Les appareils les plus anciens permettant de moudre le grain en farine et de l'éplucher en céréales ont été conservés comme moulins familiaux jusqu'au début du XXe siècle. et étaient des meules à main constituées de deux pierres rondes en grès quartzeux dur d'un diamètre de 40 à 60 cm. Le type de moulins le plus ancien est considéré comme des structures où les meules tournaient avec l'aide d'animaux domestiques. Le dernier moulin de ce type a cessé d'exister en Russie au milieu du XIXe siècle.

Les Russes ont appris à utiliser l’énergie de l’eau tombant sur une roue à pales au début du deuxième millénaire. Les moulins à eau ont toujours été entourés d’une aura de mystère, recouverte de légendes poétiques, de contes et de superstitions. Les moulins à roues équipés d'un bain à remous et d'un bain à remous sont en soi des structures dangereuses, comme le reflète le proverbe russe : « Chaque nouveau moulin devra payer une taxe sur l'eau ».

Les sources écrites et graphiques indiquent une large distribution dans voie du milieu et au nord de Windmills. Souvent, les grands villages étaient entourés d'un anneau de 20 à 30 moulins, situés sur des lieux élevés et venteux. Les moulins à vent broyaient de 100 à 400 livres de céréales par jour sur des meules. Ils disposaient également de stupas (broyeurs de grains) pour obtenir des céréales. Pour que les moulins fonctionnent, leurs ailes devaient être tournées en fonction de la direction du vent, ce qui déterminait la combinaison des pièces fixes et mobiles dans chaque moulin.

Les menuisiers russes ont créé de nombreuses versions diverses et ingénieuses de moulins. Déjà à notre époque, plus d'une vingtaine de variétés d'entre eux ont été recensées des solutions constructives. Parmi ceux-ci, on peut distinguer deux principaux types de broyeurs : les « broyeurs à poteaux »

Moulins à poteaux :
a - sur piliers ; b - sur la cage ; c - sur le cadre.

Et des "tentes tentes". Les premiers étaient courants dans le Nord, les seconds dans la zone médiane et dans la région de la Volga. Les deux noms reflètent également le principe de leur conception.
Dans le premier type, la grange du moulin tournait sur un pilier creusé dans le sol. Le support était soit des piliers supplémentaires, soit une cage en rondins pyramidale, découpée en morceaux, soit une charpente.
Le principe des moulins à tentes était différent

Moulins à tentes :
a - sur un octogone tronqué ; b - sur un octogone droit ; c - chiffre huit sur la grange.

- leur partie inférieure en forme de cadre octogonal tronqué était immobile, et la partie supérieure plus petite tournait avec le vent. Et ce type dans différentes régions avait de nombreuses options, y compris des moulins à tour - quatre, six et huit.

Tous les types et variantes de moulins étonnent par leurs calculs de conception précis et leur logique de coupe qui a résisté aux vents de grande puissance. Les architectes populaires ont également prêté attention à l'apparition de ces structures économiques uniquement verticales, dont la silhouette jouait un rôle important dans l'ensemble des villages. Cela s'exprimait dans la perfection des proportions, dans la grâce de la menuiserie et dans les sculptures des piliers et des balcons.

Moulins à eau

Schéma du moulin à vent

Moulin à âne

Approvisionnement du moulin

La partie la plus essentielle d'un moulin à farine - le support ou l'engrenage du moulin - se compose de deux meules : la meule supérieure, ou glissière, UN et - inférieur, ou inférieur, DANS . Les meules sont des cercles de pierres d'une épaisseur considérable, comportant au milieu à travers le trou, appelé point, et sur la surface de meulage ce qu'on appelle. encoche (voir ci-dessous). La meule inférieure reste immobile ; son trou du cul est bien fermé avec un manchon en bois, un cercle g , à travers le trou au centre duquel passe une broche AVEC ; au-dessus de ce dernier se trouve un patin monté au moyen d'une tige de fer CC , renforcé avec ses extrémités en position horizontale dans les lunettes du coureur et appelé paraplicea, ou fluffball. Au milieu du paraplice (et donc au centre de la meule), sur sa face inférieure, est réalisé un évidement pyramidal ou conique, dans lequel s'insère l'extrémité supérieure pointue correspondante du fuseau. AVEC . Grâce à cette liaison du coulisseau à la broche, le premier tourne lorsque le second tourne et, si nécessaire, peut être facilement retiré de la broche. L'extrémité inférieure de la broche est insérée avec une pointe dans un roulement monté sur une poutre D . Cette dernière peut être relevée et abaissée et ainsi augmenter et diminuer la distance entre les meules. Broche AVEC tourne en utilisant ce qu'on appelle. équipement de lanterne E ; ce sont deux disques, posés sur un fuseau à peu de distance l'un de l'autre et fixés ensemble, le long de la circonférence, par des bâtons verticaux. Le pignon tourne à l'aide de la roue de remontage F , qui a des dents sur le côté droit de son bord qui saisissent les axes de l'engrenage de la lanterne et le font ainsi tourner avec la broche. Par axe Z on met une aile qui est poussée par le vent ; ou, dans un moulin à eau, - roue à eau entraîné par l'eau. Le grain est introduit par un seau UN et la pointe du coureur dans l'espace entre les meules. La louche est constituée d'un entonnoir UN et des creux b, suspendu sous la pointe du coureur. Le broyage du grain se produit dans l'intervalle entre la surface supérieure de la surface inférieure et la surface inférieure du canal. Les deux meules sont recouvertes d'un carter N , ce qui empêche la dispersion des grains. Au fur et à mesure du broyage, les grains sont déplacés par l'action de la force centrifuge et la pression des grains nouvellement arrivés) du centre du fond vers la circonférence, tombent du fond et vont, le long d'une goulotte inclinée, dans le manchon picoreur. R. - pour tamiser. La manche E est en tissu de laine ou de soie et placée dans une boîte fermée Q , à partir de laquelle son extrémité sous-jacente est exposée. Tout d’abord, la farine fine est tamisée et tombe au fond de la boîte ; le plus grossier est semé au bout de la manche ; le son s'attarde sur le tamis S , et la farine la plus grossière est récupérée dans une boîte T .

Meule

La surface de la meule est divisée par des rainures profondes appelées sillons, en zones plates séparées appelées surfaces de meulage. À partir des sillons, des rainures plus petites et en expansion appelées plumage. Sillons et surfaces planes distribué selon un motif répétitif appelé accordéon. Un moulin à farine typique possède six, huit ou dix de ces cornes. Le système de gouttières et de rainures forme tout d'abord avant-gardiste, et d'autre part, il assure le versement progressif de la farine finie sous les meules. Avec une utilisation constante, les meules nécessitent du temps saper, c'est-à-dire couper les bords de toutes les rainures pour conserver un bord tranchant.

Les meules sont utilisées par paires. La meule inférieure est installée de façon permanente. La meule supérieure, également appelée roue, est mobile et c'est elle qui broie directement. La meule mobile est entraînée par une « goupille » métallique en forme de croix montée sur la tête de la tige principale ou de l'arbre d'entraînement, qui tourne sous l'action du mécanisme principal du moulin (en utilisant l'énergie éolienne ou hydraulique). Le motif en relief est répété sur chacune des deux meules, procurant ainsi un effet « ciseaux » lors du broyage des grains.

Les meules doivent être également équilibrées. Un placement correct des pierres est essentiel pour garantir une farine de haute qualité.

Le meilleur matériau pour les meules est une roche spéciale - visqueuse, dure et incapable de polir le grès, appelée meule. Comme les roches dans lesquelles toutes ces propriétés sont suffisamment et uniformément développées sont rares, les bonnes meules coûtent très cher.

Une encoche est réalisée sur les surfaces de frottement des meules, c'est-à-dire qu'une série de rainures profondes sont percées et les espaces entre ces rainures sont amenés à un état rugueux. Lors du broyage, le grain tombe entre les rainures des meules supérieure et inférieure et est déchiré et coupé par les arêtes vives des rainures à encoches en particules plus ou moins grosses, qui sont finalement broyées à la sortie des rainures.

Les rainures d'entaille servent également de chemins le long desquels le grain moulu se déplace de la pointe au cercle et quitte la meule. Depuis les meules, même de meilleur matériel, sont effacés, puis l'encoche doit être renouvelée de temps en temps.

Les moulins sont appelés moulins à piliers car leur grange repose sur un pilier creusé dans le sol et recouvert extérieurement d'une charpente en rondins. Il contient des poutres qui empêchent le poteau de bouger verticalement. Bien entendu, la grange repose non seulement sur un pilier, mais aussi sur une charpente en rondins (du mot coupé, des rondins coupés non pas serrés, mais avec des interstices). Au-dessus d'une telle crête, un anneau rond et uniforme est constitué de plaques ou de planches. Le châssis inférieur du moulin lui-même repose dessus.

Les piliers peuvent avoir des rangées formes différentes et en hauteur, mais pas plus de 4 mètres. Ils peuvent s'élever du sol immédiatement sous la forme d'une pyramide tétraédrique ou d'abord verticalement, et d'une certaine hauteur ils se transforment en pyramide tronquée. Il existait, bien que très rarement, des moulins à bâti bas.

La base des tentes peut également avoir une forme et un design différents. Par exemple, une pyramide peut commencer au niveau du sol et la structure peut ne pas être une structure en rondins, mais une structure à ossature. La pyramide peut reposer sur un quadrilatère à charpente, et des locaux techniques, un vestibule, une chambre de meunier, etc. peuvent y être accolés.

L'essentiel dans les moulins, ce sont leurs mécanismes. Dans les tentes, l'espace intérieur est divisé en plusieurs niveaux par des plafonds. La communication avec eux se fait par des escaliers raides de type grenier à travers des trappes laissées dans les plafonds. Des parties du mécanisme peuvent être situées à tous les niveaux. Et il peut y en avoir de quatre à cinq. Le cœur de la tente est un puissant axe vertical qui perce le moulin jusqu'au « capuchon ». Il repose sur un appui métallique fixé dans une poutre qui repose sur un bâti en bloc. La poutre peut être déplacée dans différentes directions à l'aide de cales. Cela vous permet de donner à l'arbre strictement position verticale. La même chose peut être faite en utilisant la poutre supérieure, où la tige de l'arbre est intégrée dans une boucle métallique.

Au niveau inférieur, un grand engrenage à dents à came est placé sur l'arbre, fixé le long du contour extérieur de la base ronde de l'engrenage. Pendant le fonctionnement, le mouvement du grand engrenage, multiplié plusieurs fois, est transmis au petit engrenage ou lanterne d'un autre arbre vertical, généralement métallique. Cet arbre perce la meule inférieure fixe et repose contre une barre métallique sur laquelle la meule supérieure mobile (rotative) est suspendue à travers l'arbre. Les deux meules sont recouvertes d'un revêtement en bois sur les côtés et sur le dessus. Les meules sont installées au deuxième étage du moulin. La poutre du premier étage, sur laquelle repose un petit arbre vertical avec un petit engrenage, est suspendue à une tige filetée en métal et peut être légèrement relevée ou abaissée à l'aide d'une rondelle filetée avec poignées. Avec elle, la meule supérieure monte ou descend. C'est ainsi que s'ajuste la finesse de mouture des grains.

Depuis le boîtier en meule, une goulotte aveugle en planches avec un loquet en planches à l'extrémité et deux crochets métalliques sur lesquels est accroché un sac rempli de farine est inclinée vers le bas.

Une potence avec arceaux de préhension métalliques est installée à côté du bloc de meule. Avec son aide, les meules peuvent être retirées de leur emplacement pour être forgées.

