Historien om uppfinningens uppfinning. Historia av bruket. Väderkvarnar av Holland

I vilket land och när de uppfinns väderkvarnar?

Väderkvarnens historia går också långt i djupet av århundradena. Det fanns inga exakta nyheter om tillverkningen av den första väderkvarnen. Men det är känt att det redan finns flera årtusenden i Kina.. Vinge vindturbin är den äldsta och samtidigt den bästa typen av motor som väderkvarnen tillhör.
I antiken för att få israelernas mjöl, som andra människor, Molly-ätbara korn "i millstones". Arbetet med manuell kvarn var inte lätt. Han gick gradvis in i användningen av tyngre millstones, som "roterade åsna" eller andra djur. Men de fabriker som ledde till djur flyttade sina nackdelar. Vid den tiden hade mannen redan lärt sig att använda vattenenergi för att rotera vattenhjulet och vindkraften att simma på segelbåten. Och om VII-talet n. e. I de torra stepparna i Asien eller Mellanöstern och Mellanöstern kombinerade de dessa två idéer och tvingade vinden för att rotera spolen. Det första omnämnandet av väderkvarnar som används i Iran till slipkorn hänvisar också till VII-talet. Annons Så, från kvarnsten, en vertikal axel med segel, som vände när vinden blåste. Med hjälp av sådana enkla väderkvarnar molley vete eller korn, och också svängt vatten från under marken.
Den första vindturbinen var förmodligen en enkel enhet med en vertikal rotationsaxel, såsom en anordning som används i Persien 200 år före vår era för slipkorn. Användningen av en sådan kvarn med en vertikal rotationsaxel var därefter utbredd i länderna i Mellanöstern. Senare utvecklades en kvarn med en horisontell rotationsaxel, bestående av tio träställ utrustade med tvärgående segel. En liknande primitiv typ av väderkvarn tillämpas på nuvarande tid i många länder i Medelhavsbassängen. B xi v.terry Mills användes allmänt i Mellanöstern och kom in i Europa 10-talet. När du returnerar korsfararna. Under medeltiden i Europa, många lokala rättigheter, inklusive rätten att vägra att lösa byggandet av väderkvarnar, tvingade hyresgäster att ha ett område för att såga korn nära fabrikerna av feodala platser. Att plantera träd nära väderkvarnar var förbjudna att ge fri vind. I XIV ". Holländarna blev ledande i förbättringen av väderkvarns konstruktioner och använde dem i stor utsträckning från den här tiden för att torka ut myrarna och sjöarna i Delta R. Rhen.
Tidiga fabriker med segel på vertikal axel skilde sig inte i hög prestanda. Men det har ökat med förståelsen att mer energi produceras när bladen eller seglen är fästa på den horisontella axeln som kommer från tornet. Den horisontella axeln med hjälp av växlar rapporterade rotationsrörelsen hos den vertikala axeln, som roterade hästarna som är fästa vid den. Därefter uppfanns fabrikerna på getter eller "pobbins". Dessa kvarnar vilade på ett inlägg, under stoppa strålarna, vilket fick vända hela kvarnen Barn genom att ställa in vingarna mot vinden. Enligt anledningen kunde "pobbins" inte vara mycket stora, och då kom de med en annan design: ett fast torn med ett roterande tak ("tält" eller "holländska"). I fabrikerna av denna typ kommer huvudaxeln ut ur taket, tack vare var vinden blåser, den kan användas mot vinden tillsammans med segelvingar.
De anser att vindkraftverk först uppträdde i den södra delen av Europa (förmodligen i Grekland) och spred sig snabbt överallt. De flesta författare tror att väderkvarnar uppträdde i Ryssland, inte tidigare än XVII-talet, även om vissa forskare hänvisar sitt utseende i Ryssland till XV i
Först var de tegel, som liknar stora fat av faciliteter med vingar.
År 1772 ersatte den skotska uppfinnaren seglar på automatiskt brutna och stängande paneler som liknar persiennerna.

Hur varandra påverkade de tre elementen i mänsklighetens äldsta teknik: hjulet, en keramikcirkel och kvarnsten? Men helt definitivt, det redan i den sena neolitiska av dessa tre verktyg och började vad vi kallar "framsteg". På tvärbågarna, dörrlås och ingen annan och tänkte inte på klockan, och kvarnstenen spinner redan. Även i de äldsta tiderna började gnidningen av korn i mjöl att utföra sig på att rotera en i förhållande till andra millstones. Under lång tid fortsatte de att snurra, tack vare mänskliga händer. Kanske användes användningen av mekanisk styrka för första gången i efterfrågan vid mjölkproduktionen, eftersom det här arbetet är mycket monotonat och oproduktivt. Den största upptäckten i mänsklighetens historia, jämförbar, kanske bara med förmågan att använda elden, var användningen för driften av en mekanisk kraft av andra kraft än muskulös. Vatten och vind - det här kallas först för hjälp. Hur gjorde processen att vända kornet i mjöl? Enligt den som ligger horisontellt flyttade den nedre rullen rotations övre kakor, med ett hål i mitten. I detta hål hällde korn. Den har flyttat in i mjöl när det rör sig till ytterkanten. För att underlätta processen att slipa millstenen applicerades radiella raka eller spiralformade spår. Installera tunga stencirklar vertikalt var omöjligt då, och hur man tar kornet till slipningen då? Axeln som sänder ett försök till den övre stenen var vertikalt.

