Изготовление крыльчатки своими руками. Делаем USB вентилятор в домашних условиях своими руками. Аспекты конструирования самодельного вентилятора

В проветривании нуждаются многие загородные строения. Без него отсыревают дома и сараи, мокнут погреба и подвалы, а уж пользоваться люфтклозетом, в котором отсутствует вентилятор, мягко выражаясь, некомфортно.
Разумеется, оснастить туалет или погреб электрическим приточным или вытяжным вентилятором несложно, однако многие дачные строения далеко не всегда бывают электрифицированными. Но вентилятору, о котором я хочу рассказать читателям, электричество не потребуется – его приводит во вращение… роторный ветродвигатель.

Сделать такое устройство сможет каждый. Вся его «механика» состоит из роторного ветродвигателя и 12-лопастного вентилятора. И тот и другой установлены на оси подшипникового узла, в качестве которого используется втулка от переднего колеса велосипеда. Последняя с помощью болтиков М4 и гаек закреплена в центре круга, вырезанного из листа фанеры толщиной 8 мм.

Роторный ветродвигатель собран из пары полуцилиндров и двух дисков из 6-мм фанеры. Хорошей заготовкой для полуцилиндров послужит старая алюминиевая кастрюля или ведро. Подойдет также и соответствующая по размерам посудина из пластика. Кастрюля аккуратно разрезается по диаметральной плоскости и закрепляется между парой фанерных дисков так, как это показано на рисунках.

1 – ветровентилятор; 2 – люфтклозет; 3 – вентиляционная труба; 4 – выгреб

1 – роторный ветродвигатель; 2 – гайка крепления ветродвигателя на валу; 3 – подшипниковый узел (втулка от переднего колеса велосипеда); 4 – крыльчатка вентилятора (стальной или дюралюминиевый лист s2); 5 – шуруп-саморез крепления ветровентилятора на вентиляционной трубе (12 шт.); 6 – вентиляционная труба (короб квадратного сечения, сколоченный из досок s20); 7 – гайка крепления крыльчатки вентилятора на валу; 8 – ресивер (пластиковый тазик); 9 – болты и гайки М5 крепления подшипникового узла на крышке ресивера (3 комплекта); 10 – крышка ресивера (фанера s8)

1,2- торцевые шайбы (фанера, s8); 3, 4 – полуцилиндры ротора; 5 – уголок для стыковки полуцилиндров и шайб (6 шт.); 6 – крепёж полуцилиндров и шайб (болт М5 с гайками, 12 комплектов)

Изготовление крыльчатки вентилятора

(А – заготовка, Б – готовая крыльчатка)

Крыльчатка вентилятора – 12-ло-пастная; сделать её можно из стального или дюралюминиевого листа толщиной около 2 мм. После изготовления плоской заготовки каждая лопасть крыльчатки дважды сгибается, как это показано на фотографии, приблизительно на 90 градусов, причём направление изгиба будет зависеть от того, какой вентилятор вам нужен -приточный или вытяжной.

Ветровентилятор устанавливается поверх своего рода ресивера, в качестве которого выступает небольшой пластиковый тазик, в дне которого прорезано отверстие под вентиляционную трубу (асбоцементную или сколоченную из досок). В верхней части ресивера (выше крыльчатки вентилятора) прорезаются отверстия для выхода (или забора) воздуха.

Готовый агрегат закрепляется поверх вентиляционной трубы – и он непрерывно (и совершенно бесплатно!) будет проветривать ваш туалет или погреб.

И. ХОРОШЕВСКИЙ

Заметили ошибку? Выделите ее и нажмите Ctrl+Enter , чтобы сообщить нам.

Создание воздушного потока с высокой плотностью возможно несколькими способами. Одним из эффективных является вентилятор радиального типа или «улитка». Он отличается от других не только формой, но и принципом работы.

Устройство и конструкция вентилятора

Для движения воздуха иногда недостаточно крыльчатки и силового агрегата. В условиях ограниченного пространства следует применять особый вид конструкции вытяжного оборудования. Он приставляет собой спиралевидный корпус, выполняющий функцию воздушного канала. Ее можно сделать своими руками или приобрести уже готовую модель.

