Вертушка водяной мельницы: ветряк для размола зерна, 8 букв, сканворд

Содержание

ветряк для размола зерна, 8 букв, сканворд

ветряк для размола зерна

Альтернативные описания

• Агрегат для размола зерна

• Здание для размола зерна в русской деревне

• Здание с приспособлениями для размола зерна

• Вид шахматной комбинации

• «Дуэлянт» дона Кихота

• (разговорно-сниженное) пустой, хвастливый человек

• аппарат для тонкого помола каких-нибудь материалов

• ж. машинное устройство с жерновами, для меленья, молотья, измельченья сыпучих тел, особ. зернового хлеба; подобное устройство без жерновов и для работ иного рода; самое строенье, в котором все устройство это помещено. Меленка, мельничка умалит. По назначенью своему, мельница бывает: хлебная, мукомольная: крупяная, круподирня, -рушка, крупчатка; пороховая, красочная, аптечная, костомольная, кофейная и пр. Мельница пильная не мелет, а пилит лес. По движущей силе, мельница бывает: ветреная, водяная, паровая, конная и воловья, ручная и пр. Водяная бывает: почвеная, подливная и наливная, смотря по тому, снизу ли вода течет под колесо, или падает на него ручьем сверху. ветрянке, стоячий вал (стояк или стойло), а в концах его железные осены; на стояке внизу почвенное, лежачее колесо, которое шестернею ворочает. Зерно через корытце сыплется из ковша; верхний жернов ходить на железном веретене, которое проходить в ячею, жабку, дыру, сквозь исподний жернов, в которую вставлена втулка, кожулина. Желобок, через который мука сыплется в ларь, в сусек, называют леток; подлегчина, баран, рычаг под жерновом. Крылья мельницы, махи; поперечные жердки на них, иглицы: ворочают ее по ветру правилом, рулем или хвостом. Мельница шатровая, вся ходит на хвосте, а у машинной один колпак. водяной мельнице вал ворочает шестерню, надетую на снасть или веретено, стоящее на лифт, проходящее в кожулину, в исподнем жернове, захватывающее верхний жернов наглухо, и укрепленное вверху в порхлицу. Коник трясет корытце, из которого сыплется зерно; лунка, леток. Погонный ларь, коуз, откуда вода течет на колесо. Вода и мельницу ломает. Водой мельница стоит, да от воды ж и погибает. Мельница сильна водой, а человек едой. Мельницу строить-за подтоп отвечать. Много хлеба держи свиней: а много денег заводи мельницу. Не по ветру мельница мелет, а против. Кабы все ты знал, так бы мельницы ломал (дело знахаря)! Один глаз на мельницу, другой на кузницу (косой). Язык безоброчная мельница. Эта мельница, только черту табак молоть. Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет, т. е. утопить человека. Без рук, без ног, лапшу крошить? мельница. Затопали кони (песты) в кирилловском поле, залаяла собачка (порхлица) на муромском, заревел медведь (жернов) на романовском. Мельницу ручную зовут просто жерновами, жерновом. Человек мельница, пустомеля или мелеха, меля об. ниж. Дрянная водяная мельница: мутовка; детская игрушка с крыльями: ветрушка. Меленка умалит. ветреная, вертушка с трещоткой, для отгона птиц. Мельня, мельница, меленка, во всех знач. Что келья, то и мельня. Мельница, у шулеров, двуличневая, склеенная карта. Мельничный, к мельнице относящ. Мельник м. мукомол, управляющий мельницею на деле. Мельники мн. карточная игра со взятками, которые снова разыгрываются. Мельничиха, жена мельника. Мельник не бездельник, хоть дела нет, а из рук топор нейдет. Не ворует мельник, а люди сами носят! Богат мельник шумом (стуком). Не боится мельник шуму (им кормится). Мельников, -ничихин, ему, ей принадлежащий; мельничий, к мельникам относящийся. Мельничать, заниматься ремеслом мельника, мукомольничать. Мелево ср. мливо смол. что мелется, будет молоться или смолото; мука. Мелева много (на мельнице завозно), да ветру нет. Всякое мелево вздорожало. Мелева много, да помолу нет, нет толку в речах. Мелевный, к мелеву относящ. Млин м. южн. зап. мельница. Млинный, мельничный. Мелец м. мелица, мелея ж. кто мелет ручным жерновом. Мелея, пустомеля. Мельцов, мелицын, меличкин, им принадлежащий. Мелен м. мелер новг. столбец, ручник, шестик, укрепленый наискось в ручной жернов и в полицу, для молотья. Деревянный пест, кий, которым трут или мелют в горшке табак. Мельщик м. помольщик, кто привез на мельницу хлеб для измолу. -ков, ему принадлежащий. Мемель, мемеля, ряз. тамб. чепуха, дребедень, вздор, чушь, пустяки. Наш мелеха занес мемелю. Меля, меленка об. твер. мелеха вост. пустомеля. Алеха мелеха. Меля Емеля. Мельтешить, см. мелькать

• здание для размола зерна в русской деревне

• картина французского художника Поля Гогена «… Давида в Понт-Авене»

• картина французского художника Франсуа Буше

• опера латышского композитора М. Зариньша «Зеленая …»

• роман английской писательницы Джордж Элиот «… на Флоссе»

• ручная машинка для размола зерна

• с ней сражался дон Кихот

• старинная английская игра с фишками

• предприятие по размолу зерна, строение с приспособлением для такого размола

• агрегат для измельчения твердых материалов

• вид шахматной комбинации

• здание с приспособлениями для размола зерна

• предприятие, здание с приспособлениями для размола зерна

• «ветряная» противница Дон Кихота

• картина французского сюрреалиста М. Дюшана «Шоколадная …»

• «крыльями машет, а улететь не может» (загадка)

• ветряная соперница хитроумного идальго

• знаменитое кабаре «Мулен Руж» переводится как «Красная …»

• сооружение для обмолота зерна

• ветряная …

• враг Дон-Кихота

• карточный пасьянс

• стихотворение Б. Пастернака

• творительница муки

• с чем сражался дон Кихот

• Измельчитель

Для чего нужны водяные мельницы — Дачный Мир

Наша главная пища — хлеб. Он готовится из муки, а её получают, измельчая зерно. Перемалывание муки — тяжёлый труд, и, когда с развитием сельского хозяйства стали производить много зерна, проблема с его переработкой встала особенно остро. Неудивительно, что именно в мукомольном деле возникла одна из первых в истории машин — водяная мельница, вращаемая энергией течения рек.

Чем молоть муку

В древнейшие времена зерно толкли пестиком в ступке, потом выяснили, что легче растирать зерно между двумя камнями, в зернотёрке. Идея использовать вращательные движения при растирании зерна пришла с изобретением колеса. Так появился ручной жёрнов — два дисковидных камня, скользящих один по другому, между которыми перетиралось зерно. В Древней Греции и Риме уже были жернова всех размеров.

Маленькие жернова, наподобие кофемолок, одной рукой держали, а другой вращали. Большие жернова ставили на колоду и вращали двумя руками. Были и огромные жернова, которые крутили рабы, быки или ослы. Монотонность этой работы натолкнула на мысль придумать двигатель, заменив им мускульную силу человека и животных.

Колесо и река

Прототип мельничного колеса — водочерпальное колесо, чадуфон, который появился ещё в V в. до н. э. в Египте, Китае и Индии. Чадуфоны поднимали из реки воду для орошения полей. По периметру большого обода, нижней частью погружённого в реку, насаживались черпаки. Обод вращался, черпаки по очереди опускались воду, зачерпывали её, поднимались наверх и опрокидывались в жёлоб, ведущий к оросительному каналу.

Первые чадуфоны вращались вручную, но там, где течение быстрое, обод стали снабжать лопатками — появилось водяное колесо. Течение напирало на лопатки и проворачивало колесо — так появилась поливальная машина, первый механизм, работающий без участия человека, за счёт природной энергии. Там, где течение было недостаточно сильным для вращения колеса, реку перегораживали плотиной, создавая искусственный водопад, а колесо ставили под ним так, чтобы вода вращала его, падая на лопатки сверху. Изобретение такого природного двигателя породило идею его использования и для других целей — например, для вращения жерновов.

Колёсная передача

Водяное колесо вращается в вертикальном положении, а жернова вращаются в горизонтальном положении. Как передать движение от водяного колеса к жерновам? Древние изобретатели, например Ктесибий, уже использовали для аналогичных устройств колёсную (зубчатую) передачу.

Если 2 колеса плотно соприкасаются, то, как только одно начинает вращаться, другое из-за возникающей между ними силы трения тоже будет вращаться. Но гладкие колёса проскальзывали, и «связку» меж ними усилили с помощью зубцов. Зубчатое колесо также называют шестерёнкой. Вращающееся колесо называется ведущим, а колесо, которому передаётся вращение, — ведомым.

Устройство мельницы

Водяная мельница появилась во II в. до н. э. и состояла из трёх основных частей: двигательного механизма (водяного колеса), передаточного механизма (системы зубчатых передач) и исполнительного механизма (жерновов).

Рядом с рекой, на которой установлено водяное колесо (1), строилось здание (2), в котором помещался мельничный механизм. На одной оси (3) с водяным колесом крепилась вертикальная шестерёнка (4). Она вращала горизонтальную шестерёнку (5), образуя первую зубчатую передачу. Шестерёнка (5) через общую ось передавала вращение шестерёнке (6), а та второй зубчатой передачей заставляла вращаться горизонтальную шестерёнку (7). Шестерёнка (7) и насаженный на её ось нижний жёрнов (8) вращались вместе. Нижний жёрнов на полу второго этажа скользил в полозе неподвижного верхнего жёрнова (9), прикреплённого к потолку. На третьем этаже находилась воронка (10) для подачи зерна в жернова. Мешки с зерном (11) наверх поднимались с помощью полиспаста (12). Смолотая мука из отверстия нижнего жёрнова по деревянной трубе (13) ссыпалась в мешки на первом этаже (14). Для отключения мельницы перегородкой (15) перекрывали поток, текущий к водяному колесу.

Развитие идеи

Водяные мельницы в мукомольном производстве использовались до начала XX в. В качестве гидравлических двигателей водяные колёса применялись для насосов в шахтах и рудниках, для размола бумаги на бумажных фабриках, для вздувания кузнечных мехов, для лесопилок и разных станков. С XII в. наряду с водяными стали появляться ветряные мельницы. Они были устроены так же, как и водяные, но приводились в движение энергией ветра, а не воды. В наше время устройства, подобные водяным и ветряным мельницам, вырабатывают электроэнергию — водяные колёса применяются в гидростанциях, а ветряные вертушки — в ветрогенераторах.

Изобретение водяной мельницы имело большое значение для истории и развития техники. Первые такие конструкции использовались для перелива воды еще в Древнем Риме, позже их стали применять для получения муки и в других промышленных целях.

История изобретения

Водяное колесо было изобретено людьми еще в древние времена, благодаря чему человек получил надежный и простой двигатель, применение которого с каждым годом все расширялось. Еще в первом столетии до нашей эры римский ученый Витрувий описал такую конструкцию в своем трактате «10 книг об архитектуре». Действие ее было основано на вращении колеса от воздействия потока воды на его лопасти. И первым практическим применением этого открытия стала возможность перемалывания зерен.

История мельниц ведет свое начало от первых жерновов, которые использовали древние люди для получения муки. Такие устройства были вначале ручными, затем стали использовать физическую силу рабов или животных, которые вращали мукомольное колесо.

История водяной мельницы началась с использования конструкции колеса, двигающегося от силы речного потока, для осуществления процесса перемалывания зерна в муку, а основанием для этого послужило создание первого двигателя. Древние машины произошли от поливальных устройств, называемых чадуфонами, которые применялись для поднятия воды из реки для орошения земли и полей. Такие устройства представляли собой несколько черпаков, насаженных на обод: при вращении они погружались в воду, зачерпывали ее, а после поднятия вверх опрокидывали в желоб.

