Bagaimana cara merancang sudu turbin angin skala kecil dengan RhinoCeros ?
artikel ini Disadur dan diterjemahkan dari : Build a wind turbine (Blade Cad Tutorial),
www.windstuff.org/blades/cad/cadblades.
Bagian 1
Untuk membuat model sudu turbine angin kita memerlukan software kalkulator blade sederhana yang dapat di download gratis seperti tampilan dibawah ini
atau saya telah memodifikasi software kalkulator sederhana tersebut kedalam bentuk bahasa Indonesia sebagai berikut tampilannya :
Blade kalkulator diatas hanya mendukung sudu untuk profil NACA 2410 yang mempunyai drag yang kecil dan lift yang besar, sehingga sangat baik untuk tujuan kita. profile naca ini dapat didownload dalam www. my_DIY_wind_turbine.com
Selanjutnya kita aktifkan program rhino dan gunakan
File>Import untuk membuka profil Naca 2410 .txtfile tadi. Profile ini hanya mempunyai panjang 1mm. Pastikan anda bekerja dalam mm dan “Snap” dan Orto dalam keadaan aktif (dibagian bawah layer anda). untuk sekarang kita akan hanya bekerja pada bagian “TOP” saja . Untuk memaksimalkan pandangan ini kita double klik pada tulisan “TOP” (biru/putih,box/text). Untuk kembali kedalam empat pandangan lagi kita dapat mengklik dua kali tulisan “TOP” tersebut.
selanjutnya pilih
Curve>Free-Form>Fit To Points) dari menu
command ini menyuruh kita untuk memilih titik-titik mana saja yang dilalui sehingga membentuk kurva. Pilih lah salah satu titik dan ketitik yang lain, boleh searah maupun berlawanan arah jarum jam. Kita harus membuat tampilannya lebih dekat untuk memudahkan memilih titik-titik tersebut. dengan scroll pada mouse kita dapat mendekatkan pandangan kita. Jika semua titik telah dipilih maka tekan “Enter” . Tekan ‘Enter “ sekali lagi untuk menyetujui setingan. Maka kita akan melihat tampilan seperti berikut :
titik cloud sekarang dapat dihapus. caranya adalah
-klik sembarang pada kurva diatas dan pilih cloud ( dalam box akan ditampilkan “point cloud “, “curve”, dan “none”, pilihlah “point cloud”) dan tekan tombol “Delete “ pada keyboard anda.
Kemudian kita membutuhkan untuk menggerakkan kurva tersebut agar memotong pada titik 0,0. Sehingga lakukan langkah-langkah sbb :
- pilihlah kurva dengan mengkliknya.
- matikan “Snap”, tetapi biarkan Ortho tetap aktif.
- Kemudian drag lah kurva tersebut sehingga sedekat mungkin pada titik 0,0. Kita meungkin perlu melakukan drag, zoom, drag lagi , zoom alagi supaya benar-benar mendekati titik 0,0.
- setelah dirasa pas, maka aktifkan kembali “Snap”
maka tampilannya kira-kira demikian
- 
sekarang kita memerlukan data pada software balde kalkulator. Lebar sudu pada pusat lingkaran akan sangat besar, sehingga pada titik ini tidak digunakan.
baiklah, pilihlah kuva dengan mengkliknya, kemudian lakukan langkah-langkah sebagai berikut :
- Pilih : Transform>scale>scale2-D dari menu
- klik pada kata "Copy=No" dan gantilah sehingga menjadi "Copy=Yes"
- Kemudian pilihlah titik asal pada titik 0,0 dengan mengklik-nya
- maka sekarang akan muncul pertanyaan "scale factor or reference point". maka kita akan menuliskan menurut data dari blade kalkulator. Misalnya untuk 1 m (jari-jari sudu_) katakanlah lebarnya 0,045 m, maka untuk Rhino dengan unit dalam mm maka kita dapat menuliskan 45 dari command line "scale factor or reference point" tadi kemudian tekan enter.
- Untuk profile lainnya sekarang dapat terlihat , tetapi hasilnya tentu saja akan semakin besar. profil asal terlihat berwarna kuning
- Comaand line masih menanyakan untuk "scale factor or reference point",, sehingga kita akan menuliskan angka diatasnya, katakanlah 0.05 m. maka kita menuliskan 50 dan tekan enter. Hal ini berlanjut sampai mencapai titik kedua dari profil terakhir. misalkan untuk jari-jari 1m maka lebar blade terakhir adalah 448 mm. lebar ini dinilai terlalu lebar maka kita akan menghilangkan lebar terakhir 448 mm , dan menjadikan lebar terakhir kedua yaitu sebesar 224 sebagai lebar terakhirnya. setelah memsukkan nilai terakhir maka tekan “Esc” untuk mengakhirinya , maka akan terlihat 9 profil sudu baru
Bagian 2
pembuatan sudut pada profil
- Hapuslah profil asal yang berjarak 1 mm tadi, dengan mengkliknya kemudian “Delete”
- pilihlah profil yang paling kecil dari 9 profil baru, kemudian pada pilihan menu pilih
- Transform >Rotate
- maka akan keluar command line "Center of rotation".
- klik pada 0,0 . maka akan muncul pertanyaan "Angle or first reference point".
- maka drag lah garis (panjangnya bebas) ke sebelah kanan dan klik-lah. hal ini men-set garis pada 0o,
- kemudian akan muncul pertanyaan “Second reference point". disini kita tuliskan <-0.6, ini merupakan sudut yang diperoleh pada balde kalkulator untuk profil paling ujung .
