Hallo,
ich habe für mein kleines Windrad eine Steuer- und Querfahnen- Sturmsicherung ausgesucht, da diese relativ einfach realisierbar ist, eigensicher ist und erprobt. Für die Berechnungen der Kräfte habe ich mal ein Excel-Tool geschrieben. Dort wird die nötige Regelkraft berechnet, sofern das Regelgewicht nicht V-förmig aufgehängt ist, sondern direkt am Holepunkt hängt. Dieses werde ich über ein Seil und eine Umlenkrolle an dem Holepunkt befestigen. Im Buch von Horst Crome ist die Steuerfahnenfläche mit 10% der Rotorfläche und die Querfahnenfläche mit 5% der Rotorfläche angegeben. Die Querfahne soll vollständig über den Rotor hinausragen. Die Steuerfahne sollte in etwa den Hebelarm haben wie der Rotor einen Durchmesser hat.
Die Windfahnenfläche wird nach den Formeln für ein gleichseitiges Dreieck berechnet. Mit dem Sinus des Winkels, in dem sie zur Welle liegt, multipliziert mit ihrer Fläche, ergibt dies die Fläche, die im Wind steht. Bei dieser Art von Sturmsicherung sollten beide Fahnen im Normalbetrieb gleiche Drehmomente auf den Drehkranz erzeugen, die sich somit aufheben. Wird eine bestimmte Kraft der Steuerfahne bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit überschritten, ist die Kraft des Regelgewichts zu klein und die Steuerfahne dreht sich zur Querfahne hin.
Liege ich richtig, wenn ich die Fläche mit dem Sinus des Winkels multipliziere?
Bei einem V-förmig aufgehängten Regelgewicht spielen noch der Abstand vom Holfpunkt zur Führung des Regelgewichts und der Spreizwinkel des Regelgewichts eine Rolle, aber wie genau weiß ich nicht. Ich würde dies Form bevorzugen, da die Aufhängung eines Gewichts mit einer Umlenkrolle immer eine konstante Kraft erzeugt und sich somit die Fläche des Rotors schneller ändert, währen die Fläche des Rotors mit einem V-förmig aufgehängten Gewicht eine mehr oder weniger konstante Leistung hervorruft, oder? Die Kraft, wenn die Führungsschiene genau in der Mitte zwischen den Befestigungspunkten läge, wäre dann die Gewichtskraft des Regelgewichts multipliziert mit dem Hebelarm, also dem Abstand von der Führungsschiene zum Holepunkt.
Stimmt das? Wenn ja, lässt sich mittels dem Satz des Pythagoras der Abstand von der Befestigung an der Steuerfahne zum Holepunkt berechnen.
Gruß
Dani
ich habe für mein kleines Windrad eine Steuer- und Querfahnen- Sturmsicherung ausgesucht, da diese relativ einfach realisierbar ist, eigensicher ist und erprobt. Für die Berechnungen der Kräfte habe ich mal ein Excel-Tool geschrieben. Dort wird die nötige Regelkraft berechnet, sofern das Regelgewicht nicht V-förmig aufgehängt ist, sondern direkt am Holepunkt hängt. Dieses werde ich über ein Seil und eine Umlenkrolle an dem Holepunkt befestigen. Im Buch von Horst Crome ist die Steuerfahnenfläche mit 10% der Rotorfläche und die Querfahnenfläche mit 5% der Rotorfläche angegeben. Die Querfahne soll vollständig über den Rotor hinausragen. Die Steuerfahne sollte in etwa den Hebelarm haben wie der Rotor einen Durchmesser hat.
Die Windfahnenfläche wird nach den Formeln für ein gleichseitiges Dreieck berechnet. Mit dem Sinus des Winkels, in dem sie zur Welle liegt, multipliziert mit ihrer Fläche, ergibt dies die Fläche, die im Wind steht. Bei dieser Art von Sturmsicherung sollten beide Fahnen im Normalbetrieb gleiche Drehmomente auf den Drehkranz erzeugen, die sich somit aufheben. Wird eine bestimmte Kraft der Steuerfahne bei einer bestimmten Windgeschwindigkeit überschritten, ist die Kraft des Regelgewichts zu klein und die Steuerfahne dreht sich zur Querfahne hin.
Liege ich richtig, wenn ich die Fläche mit dem Sinus des Winkels multipliziere?
Bei einem V-förmig aufgehängten Regelgewicht spielen noch der Abstand vom Holfpunkt zur Führung des Regelgewichts und der Spreizwinkel des Regelgewichts eine Rolle, aber wie genau weiß ich nicht. Ich würde dies Form bevorzugen, da die Aufhängung eines Gewichts mit einer Umlenkrolle immer eine konstante Kraft erzeugt und sich somit die Fläche des Rotors schneller ändert, währen die Fläche des Rotors mit einem V-förmig aufgehängten Gewicht eine mehr oder weniger konstante Leistung hervorruft, oder? Die Kraft, wenn die Führungsschiene genau in der Mitte zwischen den Befestigungspunkten läge, wäre dann die Gewichtskraft des Regelgewichts multipliziert mit dem Hebelarm, also dem Abstand von der Führungsschiene zum Holepunkt.
Stimmt das? Wenn ja, lässt sich mittels dem Satz des Pythagoras der Abstand von der Befestigung an der Steuerfahne zum Holepunkt berechnen.
Gruß
Dani
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