Au-dessus du caisson en meule, une trémie d'alimentation en grains fixée rigidement au plafond descend du troisième étage. Il est doté d'une vanne qui peut être utilisée pour couper l'alimentation en céréales. Il a la forme d’une pyramide tronquée renversée. Un plateau pivotant est suspendu par le bas. Pour plus d'élasticité, il comporte une barre de genévrier et une épingle descendue dans le trou de la meule supérieure. Un anneau métallique est installé de manière excentrique dans le trou. L'anneau peut également comporter deux ou trois plumes obliques. Ensuite, il est installé symétriquement. La goupille avec l’anneau s’appelle la coquille. S'étendant le long de la surface intérieure de l'anneau, la goupille change constamment de position et fait basculer le plateau incliné. Ce mouvement déverse le grain dans la mâchoire de la meule. De là, il tombe dans l'espace entre les pierres, est moulu en farine, qui entre dans le boyau, puis dans un plateau et un sac fermés.

Le grain est déversé dans une trémie encastrée dans le sol du troisième étage. Les sacs de céréales sont alimentés ici à l'aide d'une porte et d'une corde avec un crochet. La porte peut être connectée et déconnectée d'une poulie montée sur un arbre vertical. Cela se fait par le bas à l'aide d'une corde et d'un levier. des planches de plancher, recouvertes de portes inclinées à deux vantaux. Les sacs, en passant par la trappe, ouvrent les portes, qui se referment alors de façon aléatoire. Le meunier éteint la porte, et le sac finit sur les panneaux de trappe. répété.

Dans le dernier étage, situé dans la « tête », un autre petit engrenage à dents de came biseautées est installé et fixé sur l'arbre vertical. Cela fait tourner l’arbre vertical et démarre l’ensemble du mécanisme. Mais il est fait fonctionner par un gros engrenage sur un arbre « horizontal ». Le mot est entre guillemets car en fait l'arbre se trouve avec une légère pente descendante de l'extrémité intérieure. La broche de cette extrémité est enfermée dans un sabot métallique cadre en bois, bases de l'en-tête. L’extrémité relevée du fût, s’étendant vers l’extérieur, repose tranquillement sur une pierre « d’appui », légèrement arrondie au sommet. Des plaques métalliques sont incrustées sur l'arbre à cet endroit, protégeant l'arbre d'une usure rapide.

Deux poutres de support mutuellement perpendiculaires sont découpées dans la tête extérieure de l'arbre, auxquelles d'autres poutres sont fixées à l'aide de pinces et de boulons - la base des ailes en treillis. Les ailes ne peuvent recevoir le vent et faire tourner l'arbre que lorsque la toile est étalée dessus, généralement enroulée en paquets dans un plat, non temps de travail. La surface des ailes dépendra de la force et de la vitesse du vent.

L'engrenage à arbre "horizontal" a des dents taillées dans le côté du cercle. Il est enserré sur le dessus par un bloc de frein en bois, qui peut être desserré ou serré à l'aide d'un levier. Un freinage brusque par vent fort et en rafales entraînera haute température en frottant du bois contre du bois, et même en couvant. Il vaut mieux éviter cela.

Avant le fonctionnement, les ailes du moulin doivent être tournées vers le vent. A cet effet, il existe un levier avec des entretoises - un "chariot".

Des petites colonnes d'au moins 8 pièces étaient creusées autour du moulin. Ils étaient munis d'un « moteur » attaché à eux avec une chaîne ou une corde épaisse. Avec la force de 4 à 5 personnes, même si l'anneau supérieur de la tente et certaines parties du cadre sont bien lubrifiés avec de la graisse ou quelque chose de similaire (auparavant, ils étaient lubrifiés avec du saindoux), il est très difficile, voire impossible, de tourner le « bouchon » du moulin. La « puissance » ne fonctionne pas ici non plus. Par conséquent, ils ont utilisé un petit portail portatif, qui était alternativement placé sur des poteaux avec son cadre trapézoïdal, qui servait de base à toute la structure.

Un bloc de meules avec un boîtier avec toutes les pièces et détails situés au-dessus et en dessous s'appelait en un mot - postav. Généralement petit et taille moyenne les moulins à vent ont été fabriqués « à une époque ». De grandes éoliennes pourraient être construites en deux étapes. Il y avait des moulins à vent avec des « livres » sur lesquelles on pressait des graines de lin ou de chanvre pour obtenir l'huile correspondante. Les déchets - les gâteaux - étaient également utilisés dans ménage. Les moulins à vent « scie » semblaient ne jamais exister.

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Programme pédagogique : Comment fonctionne un moulin

Vous êtes-vous déjà demandé comment la farine est fabriquée à partir de céréales ? J'ai toujours été intéressé par le fonctionnement des anciens moulins. A Souzdal, tout nous a été expliqué en détail.

Il est clair que le vent fait tourner ces pales. Ils avaient un cadre en bois et étaient recouverts de tissu, de toile.

Savez-vous à quoi servent ces bâtons à l'arrière du moulin ? Pensez-vous que ça ne frappera pas ? ;)

Et voici les figurines. Avec leur aide, LE moulin entier a été TOURNÉ pour capter le vent, n'est-ce pas drôle ? :-))

La mécanique du moulin nous a été expliquée à l'aide de cette maquette, qui se trouvait à l'intérieur du véritable moulin et, contrairement au dernier, était en état de marche ;-))

Eh bien, en général, le vent fait tourner les pales, les pales font tourner cette bûche horizontale :

Une bûche horizontale, à l'aide d'engrenages anciens, fait tourner une bûche verticale :

La bûche verticale, à son tour, à l'aide des mêmes engrenages, fait tourner ce genre de galettes de pierre - des meules, là-bas, vous voyez ? :

Et d'en haut, le grain se déversait dans les trous des meules de ces boîtes, semblables à des pyramides inversées. La farine finie tombait à travers des trous dans le bois du mur avant dans une boîte spéciale appelée « goulot d'étranglement ».

Vous vous souvenez du conte de fées sur le petit pain ? ;) « Grand-mère balayait la grange avec un balai, raclait le bas… » Enfant, je me demandais toujours quel genre de bas il y avait dans lequel on pouvait étaler de la farine sur un petit pain entier ? Dans notre appartement, la farine ne traînait pas seulement dans des cartons. ;-)) Eh bien, pas même quarante ans ne se sont écoulés depuis que l'énigme a été résolue ! 8-)))

Moulin - vent et eau

Les appareils les plus anciens permettant de moudre le grain en farine et de l'éplucher en céréales ont été conservés comme moulins familiaux jusqu'au début du XXe siècle. et étaient des meules à main constituées de deux pierres rondes en grès quartzeux dur d'un diamètre de 40 à 60 cm. Le type de moulins le plus ancien est considéré comme des structures où les meules tournaient avec l'aide d'animaux domestiques. Le dernier moulin de ce type a cessé d'exister en Russie au milieu du XIXe siècle.

Les Russes ont appris à utiliser l’énergie de l’eau tombant sur une roue à pales au début du deuxième millénaire. Les moulins à eau ont toujours été entourés d’une aura de mystère, recouverte de légendes poétiques, de contes et de superstitions. Les moulins à roues équipés d'un bain à remous et d'un bain à remous sont en soi des structures dangereuses, comme le reflète le proverbe russe : « Chaque nouveau moulin devra payer une taxe sur l'eau ».

Des sources écrites et graphiques indiquent la large répartition des éoliennes dans la zone médiane et au Nord. Souvent, les grands villages étaient entourés d'un anneau de 20 à 30 moulins, situés sur des lieux élevés et venteux. Les moulins à vent broyaient de 100 à 400 livres de céréales par jour sur des meules. Ils disposaient également de stupas (broyeurs de grains) pour obtenir des céréales. Pour que les moulins fonctionnent, leurs ailes devaient être tournées en fonction de la direction du vent, ce qui déterminait la combinaison des pièces fixes et mobiles dans chaque moulin.

Les menuisiers russes ont créé de nombreuses versions diverses et ingénieuses de moulins. Déjà à notre époque, plus de vingt variétés de leurs solutions de conception ont été enregistrées.

Parmi ceux-ci, on peut distinguer deux principaux types de broyeurs : les « broyeurs à poteaux »

Moulins à poteaux :
a - sur piliers ; b - sur la cage ; c - sur le cadre.
et "tentes tentes".

Les premiers étaient courants dans le Nord, les seconds dans la zone médiane et dans la région de la Volga. Les deux noms reflètent également le principe de leur conception.
Dans le premier type, la grange du moulin tournait sur un pilier creusé dans le sol. Le support était soit des piliers supplémentaires, soit une cage en rondins pyramidale, découpée en morceaux, soit une charpente.

Le principe des moulins à tentes était différent

Moulins à tentes :
a - sur un octogone tronqué ; b - sur un octogone droit ; c - chiffre huit sur la grange.
- leur partie inférieure en forme de cadre octogonal tronqué était immobile, et la partie supérieure plus petite tournait avec le vent. Et ce type avait de nombreuses variantes dans différents domaines, y compris les moulins à tour - à quatre, six et huit roues.

Tous les types et variantes de moulins étonnent par leurs calculs de conception précis et leur logique de coupe qui a résisté aux vents de grande puissance. Les architectes populaires ont également prêté attention à l'apparition de ces structures économiques uniquement verticales, dont la silhouette jouait un rôle important dans l'ensemble des villages. Cela s'exprimait dans la perfection des proportions, dans la grâce de la menuiserie et dans les sculptures des piliers et des balcons.

Moulins à eau

Schéma du moulin à vent

Moulin à âne

Approvisionnement du moulin

La partie la plus essentielle d'un moulin à farine - le support ou engrenage du moulin - se compose de deux meules : la meule supérieure, ou glissière, UN et - inférieur, ou inférieur, DANS .

Les meules sont des cercles de pierres d'une épaisseur considérable, comportant un trou traversant au milieu, appelé pointe, et sur la surface de meulage, ce qu'on appelle. encoche (voir ci-dessous). La meule inférieure reste immobile ; son trou du cul est bien fermé avec un manchon en bois, un cercle g , à travers le trou au centre duquel passe une broche AVEC ; au-dessus de ce dernier se trouve un patin monté au moyen d'une tige de fer CC , renforcé avec ses extrémités en position horizontale dans les lunettes du coureur et appelé paraplicea, ou fluffball.

Au milieu du paraplice (et donc au centre de la meule), sur sa face inférieure, est réalisé un évidement pyramidal ou conique, dans lequel s'insère l'extrémité supérieure pointue correspondante du fuseau. AVEC .

Grâce à cette liaison du coulisseau à la broche, le premier tourne lorsque le second tourne et, si nécessaire, peut être facilement retiré de la broche. L'extrémité inférieure de la broche est insérée avec une pointe dans un roulement monté sur une poutre D . Cette dernière peut être relevée et abaissée et ainsi augmenter et diminuer la distance entre les meules. Broche AVEC tourne en utilisant ce qu'on appelle. équipement de lanterne E ; ce sont deux disques, posés sur un fuseau à peu de distance l'un de l'autre et fixés ensemble, le long de la circonférence, par des bâtons verticaux.

Le pignon tourne à l'aide de la roue de remontage F , qui a des dents sur le côté droit de son bord qui saisissent les axes de l'engrenage de la lanterne et le font ainsi tourner avec la broche.

Par axe Z on met une aile qui est poussée par le vent ; ou, dans un moulin à eau, une roue hydraulique entraînée par l'eau. Le grain est introduit par un seau UN et la pointe du coureur dans l'espace entre les meules. La louche est constituée d'un entonnoir UN et des creux b, suspendu sous la pointe du coureur.

Le broyage du grain se produit dans l'intervalle entre la surface supérieure de la surface inférieure et la surface inférieure du canal. Les deux meules sont recouvertes d'un carter N , ce qui empêche la dispersion des grains. Au fur et à mesure que le broyage progresse, les grains sont déplacés par l'action de la force centrifuge et la pression des grains nouvellement arrivés) du centre du fond vers la circonférence, tombent du fond et suivent une goulotte inclinée jusqu'au manchon picoreur. R. - pour tamiser. La manche E est en tissu de laine ou de soie et placée dans une boîte fermée Q , à partir de laquelle son extrémité sous-jacente est exposée.

Tout d’abord, la farine fine est tamisée et tombe au fond de la boîte ; le plus grossier est semé au bout de la manche ; le son s'attarde sur le tamis S , et la farine la plus grossière est récupérée dans une boîte T .