- sekarang jika kita menggerakkan mouse ke ke arah atas atau bawah sudut profil tersebut mempunyai sudut 0.6, karena sudutnya bernilai – (negative) maka kita menggerakan mouse kebawah kemudian klik-lah. maka akan terlihat seperti dibawah ini ;
- untuk ke delapan profile selanjutnya dilakukan hal yang sama , tetapi arahnya berlawanan karena, menurut data pada blade kalkulator nilai sudutnya positif,
maka akan terlihat sebagai berikut :
maka sekarang rotasi profil telah selesai , maka selanjutnya untuk kembali ke 4 pandangan, maka klik 2 kali tulisan “TOP’, maka pandangan nya akan kembali menjadi sebagai berikut :
Selanjutnya kita akan memutar semua profil. Semua profil menghadap pada arah yang salah , dan mesti mengarah ke bawah. sehingga, dengan mengklik kali pandangan kanan “Right”. men-zoom nya kita akan melihat profil (garis yang tebal). Kemudian drag mengelilinginya. seperti terlihat
selanjutnya semua profil akan berubah menjadi berwarna kuning
-pilihlah Transform>Rotate , kemudian masih bekerja pada pandangan sebelah kanan , klik pada 0,0 dan drag garis ke sebelah kanan, panjangnya bebas. sekarang pindahkan mouse , sehingga berputar 90o berlawanan dengan arah jarum jam kemudian kali. Usahakan segaris dengan garis referensi berwarna hijau. maka akan terlihat
selanjutnya kita mesti menganti pandangan pada “Front viewport”, dengan mengklik kata “Front”. Jika profile msih dalam berwarna kuning (terpilih). maka pilihlah
- Transform>Mirror dari menu
- pastikan comman line nya "Copy=No". jika "Copy=Yes", maka gantilah menjadi "Copy=No.
- maka akan muncul pertanyaan "Start of mirror plane”. Klik dimana saja pada garis referensi berwarna merah dan drag ke kiri atau ke kanan, maka akan terlihat profil akan tercerminkan. seperti pada gambar dibawah ini 
sekali lagi kita mesti melakukan perintah mirror. masih pada pandangan kanan., klik kanan untuk mengaktifkan kembali perintah mirror . cek bahwa commandline masih mengatakan "Copy=No”. sekarang klik dimana pun pada garis referensi hijau dan drag garis (ke atas atau ke bawah) . klik kembali untuk menyelesaikannya. maka akan terlihat sebagai berikut :
Bagian 3
Sekarang kita memerlukan perpanjangan ukuran dari “grid” pada Rhino, untuk membuat ruang yang cukup pada potongan memanjang sudu /blade maksimal 1 m. Untuk melakukan ini , klik kanan Viewport (TOP, Perspective, Front, or Right).
Kita memerlukan “Grid Option” kedua dari bawah. Dimana ada tulisan "Grid Extents", kita menuliskan 1000 mm. Enter. seperti terlihat pada gambar di bawah.
Pada pandangan “TOP” , zoom lah sehingga akan lebih terlihat pada bagian ujung dan atas dari grid juga profilnya. sekarang kita bekerja pada pandangan “Front”, zoom dan pilih profil paling kecil.
Kembali pada pandangan “TOP” , pilih dan drag profile sampai pada ujung grid (1000 mm) . pastikan “Snap” dan “Orto” dalam keadaan aktif.
Karena kita berada pada pandangan atas kita kemungkinan tidak dapat memindahkan tempat profil tepat 1000 mm, maka kliklah pandangan kanan “right” viewport , kemudian zoomlah untuk mendapatkan pemindahan yang tepat pada 1000 m. Koordinat yang tepat dapat terlihat pada koordinat X,Y,Z pada ujung sebelah kiri bawah.
sekarang klik profil yang lebih besar dari yang tadi. pindahkan sebesar 900 mm kearah grid yang sama. kemudian untuk profil lainnya berurutan , 800 mm, 700 mm, ………….,….dan 200 mm.
maka tampilannya sebagai berikut :
selanjutnya kita membutuhkan dua persegi sebagai pangkal dari blade. maka , bekerjalah pada pandangan depan “Front” viewport, pilih tool rectangle
maka tampilan pada layar akan sebagai berikut
Tekan "Ctrl+ C"untuk mengopy persegi. sekarang pada "Top" viewport drag persegi ke posisi 80mmsepanjang sudu,seperti pada profile.. kemudian tekan"Ctrl + V". maka persegi baru telah diciptakan . untuk persegi asal Drag ke posisi sepanjang blade maka akan terlihat seperti di bawah ini.
Sekarang bagian yang mengasyikan, Pastikan semua objek tidak terpilih.
Pada menu pilih surface > loft . maka command line akan menanyakan "Select curves to loft". Mulailah dengan profil paling kecil , pilih semua profil sepanjang sudu, termasuk dua persegi. Enter.
kita mesti membuat garis hitam dan panah putih seperti dibawah ini
Comand line akan membeerikan 3 pilihan , klik "Automatic",dan tekan enter. maka kotak dialog baru akan muncul untuk “Loft Option”. dari list ke bawah , pilih “Tight” Untuk "cross section curve options",pilih "Do not simplify",dan klik. maka tekan “Ok”
pada pandangan “perspective”, klik kanan dan pilih "Shaded Display" .
artikel ini Disadur dan diterjemahkan dari : Build a wind turbine (Blade Cad Tutorial),
www.MY_DIY _Wind_Turbine.com
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
TAMBAHAN
cara mengetahui volume dan luas permukaan blade
Blade dimater 1.6 m kecepatan 5 m/s
save as lah sebagai 3ds kemudian aktifkan mesh to solid program, buka
-klik pada bagian blade (warna berubah menjadi warna kuning)
pilihlah pada menu Measure>Properties maka akan tampil
:
