Turniej Maszyn Wiatrowych

Pytania i odpowiedzi


P:  Czy i w jakim zakresie gwint wału musi być gwintowany?

O: Wał turbiny nie musi być gwintowany, ważne aby miał średnicę 8 mm i w odległości 10 mm od końca posiadał otwór o średnicy 4 mm umożliwiający połączenie ze stanowiskiem pomiarowym. Sugerujemy pręt gwintowany M8 ponieważ jest on łatwo dostępny.

 

P:  Czy w przypadku pelnoletnich uczniow rubryka szosta w karcie zgloszen ma byc wypelniona?

O: W przypadku osób pełnoletnich należy wpisać swoje imię i nazwisko, a w rubryce “podpis rodzica/opiekuna prawnego” napisać, że ma się ukończone 18 lat i podpisać się własnoręcznie.

 

P:  Czy w ogóle dopuszczacie możliwość zastosowania dyfuzora, czy elementów kierowniczych. Oczywiście w ramach wyznaczonych przez Państwo wymiarów?

O: Dopuszczamy zastosowanie dyfuzorów, ale tak jak, Pan zaznaczył konieczne jest przestrzeganie wymiarów.

 

P: Założyliście państwo mocowanie turbiny w pojedynczym zestawie łożysk nad “wieżą”. Czy można jednak wirnik zamocować w dwóch punktach?

O: Przedstawiona na rysunku konstrukcja jest konstrukcją poglądową, służącą do zaprezentowania maksymalnych wymiarów i rozmieszczenia punktów szczególnych: mocowania podstawy do stanowiska oraz połączenia wału z ukłądem pomiarowym. Oczywiście można zastosować więcej zestawów łożysk.

 

P:  Jaki odcinek wałka potrzebny jest w rzeczywistości do zasprzęglenia układu pomiarowego z turbiną? Ile musi go być wolnego na końcu? Czy całe 80 mm? Z rysunku nie wynika dokładnie, bo nie podano jak długa jest obudowa łożyska.

O: Wymiary wolnej przestrzeni potrzebnej do połączenia wału z ukłądem pomiarowym określono w Regulaminie §1 pkt. 5 :

“Wał turbiny o średnicy 8 mm musi znajdować się na wysokości 300 mm licząc od spodu podstawy. W odległości 10 mm od końca wału, musi znajdować się otwór o średnicy 4 mm służący do połączenia maszyny ze stanowiskiem pomiarowym przy pomocy sprzęgła Cardana. Należy pamiętać o pozostawieniu wolnej przestrzeni wokół końca wału w kształcie walca o średnicy 80 mm i wysokości 30 mm (wysokość rozumiana jako
odległość mierzona wzdłuż wału), która umożliwi połączenie wału ze sprzęgłem Cardana”.
 
 

P:  Ile miejsca nad płytą podstawy może być zabudowane? Czy tylko 150 (do środka, jaki wyznacza oś otworów w podstawie), czy też cała szerokość podstawy 150+80 mm, czyli razem 230 mm (oczywiście z pozostawieniem odpowiedniej długości wałka do sprzęgnięcia zgodnie z Państwa rysunkiem)?

O: Kwestie zabudowy przestrzeni nad podstawą określono w Regulaminie:

§1 pkt. 5 :
“Wymiary konstrukcji nie mogą przekroczyć wymiarów z rysunku technicznego: wymiary podstawy maksymalnie 400 x 200 x 20 mm, wymiary konstrukcji powyżej podstawy w rzucie na płaszczyznę podstawy mogą wynosić maksymalnie 500 x 230 [mm], średnica wirnika maksymalnie 500 mm. Wysokość całej konstrukcji nie może przekroczyć 550 mm. Wał turbiny o średnicy 8 mm musi znajdować się na wysokości 300 mm licząc od spodu podstawy”
 
§2 pkt. 10 :
W celu jednolitego sposobu montowania wykonanych maszyn na stanowisku pomiarowym, maszyna musi być przymocowana do płyty montażowej (płyta pozioma, zgodnie z przykładowym rysunkiem). Wymiary płyty montażowej to maksymalnie 400 x 200 x 20 [mm]. Rozmieszczenie otworów montażowych w podstawie określone jest na rysunku technicznym modelu turbiny zamieszczonym na stronie Turnieju. Nad planowanymi otworami montażowymi wykonanymi w podstawie należy pozostawić wolną przestrzeń o wysokości minimum 80 mm w celu umożliwienia swobodnego przytwierdzenia maszyny do stanowiska pomiarowego. Wzdłuż osi wyznaczającej położenie otworów montażowych należy pozostawić pas szerokości 100 mm, umożliwiający ręczne dokręcenie śrub mocujących maszynę do stanowiska. Wolna przestrzeń musi zaczynać się minimum 80 mm od osi wału turbiny”.
 