Для формирования потока в конструкции предусмотрено радиальное рабочее колесо. Оно соединяется с силовым агрегатом. Лопатки колеса имеют загнутую форму и при движении создают разряженную область. В нее поступает воздух (или газ) из входного патрубка. При продвижении по спиралевидному корпусу возрастает скорость на выходном отверстии.

В зависимости от области применения центробежный вентилятор улитка может быть общего назначения, термостойкий или защищенный от коррозии. Также необходимо учитывать величину создаваемого воздушного потока:

низкого давления. Область применения – производственные цеха, бытовые приборы. Температура воздуха не должна превышать +80°С. Обязательное отсутствие агрессивных сред;
среднее значение давления. Является частью вытяжного оборудования для удаления или транспортировки материалов небольшой фракции, опилок зерна;
высокого давления. Формирует приток воздуха в зону сгорания топлива. Устанавливается в котлах многих типов.

Направление движения лопастей определяется конструкцией, а, в частности, месторасположением выходного патрубка. Если он располагается в левой части — ротор должен крутиться по часовой стрелке. Также учитывается количество лопастей и их кривизна.

Для мощных моделей необходимо сделать своими руками надежное основание с фиксацией корпуса. Промышленная установка будет сильно вибрировать, что может привести к ее постепенному разрушению.

Самостоятельное изготовление

Прежде всего следует определиться с функциональным назначением центробежного вентилятора. Если он необходим для вентиляции определенной части помещения или оборудования – корпус можно сделать из подручных материалов. Для комплектации котла потребуется применить жаропрочную сталь либо сделать его из листов нержавейки своими руками.

Сначала рассчитывается мощность и определяется набор комплектующих. Оптимальным вариантом будет демонтаж улитки со старого оборудования – вытяжки или пылесоса. Преимуществом этого способа изготовления является точное соответствие мощности силового агрегата и параметров корпуса. Вентилятор улитка легко изготавливается своими руками лишь для каких-то прикладных целей небольшой домашней мастерской. В остальных случаях рекомендуется приобрести уже готовую модель промышленного типа или же взять старую из автомобиля.

Порядок действий, чтобы сделать центробежный вентилятор своими руками.

Расчет габаритных размеров. Если устройство будет монтироваться в ограниченном пространстве – предусматривают специальные демпферные прокладки для компенсации вибрации.
Изготовление корпуса. При отсутствии уже готовой конструкции можно использовать листы пластика, сталь или фанеру. В последнем случае особое внимание уделяется герметизации стыков.
Схема установки силового агрегата. Он вращает лопасти, поэтому следует выбрать тип привода. Для небольших конструкций используется вал, соединяющий редуктор двигателя с ротором. В мощных установках применяется привод ременного типа.
Крепежные элементы. Если вентилятор будет установлен на внешнем корпусе, например, котла – делают монтажные П-образные пластины. При значительных мощностях потребуется изготовить надежное и массивное основание.

Это общая схема, по которой можно сделать вытяжной функциональный центробежный агрегат своими руками. Она может измениться в зависимости от наличия комплектующих. Важно соблюдать требования герметизации корпуса, а также обеспечить надежную защиту силового агрегата от возможного засорения пылью и мусором.

Во время работы вентилятор будет сильно шуметь. Уменьшить это будет проблематично, так как вибрацию корпуса при движении воздушных потоков практически невозможно компенсировать своими руками. В особенности это актуально для моделей из металла и пластика. Дерево может частично уменьшить звуковой фон, но при этом оно обладает небольшим сроком эксплуатации.

В видеоматериале можно ознакомиться с процессом изготовления корпуса из ПВХ листов:

Обзор и сравнение производственных готовых моделей

Рассматривая радиальный вентилятор улитка, надо учесть материал изготовления: литой корпус из алюминия, листовая или нержавеющая сталь. Подбирается модель исходя из конкретных нужд, рассмотрим пример серийных моделей в литом корпусе.

В южных районах очень жарко, ничто не помешает обзавестись таким "супермощным" портативным вентилятором.