Meule

La surface de la meule est divisée par des rainures profondes appelées sillons, en zones plates séparées appelées surfaces de meulage. À partir des sillons, des rainures plus petites et en expansion appelées plumage. Les rainures et les surfaces planes sont réparties selon un motif répétitif appelé accordéon.

Un moulin à farine typique possède six, huit ou dix de ces cornes. Le système de rainures et de rainures, d'une part, forme un tranchant et, d'autre part, assure l'écoulement progressif de la farine finie sous les meules. Avec une utilisation constante d'une meule ? exiger en temps opportun saper, c'est-à-dire couper les bords de toutes les rainures pour conserver un bord tranchant.

Les meules sont utilisées par paires. La meule inférieure est installée de façon permanente. La meule supérieure, également appelée roue, est mobile et c'est elle qui produit directement la mouture. La meule mobile est entraînée par une « goupille » métallique en forme de croix montée sur la tête de la tige principale ou de l'arbre d'entraînement, qui tourne sous l'action du mécanisme principal du moulin (en utilisant l'énergie éolienne ou hydraulique). Le motif en relief est répété sur chacune des deux meules, procurant ainsi un effet « ciseaux » lors du broyage des grains.

Les meules doivent être également équilibrées. Un placement correct des pierres est essentiel pour garantir une mouture de farine de haute qualité.

Le meilleur matériau pour les meules est une roche spéciale - visqueuse, dure et incapable de polir le grès, appelée meule. Comme les roches dans lesquelles toutes ces propriétés sont suffisamment et uniformément développées sont rares, les bonnes meules coûtent très cher.

Une encoche est réalisée sur les surfaces de frottement des meules, c'est-à-dire qu'une série de rainures profondes sont percées et les espaces entre ces rainures sont amenés à un état rugueux. Lors du broyage, le grain tombe entre les rainures des meules supérieure et inférieure et est déchiré et coupé par les arêtes vives des rainures à encoches en particules plus ou moins grosses, qui sont finalement broyées à la sortie des rainures.

Les rainures d'entaille servent également de chemins le long desquels le grain moulu se déplace de la pointe au cercle et quitte la meule. Comme les meules, même celles faites du meilleur matériau, s'usent, l'entaille doit être renouvelée de temps en temps.

Description des conceptions et principes de fonctionnement des broyeurs

Les moulins sont appelés moulins à piliers car leur grange repose sur un pilier creusé dans le sol et recouvert extérieurement d'une charpente en rondins. Il contient des poutres qui empêchent le poteau de bouger verticalement. Bien entendu, la grange repose non seulement sur un pilier, mais aussi sur une charpente en rondins (du mot coupé, des rondins coupés non pas serrés, mais avec des interstices). Au-dessus d'une telle crête, un anneau rond et uniforme est constitué de plaques ou de planches. Le châssis inférieur du moulin lui-même repose dessus.

Les rangées de piliers peuvent être de différentes formes et hauteurs, mais ne dépassant pas 4 mètres. Ils peuvent s'élever du sol immédiatement sous la forme d'une pyramide tétraédrique ou d'abord verticalement, et d'une certaine hauteur ils se transforment en pyramide tronquée. Il existait, bien que très rarement, des moulins à bâti bas.

La base des tentes peut également avoir une forme et un design différents. Par exemple, une pyramide peut commencer au niveau du sol et la structure peut ne pas être une structure en rondins, mais une structure à ossature. La pyramide peut reposer sur un quadrilatère à charpente, et des locaux techniques, un vestibule, une chambre de meunier, etc. peuvent y être accolés.

L'essentiel dans les moulins, ce sont leurs mécanismes.

Dans les tentes, l'espace intérieur est divisé en plusieurs niveaux par des plafonds. La communication avec eux se fait par des escaliers raides de type grenier à travers des trappes laissées dans les plafonds. Des parties du mécanisme peuvent être situées à tous les niveaux. Et il peut y en avoir de quatre à cinq. Le cœur de la tente est un puissant axe vertical qui perce le moulin jusqu'au « capuchon ». Il repose sur un appui métallique fixé dans une poutre qui repose sur un bâti en bloc. La poutre peut être déplacée dans différentes directions à l'aide de cales. Cela permet de donner à l'arbre une position strictement verticale. La même chose peut être faite en utilisant la poutre supérieure, où la tige de l'arbre est intégrée dans une boucle métallique.

Au niveau inférieur, un grand engrenage à dents à came est placé sur l'arbre, fixé le long du contour extérieur de la base ronde de l'engrenage. Pendant le fonctionnement, le mouvement du grand engrenage, multiplié plusieurs fois, est transmis au petit engrenage ou lanterne d'un autre arbre vertical, généralement métallique. Cet arbre perce la meule inférieure fixe et repose contre une barre métallique sur laquelle la meule supérieure mobile (rotative) est suspendue à travers l'arbre. Les deux meules sont recouvertes d'un revêtement en bois sur les côtés et sur le dessus. Les meules sont installées au deuxième étage du moulin. La poutre du premier étage, sur laquelle repose un petit arbre vertical avec un petit engrenage, est suspendue à une tige filetée en métal et peut être légèrement relevée ou abaissée à l'aide d'une rondelle filetée avec poignées. Avec elle, la meule supérieure monte ou descend. C'est ainsi que s'ajuste la finesse de mouture des grains.

Depuis le boîtier en meule, une goulotte aveugle en planches avec un loquet en planches à l'extrémité et deux crochets métalliques sur lesquels est accroché un sac rempli de farine est inclinée vers le bas.

Une potence avec arceaux de préhension métalliques est installée à côté du bloc de meule. Avec son aide, les meules peuvent être retirées de leur emplacement pour être forgées.

Au-dessus du caisson en meule, une trémie d'alimentation en grains fixée rigidement au plafond descend du troisième étage. Il est doté d'une vanne qui peut être utilisée pour couper l'alimentation en céréales. Il a la forme d’une pyramide tronquée renversée. Un plateau pivotant est suspendu par le bas. Pour plus d'élasticité, il comporte une barre de genévrier et une épingle descendue dans le trou de la meule supérieure. Un anneau métallique est installé de manière excentrique dans le trou. L'anneau peut également comporter deux ou trois plumes obliques. Ensuite, il est installé symétriquement. La goupille avec l’anneau s’appelle la coquille. S'étendant le long de la surface intérieure de l'anneau, la goupille change constamment de position et fait basculer le plateau incliné. Ce mouvement déverse le grain dans la mâchoire de la meule. De là, il tombe dans l'espace entre les pierres, est moulu en farine, qui entre dans le boyau, puis dans un plateau et un sac fermés.

Le grain est déversé dans une trémie encastrée dans le sol du troisième étage. Les sacs de céréales sont alimentés ici à l'aide d'une porte et d'une corde avec un crochet. La porte peut être connectée et déconnectée d'une poulie montée sur un arbre vertical. Cela se fait par le bas à l'aide d'une corde et d'un levier. des planches de plancher, recouvertes de portes inclinées à deux vantaux. Les sacs, en passant par la trappe, ouvrent les portes, qui se referment alors de façon aléatoire. Le meunier éteint la porte, et le sac finit sur les panneaux de trappe. répété.

Dans le dernier étage, situé dans la « tête », un autre petit engrenage à dents de came biseautées est installé et fixé sur l'arbre vertical. Cela fait tourner l’arbre vertical et démarre l’ensemble du mécanisme. Mais il est fait fonctionner par un gros engrenage sur un arbre « horizontal ». Le mot est entre guillemets car en fait l'arbre se trouve avec une légère pente descendante de l'extrémité intérieure. L'épingle de cette extrémité est enfermée dans un sabot métallique d'une armature en bois, base du capuchon. L’extrémité relevée du fût, s’étendant vers l’extérieur, repose tranquillement sur une pierre « d’appui », légèrement arrondie au sommet. Des plaques métalliques sont incrustées sur l'arbre à cet endroit, protégeant l'arbre d'une usure rapide.

Deux poutres de support mutuellement perpendiculaires sont découpées dans la tête extérieure de l'arbre, auxquelles d'autres poutres sont fixées à l'aide de pinces et de boulons - la base des ailes en treillis. Les ailes ne peuvent recevoir le vent et faire tourner l'arbre que lorsque la toile est étalée dessus, généralement enroulée en paquets pendant le repos, pas pendant les heures de travail. La surface des ailes dépendra de la force et de la vitesse du vent.

L'engrenage à arbre "horizontal" a des dents taillées dans le côté du cercle. Il est enserré sur le dessus par un bloc de frein en bois, qui peut être desserré ou serré à l'aide d'un levier. Un freinage brusque par vent fort et en rafales provoquera des températures élevées lorsque le bois frotte contre le bois, voire une combustion lente. Il vaut mieux éviter cela.

Avant le fonctionnement, les ailes du moulin doivent être tournées vers le vent. A cet effet, il existe un levier avec des entretoises - un "chariot".

Des petites colonnes d'au moins 8 pièces étaient creusées autour du moulin. Ils étaient munis d'un « moteur » attaché à eux avec une chaîne ou une corde épaisse. Avec la force de 4 à 5 personnes, même si l'anneau supérieur de la tente et certaines parties du cadre sont bien lubrifiés avec de la graisse ou quelque chose de similaire (auparavant, ils étaient lubrifiés avec du saindoux), il est très difficile, voire impossible, de tourner le « bouchon » du moulin. La « puissance » ne fonctionne pas ici non plus. Par conséquent, ils ont utilisé un petit portail portatif, qui était alternativement placé sur des poteaux avec son cadre trapézoïdal, qui servait de base à toute la structure.

Un bloc de meules avec un boîtier avec toutes les pièces et détails situés au-dessus et en dessous s'appelait en un mot - postav. En règle générale, les éoliennes de petite et moyenne taille étaient fabriquées « en un seul lot ». De grandes éoliennes pourraient être construites en deux étapes. Il y avait des moulins à vent avec des « livres » sur lesquelles on pressait des graines de lin ou de chanvre pour obtenir l'huile correspondante. Les déchets - les gâteaux - étaient également utilisés dans le ménage. Les moulins à vent « scie » semblaient ne jamais exister.

Lorsqu'il s'agit de moulins à vent, on se souvient immédiatement du célèbre héros littéraire de Miguel de Cervantes Saavedra - Don Quichotte, dans le cerveau enfiévré duquel ils apparaissaient comme des géants. Le premier moulin à vent est apparu sur les rives du Nil (il y a environ trois mille ans) ; c'est dans ces régions que le blé produisait une généreuse récolte. Les premiers modèles étaient assez primitifs. Il fallait au moins cinq à six heures de travail pour moudre un seau de céréales. Meules à main en présence d'une personne physique homme fort permettent de moudre un seau de blé en une heure et demie.

Principes de mouture du grain en farine

Le processus de transformation du grain en farine dans les moulins modernes se déroule en plusieurs étapes. Avant le broyage, le grain est nettoyé dans des installations spéciales. Les tamis vous permettent de séparer la masse par taille et des sondes spéciales en éliminent les impuretés. Il s’agit d’une machine plutôt intelligente, elle reconnaît la configuration des grains individuels et élimine tout ce qui diffère en forme. Ensuite, la masse est trempée. Cette opération est nécessaire pour Couche de surface(c'est ce qu'on appelle le son) était plus facile à retirer. Le son contient l'enveloppe et les zones germinales du grain. Vient maintenant le moment le plus crucial : la coupe est effectuée. Il vous permet d'accélérer le processus de broyage des grains sur les meules. Les meules modernes rappellent à bien des égards celles utilisées dans l’Antiquité. Il s'agit de deux cercles. L'un d'eux est stationnaire et l'autre tourne par rapport au premier. Il y a un trou d'alimentation dans celui du haut ; les grains entrent ici. Le grain se déplace du centre vers la périphérie, au contact de la surface des meules. Ils pressent avec une certaine force, arrachant fine couche, qui se transforme en farine. A mesure que les grains entiers s'usent, il ne reste plus que de la farine qui tombe de la surface de la meule immobile. L'opération de finition est la séparation de la farine sur des tamis. La farine de haute qualité passe par les plus fines, puis les autres fractions variétales sont séparées. Sur le tamis le plus grossier, il reste des particules relativement grosses - c'est la semoule, appréciée de beaucoup (mais certains ne l'aiment pas).

