Инструкция по изготовлению металлического флюгера своими руками

Использование альтернативных источников энергии – один из основных трендов нашего времени. Чистая и доступная энергия ветра может преобразовываться в электричество даже у вас дома, если построить ветряк и соединить его с генератором.

Типы флюгеров

Можно выделить несколько видов флюгеров. Самый привычный из них –  метеорологический, определяющий движение ветра. Второй тип – флюгер Вильда. Он определяет ещё и интенсивность ветра, помимо направления. Принцип работы прост – отклонение флюгарки указывает силу ветра, здесь может использоваться пропеллер. Следующий тип – дымоходные. Они обеспечивают защиту трубы от задувания. Декоративные главной своей целью представляют украшение дома. Но и не стоит забывать по Царь-флюгер, который аналогов не имеет.

Сейчас флюгер чаше применяют исключительно в декоративных целях, игнорируя его первоначальное назначение. Изменился и материал, используемый при изготовлении. Поверхность его покрывают слоем специальной краски для защиты от ультрафиолета и влаги. Таким образом увеличивают срок службы изделия. К тому же, они имеют повышенную чувствительность к изменениям ветра, благодаря установке небольших пропеллеров.

Материалом для флюгера сейчас служит медь и сталь. Стандартные размеры для дома – 40 сантиметров в высоту и 70-80 сантиметров длиной, для небольших архитектурных форм используют флюгеры уменьшенного размера.

Основные элементы флюгера

Независимо от того, какой формы будет ваш флюгер, в нём должны присутствовать определённые элементы, основными из которых являются ось и флажок с противовесом.

Корпус и ось флюгера

Корпус служит опорой для всей конструкции. Для его изготовления подойдёт как стальная, так и латунная труба, диаметр которой 1 дюйм. В корпусе строго вертикально располагается ось — стержень, обычно выполняемый из стальной арматуры.

Основная функция несущего стержня — удерживать ветряк. Диаметр арматуры около 9 мм, этого хватит, чтобы выдержать сильные ветра и любую другу механическую нагрузку, которая будет действовать на флюгер.

Основные элементы флюгера

Корпус флюгера является опорой всей конструкции

Флажок с противовесом (флюгарка)

Основная часть устройства, расположенная на вертикальной оси. Флажок показывает, в какую сторону дует ветер. Противовес служит для балансировки флажка и располагается на противоположной стороне. Основная сложность при изготовлении этого элемента состоит в том, что флажок и противовес должны располагаться равномерно по обе стороны оси, то есть иметь одинаковую массу.

Из всей конструкции именно флюгарка представляет собой художественную ценность. Опытный мастер способен выполнить деталь любой формы, при этом не нарушив баланса между флажком и противовесом.

При изготовлении флюгарки важно соблюсти равномерное распределение массы по обе стороны оси

Основные элементы флюгера

Защитный колпачок

Защитный колпачок имеет форму круга или конуса и располагается на оси флюгера, чаще всего — непосредственно над корпусом. Его основная функция — защищать корпус и подшипники от попадания влаги и грязи.

Роза ветров

Указатель сторон света, состоящий из двух прутьев, скрещенных под углом в 90°. Как правило, прутья крепятся к верхней части крышки в неподвижном состоянии. На концах указателя устанавливаются буквы для обозначения сторон света. Чтобы зафиксировать элемент в правильном положении, нужно использовать компас.

Чтобы установить указатели сторон света в правильном направлении, необходимо воспользоваться компасом

Подшипники

Основные элементы флюгера

Располагаются внутри корпуса и обеспечивают свободное движение несущего стержня под порывами ветра. Внутренний диаметр деталей составляет 9 мм.

Крепёж

Выбор крепежа зависит от используемого материала и способа крепления. Это могут быть углы, накладки, болты, заклёпки.

Читайте также:  Ломанная крыша дома с мансардой своими руками

Пропеллер

Он помогает определить скорость ветра. Пропеллер можно изготовить самостоятельно из пластмассы и дерева или использовать готовые детали.

Наиболее органично смотрится именно самолёт с пропеллером, поскольку в оригинальной конструкции данная деталь также присутствует. Да и смоделировать такую форму намного проще, чем другие.

