heim · In einer Anmerkung · Zeigen Sie die Struktur der Mühlsteine ​​einer Windmühle. Windmühle. Windmühlen in der Antike

Zeigen Sie die Struktur der Mühlsteine ​​einer Windmühle. Windmühle. Windmühlen in der Antike

Die ältesten Geräte zum Mahlen von Getreide zu Mehl und Schälen zu Getreide blieben als Familienmühlen bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts erhalten. und waren handgehaltene Mühlsteine, die aus zwei runden Steinen aus hartem Quarzsandstein mit einem Durchmesser von 40–60 cm bestanden. Als älteste Mühlenart gelten Bauwerke, bei denen Mühlsteine ​​mit Hilfe von Haustieren gedreht wurden. Die letzte Mühle dieser Art existierte in Russland Mitte des 19. Jahrhunderts nicht mehr.

Zu Beginn des zweiten Jahrtausends lernten die Russen, die Energie des Wassers zu nutzen, das auf ein Rad mit Schaufeln fällt. Wassermühlen waren schon immer von einer Aura des Mysteriums umgeben, die von poetischen Legenden, Erzählungen und Aberglauben umhüllt war. Radmühlen mit Whirlpool und Whirlpool sind an sich unsichere Bauwerke, wie es im russischen Sprichwort zum Ausdruck kommt: „Jede neue Mühle kostet Wasser.“

Schriftliche und grafische Quellen weisen auf die weite Verbreitung von Windmühlen in der Mittelzone und im Norden hin. Große Dörfer waren oft von einem Ring aus 20 bis 30 Mühlen umgeben, die an hohen, windigen Stellen standen. Windmühlen mahlen täglich 100 bis 400 Pfund Getreide auf Mühlsteinen. Sie verfügten auch über Stupas (Getreidemühlen) zur Getreidegewinnung. Damit die Mühlen funktionierten, mussten ihre Flügel entsprechend der wechselnden Windrichtung gedreht werden – dies bestimmte die Kombination von festen und beweglichen Teilen in jeder Mühle.

Russische Tischler haben viele verschiedene und geniale Versionen von Mühlen geschaffen. Bereits in unserer Zeit wurden mehr als zwanzig Varianten ihrer Designlösungen erfasst. Von diesen lassen sich zwei Haupttypen von Mühlen unterscheiden: „Bockmühlen“

Bockwindmühlen:
a - auf Säulen; b - am Käfig; c - am Rahmen.

Und „Zeltzelte“. Erstere waren im Norden verbreitet, letztere in der Mittelzone und der Wolgaregion. Beide Namen spiegeln auch das Prinzip ihrer Gestaltung wider.
Beim ersten Typ drehte sich die Mühlenscheune auf einer in den Boden gegrabenen Säule. Die Stütze bestand entweder aus zusätzlichen Säulen oder einem in Stücke geschnittenen Pyramidenholzkäfig oder einem Rahmen.
Das Prinzip der Zeltmühlen war anders

Zeltmühlen:
a - auf einem abgeschnittenen Achteck; b - auf einem geraden Achteck; c - Acht auf der Scheune.

- Ihr unterer Teil in Form eines achteckigen Rahmenstumpfes war bewegungslos, und der kleinere obere Teil drehte sich mit dem Wind. Und dieser Typ hatte viele Varianten in verschiedenen Bereichen, darunter Turmmühlen – vierrädrig, sechsrädrig und achträdrig.

Alle Mühlentypen und -varianten überraschen durch präzise Konstruktionsberechnungen und die Logik der Schnitte, die starken Winden standhalten. Volksarchitekten achteten auch auf das Erscheinungsbild dieser einzigen vertikalen Wirtschaftsstrukturen, deren Silhouette im Dorfensemble eine bedeutende Rolle spielte. Dies drückte sich in der Perfektion der Proportionen, der Anmut der Zimmerei und den Schnitzereien auf Säulen und Balkonen aus.

Wassermühlen

Windmühlendiagramm

Von Eseln angetriebene Mühle

Mühlenversorgung


Der wichtigste Teil einer Getreidemühle – das Mühlengestell oder Getriebe – besteht aus zwei Mühlsteinen: dem oberen oder Läufer, A und - niedriger oder niedriger, IN . Mühlsteine ​​sind Steinkreise von beträchtlicher Dicke, die in der Mitte ein Durchgangsloch, eine sogenannte Spitze, und auf der Mahlfläche die sogenannte Spitze haben. Kerbe (siehe unten). Der untere Mühlstein liegt regungslos; Sein Arschloch ist mit einer Holzhülse, einem Kreis, fest verschlossen G , durch das Loch, in dessen Mitte eine Spindel verläuft MIT ; Auf letzterem befindet sich eine mit einer Eisenstange befestigte Kufe CC , mit seinen Enden in horizontaler Position in der Schutzbrille des Läufers verstärkt und Paraplicea oder Fluffball genannt. In der Mitte der Paraplice (und damit in der Mitte des Mühlsteins) ist an dessen Unterseite eine pyramiden- oder kegelförmige Aussparung angebracht, in die das entsprechend spitze obere Ende der Spindel passt MIT . Durch diese Verbindung des Läufers mit der Spindel dreht sich der erste mit, wenn sich der letztere dreht, und kann bei Bedarf leicht von der Spindel abgenommen werden. Das untere Ende der Spindel wird mit einem Dorn in ein auf einem Balken montiertes Lager eingeführt D . Letztere können angehoben und abgesenkt werden und so den Abstand zwischen den Mühlsteinen vergrößern und verkleinern. Spindel MIT dreht sich mit dem sogenannten. Laternenausrüstung E ; Dabei handelt es sich um zwei Scheiben, die in geringem Abstand voneinander auf eine Spindel gesteckt und entlang des Umfangs mit vertikalen Stäben aneinander befestigt werden. Das Ritzel dreht sich mithilfe des Aufzugsrades F , das auf der rechten Seite seines Randes Zähne hat, die die Stifte des Laternenrads greifen und es so zusammen mit der Spindel drehen. Pro Achse Z ein Flügel wird aufgesetzt, der vom Wind angetrieben wird; oder, in einer Wassermühle, ein vom Wasser angetriebenes Wasserrad. Das Getreide wird durch einen Eimer eingeführt A und die Läuferspitze in der Lücke zwischen den Mühlsteinen. Die Schöpfkelle besteht aus einem Trichter A und Tröge B, unter der Spitze des Läufers aufgehängt. Das Mahlen des Getreides erfolgt im Bereich zwischen der oberen Oberfläche der unteren Oberfläche und der unteren Oberfläche des Läufers. Beide Mühlsteine ​​sind mit einer Ummantelung abgedeckt N , was das Verstreuen von Körnern verhindert. Beim Fortschreiten des Mahlens werden die Körner durch die Wirkung der Zentrifugalkraft und des Drucks neu ankommender Körner von der Mitte des Bodens zum Umfang bewegt, fallen vom Boden und gelangen über eine geneigte Rutsche in die Hackhülse R - zum Sieben. Ärmel E besteht aus Woll- oder Seidenstoff und wird in eine geschlossene Box gelegt Q , von dem aus sein zugrunde liegendes Ende freigelegt ist. Zuerst wird das feine Mehl gesiebt und fällt in die Rückseite der Kiste; der gröbere wird am Ende des Ärmels angenäht; die Kleie bleibt auf dem Sieb liegen S , und das gröbste Mehl wird in einer Kiste gesammelt T .

Mühlstein


Die Oberfläche des Mühlsteins ist durch sogenannte tiefe Rillen unterteilt Furchen, in separate flache Bereiche genannt Schleifflächen. Aus den Furchen werden sich erweiternde, kleinere Rillen genannt Gefieder. Die Rillen und ebenen Flächen sind in einem sich wiederholenden Muster verteilt, das sogenannte Akkordeon. Eine typische Getreidemühle hat sechs, acht oder zehn dieser Hörner. Das Rillen- und Rillensystem bildet zum einen eine Schneide und sorgt zum anderen für den allmählichen Abfluss des fertigen Mehls unter den Mühlsteinen. Bei ständigem Gebrauch benötigen Mühlsteine ​​eine rechtzeitige Wartung Aushöhlung Das heißt, die Kanten aller Rillen werden beschnitten, um eine scharfe Schneidkante zu erhalten.

Mühlsteine ​​werden paarweise verwendet. Der untere Mühlstein ist fest installiert. Der obere Mühlstein, auch Läufer genannt, ist beweglich und mahlt direkt. Der bewegliche Mühlstein wird von einem kreuzförmigen Metallstift angetrieben, der am Kopf der Hauptstange oder Antriebswelle montiert ist und sich unter der Wirkung des Hauptmühlenmechanismus (durch Wind- oder Wasserkraft) dreht. Das Reliefmuster wiederholt sich auf jedem der beiden Mühlsteine ​​und sorgt so für einen „Scheren“-Effekt beim Mahlen von Getreide.