Можно взять 18-вольтовый двигатель электродрели, пропеллер радиоуправляемого самолета и батарею с ноутбука. 4 вольта – это оптимальный вариант, к тому же не слишком шумный при работе. При 12 вольтах устройство будет сверхмощным, громким и будет "дребезжать" (за счет вибрации) по столу.

Требуемые составляющие
Мотор и аккумуляторы являются наиболее дорогими частями. Можно купить дешевую б/у дрель с испорченным аккумулятором и просто использовать мотор. Б/у аккумуляторы для ноутбуков обычно имеют 6 ячеек и не могут работать, если одна ячейка мертва. Вы можете купить эти батареи за бесценок и взять рабочие ячейки, чтобы сделать мощный аккумулятор (http://www.instructables.com/id/Free-lithium-Ion-Battery-Pack).

Требуемые части:

электродвигатель постоянного тока электродрели;
батарея ноутбука;
пластиковые лопасти вентилятора;
1/8" фанера;
фанера и бруски 2x1" крепления двигателя;
переключатель (в нашем случае 2P2T переключатель для 2 скоростей);- электрокабель.

Проверка двигателя и батарей
Закрепите двигатель с вентилятором на что-то твердое.
Можно попробовать подать на него различное напряжение, чтобы отрегулировать желаемую силу ветра. В нашем случае для 4-вольтовой батареи идеальным оказался ток 1.5А. 8-вольтовой батареи для хорошей мощности соответствует ток 3А.
Используйте 4 батареи, 4 параллельно по 4В и 2 комплекта из 2-х параллельных батарей по 8В. Так на малой мощности их хватит около 5 часов, а на высокой мощности в течение примерно 1,5 часов.
Соедините провода 2P2T переключателем для переключения между последовательной и параллельной схемой.

Создание воздуховода и крепление двигателя
Сначала бруски 2x1” склейте друг с другом, чтобы получилась буква Т. Измерьте куски так, чтобы обеспечить пропеллеру около половины дюйма зазора с каждой стороны.
После склеивания брусков закруглите их грани, чтобы придать им обтекаемости.
Для крепления двигателя вырежьте 2 треугольника из дерева.Замочите кусок фанеры 1/8" в воде, а затем согните ее и дайте высохнуть. Можно вырезать 3 полоски по 3.5" с древесных волокон перпендикулярно заготовке, чтобы легче ее согнуть. Используйте бруски, скрепленные буквой T в качестве основы обклейте ее 3 кусками фанеры с перекрытием стыков и оставив один совместный. Затем склейте 3 конца буквы Т с фанерой воздуховода. Важно примерить также крепление двигателя, чтобы убедиться, что оставлен достаточный зазор.
Затем отрежьте два куска 1/4" фанеры около 4,5х1,5 чтобы сформировать опору воздуховода в верхней части. Приклейте эти опоры к воздуховоду и к «Т».

Приклейте кусок дерева к «T» для упора двигателя от скольжения назад, поскольку мотор толкает воздух вперед, а сам при этом мотор затем отталкивается обратно.
Для закрепления мотора снизу можно использовать 2 zip-связи.

Компоновка аккумулятора
Примените 6-элементный аккумулятор ноутбука для питания вентилятора. Для велосипедного вентилятора в движении нужен вентилятор на 12V. В качестве настольного вентилятора 4V или 8V более чем достаточно.

Провода к двигателю
Припаяйте два провода сечением 14 к двигателю. Заизолируйте изолентой. Чтобы провода не попали в лопасти, закрепите их на опоре вентилятора.

Тестирование
Запитайте двигатель параллельно 2-х наборами из 3-х объединенных ячеек. Напряжение должно быть около 11.8 В. Даже мультиметр должен показать 3.38 A. Мультиметр имеет некоторое сопротивление, поэтому ток на самом деле - около 4А. Более 47 Вт. Это - уже очень мощный маленький вентилятор. На 16 В этот вентилятор может уже прилично толкать велосипед.

Монтаж защиты
Пропеллер вращается слишком быстро, поэтому потребуется установить защиту.
С помощью кусачек вырежьте круг из защитной решетки большого вентилятора, чтобы ее радиус был больше воздуховода где-то на полдюйма. Обогните проволоку вокруг воздуховода. Затем горячим клеем приклейте защиту спереди и сзади.

