Van Gravitatie Naar Rotatie Energie - Bouw Je Eigen Waterrad

Het waterrad, ze bestaan al honderden jaren en nog steeds wordt er in waterkrachtcentrales gebruik van gemaakt (dan wel met een modernere uitvoering, de hydraulische turbine). Het principe is relatief simpel, het rad zet de gravitatie energie van water om in rotatie energie dat vervolgens gebruikt kan worden om bijvoorbeeld een generator aan te drijven.

Wat heb je nodig:

• Plexiglas 3x300x400 mm
• PET fles
• Rietjes
• Plastic bak
• Houten (ijslolly) stokjes
• 2 Lagers
• Tuinslang
• Draadeind (een metalen stang)
• Houten balk
• Ijzerdraad

• Programma Inkscape
• Lijmpistool
• Lasercutter
• Superlijm
• Duct tape

Als eerste ga je het tekenprogramma Inkscape gebruiken om je rad te ontwerpen. Je kunt het ontwerp zoals in de foto namaken, of je kan besluiten om er meer (of minder bladen in te doen). Maak je ontwerp in rode lijnen met dikte 0.3 mm en verdun deze vervolgens tot 0.003 mm om te zorgen dat de lasercutter goed tewerk kan gaan.

Afmetingen:

• 6 rechthoeken van 30mm x 25mm
• Twee cirkels met een diameter van 100mm waar in het midden een kleinere cirkel zit met een diameter van 22mm. Ook zet je om de 60 graden een rechthoek van 30mm bij 3mm (hier gaan de bladen in komen).

Zodra de lasercutter klaar is met snijden, kunnen we het rad in elkaar gaan zetten. Let op, vergeet niet eerst het beschermlaagje van het plexiglas af te halen. Met de superlijm gaan we de 6 bladen in het rad vast zetten. Waar je goed op moet letten, is dat je de bladen netjes recht vast lijmt zodat de bovenkant er ook mooi op past (en dat je natuurlijk niet je vingers aan elkaar vast lijmt). Geef het vervolgens goed de tijd om te drogen voor dat je verder gaat met stap 3.

Zodra alle lijm droog is en alles netjes vast zit, kunnen we de lagers in het rad gaan zetten. In het ontwerp van de lasercutter hebben we die inner cirkels precies even groot gemaakt als de lagers dus als het goed is schuiven die er netjes in (Zorg dat ze recht zitten!). Als het toch is dat ze te los zitten kun je het met een heel klein beetje lijm van het lijmpistool vast maken. Doe dit niet met de superlijm want, dan kun je de lager later niet meer los maken en hergebruiken. Als de lagers er eenmaal in zitten kun je ook de stang er door heen doen. Als het rad niet netjes in het midden blijft liggen kun je een beetje duct tape aan beide kanten plakken (zie foto).

Plak twee ijslolly stokjes als een kruis tegen de zijkant van de waterbak met duct tape. Doe dit aan beide kant zodat je stang van het rad er in kan leggen.

Gebruik een mes of een schaar om een klein gaatje aan de onderkant van de fles te maken. Duw vervolgens het lijmpistool in en het gat. Door de warmte van het lijmpistool zal het plastic een beetje gaan smelten en krijg je een mooi (zonder scherpen randjes) gat. Stop het rietje er in en gebruik een heel klein beetje lijm uit het lijmpistool om het vast te zetten. Pas wel op dat je niet het plastic van het rietje smelt. Als je dat gedaan hebt kun je de fles met een stuk duct tape bevestigen aan de houten balk. Vervolgens kun je die balk ook in de bak zetten. Zorg dat dan het rietje precies boven het rad uitkomt (je kunt een stukje ijzerdraad aan het rietje maken om te zorgen dat hij goed recht blijft hangen).

Nu kun je de fles gaan vullen met water. Hou je vinger tegen het gat van het rietje en vul de fles met water. Je kan dit doen moet een tuinslang of gewoon met andere flessen water. Zodra de fles vol is doe je de dop er op en kun je je vinger van het rietje halen. Als je dan de dop weer opendraait gaat het water uit het rietje lopen en gaat het rad draaien. Als je dan de fles weer dicht doet, stopt ook het water weer met stromen en het rad met draaien. Op deze manier kun je dus zelf reguleren of het rad gaat draaien of niet.