Die Mühlsteine ​​müssen gleichmäßig ausbalanciert sein. Die richtige Platzierung der Steine ​​ist entscheidend, um sicherzustellen, dass hochwertiges Mehl gemahlen wird.

Das beste Material für Mühlsteine ​​ist ein spezielles Gestein – zähflüssiger, harter und nicht polierbarer Sandstein, genannt Mühlstein. Da Gesteine, in denen alle diese Eigenschaften ausreichend und gleichmäßig ausgeprägt sind, selten sind, sind gute Mühlsteine ​​sehr teuer.

Auf den Reibflächen der Mühlsteine ​​wird eine Kerbe angebracht, das heißt, es werden eine Reihe tiefer Rillen gestanzt und die Zwischenräume zwischen diesen Rillen in einen rauhen Zustand gebracht. Beim Mahlen fällt das Korn zwischen die Rillen des oberen und unteren Mahlsteins und wird von den scharfen Schneidkanten der Rillen zerrissen und in mehr oder weniger große Partikel zerschnitten, die beim Verlassen der Rillen schließlich gemahlen werden.


Die Kerbrillen dienen auch als Pfade, auf denen sich das gemahlene Korn von der Spitze zum Kreis bewegt und den Mühlstein verlässt. Da Mühlsteine, auch aus bestem Material, abgenutzt sind, muss die Kerbung von Zeit zu Zeit erneuert werden.

Beschreibung der Konstruktionen und Funktionsprinzipien von Mühlen

Mühlen werden Säulenmühlen genannt, weil ihre Scheune auf einem in den Boden gegrabenen Pfeiler ruht und außen mit einem Holzrahmen ausgekleidet ist. Es enthält Balken, die verhindern, dass sich der Pfosten vertikal bewegt. Natürlich ruht die Scheune nicht nur auf einer Säule, sondern auf einem Baumstammrahmen (vom Wort „Schnitt“ her: Baumstämme werden nicht fest, sondern mit Lücken eingeschnitten). Auf einem solchen Grat wird ein gleichmäßiger runder Ring aus Platten oder Brettern gebildet. Darauf ruht der untere Rahmen der Mühle selbst.

Die Säulenreihen können unterschiedliche Formen und Höhen haben, jedoch nicht höher als 4 Meter. Sie können sofort in Form einer tetraedrischen Pyramide oder zunächst vertikal aus dem Boden aufsteigen und sich ab einer bestimmten Höhe in einen Pyramidenstumpf verwandeln. Es gab, wenn auch sehr selten, Mühlen auf niedrigem Rahmen.

Auch der Unterbau der Zelte kann in Form und Gestaltung unterschiedlich sein. Beispielsweise kann eine Pyramide auf Bodenniveau beginnen und die Struktur möglicherweise keine Blockstruktur, sondern eine Rahmenstruktur sein. Die Pyramide kann auf einem Rahmenviereck ruhen und daran können Wirtschaftsräume, ein Vestibül, ein Müllerzimmer usw. angebaut werden.

Das Wichtigste bei Mühlen sind ihre Mechanismen. Bei Zeltzelten ist der Innenraum durch Decken in mehrere Etagen unterteilt. Die Kommunikation mit ihnen erfolgt über steile Dachbodentreppen durch Luken in den Decken. Teile der Mechanik können auf allen Ebenen angeordnet sein. Und es können vier bis fünf sein. Das Herzstück des Zeltes ist ein mächtiger vertikaler Schaft, der die Mühle bis zur „Kappe“ durchdringt. Es ruht auf einem Metalllager, das in einem Balken befestigt ist, der auf einem Blockrahmen ruht. Mithilfe von Keilen kann der Balken in verschiedene Richtungen bewegt werden. Dadurch können Sie dem Schaft eine streng vertikale Position geben. Dasselbe kann mit dem Oberbalken erfolgen, bei dem der Schaftstift in einer Metallschlaufe eingebettet ist.

In der unteren Ebene ist ein großes Zahnrad mit Nockenzähnen auf der Welle platziert und entlang der Außenkontur der runden Basis des Zahnrads befestigt. Im Betrieb wird die Bewegung des großen Zahnrades mehrfach vervielfacht auf das kleine Zahnrad bzw. die Laterne einer weiteren vertikalen, meist metallischen Welle übertragen. Diese Welle durchdringt den stationären unteren Mühlstein und ruht auf einer Metallstange, an der der obere bewegliche (rotierende) Mühlstein durch die Welle aufgehängt ist. Beide Mühlsteine ​​sind seitlich und oben mit einer Holzummantelung verkleidet. Die Mühlsteine ​​sind auf der zweiten Etage der Mühle installiert. Der Balken in der ersten Etage, auf dem eine kleine vertikale Welle mit einem kleinen Zahnrad ruht, ist an einem Metallgewindestift aufgehängt und kann mithilfe einer Gewindescheibe mit Griffen leicht angehoben oder abgesenkt werden. Damit hebt oder senkt sich der obere Mühlstein. Dadurch wird die Feinheit der Getreidemahlung eingestellt.

Vom Mühlsteingehäuse führt schräg nach unten eine blinde Plankenrutsche mit einem Brettriegel am Ende und zwei Metallhaken, an denen ein mit Mehl gefüllter Sack aufgehängt wird.

Neben dem Mühlsteinblock ist ein Schwenkkran mit Metallgreifbögen installiert. Mit seiner Hilfe können die Mühlsteine ​​zum Schmieden von ihrem Platz entfernt werden.

Über dem Mühlsteingehäuse senkt sich von der dritten Etage ein fest an der Decke befestigter Getreideaufgabetrichter herab. Es verfügt über ein Ventil, mit dem die Getreidezufuhr abgesperrt werden kann. Es hat die Form eines umgedrehten Pyramidenstumpfes. Von unten ist ein schwingendes Tablett aufgehängt. Für die Federung verfügt es über einen Wacholderstab und einen Stift, der in das Loch des oberen Mühlsteins eingelassen ist. Ein Metallring wird exzentrisch in das Loch eingebaut. Der Ring kann auch zwei oder drei schräge Federn haben. Anschließend wird es symmetrisch eingebaut. Der Stift mit dem Ring wird Muschel genannt. Der Stift verläuft an der Innenfläche des Rings entlang, verändert ständig seine Position und bewegt die schräge Schale. Durch diese Bewegung wird das Getreide in die Backe des Mühlsteins gegossen. Von dort fällt es in den Spalt zwischen den Steinen, wird zu Mehl gemahlen, das in die Hülle und von dort in eine geschlossene Schale und einen Beutel gelangt.

Das Getreide wird in einen Trichter geschüttet, der in den Boden der dritten Etage eingelassen ist. Die Zufuhr von Getreidesäcken erfolgt hier über ein Tor und ein Seil mit Haken. Das Tor kann mit einer an einer vertikalen Welle montierten Rolle verbunden und gelöst werden. Dies geschieht von unten mit einem Seil und einem Hebel. In das Tor ist eine Luke eingeschnitten Bodenbretter, abgedeckt mit schrägen Doppelflügeltüren. Die Säcke gehen durch die Luke, sie öffnen die Türen, die dann willkürlich zuschlagen. Der Müller schaltet das Tor ab und der Sack landet auf den Lukendeckeln. Der Vorgang ist wiederholt.

In der letzten Etage, im „Kopf“, ist ein weiteres kleines Zahnrad mit abgeschrägten Nockenzähnen eingebaut und auf der vertikalen Welle befestigt. Dadurch dreht sich die vertikale Welle und der gesamte Mechanismus wird gestartet. Aber es funktioniert durch ein großes Zahnrad auf einer „horizontalen“ Welle. Das Wort steht in Anführungszeichen, da der Schaft tatsächlich mit einer leichten Abwärtsneigung am inneren Ende liegt. Der Stift dieses Endes ist in einem Metallschuh eines Holzrahmens, der Basis der Kappe, eingeschlossen. Das erhabene, nach außen ragende Ende des Schafts ruht ruhig auf einem „tragenden“ Stein, der oben leicht abgerundet ist. An dieser Stelle sind Metallplatten in die Welle eingelassen, die die Welle vor schnellem Verschleiß schützen.

In den äußeren Kopf des Schachtes sind zwei zueinander senkrechte Konsolbalken eingeschnitten, an denen weitere Balken mit Klammern und Bolzen befestigt werden – die Basis der Gitterflügel. Die Flügel können den Wind nur aufnehmen und die Welle drehen, wenn die Leinwand auf ihnen ausgebreitet ist und normalerweise während der Ruhezeit und nicht während der Arbeitszeit zu Bündeln zusammengerollt wird. Die Oberfläche der Flügel hängt von der Stärke und Geschwindigkeit des Windes ab.