Устройство древних мельниц

Со временем люди стали строить водяные мельницы и использовать силу воды для получения муки. Причем на равнинных территориях при низкой скорости течения рек для увеличения напора устраивали запруды, обеспечивая тем самым повышение уровня воды. Для передачи движения к устройству мельницы были изобретены двигатели с зубчатой передачей, которые делались из двух колес, соприкасающихся ободами.

Используя систему из колес различного диаметра, у которых оси вращения были параллельными, древние изобретатели смогли осуществить передачу и преобразование движения, которое можно было направить на пользу людям. Причем большее колесо должно совершить меньшее количество оборотов во столько раз, во сколько его диаметр превышает второе, малое. Первые колесные зубчатые системы стали применять еще 2 тыс. лет назад. С тех пор изобретатели и механики смогли придумать множество вариантов зубчатых передач, использующих уже не только 2, но и большее количество колес.

Устройство водяной мельницы античной эпохи, описанное Витрувием, содержало 3 основных части:

  1. Двигатель, состоящий из вертикального колеса, имеющего лопатки, которые вращаются водой.
  2. Передаточный механизм — второе вертикальное колесо с зубцами (трансмиссия), которое вращает третье горизонтальное, называемое шестерней.
  3. Исполнительный механизм, состоящий из двух жерновов: верхний приводится в движение шестерней и насажен на ее вертикальный вал. Зерно для получения муки засыпалось в ковш-воронку, расположенную над верхним жерновом.

Водяные колеса устанавливали в нескольких положениях по отношению к потоку воды: нижнебойные — на реках с большой скоростью течения. Самыми распространенными были «висячие» конструкции, устанавливаемые на свободном течении, погруженные в воду нижними лопастями. Впоследствии стали использовать среднебойные и верхнебойные виды водяных колес.

Максимально возможный коэффициент полезного действия (КПД = 75%) давала работа верхнебойных или наливных видов, что широко применялось при устройстве «байдачных» плавучих мельниц, которые курсировали на больших реках: Днепре, Куре и др.

Значение открытия водяной мельницы состояло в том, что был изобретен первый античный механизм, который в дальнейшем мог быть использован для промышленного производства, что стало важным этапом в истории развития техники.

Средневековые гидроконструкции

Первые водяные мельницы в Европе, согласно историческим данным, появились в эпоху правления Карла Великого (340 г. н. э.) в Германии и были заимствованы у римлян. Одновременно были построены такие механизмы и на реках Франции, где к концу 11 в. уже насчитывалось около 20 тыс. мельниц. В это же время в Англии уже насчитывалось их более 5,5 тыс.

Водяные мельницы в Средневековье были широко распространены на всей территории Европы, использовались они для переработки сельскохозяйственной продукции (мукомольные, маслобойные, сукновальные), для подъема воды из шахты и в металлургическом производстве. К концу 16 в. их насчитывалось уже 300 тыс., а в 18 в. — 500 тыс. Одновременно происходило их техническое усовершенствование и увеличение роста мощности (с 600 до 2220 лошадиных сил).

Знаменитый художник и изобретатель Леонардо да Винчи в своих заметках также пытался придумать новые способы использования энергии и силы воды с помощью колес. Он предложил, например, конструкцию вертикальной пилы, которую приводил в движение поток воды, подающийся на колесо, т. е. процесс становился автоматизированным. Также Леонардо сделал чертежи нескольких вариантов использования гидроконструкций: фонтаны, способы осушения болот и т. д.

Ярким примером гидросиловой установки стал механизм подачи воды для устройства фонтанов и водоснабжения дворцов в Версале, Трианоне и Марли (Франция), для чего была специально возведена плотина на р. Сене. Из устроенного водохранилища вода под напором поступала на 14 нижнебойных колес размером 12 м. Они осуществляли ее подъем с помощью 221 насоса на высоту 162 м к акведуку, из которого она поступала во дворцы и фонтаны. Ежесуточно объем подаваемой воды составлял 5 тыс. м 3.

Как работает водяная мельница

Конструкция такой мельницы оставалась неизменной на протяжении многих веков. Основным материалом для постройки служило дерево, из которого складывали амбар, делали колеса и валы. Металл использовался только в некоторых деталях: оси, крепежные части, скобы. Изредка амбар возводили из камня.

Виды мельниц, которые использовали энергию воды:

  1. Мутовчатые — строились на горных реках с быстрым течением. По конструкции они похожи на современные турбины: на вертикальном колесе делали лопасти под углом к основанию, при падении потока воды происходило вращение, от которого шло движение жернова.
  2. Колесные, в которых вращалось само «водяное» колесо. Строились двух типов — с нижним и верхним боем.

На мельницу с верхним боем вода поступала от запруды, далее по желобу направлялась на колесо с кюветами, которое вращалось под его тяжестью. При использовании нижнего боя используется конструкция с лопастями, которые приводятся в движение при погружении в водный поток. Для повышения эффективности работы часто использовали плотину, перегораживающую только часть реки, называемую буном.

На рисунке ниже изображено устройство типичной деревянной водяной мельницы: вращательное движение идет от нижнего привода (колеса) [6], вверху расположен ковш (бункер) [1] для зерна и желоба [2], подающие его на жернова [3]. Полученная мука попала в лоток [4], а затем высыпалась в ларь или мешок [5].

Регулировка подачи зерна осуществлялась дозатором, специальным ящиком с отверстием, который влиял на крупность помола муки. После получения ее необходимо было просеять через специальное сито, установленное над ларем, которое совершало колебание при помощи небольшого механизма.

Некоторые водяные мельницы использовались не только для перемола зерна, но и для обдирания проса, гречихи или овса, из которых делалась крупа. Такие машины называли крупорушками. Предприимчивые хозяева использовали мельничные конструкции для толчения кудели, для валяния домотканого сукна, для чесания шерсти и т. д.

Строительство мельниц на Руси

В древнерусских летописях упоминание о водяных колесах и мельницах встречается с 9 в. Вначале они использовались исключительно для размалывания зерна, за что и были прозваны «мучными» и «хлебными». В 1375 г. князь Подольский Корпатович даровал грамотой Доминиканскому монастырю право на постройку хлебной мельницы. А в 1389 г. жене князя Дмитрия Донского такое сооружение отошло по завещанию.

В Великом Новгороде упоминание в берестяной грамоте о постройке мельницы датировано 14 в. Псковские летописи 16 в. рассказывают о строительстве такой конструкции на реке Волхов, к чему привлекли все местное население. Была устроена плотина, перекрывшая часть реки, однако она разрушилась из-за сильного паводка.

На равнинной местности водяные мельницы в России строились с наливным верхнебойным колесом. В 14-15 вв. стали появляться мутовчатые устройства, в которых колесо было расположено горизонтально на вертикальном валу.

Строили такие конструкции мастера-самоучки без каких-либо чертежей и схем. Причем они не только копировали уже возведенные сооружения, но каждый раз добавляли свои нововведения в их устройство. Еще во времена Петра Первого в Россию стали приезжать мастера из европейских стран, которые показывали свои навыки и знания в этой области.

Один из соратников Петра, известный инженер Вильям Генин, построивший на Урале 12 больших заводов, смог обеспечить их работу от гидросиловых установок. В последующем энергию воды повсеместно использовали специалисты при строительстве горнорудных и металлообрабатывающих предприятий по всей России.

В начале 18 века по всей территории действовало около 3 тыс. мануфактур, которые использовали гидроустановки для функционирования производства. Это были металлургические, лесопильные, бумажные, ткацкие и другие предприятия.

Самый знаменитый и уникальный комплекс для обеспечения энергией горнометаллургического комбината был построен в 1787 г. инженером К. Д. Фроловым на Змеиногорском руднике, который не имел аналогов в мире. Он включал плотину, водозаборные сооружения, от которых вода по подземным штольням проходила в открытый канал (535 м длиной) до мельницы, где вращалось колесо лесопильной конструкции. Далее вода поступала через следующий подземный канал к гидроколесу машины по подъему руды из шахты, далее — к третьему и четвертому. В конце она вытекала через штольню длиной более 1 км обратно в реку ниже плотины, общий путь ее составлял более 2 км, диаметр самого большого колеса — 17 м. Все сооружения были построены из местных материалов: глины, дерева, камня и железа. Комплекс успешно проработал более 100 лет, но до наших дней сохранилась только плотина Змеиногорского рудника.

Исследования в области гидравлики проводил также знаменитый ученый М. В. Ломоносов, который воплотил свои научные мысли на практике, участвуя в создании предприятия цветного стекла на основе работы гидроустановки с тремя колесами. Труды еще двух российских академиков — Д. Бернулли и Л. Эйлера — приобрели мировое значение в использовании законов гидродинамики и гидротехники и заложили теоретическую основу этих наук.

Использование энергии воды на Востоке

Применение водяных колес в Китае было впервые подробно описано в книге Сунн Инсина в 1637 г. В ней рассказывается подробно об использовании их для металлургического производства. Китайские конструкции были обычно горизонтальными, однако их мощность была достаточно высокой для производства муки и металла.

Использование энергии воды было впервые начато еще в 30-е гг. н. э., после изобретения китайским чиновником возвратно-поступательного механизма на основе водяных колес.

В Древнем Китае было построено несколько сотен мельниц, располагавшихся вдоль рек, однако в 10 в. правительство стало запрещать их из-за препятствования речному судоходству. Строительство мельниц постепенно расширялось и в соседних странах: Японии и Индии, на Тибете.

Колеса для подачи воды в странах ислама

Страны Востока, в которых люди исповедуют исламскую религию, являются в большинстве своем территорией с очень жарким климатом. С древних времен регулярное водоснабжение имело очень важное значение. Строились акведуки для подачи воды в города, а для поднятия ее из реки строили мельницы, которые называли «нориями».

По данным историков, первые такие сооружения возводились еще 5 тыс. лет назад на территории Сирии и других стран. На реке Оронт, одной из самых полноводных в стране, строительство норий было широко распространено в виде огромных колес водяных мельниц, которые многочисленными лопастями черпали воду и подавали ее на акведук.

Ярким примером такого сооружения являются сохранившиеся до наших времен нории города Хама, строительство которых датируется 13 в. Они продолжают работать и до настоящего времени, являясь одновременно украшением и достопримечательностью города.

Использование гидроэнергии в различных производствах

Кроме получения муки, область применения водяных мельниц распространялась на такие виды производств:

  • для мелиорации и обеспечения водой посевов на полях;
  • лесопильное, в котором энергия воды использовалась для обработки древесины;
  • металлургия и обработка металла;
  • в горных производствах для обработки камней или другой породы;
  • в ткацкой и шерстяной мануфактурах;
  • для подъема воды из шахты и др.

Один из самых древних примеров использования силы воды — лесопильная мельница в Хиераполисе (Турция), механизмы ее были обнаружены во время раскопок и датированы 6 в. н. э.

В некоторых европейских странах археологами были обнаружены остатки старых мельниц эпохи Древнего Рима, которые использовали для дробления кварца с содержанием золота, добываемого в шахтах.

Самый большой комплекс, использующий силу воды, был построен, по историческим данным, в 1 в. на юге Франции под названием Barbegal, в котором было установлено 16 водяных колес, снабжавших энергией 16 мукомольных мельниц, обеспечивая, таким образом, хлебом близлежащий город Алерт. Ежесуточно здесь производилось 4,5 т муки.

Аналогичный мельничный комплекс на холме Яникул снабжал в 3 в. город Рим, что было оценено императором Аврелианом.

Создание водяной конструкции своими руками

Такой архитектурный элемент, как водяное колесо, приобрел популярность наравне с бассейнами, каскадами или фонтанчиками. Конечно, подобные сооружения выполняют скорее декоративную, нежели практическую функцию. Построить водяную мельницу своими руками сможет каждый хозяин, имеющий навыки работы с деревянными деталями.