En av de tidigaste typerna av kvarnar. Vindkraftverkets rotor (roterande del) är belägen på vertextalaxeln och dess axel är direkt ansluten till topplasten.
Fönsterväggar styr luftflödet vid hälften av väderkvarnen och gör det rotera. Sådana fabriker är kända från VII-talet till vår tid och för första gången uppträdde kanske i Persien. Layout från det tyska museet (modell på en skala från 1:20. INV nr 79235) reproducerar persiska kvarnen av XVIII-talet.

I stora millstones lockades spakarna till honom, som drev anställda och kringgår fabrikerna i en cirkel. Därefter injicerades spakarna med djur. I det ögonblicket, när istället för slavar och djur började använda segel, föddes en av de första i mänsklighetens mekaniska drivkraft. Vinden roterade utformningen av flera paneler fixade på ett jättehjulets nålar. Och hon ledde till den övre järnvägen. Inget redskap, och därför strömförluster: Prototrotorn arbetade vid vilken som helst vindriktning. Ett liknande schema har träffats i Persien. Bara där, mjuka segel ersattes med styva träblad, hela designen drog ut höjd, och strukturen kompletterades med väggar för vindriktningen. En sådan kvarn var något mer produktiv, men tyvärr arbetade hon bara i en viss riktning och styrkan i vinden. Och det är lämpligt att komma ihåg att samtidigt ett vattenhjul redan fanns samtidigt, men det användes först inte för slipning, men endast för vattenlyftning med artificiell bevattning i jordbruket. För att vattnets styrka ska införa millstens rörelse var det nödvändigt att ha en uppfinning av vinkeltransmissionen, vilket fick rotera arbetsaxeln i rätt vinkel. Sådana svårigheter var oundvikliga för det faktum att varken satte kvarnstenen på kanten eller låg hjulet som ges av kraften av fallande vatten, inte horisontellt hanterad. Och så snart som uppgiften att vända ansträngningar, började vattenhjulen rotera kvarnstenen. Under den sena antikvitetsperioden var sådana strukturer ganska välarbetade. Vattenkvarnar sprids allmänt i Europa och överlevde säkert det romerska rikets kollaps fortsatte att användas i medeltiden. Någonstans i södra Europa i början av det andra årtusendet, korsade vår era först "en vattenkvarnes körning med en väderkvarn, vilket skapade det mycket provet som fanns sedan början av XII-talet fram till början av seklet XX .

Trots den synliga enkelheten i designen och det fasta receptet av uppfinningen var pyramiden av kunskap och teknik, den övre delen av vilken den första mekaniska kvarnen med en vindkraft redan var ganska stor. Det fanns kunskap om bearbetning av metaller, utan att det är omöjligt att göra verktyg för att arbeta med ett träd och hjulet, liksom dess derivat - en annan primitiv, men redan arbetssändning från pith och lanseringar och keramik, aerodynamik ( Hittills på nivå av experiment och gäslor, men ...) och till och med kunskap om väder och rådande vindar, dvs meteorologins primitiva. De första vindkraftverken tillhörde tornet och hade inte en vindkraftverk. Väderkvarnen själv var en mjuk design av snedställda segel som sträckte sig på fyrarnas ekrar. Senare seglar byts till blad. Husstornet tillsammans med kvarn, mekanismer, väderkvarn och Miller (som på bilden av Jan Bruegels senior) började vända sig till vinden. Det är möjligt att i folkfolklore i form av en "hut, som vänder sig tillbaka till skogen, för mig innan" var det exakt en sådan kvarn. Gantry konstruktionen, som litade på bruket, som skulle kallas annorlunda än "kycklingbenet" är helt enkelt omöjligt. I Ryssland kallades en sådan kvarn en pillaby, eller en tysk kvarn. Med tiden ändrades pillaby till enheten för att bara vända tältet med en väderkvarn. I det här fallet gjordes vinden på vinden mycket lättare. Det stationära tornet började göra en mer hållbar sten eller tegel, som ökade livslängden och motståndet mot elementets effekter. Mills, gradvis förbättras, regelbundet molar, sågade, pushes och pereted till början av 1900-talet. Endast i Tyskland 1910 fanns det 22 000 vindkraftverk 1910, var de bara 4500. Efter den andra världens väderkvarnar användes praktiskt taget. Alexander Ivanov