Das Zahnrad mit der „horizontalen“ Welle hat Zähne, die seitlich in den Kreis eingeschnitten sind. Es wird oben von einem hölzernen Bremsklotz umschlossen, der mit Hilfe eines Hebels gelöst oder festgezogen werden kann. Starkes Bremsen bei starkem und böigem Wind führt zu hohen Temperaturen, wenn Holz an Holz reibt, und sogar zum Schwelen. Dies lässt sich am besten vermeiden.

Vor dem Betrieb sollten die Flügel der Mühle in den Wind gedreht werden. Zu diesem Zweck gibt es einen Hebel mit Streben – einen „Schlitten“.

Rund um die Mühle wurden kleine Säulen aus mindestens 8 Teilen gegraben. An ihnen war ein „Antrieb“ mit einer Kette oder einem dicken Seil befestigt. Mit der Kraft von 4-5 Personen ist es sehr schwierig, fast unmöglich, das Zelt zu drehen, selbst wenn der obere Ring des Zeltes und Teile des Rahmens gut mit Fett oder ähnlichem geschmiert sind (früher wurden sie mit Schmalz geschmiert). „Kappe“ der Mühle. „Pferdestärken“ funktionieren auch hier nicht. Dazu nutzten sie ein kleines tragbares Tor, das mit seinem trapezförmigen Rahmen abwechselnd auf Pfosten aufgestellt wurde und als Basis für das gesamte Bauwerk diente.

Ein Block aus Mühlsteinen mit einem Gehäuse mit allen darüber und darunter befindlichen Teilen und Details wurde mit einem Wort genannt: Postav. Typischerweise wurden kleine und mittelgroße Windmühlen „in einer Charge“ hergestellt. Große Windkraftanlagen könnten mit zwei Stufen gebaut werden. Es gab Windmühlen mit „Pfunden“, auf denen Leinsamen oder Hanfsamen gepresst wurden, um das entsprechende Öl zu gewinnen. Auch Abfälle – Kuchen – wurden im Haushalt verwendet. „Saw“-Windmühlen schienen nie vorzukommen.

Die Vorfahren der Windmühlen tauchten vor fast viertausend Jahren in Ägypten auf. Ursprünglich hatte die Windmühle eine konstante Richtung der Flügel und einen Riemenantrieb zur Achse des steinernen Mühlsteins. Später kamen im Design auch Zahnräder, Lager und Drehmechanismen hinzu. Ein solches Gerät wurde ohne radikale Veränderungen bis zum Beginn des letzten Jahrhunderts erfolgreich eingesetzt und wird auch heute noch verwendet.

Gründe für den Erfolg der Windenergie

Die Eigenschaften der Windenergie sind einzigartig. Besonders hervorzuheben sind die Eigenschaften, die zum langfristigen Erfolg von Windkraftanlagen beigetragen haben. Der Vergleich der Eigenschaften von Energiequellen ermöglicht es uns, eine so langlebige und geografisch weit verbreitete Nutzung der Windenergie zu verstehen:

Doch Wind hat auch Nachteile. Zum Beispiel die sprichwörtliche Vergänglichkeit. Die Windrichtung änderte sich so oft, dass es sogar notwendig war, Mühlen mit rotierendem Körper zu bauen. Und der Wechsel der Windstärke von Hurrikan zu Windstille lässt uns nicht auf die Stabilität der Energieversorgung zählen. Auch andere natürliche Energiequellen sind instabil und haben ihre eigenen Nachteile. Die Sonne liefert nachts keine Energie und kann tagsüber hinter den Wolken verschwinden. Es gibt nicht überall Flüsse, und wo sie vorhanden sind, können sie monatelang austrocknen oder zufrieren.

Ein weiterer Nachteil ist die geringe Winddichte – 1,29 kg/m3. Beispielsweise beträgt die Dichte von Wasser fast eine Tonne. Um die gleiche Energiemenge zu erhalten, muss die Flügelfläche einer Windmühle 750-mal größer sein als die einer Wassermühle. Und für solche Bauwerke muss eine entsprechende Behausung vorhanden sein.

Dennoch ist Wind seit fast viertausend Jahren als Energiequelle auf dem europäischen, asiatischen und afrikanischen Kontinent gefragt. Und jetzt vergessen sie ihn nicht.

Wie der Wind die Rotorblätter dreht

Da Luft eine Masse hat, hat die Luftbewegung kinetische Energie. Wenn ein Objekt im Weg des Windes erscheint, der in eine bestimmte Richtung weht, kann seine Wechselwirkung mithilfe von Kraftvektoren beschrieben werden. Der Wind drückt das Hindernis und schiebt sich selbst in die entgegengesetzte Richtung. In diesem Fall biegt sich die an der Achse der Struktur befestigte Klinge entlang der Drehachse und dreht sich darauf. Grafisch sieht es so aus:

Nach dem Kontakt wird der Wind vom Rotorblatt reflektiert und hinterlässt etwas Energie:

  1. um das Blatt in die Richtung des Windes zu biegen, dem die Struktur mit der Kraft Fl2-1 Widerstand leistet, wodurch potenzielle Energie entsteht. Der Windkraftvektor Fв2-1 nimmt um den Betrag dieser Kraft ab;
  2. Durch die Erzeugung kinetischer Rotationsenergie wirkt die Kraft Fl2-2 auf die Klinge. Gleichzeitig nimmt der Windkraftvektor Fв2-2 ab und ändert seine Richtung.

Die Menge der kinetischen Energie, die der Wind durch die Rotorblätter überträgt, hängt von der Luftmasse ab, die mit dem Rotorblatt interagiert, der Geschwindigkeit seiner Bewegung und der Richtung relativ zu den Rotorblättern – je senkrechter, desto besser.

In der Mühle selbst ist es zusätzlich zur Konstruktion der Schaufeln möglich, Reibungsverluste durch den Einsatz von Lagern an der Achse und Zahnrädern im Übertragungsmechanismus oder durch die Installation des Generators direkt an der Achse der Schaufeln zu minimieren.

Wenn Sie wissen, wie eine Mühle funktioniert, können Sie versuchen, selbst eine zu bauen. Zumindest zu dekorativen Zwecken.

So berechnen Sie die Flügel einer Mühle

Zuerst müssen Sie entscheiden, warum und wo Sie eine Mühle bauen möchten. Normalerweise wird die Windmaschine auf einer offenen Fläche installiert, zum Beispiel - in der Datscha. Wenn die Bäume dicht und dicht um den Zaun herum wachsen, müssen Sie ein hohes Gehäuse für die Windmühle anfertigen. In diesem Fall ist ein Fundament erforderlich.

Auch niedrige, aber schwere Gebäude benötigen ein Fundament. Für Sommerhäuser reicht es aus, bis zu einer Tiefe von 0,7 Metern Beton oder dichte Ziegelreihen um den Umfang des zukünftigen Gebäudes zu verlegen. Für dekorative Konstruktionen reicht es aus, eine Ziegelschicht einzurüsten und zu verdichten, die die Struktur vor Feuchtigkeit isoliert.

Jetzt müssen wir entscheiden, warum die Mühle gebaut werden soll. Es gibt viele Möglichkeiten:

  • zum Heben von Wasser aus einem Brunnen;
  • Strom erzeugen;
  • um Maulwürfe abzuwehren;
  • zur Aufbewahrung von Gartengeräten;
  • für dekorative Zwecke.

Die Reihenfolge der Optionen dient dazu, den Strombedarf des Geräts zu reduzieren, d. h. um den Mechanismus zu vereinfachen. Die Festlegung der Designanforderungen bleibt das Recht und die Verantwortung des Eigentümers.

Erinnern wir uns sofort daran, dass die tatsächliche Leistung einer Haushaltswindmühle 500 W bei einer Windgeschwindigkeit von 5-8 m/s nicht überschreitet. Allerdings kann es zu Stromansammlungen kommen, ggf. auch bei leistungsstarken Verbrauchern für kurze Zeit. Zum Beispiel eine Pumpe zum Heben von Wasser.

Das Wichtigste an einer Windmühle sind die Flügel. Um das Design der Schaufeln zu bestimmen, müssen Sie zunächst wissen, dass die Projektionsfläche auf der Rotationsebene der Schaufeln umso größer sein sollte, je größer die Leistung ist. Dies wird durch eine Erhöhung der Anzahl, Länge, Fläche und des Drehwinkels der Schaufeln erreicht.

Um die durchschnittliche Leistung eines Bauwerks zu berechnen, müssen Sie die Stärke der üblichen Winde für das Baugebiet kennen. Darüber hinaus müssen die Mühlenflügel senkrecht zu den vorherrschenden Windrichtungen stehen. Diese Informationen sollten Sie im Internet finden, indem Sie nach „Windgeschwindigkeitsstatistik“ und „Windrose“ für Ihre Region suchen.