Основные элементы флюгера

Самолёт идеально подходит для изготовления флюгера с пропеллером

Особенности крепления на крышу

Мало сделать флюгер своими руками, необходимо грамотно установить его на крышу. Сначала происходит набивка корпуса при помощи литола или солидола. Затем, согласно компасу, регулируют направление розы ветров по сторонам света.

Есть несколько способов крепления:

  • на колпак дымохода при помощи металлических полосок;
  • приваривание к концу корпуса фланца круглой формы;
  • монтаж при помощи хомутов или плоских пластин.

Понять, что все сделано правильно достаточно просто – изделие должно свободно вращаться вокруг своей оси даже при слабом ветре. При этом можно установить на флюгере вертикальную пластинку, ее отклонение будет показывать вам силу ветра. После того как вы установили флюгер своими руками, можно заодно поставить громоотвод. Закрепите один конец проволоки из стали на изделии, а другой заземлите на полтора метра.

Теперь вы знаете, как сделать флюгер. Чтобы устройство долго не выходило из строя, подшипники необходимо смазывать хотя бы раз в год.

Чертежи и примеры лопастей

Сделать правильный расчет винта ветрогенератора, не зная основных параметров, которые отображаются в формуле, а так же не имея понятия, как эти параметры влияют на работу ветряка, очень сложно.

Лучше не тратить свое время, если желания вникать в основы аэродинамики нет. Готовые чертежи-схемы с заданными показателями помогут подобрать подходящую лопасть для ветряной электростанции.

Чертежи и примеры лопастей

Чертеж лопасти для двухлопастного винта. Изготавливается из канализационной трубы 110 диаметра. Диаметр винта ветряка в данных расчетах – 1 м

Подобный небольшой ветрогенератор не сможет обеспечить вас высокой мощностью. Скорей всего, вы вряд ли сможете выжать из этой конструкции больше 50 Вт. Однако двухлопастной винт из легкой и тонкой ПВХ-трубы даст высокую скорость вращения и обеспечит работу ветряка даже при небольшом ветре.

Чертеж лопасти для трехлопастного винта ветрогенератора из трубы 160 мм диаметра. Расчетная быстроходность в этом варианте – 5 при ветре 5 м/с

Чертежи и примеры лопастей

Трехлопастной винт такой формы может быть использован для более мощных агрегатов, примерно 150 Вт при 12 В. Диаметр всего винта в этой модели достигает 1,5 м. Ветроколесо будет вращаться быстро и легко запускаться в движение. Ветряк с тремя крыльями встречается в домашних электростанциях чаще всего.

Чертеж самодельной лопасти для 5-ти лопастного винта ветрогенератора. Изготавливается из трубы ПВХ диаметром 160 мм. Расчетная быстроходность – 4

Такой пятилопастной винт сможет выдавать до 225 оборотов в минуту при расчетной скорости ветра 5 м/с. Чтобы построить лопасть по предложенным чертежам, нужно перенести координаты каждой точки из колонок «Координаты лекала фронт/тыл» на поверхность пластиковой канализационной трубы.

Чертежи и примеры лопастей

По предложенной ниже таблице можно рассчитать диаметр ветряка с 2-16 лопастями. При этом можно подбирать размер с учетом желаемой мощности на выходе.

По таблице видно, что чем больше крыльев у ветрогенератора, тем меньше должна быть их длина для получения тока одинаковой мощности

Как показывает практика, обслуживать ветрогенератор больше 2 метров в диаметре достаточно сложно. Если в соответствии с таблицей вам необходим ветряк большего размера, подумайте над увеличением числа лопастей.

Чертежи и примеры лопастей

С правилами и принципами расчета ветрогенератора ознакомит статья, в которой пошагово изложен процесс производства вычислений.

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

Можно и такие сделать

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

На основе подшипника с помпы ВАЗ

Подшипник взят со старого ВАЗа. По размеру подшипника найдены трубы — одна такая, в которую этот подшипник входит. В этой трубе устанавливаем стопор так, чтобы подшипник не проваливался внутрь, установив его, привариваем. Из труб меньшего диаметра варим крестовину, к которой затем прикрепим буквы, обозначающие направление сторон света.

