masendav hetk. Lahenduse leidis Saksa ettevõte Kester, kes tootis Adleri tuuleratta minimaalsete labadega ja nende vahel märkimisväärse kaugusega; sellel disainil oli juba keskmine kiirus.

Veelgi täiustatud konstruktsioonid tiibade imemispoolel olid varustatud spetsiaalsete ventiilidega . Seetõttu toimus reguleerimine automaatselt, mis tagas võimalikult suure jõudluse. Töökorras oli ventiilide pidamine vedruga. Kõik oli konstrueeritud nii, et nende ventiilide tõttu ei tekkinud isegi aktiivse liikumisega tugevat vastupanu. Kui seadistatud kiirus tsentrifugaaljõu tõttu ületati, keerati klappe.

Samal ajal suurenes vastupidavus õhuvoolule, seda kasutati palju vähem sujuvalt ja mitte nii tõhusalt kui tavaliselt. Kuid tavaliselt oli võimalik pingutusmomenti vähendada. 18. ja 19. sajandi jooksul kasutati tuuleveskeid juba kogu planeedil . Nende tootmine lõpetati poolkäsitöö meetoditega, nad hakkasid tehastes tootma metallist valmistatud mitme labaga tuulemootoreid.19. sajandi lõpuks puudusid vaid mõnel mudelil väändemäära automaatse reguleerimise ja ratta jäiga fikseerimise funktsioonid mootori suunas.

Tööstusriikides valmistati juba aastas sadu tuhandeid veskikomplekte .… Samuti on alustatud täiustatud säästlike mudelite tootmist, mis on mõeldud peamiselt elektrienergia tootmiseks. Selliste süsteemide võimsus on suhteliselt väike, tavaliselt ei ületa 1 kW, enamasti kavandati see varustada ratastega, millel on 2-3 labad-tüüpi tera. Ühendus generaatoriga toimub reduktori kaudu. Sellistes süsteemides energia salvestamiseks kasutati väikese ja keskmise mahutavusega patareisid.

Konstruktsiooni omadused

Veski ehitamiseks peate arvestama mitmete nüanssidega.

Istmete valik

Oluline on arvestada lõiketerade pöörlemisega. Seetõttu ei tohiks läheduses olla kõrvalisi hooneid ja rajatisi. Soovitav on valida tasane ala, vastasel juhul võib hoone olla viltu. Sait on puhastatud igasugusest taimestikust ja muudest segavatest asjadest . Nad võtavad arvesse ka seda, kuidas kõik väliselt välja näeb.

Tööriistad ja materjalid

Võite isegi ehitada tuuleveski vineerist, vastupidavast plastikust või metallist. Keegi ei keela ka nende kombineerimist. Sellegipoolest sobib klassikaline lähenemine optimaalselt puitplaadi, puidu, vineeri kasutamisega. Hüdroisolatsiooniks kasutatakse polüetüleeni ja katuseks katusematerjali. Sellepärast me vajame ka haamreid ja naelu, puure, saage ja muid puiduehituse tööriistu: höövleid, nurklihvijaid, ämbreid ja harju.

Sihtasutus

Vaatamata enamiku tuulikute dekoratiivsusele hõlmab ehitusskeem siiski vundamendi ettevalmistamist. Auku kaevamine ja mördi valamine on vabatahtlik. Piisab riba või palkide paigutuse kasutamisest . Tavaliselt on kujundus trapetsikujuline. Sisemine ja välimine raam on ühendatud vertikaalsete postide abil, mis on paigutatud teatud nurga alla.

Seinad ja katus

Konstruktsiooni katmisel pöörake tähelepanu akende ja uste avadele. Tera kinnituspunkt on samuti kriitiline . Uksed on paigaldatud abikinnitustega. Teradega talasid saab tugevdada vardaga. Polsterdus on võimalik mis tahes materjaliga, mis tagab hermeetiliselt suletud pinna, kõige värvikam on puit.

Katuse kuju valitakse individuaalselt . Sujuv ja sirge katvus pole halvem kui nurgakomplekt. Katusematerjali kiht tagab piisava veekindluse. Esikatus saadakse laudade või vineeri abil. Ei ole vaja kasutada rohkem dekoratiivseid viimistlusi.

Tuulegeneraatori paigaldamine

Veski tuleb asetada kuivale ettevalmistatud alale. Ankruid kasutatakse vastavalt vajadusele, et tagada kinnituspunktide jäikus. Kontrollige kindlasti seadusi ja eeskirju, et mitte probleeme tekitada. Igal juhul järgitakse ka elektriohutuse ja maandamise soovitusi . Generaator on vaja ühendada teatud sektsiooni juhtmete kaudu ja "tänava" isolatsioonis.

Kuulsaimad vanad veskid

Rhodose veskid, mis asuvad Mandrnaki sadama lähedal, purustasid väga kaua teravilja, mis toimetati otse meritsi sadamasse. Esialgu oli neid 13, teistel andmetel - 14. Kuid meie ajani on säilinud vaid 3 ja neid säilitatakse mälestisena. Ölandi saarel on olukord umbes sama - 2000 veski asemel jäi ellu vaid 355 . Need lammutati eelmise sajandi alguses, sest vajadus kadus, õnneks jäid ilusamad hooned ellu.

Samuti väärib märkimist:

Zaanse Schans (Amsterdamist põhja pool)

Mykonose saarte veskid

Consuegra linn

Kinderdijki veskivõrk