Вятърна мелница. Устройство на вятърна мелница: схеми, чертежи

Едно време вятърната мелница беше важна структура, която позволяваше голям брой операции. С негова помощ беше възможно лесно да се смила зърно в брашно или фураж за добитък. Днес никой не използва мелници, които биха работили от потока на вятъра или водата, но те се използват успешно в ландшафтния дизайн. Как работи мелницата и можете ли да я сглобите сами? Това ще бъде обсъдено в статията.

Принцип на действие

Принципът на работа на вятърната мелница може да бъде описан доста просто. Като движеща силасе използват въздушни течения, които се движат постоянно. Вятърът действа върху три основни възела:

• остриета;
• механизъм за предаване;
• механизма, който върши работата.

В мелниците, които са били използвани в миналото, остриетата могат да бъдат дълги няколко метра. Това беше направено, за да се увеличи площта на улавяне на вятъра. Размерите са избрани в зависимост от това каква функция изпълнява мелницата. Ако мощността на мелницата се изискваше повече, тогава витлото беше по-голямо. Най-големите остриета били използвани за мелници, които смилаха брашно. Това се дължи на тежките воденични камъни, които трябваше да се въртят. Формата на лопатките на вятърната турбина се е подобрила с времето и те са създадени в съответствие със законите на аеродинамиката, което позволява да се повиши тяхната ефективност.

Следващият модул на вятърната турбина, който следва лопатките, е скоростната кутия или предавателният механизъм. Понякога само валът, върху който са монтирани остриетата, служи като такъв модул. В другия край на вала беше инструментът, който вършеше работата. Но такъв механизъм на вятърна мелница не е особено безопасен и надежден. Просто е невъзможно да се спре мелницата, ако е необходимо. Освен това валът може лесно да се счупи, ако е заседнал в нещо. Скоростната кутия е по-ефективно и елегантно решение. Подходящ е за преобразуване на въртенето на лопатките в полезна работаот различно естество. Освен това комуникацията може лесно да бъде прекъсната чрез разкачване на компонентите на скоростната кутия.

Оборудването, което може и се прилага с мелницата, е много разнообразно. Освен воденични камъни, това могат да бъдат различни мелници на основата на острие, благодарение на които в кратко времеможете да приготвите храна за добитък. Мелниците могат да бъдат оборудвани с дърводелско оборудване, което се задвижва от силата на вятъра.

Къде може да се използва мелницата

Мелниците преживяват прераждане, но това не се дължи на връщане към производствените методи, които са били използвани преди. Все повече хора се чудят за принципа на действие на такава структура. Тези, които видяха с едно око малка вятърна мелница, която беше монтирана в нечия градина, искаха да имат мелница в техния район. Вятърната мелница може да стане точно акцентът, който липсваше за територията на градината с дървета. Мелницата придава индивидуалност на всеки обект. Трудно е да се намерят две еднакви ръчно изработени мелници. Всеки майстор допринася със собствен опит.

Вятърната мелница може да бъде модифицирана и използвана като генератор на електрическа енергия. Това ще ви позволи да осветявате двора с LED крушки и да не плащате за ток. Това ще изисква известни познания по физика и изобретателност. По същия начин можете да използвате мелницата, ако в района тече малък поток.

Подход към озеленяванетрябва да бъде умерен. Без особени затруднения можете да засадите различни цветя и други растения, но това ще изглежда безвкусно. Всеки проект трябва да има свой собствен вкус. Равномерно окосената морава рядко може да изненада някого. Мелницата в сайта ще ви даде възможност да се откроите. В близост до него можете да оборудвате малък ъгъл, за да се отпуснете след това тежък ден, може да бъде скривалище за скъпи на сърцето малки неща. Други възможности за използване на такава мелница са описани по-долу.

Допълнителни употреби

Вятърна мелницаможе да бъде не само генератор и прост елемент, който ще украси сайта. Тя може да има нещо друго. практическа употреба... Ето защо трябва внимателно да помислите къде точно може да бъде инсталиран. Например, ако система е инсталирана на градински парцел автоматично поливане, тогава най-вероятно може да има люк, в който са разположени всички водопроводи. Такъв люк не може да се скрие под тревна трева, но ако това не се направи, тогава ще изпъкне и ще развали външния вид. В този случай мелницата ще дойде на помощ. Може да се монтира директно върху капака на шахтата, което ще го скрие. В същото време посетителите няма да имат подозрения, че нещо не е наред.

Елементите на канализацията не винаги са скрити в люкове. Освен това на моравата може да има други елементи, които трябва да бъдат скрити. Поради факта, че материалът за мелницата е избран лек, той не може да повреди елементите. Също така тялото е направено под формата на капачка, така че може да се монтира отгоре. Ако построите голяма мелница, тогава децата ще бъдат безкрайно щастливи. Те ще могат да използват мелницата, за да играят с приятели. Ако конструкцията ще се използва по този начин, тогава тя трябва да бъде добре укрепена, така че да не нарани детето. Освен това ще ви е необходим вход, който трябва да бъде направен отзад.