Vattenhjul - den första mekaniska enheten i mänsklighetens historia. Vatten på en speciell rännan levereras till det totala och dess vikt får det att rotera. Sådana hjul användes i gruvindustrin som ledare och lyftdrift. Vid vattenförbrukning på cirka 50 l / s. Hjulet utvecklas till 1,3 kW kraft. De första hjulen uppträdde i Mesopotamia 3000 år sedan och användes för bevattning. Två årtusenden sedan började de tillämpa dem i vattenbruk. En av de tidigaste typerna av kvarnar. Vindkraftverkets rotor (roterande del) är belägen på vertextalaxeln och dess axel är direkt ansluten till topplasten. Fönsterväggar styr luftflödet vid hälften av väderkvarnen och gör det rotera. Sådana fabriker är kända från VII-talet till vår tid och för första gången uppträdde kanske i Persien. Layout från det tyska museet (modell på en skala från 1:20. INV nr 79235) reproducerar persiska kvarnen av XVIII-talet. Tower Mill. Även om layouten i det tyska museet (skala 1:20. Inv. Nr 79227) upprepar millen från ön Kreta 1850 byggnader, fabriker med väderkvarn, utrustade med segel uppträdde i Medelhavsområdet i början av det första årtusendet av vår era. Den komplexa rymddesignen av väderkvarn med ekrar-lösningar på vilka segel är fixerade. Rope Sträckmärken uppfattar den axiella vindbelastningen och gör hela designen enkel och pålitlig. Jan Bruegel Senior. Väg efter översvämning, 1614
Men tanken att anpassa sig till arbetet dömde inte. Under 2012 har vindtornet i hela världen utvecklat 430 terravatt-timmar (2,5% av hela den elektriska energin som produceras av mänskligheten). Deras totala kraft når 283 gigavats, som är ungefär ¾ av kraften i alla planetens kärnkraftverk. I Danmark produceras till exempel en tredjedel av all el av väderkvarnar, och Tyskland avser att ge upp till 20% av den totala energiförbrukningen år 2020 och 2030 - upp till hälften av summan.

Med hjälp av vattenströmmen. Många århundraden sedan används vanligtvis vindkraftverk för att mala korn, som en körning för en vattenpump eller att utföra båda uppgifterna. De flesta moderna väderkvarnar har form av vindkraftverk och används för att generera el; Vindpumpar används för att pumpa vatten, markerar torkning eller pumpa grundvatten.

Väderkvarnar i antiken

Väderkvarnen för den grekiska ingenjören Gerona Alexandria, som uppfanns i vår tids första århundrade, är det tidigaste exemplet att använda vindkraft för att ta in mekanismens rörelse. Framåt ett exempel på en gammal vinddrift är ett bönhjul som används i Tibet och Kina i början av 4: e århundradet. Det finns också information som i det babyloniska riket Hammurapi planerade användningen av vindkraft för sitt ambitiösa bevattningsprojekt.

Horisontella väderkvarnar

De första vindkraftverk som körs i arbetet hade seglar (blad) som roterar i horisontellt planet, runt den vertikala axeln. Enligt Ahmad al-Hassan uppfanns väderkvarnar i östra Persien, persiska geografen i Estacchiri i det nionde århundradet. Autenticiteten hos den tidigare uppfinningen av väderkvarnen med den andra Calif Umar (inom 634 - 644 AD) ifrågasätts endast på grundval av att information om vindkraftverk endast visas i dokumenten som dateras med det tionde århundradet.

Maskinerna av den tiden hade från sex till tolv blad täckta med reed eller vävnadsmaterial. Dessa anpassningar användes för att mala kornet eller producera vatten och var helt annorlunda än senare europeiska vertikala väderkvarnar. Ursprungligen var väderkvarnar utbredd i Mellanöstern och Centralasien, och blev sedan gradvis populär i Kina och Indien.

En liknande typ av horisontell väderkvarn med rektangulära blad som används för bevattning kan också hittas under det trettonde århundradet i Kina (under styrelsen i Jin's dynastin i norr), öppet och togs till Turkestan-resenären Eloy Chuzhai i 1219.

Horisontella väderkvarnar i små mängder var närvarande i Europa på 18 och 1900-talet. Den mest kända, från de som bevaras till idag, är Hooper Mill i Kents län och Fowler Mill i Butters i närheten av London. Mest sannolikt var de fabriker som fanns i Europa i dessa dagar en oberoende uppfinning av europeiska ingenjörer av industrirevolutionen. Utformningen av europeiska fabriker lånades inte från östra länder.

Vertikala väderkvarnar

När det gäller ursprunget för de vertikala väderkvarnarna fortsätter historiens debatt fram till nu. På grund av bristen på tillförlitlig information är det omöjligt att svara på frågan om de vertikala kvarnen av den ursprungliga uppfinningen av europeiska mästare eller designen lånas från Mellanöstern-länder.

Förekomsten av den första berömda kvarnen i Europa (det antas att det var vertikalt typ) går tillbaka till 1185; Hon var belägen i den tidigare byn som ses i Yorkshire vid mynningen av Humbber. Dessutom finns det ett antal mindre tillförlitliga historiska källor, enligt vilka de första väderkvarnarna i Europa uppträdde under 1200-talet. Den första utnämningen av väderkvarn var slipning av korngrödor.

Getfabrik

Det finns data enligt vilka den tidigaste typen av europeiska väderkvarnar kallades efter kvarn, med namnet på grund av den stora vertikala delen, som utgör huvuddesignen av bruket.

