Angolo delle pale regolabile meccanicamente

[molesto12]

Salve a tutti
mi stavo chiedendo ma per frenare i nostri piccoli generatore eolici quando c'è vento forte è così indispensabile la coda a banderuola? Visto che lavoro come capo squadra in un parco eolico qualcosina l'ho appresa. E se mettessimo le coda dritta e le pale che girano su 2 cuscinetti? Le pale sarebbero tenute dritte da una molla(90 gradi) che si rilascia quando la forza del vento vince quella della molla(180 gradi).
Cosa ne pensate?
Qualcuno ci ha già pensato?

[Wilmorel]

La tecnica della "messa in bandiera" è nota da molti anni nel settore aeronautico (motori a pistoni e turboelica), dove, in particolari situazioni di volo, attraverso apposito dispositivo meccanico le pale vengono ruotate per fornire minore resistenza al vento del moto.
Questa tecnica viene anche definita "variazione del passo".
Esistono numerosie macchine eoliche che adottano questo sistema per limitare la velocità di rotazione con venti forti, a vari gradi di complessità e differenti azionamenti.
Una per tutte, la Eol-H-5 della Eolpower, spin-off della Università degli studi di Napoli e la partecipazione di alcune ditte campane.

[molesto12]

Ciao willmor
conosco benissimo il sistema ho lavorato su turbine eoliche da 850kw e da 2mw volevo solo capire se secondo voi e fattibbile con delle semplici molle?

[primus71]

Le pale sarebbero tenute dritte da una molla(90 gradi) che si rilascia quando la forza del vento vince quella della molla(180 gradi).
Cosa ne pensate?
Qualcuno ci ha già pensato?

in realtà stai pensando a un meccanismo a scatto, una molla farebbe inclinare gradualmente le pale
bisognerebbe fare un po' di sperimentazione

ciao

[Wilmorel]

Salve Primus e Molesto.

Mi rifaccio ancora al progetto della Università di Napoli.
Se nel sito Eolpower osservate le pale, notate che ad ognuna di esse è vincolato un contrappeso eccentrico.
A causa della specifica geometria, quando la velocità di rotazione dell'elica e di conseguenza la forza centrifuga sulle pale aumenta oltre un calcolato valore, le masse eccentriche provocano la rotazione delle pale stesse sul proprio asse, fino a presentare il profilo di minore resistenza ed efficenza al flusso del vento (messa in bandiera), con conseguente riduzione e stabilizzazione della velocità di rotazione. Semplice, efficace ed automatico.
Dai disegni pubblicati sul sito, non risulta con chiarezza, ma è probabile che esista, per ogni pala, una molla di richiamo, che al calare del vento riporti le pale nella posizione ottimale.
Così come è probabile l'esistenza di un qualche leverismo o cinematismo che vincoli fra loro le pale al fine di sincronizzarle.

Molto più valido, esteticamente, rispetto alla soluzione tradizionale del mini eolico, cioè la rotazione della deriva, ma di complessa realizzazione per un hobbista che deve disporre delle prestazioni di una officina meccanica, al fine di eseguire le necessarie lavorazioni di precisione (si vedano i disegni della Eolpower).

[molesto12]

Ciao willmor
mi interessa capire meglio se la forza centrifuga può giocare un ruolo negativo nel sistema a molla.. Teoricamente non dovrebbero esserci problemi la molla si estende quando il vento fornisce una spinta necessaria all'estendersi di quest'ultima con il conseguente chiudersi della pala cosi da non offrire più attrito al vento....
Ma la forza centrifuga? Il continuo ruotare del rotore può ostacolare l'estendersi della molla in qualche modo?

Grazie a tutti

[Wilmorel]

Nel merito della affidabilità delle molle, se il sistema è ben concepito e realizzato, non possono esserci dubbi. Basta pensare alle molle delle frizioni auto, che funzionano senza cedimenti per milioni di cicli. Ovvio, non molle cinesi!
Per quanto riguarda la forza centrifuga, deve essere contrastata da un opportuno sistema che eviti alla pala di sfilarsi, consentendone al contempo la rotazione.
Guarda ancora il progetto segnalato.
Dovessi realizzarlo io, prevederei un anello di ritegno con ghiera filettata e legatura o copiglia di blocco.
Copiglia - Wikipedia

[Lele183]

Un saluto a tutti. Girovagando su internet mi sono imbattuto su questo sito: desvp
Non sò se già lo conoscete ma ho pensato che vi poteva interessare. Lo trovo non troppo difficile da fare e penso che sia affidabile poichè le molle lavorano in compressione e funzione priprio come Wilmore accennava. Forse intendevi un sistema simile?

[Wilmorel]

Un saluto a tutti...
Non sò se già lo conoscete ma ho pensato che vi poteva interessare. Lo trovo non troppo difficile da fare e penso che sia affidabile poichè le molle lavorano in compressione e funzione priprio come Wilmore accennava. Forse intendevi un sistema simile?