За грижата за градината и тревата се използват много инструменти. По-удобно е, ако той се намира директно на сайта и не е нужно да се връщате в килера близо до къщата за него. Мелницата също може да помогне за това. Вътрешността на мелницата може да бъде оборудвана с отлично помещение за съхранение на оборудване. За да бъде възможно най-компактен, можете да изградите различни градински органайзери. Мелницата може да бъде изградена от естествен камък или огнеупорни тухли. В този случай можете да помислите за всичко, така че да служи като барбекю. Можете също да изградите малка маса за това.

Забележка!Проблем за мнозина са бенките, които постоянно претърсват градината. Можете частично да разрешите този проблем с мелница. Той е в състояние да предава вибрации от въртене. Това се прави поради факта, че краката са вкопани в земята с поне 20 см. Освен това можете да монтирате вибрационни двигатели в конструкцията на вятърната мелница, които ще изплашат животните.

Направи си сам

Не бива да се подхожда лекомислено към производството на мелница. Въпреки че конструкцията на вятърна турбина може да изглежда доста проста, е необходимо всичко да се изчисли правилно. Само в този случай можете да получите наистина ценен продукт, който може да украси сайта. Първата стъпка е да изберете зоната, където ще бъде инсталирана конструкцията на вятърната турбина. Ако поставите продукта между дърветата, той ще се изгуби там и няма да зарадва окото, освен това силата на вятъра между дърветата е по-малка, следователно въртенето на лопатките може практически да отсъства, което ще бъде лошо, ако вътре има генератор.

Забележка!По-лесно е да се доставят необходимите материали на открито, а също така е по-лесно да се сглоби структурата на острието на вятърната мелница.

След избор на място за вятърна турбина се почиства и подготвя. Първата стъпка е почистване от различни елементи, които могат да пречат. Това включва стари клони, храсти или големи плевели. Ако дървото е израснало на мястото по-рано, тогава ще трябва да изкорените пъна. След прибиране на реколтата тревата се прибира и отстранява малка площпочва на мястото, където ще се намира мелницата. След това се подготвя фундамент, върху който ще бъде монтирана вятърната турбина.

Рисуване

Няма строги правила за сглобяване на собствена версия на мелницата. Основната задача ще бъде да нарисувате добър схематичен чертеж. На него трябва да се виждат всички детайли на мелницата. В зависимост от избраната площ и целите, които се възлагат на мелницата, се избират размери. Те трябва да бъдат посочени директно върху скицата. Пример може да се види на снимката по-горе. Следващата стъпка е изборът на материал за мелницата. Дървесината е подходяща по своето качество, но трябва да бъде третирана с антисептик, а също и лакирана, така че да не набъбва от излагане на влага и също така да не се изяжда от вредители.

Забележка!Отлично решение за изграждането на вятърна мелница ще бъде бор. Той е импрегниран със смоли, така че перфектно отблъсква влагата. Цената на такова дърво е сравнително ниска, така че е чудесно за това, което сте възнамерявали.

Подготовка на основата

Когато всичко е ясно с размерите, можете да пристъпите към направата на основата за вятърната мелница. Това е незадължителна процедура, но е задължителна, ако вятърната турбина ще бъде със значителни размери и ще се използва като обслужваща сграда. Изкопава се малка дупка на дълбочина 50 см. В слой от 15 см се добавя натрошен камък, същият слой се използва за пясък със среден размер на зърното. Тя трябва да бъде добре уплътнена и изравнена, така че вятърната мелница да стои на едно ниво. След това кофражът се излага на височината, до която ще се издигне основата за вятърната мелница. В повечето случаи не се изисква.

Вътре в ямата под основата на вятърната мелница се полага армировъчна мрежа. Изработена е от армировка, която е преплетена с тел за плетене. Бетонът се излива отгоре. Тя трябва да бъде добре уплътнена, за да няма кухини, които биха могли да причинят пукнатини в основата на вятърната мелница. Монтажът на вятърната турбина върху основата може да се извърши след няколко седмици.

Сглобяване

Първата стъпка за мелницата ще се нуждае от рамка. Може да се направи от дървена пръчка с размери 5 × 5 см. Не е необходимо да се закрепва към бетонна основа, но до малка скара. Може да се направи от пръчка с размери 10 × 10 см. От пръчка се прави квадрат или правоъгълник. Всичко ще зависи от избрания дизайн. Елементите са здраво свързани един с друг. Необходимо е да се провери дали всяка цел отговаря на 90 °. След това върху основата под мелницата се полага слой хидроизолация от покривен материал. Това е необходимо, така че влагата от бетона да не увреди дървото. Покривният материал е положен дървена конструкцияосновата на вятърната мелница и се завинтва към основата с котви.

