Вітроагрегат Ромашка для підйому води. Креслення, опис

Безкоштовна технічна бібліотека

ІНСТРУМЕНТИ І МЕХАНІЗМИ ДЛЯ СІЛЬСЬКОГО ГОСПОДАРСТВА
Безкоштовна бібліотека / Довідник / Інструменти та механізми для сільського господарства

Вітроагрегат Ромашка для підйому води. Креслення, опис

Інструменти та механізми для сільського господарства

Довідник / Інструменти та механізми для сільського господарства

Коментарі до статті

Водопостачання - гостра проблема для багатьох членів початківців садово-городніх кооперативів, власників присадибних ділянок.

Подати воду з місцевих джерел за допомогою бензо-або електронасосів вдається далеко не скрізь, випробуваний часом древній метод - колодязь і цебра - важкий і малопродуктивний.

Адже для садової ділянки площею 0,01 га влітку потрібно близько 2-3 м3 води на добу. Ось чому читацька пошта все частіше звертається до практики використання енергії вітру: у ряді районів країни та за кордоном добре зарекомендували себе вітромеханічні водопідйомні агрегати, багато з яких сконструйовано та виготовлено самодіяльними авторами. На жаль, нерідко такі конструкції виконані на примітивному рівні, що пояснюється майже повною відсутністю масової літератури щодо проектування та виготовлення сучасних вітроустановок.

Сьогодні ми вирішили познайомити читачів із пристроєм побутового вітромеханічного агрегату "Ромашка", розробленого у Науково-виробничому об'єднанні "Ветроен". За техніко-економічними показниками "Ромашка" належить до сучасних вітчизняних пристроїв даного класу і перевершує за низкою параметрів зарубіжні зразки. Вона проста конструктивно, не містить дефіцитних вузлів та деталей, безпечна в роботі, зручна та невибаглива в експлуатації.

Все це дозволяє рекомендувати "Ромашку" для самостійного виготовлення.

Установка "Ромашка" призначена для підйому води з будь-яких вододжерел (свердловини, колодязя, відкритої водойми тощо) з глибиною залягання води до 8 м і може використовуватися як на стаціонарних ділянках, так і на літніх пасовищах.

Вітроагрегат розрахований на застосування в районах з помірним кліматом та середньорічними швидкостями вітру не менше 3 м/с – це європейська частина СРСР, Західний Сибір, Казахстан, Середня Азія, Закавказзя, Алтай. Перевага установки - автономність: постійної присутності або будь-якого втручання під час її роботи не потрібно.

"Ромашка" (рис. 1) – вітродвигун, в опорі стійки якого змонтований насос. Трубчаста стійка кріпиться за допомогою шести дротяних розтяжок та трьох забивних анкерів.

Технічні характеристики

Продуктивність (при швидкості вітру 5 м/с та загальній висоті підйому води 10 м), л/год: 300
Максимальна глибина всмоктування води, м: 8,0
Мінімальна робоча швидкість вітру, м/с: 2,5
Максимальна швидкість вітру, м/с: 40
Максимальна висота нагнітання води, м: 3,5 (5,5)
Діаметр вітроколеса, м: 1,2
Число лопатей вітроколеса, шт: 12
Максимальний коефіцієнт використання енергії вітру: 0,36
Максимальний ККД вітроагрегату: 0,22
Номінальна швидкохідність вітроколеса (відношення окружної швидкості лопаті та швидкості вітру): 1,1
Максимальні обороти вітроколеса на холостому ході, об/хв., не більше: 250
Висота вітроагрегату до осі вітроколеса, м: 4 (6)
Довжина всмоктуючого рукава, м: не більше 30
Маса вітроагрегату з комплектом анкерів та розтяжок при висоті 4 м, кг: не більше 37

Мал. 1. Вітроагрегат "Ромашка" для підйому води (А - робоче положення, Б - зупинка) (натисніть для збільшення): 1 - трубчаста стійка, 2 - опорна частина з насосом, 3 - розтяжки, 4 - анкер, 5 - вітродвигун

Вітродвигун (мал. 2) – багатолопатевий, тихохідний. Його дво- або трисекційна стійка може бути висотою 4 або 6 м. У верхній частині розташована головка з 12-лопатевим вітроколесом, що має три ступені свободи. При зміні напряму вітру воно автоматично встановлюється з підвітряного боку опори завдяки повороту головки. Для ефективного самовстановлення вітрового колеса та стабілізації його у вітровому потоці, а також для розвантаження від згинального моменту осі лопат нахилені до осі вітроколеса і складають з нею кут 75°.