Comment attraper le vent

La nature du vent est le mouvement du flux des masses d’air. Quelque part, le vent souffle à grande vitesse tous les jours, mais il y a des endroits où on ne peut pas l'attendre longtemps. Les marins furent les premiers à l'attraper ; les voiles captèrent facilement la légère brise et tirèrent les navires en direction du courant. Un peu plus tard, ils apprirent à mettre des voiles obliques ; il devint possible de se déplacer en angle, les marins expérimentés pouvaient naviguer contre le vent ; Pour entraîner les meules en rotation, plusieurs voiles devaient être positionnées différemment. Ils étaient cousus à des guides radiaux posés sur l'arbre. Ensuite, ils l'ont transformé en lames. Désormais, la pression du flux d'air force chaque pale à se déplacer, ici le mouvement vers l'avant de l'air est converti en un mouvement de rotation de l'arbre. Un moulin à vent à entraînement simplifié avait des meules qui tournaient sur un axe horizontal. Les inventeurs de l’Antiquité ont surmonté de nombreuses difficultés pour trouver le moyen de presser une meule fixe contre une meule en rotation. Parmi les dessins des pyramides égyptiennes, il y en a qui montrent comment le vent dans un moulin moud le grain en farine.

Moulin à vent classique

La question de savoir comment transférer la rotation de l'axe horizontal à l'axe vertical n'a pas pu être résolue pendant longtemps. Des tentatives répétées ont été faites pour changer le sens de rotation des arbres. Mais aucune solution technique n’a été trouvée. Les manuscrits contiennent des schémas de dispositifs de conversion des sens de rotation. La conception la plus courante est attribuée à Archimède (le moulin à vent selon Archimède est représenté dans les fresques prises par les Romains à Syracuse). Il a inventé des engrenages fabriqués à partir de rondins fixés aux jantes des roues. Cette idée géniale s'est concrétisée dans des dizaines de milliers d'usines dispersées à travers le monde. Dans ceux-ci, le vent fait tourner un arbre horizontal, au bout duquel une roue est installée. Sur son bord se trouvent des dents solidement fixées (barres rondes), installées avec un certain pas. Un arbre vertical est installé perpendiculairement à l'arbre horizontal. Il possède également une roue avec des dents similaires. Le résultat est un analogue d’un mécanisme d’engrenage qui transmet le couple sous un angle donné (dans ce cas 90°). Un arbre vertical fait tourner une meule mobile, le grain y est versé uniformément, qui se transforme en farine. Le résultat fut un moulin à farine.

Comment fonctionne un moulin moderne ?

Dans les conceptions modernes, au lieu d'un mécanisme d'engrenage complexe en bois, d'autres dispositifs sont utilisés pour transmettre la rotation. Aujourd'hui, plusieurs dizaines de moulins fonctionnent sur la seule côte de la péninsule ibérique. Ils utilisent des variateurs à friction - des boîtes de vitesses qui convertissent le sens de rotation et fournissent également la vitesse de rotation requise de l'arbre de travail. En Norvège et en Islande, un entraînement légèrement différent est utilisé ; des engrenages coniques en bronze y sont utilisés. Nous sommes au 21ème siècle, mais le moulin à vent trouve encore une utilité à notre époque.

Quels moulins sont utilisés aujourd’hui ?

Gros volumes transformation industrielle les céréales ne peuvent pas être transformées uniquement par le vent. Pour entraîner la rotation des meules, des moteurs électriques synchrones à rotor de phase sont utilisés. Ils peuvent modifier en douceur la vitesse de rotation de l'arbre. Les céréales et la farine sont caractérisées par des propriétés thermoplastiques : elles fondent lorsqu'elles sont chauffées. Pendant le processus de broyage, la température de surface des meules augmente, de sorte que la vitesse de rotation est limitée à des limites raisonnables. Si elle n'est pas limitée, la farine peut s'enflammer et sa présence dans l'air peut entraîner une explosion. Les meules modernes ont un système de refroidissement assez complexe à l’intérieur. Des capteurs de température sont installés dans leur zone de travail, qui surveillent l'avancement du processus technologique. L’introduction des ordinateurs dans la technologie n’a pas épargné la meunerie. Dans les moulins modernes, des capteurs de surveillance de divers paramètres sont installés tout au long de la chaîne technologique : de la réception du grain dans un entrepôt jusqu'au conditionnement de la farine dans des conteneurs et à son chargement dans un véhicule qui la livrera à une boulangerie ou un magasin.

Moulin de bricolage

Les mini-moulins sont utilisés dans les fermes pour préparer des aliments à base de farine grossière. On sait que le corps animal absorbe les grains concassés plutôt que les grains entiers. À cette fin, des broyeurs à petits grains ou des broyeurs grossiers sont utilisés. Un moulin à faire soi-même est créé dans l'ordre suivant. Nous devons fabriquer des meules. Pour cela, deux disques à parois épaisses sont utilisés, leurs surfaces de travail sont découpées à la barbe ou au ciseau. Le résultat est des meules. Ensuite, un trou est percé dans la meule supérieure. Un cône en tôle à paroi mince y est soudé (un alimentateur qui alimente en grain la zone de broyage). Ils organisent l'entraînement de la meule rotative ; ici, le plus simple est d'utiliser un entraînement par courroie trapézoïdale. Une poulie est donc boulonnée au disque supérieur. Une poulie est également installée sur l'arbre du moteur électrique. Désormais, la rotation de l'arbre du moteur sera transmise à la meule du moulin. Il ne reste plus qu'à enfermer toute la structure dans le logement et commencer à produire de la farine.

Le moulin est peut-être le mécanisme connu le plus ancien. Les moulins à farine étaient définitivement utilisés dans le royaume néo-babylonien (fin du IIe - début du Ier millénaire avant JC), et un peu plus tard, les moulins à vent originaux ont été inventés en Chine (voir ci-dessous). Le moulin peut raviver et décorer le paysage le plus ennuyeux, et son modèle décoratif ajoutera un charme particulier à une très petite parcelle de jardin, voir fig. ci-dessous. Vous pouvez réaliser vous-même un moulin décoratif sans trop de difficultés, mais son effet esthétique est souvent bien moindre que prévu. Et il ne s’agit pas ici de la qualité du travail du maître - c’est précisément le cas lorsque l’esthétique est presque entièrement déterminée par le type de mise en œuvre technique. C’est le sujet de cet article.

Quel est le piège?

Le moulin décoratif donne un effet esthétique. raisons (par ordre d’ampleur croissante et d’évidence décroissante) :

• Mémoire de millénaires. Ce n'est pas une métaphore. Au cours de son histoire, le moulin a acquis une épaisse coquille culturelle, évoquant de nombreuses associations chez le spectateur plus ou moins averti. Don Quichotte à lui seul vaut quelque chose. Si Cervantes l'avait forcé à combattre le poulailler, on aurait vu en lui une romance inexplicable.
• Le moulin ne peut techniquement être réalisé que dans un cadre monumental structure architecturale, et pour un moulin techniquement parfait, il doit avoir une forme exquise, dictée par l'aérodynamisme.
• Le principal secret de l'esthétique du moulin réside dans la dynamique, dans la rotation du rotor. L’eau est la beauté de la nature car elle est naturellement mobile. Le moulin animera et décorera le plus, excusez-moi, les arrière-cours obscènes car il bat des ailes.

Note: L’éolienne verticale chinoise (voir figure de droite) ne nécessite pas de capital pour contrecarrer la pression du vent. D'autres peuples anciens ont également adopté une conception similaire, mais ils ne disposaient pas à cette époque d'un matériau aussi irremplaçable que le bambou. Au Japon, il y a beaucoup de bambou, mais il y a aussi une abondance de petits cours d'eau rapides, adaptés à la construction d'un moulin à eau plus simple, plus durable et fonctionnant en permanence par le bas (voir plus loin et, éventuellement, les « Sept samouraïs » de Kurosawa). . Par conséquent, les moulins à vent verticaux fous n'étaient utilisés que dans la Chine ancienne et en partie en Indochine.

Matériel de production et de décoration

Pour une usine de production, son facteur d'utilisation du vent (WCI), un analogue de l'efficacité, est d'une importance décisive. Ne recherchez pas le paramètre de sensibilité au vent (WS) ou de sensibilité au débit (FS) dans les spécifications des « vraies grandes » usines : ils n'y sont tout simplement pas nécessaires. CV/CV est la vitesse minimale du flux frappant le rotor (roue) du broyeur, à laquelle il commence à tourner sans charge, librement et seul. Mais une usine industrielle doit piloter des équipements de production. Par exemple, un rotor d'éolienne d'un diamètre de 12 m dans un vent de 8 m/s développe une puissance à l'arbre d'env. 10 kW. Si la vitesse du vent diminue de moitié, jusqu'à 4 m/s, la puissance à l'arbre sera multipliée par dix, jusqu'à env. 1 kW, et cela dépend des propriétés du flux d'air. Le vent s'est un peu plus affaibli - et la roue ne fera tout simplement pas tourner la meule, ne poussera pas la scie ou le piston de la pompe. Et pourquoi alors une situation d’urgence/d’urgence ? Nous devons atteindre le KIV le plus élevé.

Un moulin décoratif pour un jardin, un chalet ou un terrain personnel est un exemple du contraire. Son rotor n'a aucune charge mécanique, à l'exception du frottement dans l'unité de rotation (voir ci-dessous), et le KIV du moulin - amusant et décoratif - est un paramètre tertiaire. Mais si une légère brise rafraîchit agréablement votre visage, si le feuillage en dessous flotte, si la nappe sous le dais se balance et si le moulin se lève, son effet esthétique est diminué, voire négatif. Par conséquent, pour un moulin décoratif, le paramètre principal est ChV/PP ; sa roue doit bien tourner dans un vent de 2 à 2,5 m/s ou une vitesse d'écoulement de l'eau de 0,25 à 0,3 m/s. La version du moulin avec un micromoteur qui fait tourner la roue est définitivement inesthétique : un moulin à vent doit tourner en fonction de la vitesse et de la direction du vent, tandis qu'un moulin à eau doit avoir une raison naturelle visible pour la rotation de la roue.

Note: si le moulin décoratif à base d'eau tourne en haut (voir ci-dessous), sa roue doit tourner lorsque l'eau s'égoutte littéralement de la gouttière.

Lors de la construction d'un moulin décoratif, les choses sont simplifiées par le fait qu'il n'y a pas de prise de force dans l'arbre du rotor et qu'il est moderne de minimiser les frottements dans son unité de rotation. moyens techniques facile et peu coûteux. Mais pour une éolienne, les choses sont compliquées par le fait qu'avec une diminution proportionnelle (linéaire) de la taille du rotor, la surface balayée par celui-ci diminue carrément. Et cela est encore plus compliqué par le fait que près du sol lui-même (la surface sous-jacente), le flux d'air est fortement incliné et turbulisé, ce qui fait que la quantité d'énergie transportée par une unité de son volume diminue des dizaines de fois ; Ici, seule l'utilisation de principes aérodynamiques peut être utile. Pour un moulin à eau, ces schémas sont moins prononcés, mais existent toujours, l'hydrodynamique ne peut donc être négligée.

Lequel dois-je faire ?

Un moulin à vent décoratif est supérieur en esthétique et en statique à un moulin à eau (voir figure), et en dynamique, il lui est plusieurs fois supérieur simplement parce qu'il contient un mouvement plus visible. Il est généralement plus facile de construire un modèle décoratif de moulin à vent qu'un moulin à eau, mais il ne fonctionnera que dans des conditions venteuses ; Un moulin-ventilateur avec moteur n’est pas une option pour des raisons esthétiques, voir ci-dessus.

