アルミ缶風車をつくる

横軸(水平軸) の羽根形や縦軸(垂直軸)のクロスフロー型やサボニウス型のような

1 筒型アルミ缶を利用した(横軸の羽根形)アルミ缶風車

  円筒形のpull缶は良く4枚羽を切り抜いて風車にすることが多い。4枚以下でないと筒の部分の強度がなくなる。今回はアルミ缶で作ってみた。あまり見かけなくなったが、スチールスチール缶でもできる。野外の強風の場合はアルミ缶の羽根がちぎれてしまうことが多い。実験ではアルミ缶で加工した。カッターナイフは刃の細いものでよいが、幅のあるほうが加工しやすい。加工のときは指を切らないように気をつけること。穴あけは錐やドリルなどが良いが、カッターナイフのとがったところでねじってもあけられる。

材料 アルミ缶 カッターナイフ、 錐やドリルなどの穴を開けるもの。針金(ハンガー用)

@アルミ缶をカッターで等間隔に飲み口側からコの字に切り抜いて羽を4枚つくる。(向きは反対でもできる)等間隔を正確に作るなら。2.4cmぐらい

A羽部分を斜めに折り返して外側に出す。

B底と飲み口の上側に穴を開ける(飲み口のほうはプルトップを取り、軸に部分をラジオペンチでとる。へこましてあるアルミを元に戻す。

C軸をはめ込んで前と後ろをねじる。

   

  

 

2 筒型アルミ缶を利用したアルミ缶風車(横軸型 12枚羽根、16枚羽根 ペットボトルキャップで支えるタイプ 2連も)

12枚羽の作り方

このアルミ缶風車は横軸の12枚羽根の風車である。底側は板状なるので、それをを支えるためにペットボトルのキャップを前後にはめ込んで作った。回転するときに金属が接触するような音はなく静かである。普通の350mmlのアルミ缶を使った。飲み口の方を切り取って羽を12枚にする。なお、動画では2連にしてみた。(3連も試してみたが、この作り方では一番後ろ側の羽があまり回転しなかった)

 材料 アルミ缶350ml 針金 ペットポトルのキャップ2個 穴を開けるもの。 ラジオペンチ、カッターナイフ、はさみ

@ ラジオペンチで風車の軸を加工する。 ペットボトルキャップに穴を開ける。(軸の針金が入るくらい小さめの穴)

A アルミ缶の飲み口の方を輪切りにする。

B 縦に切込みを入れる。はじめ4つ切り、そのあと、切った1つを3等分に縦切りにして、12枚にする。 (1枚の幅でいえば、16.5mmくらい)

C 切った羽を斜めに折り曲げる。角度は10度位い(幅の端から約4mm高く)にした。

D  広げたアルミ缶の底の中心に針金よりも大きな穴を開ける。

E 軸にキャップ、アルミの羽、キャップの順に差し込んで、先端の軸を曲げて止める。

   

    

 

16枚羽根の作り方

 12枚羽根 と同じように底側は板状なるので、それをを支えるためにペットボトルのキャップを前後にはめ込んで作った。このときの注意はぺットボトルのキャップは針金の径よりも少し小さく千枚通しであけること。また、羽の中心部の穴あけも、針り金がスムースに通る程度にすること。大きく開けてはいけない。そうしないと、うまく羽を支えることができなくなる。羽の中心部の穴はできるだけ中心の穴をあけること、そうでないと回転するときに左右の揺れが出てきてしまう。350mmlのアルミ缶を使った。飲み口の方を切り取って羽を16枚にする。16枚羽根にすると回転数が速くなるかと思えば、様子を見た感じでは目に見えて速くなったようではない。

材料や作り方は12枚羽根と同じであるが、きり方だけは少し違う。羽根は縦に切込みを入れる。はじめ4つ切り、その後2枚切り。さらにその1枚を2つに切って16枚にする。4枚8枚16枚と増やしていく。 (1枚の幅でいえば、12.3mmくらい)

 

    

     

 3 ボトル型アルミ缶を利用した(横軸の羽根形)アルミ缶風車 

 ここではボトルキャップ形のアルミ缶を使い切り取りはめこむよようにしたものである。この方が羽の枚数も6枚以上に作ることができる。羽の枚数や幅にによって回転の変化を見る場合は比較しやすい。

材料 キャップ形のアルミ缶、カッターナイフかハサミ、針金(ハンガー用)軸を止めるもの(実験では前はねじって後ろはガムテープ)。)

@キャップと底部分に穴を開ける。(針金が通る穴。)

Aアルミ缶を切る。底に向けて6枚の羽をつくる。(およそ2.5cmくらいの幅で6枚作れた)底側は切り込みをすこし残す(1cmくらい。)