Мал. 2. Пристрій вітродвигуна (натисніть для збільшення): 1 - стрижень з лопатою, 2 - маточина (АМг-6), 3 - болт М6, 4, 5 - наполегливі кільця, 6 - втулка (Ст. 45), 7 - кришка ( АМг-6), 8 – підшипник № 60205, 9 – гвинт М6 (6 шт.), 10 – тарілка (Ст. 20), 11 – вісь Ø 30 мм (Ст. 20), 12 – буфер (гума Ø 20 мм) ), 13 - фланець (Ст. 3), 14 - труба L 1830 мм, 15 - муфта, 16 - втулка (поліамід, фторопласт, 2 шт.), 17 - муфта (Ст. 20), 18 - труба L 2000 мм , 19 - тяга (Ст. 20 Ø 6 мм), 20 - вісь (Ст. 20), 21, 22 - упорні кільця, 23 - підшипник № 1000908, 24 - труба (Ст. 3), 25 - упорне кільце, 26 - корпус (Ст. 20), 27 - вертлюг (Ст. 45), 28 - гайка (Ст. 45), 29 - кільце (дріт Ø 1,6 мм), 30 - велосипедний підшипник, 31 - кулька Ø 10 мм 32 – скоба (Ст. 20 Ø 6 мм), 33 – труба L 420 мм, 34 – вантаж, 35 – важіль (Ст. 3), 36 – втулка (Ст. 20), 37 – вісь Ø 16 мм (Ст. 20), 38 – шайба (Ст. 20), 39 – болт М12 (Ст. 20), 40 – підшипник № 60201, 41 – втулка (БрАЖ-9-4); 42 - піввісь (ст. 9), 4 - гайка М43, 45 - пружинна шайба (44 шт.), 10 - кільце (ст. 45), 12 – корпус вертлюга (Ст. 46), 20 – кільце (Ст. 47), 20 – втулка (БрАЖ-48-45), 49 – шпилька М9 (Ст. 4), 50, 10 – щоки (Ст. 20), 51 - шпилька М54 (Ст. 3), 52 - вісь (Ст. 10)

Щоб зменшити лобовий тиск повітряного потоку та усунути вплив гіроскопічних сил при різких бічних поривах вітру, вітроколесо закріплено на коромислі, здатному повертатися відносно горизонтальної осі, перпендикулярної осі обертання і опорою, що перетинається з віссю. Таким чином, під дією сильного вітру колесо як би спливає в повітряному потоці. При цьому момент від сил лобового тиску на лопаті (щодо горизонтальної осі повороту коромисла) врівноважується ваговим моментом, що дорівнює 0,2-0,3 кГм, цим забезпечується початок відхилення вітроколеса від вихідного положення при швидкості вітру 5-6 м/с. Для компенсації частини ваги колеса коромисло з навітряного боку обладнане вантажем-противагою, в отвір якого вставлена дротяна петля. Остання служить для зупинки вітроагрегату: досить легким жердиною з гаком на кінці, зачепивши його за петлю, перевести вісь колеса у вертикальне положення.

Механізм передачі зусилля від вітроколеса до насоса - кулачково-важільний, з вертикальною тягою, що рухається зворотно-поступально. Тяга проходить усередині опори вітродвигуна в антифрикційних напрямних. На одному кінці двоплечого важеля, закріпленого на осі між щік коромисла, є ролик (кулькопідшипник). Він взаємодіє з внутрішньою бічною поверхнею тарілки, що ексцентрично закріплена на маточці вітроколеса. При обертанні лопатей ролик, обкатуючись по тарілці, повідомляє важіль коливальний рух. Інший кінець важеля через шарнір та вертлюг з'єднаний з вертикальною тягою. Вісь підвіски вертлюга (шарнір) при середньому положенні важеля збігається з горизонтальною віссю повороту коромисла. Таким чином виключається вплив діючих у механізмі передачі сил на положення вітроколеса та коромисла у вітровому потоці.

Так як вісь повороту важеля знаходиться нижче осі повороту коромисла, амплітуда вертикальних переміщень тяги насоса зростає зі збільшенням швидкості вітру та відхилення коромисла з вітроколесом. Цим забезпечується збільшення продуктивності насоса, оптимальне використання потужності вітроколеса при різних швидкостях вітру та підвищення ККД агрегату.