Moulins décoratifs – moulins à eau et à vent

Un moulin à eau - la décoration d'un site - ne sera énergétiquement indépendant que si son espace de loisirs est en pente (ce qui est déjà gênant) et qu'il existe une source naturelle ou un cours d'eau (une source, une source, un ruisseau, sur la gauche sur la figure), ce qui est généralement peu probable. Sinon, vous devrez réaliser vous-même une pente, construire un réservoir artificiel avec un ruisseau (cascade, fontaine) et dépenser de l'électricité pour pomper l'eau ; à propos de la décoration avec un moulin à eau toboggan alpin avec un stream, voir vidéo :

Vidéo : exemple de moulin à eau décoratif

Vent

Pour les raisons ci-dessus, les moulins à vent, prêts à l'emploi (pas bon marché, d'ailleurs) ou fabriqués à la maison, sont le plus souvent utilisés pour décorer les zones de loisirs des ménages privés, voir ci-dessous. riz. Mais dans les deux cas, il s’avère que l’effet esthétique du moulin sur son propre terrain est bien moindre que celui attendu ou visible dans la brochure publicitaire. La raison est indiquée ci-dessus – le faible CV/PR du broyeur. Pour l’augmenter, il faudra d’abord se tourner vers des choses purement prosaïques.

Note: Pour des exemples de décoration de jardin avec des moulins à vent, voir l'histoire ci-dessous :

Vidéo : 30 exemples de décoration de jardin avec des moulins à vent

Aérodynamique

De ce qui précède, il ressort également que la principale raison qui empêche l’augmentation de la fréquence d’un moulin à vent décoratif réside dans les propriétés du flux d’air en surface. Nous ne pouvons pas les modifier, mais nous pouvons les utiliser au maximum.

Les constructeurs de « vraiment grands » moulins à vent ont inventé il y a longtemps un moyen de compenser dans une certaine mesure le biseau du flux venant en sens inverse - il s'agit du biseau inversé de l'axe de rotation du rotor, pos. 1 et 2 sur la figure :

Dans les grandes usines, la température est comprise entre 2 et 12 degrés, selon les conditions locales. Pour un petit moulin décoratif, d'autant plus qu'il ne reposera pas sur une pierre lisse et nue, il est préférable de respecter les limites de 8 à 12 degrés. Une valeur inférieure correspond à un moulin d'une hauteur de 1,5 à 1,7 m ; plus grand - pour sa hauteur 40-50 cm; les intermédiaires sont calculés par interpolation linéaire (division proportionnelle). Un angle de biseau de 12 degrés correspond à une inclinaison de l'axe du rotor d'env. par 1/4 de sa longueur ; 8 degrés – env. d'ici 1/7. Il est facile de calculer exactement en utilisant la tangente. Autrement dit, si, par exemple, la longueur de l'axe du rotor est de 50 cm et que l'angle de biseau requis est de 10 degrés, alors nous prenons : tg10 grad = 0,176. 1/0,176 = 5,6. 50/5,6 = 8,9, soit l'extrémité avant (à contre-courant) de l'axe du rotor doit être surélevée de 9 cm et en conséquence. Comment créer un nœud pour sa rotation, voir ci-dessous.

Le flux d'air entrant est asymétrique non seulement en direction, mais également en vitesse (voir à nouveau l'élément 1 de la figure) ; en fait, la seconde est due à la première. On ne peut pas éliminer la pente à grande vitesse de l'écoulement, mais elle est aggravée par la réflexion du vent sur la structure (coque, tour) du moulin. C'est pourquoi les tours des éoliennes ont longtemps été réalisées à facettes (voir figure de droite) ou rondes, c'est-à-dire rationalisé dans plan horizontal; Cette condition ne doit pas être négligée pour les petits moulins décoratifs, car le reflet du flux de CV diminue encore plus que le CIW.

Ensuite, la roue d’une éolienne n’est en aucun cas une hélice d’avion ou le rotor d’une éolienne à grande vitesse. Une éolienne est une éolienne à faible vitesse, c'est-à-dire la vitesse linéaire des extrémités de ses pales de rotor est comparable ou inférieure à la vitesse du flux venant en sens inverse. Par conséquent, leur aérodynamisme est simple et la poussée de la pale est déterminée presque entièrement par la différence de pression sur ses côtés (plans) frontal (avant, au vent) et arrière (ombre), pos. 3 en préc. riz.

Note: qui connaît l'aérodynamique de première main - dans les calculs d'un rotor d'éolienne, le diamètre (largeur) de la pale est considéré comme la taille physique caractéristique dans le nombre de Reynolds Re.

Cela crée une situation favorable pour les constructeurs d’éoliennes : il n’est pas nécessaire de lisser et de profiler soigneusement les pales d’une éolienne à basse vitesse. Premièrement, la peau lisse des pales n'est nécessaire que sur leur plan frontal (rep 4), et la peau d'ombre peut être n'importe quoi, cela simplifie la conception (l'ensemble) des pales et la fabrication du rotor. Deuxièmement, il est conseillé de plier les pales vers le flux, mais cela privera le moulin d'une partie importante de son esthétique - de véritables moulins avec des pales en forme d'auge n'ont pas été construits.

Note: basculer vers la pos. 4 n'est pas le physicien Ernst Mach ni le numéro qui porte son nom, mais le longeron (tige porteuse principale) de la pale. Les bouchers sont des côtes, mais les bords, avant et arrière, ne sont que des bords.

Semi-rationalisation

Les pales des anciens moulins à vent étaient fabriquées avec un angle constant de 14 à 15 degrés sur toute la portée (un terme équivalent mais ambigu est blocage), mais « presque complètement » un angle plus élevé peut également être utilisé pour augmenter la fréquence du moulin (et la production). CV), parce que Même les éoliennes les plus lentes ont une circulation circulaire rudimentaire. A savoir : donner à la pale une torsion hélicoïdale le long de l'envergure, c'est-à-dire angles d'installation différents à la racine et à l'extrémité, et rétrécir légèrement l'aile de la lame à la racine, ce que nécessite ce Re très nocif.

Cependant, le résultat d'une réduction proportionnelle inconsidérée des pales du rotor d'un moulin à tente parfait (voir ci-dessous), comme celles de la Fig. à droite, il s'agit d'un moulin qui ressent très mal le vent. L'aérodynamique est une chose délicate. Par exemple, les premiers prototypes du légendaire MIG-25 se sont écrasés, tuant des pilotes d'essai expérimentés - personne n'a osé penser à s'éjecter à une vitesse de 2,5M. Si cet avion n'avait pas été en avance sur l'aviation de l'époque, il n'aurait pas été mis en production. Mais ils l’ont quand même fait, et il a volé comme il se doit. Et il me suffisait de décaler l'axe de rotation du stabilisateur de 140 mm.

Mais revenons au sujet. Le développement de l'aile d'une pale de mini-éolienne semi-carénée fonctionnant dans un écoulement de surface fortement asymétrique et turbulisé, et les angles d'installation pour celle-ci sont donnés sur la Fig. :

Spécifié dimensions linéaires minimal; ils peuvent être proportionnellement triplés, et ceux qui manquent peuvent être retirés du dessin, c'est à l'échelle. Autrement dit, avec un tel rotor, vous pouvez fabriquer des moulins allant du mini-table (voir ci-dessous) aux grands, presque aussi grands qu'une personne. Vous pouvez également intégrer un mini-générateur avec un stabilisateur de tension dans la tente pour recharger votre téléphone portable - la puissance excédentaire sur l'arbre sera de 20 à 30 W. L'ancienneté du moulin n'en sera pas diminuée, car... L'électronique est à l'intérieur et n'est pas visible. Les balançoires des pales sont constituées d'une tige ronde (de préférence en bois) d'un diamètre de 12 à 40 mm ; Les balais sont fixés et fixés aux coins de l'installation avec des entretoises en fil rigide. Revêtement - n'importe lequel ; « pour l'antiquité », il vaut mieux en avoir un à lattes, ou en bardeaux ou en placage.

Note: les éoliennes de moulin à pales semi-carénées présentent des avantages à la fois pour la production et pour l'esthétique - avec l'augmentation de la vitesse du vent, le rôle de la circulation circulaire de l'air dans le plan de rotation du rotor augmente et sa vitesse de rotation se stabilise, c'est-à-dire le rotor ne tournera pas comme un fou, ce qui est inesthétique et, pour un gros broyeur, dangereux.

Mini moulins à rabats

Un mini-moulin à vent décoratif est approprié dans une datcha pour une raison totalement inesthétique - pour que, excusez-moi, il ne soit pas volé en l'absence des propriétaires. Les pales du rotor des mini-moulins sont le plus souvent en bois massif, voir fig., à moins que le capitaine ne soit un modéliste d'avions expérimenté.

Mais réaliser une tour de moulin ronde ou à facettes « à l'antique » sera aussi un peu difficile pour lui, et ici aussi il faut un bon CV. Les anciens maîtres des grands moulins originaires d'endroits pauvres en vents stables et de force suffisante ont également trouvé un moyen de sortir de la situation : rapprocher les fentes longitudinales des pales de leur bord arrière (courant), pos. 2 sur la fig. Déjà lorsque les avions volaient bien, il s'avérait que ces fentes faisaient office de volets. Si vous n'êtes pas paresseux et donnez aux lames solides du mini-moulin au moins un profil primitif (rep. 3 ; le côté plat est une ombre), alors le moulin d'une hauteur de 30 cm et une roue d'un diamètre de 20-25 cm sur une bonne unité de rotation (voir ci-dessous) tournera et lorsque le vent est de 2 à 2,5 m/s, une unité plus faible ne se fera plus sentir.

Note: dimensions minimales Les mini-moulins décoratifs de table sont donnés sur la figure :

Ce qu'il ne faut pas faire

Il existe un principe général en technologie, reflété dans les lois de Murphy : avant d’améliorer quelque chose, réfléchissez à la manière de ne pas le gâcher. Alors, sur la base des résultats de la partie théorique introductive, voyons comment ne pas fabriquer un moulin à vent décoratif. En gardant également à l’esprit le côté esthétique des choses.

Produit en pos. 1 photo. - un ensemble de tous les défauts : un engin grossier, et les trois aviateurs qui en dépassent ne peuvent pas être appelés des lames. Auteur(s) du moulin en pos. 2, ils ont probablement pris comme prototype un moulin avec un rotor à voile (voir ci-dessous), ne sachant pas qu'il ne convenait pas à ce titre à de petits usages décoratifs. De plus, un rotor de voile doit avoir au moins 8 pales, sinon il sera totalement inefficace.

Prototype de moulin en pos. 3, très probablement un objet de musée en pos. 4. Mais l'ensemble de ses pales est exposé afin de protéger l'objet exposé des dommages causés par les vents violents. Le revêtement des pales des moulins à tentes parfaits était amovible ; un jeu de pales en était recouvert partiellement ou totalement en fonction de la force du vent et du besoin de puissance sur l'arbre, voir fig. sur la droite.

En gardant à l'esprit la nécessité d'un moulin décoratif d'une fréquence maximale, il ne ferait pas de mal de recouvrir complètement les lames de tissu pour que l'ensemble soit transparent. Cela ne ferait que donner du respect et du divertissement au moulin, parce que... les pales des meilleurs moulins du passé étaient recouvertes de toile, à travers laquelle l'ensemble était également visible.

Dans le moulin à la pos. 5, le revêtement des pales est placé du mauvais côté : il sera au vent seulement si le rotor est dans l'ombre du vent de la tour. Ce qui, bien entendu, n’améliorera en rien la sensibilité du rotor au vent. Et enfin, le produit en pos. 6 avec un rotor soit provenant de la turbine d'un ventilateur d'ambiance, soit de hélice du moteur électrique d'un bateau pneumatique, cela ne ressemble tout simplement pas à un moulin - au lieu d'esthétique, dans ce cas, cela s'est avéré absurde.

Choisir un prototype

Décidons maintenant quel type de moulin réel nous devons utiliser comme prototype. En tenant compte également de l'importance esthétique et des conditions de travail du décoratif.