Vid montering av kvarnkroppen kunde den rotera i vindriktningen; Detta får arbeta mer produktivt i nordvästra Europa, där vindriktningen varierar med korta intervaller. Baserna för de första gantryfabrikerna knackades i marken, vilket gav ett ytterligare stöd vid vändning. Senare utvecklades ett trästöd med namnet på överfarts (antingen get). Det var vanligtvis stängt, vilket gav ett extra rum för att lagra skörden och säkerställa skydd under biverkningar.

Denna typ av väderkvarn var den vanligaste i Europa fram till nittonde århundradet, tills de kraftfulla tornfabrikerna ersatte dem.

Ihålig (tom) getfabrik

Maskinerna i denna design hade ett hålrum inuti vilket drivaxeln placerades. Detta gav möjlighet att vända konstruktionen i vindriktningen för att göra mindre ansträngning än i traditionella gantryfabriker, och det var inte heller något behov av att höja kornväskor till en mycket belägen kvarnsten, eftersom användningen av en lång drivaxel gjorde den möjligt att placera millstones på marknivå. Sådana fabriker användes i Nederländerna sedan 1400-talet.

Tornmask

Vid slutet av 1200-talet beställdes en ny typ av kvarndesign, en tornfabrik. Dess främsta fördel var att endast den övre delen av designen gavs i rörelse, medan huvuddelen av kvarnen var fast.
De utbredda tornkvarnen kom från början av ekonomins förstärkningsperiod, på grund av behovet av att ha pålitliga energikällor. Jordbrukare och Melnikov var inte ens generad även det högsta värdet av konstruktionen jämfört med andra typer av kvarnar.
Till skillnad från en gantry kvarn, i tornet, reagerade bara tornets tak på närvaron av vinden, det gjorde det möjligt att göra den grundläggande designen mycket högre, vilket i sin tur gjorde det möjligt att producera större blad, på grund av som variens rotation var möjlig även i förhållanden med svag vind.

Den övre delen av kvarnen kunde vända inriktningen av vindrörelsen på grund av närvaron av vinschar. Dessutom fanns det ett tillfälle att hålla taket på kvarn och blad mot vinden på grund av närvaron av en liten väderkvarn installerad i rätt vinkel i förhållande till knivarna på baksidan av väderkvarnen. Denna typ av konstruktion fördelades på det tidigare brittiska rikets territorium, Danmark och Tyskland. På territoriet beläget på kort avstånd från Medelhavet, uppfördes tornet med fasta tak, eftersom förändringen i vindriktningen mestadels var mycket obetydlig.

Tältkvarn

Tältkvarn är en avancerad version av tornet, där stentornet ersätts av en träram av en gemensam åttkantig form (det finns kvarter med ett stort eller mindre antal vinklar). Rammen var täckt med halm, skiffer, plåt eller en ton. Lägre design, jämfört med turmoilfabrikerna, gjorde en väderkvarn mer praktisk, vilket möjliggjorde en struktur i områden med instabil mark. Inledningsvis användes denna typ av kvarn som en avloppsfabrik, men senare utvidgades användningsområdet avsevärt.

Vid uppförandet av kvarnen i de bebyggda områdena var den vanligtvis placerad på basen av murverk, vilket gjorde det möjligt att höja designen över de omgivande byggnaderna för bättre vindåtkomst.

Mekanisk enhet Melnitz

Blades (segel)

Traditionellt består segeln av en ramgitter som Canasen är belägen. Melnik kan självständigt justera mängden vävnad beroende på vindstyrkan och den önskade effekten. Under medeltiden var bladen grillen på vilken CANASEN var belägen, medan i de kalla klimatklimat ersattes av träplankor, vilket förhindrade frysning. Oavsett anordningens blad, för att justera seglen var det nödvändigt att helt stoppa bruket.

Vändpunkten var uppfinningen i Storbritannien i slutet av artonhundratalet design, som automatiskt anpassar sig till vindhastigheten utan meloninterventionen. Seglar som uppfunnits av William Kabitt 1807 är mest populära och funktionella stål. I dessa blad ersattes tyget med mekanismen hos de anslutna luckorna.

I Frankrike uppfann Pierre-TeoF Burton ett system som består av longitudinella träplattor kopplade till hjälp av en mekanism som gjorde det möjligt för Melnik att öppna dem under brukets rotation.

Under det tjugonde århundradet, tack vare framgångarna i flygplan ökade kunskapsnivån på området för aerodynamik, vilket ledde till en ytterligare ökning av fabrikens effektivitet av de tyska ingenjören Bilau och nederländska mästare.

De flesta väderkvarnar har fyra segel. Tillsammans med dem finns det mills utrustade med fem, sex eller åtta segel. De fick den största distributionen i Storbritannien (särskilt i länen i Lincolnshire och Yorkshire), Tyskland och mindre ofta i andra länder. De första växterna för produktion av duk för kvarnar var belägna i Spanien, Portugal, Grekland, Rumänien, Bulgarien och Ryssland.