Размер колеса рекомендуется выбирать минимум 1,5 м, но не более 10 м, что зависит от площади участка. Мельничный домик также выбирается по его будущему предназначению: строение для хранения инвентаря, игровая зона для детей, украшение территории.

  • в качестве основы для водяного колеса можно взять велосипедное или сбитое из дерева, к которому крепятся лопасти; в центре его должна быть труба, вокруг которое происходит вращение;
  • готовое изделие крепится на подшипники на 2 опоры, которые изготавливают их дубового бруса, металлического уголка, кирпича;
  • к верхней части колеса должен подходить желоб, по которому стекает вода на лопасти; ее подводят либо от шланга с насосом, либо она поступает после дождя;
  • все детали для увеличения срока работы рекомендуется обработать: деревянные – покрыть лаком, металлические — краской от коррозии;
  • для отведения воды прокладывают каналы в направлении грядок или к другой емкости;
  • на завершающем этапе сооружение украшают декоративными элементами.

Устройство на загородном участке декоративной водяной мельницы станет прекрасным эстетическим дополнением к ландшафту.

Знаменитые исторические мельницы

Самая большая действующая водяная мельница «Леди Изабелла» расположена около деревни Лекси на острове Мэн в Ирландском море. Это сооружение было возведено в 1854 г. инженером-самоучкой Робертом Казементом в честь жены местного генерал-губернатора, а целью его строительства было откачка грунтовых вод из местной шахты по добыче природных ископаемых (цинка, свинца и др.).

Специально были проложены каналы, по ним вода из горных рек проходила через мост и подавалась для вращения колеса диаметром 22 м, которое до сих пор считается самым огромным в мире, благодаря чему пользуется успехом у туристов уже много лет.

Одна из оригинальных достопримечательностей Франции — водяная старая мельница, расположенная около г. Вернона (Франция). Ее уникальность в том, что она опирается на 2 опоры старинного каменного моста, который соединял когда-то берега Сены. Точная дата ее сооружения неизвестна, однако, по некоторым данным, она возводилась в период противостояния Ричарду Львиное Сердце и имела стратегическое значение. В 1883 г. ее увековечил знаменитый художник Клод Моне на одном из своих полотен.

Создание водяной мельницы является важным этапом в истории развития техники, ведь она считается первой конструкцией, которую можно было использовать в различных целях для переработки сельскохозяйственной и другой продукции, что стало первым шагом к машинному производству в мире.

Древние памятники архитектуры и новые красивые дома. Здания, которые навсегда запоминаются с первого взгляда. Самые необычные и самые красивые дома со всего мира.

Водяная мельница — принцип работы, устройство, история, фото

Водяная мельница это гидротехническое сооружение, использующее энергию воды, поступающей на водяное колесо, движение которого выполняет полезную работу, обычно посредством зубчатой передачи, в отличие от ветряной мельницы, использующей энергию ветра.

Традиционно водяная мельница применялась как устройство, использующее водяное колесо или водяную турбину для осуществления таких механических процессов, как помол зерна, заточка, дубление, резка или ковка.

Использование водяной мельницы долгие годы оставалось незаменимым при производстве многих материальных благ, в том числе муки, пиломатериалов, бумаги, текстильной продукции и металлических изделий.

Виды водяных мельниц

Водяные мельницы делятся на виды по цели использования:

• Мукомольная мельница
• Лесопильная
• Для производства бумаги
• Для нужд текстильной промышленности
• Для заточки металла
• Для изготовления проволоки и др.

Одним из основных способов классификации водяных мельниц является классификация по типу ориентации колеса (вертикальная или горизонтальная). При вертикальной ориентации мельничный механизм приводится в движение от водяного колеса, расположенного в вертикальной плоскости через механизм зубчатой передачи, при горизонтальной ориентации механизм оснащен горизонтальным колесом без такого механизма.

Водяные мельницы могут быть поделены по признаку их расположения на:

• приливные мельницы, использующие движение воды при приливах и отливах;
• корабельные мельницы, расположенные на борту судна

История изобретения водяной мельницы

Водяная мельница в Древней Греции и Древнем Риме

В западном мире инженеры Эллады первыми изобрели два главных компонента, необходимых для создания водяной мельницы: водяное колесо и зубчатую передачу, вместе с продолжателями технологий Древней Греции — древними римлянами, они первыми использовали это изобретение в работе.

Самые ранние сведения о водяном колесе (в трактате греческого инженера Филона Византийского «PNEUMATICA»), дошедшие до наших дней, датируются 3-м веком до нашей эры, конструктором устройства считается греческий ученый Перахор.

Греческий географ Страбон сообщает в своей Географии о водяном колесе для переработки зерна, увидеть которое ему удалось в окрестностях дворца царя Митридата VI Евпатора, во время путешествия по Малой Азии в 71 году до н. э.

Римский инженер Витрувий создал первое техническое описание водяной мельницы, существование которой датируется приблизительно 40-10 годами до н.э.; устройство приводилось в движение водяным колесом через механизм зубчатой передачи. Он также указывал на существование водных месильных машин.

Греческий эпиграмм Антипатр Солунский говорил о существовании продвинутой водной мельничной системы около 20 г. до н.э. Он дал устройству высокую оценку за возможность продуктивно использовать конструкцию при размоле зерна и за снижение затрачиваемого человеческого труда.

Римский энциклопедист Плиний упоминал в своей Естественной истории, что около 70-го года до н.э. устройства, работающие за счет силы движения воды существовали на значительной части территории Италии.

Существует свидетельство о наличии водяной мельницы в 73 г. н.э. в Антиохии, на территории римской Сирии.

Вероятно, что водяные мельницы, используемые для дробления золотосодержащего кварца, существовали начиная с конца 1-го века до начала 2-го. Подобные конструкции были обнаружены в римских шахтах по всей Европе, особенно в Испании и Португалии.

В 1-м веке нашей эры водяной мельничный комплекс «Barbegal», расположенный на юге Франции, был описан как «самое большое из известных приспособлений для концентрации механической энергии в древнем мире». При его работе использовалось 16 водяных колес для питания соответствующего количества мукомольных мельниц. Производительность устройства оценивалась в 4,5 тонны муки в сутки, что было вполне достаточно для полного обеспечения хлебом 12500 жителей, населявших город Алерт в то время. Аналогичный мельничный комплекс существовал на холме Яникул. Обязанностью мельников, обслуживающих конструкцию, было выполнение поставок муки для населения Рима. Комплекс был признан императором Аврелианом достаточно важным, чтобы территория холма была включена в стены Аврелиана в конце 3-го века.

Мельничное колесо, происхождение которого датируется 2-м веком н.э., было обнаружено при раскопках на территории современной Франции.

Существовавшая в 3-м веке нашей эры на территории Иераполя лесопильная мельница является наиболее ранним примером механизма, в работе которого использовалось устройство, соединённое с коленчатым валом. Механизмы с подобным принципом работы были обнаружены при раскопках в Джераше и Эфесе и датируются 6-м веком н.э. В литературе отсылку на существование водяного колеса в современной Германии можно найти в стихотворении «Mosella» Децима Магна Авсония, датируемого 4 веком. Примерно в то же время христианский святой Григорий Нисский из Анатолии демонстрировал возможности использования энергии воды в различных частях Римской империи.

Самая ранняя водяная турбинная мельница была найдена в Чемтау на территории римской Северной Африки; ее возраст датируется концом 3-го — началом 4-го века нашей эры.

По сведениям Плиния Старшего водяные мельницы преимущественно использовались для измельчения зерна в муку, но применение устройства в промышленных целях также было достаточно распространённым.

Римляне использовали фиксированные и плавающие водяные колеса для получения энергии, они же ввели использование водяного колеса в других провинциях Римской империи. Так называемые «греческие мельницы» использовали водяные колеса с горизонтальным колесом (и вертикальным валом). В то время, как «римские мельницы» были оснащены вертикальным колесом (на горизонтальной оси). Греческие мельницы данного типа являются более ранним изобретением и намного проще в использовании, но их недостатком является работа лишь при наличии быстрого течения и жерновов малого диаметра. Римские мельницы, оснащенные вертикальным колесом, являются более сложным механизмом, поскольку для работы необходимо наличие шестерен для передачи мощности от вала с горизонтальной осью на вал с вертикальной осью.

Несмотря на то, что на сегодняшний день лишь несколько десятков римских мельниц удалось найти во время раскопок, широкое использование акведуков в римский период показывает, что основное количество водяных мельниц археологам еще предстоит найти. Например, во время недавних раскопок в римском Лондоне, обнаружилось, что приливные мельницы (Река Темза, на которой стоит Лондон, имеет одну очень характерную особенность. Это одна из немногочисленных в мире «приливных рек» (tidal river). Уровень воды в ней и направление ее течения меняются два раза в сутки.) использовались вместе с акведуками и располагались на всем протяжении Ривер Флит — шестикилометровой лондонской подземной реки.

В 537 г. н.э. судовые мельницы были изобретательно использованы генералом Восточной Римской Империи Велисарием. После того, как осаждающие готы перекрыли подачу воды к мельницам, лодки были пришвартованы в месте быстрого течения реки, и благодаря наличию водяных колес, прикрепленных к лодкам, удалось наладить работу мельниц.

Судовая (корабельная) мельница
Водяная мельница в Средние века

На момент составления «Книги Судного дня» в 1086 году на территории Англии насчитывалось около 5624 водяных мельниц. Согласно более поздним данным, в Англии в то время существовало по крайней мере 6082 мельниц, и следует отметить высокую вероятность того, что не все мельницы севера Англии были учтены. К 1300 году число водяных мельниц находящихся в использовании возросло до 10000 — 15000.

К началу 7-го века водяные мельницы были хорошо известны в Ирландии и сто лет спустя начали стремительно распространяться с территории бывшей империи на северные районы Германии.

Судовые и приливные мельницы стали использоваться в 6-ом столетии.

Приливная мельница

В последние годы целый ряд новых археологических находок сместил дату существования первых приливных мельниц существовавших на побережьях Ирландии. Вертикальная двухколесная приливная мельница, датируемая 6-м веком, была расположена около Вотерфорта. Схожая по устройству горизонтально-колесная приливная мельница была раскопана на Маленьком острове, считается, что она существовала в 630 году. Существование мельницы «Nendrum Monastery» датируется 787 годом, она была найдена на острове Странгфорд в Северной Ирландии. Она была оснащена жерновами диаметром 830 мм, горизонтальным колесом и обладала мощностью 7-8 лошадиных сил.

Промышленные водяные мельницы

В ходе исследования в 2005 году ученый Адам Лукас определил следующую последовательность появления различных типов промышленных мельниц в Западной Европе.
Заметна выдающаяся роль Франции во введении новых инновационных методов использования гидроэнергии. Вместе с тем, А.Лукас обратил внимание на недостаток объектов для исследований в ряде других стран.

Первое известное появление различных промышленных мельниц в средневековой Европе (770-1443 н.э.).

Год Тип мельницы Страна
770 Мельница для производства солода Франция
1080 Валяльная мельница Франция
1134 Кожевенная мельница Франция
1200 Кузнечная мельница Англия, Франция
1203 Мельница для заточки инструментов Франция
1209 Мельница для обработки конопли Франция
1238, 1273 Мельница для производства бумаги Испания
1269, 1283 Воздуходувная мельница Венгрия, Франция
1300 Лесопильная мельница Франция
1317 Рудодробильная мельница Германия
1384 Мельница для доменной технологии Франция
1443 Мельница для изготовления проволоки Франция
Водяная мельница в Древнем Китае

Водяные мельницы, найденные в Китае, относятся к 30-м годам н.э., их использовали при выплавке металла, для приведения в движение механизмов, и даже для астрономических наблюдений с помощью вращающейся армиллярной сферы. В 488 году математик и инженер Цзу Чунчжи имел водяную мельницу, возведение который инспектировалось императором Ву. Под началом у инженера Янг Су из династии Суй, было возведено сотни водяных мельниц к началу 6 века. В источниках датируемых 612 годом н.э. упоминаются буддийские монахи, спорящие о распределении доходов, полученных от работы мельницы. Во времена династии Тан (618-907 н.э.) было издано «Распоряжение Департамента о водных путях», в котором указывалось, что водяные мельницы не должны препятствовать движению речного транспорта, посему необходимо ограничить использование устройств в определенные сезоны года. Постановление было принято очень серьезно, правительством было снесено много водяных мельниц, принадлежащих великим семьям, купцам и буддийским монастырям, которые не признавали требования законодательства. К 610 — 670 годам н.э. технология водяной мельницы проникла в Японию через корейский полуостров. В 641 году нашей эры началось использование водяных мельниц в Тибете.