Une structure monumentale abritant les mécanismes et les locaux de service n'est évidemment nécessaire que pour un broyeur à rotor horizontal (l'axe horizontal de sa rotation) - une fois. Le plan de rotation du rotor horizontal est orthogonal à son axe, c'est-à-dire vertical, et le plus grand effet esthétique et le plus grand nombre d'associations inconscientes sont fournis par un mouvement fluide de haut en bas, par exemple. battement d'ailes d'un oiseau - deux. On balaie donc les « verticales » comme le bambou chinois montré ci-dessus avec des ailes faites de nattes.

Les moulins à tour fixe (repère 1 sur la figure) sont courants dans les endroits où les vents sont absolument dominants dans une seule direction, par exemple. dans les plaines du centre de l'Espagne. Regardez bien : vous comprenez maintenant pourquoi Don Quichotte s'est attaqué au moulin, et non au poulailler, ce qui aurait été bien plus drôle ? Un tel moulin peut être considéré comme un prototype de maison de campagne et/ou de table.

La structure du moulin à portique (élément 2) tourne sur une chèvre (ou sur quelque chose ressemblant à une chèvre, selon la terminologie informelle locale) - une épaisse bûche creusée dans le sol. Un moulin à portique peut être construit sans un seul clou, mais le tourner face au vent demande un effort énorme, et par vent plus fort, c'est exorbitant. Par conséquent, les moulins à portique étaient courants dans les zones boisées calmes, loin des sources de produits en fer. En tant que prototype de broyeur à portique décoratif, il est de peu d'utilité - il est pressé contre le sol et il est très difficile d'en obtenir un bon CV.

En Sibérie, les forêts et les vents forts se collent, ce qui est courant pergélisol, et les hommes vivent forts, c'est pourquoi des moulins à carquois y ont pris racine, pos. 3. Son axe de rotation vertical (également une bûche, mais pas un chevalet, mais un pivot) n'est pas creusé dans le sol, mais est fixé dans un carquois en rondins. Dans le même temps, le carquois permettait de relever le rotor et d'augmenter son envergure, ce qui faisait augmenter à la fois le CIV et le CV ; Pour transformer le moulin en un vent frais, la force du meunier était déjà suffisante, apportant le grain à moudre au paysan et, éventuellement, à ses fils adultes. Un moulin à carquois convient bien comme prototype décoratif pour un site décoré dans un style rustique ou campagnard.

Les éoliennes horizontales les plus avancées sont les éoliennes de tente, pos. 4. La goupille est en fer et seule la tente tourne sur le plateau tournant ; De plus, le mécanisme de transmission de la force du rotor à la meule devient plus compliqué. 1 à 2 personnes moyennement développées ou même l'automatisation la plus simple peuvent transformer une tente avec un rotor face au vent. Le moulin à tente peut servir de prototype pour tout dispositif décoratif, examinons donc sa structure plus en détail (élément 4a) :

À propos des rotors de voile

Les moulins à vent sont arrivés tardivement en Europe - ils ont été vus pour la première fois par les croisés parmi les Arabes. La nouveauté a immédiatement séduit les chevaliers, qui devaient d'ailleurs se débrouiller tout autant que se battre. L'Europe de cette époque était une terre arriérée du monde, divisée en de nombreux petits et minuscules domaines féodaux semi-indépendants, et les heureux propriétaires d'eau courante adaptée à l'installation de moulins à eau facturaient à leurs voisins une mouture plus propre que celle des marchands d'en haut. route.

Les moulins à vent arabes étaient construits avec un rotor à voile (voir figure) : les Arabes n'avaient pas leur propre bois (le bois de palmier est fragile et instable), mais ils avaient du bois lisse. vents forts il y en avait beaucoup dans les steppes et les déserts. Mais en Europe, les moulins à voile n'ont pas pris racine, sauf en Espagne, où les conditions étaient similaires à celles de l'Arabie, et en Grèce, qui regorgeait de « couloirs de vent » créés par les montagnes.

La voilerie ne fonctionne que par vent suffisamment fort (plus de 6-7 m/s) : jusqu'à ce que les pales de la voile soient gonflées à le profil souhaité, le rotor ne tournera pas. Autrement dit, le KIV et le CV du moulin à voile sont faibles et il ne convient pas comme prototype décoratif malgré son spectacle romantique. Cependant, un rotor-filateur à voile, fonctionnant selon un principe différent, peut trouver une application utile et efficace dans le mécanisme d'un moulin à tente, voir ci-dessous.

Unités et mécanismes

Il n'est probablement pas nécessaire de répéter que la fréquence d'un moulin décoratif est déterminée par la perfection technique de ses unités de rotation, et il n'est pas nécessaire de transmettre la puissance du rotor. Mais l'orientation automatique face au vent est très, très souhaitable : s'il faut s'approcher du moulin pour faire tourner l'ensemble ou la tente, alors l'esthétique se transforme en irritation et en fatigue. La conception globale du rotor revêt également une certaine importance.

Nœuds de rotation

Le moulin décoratif possède de une à 4 unités de rotation, voir ci-dessous. L'unité de rotation du rotor est obligatoire pour tous et la plus exigeante en termes de qualité d'exécution : elle doit présenter des pertes mécaniques minimes et résister à des charges latérales alternées irrégulières assez fortes, cette unité est donc réalisée sur roulements à billes auto-alignants, voir fig. sur la droite. Les roulements de support conventionnels à une rangée, même s’ils ne grippent pas, réduiront considérablement le CV de l’usine. Mais ne vous fiez pas uniquement aux roulements : si le rotor est « mauvais » aérodynamiquement et/ou structurellement, il ne tournera pas, car ses lames n'offriront pas de traction.

Pour l'unité de rotation du rotor, 2 roulements sont nécessaires, situés sur l'axe de rotation à une distance d'au moins 50 mm l'un de l'autre (dans un mini-broyeur de table - pas à moins de 15-20 mm l'un de l'autre). Les roulements sont fixés de toute manière pratique : dans des cages en bois (à gauche sur la figure), avec des pinces, etc.

L'axe lui-même est un morceau de tige filetée M4 - M16, selon la taille du moulin. Dans les roulements, l'essieu est fixé avec des paires d'écrous et de rondelles, et après avoir serré les écrous, avec des gouttes d'huile, de peinture glyptale ou pentaphtalique placées dans les filetages. L'unité sera prête à fonctionner après 2-3 jours. Le silicone visqueux ne s'infiltrera pas profondément dans les fils, mais peintures à séchage rapide et les adhésifs ne sont pas élastiques une fois séchés en raison des vibrations et des secousses du rotor, leur liant se fissurera bientôt et l'assemblage se détachera ; Les contre-écrous ne causeront aucun dommage, mais sans fixation supplémentaire avec un liant élastique, ils se desserreront également rapidement. Pour une expérience amateur dans la fabrication d'un rotor sur roulements pour un moulin à vent décoratif, voir la vidéo :

Vidéo : fabrication de pales de broyeur sur roulement

Si le rotor du moulin est tourné vers le vent par une girouette (ce qui n'est pas naturel ; les vrais moulins n'ont pas été construits de cette façon), alors l'unité de rotation de la tente est réalisée de la même manière, sur des roulements. Si le rotor est tourné manuellement face au vent ou avec un andain (voir ci-dessous), alors l'unité de rotation de la tente peut être simplifiée, comme indiqué au centre sur la Fig. Une telle unité est assemblée dans une boîte en bois (contreplaqué), à droite sur la Fig. Revêtements en acier – à partir de 2 mm d'épaisseur (au moins 2 pas du filetage de l'axe de rotation). Jeu de l'axe horizontal 0,5-1 mm ; vertical (les écrous ne sont pas trop serrés !) env. 0,5 mm. Les écrous sont également fixés avec de la peinture et, après séchage, 2 à 3 gouttes de broches ou autre huile de machine liquide non siccative sont ajoutées sous les rondelles.

Vent rose

Un dispositif d'automatisation mécanique non volatile qui fait tourner le rotor du moulin au vent a été inventé par les Néerlandais. Le nouveau produit s'est avéré si pratique, économique et fiable que les usines Windrose fonctionnent toujours dans les pays développés (voir, par exemple, la photo ci-dessus avec une usine à Norfolk).

Windrose est un type de girouette active : une petite roue supplémentaire sensible au vent est installée perpendiculairement (orthogonale) au rotor dans un plan horizontal. Lorsque le rotor est positionné exactement face au vent, la roue de la rose des vents est immobile. Le vent se déplace légèrement sur le côté, la turbine tourne et, grâce à une transmission mécanique, ramène la tente avec le rotor face au vent.

Le rotor d'un broyeur décoratif n'est pas chargé mécaniquement et la force nécessaire pour le faire tourner est d'un ordre de grandeur inférieure à celle du rotor d'un broyeur de production. Par conséquent, certains moulins à vent décoratifs prêts à l'emploi sont complétés par une girouette imitant Windrose (encadré en haut à gauche sur la figure). La tente avec le rotor devient une simple girouette (passive), ce qui n'est pas naturel pour un moulin.

Un moulin de production de Windrose suffit mécanisme complexe(à gauche sur la figure), difficilement reproductible à la maison. Mais pour la raison indiquée ci-dessus (rotor non chargé), la rose des vents d'un moulin à vent décoratif peut être réalisée beaucoup plus facilement à partir de matériaux de récupération (au centre et à droite sur la figure).

Le design du plateau tournant est exactement copié des premières roses des vents hollandaises à pales en chiffon. Extérieurement, il ressemble à un rotor de voile, mais en raison d'un certain angle initial d'installation des panneaux et d'une configuration différente des espaces entre eux, il n'agit pas comme le foc et la trinquette des voiliers, mais plutôt comme une aile en treillis utilisé dans les systèmes de sauvetage vaisseau spatial en cas d'accident au départ ; Cela est déjà devenu clair à notre époque. La qualité aérodynamique de l'aile en treillis est faible, c'est-à-dire il produit peu de portance, mais à des vitesses très faibles et sur une large gamme d'angles d'attaque. De même, un plateau tournant en tissu rose des vents produit une puissance négligeable sur l'arbre, mais avec le moindre coup de vent oblique très fort.

La plage de rotation du plateau tournant est de 3 à 15 cm selon la taille du moulin ; les panneaux en tissu ou film synthétique glissant (pire en termes d'esthétique) sont tendus. La poulie motrice peut être retirée de l'arbre moteur d'un vieux magnétophone. De là, on prend un volant avec un tonneau et un palier lisse pour la poulie menée et l'axe horizontal ; Très probablement, une perle en caoutchouc standard fera l'affaire. Il est préférable d'utiliser un magnétophone soviétique - leurs volants d'inertie sont plus grands et plus massifs, c'est pourquoi le coefficient de détonation indiqué dans le TD correspondait au réel. L'axe du plateau tournant et de la poulie motrice est constitué d'un rayon de vélo ; vous devez sélectionner ou fabriquer un palier lisse en bronze-graphite ou en fluoroplastique.

Le nombre de dents de la tribu (le diamètre de la lanterne est d'environ 10 mm) est de 6 à 8. Le pas des dents sur le plateau tournant doit être exactement le même et leur nombre doit être d'au moins 60. Sur cette base, le rayon de la jante est calculé pour placer les dents sur le cercle ; Vous devrez peut-être ajuster son diamètre. Les dents dans les trous de la tige et du cercle sont fixées avec de la colle silicone ; tout autre se fissurera bientôt à cause des vibrations et des chocs et les dents commenceront à tomber.

Note: Si Windrose fait tourner le rotor avec l'arrière face au vent, la boucle conique de la poulie motrice doit être tournée de 180 degrés.

Rotor

On a assez parlé de l'aérodynamique du rotor ; il reste à clarifier certaines caractéristiques de conception. Les pales du rotor étaient généralement fabriquées avec une disposition avant/arrière ou médiane, voir fig. (lames suspendues et pleines).

