Fabricación Aerogenerador Casero - Capítulo IV - Dimesionamiento de las Palas, del sistema de anclaje y del Buje

En este capítulo se va a tratar la fabricación de las palas del aerogenerador, del sistema de anclaje de estas y del buje (elemento que transmite el movimiento al eje del generador).

PALAS

Las palas del aerogenerador pueden construirse de diferentes materiales. La manera más fácil y barata es construirlas de madera de pino. Para ello se toma un tablón de la longitud de pala deseada (por ejemplo 1.5 metros de longitud) y sección transversal rectangular de 15x5 cm. Con esta sección transversal se obtienen palas cuyo ángulo de ataque del viento es de alrededor de 18 grados. Para menor ángulo de ataque, el grosor del tablón debe ser menor de 5 cm.

Se realiza un corte por la diagonal de la sección rectangular, (ver dibujo adjunto, la línea de puntos representa el corte a realizar) y a lo largo de todo el tablón (es conveniente realizar los cortes con una sierra de cinta en algún taller de carpintería). Así se pueden obtener dos palas, y si se desea construir una tercera pala (en caso de un aerogenerador tripala) se deberá hacer lo mismo con otro tablón como el anterior. El trozo de madera que sobra se usará para reforzar la zona de anclaje de las palas a un disco de a madera o hierro, que a su vez se sujeta al eje de giro del aerogenerador. Las superficies obtenidas en este corte, son las caras de la pala donde incidirá el viento. En cada uno de los tres trozos que se obtienen del primer corte,se realizará otro corte a todo lo largo excepto, los últimos 13 cm. En el dibujo siguiente solo se muestra el perfil de las palas antes y después del segundo corte.

El aspecto que tendrá una de las palas por el momento, será:

El extremo de la pala también debe tener forma redondeada, para ofrecer menos resistencia al aire en su movimiento de rotación (es la parte de la pala que mas velocidad tangencial adquiere).

La parte posterior de la superficie de ataque debe tener forma redondeada, para ofrecer mínima resistencia al aire, por lo cual habrá que lijarla hasta darle forma. Hay que pesar de vez en cuando las palas para conseguir que tengan el mismo peso y además la misma posición de sus centros de gravedad. Para saber la posición del centro de gravedad de una pala, se coloca basculando encima del borde de una lámina de algún material, como aluminio o hierro. Cuando la pala se mantiene horizontal, el centro de gravedad esta justo en la parte donde apoya sobre el borde de la lamina aluminio o hierro.

El plano 7 recoge todo el proceso de fabricación de las palas.

Para que las palas hagan girar el eje del generador y éste a los imanes, se dispondrá de dos piezas fundamentales:

• Un disco de madera o de aluminio, de 300 mm. de diámetro y 10 mm. de grosor (si es de madera) o 4 mm. de grosor (si es de aluminio) - SISTEMA DE ANCLAJE DE PALAS.

• Un cilindro de aluminio de dimensiones aproximadas 90 mm. de diámetro y 25 mm. de espesor - BUJE.

SISTEMA DE ANCLAJE DE PALAS

El disco de madera o aluminio es para sujetar las palas y debe ir atornillado al cilindro de aluminio - BUJE. Para ello le haremos cuatro agujeros: un agujero central para sujetarle al eje de giro, y tres agujeros equiespaciados en una circunferencia de 70 mm. de diámetro, para que pasen tres tornillos que sujetan este disco al cilindro de aluminio - BUJE.

Como este disco debe llevar sujetas las tres palas, habrá que prepararlo para este fin. Dibujaremos la zona de sujeción de las aspas y haremos tres nuevos agujeros para cada aspa, esto es, un total de 9 agujeros más. Las palas tienen una anchura de 15 cm., que es la anchura de las tres zonas cuadradas dibujadas en el disco de madera.

Todo ello se puede apreciar en la siguiente figura:

BUJE

En el cilindro de aluminio hay que hacer 4 agujeros: un agujero central con el diámetro necesario para que entre el eje del generador y tres agujeros equiespaciados roscados sobre una circunferencia de 70 mm. de diámetro, para sujetar al disco de madera o aluminio. Para que giren conjuntamente este cilindro de aluminio y el eje de giro, haremos un chavetero en el cilindro de aluminio. El chavetero en el cilindro de aluminio se puede realizar haciendo un agujero de 5 mm. justo al borde del agujero central y limando posteriormente con las limas de hierro, para unir este agujero con el central. En el eje del generador habrá que hacer un chavetero en el extremo libre de éste (si es que no le tiene), para alojar una chaveta que une el cilindro de aluminio anterior con el eje del generador, y un agujero en el centro del eje de giro, para sujetar al disco de madera.

El plano 8 recoge todo el proceso de fabricación del buje y del sistema de anclaje de las palas.