Si, molto simile, anche se la mia idea comportava probabilmente qualche complessità in più.
Ma questi hanno avuto tempo e voglia per perfezionarlo.

[vimek]

ahaha ragazzi cimentatevi con l'asse verticale..di questi problemi non ce ne sono ..anzi !! sono richiesti alti giri !!
altrimenti puoi frenare per via elettronica con un circuitino .. aumentando il carico a valle del generatore in funzione della fem prodotta (quindi giri..). quando la folata diminuisce ritorna nei valori di carico normali..(batteria soltanto..)
Questo sistema è il piu semplice sopratutto se lo si testa a banco.. aggiungeno 2-3 stadi di carico..
é quello che molto semplicemente facevo manualmente..togliendo il carico di una lampada da 5 W e mettendo un carico di lampada da 10W per evitare che l'Ametek frullasse troppo .. ovvio che l'elettronica viene incontro..perciò.. Fatevi avanti elettronici..io di mio non capisco un H ..

[fly71]

sulla rete tempo facevo delle ricerca ( spippolavo per progetti di eolico) ho trovato parecchi schemi o meglio vecchi brevetti americani, di sistemi per regolare il passo delle pale in base al vento , tutti usavano il sistema massa su levetta centrifugo con ritenuta di molla, che per una costruzione artigianale erano fattibili se ho conservato qualche immagine la metto...
Il sistema di quello di Lele83 è interessante ma credo che bisogna avere una CNC per fare unlavoro preciso, e le molle tutte tarate , lavora sulla rototraslazione del mozzo della pala, basta poco e si sbilancia il piatto ciclico.

[Wilmorel]

Grazie Lele della segnalazione.

Se l'ho correttamente interpretato, il meccanismo funziona così:
Ciascuna pala, per effetto della rotazione è soggetta ad una forza centrifuga, che aumenta proporzionalmente alla velocità di rotazione. Questa forza, "tira" la pala in direzione radiale, secondo il suo asse, contrastata in questo dalla molla che ne limita la escursione. La radice della pala, verso il centro dell'elica, è vincolata eccentricamente ad un punto fisso per il tramite di una bielletta con articolazione sferica. Il vincolo consente alla pala una limitata escursione assiale solo se contemporaneamente la pala ruota sul proprio asse.
Con questo sistema si ottiene una automarica regolazione della incidenza in funzione del numero di giri e della forza centrifuga.

Esistono alti sistemi analoghi, anche se questo mi sembra meccanicamente semplice e probabilmente efficace.
Per altro, ogni sistema può essere considerato buono, ma va comunque valutato nel tempo.
Assenza di manutenzione e guasti anzitutto.

PS
Esatto Fly!

x Vimek
Difatti, questo neanche me lo sogno!

[Lele183]

Prego, in effetti Flay ha ragione che deve essere tutto calibrato però ricordo che quando facevo il meccanico le molle calibrate credo che si trovino in commercio e penso che se una persona si impegna si possa fare anche senza CNC. Oddio con il cnc diventa tutto molto più semplice.
Ciao a tutti e lieto di aver contribuito positivamente.

[aless391]

piu che le molle da montare sull'asse della pala è meglio montare delle cerniere sulla pala e vincolarle a delle molle da un lato e ad una massa centrifuga dall'altra : è il sistema che da meno problemi .per vederne una applicazione visitate questo sito : Marc's Windmolen Site!
ora una richiesta:
. tempo fa avevo un progetto della uni di napoli di un genratore da 5 kw che avevo trovato in rete ( u su questo forum ), era fatto molto bene . purtroppo per motivi tecnici l' ho perso e non riesco piu a trovarlo in rete . qualcuno di voi ne è in possesso e lo poterebbe ? sarebbe davvero gentile

[andy48]

http://www.webalice.it/acecere48/Coiro.pdf

[Wilmorel]

http://www.webalice.it/acecere48/Coiro.pdf

Se non sbaglio è il progetto che si è poi concretizzato nella turbina Eol-H-5 della Eolpower, spin-off della Università di Napoli.
Difatti, il progettista (o co-progettista) è Domenico Coiro docente presso il dipartimento di Progettazione Aeronautica dell'Università di Napoli Federico II.

[fly71]

qui c'è una soluzione tecnica, per il passo delle pale in funzione della velocità, cmq è il concetto base che usano un pò tutti i sistemi, massa e azione centrifuga.
Welcome to the IRC gallery :: Old notes about pitch control hubs

[molesto12]

ciao fly71
sembra fatto bene il sistema di messa in bandiera ma il sistema funziona solo in funzione della velocità? nel mio progetto x la velocità ho usato un plc e sensore induttivo che mi mette tutto in corto se supera la velocità stabilita. x la velocita sono a posto avrei bisogno di un sistema meccanico che chiuda l'angolo quando c'è forte vento... se qualcuno ha qualche info si faccia sentire...
grazie ciao