  

 

P:   Ile drużyn może wystawić szkoła?

O:   Z danej szkoły może przyjechać kilka drużyn. Tu nie ma ograniczeń ilościowych. Wiadomo, że w drużynie maksymalnie może być 3 zawodników.

 

P:  Z jakich materiałów można budować maszyny?

O: Do budowy maszyn bierzemy dowolne materiały. Pamiętajmy, że przy podmuchu “wiatru” z wentylatora maszyna może osiągnąć duże prędkości obrotowe, a co za tym idzie duże siły odśrodkowe będą działały na łopatki. Nic nie będzie groziło obserwatorom, bo będzie zabezpieczenie przed latającymi fragmentami maszyn.

 

P:  Proszę podać jakiś prosty sposób na ustawienie osi wiatraka poziomo i na wysokości np. nad stołem 300 mm, aby spełnić warunek.

O: To można wykonać w bardzo prosty sposób. Bierzemy górną podstawę w której są zamocowane łożyska i przekładamy pręt stalowy (może być nagwintowany – gwint M12). Następnie w dwóch listewkach o szerokości ok. 2 cm, długości 34 cm wiercimy otwory o średnicy 12 mm w odległości 300 mm od jednego końca. Mierzy się od końca listewki do osi wałka, a więc do punktu przyłożenia wiertła. Następnie na stole ustawiamy dolną podstawę, a na listewkach ustawionych pionowo zawieszamy na wałku przechodzącym przez otwory w listewkach podstawę górną z łożyskami. W takim ustawieniu mamy zagwarantowane ułożenie poziome osi wiatraka i na wysokości zadanych 300 mm. Tak ustawiona podstawa górna jest mocowana do konstrukcji nośnej, łączącej podstawę dolną z górną.

 

P:  Na czym polega konkurencja maksymalnej mocy?

O: Ta konkurencja tak naprawdę wyłoni maszynę, która posiada największą sprawność, przemieniając energię wiatru na energię mechaniczną. Maszyna zostaje uruchomiona i stopniowo obciążana momentem obrotowym. Obroty ulegają zmianie – maleją. Jeżeli prędkość obrotową wały turbiny wyrażoną w n[ rad/s] pomnożymy przez moment obciążający M[Nm] otrzymamy moc w P[W]

 

P:   Czy na wale turbiny można zamontować kilka wiatraków?

O: Tak. Regulamin tego nie zabrania. Pamiętać należy o tym, że pierwszy wiatrak spowoduje spadek prędkości strumienia powietrza, zawirowania i w końcu drugi wiatrak może być hamulcem dla pierwszego. Możecie zbudować taką maszynę. W pierwszej próbie będą np. dwa wiatraki, a w drugiej próbie jeden. Warunek, że ten jeden, który zostanie brał udział w próbie pierwszej. Nie wolno zamieniać wiatraków. Zamiana wiatraka na inny tak naprawdę będzie kolejną maszyną.

 

P:  W jaki sposób będą testowane zbudowane przez nas maszyny?

O: Po ustawieniu i zamocowaniu maszyny na stanowisku pomiarowym, nastąpi włączenie wentylatora, a wiatrak nieobciążony osiągnie maksymalne obroty. Po ustaleniu obrotów rozpocznie się spokojne stopniowe obciążanie momentem obrotowym do zadanej wartości. Gdy osiągniemy wartość zadaną nastąpi zatrzymanie wzrostu momentu obciążającego i pomiar ilości obrotów ( w jakimś przedziale czasu np. 5 s) i przeliczenie na obroty w jednostce czasu. Po tym pomiarze (konkurencja 2) będzie dalszy wzrost momentu obrotowego z pomiarem maksymalnej mocy (konkurencja 1). Gdy zostanie dokonany pomiar maksymalnej mocy dalszy wzrost momentu obciążającego będzie postępował, aż do zatrzymania turbiny ( konkurencja 3). Po tych trzech pomiarach nastąpi zmiana maszyn testowanych. Po pierwszym testowaniu, może Drużyna dokonać regulacji, naprawy, wymiany elementów maszyny i przystąpić do drugiego testowania. Można wymienić wiatrak ( nie mylić z całą maszyną), pozostawiając podstawę, wał, łożyska.

 

P:  W ilu Drużynach może wziąć udział ten sam zawodnik?

O: Każdy uczeń może być członkiem tylko jednej drużyny.

 

P:  Czy w jednej drużynie mogą występować więcej niż dwie turbiny?

O: Zgodnie z Regulaminem §1 Informacje ogólne, pkt 21. Jedna Drużyna może zgłosić do Turnieju tylko jedną maszynę. 

 

 

Czekamy na Wasze pytania pod adresem e-mail: turniejmaszyn@gmail.com

Advertisement






Turniej Maszyn wspierają firmy:

  • YouTube