Es bleibt nur noch die Größe der Klingen zu berechnen. Beispielsweise beträgt die durchschnittliche Windgeschwindigkeit 5 m/s und die Leistungsaufnahme eines Elektrogeräts beträgt 100 W. Die Verluste für die Umwandlung der kinetischen Rotationsenergie der Mühlenachse in elektrische Energie betragen etwa 20–40 %.

Der Wirkungsgrad kann unter Berücksichtigung der genauen Passwerte des Wirkungsgrads des Generators an der Achse, des Gleichrichters, des Stabilisators und des DC-AC-Wandlers mit einer Spannung von 220 V berechnet werden. Bei der Berechnung werden die Verlustprozentsätze nicht berücksichtigt Zusammenfassend lässt sich sagen, dass es notwendig ist, die Effizienz jedes Geräts sequentiell zu multiplizieren, um die Effizienz des Rotations-zu-Elektrizität-Umwandlungssystems zu erhalten. Eine weitere Hälfte der Windkraft geht an den Rotorblättern verloren.

Umwandlungsverluste können reduziert werden, indem beispielsweise auf einen DC-AC-Wandler verzichtet wird, wenn der Aktuator mit einer Batterie betrieben werden kann. Das Fehlen eines anderen Geräts ist auch möglich, wenn Spannung und Strom für den Betrieb des Geräts nicht von großer Bedeutung sind – zum Beispiel eine kleine Glühbirne oder noch praktischer – eine LED-Glühbirne.

Die Leistung eines Windgenerators ist direkt proportional zur Luftdichte, multipliziert mit der Windgeschwindigkeit in der dritten Potenz (für 5 m/s - 125). Teilt man das Ergebnis durch die doppelte Projektionsfläche der Schaufeln auf der Rotationsebene, erhält man die Leistung, die der Generator auf der Rotationsachse der Schaufeln erzeugen kann.

Sie können beispielsweise die Projektionsfläche für 4 Rotorblätter mit einer Breite von 0,5 m berechnen, die während der Drehung einen Kreis mit einem Durchmesser von 2 m bilden und in einem Winkel von 60 Grad zur Rotationsebene fixiert sind. Die Fläche nach der Formel d/2*sin(30)*0,5*4 entspricht 2/2*0,25*4=1 Quadratmeter.

Dieses Design, bei dem die häufigste durchschnittliche Windgeschwindigkeit in Russland 5 m/s beträgt, erhält Energie aus dem Wind in Höhe von 1,29*125/2*1 = 80 W. Entfernen Sie die Hälfte für die Umwandlung in Rotationsbewegung, entfernen Sie 25 % für die Umwandlung in Strom und es verbleiben etwa 30 Watt für Verbraucher. Die maximale Windleistung bei einem solchen Wind auf Rotorblättern, die in der Projektion die Fläche des Kreises vollständig abdecken, kann sich um das 3,14-fache erhöhen. Dadurch erhält der Verbraucher maximal etwa 100 W. Nicht so schlecht.

Wenn LEDs zu dekorativen Zwecken eingesetzt werden, verändert sich die Größe der Mühle in lächerliche Größenordnungen, wenn am Boden ein schwacher Wind weht.

Ohne Umwandlung in Elektrizität wird Windenergie genutzt, um unter der Erde lebende kleine Insekten abzuwehren. Es reicht aus, eine Holzachse, die sich von einer Windmühle dreht, 15 Zentimeter in die Nische abzusenken, und die Vibration des Bodens verscheucht sie mehrere Meter weit, ohne die Besitzer zu stören.

Arten von Rotorblättern für Windkraftanlagen

Klingendesigns gibt es nicht nur mit vertikaler Drehung, sondern auch mit horizontaler Drehung. Die Klingen können eine spiralförmige Gestaltung haben, variable Seitenverstellung. Mühlen wurden für eine jahrhundertelange Lebensdauer gebaut, so dass jedes Gebäude einzigartig war. Auch moderne Designs überraschen durch ihre Vielfalt.

Statistiken und Aussichten

In Russland waren Ende des 19. Jahrhunderts etwa 200.000 Getreidemühlen in Betrieb. Eine normale Windkraftanlage erzeugte eine Leistung von 3,5 kW, eine große mit einem Blattdurchmesser von 24 Metern bis zu 15 kW. Die Gesamtleistung, die sie damals erzeugten, erreichte 750 mW. Mittlerweile werden Windkraftgeneratoren und einige Mühlen für andere Zwecke genutzt. Und sie alle produzieren 50-mal weniger Energie als vor 100 Jahren, nämlich 15 mW. Entwicklungspläne. Sicherlich. entstehen, denn das Windpotenzial über unserem Land beträgt mehrere zehn Milliarden Kilowatt.

Bis die Pläne verwirklicht sind, kann man den berühmten Ausspruch von Wladimir Majakowski umschreiben und sagen: „Wenn Mühlen gebaut werden, heißt das, dass jemand sie braucht? Bedeutet das, dass jemand will, dass sie existieren?“ Die faszinierende Schönheit funktionierender Mühlen ist zu einem starken Inspirationsfaktor für Handwerker geworden, die in ihren Höfen und Sommerhäusern Meisterwerke schaffen.

Der Mensch kennt eine Windmühle schon seit langem und hat, so könnte man sagen, die Möglichkeiten, sie zu seinem eigenen Vorteil zu nutzen, eingehend untersucht. Die durch die Kraft des Windes angetriebenen Rotorblätter übertragen Drehmomente auf verschiedene Mechanismen – drehten sie früher ausschließlich Mühlsteine ​​(woher das Konzept einer Windmühle stammt), treiben sie heute fast alles an, auch elektrische Generatoren. Aber darum geht es nicht – heute ist eine Windmühle, oder wie sie auch Windkraftanlage genannt wird, eine umweltfreundliche und vor allem bedingt kostenlose Energiequelle. Genau aus diesem Grund sollten Sie sich mit dem Aufbau und der Funktionsweise einer Windmühle vertraut machen – das werden wir in diesem Artikel zusammen mit der Website tun.

Wie eine Windmühle funktioniert Foto

Windmühlen: Aufbau und Funktionsprinzip

Eine Windmühle funktioniert, wie alles Geniale, ganz einfach – um es im Klartext auszudrücken: Über verschiedene Mechanismen wird die Drehung des vom Wind angetriebenen Propellers auf ein Gerät übertragen, das diese oder jene Arbeit verrichtet. Wenn wir das Ganze verkomplizieren, kann das Design solcher Einheiten in Form von drei verschiedenen Einheiten dargestellt werden, die in einem einzigen Gehäuse montiert sind. Der Körper kann übrigens recht groß sein und nahezu jede beliebige Form haben. Schauen wir uns diese Mühlenkomponenten genauer an und untersuchen gleichzeitig ihr Funktionsprinzip.


Wie Sie sehen, funktioniert die Windmühle trotz der Komplexität ihres mechanischen Systems recht einfach – im Prinzip kann ihr Design in seiner einfachsten Bauweise nur mit einer gewissen Dehnung als komplex bezeichnet werden. Das Hauptproblem seiner Herstellung liegt nur in der Genauigkeit der Herstellung seiner Teile – wenn Sie diesen Moment zu Hause meistern, wird alles andere einfach erscheinen.

Windmühle zum Selbermachen: Warum Sie sie brauchen könnten

Wie oben erwähnt, können Sie durch die Verarbeitung von Windenergie mithilfe einer Windkraftanlage viele nützliche Geräte in Betrieb nehmen. Aber es ist einfach so, dass sie in der modernen Welt relativ selten verwendet werden und nur wenige Geräte mit ihrer Hilfe auf den Markt kommen. Leistung, Größe und Wetterabhängigkeit sind ein weiteres Problem, das berücksichtigt werden muss. Und es ist dieses Problem, das dem Umfang von Windmühlen in der modernen Welt einige Einschränkungen auferlegt.


Um zu erfahren, wie Sie selbst eine dekorative Windmühle bauen, schauen Sie sich dieses Video an.

Das ist wahrscheinlich alles, was Windmühlen leisten können – im Großen und Ganzen reicht das aus. Sicherlich wird niemand mit ihrer Hilfe Getreide mahlen, und erst recht wird niemand damit komplexe Maschinen bedienen. Nur als Unterhaltung.

Wie man mit eigenen Händen eine Windmühle baut: Herstellungsprinzip

Wie Sie bereits wissen, können Sie fast jede Windmühle mit Ihren eigenen Händen bauen. Sie sollten sich jedoch darüber im Klaren sein, dass sich einige Designdetails je nach Verwendungszweck ändern können. Wenn beispielsweise in der Mühle ein Stromerzeuger vorhanden ist, müssen Sie für dessen Installation einen speziellen Platz im Gehäuse reservieren. Im Allgemeinen müssen Sie bei der Entscheidung, wie eine Windkraftanlage gebaut werden soll, mindestens zwei ihrer Teile herstellen – wenn wir von funktionsfähigen Mühlen sprechen, dann sogar noch mehr.