Maskinen med ett jämnt antal segel har en fördel gentemot andra typer av kvarnar, för när skadorna på en av knivarna uppstår är det möjligt att avlägsna bladet mitt emot det, varigenom balansering av hela konstruktionen.

I Nederländerna, medan vindklingorna är i ett fast tillstånd, används de för att överföra signaler. En liten sluttning av seglarna mot huvudbyggnaden symboliserar en glad händelse; Medan lutningen i motsatt sida av sidan symboliserar sorg. Väderkvarnar över hela Nederländerna, placerades i sorgens ställning till minne av de nederländska offren för den malaysiska Boeing-flygkraschen 2014.

Kvarnmekanism

Gears inuti bruket sänder energi från rotationsrörelsen av segel till mekaniska anordningar. Seglarna är fasta på horisontella axlar. Axlar kan vara helt gjorda av trä, trä med metallelement eller hela metall. Bromshjulet är installerat på axeln mellan fram- och baklagren.

Maskinerna användes för att genomföra många industriella processer, till exempel för bearbetning av oljeväxter, ull, målningsprodukter och tillverkning av stenprodukter.

Spridning av kvarn

Det totala antalet väderkvarnar i Europa, enligt experter, nådde beloppet på cirka 200 000 under den största fördelningen av denna typ av enheter, den här siffran är ganska blygsam jämfört med cirka 500 000, vilket existerade samtidigt. Väderkvarnar fördelades i de regioner där det var för lite vatten, där floderna var frusna på vintern och i de vanliga regionerna, där flödet av floder var för långsamma för att säkerställa den nödvändiga makten för driften av vattenbruk.

Med tillkomsten av den industriella revolutionen minskade vikten av vind och vatten som de viktigaste industriella energikällorna. I slutändan ersattes ett stort antal väderkvarnar och vattenhjul med ångkvarnar och fabriker utrustade med förbränningsmotorer. Samtidigt var vindkraftverk fortfarande ganska populära, de fortsatte att bygga fram till slutet av 1800-talet.

Numera är vindkraftverk ofta skyddade strukturer, eftersom deras historiska värde erkändes. I vissa fall finns de gamla kvarnen som statiska utställningar (när de gamla bilarna är för bräckliga för att få dem i rörelse), i andra fall, som fullt fungerande utställningar.

Av de 10 000 vindkraftverk som används i Nederländerna på 1850-talet är cirka 1000 fabriker fortfarande i arbetsförhållande. De flesta väderkvarnar servas för närvarande av volontärer, även om vissa militanter fortfarande arbetar på kommersiell basis. Många av dräneringsmäklarna finns som en backupmekanism för moderna pumpstationer. Regionen Zaan i Holland var världens första industriella region där i slutet av 1700-talet fanns cirka 600 väderkvarnar. Ekonomiska fluktuationer och den industriella revolutionen hade ett mycket större inflytande på väderkvarnar än andra energikällor, det ledde till att bara några av dem lyckades hålla sig till denna dag.

Byggandet av fabrikerna fördelades på Cape Colony i Sydafrika på 1700-talet. Men de första tornfabrikerna överlevde inte stormar på kepsens kappa, så 1717 beslutades att bygga en mer hållbar kvarn. Masters, som sänds av det nederländska East India Company Construction med 1718. I början av 1860-talet har Kapstaden 11 fabriker.

Vindturbiner

Vindturbinen är i huvudsak en väderkvarn, vars struktur är speciellt utformad för att generera el. Det kan ses som nästa steg i utvecklingen av en väderkvarn. De första vindkraftverken byggdes i slutet av nittonde århundradet av professor James i Skottland i Skottland (1887), Charles F. bror i Cleveland, Ohio (1887-1888) och Paul Kurome i Danmark (1890s). Sedan 1896 har Paul Pauls Kura, utfört den elektriska generatorns funktioner i byn Askov. Vid 1908 fanns det 72 vindkraftverk i Danmark, med en kapacitet på 5 till 25 kW. Vid 1930-talet distribuerades vindkraftverk på gårdar i USA, där de användes för att generera el, på grund av det faktum att överförings- och distributionssystemen ännu inte är etablerade.

Den moderna vindkraftindustrin började 1979 från lanseringen av seriell produktion av vindkraftverk av danska tillverkare Kuriant, Vestas, Nordtank och bonus. De första turbinerna var små för dagens standarder, med en kapacitet på 20-30 kW vardera. Sedan dess har de kommersiella produktionsturbinerna ökat avsevärt i storlek; Enercon E-126 Turbine kan ge en antagning till 7 MW energi.

Sedan början av det 21: a århundradet är det en ökning av befolkningens oro över energisäkerheten, global uppvärmning och utarmning av fossila bränslen. Allt detta ledde så småningom till en ökning av intresse för alla typer av förnybar energi och stärkt intresse för vindkraftverk.

Vindpumpar

Vindpumpar användes för att pumpa vatten på modernt Afghanistans, Iran och Pakistans territorium från 1800-talet. Användningen av vindpumpar var utbredd i hela den muslimska världen, och spred sedan till modernt Kinas och Indiens territorium. Vindpumpar användes i Europa, särskilt i Nederländerna och regionerna i Storbritanniens östra England, allt från medeltiden och vidare, med dränering av mark för jordbruksarbete eller för byggnadsändamål.