Лопата (рис. 3) є лопаткою з приклепаним до неї сталевим термообробленим стрижнем. Лопатка - трапецієподібна у плані, відштампована з дюралюмінієвого листа марки Д16 або Мг6 товщиною 1,2 мм; профіль - дужка постійного радіусу. Для жорсткості виконаний Т-подібний зиг. Вісь стрижня проходить паралельно передній кромці, чим досягається геометрична крутка лопаті 18 °. Похила лиска на кінці стрижня забезпечує однакове кутове положення лопатей у маточці вітроколеса (кут установки дорівнює 23° на кінці і 45° у комля), лиска сприяє самозатяжці лопаті відцентровими силами при ослабленні кріпильних болтів (тим не менше болти після затягування) відгинними шайбами). Маса окремої лопаті – не більше 400 г, а різниця мас не повинна перевищувати 5-10 г. Дисбаланс вітроколеса щодо осі обертання – не більше 2,5 Гм.

Мал. 3. Лопаті вітродвигуна (натисніть для збільшення): 1 - лопатка (АМг-6), 2 - стрижень (Ст. 45 Ø 10 мм), 3 - заклепка, 4 - шайба

Насос (рис. 4) - самовсмоктувальний, з горизонтальною проточною гумовою діафрагмою, має три порожнини. Приймальна порожнина з'єднана з всмоктувальним рукавом, піддіафрагмова повідомляється з приймальною через шість отворів, перекритих всмоктуючим клапаном, наддіафрагмова порожнина знизу з'єднується з піддіафрагмової також шістьма отворами, перекритими нагнітальним клапаном, а зверху - згори - згори - згори - згори - згори - згори - згори - згори - згори - згори Останнє "рятує" вітроагрегат від поломки при випадкових перетисканнях зливного шланга.

Мал. 4. Насос (натисніть для збільшення): 1 - пробка, 2 - сітка, 3 - кільце, 4 - всмоктуючий рукав, 5 - ніпелі, 6 - діафрагма, 7 - корпус (АМг-6), 8 - всмоктуючий клапан, 9 - гвинт М5, 10 – гайка М5, 11, 14 – пружинні шайби, 12 – болт М6 (6 шт.), 13 – гайка М6, 15 – днище (Ст. 3), 16 – прокладка, 17 – кільце (Ст. 3 ), 18 - тарілка (Ст. 20), 19 - нагнітальний клапан, 20 - пружина, 21 - конус (Ст. 3), 22 - кільце (Ст. 3), 23 - вісь (Ст. 20), 24 - кільце (Ст. 3), 25 - поливний шланг

Діафрагма по периферії затиснута між верхнім та нижнім корпусами насоса шістьма болтами, а по центру – між верхньою та нижньою тарілками з отворами – трьома гвинтами. У верхню тарілку запресована вісь насоса, у яку загвинчується тяга вітродвигуна. На осі виконана проточка, на неї вдягнений пластинчастий нагнітальний клапан. Поворотна пружина із зусиллям від 5 до 10 кг через верхню тарілку підтискає діафрагму, забезпечуючи її повернення та силове замикання механізму передачі вітродвигуна.

Всмоктуючий рукав - поліетиленова (поліпропіленова) труба довжиною 10...30 м з внутрішнім O 20 мм і товщиною стінки 2 мм, що дозволяє уникнути стиснення атмосферним тиском при розрідженні в насосі. Кінець рукава забезпечений приймальним сітчастим фільтром із осередками 1-1,5 мм.

Щоб запобігти рясному газовиділенню з води (кавітацію) при великих глибинах всмоктування, приймальна порожнина насоса має компенсуючу камеру (кільцева проточка в нижньому корпусі). Піддіафрагмова порожнина насоса виконана з можливо меншим вільним об'ємом, що дозволяє збільшити ступінь розрідження і вести всмоктування з глибини до 8,5 м. Поздовжній шліцевий паз шириною і глибиною 2-3 мм на нижній тарілці з боку клапана запобігає зриву клапана при малих зазорах між всами. клапаном та нижньою тарілкою діафрагми.

Всі частини насоса, що працюють у воді, слід ретельно захистити від корозії. Зовнішні поверхні серійних вітроагрегатів покривають ґрунтовкою ФЛ-ОЗК і забарвлюють емаллю ПФ-115 в білий або світло-сірий колір, а кінці лопатей, кришку маточини, вантаж-противагу, з'єднувальні муфти опори та насос - у червоний колір. Поверхні, що труться, і підшипники необхідно змастити (ЦИАТИМ 201 або ЛІТОЛ).