Um das Thema Windmühlen abzuschließen, möchte ich noch ein paar Worte zu ähnlichen Anlagen sagen, nur mit dem hydraulischen Funktionsprinzip – im Sinne einer Wassermühle. Dabei handelt es sich um ein ebenso beliebtes Datscha-Dekor, das wie bei einer Windmühle sogar von Vorteil sein kann – natürlich dann, wenn Ihr Datscha-Grundstück am Ufer eines ruhigen Flusses liegt. In diesem Fall können sie nicht nur Strom erzeugen, sondern auch Wasser dafür pumpen. Im Allgemeinen müssen Sie auch auf dieses Gerät achten – vielleicht ist es für Sie eine sehr nützliche Sache, die Sie auf Wunsch auch ganz einfach selbst herstellen können.

Gebäude auf einem Privatgrundstück oder Ferienhaus werden in der Regel in einem streng funktionalen Stil errichtet. Sie weisen in der Regel keine besonderen dekorativen Elemente auf und sehen ihrem Zweck angemessen aus. Gleichzeitig ist den meisten Eigentümern der Wunsch gemeinsam, das Territorium des Geländes irgendwie zu dekorieren und zu beleben. Es gibt viele Möglichkeiten, dieses Problem zu lösen. Am häufigsten werden Laeingesetzt, mit deren Hilfe absolut jedes Grundstück dekoriert werden kann.

Eine der Möglichkeiten, einen ungewöhnlichen Look zu kreieren, ist Bau einer Windmühle. Die Lösung ist etwas unerwartet, aber ausnahmslos effektiv und erfordert eine detaillierte Überlegung.

Aufbau und Funktionsprinzip

Eine Windmühle ist ein Gerät, das den Betrieb eines Mehlmahlmechanismus verändert. Dies ist der traditionelle Zweck von Mühlen, die fast die einzige Arbeit verrichteten – das Mahlen von Getreide und die Herstellung von Mehl. Die Flügel (Flügel) der Mühle empfingen die Windströmung auf ihre Flächen und begannen sich zu drehen. Es wurde auf die Mühlsteine ​​übertragen, die das Getreide mahlten und Mehl produzierten. Das Design einer Windmühle ist ein Prototyp heutiger Pumpen und anderer Mechanismen, die Strömungen nutzen.

Heutzutage ist es selten, eine funktionierende Windmühle zu finden; sie werden hauptsächlich in ethnografischen Reservaten als Ausstellungsstücke aufbewahrt. Gleichzeitig sind sie recht brauchbar und können ihre Arbeit recht effektiv erledigen.

Dekoratives Element oder praktische Struktur?

Es ist unmöglich, eine Windmühle als vollwertige Struktur zum Mahlen von Mehl zu verwenden. Erstens ist eine solche Struktur aufgrund ihrer Größe nicht für relativ kleine Flächen geeignet. Darüber hinaus besteht derzeit keine Notwendigkeit, Getreide zu mahlen. Deshalb Auf Gartengrundstücken errichtete Windmühlen erfüllen eine dekorative Funktion. Gleichzeitig kann ein rotierender Rotor, wenn er seine Funktionen erfüllen kann, durchaus für verschiedene Haushaltsbedürfnisse verwendet werden:

  • Energieerzeugung;
  • Aktivierung der Wasserpumpe;
  • Das Windmühlengehäuse kann zur Aufbewahrung verschiedener Geräte angepasst werden.

Die Wahl, wie eine Windmühle genutzt werden soll, liegt im Vorrecht des Eigentümers des Geländes. Der häufigste Zweck solcher Bauwerke besteht jedoch darin, das Gelände zu schmücken und folkloristische Motive in den Designstil einzubringen. Dieser Punkt kann nicht als zweitrangig oder unwichtig betrachtet werden, da das Erscheinungsbild ebenso eine kompetente und kreative Herangehensweise erfordert wie die praktische Umsetzung.

Wofür könnte es benötigt werden?

Der entscheidende Punkt ist in diesem Fall die eigenständige Herstellung der Struktur. Neben bestimmten praktischen Zielen, die beim Bau einer Windmühle verfolgt werden, sind eine kreative Herangehensweise und die Fähigkeit, Anstrengungen zur eigenständigen Gestaltung des Geländes zu unternehmen, wichtig.

Eine solche Struktur kann auf unterschiedliche Weise genutzt werden, zum Beispiel kann man mit einer Windmühle einen Brunnen dekorieren. Oftmals verdecken solche Strukturen den Ausgang von Abwasserkollektoren zur Oberfläche. Die bestimmungsgemäße Verwendung einer Windmühle ist nicht ausgeschlossen – zum Antrieb von Mechanismen oder zur Erzeugung von elektrischem Strom, beispielsweise zur Beleuchtung eines Bereichs.

Wichtig! Die Dekoration des Bereichs ist an sich schon ein wichtiger Faktor, aber wenn die Möglichkeit besteht, eine Windmühle praktisch für den Haushaltsbedarf zu nutzen, erhöht sich ihr Wert um ein Vielfaches.

Eine weitere mögliche Verwendung für ein solches Element ist ein Ort für Kinderspiele. Kinder spielen gerne in verschiedenen Häusern, und wenn es als Mühle stilisiert wird, wird es noch interessanter.

Auswählen eines Bereichs für die Installation

Die Wahl des Standorts wird in erster Linie von den Plänen des Eigentümers und dem Zweck des Bauwerks beeinflusst. Wenn eine rein dekorative Nutzung geplant ist, wird die Mühle nach Gesichtspunkten der Bildhaftigkeit und der Außenwirkung platziert, also in einem offenen Bereich, der einen guten Überblick über das Bauwerk bietet. Wenn das Gerät funktionsfähig ist, wird die Wahl von der Höhe des Standorts und dem Fehlen großer Gebäude in der Nähe beeinflusst, die die Rotorblätter vor Windströmungen schützen könnten.

Darüber hinaus muss die Lage von Versorgungseinrichtungen, Gebäuden oder Bauwerken berücksichtigt werden, die durch die rotierenden Flügel der Mühle beeinträchtigt werden könnten. Wenn sie sich gegenüber dem Fenster befinden, führt das ständige Flackern in den Augen zu erheblichen Unannehmlichkeiten für die Personen im Raum.

Es sollte auch berücksichtigt werden, dass Sie eine normale Herangehensweise an die Struktur benötigen, insbesondere wenn Sie planen, sie zu einem Element eines Kinderspielplatzes zu machen. Unter Berücksichtigung all dieser Überlegungen wird der optimale Standort für den Bau der Mühle ausgewählt.

Schritt-für-Schritt-Anleitung

Gründung einer Mühle erfolgt nach dem üblichen Schema, das beim Bau jeglicher Bauwerke verwendet wird:

  • Erstellung eines Projekts (Arbeitszeichnung)
  • Einkauf von Materialien, Auswahl von Werkzeugen
  • Standortvorbereitung
  • Gehäuse und Rotorbaugruppe
  • Einbau mechanischer Elemente (falls geplant)
  • Betriebsmodi starten, debuggen

Einige Schritte in dieser Liste können unnötig sein; manchmal sind im Gegenteil möglicherweise zusätzliche Maßnahmen erforderlich. Der endgültige Aktionsplan kann nur unter Berücksichtigung der spezifischen Struktur, ihrer Betriebsbedingungen, Abmessungen und anderer Parameter erstellt werden.

Wichtig! Auf keinen Fall sollten Sie die Erstellung eines Projekts vernachlässigen. In dieser Phase werden häufig erhebliche Fehler oder zusätzliche Faktoren entdeckt, die die Herangehensweise an die ausgeführte Arbeit radikal verändern. Eine willkürliche Herstellung kann zu Zeit- und Materialverschwendung führen.

Benötigte Materialien und Werkzeuge

Für Erstellen einer dekorativen Windmühle Am besten verwenden Sie traditionelle Materialien:

  • Strahl,
  • Bretter,
  • gedrechselte Baumstämme,
  • Nägel,
  • selbstschneidende Schrauben

Darüber hinaus können je nach Größe und Zweck der Mühle Materialien zur Erstellung eines Fundaments benötigt werden:

  • Zement,
  • Sand,
  • Verstärkungsstab.

Ebenso wichtig ist es, über die notwendigen Werkzeuge zu verfügen:

  • Kettensäge,
  • Elektroflugzeug,
  • Handsäge,
  • Meißel, Meißel,
  • Zange,
  • Hammer,
  • elektrische Bohrmaschine mit einem Satz Bohrer,
  • Lineal, Roulette.

Je nach Bauvorhaben kommen bei Bedarf auch andere Werkzeuge oder Geräte zum Einsatz.

Stiftung

Die ersten Schritte, die in der Anfangsphase unternommen werden müssen, sind die Vorbereitung des Geländes für den Bau. Wenn die Konstruktion recht groß sein soll, beispielsweise unter einer Mühle, muss ein Lager für Werkzeuge, Ausrüstung und technische Geräte eingerichtet werden, dann ist ein Fundament erforderlich.