Den amerikanska vindpumpen eller vindkraftverket uppfanns av Daniel Haladem 1854 och användes främst för att höja vatten från brunnar. Större versioner av vindpumpen användes också för uppgifter som sågträ, manlig slipning, peeling och kornslipning. I Kalifornien och några andra stater var vindpumpen en del av det autonoma systemet för utvinning av hushållsvatten, vilket också inkluderade ett handhållen brunn och ett trävattentorn. I slutet av 1800-talet ersatte stålblad och torn föråldrade trästrukturer. På toppen av sin utveckling 1930, enligt experter, var cirka 600 000 vindpumpar i bruk. Amerikanska företag som Pump Company, Feed Mill Company, Challenge Wind Mill, Appleton Manufacturing Company, Eclipse, Star, Aermotor och Fairbanks-Morse, var engagerade i produktion av vindpumpar, Appleton Manufacturing Company, Eclipse, Star, Aermotor och Fairbanks -Morse, med tiden.

Vindpumpar används i stor utsträckning på gårdar och rancher i USA, Kanada, Sydafrika och Australien idag. De har ett stort antal blad, vilket gör det möjligt för dem att rotera med en större hastighet med en svag vind och sakta ner rörelsen till önskad nivå med stark vind. Sådana kvarnar höjer vatten för behoven hos foderväxter, sågverk och jordbruksmaskiner.

I Australien är Griffiths bröder engagerade i tillverkningen av väderkvarnar kallade "Southern Cross Windmills" sedan 1903. Nuförtiden har de blivit en oumbärlig del av den australiensiska landsbygdssektorn genom att använda vattnet i det större artesiska bassängen.

Väderkvarnar i olika länder

Väderkvarnar av Holland

År 1738 - 40 i den nederländska staden Kinderdiek byggdes 19 sten väderkvarnar för att skydda låglandet från översvämningar. Väderkvarnar pumpade vatten från territoriet under havsnivån i Lekfloden, som strömmar in i Nordsjön. Förutom att pumpa vatten användes väderkvarnar för att generera el. Tack vare dessa fabriker blev Kinderdiek år 1886 den första elektrifierade staden i Nederländerna.

Idag pumpas vatten från varumärket under havsnivån i Kinderdeke av moderna pumpstationer, och vindkraftverk 1997 listades som UNESCOs världsarvslista.

Dagens publikation är dedikerad Historia av uppfinningen Mills - Anordningar som inte använder människa eller djurens muskelergi, men energi av naturens krafter: vatten och vind.

Vattenkvarnar

Först var vattenbruk uppfanns. De hade omvandling av vattenströmmen energi i rotationsenergi. Denna enklaste enhet bestod av de viktigaste, två spärrhjulen och en arbetskropp - två kvarnstenar: rörlig och stationär. De första kvarnen dök upp på bergsfloder och spred sig snabbt överallt, där du kan skapa en vattendroppe.
I XI-XII-århundradena avbröts slipningen på manuella fabriker universellt. Vattenkvarnar vid den tiden sattes inte bara på floder: Mills byggdes på moderna Iraks territorium, fabrikerna byggdes i munnen av kanalerna som levererades av vatten på bekostnad av tidvatten. De drevs av vattenåtervinning under tidvattnet. I mesopotamien fanns det flytande kvarnar på tigreen. Moshul fabriker hängde på järnkedjorna i mitten av floden.

Inledningsvis slipade makens huvudsakliga utnämning. Men i XII-talet. Midstonerna ersattes av så kallade nävar som är utformade för att utföra helt annat arbete. I den enklaste versionen på huvudaxeln hos kvarnen, istället för set-tophjulet, var en näve fast fixerad, hanterad av arbetaren. I XII-XIII-århundradena uppträdde tillräckligt, järn och deform kvar.

Lusten att öka kapaciteten tvingas bygga hydrauliska installationer av stora storlekar. I Frankrike, Master R. Salem under ledning av A. de Vilya, år 1682, den största hydroslovalinstallationen av 13 hjul, vars diameter nådde 8 m. Hjulen som är installerade på floden Seine aktiverades 235 pumpar som höjer vatten till en Höjd på 163 m. Detta system, som levererade vatten fontäner av kungliga parkerna i Versailles och Marley, fick namnet "Miracle Marley" från samtidiga.

Den ryska uppfinnaren K. D. Frolov har uppnått stor framgång i byggandet av hydrauliska strukturer på koloniuppståndelserna. På 70-talet av XVIII-talet. I Altai började utvecklingen av silvermalmer på djupare horisonter. De tidigare använda vattenkvalitetsmaskinerna, som drivs av manuellt eller häststång, kunde inte ge vattenpumpning och uppkomsten av malm till ytan. För att öka antalet producerade malm utvecklade Frolov ett projekt för konstruktion av ett komplex av slöseri med installationer. Efter en lång kamp med tjänstemän i gruvavdelningen lyckades K. D. Frolov göra godkännande av sina förslag. Under 1783-1789. Han introducerade sitt projekt. Det var den största hydrauliska strukturen i XVIII-talet.