"Ромашка" призначена для експлуатації в теплу пору року за температури повітря не нижче плюс 1°. Перед настанням заморозків її необхідно зупинити, перевівши вітроколесо в положення "зупинки". На зиму ж, щоб збільшити термін служби діафрагми, вітроагрегат доцільно розібрати, просушити і зберігати в приміщенні.

"Ромашка" монтується силами двох-трьох осіб на відкритому для вітру місці так, щоб відстань від вітроколеса до найближчої перешкоди (дерев, будівель тощо) становила не менше 25-50 м. Видалення від вододжерела залежить від довжини рукава, що всмоктує, і висоти підйому води, але не повинно перевищувати 15-20 м. Верхню точку всмоктуючого рукава слід розташовувати по можливості нижче. При високому оголовку колодязя (свердловини) рукав виводиться через отвір у бічній стінці оголовка, зроблений 150-200 мм від поверхні землі.

Встановлюють вітроагрегат на утрамбований щільний грунт або твердий майданчик, підставку. Анкери забиваються не ближче ніж за 2,5-3 м від стійки вітроагрегату, рівномірно по колу, на глибину 400-800 мм. На слабкому грунті (пісок, торф) замість анкерів доцільніше застосовувати закопані на глибину 500-1000 мм якоря - пластини площею щонайменше 0,06 м2.

Перед підйомом вітроагрегату розтяжки попередньо чіпляються за фланці опори і за отвори в забитих анкерах, потім стійка з вітроколесом піднімається вертикальне положення, при цьому нижня частина опори (насос) підводиться в центр майданчика. Залишається вибрати слабкість розтяжок та остаточно їх закріпити. Натяг верхнього ярусу розтяжок забезпечується дозабивкою анкерів; нижній - страхувальний ярус може трохи провисати.

Перед першим запуском слід залити в насос через шланг зливний 1-2 л води - змочити і герметизувати клапани насоса. При силі вітру 2,5-3 м/с за кілька хвилин після пуску агрегат почне подавати воду.

Під час роботи установки може виникнути стукіт у кулачково-важільний механізм, іноді утруднений запуск вітроколеса. Ці перешкоди усуваються регулюванням довжини тяги вітродвигуна: нагвинчуванням (або згвинчуванням) вертлюга на верхній різьбовий кінець тяги.

Регулювання необхідно виконати до підйому вітроагрегату, причому діафрагма насоса не повинна сягати крайнього нижнього положення на 2-3 мм при відхиленні коромисла з вітроколесом на 45° від вихідного положення. Після регулювання тягу треба надійно законтрити, щоб запобігти самовідгвинчуванню.

Для гарантованого водозабезпечення вітроагрегат експлуатується з водонакопичувачем – ємністю об'ємом 1,5-2 м3. Її рекомендується встановлювати не далі, ніж за 10 м від насоса. У разі переповнення ємності слід передбачити спеціальний зливальний патрубок або шланг.

Характеристики вітроагрегату, отримані на випробуваннях при висоті всмоктування 8 м та загальній висоті підйому води до 10 м, наведено на діаграмах (рис. 5 та 6). Максимальна швидкість вітру при випробуваннях становила 40 м/с.

Вітроагрегат Ромашка для підйому води
Рис. 5. Залежність продуктивності вітроагрегату "Ромашка" від швидкості вітру

Вітроагрегат Ромашка для підйому води
Мал. 6. Середньодобова продуктивність вітроагрегату "Ромашка" для районів з різними середньорічними швидкостями вітру

Досвід річної експлуатації вітроагрегатів "Ромашка" показав їхню надійність, простоту та зручність обслуговування.

Автор: С.Ніконів

Рекомендуємо цікаві статті розділу Інструменти та механізми для сільського господарства:

▪ Мотоагрегат на фрезах

▪ Дискокультиватор

▪ микромельницу

Дивіться інші статті розділу Інструменти та механізми для сільського господарства.

Читайте та пишіть корисні коментарі до цієї статті.