Установка выключателя
Установите выключатель. Теперь вентилятор может легко включаться и выключаться. Можно применить 2T2P переключатель, и получить две скорости вращения.

Комментариев:

Установка вентилятора — это вопрос щепетильный. До того как сделать вентилятор своими руками, необходимо определить его место установки. Дело в том, что при изготовлении конструкции на сегодняшний день используется два вида двигателей:

коллекторные;
асинхронные.

Коллекторные при работе издают сильный шум, при его переключении происходит искра. Помимо того, движение щеток издает тоже много шума.

Асинхронные двигатели, которые оснащены короткозамкнутым ротором — полная противоположность. При самостоятельном изготовлении вентиляторов в качестве пускового реле можно использовать элемент из холодильника.

Принципы изготовления вентилятора

Когда изготавливают вентилятор своими руками, нужно учитывать некоторые аспекты, самым важным из которых является шум. Чтобы иметь представление о работе коллекторного двигателя, нужно просто вспомнить, как работает пылесос «Циклон», громкость его около 70 дБ. На основании этого следует подумать, применять такой двигатель или нет. В связи с этим реальней всего использовать асинхронный двигатель, к тому же при выполнении самой простой модели вентилятора не требуется пусковая обмотка. Да и его мощность невелика, а вторичная ЭДС наводится полем от статора.

Барабан в асинхронном двигателе имеет короткозамкнутый ротор с прорезанными медными жилами по образующей, проходящими под углом по отношению к оси. Именно этот уклон и предопределяет направление вращения ротора в двигателе. Медные жилы не изолированы от материала барабана, так как они обладают проводимостью, превосходящей окружающий материал, а разность потенциала между рядом лежащими жилами мала. И в связи с этим поток тока протекает по меди. Статор и ротор между собой не соединены контактами, и поэтому не возникает искра, так как проволока покрыта лаковой изоляцией. Вот поэтому шум у асинхронного двигателя определяется следующими факторами:

соотношением статора и ротора;
качеством подшипниковых элементов.

При правильной настройке асинхронного двигателя можно достичь бесшумной работы мотора. Ну а если речь идет о том, как правильно сделать вентилятор своими руками канальный, то можно допустить установку коллекторного двигателя, но с учетом того, где будет располагаться секция.

Канальный вентилятор устанавливается в самой секции воздуховода и размещается по центру тракта. Вот по этой причине, когда делается вентилятор в воздуховоде, шум не играет особой роли, так как звуковая волна, пока проходит канал, затухает.

Вернуться к оглавлению

Чтобы выполнить вентилятор своими руками, необходимо приобрести модель кухонного или вентилятора для санузла, ту, которую монтируют к вытяжке. Коробка из-под него тоже пригодится, а также потребуются:

ножницы;
сетка;
клей или скотч.

Схема монтажа вентилятора.

Конструкция будет питаться от сети, но расходуя мало электроэнергии. Для начала берется коробка, и в ней проделывается сквозное отверстие. Конструкция вентилятора для вытяжек цилиндрической формы, она же и будет основой для формы отверстия.

Впоследствии в это отверстие и будет установлен вентилятор. Отверстие вырезается меньшего диаметра, чем сама конструкция, для того чтобы она получилась более устойчивой и безопасной. С боковой части снизу коробки проделывается проем для вывода шнура. Для того чтобы вентилятор не болтался в коробке, в нее можно уложить картонные обрезки, а его закрепить изолентой. Для безопасности на переднюю часть, где находятся лопасти, устанавливается защитная сетка. Чем плотнее ячея в сетке, тем меньше вероятность попасть под лопасти. Изготовление самодельного вентилятора не требует больших затрат, а если коробку задекорировать, то можно получить дополнительный элемент интерьерного обустройства.

Вернуться к оглавлению

USB-вентиляторы: особенности

Такую модель будет сделать непросто. Это отличный вариант для индивидуального охлаждения при работе за компьютером. Такое устройство получается с достаточной мощностью, а также потребление энергии ненамного больше. Для устройства этой конструкции потребуется:

пара компакт-дисков для компьютера;
шнур с USB-вилкой;
провода;
старый моторчик, такие обычно устанавливают на детских игрушках;
винная пробка;
картон цилиндрической формы;
клей и ножницы.