Der einfachste Weg, ein Fundament zu füllen, ist die Erstellung eines Streifenfundaments. Dazu wird entlang des Umfangs der zukünftigen Wände ein Graben ausgehoben, im Inneren eine Schalung eingebaut, ein Bewehrungsrahmen eingebunden und Beton gegossen. Das Fundament bleibt so lange erhalten, bis der Beton ausreichend kristallisiert ist, danach können weitere Arbeiten durchgeführt werden.

Notiz: Bei kleinen dekorativen Bauwerken ist kein Fundament erforderlich, es reicht aus, diese leicht über das Bodenniveau anzuheben, um einen Kontakt mit Grundwasser zu verhindern.

Sobald das Fundament fertiggestellt ist, beginnt der Bau des Windmühlenkörpers.

Auswahl der Art der Wände und des Daches

Der Bau der Wände und des Daches der Mühle erfolgt streng nach den Arbeitszeichnungen, die von Anfang an im Voraus erstellt wurden. Es sind verschiedene Optionen möglich:

  • Bau von Wänden aus gedrechselten Baumstämmen. Wird beim Bau einer großen Mühle durchgeführt, die bestimmte wirtschaftliche Funktionen erfüllen soll.
  • Bau von Wänden aus Holz. Diese Methode ist etwas einfacher, da das Anbringen von Holz viel einfacher ist als das Anbringen von Baumstämmen. Auch die Größe der Mühle ist recht groß.
  • Erstellen eines Rahmens und anschließende Verkleidung mit Brettern. Diese Bauart eignet sich für kleinere Mühlen.

Die in Betracht gezogenen Optionen umfassen die Errichtung einer Struktur direkt vor Ort. Es kann Optionen geben, wenn die gesamte Struktur an einem Ort, beispielsweise in einer Garage oder Werkstatt, zusammengebaut und an der vorgesehenen Stelle fertig installiert wird. Mit diesem Ansatz können kleine dekorative Mühlen geschaffen werden, die innerhalb des Geländes bewegt werden können.

Der Bau der Wände ist abgeschlossen, wenn mit der Erstellung des Daches begonnen wird. Traditionell wird eine Struktur mit zwei oder vier Neigungen hergestellt. Als Dachmaterial werden alle alten, traditionellen Dacheindeckungen – Ziegel, Schindeln usw. – verwendet.

Holz ist ein Material, das gegen Luftfeuchtigkeit und Regen nicht beständig ist. Die fertige Struktur muss durch Auftragen einer Lack- oder Trockenölschicht vor Wasser geschützt werden. Die beste Option wäre eine Vorimprägnierung mit einem antiseptischen und feuerhemmenden Mittel, um die Wände vor Insekten oder Feuer zu schützen.

Merkmale des Baus einer funktionsfähigen Mühle

Wenn eine Windmühle nützliche Arbeit leisten soll, muss sie recht komplex konstruiert sein. Die Konstruktion besteht aus einem rotierenden Rotor, der die Bewegung auf einen Generator überträgt, von dem aus die resultierende Spannung an die Batterie und den Wechselrichter übertragen wird. Dies ist die schwierigste Variante, möglicherweise gibt es einfachere Optionen. Doch eines verbindet sie alle: Die Rotorwelle ist mit einem bestimmten Mechanismus verbunden.

Dieser Umstand zwingt uns, das Bauen aus einem anderen Blickwinkel zu betrachten:

  • Zuerst wird der Arbeitsmechanismus montiert;
  • Um ihn herum werden Wände oder ein Schutzkasten errichtet, der den Zugang zu Geräten für Reparatur- oder Wartungszwecke ermöglicht.

In solchen Situationen wird die Konstruktion so ausgeführt, dass die Wände und das Dach der Mühle die Drehung der Flügel nicht behindern oder den Zugang zur Mechanik blockieren. Ansonsten erfolgt die Arbeit in ähnlicher Weise mit den gleichen Materialien und Werkzeugen.

Installation eines Windgenerators

Die Installation einer Windmühle ist erforderlich, wenn sie in einer Werkstatt hergestellt wurde. Typischerweise sind solche Strukturen klein und für den Transport innerhalb des Standorts gut zugänglich. Diese Option eignet sich für Reparaturen, Modernisierungen oder Wartungen. Die Möglichkeit, Arbeiten in einer normalen Werkstatt und nicht im Freien durchzuführen, bietet viele Vorteile und gewährleistet eine qualitativ hochwertige Reparatur oder Wartung.

Die Mühle wird auf einem trockenen, vorbereiteten Standort aufgestellt. Bei Bedarf wird das Gerät mit Ankern daran befestigt. Wenn das Bauwerk horizontal ist und nicht im Wind aufgestellt werden kann, sollte vorab darauf geachtet werden, einen Standort zu wählen, der es ermöglicht, die vorherrschende Strömungsrichtung für die jeweilige Region zu nutzen.

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Bildungsprogramm: Wie eine Mühle funktioniert

Haben Sie sich jemals gefragt, wie aus Getreide Mehl hergestellt wird? Ich habe mich schon immer dafür interessiert, wie alte Mühlen funktionierten. In Susdal wurde uns alles ausführlich erklärt.

Es ist klar, dass der Wind diese Rotorblätter dreht. Sie hatten einen Holzrahmen und waren mit Stoff und Leinwand bedeckt.

Wissen Sie, wozu diese Stöcke hinten in der Mühle dienen? Glaubst du, es wird nicht klappen? ;)

Und hier sind die Figuren. Mit ihrer Hilfe wurde die gesamte Mühle GEDREHT, um den Wind einzufangen, ist das nicht lustig? :-))

Die Mechanik der Mühle wurde uns anhand dieses Modells erklärt, das sich im Inneren der echten Mühle befand und im Gegensatz zum letzten Modell funktionstüchtig war ;-))

Nun, im Allgemeinen dreht der Wind die Rotorblätter, die Rotorblätter drehen diesen horizontalen Baumstamm:

Ein horizontaler Baumstamm dreht mit Hilfe alter Zahnräder einen vertikalen Baumstamm:

Der vertikale Baumstamm wiederum dreht mit Hilfe der gleichen Zahnräder diese Art von Steinpfannkuchen – Mühlsteine, da unten, sehen Sie?:

Und von oben floss Getreide aus diesen Kisten in die Löcher der Mühlsteine, ähnlich wie bei umgekehrten Pyramiden. Das fertige Mehl fiel durch Löcher im Holz der Vorderwand in eine spezielle Kiste, die „Flaschenhals“ genannt wurde.

Erinnern Sie sich an das Märchen vom Brötchen? ;) „Oma hat die Scheune mit dem Besen gefegt, die unteren Enden abgekratzt ...“ Als Kind habe ich mich immer gefragt, was für Bodenenden es gibt, in denen man Mehl auf ein ganzes Brötchen streuen kann? In unserer Wohnung lag Mehl nicht nur in Kisten herum. ;-)) Nun, es sind noch nicht einmal vierzig Jahre vergangen, seit das Rätsel gelöst wurde! 8-)))

Mühle – Wind und Wasser

Die ältesten Geräte zum Mahlen von Getreide zu Mehl und Schälen zu Getreide blieben als Familienmühlen bis zum Beginn des 20. Jahrhunderts erhalten. und waren handgehaltene Mühlsteine, die aus zwei runden Steinen aus hartem Quarzsandstein mit einem Durchmesser von 40–60 cm bestanden. Als älteste Mühlenart gelten Bauwerke, bei denen Mühlsteine ​​mit Hilfe von Haustieren gedreht wurden. Die letzte Mühle dieser Art existierte in Russland Mitte des 19. Jahrhunderts nicht mehr.

Zu Beginn des zweiten Jahrtausends lernten die Russen, die Energie des Wassers zu nutzen, das auf ein Rad mit Schaufeln fällt. Wassermühlen waren schon immer von einer Aura des Mysteriums umgeben, die von poetischen Legenden, Erzählungen und Aberglauben umhüllt war. Radmühlen mit Whirlpool und Whirlpool sind an sich unsichere Bauwerke, wie es im russischen Sprichwort zum Ausdruck kommt: „Jede neue Mühle kostet Wasser.“

Schriftliche und grafische Quellen weisen auf die weite Verbreitung von Windmühlen in der Mittelzone und im Norden hin. Große Dörfer waren oft von einem Ring aus 20 bis 30 Mühlen umgeben, die an hohen, windigen Stellen standen. Windmühlen mahlen täglich 100 bis 400 Pfund Getreide auf Mühlsteinen. Sie verfügten auch über Stupas (Getreidemühlen) zur Getreidegewinnung. Damit die Mühlen funktionierten, mussten ihre Flügel entsprechend der wechselnden Windrichtung gedreht werden – dies bestimmte die Kombination von festen und beweglichen Teilen in jeder Mühle.