Водяная мельница в Древней Индии

Согласно греческой исторической традиции, Индия получила водяные мельницы из Римской империи в начале 4-го века нашей эры, когда некий Метродорос ввел «водяные мельницы и бани, неизвестные среди них [брахманов] до тех пор».

Водяная мельница в Исламскомй мире

Мусульманские инженеры переняли греческую технологию по изготовлению водяных мельниц из Византии, где она применялась в течение многих столетий в провинциях, завоеванных мусульманами, в том числе на территории современной Сирии, Иордании, Израиля, Алжира, Туниса, Марокко и Испании.

К 11-м веку, в каждой провинции по всему исламскому миру (от Аль-Андалус и Северной Африки до Ближнего Востока и Центральной Азии) в промышленности были введены в эксплуатацию водяные мельницы. Мусульманские и ближневосточные христианские инженеры использовали коленчатые валы, водяные турбины, водоподъёмные машины и плотины в качестве дополнительного источника воды и для обеспечения дополнительной мощности необходимой для работы водяных мельниц. Промышленные водяные мельницы использовались в работе крупных фабричных комплексов, построенных в Аль-Андалус между 11-м и 13-м веками.

Инженеры исламского мира пользовались несколькими путями, позволяющими достигать максимальной отдачи от водяной мельницы. Нередко мельницы монтировались на опорах мостов, что позволяло воспользоваться увеличением скорости потока в узких местах русла. Другим решением было оборудование корабельных мельниц, позволяющих получать питание от водяных колес, закрепленных на боковых сторонах судов, установленных в середине реки. Эта методика была использована вдоль рек Тигр и Евфрат в Ираке 10-го века, где наличие крупных корабельных мельниц из тикового дерева и железа позволяло производить до 10 тонн муки из кукурузы каждый день для транспортировки в зернохранилища Багдада.

Водяная мельница в Персии

Более 300 водяных мельниц функционировали в Иране до 1960 г. В настоящее время лишь немногие из них остаются в рабочем состоянии. Одной из самых известных является водяная мельница из Аскзара; не меньшей популярностью среди туристов пользуется мельница города Йезд находящаяся в рабочем состоянии (на ней до сих пор производят муку).

Водяная мельница — принцип работы

Как правило, вода для водяной мельницы поступает из реки, водоема, водохранилища или мельничного пруда к турбине или водяному колесу, по каналу или трубе. Поток воды приводит в движение лопасти колеса (или турбины), которое, в свою очередь, вращает ось, что приводит в движение другие механизмы.

Прохождение воды контролируется шлюзовыми воротами, что позволяет проводить техническое обслуживание мельницы и является действенным способом борьбы с наводнениями; крупные мельничные комплексы могут иметь десятки шлюзов, которые питают несколько конструкций и обеспечивают работу нескольких промышленных процессов.

Водяные мельницы, можно разделить на два вида:

• с горизонтальным водяным колесом на вертикальной оси
• с вертикальным колесом на горизонтальной оси

Первыми, согласно археологическим находкам и письменным сведениям, появились горизонтальные мельницы, в которых поток воды при ударе о водяное колесо, установленное в горизонтальной плоскости, приводил мельницу в движение путем вращения верхнего камня-жернова. Этот тип мельницы был не самым удобным в использовании из-за невозможности управления скоростью вращения. Движение воды приводило к тому, что жернова вращалась с соответствующей течению воды скоростью, без возможности регулирования процесса перемолки зерна. Большинство водяных мельниц в Великобритании и США имели вертикальное водяное колесо, производящее вращательные движения вокруг горизонтальной оси.

Водяная мельница в разных странах — фото

Водяные мельницы России

Водяная мельница в Коломенском – это одна из старинных мельниц Москвы, которая в древние времена являлась важным элементом русского хозяйства. Ранее мельницы располагались практически в каждом населенном пункте, однако сохранились не многие. Эта водяная мельница была построена из дерева, а элементы механизмов, валы и крепежные детали изготовлены из металла.

Для обеспечения работоспособности мельницы ее разместили вблизи пруда и возвели плотину. Вода из пруда попадала на мельничное колесо и приводила его в действие. Именно таким образом работала мельница в XIX веке. С течением времени мельница сильно пострадала и перестала работать, однако уже в 2007 году она была полностью отреставрирована и запущена. Теперь все желающие могут созерцать старинную мельницу, которая работает.

Водяные мельницы Бельгии

Водяные мельницы Германии

Водяные мельницы Румынии

Водяные мельницы Голландии

Водяная мельница Хакфорт в Вордене, Голландия. Постройка датируется приблизительно 1700 годом.

Вода льется—и мелет, толчет, пилит, кует и откачивает воду – Наука – Коммерсантъ

текст Владимир Алтунин, кандидат технических наук, доцент МАДИ-ГТУ

Валерий Волшаник, доктор технических наук, профессор, Московский государственный университет природообустройства

Сергей Пьявкин, руководитель сектора проектирования НКС «Волга»

Ольга Черных, кандидат технических наук, профессор, РГАУ-МСХА им. К.А. Тимирязева

Использование энергии речных потоков началось в России еще в глубокой древности. В весьма ранних памятниках русской письменности встречаются такие термины, как «мельник», «мельница». Водяные мельницы в России строили сначала для переработки продуктов сельского хозяйства, прежде всего для привода мукомольных поставов, а затем крупорушек и сукновален. В не столь давние времена практически весь урожай зерновых в России перерабатывался в муку исключительно на водяных и ветряных мельницах; одна мельница строилась на 15-20 сельских домов, а то и чаще.

Но уже в XVI в. водяной двигатель в России используется не только для переработки сельскохозяйственной продукции, но и в металлургии, добыче полезных ископаемых, обработке камня. Примерный перечень технологических операций, выполнявшихся в России в XVIII веке с помощью водяных двигателей, приведен в таблице 01 .

Наибольшее распространение получили именно мельницы. Внешний вид здания мельницы существенно зависел от места ее постройки и от компоновки основного оборудования и назначения мельницы, а также от строительных конструкций сооружения. Так, для северных земель, Карелии характерна простая деревянная конструкция, без каких-либо архитектурных изысков. Мельницы европейской части России имеют отличия в архитектуре от своих северных аналогов. Здание мельницы, построенное в черте города, могло быть выполнено из кирпича или камня, что свидетельствовало о состоятельности владельца.

Принципиальная схема работы водяной мельницы с верхней подачей воды показана на рисунке 01. Вода, поступающая из лотка, падает на большое колесо [01], состоящее из двух ободов одинакового диаметра, соединенных перегородками «лопатками», образующими ковши. Вода, попавшая в верхний ковш, под действием силы тяжести толкает колесо и выливается по мере движения вниз. Отметим, что верхний способ подачи воды обеспечивает большую мощность на вале колеса, но требует строительства гидротехнических сооружений (плотина, запруда) для накопления и подъема воды на высоту колеса.

Вместе с колесом [01]на горизонтальном валу закреплено зубчатое колесо [02]меньшего диаметра, приводящее в движение шестерню [03]на вертикальном валу. На нижнем конце вертикального вала жестко крепился верхний, подвижный жернов (бегун), в то время как нижний (лежняк) оставался неподвижным. Зерно, попадая между камнями, перемалывалось в муку, а тонкость помола определялась зазором между камнями. Жерновые камни изготавливались из особых пород мелкозернистого кварцевого камня или песчаника или же из искусственной смеси.

рис. 01 Принципиальная схема работы водяной мельницы с верхней подачей воды: 01 Большое водяное колесо, 02 Малое зубчатое колесо, 03 Шестерня на вертикальном валу

На соприкасающихся поверхностях бегуна и лежняка создавались достаточно сложные по конфигурации системы бороздок, обеспечивавших перемещение зерна и муки от центра жернова к его периферии, а также вентиляцию и охлаждение жернова. Расстояние между камнями регулировалось специальным механизмом. Размеры камней и частота вращения бегуна выбирались в зависимости от требуемой производительности мельницы и вида размалываемого материала.

Работы по толчению органических и минеральных материалов на мельницах выполняются с помощью толчеи — измельчающей или шелушильной машины ударного действия. Рабочий орган толчеи — пест, совершающий прямолинейное возвратно-поступательное движение в ступе или, чаще на мельницах, системе ступ (как правило, бревен), линейно укрепленных на горизонтальном поворачивающемся валу и оканчивающихся внизу над деревянным слабо наклоненным лотком.

Устройство песта более жесткого и с большей скоростью удара позволяет создавать механизм для обработки металла ударным воздействием. Конструирование механизмов с формой движения рабочего органа, обеспечиваемой исполнительными органами водяной мельницы, — вращательной или возвратно-поступательной, позволяет обеспечить выполнение разнообразных операций.

рис. 02 Схема пилорамы на водяном приводе: 04 Механизм преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное, 05 Механическая пила

На рисунке 02 показана простейшая схема преобразования вращательного движения в возвратно-поступательное. Такое преобразование требовалось, например, в пилорамах.

Общим для перечисленных в таблице 01 операций является наличие только механической энергии, которая и вырабатывается водяными колесами путем использования вечно возобновляющейся экологически чистой энергии водных потоков.

Использование энергии воды для совершения повторяющихся механических операций получило в России новое развитие во время промышленного подъема на Урале в начале XVIII века. Водяные двигатели на металлургических заводах, построенных по указу Петра I общим числом более двухсот, приводили в движение меха, подающие воздух в печь, и молоты. Для достижения требуемой мощности таких двигателей, существенно превосходящей мощность мельничного колеса, возникала необходимость в строительстве гидротехнических сооружений для повышения уровня воды, некоторые из которых — пруды, каналы, тоннели, каменные плотины — сохранились до сих пор и в настоящее время являются памятниками культуры, охраняемыми государством.

Вторая половина XVII века и XVIII век — золотое время водяных двигателей, в России и в мире. На Сене построили грандиозную установку для питания водой фонтанов Версаля, состоявшую из 14 колес диаметром 12 метров. От колес приводились в действие поршневые насосы, поднимавшие 3000 тонн воды в сутки на высоту около 200 метров. В Шотландии на бумагопрядильной фабрике работало колесо диаметром около 20 метров и шириной 4 метра. В России в конце XVIII века действовало несколько тысяч гидросиловых установок, главным образом на горных заводах. Самая известная из них — машина для откачки воды из шахт, построенная русским механиком Козьмой Фроловым в 1785 г. на Змеиногорском руднике на Алтае.

Поступление воды в шахты было одной из главных проблем, мешающей работе рудокопов. Без использования машин воду приходилось поднимать вручную; этим непрерывно занимались водоносы, передающие друг другу вверх полные ведра, вниз — пустые. Это была тяжелая и опасная работа, не связанная к тому же непосредственно с добычей руды. Кроме того, постоянно поступающая вода ограничивала глубину шахт. Необходимость в машине для откачки воды на Змеиногорском руднике возникла после истощения верхних слоев земли, ранее богатых золотой и серебряной рудой. Рудник был собственностью царской семьи, так что уменьшение притока в казну драгоценных металлов представляло собой государственную проблему.