[fly71]

la cosa la vedo alquando complicata....o meglio tu vuoi usare il sistema che usano i generatori grossi, dove utilizzano un sistama meccanicanico che mette a bandiera le pale tramite un rilevamento anemometrico.
Questo ti complica la cosa perchè devi creare un mozzo cavo delle pale nel quale dentro si sposta un asse che regola l'incindenza delle pale, questo asse dev'essere comandato /azionato da un motorino o un attuatore elettomeccanico il quale viene attivato da sistema anemometrico.
Alla fien dei conti ne vale la pena costruirsi unsistema cosi complicato per una turbian di piccola potenza?
Non ti volgio scoraggiare , però se non mi sbaglio ci sono le vecchie torri eoliche che pompano l'acqua che anno un siemta dle genere con un comando manuale , per mettere a bandiera le pale, spulcia sulla rete.

[molesto12]

CIAO FLY71
conosco benissimo il sistema di messa in bandiera tramite anemometro ed attuatore elettromeccanico (l'eolico è il mio lavoro) ma io volevo proporre delle pale che si chiudono in funzione della velocita del vento, il tutto meccanicamente.
Immaginiamo di avere le nostre pale montate su di un mozzo sorretto da due cuscinetti, le pale girano sul proprio asse a 360 gradi, ora mettiamo sul mozzo dei fermi, uno che fermi la pala a 180 gradi (pala messa in bandiera) uno a 90 gradi (pala completamente aperta) ora per tenere la pala aperta useremo delle molle calibrate una per ogni pala, la forza del vento spinge sulla pala e tenta di allungare la molla portando le pale a 180 gradi quando il vento scende la molla riporta le pale a 90 gradi.
cosa ne pensate?

[Lele183]

Non sono un'esperto ma penso che la tua idea non possa funzionare per via degli effetti della forza centrifuga che interferirebbero con le molle. Forse ho capito male ma bisogna tenere conto che la pala deve girare e sfortunatamente non sappiamo se quanto e come gira.

[molesto12]

Allego uno schizzo....

[fly71]

Scusa molesto ,non per fare l'avvocato del diavolo...ma se lavori nel settore dell'eolico , lo dovresti sapere meglio di noi...che la soluzione che dici o cerchi è fattibile, come fà il vento a far ruotare l'incidenza di 90° della pala?
Il sistema a effetto centrifugo delle masse , fanno ruotare leggermente 'incidenza è un sistema di tipo a retroreazione, nel senso che appena aumenta il vento aumentano i giri , le masse per l aforza centrifuga , ruotano di più le pale le quali riducono il loro effeto sui i giri, appena i giri diminuiscono le masse anno meno forza e ritornano nelallor oposizioen originale dovute dal tiro delel molle.
Se tu vuoi un sistema che ti metta a bandiera el pale , non lo puoi fare meccanicamente e in modo automatico, ti serve un sisetma con comando esterno.

[molesto12]

Ciao fly
scusami ma ho capito solo ora come funzione il sistema a effetto centrifugo delle masse, solo che x il mio progetto ho 60 RPM non saranno pochi x avere un'accelerazione centrifuga in grado di far girare la pale? non è che il sistema lavora bene solo con molti giri?
Comunque come ti dicevo per la velocità ho un PLC, ora non so se hai dato uno sguardo al mio schizzo ma secondo la mia mente perversa le pale funzionano esattamente come una bandiera, dove l'asta della bandiera, è il mozzo e i cuscinetti, e viene portata a 180 gradi dalla forza del vento, quando il vento diminuisci la pala viene portata a 90 gradi dalla molla. niente di più semplice noo?

[molesto12]

ragazzi chi mi saprebbe spiegare questo sistema?

[fly71]

Ciao fly
sperversa le pale funzionano esattamente come una bandiera, dove l'asta della bandiera, è il mozzo e i cuscinetti, e viene portata a 180 gradi dalla forza del vento, quando il vento diminuisci la pala viene portata a 90 gradi dalla molla. niente di più semplice noo?

Scusami ma il sistama che hai disegnato tu è un semplice sistema centrifugo con massa, forse hai qualcosa che non ti è ancora chiaro sul funzionamento aereodinamico su i profili alari.
Da quello che ha scritto sopra, forse tu vuoi mettere un tubo nel profilo e posizionarlo in modo eccentrico, in modo che quando il vento forte spinge in cenrto senso "ribalta" il profilo , per poi farlo ritornare nella posizione originale tramite la molla, però devi considerare che la raffica non arriva in modo immediato ma graduale, quando il generatore già gira, e non sai come si comporta il profilo incernierato in quel modo, con la rotazione.
Sai sul profilo ci sono in gioco più forze. che posso far variare la sua configurazione.

In pratica la piastra triangolare montata sul mozzo centrale, ruota sul proprio asse, facendo così, sposta i braccetti i quali ruotano e fanno inclinare l'incidenza delle pale, sicuramente la piastra viene fatat ruotare da un asse centrale non solidale all'asse del generatore, e vien comandato da un motore o meccanismo.