<< Назад

Останні новини науки та техніки, новинки електроніки:

Машина для проріджування квітів у садах 02.05.2024

У сучасному сільському господарстві розвивається технологічний прогрес, спрямований на підвищення ефективності догляду за рослинами. В Італії було представлено інноваційну машину для проріджування квітів Florix, створену з метою оптимізації етапу збирання врожаю. Цей інструмент оснащений мобільними важелями, що дозволяють легко адаптувати його до особливостей саду. Оператор може регулювати швидкість тонких проводів, керуючи ним із кабіни трактора за допомогою джойстика. Такий підхід значно підвищує ефективність процесу проріджування квітів, забезпечуючи можливість індивідуального налаштування під конкретні умови саду, а також сорт та вид фруктів, що вирощуються на ньому. Після дворічних випробувань машини Florix на різних типах плодів результати виявились дуже обнадійливими. Фермери, такі як Філіберто Монтанарі, який використовував машину Florix протягом кількох років, відзначають значне скорочення часу та трудовитрат, необхідних для проріджування кольорів. ...>>

Удосконалений мікроскоп інфрачервоного діапазону 02.05.2024

Мікроскопи відіграють важливу роль у наукових дослідженнях, дозволяючи вченим занурюватися у світ невидимих для ока структур та процесів. Однак різні методи мікроскопії мають обмеження, і серед них було обмеження дозволу при використанні інфрачервоного діапазону. Але останні досягнення японських дослідників із Токійського університету відкривають нові перспективи вивчення мікросвіту. Вчені з Токійського університету представили новий мікроскоп, який революціонізує можливості мікроскопії в інфрачервоному діапазоні. Цей удосконалений прилад дозволяє побачити внутрішні структури живих бактерій із дивовижною чіткістю в нанометровому масштабі. Зазвичай мікроскопи в середньому інфрачервоному діапазоні обмежені низьким дозволом, але нова розробка японських дослідників дозволяє подолати ці обмеження. За словами вчених, розроблений мікроскоп дозволяє створювати зображення з роздільною здатністю до 120 нанометрів, що в 30 разів перевищує дозвіл традиційних метрів. ...>>

Пастка для комах 01.05.2024

Сільське господарство - одна з ключових галузей економіки, і боротьба зі шкідниками є невід'ємною частиною цього процесу. Команда вчених з Індійської ради сільськогосподарських досліджень – Центрального науково-дослідного інституту картоплі (ICAR-CPRI) у Шимлі представила інноваційне вирішення цієї проблеми – повітряну пастку для комах, яка працює від вітру. Цей пристрій адресує недоліки традиційних методів боротьби зі шкідниками, надаючи дані про популяцію комах у реальному часі. Пастка повністю працює за рахунок енергії вітру, що робить її екологічно чистим рішенням, яке не вимагає електроживлення. Її унікальна конструкція дозволяє відстежувати як шкідливі, так і корисні комахи, забезпечуючи повний огляд популяції в будь-якій сільськогосподарській зоні. "Оцінюючи цільових шкідників у потрібний час, ми можемо вживати необхідних заходів для контролю як комах-шкідників, так і хвороб", - зазначає Капіл. ...>>

Випадкова новина з Архіву

NEC: перший у світі HD-DVD привід 14.01.2006

Компанія NEC розпочинає комерційні поставки HR-1100A, першого у світі приводу, здатного читати диски формату HD-DVD.

Зрозуміло, не тільки їх, а й усі попередні покоління оптичних дисків, включаючи DVD та CD. У пристрої використано ноу-хау NEC - оптична головка, що вміє використовувати як синій та червоний лазери. Писати привід не вміє.

Ціна пристрою вже оголошена, вона складає 500 євро. Замовити HR-1100A можна буде вже у жовтні, проте доставлять його лише у січні 2006 року.

Інші цікаві новини:

▪ Роутер D-Link DIR-2680 із вбудованим антивірусом

▪ IP-камера D-Link DCS-935L

▪ TPS65023 - новий контролер живлення для DaVinci

▪ Ігри з квантами енергії

▪ Штучний інтелект грає у футбол

Стрічка новин науки та техніки, новинок електроніки

Цікаві матеріали Безкоштовної технічної бібліотеки:

▪ розділ сайту Телебачення. Добірка статей

▪ стаття Томас Пейн. Знамениті афоризми

▪ стаття Географія, екологія. Велика енциклопедія для дітей та дорослих

▪ стаття Перша медична допомога при механічній травмі. Медична допомога

▪ стаття Встановлення ламп у музичному пристрої. Енциклопедія радіоелектроніки та електротехніки

▪ стаття Загадки про домашніх тварин

Залишіть свій коментар до цієї статті:

All languages of this page

Головна сторінка | Бібліотека | Статті | Карта сайту | Відгуки про сайт