Гидросиловая установка Фролова — одна из самых больших, когда-либо созданных в мире. Вода откачивалась отсасывающими насосами, каждый из которых мог поднимать воду не более чем на 10 метров — столб воды такой высоты создает давление, равное атмосферному. Соответственно, для откачки со дна шахты требовался целый каскад насосов — нижний насос откачивал воду в большое корыто, из которого верхний поднимал ее в корыто на следующем уровне. Поршни насосов приводились в движение водяными колесами, самое большое из которых достигало в диаметре 15 метров. Чтобы обеспечить необходимую мощность водяного потока для вращения колес, речку Змеевку перегородили плотиной длиной больше 100 метров и высотой около 25 метров. Образовался пруд площадью несколько квадратных километров.

С запуском машины Фролова рудник в Змеиногорске получил вторую жизнь, добыча драгоценных металлов на нем велась еще около ста лет. Энергия падающей воды использовалась не только для осушения шахт, но и для подъема руды на поверхность и ее обогащения: такую машину Фролов построил на Преображенском руднике.

В XIX веке гидросиловые установки постепенно вытесняются паровыми двигателями. Их преимущества — отсутствие привязки к рекам, возможность обеспечить высокую скорость на валу двигателя, компактность, мобильность и более высокая мощность при сравнимых массе и размерах — оказались решающими. Однако и в начале XX века энергия воды еще использовалась достаточно широко: анкета русского технического общества, проведенная в 1912 г., зарегистрировала 45449 гидросиловых установок общей установленной мощностью 686856 л.с., из них 470962 л.с. вырабатывались водяными колесами.

В конце XIX века водяные двигатели неожиданно получили шанс на возрождение. 30 сентября 1882 г. в США заработала первая в мире гидроэлектростанция. Водяное колесо приводило в движение динамо-машину. Вырабатываемая ею электроэнергия использовалась для освещения жилых домов и производственных помещений на местной фабрике. Со временем водяные колеса заменили турбинами, обладающими более высоким коэффициентом полезного действия и позволяющими использовать не только потенциальную энергию воды, падающей с некоторой высоты, но и кинетическую энергию ее движения. Примечательно, что гидротурбины начали создавать задолго до первых электростанций. В России первые турбины строил в 30-40-х годах XIX века уральский крепостной мастер Игнатий Сафонов, их использовали на заводах. В настоящее время гидротурбины, имеющие размер, сравнимый с размером водяных колес, превосходят их по мощности в сотни раз.

Сегодня новую жизнь гидросиловым установкам дает малая гидроэнергетика. Микро- и мини-ГЭС постепенно получают распространение, особенно в труднодоступных районах, где затруднено централизованное электроснабжение. Конечно, энергию падающей воды используют уже не для помола зерна, а для выработки электричества. На смену деревянным водяным колесам пришли металлические турбины, гидросиловые установки стали более компактными, надежными и менее шумными. С учетом того, что альтернативная энергетика во многих странах поддерживается на государственном уровне, малая гидроэнергетика имеет неплохие перспективы.

Примерный перечень типов технологических операций, выполнявшихся в ХVIII веке в России механическими агрегатами за счет действия водяных двигателей

таблица 01

Технологическая операция Механический агрегат
Размол Мельничный постав (мука, солод)
Пороховая мельница
Размолотка материалов для стекольного
производства
Толчение Крупноподерка
Маслобойня
Сукновальня
Толчея для пеньки
Толчея для тряпок и бумажный рол
Мусерная толчея в металлургии
Толчея для руды на похверках
Толчейный постав для стекольного
производства
Первичная обработка металла Молот
Обработка металла для Плющильный стан
получения готовой продукции
Железорезный стан
Проволочно-волочильный стан
Проволочно-мотальный стан
Сверлильный или расточный стан
Токарный станок для обточки валов
плющильных
и режущих дисков железорезных станов
Станки для производства монет
Первичная обработка дерева Пильная мельница
резанием
Подача дутья для Воздуховный мех
металлургических печей
Подъемно-транспортные Рудоподъемник
операции
Водоподъемник на рудниках
Водяной насос для водоснабжения
Операции в текстильном Крутильно-мотальные станы в шелковом
производстве производстве
Агрегаты ситценабивного производства
Прядильная машина
Мотальня
Шлифовально-точильные Точильные круги для обработки металла
операции
Гранильные станки
Шлифовальный стан

Большое колесо маленького острова

Самое большое в мире действующее водяное колесо находится на одном из островов Ирландского моря в деревне Лакси. Его диаметр — 22 метра, а высота — 18 метров. Колесо было построено в середине XIX века для откачки грунтовых вод из рудников, где добывали свинец, цинк и другие металлы. К тому времени паровые двигатели уже потеснили водяные, однако на острове не было угля, а его доставка стоила довольно дорого. Необходимую энергию для работы насосов, откачивающих воду, могли дать многочисленные горные речки острова. Идею построить водяной двигатель осуществил местный инженер Роберт Кэйсмент. Большие размеры колеса обусловлены тем, что из шахт требовалось поднимать около тонны воды за минуту с глубины в полтора километра. Мощность, развиваемая колесом, должна была составлять порядка мегаватта, или немногим больше тысячи лошадиных сил.

Сейчас колесо для откачки воды уже не используют, его запускают время от времени только для туристов.

Водяная мельница — Большая Энциклопедия Нефти и Газа, статья, страница 1

Водяная мельница

Cтраница 1

Водяные мельницы, поршневые насосы, приводимые в действие мускульной силой человека и животных, а также насосы, приводимые в действие водяными колесами, были известны и применялись в древней Руси.
 [1]

Первоначально водяные мельницы служили исключительно для помола зерна.
 [2]

Крупные водяные мельницы носят, разумеется, тоже характер фабрик, но для выделения их из числа мелких у нас нет данных.
 [3]

Хотя водяная мельница была, как уже говорилось известна еще в Риме, по широкое производственное применение она получила лишь в конце X — в первой половине ХП в. В результате стало возможным использование новых видов энергии — силы воды и силы ветра, что позволило заменить не только энергетические функции человека в ряде отраслей производства, но и передать механизму значительную часть его технологических функций, так как на мельнице основной рабочий процесс — помол зерна — стал осуществляться самостоятельно, без непосредственного участия человека.
 [4]

Строительство мукомольных водяных мельниц в Восточной Европе, в частности на Руси, начинается, по-видимому, с середины XIII в. Косвенным доказательством этого может служить тот факт, что многие города и местечки, основанные приблизительно в это время, носят названия Мельник, Мельница. Вероятно, в этот период устройство, использующее силу воды, было еще новинкой и потому представляло собой отличительный признак отдельных поселков.
 [5]

В ранних водяных мельницах, предназначенных для помола зерна, были применены первые основные виды зубчатых колес, которые затем использовались в продолжение нескольких столетий, в частности и такие колеса, которые позволяли осуществлять передачу вращения между перпендикулярными осями. Более того, передача между перпендикулярными осями с помощью цевочных колес была придумана, возможно, раньше, чем передача между параллельными осями.
 [6]

Плотины у водяных мельниц первоначально были деревянными и представляли собой бревенчатые срубы, засыпанные внутри землей.
 [7]

Чуть позже водяной мельницы возникла ветряная. Первое упоминание о ветряной мельнице встречается в 644 году, когда в обвинительном акте против некоего Абу Лулуа, убившего Халифа Умара ибн ал — Каттаба, он назван строителем ветряных мельниц. Немногим более чем через 200 лет ветряные мельницы появляются в городке Систеке на границе между Ираном и Афганистаном.
 [8]

& г — водяная мельница; Д ветряная мельни-ца; 1, электрическая мельница; fesUlWi1 — электрокофемолка; И молбть вручную; вращать ( толкать, вертеь) мельничный жернов.
 [9]

Первое упоминание о водяной мельнице в Центральной Европе относится к 340 году — тогда одна из них была запущена на Мозеле. В VI веке водяная мельница появляется во Франции — она заработала в Дижоне. В Англии водяная мельница появилась примерно в VIII веке, а уже в 1086 году в Тренте и Северне были зарегистрированы 5624 мельницы.
 [10]

Нужно сказать, что применение водяных мельниц в Элладе было довольно ограниченным — технические потребности того времени вполне обеспечивались энергетически мускульной силой рабов и домашних животных.
 [11]

Такое творение инженерной мысли, как водяная мельница, известно было уже до нашего летосчисления.
 [12]

Работа крыльчатой вертушки сходна с работой колеса простейшей водяной мельницы. Струя жидкости в камере счетчика ( рис. 85) направлена по касательной к лопастям вертушки. Ось вертушки через сальниковое уплотнение выводится наружу и соединяется со счетным механизмом.
 [13]

Работа крыльчатой вертушки сходна с работой колеса простейшей водяной мельницы. Струя жидкости в камере расходомера ( рис. 84) направлена по касательной к лопастям вертушки. Ось вертушки через сальниковое уплотнение выводится наружу и соединяется со счетным механизмом.
 [15]

Страницы:  

   1

   2

   3

   4




Кто скинется на электрическую мельницу?

Виктор Иванович Любчик придумал упрощенный вид гидроэлектростанции под кодовым названием 2000 СС-17. Это водяная мельница с механизмом, позволяющая получать безопасную энергию. — Дед мой был мельником в селе на Житомирщине. И я успел на мельнице поработать. Там впервые и задумался о том, какую огромную пользу может принести этот простой механизм. Не прошел по конкурсу Способ работы водяной мельницы-электростанции прост. В реке прорывается дополнительное русло, происходит циркуляция воды, и часть ее пускается в «обратку». На берегу устанавливаются четыре «вертушки» с генератором, вода приводит его в действие. По словам изобретателя, от ГЭС его изобретение отличается минимумом затрат, но самое главное — подойдет и непроточная вода. Можно на озере такую конструкцию сделать. Виктор Иванович разработал проект целого спортивно-оздоровительного комплекса, полностью обеспеченного энергией от своего источника, который предлагал построить в Калининграде на Верхнем озере. В мэрии с его заявкой ознакомились, но прислали ответ: «Принимайте участие в конкурсе на застройку территории у Верхнего озера на общих основаниях». — А какие там основания? Проект я свой городу отдам, вы только денег помогите найти. Потом он сам себя окупит! Одной такой мельницы хватило бы, чтобы обеспечить электричеством пятитысячный поселок! — говорит Любчик. Это не просто слова. В Ферганской области, где жил Виктор Иванович после службы в армии, он внедрил такую мельницу на соседском ручье. Работала, да как! После службы в секретных ракетных войсках Виктор Любчик получил тяжелую травму и жить ему было врачами предписано в жарком азиатском климате. А после аварии на Чернобыльской АЭС стал ярым противником атомной энергии. Но не врагом, а конструктивным оппонентом — взял да и разработал проект своей водяной мельницы. Свет для храма В Калининградской области Виктор Иванович живет почти 5 лет, служит сторожем в Кресто-Воздвиженском храме. В качестве отправной точки изобретатель предлагает построить 2000 СС-17 в поселке Корнево. Здесь есть заброшенная немецкая мельница, так что на строительство тратиться не придется. Но чтобы мельничную энергию поставить на поток, нужно полмиллиона евро. Чтобы собрать нужную сумму, Виктор Иванович готов создать акционерное общество, участники которого, вложив деньги в развитие мельничного производства, потом могли бы получать дивиденды с доходного предприятия. Поддерживают Любчика пенсионеры-прихожане. Они даже готовы отказаться от денежных субсидий, причитающихся пенсионерам. С тем условием, чтобы деньги переводились на специальный счет, а расходовались на реализацию проекта. Но вряд ли хватит на это стариковских денег. — Не понимают чиновники, что и городу польза, и пенсионеры потом могли бы получить куда больше дохода, а не идти с протянутой рукой за льготами. Мы можем сами заработать! Может, я что не так объясняю? Так ведь и слушать не хотят! — сокрушается Виктор Иванович. Сам он принимал активное участие в разработке проекта и начале строительства храма Преподобного Сергия Радонежского в том же поселке Корнево. И тут могла бы помочь его мельница — без электроэнергии сегодня и храму не обойтись.