Читайте также:  Защищаем частный дом от молнии – обзор хорошего громоотвода

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

Делаем флюгер своими руками

Еще один отрезок тонкой трубы привариваем к верхней части подшипника. Это будет поворотная часть, к которой прикрепится потом тело флюгера. К этому штырю привариваем перпендикулярно два коротких отрезка трубы — к ним будем варить вырезанный флюгер. Чтобы защитить подшипник от влаги и пыли, используем пыльник от рулевой тяги, натянув его до того, как начали приваривать поворотную часть.

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

Понемногу собираем конструкцию

Из алюминиевого листа толщиной 2 мм вырезан кот, буквы сделаны из оцинкованной стали. Их покрасим из баллончика ярко-красной автоэмалью, кота — черной.

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

Составляющие для самодельного флюгера

Остается только приварить/прикрепить все части, собрав флюгер.

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

Так все выглядит в собранном виде

Самодельный металлический флюгер на подшипнике готов. Можно устанавливать на крыше.

Простейший флюгер за 5 минут из подручных материалов

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

На охоте, рыбалке или даче, может понадобиться указатель направления ветра. Сделать очень простую модель можно буквально из ничего. Нужны будут:

  • пластиковый или бумажный стакан (желательно большой емкости);
  • толстая проволока (можно использовать алюминиевую или сталистую);
  • пластиковая стяжка;
  • шайба с внутренним диаметром не меньше диаметра проволоки.

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

Процесс изготовления очень прост. Первым делом аккуратно, не повредив стенки, удаляем дно. У бумажного стакана его можно вынуть, у пластикового придется отрезать. Далее, отступив от более широкого края около сантиметра, проделываем в стенках два отверстия, расположенные одно напротив другого, продеваем проволоку. Один край провода загибаем — чтобы указатель ветра не свалился.

Делаем флюгер своими руками из подручных материалов

Самодельные флюгера разной сложности: фото-отчеты

С противоположной стороны — снизу — на проволоку надеваем шайбу, поднимаем ее до уровня стакана, оставив совсем небольшой люфт (несколько миллиметров). Берем стяжку, затягиваем ее, фиксируя шайбу на нужном уровне.

Указатель в работе

Собственно все, мы сделали простейший флюгер своими руками. Конечно, он весьма недолговечен, но не всегда нужна длительная служба. А указывать откуда ветер дует, он будет исправно.

Комментарии для педагога

Перед работой вспоминаем, как нужно изогнуть плоскую бумажную полоску, чтобы она походила на винт. Думаем вслух — как бы могли сделать винт своими руками. Картон не очень прочный, плохо держит форму. Приветствуем жизнеспособные версии: собрать винт из двух половинок, скрепив их под углом; нагреть и изогнуть пластиковую полоску. Вертим в руках бутылку и пытаемся натолкнуть детей на нужное решение — редко, но бывает, что восьмилетние дети догадываются. Наконец, обращаем особое внимание на красоту решения: мы смогли раскрыть научную тайну, которая лежала на поверхности, а все-таки была спрятана! Взрослые дома ни за что не догадаются! Эх, хорошо бы нам еще что-нибудь открыть!

Иногда пропеллеры летают до потолка, иногда кувыркаются. Нужно убедиться, что дети умеют запускать фабричный вертолетик. Терпеливо объясняем, в каком направлении закручивать палочку — чтобы воздух отбрасывался к земле, «ветер дул на руки».  А затем можно сделать из работы проектик-исследование: установить наилучшее соотношение величины винта и палочки, выбрать оптимальный «сорт» бутылки, угол наклона — то есть, степень изогнутости однолопастного пропеллера, направление наклона и т.п. Что будет, если перевернуть пропеллер? если закрутить его в другую сторону? если утяжелить палочку? А если я левша — как лучше сделать? Техника безопасности: объясняем, что пропеллер может задеть глаза — нельзя его запускать в толкучке и тесноте! А главное — «правильный» пропеллер сам рвется из рук в высоту, он не крутится на уровне лица, если его правильно сделать и правильно запустить.

Выбор варианта

Бесспорно, красивый и оригинальный флюгер можно приобрести в магазине. Но также есть возможность изготовить его самостоятельно в домашних условиях. Для этого необходимо выбрать подходящий материал и разработать подробный эскиз устройства.

Флюгер можно изготовить из самых различных материалов:

  • фанера;
  • дерево;
  • металл;
  • пластик или пластиковые бутылки;
  • старые CD-диски.