Следващата стъпка е да инсталирате дървената рамка. В четири ъгъла са прикрепени стойки за мелницата. Най-често стените на мелницата са трапецовидни, така че прътите не са закрепени под прав ъгъл, а с лек наклон. За да направите това, те първо трябва да бъдат отрязани. Фиксирането към основата се извършва с метални ъгли. Когато четирите стълба на мелницата са на място, се прави горната връзка. Допълнително са прикрепени напречни скоби, което ще увеличи здравината на цялата конструкция на мелницата. Точно това е моментът, когато е необходимо да се укрепят местата, където ще се намират прозорецът и вратите.

Следващата стъпка е изграждането на покрива на мелницата. В вятърни мелници, малка двускатен покрив... Триъгълните ферми са изградени от прътите, които са монтирани на върха на мелницата. След това се прави обшивка на всички стени на вятърната турбина, с изключение на предната. Обшивката на вятърната мелница може да се направи дървена дъскаили блок къща. По-близо до покрива, от предната страна на вятърната мелница, е фиксиран механизъм, върху който ще бъдат монтирани остриетата. Това може да бъде тръба, в която са притиснати няколко лагера. Можете да го фиксирате върху хоризонталните греди на рамката на вятърната мелница с помощта на скоби. Метален вал от лопатките се вкарва в лагерите. Може да се направи от парче армировка.

Един от най-трудните елементи на вятърната турбина е витлото. По-горе е даден пример за дизайн на перката на вятърна турбина. Размерите могат да бъдат пропорционално увеличени в зависимост от това какви размери има дадена конструкция на вятърна турбина. След това витлото се монтира върху предварително подготвения вал. Сега можете да шиете предната стена на вятърната мелница. Освен това във вятърната мелница се монтират прозорец и врати, а също така се извършва организацията на вътрешното пространство. Като покривна настилка за вятърна мелница са подходящи велпапе или метални керемиди. По-долу е видеоклип за сглобяването на декоративна вятърна мелница.

Забележка!Важно е да се осигури механизъм, който да заключва шахтата на вятърната мелница. Това ще е необходимо при силен вятър, за да не се повредят лопатките на вятърната мелница.

Резюме

Както можете да видите, вятърна мелница или мелница могат да бъдат доста полезно допълнение към вашата градина. Благодарение на уникалния си външен вид, вятърната турбина определено ще привлече вниманието на минувачите и гостите. Освен това вятърната турбина значително ще опрости задачата за поддръжка на градината. Помпено оборудване и основни блокове за управление могат да бъдат поставени вътре в мелницата, което ще ги предпази от неблагоприятни атмосферни условия.

Вятърните мелници са предназначени за производство на брашно. Те използват вятърна енергия. Първите споменавания за вятърни мелници датират от Средновековието. Въпреки че се смята, че първите вятърни мелници са се появили преди нашата ера. Изобретението на вятърната мелница е пряко свързано с развитието на технологии, базирани на изобретяването на колелото. Вятърните мелници от най-простото устройство се монтират на портални мелници, поради което са известни като портални мелници.

Особеността на такава мелница е, че може да се върти около ос. Това е необходимо, така че крилата на мелницата винаги да са обърнати към вятъра, който често променя посоката си. Стойката представлява фиксиран дъбов стълб, дълъг около 6 метра. Долната, квадратна част на стълба, с дебелина около 60 сантиметра, има в края си кръстовидни гнезда, които се натискат върху греди, свързани под прав ъгъл. Под гредите, по посока на разминаващите се краища, се поставят каменни зидове или иначе казано фундамент. Мелниците се обръщали с помощта на животни, които били вързани на лостове и принудени да вървят в кръг.

При така наречените холандски мелници се върти не цялата мелница, а само горната й част, където се намира валът с крила. Сградите на такива мелници са изработени от тухла, или от камък, под формата на пресечен конус, или са направени от дърво, под формата на пресечена октаедрична пирамида, понякога долната част на конструкцията е каменна, а горната част е дървена. В тази мелница шахта с крила, наклонени към хоризонта, се върти с покрива по посока на вятъра, така че крилата са разположени срещу вятъра и получават въртеливо движение, което се предава през скосените колела към вертикалния вал, който придава движение на мелничарските машини. Върху вала е закрепено цилиндрично колело, което се зацепва с колелата на шпиндела на четири воденични камъка.

От същия вал вертикален вал получава движение и от него, чрез скосено колело, се привежда в движение хоризонтален вал, придаващ движение на други валове, които задвижват винтове и призматични сита. Смляният продукт при излизане от воденичните камъни влиза първо в жлебовете на шнека и след това с шнека се изхвърля в ситата. Пресятият продукт се събира в торби, прикрепени към тръби. За повдигане на зърната и остатъците за смилане се използва подемна платформа, която се движи по направляващите стълбове. Платформата е свързана с въже, навиващо около вала, когато плоска джанта на колелото е притисната към долния ръб на джантата на колелото, която се повдига заедно с вала посредством специален лост. Вместо да повдигате чантите на платформата, те могат да бъдат повдигнати директно с въже, увито около вала.