Les premiers donnaient un plus grand CIV et un meilleur CV, car les pertes aérodynamiques ont été exclues selon bord, mais se brisaient le plus souvent par vent fort, et une torsion de la lame dans le sens de l'envergure de plus de 5 à 7 degrés réduisait encore leur résistance. La pression du vent par unité de surface de la projection frontale d'un moulin décoratif est plusieurs fois inférieure à celle d'un grand, c'est pourquoi les pales suspendues sont préférables. Une exception est un rotor à pales semi-carénées (voir ci-dessus), car à un angle de torsion supérieur à 10-12 degrés, il ne fonctionnera correctement que si les bords d'attaque et de fuite sont tordus et que l'oscillation non tordue (spar) est située le long de la largeur de la pale selon le calcul aérodynamique.

De combien de lames avez-vous besoin ?

Dans des endroits peu riches en vents, des moulins à 6 et même 8 pales ont été construits - cela a augmenté la puissance sur leur arbre par vent faible, bien que le KIV ait chuté par vent fort. Mais si vous l'abordez du point de vue du CV maximum, alors la solution optimale s'avère être... un rotor monopale avec contrepoids ; cela est dû au frottement des pales contre l’air. Cependant, les éoliennes à faible vitesse avec un nombre de pales inférieur à 4 ne sont quasiment jamais construites : la puissance sur l'arbre s'avère trop faible, car Sans circulation circulaire développée, l’énergie du vent « glissant » entre les pales qui se déplacent lentement est gaspillée. En conséquence, un moulin décoratif avec moins de 4 pales n'aura pas l'air naturel, donc 4 pales doivent être considérées comme optimales.

Structure du moulin

Il n'est pas difficile de construire une imitation d'une cabane de moulin et d'un corps carré en coupe horizontale (voir la figure de droite), mais on ne peut pas s'attendre à un bon CV pour un tel moulin. L'importance d'une structure d'usine rationalisée était comprise autrefois et les structures des usines industrielles étaient rendues multiformes ou rondes.

Les dessins des principaux composants (ensemble rotor, tour et plateau tournant) d'un simple moulin à vent décoratif sont donnés sur la Fig. ci-dessous. Le CV maximum dans ce cas (mais pas le maximum possible) est obtenu en augmentant l'angle des pales simples de 16,7 degrés. Faites attention à la direction dans laquelle pendent les ailes des pales : étant donné que les tiges filetées commerciales ont un filetage à droite, le rotor doit tourner vers la droite (dans le sens des aiguilles d'une montre vu de face) ; sinon il va se dévisser et s'envoler, parce que... Il est fixé avec un écrou enfoncé dans le réticule des balançoires. En général, un tel moulin est pratique pour une maison de week-end : il peut être démonté pour le stockage, et une fois assemblé, il peut facilement être transporté par un adulte de tout sexe ou deux enfants.

Il est possible de fabriquer de vos propres mains une tour à facettes d'un moulin à vent décoratif à partir de contreplaqué avec de la colle (voir photo suivante), et les éloges pour votre talent seront bien mérités. Mais, premièrement, le matériel nécessaire est cher (demandez à votre quincaillerie la plus proche combien coûte une feuille de contreplaqué - vingt). Deuxièmement, avec une augmentation du nombre de côtés de la tour et/ou une diminution de sa taille, la complexité du travail augmente fortement, ainsi que les exigences de précision du marquage et du sciage des pièces, et ce dernier a une limite égale à l'épaisseur de la lime ou de la lame de scie.

Vous pouvez assembler l'ensemble de la structure en utilisant une méthode combinée (voir figure), mais ce n'est pas non plus une tâche facile, et sa complexité augmente également avec le nombre de faces. Pendant ce temps, il est tout à fait possible pour un débutant vert en menuiserie de fabriquer littéralement à partir de chutes une cabane aux multiples facettes, voire presque ronde, et une tour d'un moulin à vent décoratif à facettes. Le fait est que les tangentes des angles de 30 et 60 degrés avec une précision suffisante pour le travail du bois sont de 0,58 et 1,73.

La figure montre comment une poutre 40x40 est découpée pour assembler les pièces d'un moulin à vent décoratif à 12 et 6 côtés :

L'assemblage proprement dit est réalisé à l'aide de colle sans attaches métalliques ni joints de menuiserie. Pour rendre le produit plus solide, une technique similaire au bandage des joints de maçonnerie dans la construction est utilisée : les couronnes d'une imitation de maison en rondins (visuellement très convaincantes) sont assemblées une à une dans une image miroir. En figue. Il est également clair que lorsque l'extrémité non biseautée de la poutre est taillée perpendiculairement, le diamètre de la couronne change proportionnellement. Cela permet d'assembler la tour du moulin en forme de pyramide tronquée, et si elle a 12 côtés, de la poncer jusqu'à obtenir une tour ronde.

Et si c'était plus moderne ?

Il existe, bien que peu nombreux, des adeptes de la décoration du site avec des modèles d'installations éoliennes à faible vitesse (APU ; simplement éoliennes) de l'ère industrielle, voir fig. sur la droite. Eh bien, les bâtiments industriels ont leur propre esthétique, parfois assez subtile et aux multiples valeurs. Mais dans un cas aussi laborieux, cela ne ferait pas de mal de fabriquer une véritable éolienne : effet décoratif cela n'en donnera pas moins et fera également un travail utile - pomper l'eau du puits dans le réservoir sous pression, recharger la batterie de l'éclairage de secours, etc.

Essayer de fabriquer un moulin à eau

Les conditions d'installation d'un moulin à eau décoratif sur votre site sont moins courantes et beaucoup plus difficiles à créer que pour un moulin à vent, elles ne sont donc pas construites très souvent. Cependant, un mini-moulin à eau dans une zone de loisirs peut être encore plus spectaculaire qu'un moulin à vent, voir la vidéo :

Vidéo : moulin à eau DIY pour le jardin

Le facteur déterminant pour l'esthétique d'un moulin à eau est un facteur aussi purement technique que l'impact de sa roue. Les plus spectaculaires (et le meilleur moyen de rafraîchir l'air) sont les moulins à rotation haute (à gauche sur la figure), mais ce sont aussi les plus difficiles à réaliser.

La roue du moulin de la roue inférieure avec une éclaboussure (au centre sur la figure) a un caractère décoratif inférieur à celui du haut, mais structurellement et technologiquement, elle est beaucoup plus simple. La simple roue d'engagement inférieure (sauce), à ​​droite sur la figure, semble généralement sans importance. Les roues semi-basse et moyenne (voir ci-dessous) nécessitent des conditions naturelles pour leur installation, mais en termes d'esthétique, ils ne valent pas mieux que celui du bas et sont donc peu utiles à des fins décoratives.

Types de turbine

Une simple turbine à inondation (voir figure ci-dessous) utilise uniquement l'énergie cinétique de l'eau entrante. Le moins efficace, mais le plus simple à construire. Facile à installer dans un flux de puissance suffisant ; décoratif - dans presque tous les cours d'eau, naturels ou artificiels. L'effet esthétique est en réalité dû uniquement à la rotation de la roue. L'air n'est presque pas rafraîchissant, mais la consommation d'eau pour l'évaporation est minime.

Les roues des moulins de production des moulins semi-inférieurs et moyens sont placées dans des endroits avec une grosse goutte d'eau : sur un radier, derrière une cascade. Pour une roue de combat moyenne, vous devez modifier une barrière naturelle (ou construire un barrage immergé) et placer une clôture de sable au-dessus, bloquant partiellement l'écoulement de l'eau par le haut. Les roues semi-inférieures et moyennes utilisent également partiellement l'énergie potentielle de l'eau soulevée, elles sont donc plus efficaces qu'une simple roue à sauce, mais leurs pales doivent être profilées.

La roue aérienne la plus efficace fonctionne principalement à partir de l'énergie potentielle de l'eau, qui doit être élevée suffisamment haut : par un barrage en hauteur ou, pour une roue décorative, par pompage. Le profilage des pales est simple ou elles sont même droites et inclinées. L'effet esthétique est magnifique - la rotation de la roue est complétée par des cascades d'eau - mais sa consommation pour l'évaporation par temps chaud peut atteindre des dizaines de litres par jour.

Note: roues hydrauliques verticales (verticales et à pales droites) (voir figure de droite) - prototypes de celles correspondantes. turbines à eau réactives et actives. Ils éclaboussent très bien, mais la pression et le débit d'eau dont ils ont besoin sont difficilement possibles dans un ménage privé.

Comment faire une roue...

Les fabricants de roues hydrauliques décoratives sur mesure conçoivent souvent à partir d’anciens modèles de production. Très probablement, à la demande des clients : celui qui est en mesure de payer pour un tel produit voudra certainement qu'il soit « comme le vrai ». Cependant, l'effet « véritablement antique » peut être obtenu beaucoup plus facilement en plaçant des bandes de bardeaux ou de placage sur des clous liquides sur une base en contreplaqué et en les fixant en outre avec des clous dits en bronze. clous de finition (ils sont largement utilisés, par exemple, par les menuisiers de portes pour la fixation des plateaux).

Mais réalisez la base de la roue comme indiqué en pos. Et du riz. , Pas besoin:

Tout d’abord, c’est encore trop compliqué. Et surtout, l'eau va certainement pénétrer dans le tambour de la roue, y stagner et la roue va pourrir. Selon la méthode présentée en pos. B, vous pouvez fabriquer une roue pour un moulin à eau décoratif à partir de déchets et de chutes, et le profil des pales s'avérera immédiatement cassé, ce qui est bien, voir ci-dessous.

...et comment y mettre de l'eau

Alimenter la turbine d'un moulin à eau décoratif est une tâche beaucoup plus difficile que sa construction. Sans parler du correspondant des ouvrages hydrauliques, une pompe pour une fontaine routière, ainsi que ses performances et sa pression dans ce cas sont clairement inutiles. Pour un moulin avec une roue jusqu'à 1 m de diamètre, une pompe d'aquarium est mieux adaptée ; Il n'est pas nécessaire de retirer le filtre standard, il reste nécessaire.

Les pompes des pompes d'aquarium sont des pompes hautes performances sans pression - elles pompent de l'eau à l'eau. Mais toute pompe sans pression a une certaine pression résiduelle. Pour les mini-pompes pour petits aquariums, elle ne dépasse pas 10-20 cm, pour les pompes pour aquariums de 100 à 200 l, elle est d'env. 60 cm, et pour les pompes pour grands aquariums, elle peut atteindre jusqu'à 80-100 cm. À la moitié de la pression résiduelle, les performances de la pompe diminuent de trois à quatre fois, mais pour une roue hydraulique décorative, cela suffit.

Le moyen le plus simple est d'appliquer du décoratif moulin à eau bataille inférieure, à gauche sur la Fig. La roue de combat inférieure peut être réalisée sans coque interne, mais, comme indiqué ci-dessus, sa valeur de divertissement est minime. Ce n'est pas beaucoup plus haut pour les roues de combat semi-inférieures et médianes (au centre), et elles ont également besoin de pales profilées, d'une coque interne et de structures hydrauliques, avec lesquelles il y aura beaucoup de bruit. La seule simplification par rapport à la roue de production est qu'une ponceuse n'est pas nécessaire, car il n'y a pas de prise de force depuis la roue et l'énergie cinétique du jet d'eau frappant la roue n'a pas d'importance.

La roue la plus spectaculaire (et la plus désodorisante) de la roue supérieure (à droite sur la figure) devrait également avoir une coque interne, mais le profil de ses pales est technologiquement plus simple - des pales cassées ou droites biseautées. Cette dernière solution est généralement indésirable, car la consommation d'eau pour l'évaporation augmente fortement : pour une roue de 1 m de diamètre à 16 pales à une température extérieure de +30 à env. 2 cu. m par mois contre 0,3-0,5 mètres cubes. m, si les lames sont cassées. Dans ce dernier cas, au lieu de cascades d'eau, des gouttes fréquentes tombent de la roue, ce qui n'a pas l'air pire.

Cependant, pour alimenter la roue supérieure, vous aurez besoin de deux pompes de capacités différentes. Le plus faible est placé dans le réservoir supérieur, qui est alimenté en excès par la puissante pompe inférieure. Le fait est que si la pompe de l'aquarium finit par se dessécher, son moteur grille, le réservoir supérieur doit donc être constamment rempli d'eau. En déplaçant la pompe de haut en bas, vous régulez la vitesse de rotation de la roue et son effet décoratif.