МЕЛЬНИЦА — это… Что такое МЕЛЬНИЦА?

жен. машинное устройство с жерновами, для меленья, молотья, измельченья сыпучих тел, особ. зернового хлеба;

| подобное устройство без жерновов и для работ иного рода;

| самое строенье, в котором все устройство это помещено. Меленка, мельничка умалит. По назначенью своему, мельница бывает: хлебная, мукомольная: крупяная, круподирня, -рушка, крупчатка; пороховая, красочная, аптечная, костомольная, кофейная и пр. Мельница пильная не мелет, а пилит лес. По движущей силе, мельница бывает: ветреная, водяная, паровая, конная и воловья, ручная и пр. Водяная бывает: почвеная, подливная и наливная, смотря по тому, снизу ли вода течет под колесо, или падает на него ручьем сверху. В ветрянке, стоячий вал (стояк или стойло), а в концах его железные осены; на стояке внизу почвенное, лежачее колесо, которое шестернею ворочает. Зерно через корытце сыплется из ковша; верхний жернов ходить на железном веретене, которое проходить в ячею, жабку, дыру, сквозь исподний жернов, в которую вставлена втулка, кожулина. Желобок, через который мука сыплется в ларь, в сусек, называют леток; подлегчина, баран, рычаг под жерновом. Крылья мельницы, махи; поперечные жердки на них, иглицы: ворочают ее по ветру правилом, рулем или хвостом. Мельница шатровая, вся ходит на хвосте, а у машинной один колпак. В водяной мельнице вал ворочает шестерню, надетую на снасть или веретено, стоящее на лифт, проходящее в кожулину, в исподнем жернове, захватывающее верхний жернов наглухо, и укрепленное вверху в порхлицу. Коник трясет корытце, из которого сыплется зерно; лунка, леток. Погонный ларь, коуз, откуда вода течет на колесо. Вода и мельницу ломает. Водой мельница стоит, да от воды ж и погибает. Мельница сильна водой, а человек едой. Мельницу строить-за подтоп отвечать. Много хлеба — держи свиней: а много денег — заводи мельницу. Не по ветру мельница мелет, а против. Кабы все ты знал, так бы мельницы ломал (дело знахаря)! Один глаз на мельницу, другой на кузницу (косой). Язык — безоброчная мельница. Эта мельница, только черту табак молоть. Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет, ·т.е. утопить человека. Без рук, без ног, лапшу крошить? мельница. Затопали кони (песты) в кирилловском поле, залаяла собачка (порхлица) на муромском, заревел медведь (жернов) на романовском. Мельницу ручную зовут просто жерновами, жерновом. Человек мельница, пустомеля или мелеха, меля ·об. ниж. Дрянная водяная мельница: мутовка; детская игрушка с крыльями: ветрушка. Меленка ·умалит. ветреная, вертушка с трещоткой, для отгона птиц. Мельня, мельница, меленка, во всех ·знач. Что келья, то и мельня.

| Мельница, у шулеров, двуличневая, склеенная карта. Мельничный, к мельнице относящийся. Мельник муж. мукомол, управляющий мельницею на деле.

| Мельники мн. карточная игра со взятками, которые снова разыгрываются. Мельничиха, жена мельника. Мельник не бездельник, хоть дела нет, а из рук топор нейдет. Не ворует мельник, а люди сами носят! Богат мельник шумом (стуком). Не боится мельник шуму (им кормится). Мельников, -ничихин, ему, ей принадлежащий; мельничий, к мельникам относящийся. Мельничать, заниматься ремеслом мельника, мукомольничать. Мелево ср. мливо смол. что мелется, будет молоться или смолото; мука. Мелева много (на мельнице завозно), да ветру нет. Всякое мелево вздорожало. Мелева много, да помолу нет, нет толку в речах. Мелевный, к мелеву относящийся. Млин муж., южн., зап. мельница. Млинный, мельничный. Мелец муж. мелица, мелея жен. кто мелет ручным жерновом.| Деревянный пест, кий, которым трут или мелют в горшке табак. Мельщик муж. помольщик, кто привез на мельницу хлеб для измолу. -ков, ему принадлежащий. Мемель, мемеля, ряз., тамб. чепуха, дребедень, вздор, чушь, пустяки. Наш мелеха занес мемелю. Меля, меленка ·об., твер. мелеха вост. пустомеля. Алеха мелеха. Меля Емеля. Мельтешить, см. мелькать.

Водяная мельница будет работать на святой воде

Калининградский изобретатель придумал альтернативный источник получения энергии под кодовым названием 2000 СС-17. Это, по сути, водяная мельница, но с доработанным механизмом, которая будет работать на святой воде.
Послушник Виктор хоть и подался в религию, но мирскую свою профессию не забыл. Бывший ракетостроитель летательные аппараты уже не конструирует, переключился на гражданские изобретения. Водяная мельница, альтернатива ГЭС, — из последних. Ничего нового, говорит изобретатель. Агрегат придумали еще сотни лет назад, а я лишь догадался, как его правильно применить.
Способ работы водяной мельницы прост, передает ГТРК «Калининград». В реке прорывается дополнительное русло, происходит циркуляция воды, и часть ее пускается в «обратку». На берегу устанавливаются четыре «вертушки» с генератором, вода приводит его в действие.
По словам послушника Виктора, от ГЭС его изобретение отличается минимумом затрат, но самое главное – подойдет и непроточная вода. Можно на озере такую конструкцию сделать. Предполагаемая мощность — 48 киловатт в час. Хватит, чтобы обеспечить электричеством пятитысячный поселок.
Виктор Любчик, изобретатель: «Предела нет росту КПД энергоносителя. Мы сколько можем крутить эту воду, столько и работай себе. Сейчас ныне действующая правдинская дает 1 мегаватт, с моим применением смело вдвое увеличивается мощность».
В качестве отправной точки местный Кулибин предлагает внедрить изобретение в поселке Корнево Калининградской области. Здесь есть заброшенная еще немецкая мельница, так что на строительство тратиться не придется. А дабы система работала без сбоев, воду в местной реке собирается освятить. Чтобы мельничную энергию поставить на поток, нужно полмиллиона евро. Их еще надо найти. Виктор Любчик кабинеты чиновников обивает уже 4 года. Везде пока получал отказ. Сейчас надеется на губернатора. Уже написал письмо с проектом. И еще каждый день подает прошения в высшую инстанцию.

Нашли ошибку? Cообщить об ошибке можно, выделив ее и нажав Ctrl+Enter

Фонтан с солнечной водяной мельницей и вращателем

Фонтан на солнечной водяной мельнице с вертушкой | Плуг

перейти к содержанию
Перейти в меню навигации

Расчетное время доставки не распространяется на персонализированные, большие или тяжелые товары (более 20 фунтов), требующие специальной доставки, товары, отправленные напрямую от производителя, или товары, отсутствующие на складе.

Оценка доставки применима только к прилегающей территории США.Суббота, воскресенье и государственные праздники не считаются рабочими днями для этих расчетных дней доставки.

  1. Дом
  2. Фонтан с солнечной водяной мельницей и вращателем

Фонтан на солнечной водяной мельнице с вертушкой полон сюрпризов! Водяная мельница питается от электричества, который, в свою очередь, вращает вертушку спирали наверху, в то время как свет в левом коттедже работает от солнечной энергии.Это прекрасное зрелище — слышать и созерцать!

Наш автономный фонтан с солнечной водяной мельницей и спиннером поставляется с погружным насосом, позволяющим воде течь из носика наверху вниз по водяной мельнице в бассейн.

Сделанный из полирезина, он достаточно прочный, чтобы выставить его на улице в саду или на веранде, но настолько забавен, что вы, возможно, захотите продемонстрировать его внутри.

  • Изготовлен из полирезина
  • Металлическое колесо
  • Электрический фонтан
  • Детальные детали из искусственного камня и дерева
  • Работает как водяная мельница
  • Солнечная энергия включает левый свет в коттедже
  • Спиннер вращается, когда вода течет
  • Для помещений или использование вне помещений

17¼ «Ш x 12½» x 42 «В

Размеры
17¼ «Ш x 12½» x 42 «В

.

Недавно просмотренные и рекомендации

Покупатель, который купил этот товар, также купил …

Чтобы пообщаться с представителем, заполните форму ниже и нажмите «Чат». Хотя требуются только ваше имя и адрес электронной почты, мы сможем предоставить вам лучший сервис, если вы предоставите свой номер телефона.

Время чата:
Ежедневно: с 8:00 до 22:00 по восточному времени

Пт, 06 августа 21:41:07 EDT 2021

Waterwheel — Energy Education

Waterwheel — это тип устройства, которое использует преимущества текущей или падающей воды для выработки энергии с помощью набора лопастей, установленных вокруг колеса. Сила падения воды толкает лопасти, вращая колесо.Это вращение колеса может передаваться на множество машин через вал в центре колеса. [1] Эти колеса, как правило, большие и состоят из дерева или металла с множеством лопастей или ведер по краю колеса, чтобы улавливать силу движущейся воды. [2]

Водяные колеса обычно устанавливают вертикально над источником воды. Это означает, что ось расположена горизонтально. Эта ось передает энергию падающей воды на приводной ремень или систему шестерен, которые затем приводят в действие какую-то машину.Эти колеса требуют некоторого источника падающей или текущей воды, и эти источники могут включать ручьи или реки. Иногда специальные пруды, известные как мельничные пруды , создавались путем перекрытия проточного ручья. Это создает специальный канал, известный как мельница от пруда до водяного колеса. [2]

Хотя водяные колеса сегодня широко не используются, плотины гидроэлектростанций работают по тому же основному принципу, что и энергия текущей воды используется для движения машин, известных как турбины.

Колесо перебега

Рис. 1. Промежуток водяного колеса. [3]

Овершот колеса — это тип водяного колеса, которое можно построить, если для его движения используется значительный перепад высоты в реке или водоеме. Как правило, они строятся на склоне холма с перепадом высоты не менее 4,5 метров. [4]

В этом типе водяного колеса вода выходит из желоба над самим колесом. Затем вода падает на лопасти водяного колеса, толкая колесо вперед.Тот факт, что вода попадает в самую верхнюю часть колеса, означает, что вода падает на большее расстояние, что делает колесо очень эффективным — от 80 до 90%. [4]

Колесо опускания

Рис. 2. Недокус водяного колеса. [5]

На участках с небольшим уклоном или без него водяное колесо с недокусом — единственный тип водяного колеса, который будет работать. Поскольку в воде почти нет капли, эти колеса неэффективны по сравнению с другими типами. Это потому, что водяное колесо зависит от того, что большое количество воды быстро движется, чтобы привести колесо в движение.Из-за этого колеса, как правило, строятся на больших сильных реках. [4]

В водяном колесе этого типа нет лотка. Вместо этого вода устремляется по дну водяного колеса, вращая его в обратном направлении по сравнению с потоком воды. Это вращательное движение происходит из-за того, что вода толкает лопасти, которые контактируют с поверхностью воды.

Колесо для груди

Рисунок 3. Водяное колесо выстрела грудью. [6]

Колеса для грудных выстрелов используются там, где есть умеренный перепад высоты воды.Обычно колеса для грудной съемки используются при перепаде высоты от 1,8 до 2,4 метра. [4] Эти водяные колеса были особенно важны в период промышленной революции, и в этот период колеса, как правило, делали из железа. Эти колеса могут быть очень большими, чтобы увеличить их выходную мощность.