Russische Tischler haben viele verschiedene und geniale Versionen von Mühlen geschaffen. Bereits in unserer Zeit wurden mehr als zwanzig Varianten ihrer Designlösungen erfasst.

Von diesen lassen sich zwei Haupttypen von Mühlen unterscheiden: „Bockmühlen“


Bockwindmühlen:
a - auf Säulen; b - am Käfig; c - am Rahmen.
und „Zeltzelte“.

Die ersten waren im Norden verbreitet, die zweiten in der Mittelzone und der Wolga-Region. Beide Namen spiegeln auch das Prinzip ihrer Gestaltung wider.
Beim ersten Typ drehte sich die Mühlenscheune auf einer in den Boden gegrabenen Säule. Die Stütze bestand entweder aus zusätzlichen Säulen oder einem in Stücke geschnittenen Pyramidenholzkäfig oder einem Rahmen.

Das Prinzip der Zeltmühlen war anders

Zeltmühlen:
a - auf einem abgeschnittenen Achteck; b - auf einem geraden Achteck; c - Acht auf der Scheune.
- Ihr unterer Teil in Form eines achteckigen Rahmenstumpfes war bewegungslos, und der kleinere obere Teil drehte sich mit dem Wind. Und dieser Typ hatte viele Varianten in verschiedenen Bereichen, darunter Turmmühlen – vierrädrig, sechsrädrig und achträdrig.

Alle Mühlentypen und -varianten überraschen durch präzise Konstruktionsberechnungen und die Logik der Schnitte, die starken Winden standhalten. Volksarchitekten achteten auch auf das Erscheinungsbild dieser einzigen vertikalen Wirtschaftsstrukturen, deren Silhouette im Dorfensemble eine bedeutende Rolle spielte. Dies drückte sich in der Perfektion der Proportionen, der Anmut der Zimmerei und den Schnitzereien auf Säulen und Balkonen aus.

Wassermühlen




Windmühlendiagramm



Von Eseln angetriebene Mühle

Mühlenversorgung


Der wichtigste Teil einer Getreidemühle – das Mühlengestell oder Getriebe – besteht aus zwei Mühlsteinen: dem oberen oder Läufer, A und - niedriger oder niedriger, IN .

Mühlsteine ​​sind Steinkreise von beträchtlicher Dicke, die in der Mitte ein Durchgangsloch, eine sogenannte Spitze, und auf der Mahlfläche die sogenannte Spitze haben. Kerbe (siehe unten). Der untere Mühlstein liegt regungslos; Sein Arschloch ist mit einer Holzhülse, einem Kreis, fest verschlossen G , durch das Loch, in dessen Mitte eine Spindel verläuft MIT ; Auf letzterem befindet sich eine mit einer Eisenstange befestigte Kufe CC , mit seinen Enden in horizontaler Position in der Schutzbrille des Läufers verstärkt und Paraplicea oder Fluffball genannt.

In der Mitte der Paraplice (und damit in der Mitte des Mühlsteins) ist an dessen Unterseite eine pyramiden- oder kegelförmige Aussparung angebracht, in die das entsprechend spitze obere Ende der Spindel passt MIT .

Durch diese Verbindung des Läufers mit der Spindel dreht sich der erste mit, wenn sich der letztere dreht, und kann bei Bedarf leicht von der Spindel abgenommen werden. Das untere Ende der Spindel wird mit einem Dorn in ein auf einem Balken montiertes Lager eingeführt D . Letztere können angehoben und abgesenkt werden und so den Abstand zwischen den Mühlsteinen vergrößern und verkleinern. Spindel MIT dreht sich mit dem sogenannten. Laternenausrüstung E ; Dabei handelt es sich um zwei Scheiben, die in geringem Abstand voneinander auf eine Spindel gesteckt und entlang des Umfangs mit vertikalen Stäben aneinander befestigt werden.

Das Ritzel dreht sich mithilfe des Aufzugsrades F , das auf der rechten Seite seines Randes Zähne hat, die die Stifte des Laternenrads greifen und es so zusammen mit der Spindel drehen.

Pro Achse Z ein Flügel wird aufgesetzt, der vom Wind angetrieben wird; oder, in einer Wassermühle, ein vom Wasser angetriebenes Wasserrad. Das Getreide wird durch einen Eimer eingeführt A und die Läuferspitze in der Lücke zwischen den Mühlsteinen. Die Schöpfkelle besteht aus einem Trichter A und Tröge B, unter der Spitze des Läufers aufgehängt.

Das Mahlen des Getreides erfolgt im Bereich zwischen der oberen Oberfläche der unteren Oberfläche und der unteren Oberfläche des Läufers. Beide Mühlsteine ​​sind mit einer Ummantelung abgedeckt N , was das Verstreuen von Körnern verhindert. Beim Fortschreiten des Mahlens werden die Körner durch die Wirkung der Zentrifugalkraft und des Drucks neu ankommender Körner von der Mitte des Bodens zum Umfang bewegt, fallen vom Boden und gelangen über eine geneigte Rutsche in die Hackhülse R - zum Sieben. Ärmel E besteht aus Woll- oder Seidenstoff und wird in eine geschlossene Box gelegt Q , von dem aus sein zugrunde liegendes Ende freigelegt ist.

Zuerst wird das feine Mehl gesiebt und fällt in die Rückseite der Kiste; der gröbere wird am Ende des Ärmels angenäht; die Kleie bleibt auf dem Sieb liegen S , und das gröbste Mehl wird in einer Kiste gesammelt T .

Mühlstein

Die Oberfläche des Mühlsteins ist durch sogenannte tiefe Rillen unterteilt Furchen, in separate flache Bereiche genannt Schleifflächen. Aus den Furchen werden sich erweiternde, kleinere Rillen genannt Gefieder. Die Rillen und ebenen Flächen sind in einem sich wiederholenden Muster verteilt, das sogenannte Akkordeon.

Eine typische Getreidemühle hat sechs, acht oder zehn dieser Hörner. Das Rillen- und Rillensystem bildet zum einen eine Schneide und sorgt zum anderen für den allmählichen Abfluss des fertigen Mehls unter den Mühlsteinen. Bei ständigem Einsatz eines Mühlsteins? erfordern rechtzeitig Aushöhlung Das heißt, die Kanten aller Rillen werden beschnitten, um eine scharfe Schneidkante zu erhalten.

Mühlsteine ​​werden paarweise verwendet. Der untere Mühlstein ist fest installiert. Der obere Mahlstein, auch Läufer genannt, ist beweglich und sorgt für die direkte Mahlung. Der bewegliche Mühlstein wird von einem kreuzförmigen Metallstift angetrieben, der am Kopf der Hauptstange oder Antriebswelle montiert ist und sich unter der Wirkung des Hauptmühlenmechanismus (durch Wind- oder Wasserkraft) dreht. Das Reliefmuster wiederholt sich auf jedem der beiden Mühlsteine ​​und sorgt so für einen „Scheren“-Effekt beim Mahlen von Getreide.

Die Mühlsteine ​​müssen gleichmäßig ausbalanciert sein. Die richtige Platzierung der Steine ​​ist entscheidend, um sicherzustellen, dass hochwertiges Mehl gemahlen wird.

Das beste Material für Mühlsteine ​​ist ein spezielles Gestein – zähflüssiger, harter und nicht polierbarer Sandstein, genannt Mühlstein. Da Gesteine, in denen alle diese Eigenschaften ausreichend und gleichmäßig ausgeprägt sind, selten sind, sind gute Mühlsteine ​​sehr teuer.

Auf den Reibflächen der Mühlsteine ​​wird eine Kerbe angebracht, das heißt, es werden eine Reihe tiefer Rillen gestanzt und die Zwischenräume zwischen diesen Rillen in einen rauhen Zustand gebracht. Beim Mahlen fällt das Korn zwischen die Rillen des oberen und unteren Mahlsteins und wird von den scharfen Schneidkanten der Rillen zerrissen und in mehr oder weniger große Partikel zerschnitten, die beim Verlassen der Rillen schließlich gemahlen werden.

Die Kerbrillen dienen auch als Pfade, auf denen sich das gemahlene Korn von der Spitze zum Kreis bewegt und den Mühlstein verlässt. Da Mühlsteine, auch aus bestem Material, abgenutzt sind, muss die Kerbung von Zeit zu Zeit erneuert werden.

Beschreibung der Konstruktionen und Funktionsprinzipien von Mühlen

Mühlen werden Säulenmühlen genannt, weil ihre Scheune auf einem in den Boden gegrabenen Pfeiler ruht und außen mit einem Holzrahmen ausgekleidet ist. Es enthält Balken, die verhindern, dass sich der Pfosten vertikal bewegt. Natürlich ruht die Scheune nicht nur auf einer Säule, sondern auf einem Baumstammrahmen (vom Wort „Schnitt“ her: Baumstämme werden nicht fest, sondern mit Lücken eingeschnitten). Auf einem solchen Grat wird ein gleichmäßiger runder Ring aus Platten oder Brettern gebildet. Darauf ruht der untere Rahmen der Mühle selbst.