Крилата на вятърните мелници са съставени от клапи, прикрепени към вала, пера или месници, свързани с клапите, и платна или щитове, които са положени върху прикладите. За завъртане на крилата повърхността им, върху която притиска въздухът, е наклонена към посоката на вятъра.

Американските вятърни мелници се различават значително от разглежданите по-рано: вместо 4-6 отделни крила на предишни устройства, те използват крила под формата на тесни ивици, подредени под формата на пръстен, чийто вътрешен диаметър е около 1/3 от външния му диаметър. Такъв пръстен, фиксиран върху ос, хоризонтална или леко наклонена към хоризонта, му придава въртеливо движение и, за разлика от вал с крила, може да се нарече вятърно колело. Подобно на холандските мелници, американските вятърни колела са оборудвани с устройства за автоматично настройване срещу вятъра и за автоматично регулиране с променяща се сила на вятъра, но механизмите за тази цел се отличават със специална оригиналност и простота, която улеснява тяхното изпълнение, а също и, което е много важно, тези конструкции не изискват кухи валове, в резултат на което се намалява диаметърът на шейните и се спестява работата, изразходвана за преодоляване на триенето по техните повърхности.

Вятърни мелници, история, видове и дизайн. - част 5.

Изглед към моретос вятърна мелница на брега

Вятърна мелница- аеродинамичен механизъм, който извършва механична работа поради енергията на вятъра, уловена от крилата на мелницата. Най-известното приложение на вятърните мелници е за смилане на брашно.Дълго време вятърните мелници, заедно с водните мелници, са били единствените машини, използвани от човечеството. Следователно използването на тези механизми е различно: като мелница за брашно, за обработка на материали (дъскорезница) и като помпена или водоподемна станция. парни машини, използването на мелници постепенно започва да намалява. „Класическата“ вятърна мелница с хоризонтален ротор и удължени четириъгълни крила е широко разпространен елемент от пейзажа в Европа, във ветровитите низини северните районикакто и на брега Средиземно море... Азия се характеризира с други дизайни с вертикално разположение на ротора.Предполага се, че най-старите мелници са били разпространени във Вавилон, както свидетелства кодексът на цар Хамурапи (около 1750 г. пр. н. е.). Описанието на орган, задвижван от вятърна мелница, е първото документално доказателство за използването на вятъра за захранване на механизъм. Принадлежи на гръцкия изобретател Херон от Александрия, 1-ви век след Христа. NS Персийските мелници са описани в докладите на мюсюлманските географи от 9 век, различават се от западните по дизайна си с вертикална ос на въртене и перпендикулярно разположени крила, остриета или платна. Персийската мелница има роторни лопатки, разположени подобно на лопатките на гребното колело на параход и трябва да бъдат затворени в черупка, която покрива част от лопатките, в противен случай налягането на вятъра върху лопатките ще бъде еднакво от всички страни и тъй като платната са твърдо свързана с оста, мелницата няма да се върти.Друг тип мелници с вертикална ос е известен като китайската мелница или китайската вятърна мелница.

Китайска мелница.

Дизайнът на китайската мелница се различава значително от персийската по използването на свободно люлеещо се независимо платно. Вятърните мелници с хоризонтален ротор са известни от 1180 г. във Фландрия, Югоизточна Англия и Нормандия, а през 13-ти век в Свещената Римска империя се появяват проекти на вятърни мелници, при които цялата сграда е обърната към вятъра.

Брейгел Стари. Ян (кадифе) Пейзаж с вятърна мелница

Това е положението на нещата в Европа до появата на двигателите с вътрешно горене и електрическите двигатели през 19 век. Водените мелници са били разпространени главно в планинските райони с бързи реки, а вятърни турбини - в равни ветровити райони... Водениците принадлежали на феодалите, върху чиято земя се намирали. Населението е било принудено да търси т. нар. принудителни мелници за мелене на зърното, което е отглеждано на тази земя. В съчетание с лошо пътна мрежатова доведе до местни икономически цикли, в които участваха мелниците. С отмяната на забраната населението може да избира мелницата по свое усмотрение, като по този начин стимулира технологичния прогрес и конкуренцията. В края на 16 век в Холандия се появяват мелници, в които само кулата се обръща към вятъра. До края на 18 век там са били вятърни мелници голямо количестворазпространени в цяла Европа – където вятърът беше достатъчно силен. Средновековната иконография ясно показва тяхното разпространение.

Ян Брьогел Стари, Хос де Момпер. Живот на полето.музей Прадо(вдясно в горната част на снимката зад полето вятърна мелница).