Первым делом диск разрезается на лопасти. От наличия лопастей зависит мощность потока воздуха, чем их больше, тем сильнее будет обдувать, но и сами сегменты не должны быть маленькими.

Разрезается только один диск, второй будет использоваться в качестве подставки.

Чтобы согнуть лопасти, их прогревают над небольшим пламенем и сгибают вперед под углом.

Они должны быть повернуты в одну сторону. Когда диск с лопастями будет готов, в его центр вставляется пробка, и в ней проделывается отверстие.

Для того чтобы сделать провод пригодным к использованию, с одного конца USB-шнура снимается наружная обмотка, под которой находится 4 проводка. Парные можно отделить, подсоединить к моторчику и заизолировать.

Малошумный вентилятор вы можете изготовить для комнатных кондиционеров, для оконных и настольных вентиляторов, для охлаждения или обогрева различной аппаратуры.

Перед вами общий вид малошумного вентилятора ЦАГИ (см. рис. 1). Он состоит из электродвигателя, корпуса и рабочего колеса (крыльчатки). Вентилятор можно сделать и без корпуса. Но тогда он будет давать не такой мощный поток воздуха. Диаметр вентилятора может быть до 400 мм.

Если у вас есть электродвигатель и вы знаете его максимальное число оборотов, то по графику (рис. 2) вам нетрудно определить, какого максимального диаметра вы можете сделать вентилятор.

Итак, вы решили изготовить вентилятор. Имейте в виду, что шум всей установки складывается из шума электродвигателя и крыльчатки. Так что если вы хотите получить малошумный вентилятор, то выбирайте и малошумный электродвигатель.

Крыльчатка вентилятора изготовляется из металлического, дюралюминиевого или стального листа. Толщина листа выбирается в зависимости от диаметра крыльчатки в пределах 0,5-2 мм. Чем больше диаметр крыльчатки, тем толще следует брать лист.

Сперва сделайте развёртку крыльчатки. Размеры этой развертки приведены на рисунке 3. Здесь цифры обозначают не миллиметры, а доли радиуса лопатки рабочего колеса. Чтобы получить размеры в миллиметрах, указанные цифры умножьте на выбранный радиус рабочего колеса вентилятора. Затем лопаткам крыльчатки придайте нужный профиль - выколотите их на болванке. Болванку сделайте из твердых пород дерева по размерам, указанным на рисунке 4. Здесь размеры также даются в долях радиуса крыльчатки.

Как получить такую болванку? Она обрабатывается по трем изогнутым шаблонам. Эти шаблоны делаются из плоских шаблонов (рис. 5). Радиусы изгиба гнутых шаблонов и размеры плоских вы найдете в таблице. Гнутыми шаблонами проверяется правильность изготовления болванки по трем сечениям I-I, II-II, III-III. Концы дуги шаблона совместите с соответствующими вертикальными рисками на боковых сторонах болванки. Следите, чтобы осевые риски на шаблонах и болванке располагались в одной плоскости. Шаблоны легче всего изготовить из жести. Но подойдет любой металлический или пластмассовый лист, только рабочую кромку шаблонов надо делать не толще 0,5 мм.

Рабочая поверхность болванки должна быть плавной и гладкой. Для этого ее надо хорошенько проциклевать и зачистить шкуркой. Только после этого на ней можно выколачивать лопатки рабочего колеса вентилятора. Чтобы заготовка крыльчатки при выколотке не сдвигалась, прибейте ее в центре к болванке. А чтобы повысить жесткость лопаток, после их выколотки у корня лопатки по оси сделайте небольшие углубления - зиги.

Втулка для посадки рабочего колеса на ось электродвигателя вытачивается на токарном станке, либо делается вручную такой, как показано на рисунке 6. Крыльчатка с втулкой соединяются заклепками или винтами.

Когда рабочее колесо вентилятора будет собрано, то обязательно сбалансируйте его статически.
Выше мы уже говорили, что вентилятор можно сделать и с корпусом и без корпуса. На рисунке 1 показан один из возможных вариантов конструкции с корпусом. Возможны и другие конструкции.