K. D. Frolov byggde en 17,5 m höjddamm, bred vid toppen av 14,5 m, vid en bas - 92 m, 128 m lång, skapade det nödvändiga vattentrycket.

Vindkraftverk

I Afghanistan vindkraftverk För första gången dök upp i IX-talet. Vindhjulets blad var belägna i det vertikala planet och fästes på axeln, som öppnade den övre rullen. Nästan samtidigt med väderkvarnar uppfanns och reglerande anordningar. De behövdes, eftersom vingarna av kvarnen var förknippade med skenorna nästan direkt och därför var hastigheten på hans rotation mycket beroende av vindkraften. I Afghanistan drivs alla kvarter och vattentäta hjul av den dominerande norra vinden, därför fokuserade de bara på honom. Vid fabrikerna var anordnade luckor, som öppnade och stängde för att justera vindens styrka.

I Europa uppträdde väderkvarnar i XII-talet, främst på de platser där det inte fanns tillräckligt med floder. I sin design skilde de sig från vattenkvarnen endast av framdrivningspositionen och huvudaxeln.

Skilja två typer av väderkvarnar. I den första, när vindriktningen ändras, roteras hela kvarnhuset, i den andra - bara huvuddelen.

Det bör noteras att väderkvarnar, som är en integrerad del av Hollands landskap, är utformade inte för slipkorn, utan för pumpning av vatten. Därför kan det noteras att uppfinningen gjordes i Afghanistan hjälpte till att bevara det europeiska landet.

Vi erbjuder dig att titta på en video om ovanliga mekanismer, för vars arbete är intressant att observera.

De första verktygen för slipkorn i mjöl var stenmortel och pestle. Några steg framåt i jämförelse med dem var metoden för korn av korn istället för tolkningen. Människor sågs väldigt snart till att med mjöl i mjöl visar det sig mycket bättre.

Stenmortel och pistles

Det var dock också extremt tråkigt arbete. En stor förbättring var övergången från rörelse av rivaren framåt och tillbaka till rotation. Pesteln ersattes av en platt sten som rörde sig längs en platt stenrätt. Från en sten som sorterar kornet var det redan lätt att gå till skenan, det vill säga att göra en stenglas när den roterar annorlunda. Kornkorn sattes till hålet i mitten av millstenens övre sten, föll i utrymmet mellan de övre och nedre stenarna och behandlades i mjöl.

Manuell kvarn

Denna manuell kvarn distribuerades i stor utsträckning i antikens Grekland och Rom. Utformningen av det är väldigt enkelt. Basen av kvarnen serveras sten, konvex i mitten. Toppstiftet var belägen på sin topp. Den andra hade den roterande stenen två klockformade urtagningar sammankopplade med hål. Utåt liknade han timglaset och var tom inuti. Denna sten satt på basen. Järnremsan infördes i hålet. Vid rotering av kvarnkornet, faller mellan stenarna, försvann. Mjöl uppsamlades vid basen av den nedre stenen. Sådana fabriker var av olika storlekar: från liten, som modern kaffesmindning, upp till stor, som tog med sig två slav eller åsna i rotation.

Med uppfinningen av den manuella kvarnen underlättades kornslipningsprocessen, men kvarstod fortfarande tidskrävande och hård. Det är inte en slump att det var i en fräsning att den första i historien fungerade utan att använda en persons eller ett djurs muskelkraft. Vi pratar om en vattenbruk. Men först måste de gamla mästarna uppfinna vattenmotorn.

De gamla vattenmotormotorerna utvecklades, tydligen av chadfoniska bevattningsmaskiner, med vilka de höjde vatten från floden till bevattning av kusten. Cedongon var en serie klippor som satt på fälgen av ett stort hjul med en horisontell axel. När hjulet roteras, svängde bottenskalorna i flodens vatten och steg sedan till hjulets övre punkt och tippade in i rännan. För det första roterade sådana hjul manuellt, men där det är några vatten, men det går längs den branta sängen snabbt, hjulet började leverera speciella blad. Under flödet tryck roterade hjulet och skriker sig. Det visade sig den enklaste pumpmaskinen, som inte kräver närvaro av en person för sitt arbete.

Rekonstruktion av vattenbruket (i århundradet)

Uppfinningen av vattenhjulet var av stor betydelse för teknikens historia. För första gången fick en person till sitt förfogande en tillförlitlig, universell och mycket enkel motor i sin tillverkning. Snart blev det uppenbart att den rörelse som skapades av ett vattenhjul kan användas inte bara för svängande vatten utan också för andra nödvändiga, till exempel för slipkorn. I de vanliga lokaliteterna är flödeshastigheten för floderna för att rotera hjulet på strömmen av strålen. För att skapa det önskade trycket, började skada floden, lyfta konstgjort vattennivån och rikta strålen på spåret på hjulets blad.