Те са били разпространени главно във ветровитите северни райони на Европа, в големи части на Франция, Долните земи, където някога е имало 10 000 вятърни мелници в крайбрежните райони, Великобритания, Полша, Балтийските държави, Северна Русия и Скандинавия. В други европейски региони имаше само няколко вятърни мелници. В страни Южна Европа(Испания, Португалия, Франция, Италия, Балкани, Гърция), са построени типични воденични кули, с плосък коничен покрив и по правило фиксирана ориентация.Когато през 19-ти век настъпи паневропейският икономически скок, имаше и значителен растеж в мелничната индустрия. С появата на много независими занаятчии се наблюдава еднократно увеличение на броя на мелниците.

При първия тип плевнята на воденицата се въртеше върху стълб, вкопан в земята. Подпората беше или допълнителни стълбове, или пирамидална клетка от дървени трупи, нарязана "в dir", или рамка.
Принципът на мелниците е различен.

Смок мелници:
а - върху пресечен осмоъгълник; b - на права осмица; в - осмоъгълник в плевнята.
- долната им част под формата на пресечена октаедрична рамка беше неподвижна, докато по-малката горна част се въртеше под вятъра. И този тип в различни райони имаше много възможности, включително воденични кули - четири, шест и осем.

Всички видове и варианти на мелници са поразителни с прецизните си конструктивни изчисления и логиката на резниците, които издържат на силни ветрове. Народните архитекти обръщаха внимание и на външния вид на тези единствени вертикални стопански постройки, чийто силует играеше значителна роля в ансамбъла на селата. Това се изразяваше и в съвършенството на пропорциите, и в изяществото на дърводелството, и в резбите по стълбовете и балконите.

Описание на конструкциите и принципа на работа на мелниците.

колониводениците са наречени заради факта, че плевнята им се опира на вкопан в земята стълб и облицован отвън с дънер-ряж. В него са вградени греди, които предпазват стълба от вертикално изместване. Разбира се, плевнята се опира не само на стълб, но и на дънер-ряж (от думата рязани, трупи, които не се режат плътно, а с дупки).

Схематична схема на пощенска мелница.

На върха на такъв ряж се прави равен кръгъл пръстен от плочи или дъски. Върху него се опира долната рамка на самата мелница.

Билото на постмейкърите може да бъде с различна форма и височина, но не по-висока от 4 метра. Те могат да се издигат от земята наведнъж под формата на тетраедрична пирамида или отначало вертикално и от известна височина да преминат в пресечена пирамида. Имаше, макар и много рядко, мелници на ниска рамка.

Ян ван Гойен. Вятърна мелницадо реката(тук е типичен пост или коза).

Ян ван Гойен Сцена на лед близоДордрехт(друг пост е коза в далечината на хълм близо до канала).

База роклясъщо могат да бъдат различни по форма и дизайн. Например, една пирамида може да започне от нивото на земята и структурата може да не е дървена рамка, а рамкова конструкция. Пирамидата може да се поддържа от дървен квадрат и може да бъде прикрепена към него помощни помещения, вестибюл, мелничарска стая и др.

Саломон ван Рюйсдал Изглед на Девентър от северозапад.(тук можете да видите както ризата, така и публикацията).

Основното в мелниците са техните механизми.V рокля вътрешно пространстворазделени от тавани на няколко нива. Съобщението с тях минава стръмни стълбитавански тип през люкове, оставени в таваните. Части от механизма могат да бъдат разположени на всички нива. И може да има от четири до пет. Централата на гащетата е мощен вертикален вал, пробиващ мелницата чак до „шапката“. Опира се чрез метален опорен лагер, фиксиран в греда, която лежи върху калдъръмена рамка. Гредата може да се движи в различни посоки с помощта на клинове. Това ви позволява да придадете на вала строго вертикално положение. Същото може да се направи и с горната лента, където щифтът на вала е вграден в метална примка.В долния слой върху вала е поставено голямо зъбно колело с гърбици-зъби, фиксирани по външния контур на основата на кръглото зъбно колело. По време на работа движението на голямото зъбно колело, умножено по няколко пъти, се предава на малкото зъбно колело или вала на друг вертикален, обикновено метален, вал. Този вал пробива фиксирания долен воденичен камък и опира до металната пръчка, върху която горният подвижен (въртящ се) воденичен камък е окачен през вала. И двата воденични камъка са покрити с дървен корпус отстрани и отгоре. Воденичните камъни са монтирани на втория етаж на мелницата. Гредата в първия слой, върху която стои малък вертикален вал с малко зъбно колело, е окачена на метален щифт с резба и с помощта на резбова шайба с дръжки може леко да се повдига или спуска. Горният воденичен камък се издига или пада с него. Така се регулира фината на смилането на зърното.От корпуса на воденичните камъни надолу се прокарва косо глух дъсчен улей с щипка в края и две метални куки, на които е окачена торба, пълна с брашно.До воденичния блок е монтиран стрелов кран с метални захващащи дъги.