Bキャップ側は折曲がる手前あたりで切り取る。

C羽を角度をつけて折り曲げる。そして、キャップ側をはめこむ。

D針金を通して出来上がり。

*実験作成では前から風を受ければ、反時計回りに回る。羽の角度を逆にすれば反対に回る。

    

  

 

アルミ缶風車(縦軸、クロスフロー型のような) 

1 筒型アルミ缶を利用した(縦軸、クロスフロー型のような)アルミ缶風車 

いわゆる普通のアルミ缶(円筒状の)を使った縦軸型(ちょうちん型)の風車です。もちろん、ボトル型でも作れます。 アルミ缶はやわらかいのでカッターで切り込みができる。弧を描くように切るのはカッターの扱いに慣れていないとうまくできない。型を作って、線を引いて切り込みをいてたほうがよい。私は目測でおよその線を引いて作ったのでアルミ板の幅が疎らにできてしまった。  

材料 アルミ缶(350ml) 針金60cmで太さは#18約1.2mm カッターナイフ ラジオペンチ
 

@アルミ缶を弧(右凸)を描くようにカッターで切り抜く。幅約16mmで12枚できる。

A針金をまず半分に折りペンチでつぶしてから、先端から1cm内側に折り曲げて 円を作りまた、両端をペンチでねじり内側に曲げる。

B切り込みを入れたアルミ缶の底部分の板を斜め外に織り込んで膨らめる。上の部分もペンチで外側に折り曲げて弧を描くように膨らめる。

Cアルミ缶のプルトップの輪をとり穴を開けておく。輪の針金の折り曲げたほうをアルミ缶の底にしてはめこむ。

*回転方向は時計回りです。アルミ缶の切り方で逆の弧(左凸)ならば反時計回りとなる。
 

 

 

 

 2 筒型アルミ缶を利用した(縦軸、クロスフロー型のような)アルミ缶風車  

クロスフロー型に似ているものは、次のようなものもあある。缶の側面を縦にコの字のように切込みを入れて。(切り取り幅1.5cm 残す幅2cm)外側に開いて折り返す。実験では6枚の羽を作ってみた。吊るす針金は、下のの写真の様輪にする。(15cm×12cmの枠+ 6cm2本ねじる +2×2cm折る)合計70cmの針金。 そうして、出来上がったアルミ缶にはめ込む。

@コの字の切り取り幅1.5cmにする。2cm間を開けこれを繰り返す。

A針金をまず半分に折りペンチでつぶしてから、先端から1cm内側に折り曲げて 四角を作りまた、両端をペンチでねじり内側に曲げる。

Aアルミ缶のプルトップの輪をとり穴を開けておく。輪の針金の折り曲げたほうをアルミ缶の底にしてはめこむ。

  

3 筒型アルミ缶を利用した(縦軸、サボニウス型のような)アルミ缶風車  

もうひとつは、外側に2枚折り返すだけであるが、サボニウス型のようなの風車になった。羽が大きいので回転は弱い風でも回るが、この中ではの回転がゆっくりである。また、風が強くなると揺れが大ききなる。風に当てた風車実験では回転の様子を比較することができる。針金は四角のようにした(15cm×16cmの枠+ 6cm2本はねじる +2×2cm折る)合計80cmの針金。

@幅4cm位コの字に切り込みをいれる。できたら折り曲げて広げる。開いた反対側を2cm切り込んで内側に曲げる。

A針金をまず半分に折りペンチでつぶしてから、先端から1cm内側に折り曲げて 四角を作りまた、両端をペンチでねじり内側に曲げる。

Aアルミ缶のプルトップの輪をとり穴を開けておく。輪の針金の折り曲げたほうをアルミ缶の底にしてはめこむ。

     
 

横型の回転の様子ではアルミ缶をくりぬいただけよりもまた羽が短いものよりも長く羽の枚数の多い12枚や16枚の方のが弱い風でもよく回転する。羽も枚数が多いから回転数が速くなるようでもない。羽が風を受けるときの角度の違いでは、微弱風の時には折り込む角度が2倍(15°程度よりも30°)の方が先に回転する。しかし、強風になると折込み角度が大き方は角度の小さいほうより回転が遅くなる。

縦型の回転の様子を比較してみると、3つの作り方の中では弱い風で良く回転するのは2番目の風車である。次によく回るのは12枚曲線切り(ちょうちん型)の風車。一番回転が遅いのは3番目の2枚切のサボニウス型のような風車であった。しかし、かなりな微風でも回転するのは3番のサボニウス型のような風車やクロスフロー型のような風車である。回転軸の安定さで見るならば、1番目の12枚羽曲線切り>2番の6枚切り羽>3番の2枚切り羽となった。であるから、3番目の2枚切り羽のサボニウス型のような風車は回転させる目的ならば、軸を固定させたほうが良い。

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