Die Säulenreihen können unterschiedliche Formen und Höhen haben, jedoch nicht höher als 4 Meter. Sie können sofort in Form einer tetraedrischen Pyramide oder zunächst vertikal aus dem Boden aufsteigen und sich ab einer bestimmten Höhe in einen Pyramidenstumpf verwandeln. Es gab, wenn auch sehr selten, Mühlen auf niedrigem Rahmen.

Auch der Unterbau der Zelte kann in Form und Gestaltung unterschiedlich sein. Beispielsweise kann eine Pyramide auf Bodenniveau beginnen und die Struktur möglicherweise keine Blockstruktur, sondern eine Rahmenstruktur sein. Die Pyramide kann auf einem Rahmenviereck ruhen und daran können Wirtschaftsräume, ein Vestibül, ein Müllerzimmer usw. angebaut werden.

Das Wichtigste bei Mühlen sind ihre Mechanismen.

Bei Zeltzelten ist der Innenraum durch Decken in mehrere Etagen unterteilt. Die Kommunikation mit ihnen erfolgt über steile Dachbodentreppen durch Luken in den Decken. Teile der Mechanik können auf allen Ebenen angeordnet sein. Und es können vier bis fünf sein. Das Herzstück des Zeltes ist ein mächtiger vertikaler Schaft, der die Mühle bis zur „Kappe“ durchdringt. Es ruht auf einem Metalllager, das in einem Balken befestigt ist, der auf einem Blockrahmen ruht. Mithilfe von Keilen kann der Balken in verschiedene Richtungen bewegt werden. Dadurch können Sie dem Schaft eine streng vertikale Position geben. Dasselbe kann mit dem Oberbalken erfolgen, bei dem der Schaftstift in einer Metallschlaufe eingebettet ist.

In der unteren Ebene ist ein großes Zahnrad mit Nockenzähnen auf der Welle platziert und entlang der Außenkontur der runden Basis des Zahnrads befestigt. Im Betrieb wird die Bewegung des großen Zahnrades mehrfach vervielfacht auf das kleine Zahnrad bzw. die Laterne einer weiteren vertikalen, meist metallischen Welle übertragen. Diese Welle durchdringt den stationären unteren Mühlstein und ruht auf einer Metallstange, an der der obere bewegliche (rotierende) Mühlstein durch die Welle aufgehängt ist. Beide Mühlsteine ​​sind seitlich und oben mit einer Holzummantelung verkleidet. Die Mühlsteine ​​sind auf der zweiten Etage der Mühle installiert. Der Balken in der ersten Etage, auf dem eine kleine vertikale Welle mit einem kleinen Zahnrad ruht, ist an einem Metallgewindestift aufgehängt und kann mithilfe einer Gewindescheibe mit Griffen leicht angehoben oder abgesenkt werden. Damit hebt oder senkt sich der obere Mühlstein. Dadurch wird die Feinheit der Getreidemahlung eingestellt.

Vom Mühlsteingehäuse führt schräg nach unten eine blinde Plankenrutsche mit einem Brettriegel am Ende und zwei Metallhaken, an denen ein mit Mehl gefüllter Sack aufgehängt wird.

Neben dem Mühlsteinblock ist ein Schwenkkran mit Metallgreifbögen installiert. Mit seiner Hilfe können die Mühlsteine ​​zum Schmieden von ihrem Platz entfernt werden.

Über dem Mühlsteingehäuse senkt sich von der dritten Etage ein fest an der Decke befestigter Getreideaufgabetrichter herab. Es verfügt über ein Ventil, mit dem die Getreidezufuhr abgesperrt werden kann. Es hat die Form eines umgedrehten Pyramidenstumpfes. Von unten ist ein schwingendes Tablett aufgehängt. Für die Federung verfügt es über einen Wacholderstab und einen Stift, der in das Loch des oberen Mühlsteins eingelassen ist. Ein Metallring wird exzentrisch in das Loch eingebaut. Der Ring kann auch zwei oder drei schräge Federn haben. Anschließend wird es symmetrisch eingebaut. Der Stift mit dem Ring wird Muschel genannt. Der Stift verläuft an der Innenfläche des Rings entlang, verändert ständig seine Position und bewegt die schräge Schale. Durch diese Bewegung wird das Getreide in die Backe des Mühlsteins gegossen. Von dort fällt es in den Spalt zwischen den Steinen, wird zu Mehl gemahlen, das in die Hülle und von dort in eine geschlossene Schale und einen Beutel gelangt.

Das Getreide wird in einen Trichter geschüttet, der in den Boden der dritten Etage eingelassen ist. Die Zufuhr von Getreidesäcken erfolgt hier über ein Tor und ein Seil mit Haken. Das Tor kann mit einer an einer vertikalen Welle montierten Rolle verbunden und gelöst werden. Dies geschieht von unten mit einem Seil und einem Hebel. In das Tor ist eine Luke eingeschnitten Bodenbretter, abgedeckt mit schrägen Doppelflügeltüren. Die Säcke gehen durch die Luke, sie öffnen die Türen, die dann willkürlich zuschlagen. Der Müller schaltet das Tor ab und der Sack landet auf den Lukendeckeln. Der Vorgang ist wiederholt.

In der letzten Etage, im „Kopf“, ist ein weiteres kleines Zahnrad mit abgeschrägten Nockenzähnen eingebaut und auf der vertikalen Welle befestigt. Dadurch dreht sich die vertikale Welle und der gesamte Mechanismus wird gestartet. Aber es funktioniert durch ein großes Zahnrad auf einer „horizontalen“ Welle. Das Wort steht in Anführungszeichen, da der Schaft tatsächlich mit einer leichten Abwärtsneigung am inneren Ende liegt. Der Stift dieses Endes ist in einem Metallschuh eines Holzrahmens, der Basis der Kappe, eingeschlossen. Das erhabene, nach außen ragende Ende des Schafts ruht ruhig auf einem „tragenden“ Stein, der oben leicht abgerundet ist. An dieser Stelle sind Metallplatten in die Welle eingelassen, die die Welle vor schnellem Verschleiß schützen.

In den äußeren Kopf des Schachtes sind zwei zueinander senkrechte Konsolbalken eingeschnitten, an denen weitere Balken mit Klammern und Bolzen befestigt werden – die Basis der Gitterflügel. Die Flügel können den Wind nur aufnehmen und die Welle drehen, wenn die Leinwand auf ihnen ausgebreitet ist und normalerweise während der Ruhezeit und nicht während der Arbeitszeit zu Bündeln zusammengerollt wird. Die Oberfläche der Flügel hängt von der Stärke und Geschwindigkeit des Windes ab.

Das Zahnrad mit der „horizontalen“ Welle hat Zähne, die seitlich in den Kreis eingeschnitten sind. Es wird oben von einem hölzernen Bremsklotz umschlossen, der mit Hilfe eines Hebels gelöst oder festgezogen werden kann. Starkes Bremsen bei starkem und böigem Wind führt zu hohen Temperaturen, wenn Holz an Holz reibt, und sogar zum Schwelen. Dies lässt sich am besten vermeiden.

Vor dem Betrieb sollten die Flügel der Mühle in den Wind gedreht werden. Zu diesem Zweck gibt es einen Hebel mit Streben – einen „Schlitten“.

Rund um die Mühle wurden kleine Säulen aus mindestens 8 Teilen gegraben. An ihnen war ein „Antrieb“ mit einer Kette oder einem dicken Seil befestigt. Mit der Kraft von 4-5 Personen ist es sehr schwierig, fast unmöglich, das Zelt zu drehen, selbst wenn der obere Ring des Zeltes und Teile des Rahmens gut mit Fett oder ähnlichem geschmiert sind (früher wurden sie mit Schmalz geschmiert). „Kappe“ der Mühle. „Pferdestärken“ funktionieren auch hier nicht. Dazu nutzten sie ein kleines tragbares Tor, das mit seinem trapezförmigen Rahmen abwechselnd auf Pfosten aufgestellt wurde und als Basis für das gesamte Bauwerk diente.

Ein Block aus Mühlsteinen mit einem Gehäuse mit allen darüber und darunter befindlichen Teilen und Details wurde mit einem Wort genannt: Postav. Typischerweise wurden kleine und mittelgroße Windmühlen „in einer Charge“ hergestellt. Große Windkraftanlagen könnten mit zwei Stufen gebaut werden. Es gab Windmühlen mit „Pfunden“, auf denen Leinsamen oder Hanfsamen gepresst wurden, um das entsprechende Öl zu gewinnen. Auch Abfälle – Kuchen – wurden im Haushalt verwendet. „Saw“-Windmühlen schienen nie vorzukommen.