Клод-Жозеф Верне Изграждане на голям път.

С негова помощ воденичните камъни могат да бъдат извадени от местата си за коване.Над корпуса на воденичните камъни от третия етаж се спуска бункер за подаване на зърно, здраво закрепен към тавана. Има резе, което може да се използва за спиране на подаването на зърно. Има формата на обърната пресечена пирамида. Отдолу към него е окачена люлееща се тава. За еластичност има хвойна и щифт, спуснат в отвора на горния воденичен камък. В отвора е ексцентрично монтиран метален пръстен. Пръстенът може да бъде с две или три коси пера. След това се поставя симетрично. Щифт с пръстен се нарича черупка. Продължавайки по вътрешната повърхност на пръстена, щифтът постоянно променя позицията си и люлее косо окачената тава. Това движение изсипва зърното в ъгъла на воденичния камък. Оттам навлиза в пролуката между камъните, смила се на брашно, което отива в обвивката, от нея в затворена тава и торба.

Вилем ван Дриленбърг Пейзаж с гледкаДордрехт(панталони...)

Зърното се изсипва в бункер, врязан в пода на третия етаж. Тук торбите със зърно се подават с помощта на ротор и въже с кука.Вратата може да се свърже и разкачи от макара, монтирана на вертикален вал.Това става отдолу с помощта на въже и лост.Люкът е изрязани в подовите дъски, покрити с наклонени двукрили врати.преминавайки през люка отварят вратите,които след това се затварят произволно.Меничарят изключва портата и торбата се озовава върху капаците на люка.Операцията се повтаря .В последния слой, разположен в "главата", върху вертикалния вал е монтирана и фиксирана друга малка предавка със скосени гърбици-зъби. Той кара вертикалния вал да се върти и стартира целия механизъм. Но се задвижва от голяма предавка на "хоризонтален" вал. Думата е затворена в кавички, защото всъщност валът лежи с някакъв наклон надолу на вътрешния край.

Ейбрахам ван Беверен (1620-1690) Морска сцена

С щифта на този край той е затворен в метална обувка дървена рамка, основи на шапката. Повдигнатият край на вала, излизащ навън, лежи спокойно върху камък-„носещ“, леко заоблен отгоре. На това място в шахтата се врязват метални пластини, които предпазват вала от бързо изтриване.Във външната глава на вала се изрязват две взаимно перпендикулярни греди, към които са прикрепени други греди със скоби и болтове - основата на решетъчните крила. Крилата могат да приемат вятъра и да въртят вала само когато платното е разпръснато върху тях, обикновено навито на снопове при починалия, а не работно време... Повърхността на крилата ще зависи от силата и скоростта на вятъра.

Швайкхард, Хайнрих Вилхелм (1746 Хам, Вестфалия - 1797 Лондон) Забавление на замръзнал канал

Зъбното колело на "хоризонталния" вал е оборудвано със зъби, изрязани отстрани на кръга. Отгоре се прегръща от дървен спирачен блок, който може да се освободи или затегне плътно с лост. Рязкото спиране при силен и поривист вятър ще причини топлина при триене на дърво в дърво и дори тлеене. Това е най-добре да се избягва.

Коро, Жан-Батист Камил Вятърна мелница.

Преди работа крилата на мелницата трябва да бъдат обърнати към вятъра. За това има лост с подпори - "носител".

Около мелницата бяха изкопани малки стълбове от най-малко 8 парчета. Към тях с верига или дебело въже се прикрепяваше „носач“. Със силата на 4-5 души, дори ако горният пръстен на палатката и части от рамката са добре намазани с мазнина или нещо подобно (предварително намазано със свинска мас), е много трудно, почти невъзможно да се завърти "капачката" на мелницата. "Конските сили" също не са добри тук. Поради това те използваха малка преносима порта, която последователно се поставяше върху стълбовете чрез трапецовидна рамка, която служи като основа на цялата конструкция.

Брейгел Стари. Ян (Кадифе). Четири вятърни мелници

Воденичен блок с корпус с всички части и детайли, разположени над и под него, се наричаше с една дума - комплект. Обикновено малки и среден размервятърните мелници са правени "около една доставка". Големи вятърни турбини могат да бъдат построени с два комплекта. Имало е вятърни мелници с „мачкане”, на които ленено семе или конопено семеза получаване на съответното масло. Отпадъкът - тортата - също са използвани в домакинство... Вятърните мелници като че ли не се срещнаха.

Бой, Питър Селски площад

Слънцето стана червено към вечерта.
Мъглата вече се разпространява над реката.
Грозният вятър се успокои,
Вятърната мелница само размахва криле.

Дървен, черен, стар -
Не е добре за нищо,
Уморен от тревоги, уморен от неприятности,
И, като вятъра в полето, свободен.