В водяном колесе этого типа вода течет на колесо примерно на полпути вверх и толкает лопасти колеса вниз при его падении. Затем вода продолжает течь под колесо, подталкивая его еще больше по мере того, как оно течет вперед.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42S22]: столбец не найден: 1054 Неизвестный столбец «rev_user» в «списке полей»

Waterwheel — Energy Education

Waterwheel — это тип устройства, которое использует проточную или падающую воду для генерации мощность с помощью набора лопастей, установленных вокруг колеса. Сила падения воды толкает лопасти, вращая колесо. Это вращение колеса может передаваться на множество машин через вал в центре колеса. [1] Эти колеса, как правило, большие и состоят из дерева или металла с множеством лопастей или ведер по краю колеса, чтобы улавливать силу движущейся воды. [2]

Водяные колеса обычно устанавливают вертикально над источником воды. Это означает, что ось расположена горизонтально. Эта ось передает энергию падающей воды на приводной ремень или систему шестерен, которые затем приводят в действие какую-то машину. Эти колеса требуют некоторого источника падающей или текущей воды, и эти источники могут включать ручьи или реки.Иногда специальные пруды, известные как мельничные пруды , создавались путем перекрытия проточного ручья. Это создает специальный канал, известный как мельница от пруда до водяного колеса. [2]

Хотя водяные колеса сегодня широко не используются, плотины гидроэлектростанций работают по тому же основному принципу, что и энергия текущей воды используется для движения машин, известных как турбины.

Колесо перебега

Рис. 1. Промежуток водяного колеса. [3]

Овершот колеса — это тип водяного колеса, которое можно построить, если для его движения используется значительный перепад высоты в реке или водоеме.Как правило, они строятся на склоне холма с перепадом высоты не менее 4,5 метров. [4]

В этом типе водяного колеса вода выходит из желоба над самим колесом. Затем вода падает на лопасти водяного колеса, толкая колесо вперед. Тот факт, что вода попадает в самую верхнюю часть колеса, означает, что вода падает на большее расстояние, что делает колесо очень эффективным — от 80 до 90%. [4]

Колесо опускания

Фигура 2.Недокус водяного колеса. [5]

На участках с небольшим уклоном или без него водяное колесо с недокусом — единственный тип водяного колеса, который будет работать. Поскольку в воде почти нет капли, эти колеса неэффективны по сравнению с другими типами. Это потому, что водяное колесо зависит от того, что большое количество воды быстро движется, чтобы привести колесо в движение. Из-за этого колеса, как правило, строятся на больших сильных реках. [4]

В водяном колесе этого типа нет лотка.Вместо этого вода устремляется по дну водяного колеса, вращая его в обратном направлении по сравнению с потоком воды. Это вращательное движение происходит из-за того, что вода толкает лопасти, которые контактируют с поверхностью воды.

Колесо для груди

Рисунок 3. Водяное колесо выстрела грудью. [6]

Колеса для грудных выстрелов используются там, где есть умеренный перепад высоты воды. Обычно колеса для грудной съемки используются при перепаде высоты от 1,8 до 2,4 метра. [4] Эти водяные колеса были особенно важны в период промышленной революции, и в этот период колеса, как правило, делали из железа. Эти колеса могут быть очень большими, чтобы увеличить их выходную мощность.

В водяном колесе этого типа вода течет на колесо примерно на полпути вверх и толкает лопасти колеса вниз при его падении. Затем вода продолжает течь под колесо, подталкивая его еще больше по мере того, как оно течет вперед.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42S22]: столбец не найден: 1054 Неизвестный столбец «rev_user» в «списке полей»

Waterwheel — Energy Education

Waterwheel — это тип устройства, которое использует проточную или падающую воду для генерации мощность с помощью набора лопастей, установленных вокруг колеса.Сила падения воды толкает лопасти, вращая колесо. Это вращение колеса может передаваться на множество машин через вал в центре колеса. [1] Эти колеса, как правило, большие и состоят из дерева или металла с множеством лопастей или ведер по краю колеса, чтобы улавливать силу движущейся воды. [2]

Водяные колеса обычно устанавливают вертикально над источником воды. Это означает, что ось расположена горизонтально.Эта ось передает энергию падающей воды на приводной ремень или систему шестерен, которые затем приводят в действие какую-то машину. Эти колеса требуют некоторого источника падающей или текущей воды, и эти источники могут включать ручьи или реки. Иногда специальные пруды, известные как мельничные пруды , создавались путем перекрытия проточного ручья. Это создает специальный канал, известный как мельница от пруда до водяного колеса. [2]

Хотя водяные колеса сегодня широко не используются, плотины гидроэлектростанций работают по тому же основному принципу, что и энергия текущей воды используется для движения машин, известных как турбины.

Колесо перебега

Рис. 1. Промежуток водяного колеса. [3]

Овершот колеса — это тип водяного колеса, которое можно построить, если для его движения используется значительный перепад высоты в реке или водоеме. Как правило, они строятся на склоне холма с перепадом высоты не менее 4,5 метров. [4]

В этом типе водяного колеса вода выходит из желоба над самим колесом. Затем вода падает на лопасти водяного колеса, толкая колесо вперед.Тот факт, что вода попадает в самую верхнюю часть колеса, означает, что вода падает на большее расстояние, что делает колесо очень эффективным — от 80 до 90%. [4]

Колесо опускания

Рис. 2. Недокус водяного колеса. [5]

На участках с небольшим уклоном или без него водяное колесо с недокусом — единственный тип водяного колеса, который будет работать. Поскольку в воде почти нет капли, эти колеса неэффективны по сравнению с другими типами. Это потому, что водяное колесо зависит от того, что большое количество воды быстро движется, чтобы привести колесо в движение.Из-за этого колеса, как правило, строятся на больших сильных реках. [4]

В водяном колесе этого типа нет лотка. Вместо этого вода устремляется по дну водяного колеса, вращая его в обратном направлении по сравнению с потоком воды. Это вращательное движение происходит из-за того, что вода толкает лопасти, которые контактируют с поверхностью воды.

Колесо для груди

Рисунок 3. Водяное колесо выстрела грудью. [6]

Колеса для грудных выстрелов используются там, где есть умеренный перепад высоты воды.Обычно колеса для грудной съемки используются при перепаде высоты от 1,8 до 2,4 метра. [4] Эти водяные колеса были особенно важны в период промышленной революции, и в этот период колеса, как правило, делали из железа. Эти колеса могут быть очень большими, чтобы увеличить их выходную мощность.

В водяном колесе этого типа вода течет на колесо примерно на полпути вверх и толкает лопасти колеса вниз при его падении. Затем вода продолжает течь под колесо, подталкивая его еще больше по мере того, как оно течет вперед.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42S22]: столбец не найден: 1054 Неизвестный столбец «rev_user» в «списке полей»

Waterwheel — Energy Education

Waterwheel — это тип устройства, которое использует проточную или падающую воду для генерации мощность с помощью набора лопастей, установленных вокруг колеса. Сила падения воды толкает лопасти, вращая колесо. Это вращение колеса может передаваться на множество машин через вал в центре колеса. [1] Эти колеса, как правило, большие и состоят из дерева или металла с множеством лопастей или ведер по краю колеса, чтобы улавливать силу движущейся воды. [2]

Водяные колеса обычно устанавливают вертикально над источником воды. Это означает, что ось расположена горизонтально. Эта ось передает энергию падающей воды на приводной ремень или систему шестерен, которые затем приводят в действие какую-то машину. Эти колеса требуют некоторого источника падающей или текущей воды, и эти источники могут включать ручьи или реки.Иногда специальные пруды, известные как мельничные пруды , создавались путем перекрытия проточного ручья. Это создает специальный канал, известный как мельница от пруда до водяного колеса. [2]

Хотя водяные колеса сегодня широко не используются, плотины гидроэлектростанций работают по тому же основному принципу, что и энергия текущей воды используется для движения машин, известных как турбины.

Колесо перебега

Рис. 1. Промежуток водяного колеса. [3]

Овершот колеса — это тип водяного колеса, которое можно построить, если для его движения используется значительный перепад высоты в реке или водоеме.Как правило, они строятся на склоне холма с перепадом высоты не менее 4,5 метров. [4]

В этом типе водяного колеса вода выходит из желоба над самим колесом. Затем вода падает на лопасти водяного колеса, толкая колесо вперед. Тот факт, что вода попадает в самую верхнюю часть колеса, означает, что вода падает на большее расстояние, что делает колесо очень эффективным — от 80 до 90%. [4]

Колесо опускания

Фигура 2.Недокус водяного колеса. [5]

На участках с небольшим уклоном или без него водяное колесо с недокусом — единственный тип водяного колеса, который будет работать. Поскольку в воде почти нет капли, эти колеса неэффективны по сравнению с другими типами. Это потому, что водяное колесо зависит от того, что большое количество воды быстро движется, чтобы привести колесо в движение. Из-за этого колеса, как правило, строятся на больших сильных реках. [4]

В водяном колесе этого типа нет лотка.Вместо этого вода устремляется по дну водяного колеса, вращая его в обратном направлении по сравнению с потоком воды. Это вращательное движение происходит из-за того, что вода толкает лопасти, которые контактируют с поверхностью воды.

Колесо для груди

Рисунок 3. Водяное колесо выстрела грудью. [6]

Колеса для грудных выстрелов используются там, где есть умеренный перепад высоты воды. Обычно колеса для грудной съемки используются при перепаде высоты от 1,8 до 2,4 метра. [4] Эти водяные колеса были особенно важны в период промышленной революции, и в этот период колеса, как правило, делали из железа. Эти колеса могут быть очень большими, чтобы увеличить их выходную мощность.

В водяном колесе этого типа вода течет на колесо примерно на полпути вверх и толкает лопасти колеса вниз при его падении. Затем вода продолжает течь под колесо, подталкивая его еще больше по мере того, как оно течет вперед.

Для дальнейшего чтения

Список литературы

Произошла ошибка: SQLSTATE [42S22]: столбец не найден: 1054 Неизвестный столбец «rev_user» в «списке полей»

1770’s — текстильная фабрика с водным приводом

1770-е годы — Текстильная фабрика с водным приводом

Текстильная фабрика с водным приводом Водяное колесо, получаемое из ручья или плотины, связано с механической системой шестерен и валов.Двигаясь с постоянной равномерной скоростью, он приводит в движение длинные ряды механизмов, расположенных этажами выше. Эти машины выполняли повторяющуюся сложную работу, которую раньше выполняли вручную. Почему водяные колеса продолжали использоваться после изобретения паровых двигателей?

В 18 веке произошла индустриализация прядения, ткачества и других процессов производства текстиля, которые до сих пор выполнялись в домашних условиях с помощью простого ручного оборудования. Такие люди, как Джеймс Харгривз, Ричард Аркрайт и Сэмюэл Кромптон, изобрели гениальные машины, которые могли выполнять работу быстрее и дешевле.Фабрики были построены в несколько этажей для размещения длинных рядов машин, обслуживаемых рабочей силой, в основном состоящей из женщин и детей. Ранние мельницы использовали машины с приводом от лошади, но на более поздних и более крупных заводах , построенных рядом с реками и ручьями, которые можно было перекрыть для обеспечения дешевой энергии, были установлены огромные водяные колеса. Ряд валов и шестерен забирали мощность от колеса и передавали ее по мельнице, причем привод для каждого ткацкого станка или рамы брался непосредственно от подвесной системы ремней и шкивов.Ранние паровые машины не могли обеспечить плавное вращательное движение; неравномерное движение могло порвать пряжу, и до недавнего времени вода оставалась движущей силой на некоторых фабриках. Мельница Quarry Bank Mill в Стьяле в Чешире, построенная в 1784 году, сегодня сохранилась в полном рабочем состоянии. Показанная здесь мельница — одна из трех, построенных Аркрайтом в Кромфорде в Дербишире и датированная 1771 годом, представляет особый интерес как первая успешная хлопковая фабрика с водным приводом в мире. Различия между водяными колесами на различных фабриках в Кромфорде заключают в себе усилия инженеров по поиску конструкции, способной наилучшим образом использовать доступное водоснабжение, поскольку с продолжающимся расширением производственной площадки к ней предъявлялись все более высокие требования, чтобы приводить текстильные изделия в движение. машины.