Vattenkvarn

Emellertid skapade uppfinningen av motorn omedelbart en annan uppgift: Hur man överför rörelsen från vattenhjulet till enheten som det fördelaktiga arbetet är användbart för en person? För dessa ändamål behövdes en särskild överföringsmekanism, som inte bara kunde sända, utan också omvandla rotationsrörelsen. Tillåter detta problem, den antika mekaniken överklagade tanken på hjulet igen. Den enklaste skottkärra fungerar som följer. Föreställ dig två hjul med parallella axlar av rotation, som är tätt i kontakt med sina fälgar. Om det nu börjar en av hjulen att rotera (det kallas ledningen), tack vare friktionen mellan fälgarna kommer att börja rotera både (slav). Dessutom är banorna som passerar prickar som ligger på sina fälgar lika. Detta gäller för alla hjuldiametrar.

Därför kommer ett större hjul att göras jämfört med det mindre som är förknippat med det samtidigt mindre än varv, hur många gånger dess diameter överstiger den senares diameter. Om vi \u200b\u200bdelar upp diametern på ett hjul till den andra diametern, får vi ett nummer som kallas överföringsförhållandet för denna hjulöverföring. Föreställ dig överföring av två hjul, där diametern på ett hjul är dubbelt så mycket som den andra diametern. Om det drivna är ett större hjul kan vi dubbla rörelseshastigheten med denna överföring, men vridmomentet kommer att minskas två gånger.

En sådan kombination av hjul kommer att vara praktiska när det är viktigt att få en stor hastighet vid utgången än vid ingången. Om, tvärtom, slaven kommer att vara ett mindre hjul, kommer vi att förlora vid utgången i hastighet, men vridmomentet på denna överföring kommer att fördubblas. Detta redskap är bekvämt där du behöver "stärka rörelse" (till exempel när du lyfter vikter). Med hjälp av ett system med två hjul av olika diametrar kan du således inte bara överföra, utan även omvandla rörelsen. I verklig praxis används inte överföringshjulen med en jämn fälg, eftersom kopplingen mellan dem inte är tillräckligt styvt och hjulen glider. Denna nackdel kan elimineras om istället för smidiga hjul använder tandad.

De första hjulväxterna uppträdde för två tusen år sedan, men de var mycket utbredd senare. Faktum är att tänderna kräver stor noggrannhet. För att den andra ska rotera den andra för att rotera den andra för att rotera jämnt, utan jerks och stopp, måste tänderna ges en speciell skiss, där hjulens ömsesidiga rörelse skulle ha gjort som om de flyttar varandra utan glid , då kommer tänderna på ett hjul att falla jävla en annan. Om gapet mellan hjulens hjul är för stort, kommer de att slå varandra och snabbt bryta ner. Om gapet är för litet - kraschas tänderna i varandra och smula.

Beräkningen och tillverkningen av kugghjul var en komplex uppgift för antika mekanik, men de uppskattade redan deras bekvämlighet. Trots allt gav olika kombinationer av kugghjul, liksom deras anslutning till några andra kugghjul enorma möjligheter att konvertera trafik.

Snäckväxel

Till exempel, efter att ha anslutit växeln med en skruv, erhölls en masköverföring sändande rotation från ett plan till ett annat. Med hjälp av de koniska hjulen kan du överföra rotationen i vilken vinkel som helst mot drivhjulets plan. Genom att ansluta hjulet med en tandad linje kan du konvertera rotationsrörelsen till översättnings- och vice versa och ansluter anslutningsstången till hjulet, får en fram och återgående rörelse. För att beräkna växlarna tar inte förhållandet hjulets hjul, men förhållandet mellan antalet och drivna hjulets tänder. Ofta används flera hjul i överföring. I detta fall kommer överföringsförhållandet för hela överföringen att vara lika med produkten av överföringsförhållandena hos enskilda par.

Vitruvia vattenbruk rekonstruktion

När alla svårigheter som är förknippade med att erhålla och omvandling av rörelsen var säkert övervinnade, uppträdde en vattenbruk. För första gången beskrivs den detaljerade enheten av den antika romerska mekaniker och arkitekt Vitruviem. Maskinen i den antika eran hade tre huvudkomponenter, sammankopplade i en enda anordning: 1) motormekanism i form av ett vertikalt hjul med blad som roterades med vatten; 2) sändning av mekanism eller överföring i form av ett andra vertikalt växel; Det andra kugghjulet roterade det tredje horisontella kugghjulet; 3) Manöverdonet i form av millstones, övre och nedre, och den övre kvarnstenen var naken på kugghjulets vertikala axel, med vilken den drivs. Kornet var var ut ur den trattformade hinken över toppkvarnen.

Koniska kugghjul

Cylindriska kugghjul med snedställda tänder. Tandväxlingslinje

Skapandet av en vattenbruk anses vara en viktig milstolpe i teknikens historia. Hon blev den första bilen som användes i produktion, en slags vertex, som har nått en antik mekaniker och den ursprungliga punkten för tekniska sökningar efter väckelsens mekanik. Hennes uppfinning var det första snittsteget mot motorproduktionen.

Se andra artiklar sektion.