Историята на използването на вятърната енергия от хората датира от древни времена. Най-ранните споменавания за това възникват около 1000 г. пр.н.е. Смята се, че историята на вятърните мелници западни странидатира от първото документирано създаване на датска или европейска вятърна мелница през 1180 г. в Нормандия. Най-вероятно вятърните мелници са дошли в Европа от Персия през средиземноморските страни.

Най-известният ранен тип на това устройство е персийската мелница, която е елементарно устройство с вертикален ротор. V Западна Европаперсийската мелница беше бързо модернизирана до по-ефективен тип вятърна мелница с хоризонтална ос, вятърна турбина. Изследователите на историята на вятърната енергия отбелязват, че за кратък период от време вятърните мелници с хоризонтална ос на въртене са почти напълно изместили мелниците с вертикална ос от Европа.

Нарастващата сложност на дизайна на вятърна мелница с хоризонтална ос се дължи на по-голямата ефективност на работата. Мачтата вятърна мелница на Великобритания е триумф на инженерството и най сложен механизъмв началото на индустриалната революция.

Вятърните мелници, развиващи се интензивно от XII до XIX век, са достигнали определено ниво на съвършенство. Мощността на тези мелници беше равна на 25-35 kW.

Индустриалната революция под формата на създаване на парни двигатели, намаляване на цената на въглищата доведе до изместване на агрегати, които използват вятърна енергия. Едно от най-интересните явления в историята на вятърната енергия, за което авторите често пишат, е американският помпен агрегат. Такива инсталации се отличават с ротор с много лопатки, проста система за ориентация на вятъра и възможност за автоматична автономна работа.

Halladay Standard е първият, който има истински търговски успех. Следващият най-известен тип вятърни турбини е блокът с твърд ротор Eclipse. Третата стъпка по пътя на американските вятърни турбини е направена през 1888 г. от The Aermotor. Тези вятърни турбини бяха направени от метал и тяхното мащабно производство значително намали цената им.

Революционна иновация беше идеята за щамповане на острие от калай. Щампованите остриета имаха специфична геометрия и бяха поставени под желания ъгъл. При високи скорости на вятъра роторът зад стойката „изплува нагоре“ поради шарнирната връзка. Трябва да се отбележи, че тези инсталации са направени изцяло от метал и са изпълнени оптимално по отношение на дизайн, икономичност и производствена ефективност.

Въпреки значителната електрификация провинция, тези вятърни мелници остават доста често срещани в много страни.

Общият брой на тези инсталации е повече от милион единици (това са предимно многолопаткови инсталации с диаметър на колелото 2,5 м), а общата мощност е 250 MW.

През последните 50 години технологията за вятърна енергия направи огромен технологичен пробив, увеличавайки ефективността на вятърните мелници почти десетократно.

V края на XIXвек възниква идеята за използване на вятърна енергия за генериране на постоянен електрически ток. Нуждата от такива инсталации беше голяма, така че в различни странибяха проведени редица експерименти. В литературата можете да намерите описания на две много различни вятърни турбини, които са сред първите в производството на електричество. Първата от тях е вятърната турбина Brush, мощността й е 12 kW, генерира постоянен ток за презареждане на батерии. Като цяло системата работи автоматично в продължение на 20 години и практически не изисква поддръжка.

Вятърната мелница Браш заема важно място в историята на развитието на вятърната енергия. Преди всичко беше голям. Второ, той използва двустепенна ремъчна трансмисия, чието предавателно отношение беше 50: 1, докато генераторът имаше скорост на въртене от 500 об / мин. Това беше първият опит за комбиниране на добре развита вятърна мелница с електрическа технология. Инсталацията в същото време показа, че многолопатковите вятърни турбини са много бавни и неефективни за генериране на енергия.

Следващата стъпка в прехода от вятърни мелници към вятърни турбини е направена от Пол Лакурт в Дания в началото на миналия век. Той е първият, който създава аеродинамичен тунел и използва аеродинамичен профил във вятърни турбини.

До 1910 г. приблизително сто от тези вятърни турбини с мощност 5-25 kW работят в селските райони на Дания. През 20-те и 30-те години на миналия век в Съединените щати се появяват търговски копия на малки вятърни турбини, използвани за презареждане на акумулаторни батерии, те стават широко разпространени.

Вятърната турбина с три лопатки Jacobs Wind Electric с лопатки с аеродинамичен профил въртеше генератор, чиято мощност беше 3 kW, при напрежение 110 V. Беше на етапа на развитие на вятърни турбини малък размерза зареждане на акумулаторите се формира проблемът за оптималния брой лопатки за турбината. Вятърните турбини с две перки изпитват значителни вибрации при промяна на посоката на вятъра, докато вятърните турбини с три перки не. Този тип вятърни турбини преминаха към модерни конструкциипочти непроменен.