Конструкция водяного колеса и различные типы водяного колеса

Конструкция водяного колеса и различные типы водяного колеса
Статья
Учебники по альтернативной энергии
20.06.2010
08.03.2021
Учебники по альтернативным источникам энергии

Конструкция водяного колеса для гидроэнергетики

Гидроэнергетика — это технология, которая преобразует кинетическую энергию движущейся воды в механическую или электрическую энергию, и одним из первых устройств, используемых для преобразования энергии движущейся воды в полезную работу, было устройство Дизайн водяного колеса .

Конструкция водяного колеса со временем эволюционировала: некоторые водяные колеса были ориентированы вертикально, некоторые — горизонтально, а некоторые — со сложными шкивами и шестернями, но все они предназначены для выполнения одной и той же функции, и это тоже «преобразование линейного движения движущегося вода во вращательное движение, которое можно использовать для приведения в действие любого механизма, подключенного к нему через вращающийся вал ».

Типовая конструкция водяного колеса

Ранняя конструкция водяного колеса были довольно примитивными и простыми машинами, состоящими из вертикального деревянного колеса с деревянными лопастями или ведрами, одинаково закрепленными по их окружности, и все они опирались на горизонтальный вал с силой протекающей под ним воды. колесо в тангенциальном направлении по отношению к лопастям.

Эти вертикальные водяные колеса значительно превосходили более ранние конструкции горизонтальных водяных колес, разработанные древними греками и египтянами, потому что они могли работать более эффективно, преобразовывая импульс движущейся воды в энергию. Затем к водяному колесу были прикреплены шкивы и зубчатая передача, что позволило изменять направление вращающегося вала с горизонтального на вертикальное для работы с жерновами, пилой древесины, дроблением руды, штамповкой, резкой и т. Д.

Типы конструкции водяного колеса

Большинство Водяные колеса , также известные как Водяные мельницы или просто Водяные колеса , представляют собой вертикально установленные колеса, вращающиеся вокруг горизонтальной оси, и эти типы водяных колес классифицируются по способу подачи воды на колесо относительно колеса колеса. ось.Как и следовало ожидать, водяные колеса — это относительно большие машины, которые вращаются с небольшими угловыми скоростями и имеют низкий КПД из-за потерь на трение, неполного наполнения ковшей и т. Д.

Действие воды, толкающей ковши колес или лопасти развивают крутящий момент на оси, но, направляя воду на эти лопасти и ковши из разных положений на колесе, можно повысить скорость вращения и его эффективность. Два наиболее распространенных типа конструкции водяного колеса — это «водяное колесо с недокусом» и «водяное колесо с перерегулированием».

Водяное колесо Undershot

Конструкция водяного колеса Undershot

Конструкция водяного колеса Undershot , также известный как «колесо потока», был наиболее часто используемым типом водяного колеса, разработанным древними греками и римлянами, поскольку он является самым простым. самый дешевый и простой в изготовлении тип колеса.

В этом типе конструкции водяного колеса колесо просто помещается прямо в быстро текущую реку и поддерживается сверху. Движение воды внизу создает толкающее действие на погруженные в воду лопасти в нижней части колеса, позволяя ему вращаться только в одном направлении относительно направления потока воды.

Этот тип конструкции водяного колеса обычно используется на плоских участках без естественного уклона земли или там, где поток воды движется достаточно быстро. По сравнению с другими конструкциями водяного колеса, этот тип конструкции очень неэффективен: всего 20% потенциальной энергии воды используется для фактического вращения колеса. Также энергия воды используется только один раз для вращения колеса, после чего она уносится вместе с остальной водой.

Еще один недостаток водяного колеса с недокусом заключается в том, что для него требуется большое количество воды, движущейся со скоростью.Таким образом, водяных колес с недостаточным наклоном обычно расположены на берегах рек, так как меньшие потоки или ручьи не обладают достаточной потенциальной энергией в движущейся воде.

Один из способов немного повысить эффективность водяного колеса с недокусом — это отвести часть воды в реке по узкому каналу или каналу так, чтобы 100% отводимой воды использовалось для вращения колеса. Для этого нижнее колесо должно быть узким и очень точно входить в канал, чтобы вода не ускользнула по бокам, или за счет увеличения количества или размера лопастей.

Водяное колесо с перерегулированием

Конструкция водяного колеса с перебегом

Конструкция водяного колеса с перерегулированием является наиболее распространенным типом конструкции с водяным колесом. Водяное колесо с перебросом более сложное по конструкции и конструкции, чем предыдущее водяное колесо с перебросом, поскольку оно использует ведра или небольшие отсеки как для улавливания, так и для удержания воды.

Эти ведра наполняются водой, текущей в верхней части колеса. Гравитационный вес воды в полных ведрах заставляет колесо вращаться вокруг своей центральной оси, так как пустые ведра с другой стороны колеса становятся легче.

В этом типе водяного колеса для улучшения производительности используется сила тяжести, а также сама вода, поэтому водяные колеса с перебросом намного эффективнее, чем конструкции с недвыпуском, поскольку почти вся вода и ее вес используются для выработки выходной мощности. Однако, как и раньше, энергия воды используется только один раз для вращения колеса, после чего она уносится вместе с остальной водой.

Промежуточные водяные колеса подвешены над рекой или ручьем и обычно строятся по сторонам холмов, обеспечивая подачу воды сверху с низким напором (расстояние по вертикали между водой наверху и рекой или ручьем внизу) между 5 -до-20 метров.Можно построить небольшую дамбу или плотину, которые можно использовать как для направления, так и для увеличения скорости воды к вершине колеса, давая ей больше энергии, но именно объем воды, а не ее скорость, помогает вращать колесо.

Как правило, водяные колеса с перерегулированием изготавливаются как можно больше, чтобы обеспечить максимально возможное расстояние напора для гравитационного веса воды, вращающего колесо. Однако водяные колеса большого диаметра сложнее и дороже в изготовлении из-за веса колеса и воды.

Когда отдельные ведра наполняются водой, гравитационный вес воды заставляет колесо вращаться в направлении потока воды. По мере того, как угол поворота приближается к нижней части колеса, вода внутри ведра выливается в реку или ручей внизу, но вес ведер, вращающихся за ним, заставляет колесо продолжать вращаться со своей скоростью. Пустое ведро продолжает вращаться вокруг вращающегося колеса, пока снова не поднимется наверх, готовое к наполнению водой, и цикл повторяется.Одним из недостатков конструкции водяного колеса с перерегулированием является то, что вода используется только один раз, когда она течет по колесу.

Конструкция водяного колеса отката

Конструкция водяного колеса отката

Конструкция водяного колеса наклона представляет собой вариацию предыдущего водяного колеса с перерегулированием, поскольку в нем также используется гравитационный вес воды для вращения колеса, но при этом также используется поток сточных вод под ним, чтобы дать дополнительный толчок. В этом типе конструкции водяного колеса используется система подачи с низким напором, которая обеспечивает подачу воды ближе к верхней части колеса из отверстия наверху.

В отличие от водяного колеса с перерегулированием, которое направляет воду прямо по колесу, заставляя его вращаться в направлении потока воды, водяное колесо с наклоном подает воду вертикально вниз через воронку в нижнее ведро, заставляя колесо вращаться. вращаются в направлении, противоположном потоку воды выше.

Как и в предыдущем водяном колесе, гравитационный вес воды в ведрах заставляет колесо вращаться, но против часовой стрелки.Когда угол поворота приближается к нижней части колеса, вода, задержанная внутри ведер, выливается ниже. Когда пустое ведро прикреплено к колесу, оно продолжает вращаться вместе с колесом, как и раньше, до тех пор, пока снова не поднимется вверх, готовое к наполнению водой, и цикл повторяется.

Разница на этот раз заключается в том, что сточная вода, сливаемая из вращающегося ведра, утекает в направлении вращающегося колеса (так как ей больше некуда идти), аналогично принципу недоработки водяного колеса.Таким образом, основное преимущество водяного колеса с задним наклоном состоит в том, что оно использует энергию воды дважды, один раз сверху и один раз снизу, чтобы вращать колесо вокруг своей центральной оси.

В результате эффективность конструкции водяного колеса значительно увеличивается до более чем 80% энергии воды, поскольку она приводится в действие как гравитационным весом поступающей воды, так и силой или давлением воды, направляемой в ведра сверху. , а также поток сточных вод снизу толкает ведра.Однако недостатком водяного колеса с наклоном является то, что для него требуется немного более сложное устройство подачи воды непосредственно над колесом с желобами и сквозными отверстиями.

Дизайн водяного колеса Breastshot

Дизайн водяного колеса Breastshot

Дизайн водяного колеса Breastshot — это еще одна вертикально установленная конструкция водяного колеса, в которой вода попадает в ведра примерно на полпути на высоте оси или чуть выше нее, а затем течет. внизу по направлению вращения колес.Как правило, водяное колесо используется в ситуациях, когда напор воды недостаточен для приведения в действие конструкции водяного колеса с перерегулированием или наклоном сверху.

Недостатком здесь является то, что гравитационный вес воды используется только на четверть оборота, в отличие от того, что раньше было на половину оборота. Чтобы преодолеть эту небольшую высоту напора, ведра водяных колес делают шире, чтобы извлекать необходимое количество потенциальной энергии из воды.

В водяных колесах Breastshot для вращения колеса используется примерно такой же гравитационный вес, что и у воды, но поскольку высота напора воды примерно вдвое меньше, чем у обычного водяного колеса с перерегулированием, ведра намного шире, чем предыдущие конструкции водяного колеса, что позволяет увеличить объем водяного колеса. вода попала в ведра.Недостатком такой конструкции является увеличение ширины и веса воды, переносимой каждым ведром. Как и в случае конструкции с наклоном назад, колесо грудного выстрела использует энергию воды дважды, поскольку водяное колесо предназначено для сидения в воде, позволяя сточной воде помогать вращению колеса, когда оно течет вниз по течению.

Производство электроэнергии с помощью водяного колеса

Исторически водяные колеса использовались для помола муки, крупы и других подобных механических задач.Но водяные колеса также могут использоваться для выработки электроэнергии, что называется системой Hydro Power .

Подключив электрический генератор к вращающемуся валу водяных колес, прямо или косвенно с помощью приводных ремней и шкивов, водяные колеса можно использовать для непрерывной выработки электроэнергии 24 часа в сутки, в отличие от солнечной энергии. Если водяное колесо спроектировано правильно, небольшая или «микро» гидроэлектрическая система может производить достаточно электроэнергии для питания освещения и / или электроприборов в обычном доме.

Ищите Генераторы с водяным колесом , разработанные для получения оптимальной мощности при относительно низких скоростях. Для небольших проектов небольшой двигатель постоянного тока можно использовать в качестве низкоскоростного генератора или автомобильного генератора переменного тока, но они предназначены для работы на гораздо более высоких скоростях, поэтому может потребоваться какая-либо передача. Генератор ветряной турбины представляет собой идеальный генератор водяного колеса, поскольку он разработан для работы на низкой скорости и высокой мощности.

Если рядом с вашим домом или садом протекает река или ручей с довольно быстрым течением, которые вы можете использовать, то небольшая гидроэнергетическая система может быть лучшей альтернативой другим формам возобновляемых источников энергии, таким как «энергия ветра» или «энергия ветра». Солнечная энергия », поскольку она имеет гораздо меньшее визуальное воздействие.Точно так же, как энергия ветра и солнца, с подключенной к сети небольшой генерирующей системой с водяным колесом, подключенной к местной коммунальной сети, любую электроэнергию, которую вы производите, но не используете, можно продать обратно электроэнергетической компании.

В следующем руководстве по гидроэнергетике мы рассмотрим различные типы доступных турбин, которые мы могли бы присоединить к нашей конструкции водяного колеса для выработки гидроэнергии.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.