В 1925 году финский инженер Савониус сконструировал ветряной двигатель карусельного типа, который вращается в три раза быстрее всех других двигателей такого же типа. Он назвал его вингротором, что означает в переводе: "быстро вращающееся крыло". Конструкция вингротора очень простая. Его ветряное колесо состоит из двух полуцилиндров, концы которых прикреплены к кругам. Круги надеты на вал. Полуцилиндры установлены рядом, но раздвинуты в стороны. За выпуклым краем одного полуцилиндра выступает вогнутая поверхность другого. Ветер сильнее давит на вогнутую поверхность, чем на выпуклую, и заставляет полуцилиндры вращаться. Интересно, что в вингроторе Савониуса одновременно работают обе лопасти. На рисунке ниже показан поперечный разрез ветряного колеса вингротора.
Рисунок. Поперечный разрез ветряного колеса вингротора
Жирными линиями обозначены лопасти-полуцилиндры. Стрелки показывают направление ветра. Ветер дует слева, давит на вогнутую лопасть, скользит по ней и давит изнутри выпуклой лопасти. Давление ветра заставляет лопасти непрерывно поворачиваться, и ветряк работает.
Ветряное колесо можно сделать из тонкой жести или из гибкого картона. Чтобы картонные полуцилиндры не изменяли форму, их нужно прокрасить с обеих сторон эмалевой краской. В нашей модели ветряное колесо сделано из тонкой жести от консервных банок. Круги, к которым прикреплены полуцилиндры, сделаны из фанеры.
Вырежьте из фанеры толщиной 4-5 мм два кружка диаметром по 50 мм. Оба кружка разрежьте пополам. Из фанеры толщиной 2-3 мм вырежьте еще два кружка диаметром по 70 мм. На этих кружках прочертите на одной стороне диаметры. На каждый большой кружок наложите два полукруга, как показано на рисунке ниже, и прибейте их.
Рисунок. Ветряное колесо
Из жести вырежьте две полоски 76х120 мм. Согните их на круглой палке или на круглом железном стержне диаметром 50 мы, чтобы получились полуцилиндры высотой в 120 мм. Эти полуцилиндры прибейте к полукругам.
Для вала возьмите прямую проволоку диаметром 2-3 мм и длиной 380 мм и оба конца ее заострите напильником. В центрах кружков ветряного колеса проткните небольшие отверстия и вставьте вал. Ветряное колесо должно прочно сидеть на валу.
Башня для вингротора изготовляется точно так же, как и для многолопастного ветряка американского типа. Только для нижней площадки башни возьмите другую доску: 15х100х200 мм. Разметьте ее поперек пополам и найдите середину одной половины доски. Точно над этой отметкой должен получиться центр верхней площадки.
Рисунок. Башня
Нужно еще сделать подшипник для нижнего конца вала. Выгните его из полоски жести размером 10х30 мм. На одном конце полоски сделайте отверстие по толщине вала. Другой конец прибейте к подставке так, чтобы после того, как изогнете полоску, отверстие в ней получилось точно над центром, отмеченным на подставке.
Передача.
В нашей модели сила ветра используется для работы насоса. Устройство передачи ясно видно на рисунке ниже:
Рисунок. Передача.
Заготовьте две планки 5х10х50 мм. К одному концу их прибейте жестяные полоски 10х30 мм. В полосках сделайте на одной и той же высоте отверстия диаметром 1-1,5 мм.
Эти планки с жестяными полосками прибейте к доске основания напротив башни, на расстоянии 20 мм от краев доски. Выгните из проволоки коленчатый вал. На кусочке проволоки длиной 40 мм согните колечко и наденьте на колено вала. Из круглой палочки диаметром 10 мм сделайте шкив с неглубоким желобком посредине. Наденьте шкив на коленчатый вал. Под шатуном укрепите трубку "насоса". Шкив с желобком нужно сделать и для главного вала.