През 1925 г. е разработен нов тип ротор - роторът Savonius, който е кръстен на своя създател, инженера от Финландия S. Savonius. Предимства от този типротори - висок стартов въртящ момент и способност за поемане на вятър от всички посоки; недостатъци - нисък коефициент на обработка на вятърна енергия и ниска скорост, голяма маса на конструкцията.

През 30-те години на миналия век, нов типвятърна турбина - вертикална вятърна турбина, предложена от F. Darier. Роторът Darrieus имаше две или три извити лопатки, фиксирани в долната и горната част на централната колона, може да обработва вятър от всички посоки. Този тип вятърни турбини почти никога не са били използвани до началото на 70-те години на миналия век, когато вятърните турбини с ротор Darrieus започват да се изследват в Канада, а след това и в някои други страни.

Еволюция на вятърните мелници

В някои страни научноизследователската и развойна дейност за развитието на вятърната енергия се развива интензивно от 40-те до 60-те години на миналия век. Но тогава цените на изкопаемите горива паднаха значително и по отношение на цената на електроенергията вятърните електроцентрали вече не се конкурираха с ТЕЦ. През това време търговската вятърна енергия почти не се е развила. Разработени са експериментални образци, например вятърната ферма в Курск.

В началото на 70-те години на миналия век започва следващото покачване на вятърната енергия, което се дължи преди всичко на добре познатата енергийна криза. По това време правителствата на повечето страни стартираха мащабни програми за развитие вятърни мелници... Развитие на технологии по тези програми, проектантска работаи експериментите трябваше да се провеждат в постоянно взаимодействие.

Плановете предвиждаха формирането на три поколения опитни единици. Още първото поколение предостави основните данни и прозрения за създаване на ясна концепция за вятърната енергия. Второто поколение беше необходимо за придобиване на практически опит в получаването на вятърни мелници. А третото поколение може да донесе ефективността и надеждността на вятърните турбини в търговски приложения. Тези серии от вятърни турбини бяха предназначени да подобрят вятърната технология до точка, при която търговският риск е толкова нисък, че може да привлече значителен търговски капитал.

Изследванията бяха разделени в две направления: вятърни турбини с вертикална ос и вятърни турбини с хоризонтална ос на въртене. През 1974 г. в САЩ е създадена Федерална програмаза развитие на вятърна енергия, по която са разработени експериментални прототипи с кодове MOD-1, MOD-2, MOD-3, MOD-O, MOD-OA. В Европа най-големите и интересни проекти са Growian, с мощност 3 MW (Германия, 1983 г.), LS-1 3 MW (Великобритания, 1987 г.) и някои други. Германският проект Growian се счита за най-голямата вятърна турбина, построена някога: турбина с диаметър 100 м, кула с височина 100 м. Тази вятърна турбина беше първата вятърна турбина, работеща с променлива скорост и имаше асинхронен синхронен генератор.

Твърде много нови продукти причиниха много проблеми в работата на вятърната мелница, но тази вятърна турбина допринесе значително за осъзнаването на проблемите на други агрегати.

Използвайте контура на маховика на учебника, за да завършите задачите.

По плана на терена могат да се решават практически задачи. Така например на плана на терена ясно се вижда, че маркираният върху него хълм има абсолютна височина 160,7 м, югозападният й склон е полезен, а източният стръмен.

Или друг пример. Планът е да се установи дали фериботът през река Нит се вижда от вятърната мелница. Отговор: фериботът се вижда. Все пак мястото, където е построена воденицата, е по-високо от нивото на водата в река Нит, а от воденицата до реката теренът непрекъснато намалява.

1-2. Изображението на хълма с помощта на контурни линии.

Ако наблюдателят се намира на 150 м източно от върха на хълма, тогава той няма да види ферибота, тъй като в този случай той е покрит от върха на хълма. Наистина на 150 м от върха на хълма има хоризонтална линия от 155 м. На запад от наблюдателя по посока на ферибота през река Нит, теренът се издига с повече от 5 м (от 155 до 160,7 м). ). За да видите ферибота, трябва да станете на или западно от маркировката 160,7 m.

Изпълнете сами няколко задачи по плана на терена.

Упражнение 1

Определете височината на хълма, показан на плана на терена:

1. абсолютен;
2. роднина.

Задача 2

Виждате ли езерото Утиное от село Петрово? Обяснете отговора си.

Задача 3

Наблюдателят стои при сливането на река Луч и река Нит. Определете дали той вижда кола, паркирана в северното подножие на хълма. Дайте мотиви за отговора си.

Задача 4

Велосипедистът от село Лесной се качи на хълма и се върна. В коя посока му беше по-лесно да тръгне?

Задача 5

Къде е по-добре да се построи язовир на река Луч? Обосновете отговора си.

Задача 6

На кой бряг на река Нит можете да правите слънчеви бани на плажа?