Два последних варианта подходят для небольших сооружений, которые можно разместить, например, на крыше веранды или беседки. Фанера и дерево являются недолговечными материалами, даже если их обработать специальными средствами.

Самым главным этапом является выбор фигурки для флажка. Ведь существуют мнения, что это не просто декоративный элемент, но и некий символ. Поэтому любое изображение имеет свой мистический подтекст. Символы расшифровываются следующим образом:

  • Петух является очень популярным в России, отпугивает злую нечисть.
  • Кот является символом домашнего уюта.
  • Сова символизирует мудрость.
  • Лев – король зверей – указывает на мощь и силу.
  • Орел помогает защитить жилище от врагов.
  • Аист приносит в дом взаимопонимание и счастье.
  • Гусь является символом бдительности, любви и порядка в доме.
  • Трубочист является символом удачи.
  • Георгий Победоносец защищает дом от любых неприятностей.
  • Баба Яга выступает против злого влияния нечистой силы.

Необходимо отметить, что существует несколько основных функций, которыми обладает данная конструкция.

  • Метеорологическая. Прежде всего, флюгер служит для измерения скорости и силы ветра и указания его направления.
  • Защитная. При установке данной конструкции на дымоход, она служит защитой от сильного задувания ветра.

Простая идея на основе бумаги и пластика

Принцип работы флюгера – это стрелка, способная свободно вращаться на оси, которая зафиксирована в неподвижном корпусе. Чтобы конструкция указывала направление, откуда дует ветер, стрелку необходимо сделать меньше, чем хвостовую часть. Для простого флюгера понадобится:

  • плотная бумага;
  • пластиковая соломинка;
  • карандаш;
  • английская булавка;
  • пластиковый стаканчик с крышкой.

Процесс создания флюгера из бумаги состоит из следующих шагов:

Пока стрелка флюгера подсыхает, переходят к формированию корпуса.

Замечание! Если конструкция ветроуказателя из бумаги будет перемещена в другое место, перед его установкой следует учесть уже нанесенную разметку.

Выполнение балансировки ветряка

Балансировка лопастей ветрогенератора поможет сделать его работу максимально эффективной. Для осуществления балансировки нужно найти помещение, где нет ветра или сквозняка. Разумеется, для ветроколеса больше 2 м в диаметре найти такое помещение будет сложно.

Лопасти собираются в готовую конструкцию и устанавливаются в рабочее положение. Ось должна располагаться строго горизонтально, по уровню. Плоскость, в которой будет вращаться винт, должна быть выставлена строго вертикально, перпендикулярно оси и уровню земли.

Винт, который не движется, нужно повернуть на 360/х градусов, где х = количество лопастей. В идеале сбалансированный ветряк не будет отклоняться ни на 1 градус, а останется неподвижным. Если лопасть повернулась под собственным весом, ее нужно немного подправить, уменьшить вес с одной стороны, устранить отклонение от оси.

Выполнение балансировки ветряка

Процесс повторяется до тех пор, пока винт не будет абсолютно неподвижным в любом положении. Важно, чтобы во время балансировки не было ветра. Это может исказить результаты испытаний

Также важно проконтролировать, чтобы все части вертелись строго в одной плоскости. Для проверки на расстоянии 2 мм с обеих сторон одной из лопастей устанавливают контрольные пластины. Во время движения ни одна часть винта не должна коснуться пластины.

Для эксплуатации ветрогенератора с изготовленными лопастями потребуется собрать систему, аккумулирующую полученную энергию, сохраняющую ее и передающую потребителю. Одним из компонентов системы является контроллер. О том, как сделать контроллер для ветряка, узнаете, ознакомившись с рекомендованной нами статьей.

Работаем с деревом

Бумага и пластик не отличаются долговечностью. О том, как сделать флюгер из более прочного материала, пойдет речь далее. Представленная информация будет полезна для людей, умеющих обращаться с деревом. Для любой конструкции ветроуказателя важно соблюдение двух условий – передний конец стрелы необходимо сделать меньше задней части, указатель должен свободно вращаться на вертикальной оси. Чтобы процесс балансировки флюгера не представлял сложностей, стрелку лучше сделать плоской. Трехмерные фигуры нуждаются в дополнительных действиях по определению центра тяжести. Основные стадии производства флюгера из дерева:

Работаем с деревом
Работаем с деревом
Работаем с деревом