Note: la roue, alimentée par des pompes d'aquarium, tourne lentement jusqu'à ce que 3 à 4 plateaux dans les pales soient remplis. Mais ensuite, ça tourne bien, parce que... l'afflux d'eau est dépensé uniquement pour compenser le frottement dans la ou les unités de rotation des roues.

Sois prudent!

Non, nous ne parlerons pas des dangers des moulins décoratifs ou de leurs effets nocifs sur la santé - il n'y en a pas. Mais si vous n'habitez pas en Fédération de Russie, avant de construire un moulin à vent décoratif ou un moulin à eau sur un ruisseau naturel, consultez un avocat. Dans un certain nombre de pays, incl. ex-URSS, l'utilisation de ressources énergétiques naturelles renouvelables est soumise à une taxe, ainsi qu'à la construction et/ou à l'installation non autorisée de celles-ci. appareils est passible d’une lourde amende. La question de savoir si un moulin décoratif relève de cette loi est décidée par les autorités locales compétentes, dotées de tous les pouvoirs nécessaires. Et si l'esprit de la loi n'est pas dans la coordination des intérêts, mais dans l'interdiction de tout ce qui est répréhensible pour des « valeurs » farfelues et autodestructrices, alors une personne ordinaire qui veut simplement décorer son terrain et avoir un un repos agréable ne peut rien espérer de bon pour lui-même.

À une époque, le moulin à vent était une structure importante qui permettait de réaliser un grand nombre d’opérations. Avec son aide, il était possible de moudre facilement des grains en farine ou en aliments pour le bétail. Aujourd'hui, personne n'utilise de moulins qui fonctionneraient grâce au courant du vent ou de l'eau, mais ils sont utilisés avec succès dans l'aménagement paysager. Quel est le principe de fonctionnement du moulin et est-il possible de l'assembler soi-même ? Ceci sera discuté dans l’article.

Principe d'opération

Le principe de fonctionnement d’une éolienne peut être décrit assez simplement. Les courants d’air en mouvement constant sont utilisés comme force motrice. Le vent affecte trois nœuds principaux :

• lames;
• mécanisme de transmission ;
• mécanisme qui fait le travail.

Dans les moulins utilisés auparavant, les lames pouvaient mesurer plusieurs mètres de longueur chacune. Cela a été fait pour augmenter la zone de capture du vent. Les dimensions ont été choisies en fonction de la fonction remplie par le moulin. Si plus de puissance du broyeur était nécessaire, l'hélice était alors plus grande. Les moulins qui moulaient la farine étaient équipés des plus grandes lames. Cela est dû aux lourdes meules qui devaient tourner. La forme des pales des éoliennes s'est améliorée au fil du temps et elles ont été créées conformément aux lois de l'aérodynamique, ce qui a permis d'augmenter leur efficacité.

Le module suivant du moulin à vent, qui suit les pales, est la boîte de vitesses ou mécanisme de transmission. Parfois, seul l'arbre sur lequel les pales étaient montées servait de tel module. À l’autre extrémité du puits, il y avait un outil qui effectuait le travail. Mais un tel mécanisme d’éolienne n’est pas particulièrement sûr et fiable. Il est tout simplement impossible d'arrêter le moulin si nécessaire. De plus, l’arbre pourrait facilement se briser si quelque chose le coinçait. Une boîte de vitesses est une solution plus efficace et élégante. Il convient pour convertir la rotation des lames en travaux utiles de toutes sortes. De plus, en déconnectant les composants de la boîte de vitesses, l'interaction peut être facilement stoppée.

Les équipements qui pourraient être utilisés et sont utilisés avec le moulin sont très divers. En plus des meules, il peut s'agir de divers broyeurs à lames, grâce auxquels vous pouvez préparer des aliments pour le bétail en peu de temps. Les moulins auraient pu installer matériel de menuiserie, qui était poussé par la force du vent.

Où peut-on utiliser le moulin ?

Les moulins connaissent une renaissance, mais cela n’est pas dû à un retour aux méthodes de production utilisées auparavant. De plus en plus de personnes s'interrogent sur le principe de fonctionnement d'une telle conception. Ceux qui voyaient d’un seul œil un petit moulin à vent installé dans le jardin de quelqu’un voulaient avoir un moulin à vent sur leur propriété. Le moulin peut être exactement le point culminant qui manquait au jardin arboré. Le moulin ajoute de la personnalité à n'importe quel espace. Il est difficile de trouver deux moulins identiques fabriqués à la main. Chaque maître apporte ses propres réalisations.

Le moulin à vent peut être modifié et utilisé comme générateur d'énergie électrique. Cela vous permettra d'éclairer la cour à l'aide d'ampoules LED et de ne pas payer l'électricité. Cela nécessitera certaines connaissances en physique et en ingéniosité. De la même manière, vous pouvez utiliser un moulin si un petit ruisseau traverse la zone.

S'approcher aménagement paysager devrait être modéré. Vous pouvez planter une variété de fleurs et d’autres plantes sans trop de difficulté, mais cela semblera insipide. Chaque projet doit avoir son propre point fort. Il est rare de surprendre quelqu’un avec une pelouse bien tondue. Un moulin sur le site sera l'occasion de se démarquer. A proximité, vous pourrez aménager un petit coin de détente après une dure journée ; il peut être une cachette pour les petites choses qui vous tiennent à cœur. D'autres possibilités d'utilisation d'un tel broyeur sont décrites ci-dessous.

Utilisations supplémentaires

Un moulin à vent peut être non seulement un générateur et un simple élément qui décorera le site. Elle a peut-être autre chose utilisation pratique. C'est pourquoi il convient de bien réfléchir à l'endroit exact où il peut être installé. Par exemple, si un système d'arrosage automatique est installé dans le jardin, il y aura très probablement une trappe dans laquelle se trouvent toutes les unités d'alimentation en eau. Une telle trappe ne peut pas être cachée sous la pelouse, mais si cela n'est pas fait, elle se démarquera et gâchera la vue. Dans ce cas précis, un moulin viendra à la rescousse. Il peut être monté directement sur le panneau d'écoutille, le cachant ainsi. Dans le même temps, les visiteurs n’auront aucun soupçon que quelque chose ne va pas.

Les éléments d'assainissement ne sont pas toujours cachés dans les trappes. De plus, il peut y avoir d’autres éléments sur la pelouse qui doivent être cachés. Du fait que le matériau choisi pour le broyeur est léger, il ne peut pas endommager les éléments. Le boîtier est également réalisé sous la forme d'un capuchon, il peut donc être installé sur le dessus. Si vous construisez un moulin de grandes dimensions, les enfants en seront infiniment heureux. Ils pourront utiliser le moulin pour jouer entre amis. Si la structure doit être utilisée de cette manière, elle doit être bien renforcée pour ne pas blesser les enfants. De plus, vous aurez besoin d'une entrée, qui doit être faite par l'arrière.

De nombreux outils sont utilisés pour entretenir le jardin et la pelouse. C'est plus pratique s'il est situé directement sur le site et que vous n'avez pas besoin de retourner pour cela au débarras près de la maison. Un moulin peut également y contribuer. À l'intérieur du moulin, vous pouvez aménager une excellente pièce pour stocker le matériel. Pour le garder aussi compact que possible, vous pouvez construire divers organisateurs de jardin. Le moulin peut être construit à partir de Pierre naturelle ou des briques réfractaires. Dans ce cas, vous pouvez tout réfléchir pour qu'il serve de barbecue. Vous pouvez également construire une petite table pour cela.

Note! Les taupes, qui creusent constamment dans le jardin, constituent un problème pour beaucoup. Ce problème peut être partiellement résolu à l'aide d'un moulin. Il est capable de transmettre les vibrations de rotation. Cela est dû au fait que les pattes sont enfoncées dans le sol d'au moins 20 cm. De plus, des moteurs vibrants peuvent être montés dans la structure du moulin à vent, ce qui effraiera les animaux.

Fabrication de bricolage

Fabriquer un moulin ne doit pas être pris à la légère. Même si la conception d’une éolienne peut paraître assez simple, tout doit être calculé correctement. Ce n'est que dans ce cas que vous pourrez vraiment obtenir produit intéressant, qui peut décorer le site. La première étape consiste à sélectionner la zone où la structure de l’éolienne sera installée. Si vous placez le produit entre les arbres, il s'y perdra et ne sera pas agréable à l'œil. De plus, la force du vent entre les arbres est moindre, donc la rotation des pales peut être pratiquement absente, ce qui sera mauvais si il y a un générateur à l'intérieur.

Note! Il est plus facile de livrer les matériaux requis dans des zones ouvertes, et il est également plus facile d'assembler la structure des pales de l'éolienne.

Après avoir sélectionné un site pour un moulin à vent, celui-ci est nettoyé et préparé. La première étape consiste à supprimer différents éléments susceptibles de gêner. Cela s'applique aux vieilles branches, aux buissons ou aux grosses mauvaises herbes. Si un arbre poussait auparavant sur le site, vous devrez déraciner la souche. Après la récolte, l'herbe est enlevée et enlevée petite zone sol à l'endroit où sera situé le moulin. Ensuite, les fondations sur lesquelles le moulin à vent sera monté sont préparées.

Dessin

Il n'y a pas de règles strictes pour assembler votre propre version du moulin. La tâche principale sera de dessiner un bon dessin schématique. Tous les détails du moulin doivent y être visibles. En fonction de la zone sélectionnée et des objectifs assignés au moulin, les dimensions sont sélectionnées. Ils doivent être indiqués directement sur le croquis. Un exemple est visible sur la photo ci-dessus. La prochaine étape est la sélection du matériau pour le broyeur. Le bois convient comme matériau, mais il doit être traité avec un antiseptique et également verni afin qu'il ne gonfle pas sous l'effet de l'humidité et ne soit pas rongé par les parasites.

Note! Une excellente solution pour la conception d’une éolienne serait le pin. Il est imprégné de résines et repousse donc parfaitement l'humidité. Le coût de ce bois est relativement faible, il convient donc parfaitement à l'usage prévu.

Préparation de la fondation

Lorsque tout est clair avec les dimensions, vous pouvez passer à la création des fondations du moulin à vent. Il s'agit d'une procédure facultative, mais elle est obligatoire si l'éolienne est de taille importante et est utilisée comme espace de bureau. Un petit trou est creusé jusqu'à une profondeur de 50 cm, une couche de pierre concassée est ajoutée en une couche de 15 cm et du sable à grain moyen est déposé dans la même couche. Il doit être bien compacté et nivelé pour que le moulin à vent soit de niveau. Ensuite, le coffrage est réglé à la hauteur à laquelle s'élèveront les fondations de l'éolienne. Dans la plupart des cas, cela n’est pas obligatoire.

Un treillis de renfort est placé à l’intérieur du trou sous les fondations de l’éolienne. Il est fait de renfort entrelacé avec du fil à tricoter. Le béton est coulé par le haut. Il doit être bien compacté afin qu'il n'y ait pas de vides qui pourraient provoquer des fissures dans les fondations de l'éolienne. L’installation de l’éolienne sur les fondations peut se faire après quelques semaines.

Assemblée

Tout d'abord, vous aurez besoin d'un cadre pour le moulin. Il peut être réalisé à partir d'une poutre en bois de dimensions 5x5 cm. Il ne doit pas être fixé. base concrète, mais à un petit grillage. Il peut être fabriqué à partir de bois d'une taille de 10×10 cm. Un carré ou un rectangle est fabriqué à partir de bois. Tout dépendra du design choisi. Les éléments sont fermement connectés les uns aux autres. Il faut vérifier si chaque objectif correspond à 90°. Après cela, une couche d'imperméabilisation en feutre de toiture est posée sur les fondations sous le moulin. Il est nécessaire d’éviter que l’humidité du béton n’endommage le bois. La structure en bois de la base du moulin à vent est posée sur le feutre de toiture et vissée à la base avec des ancrages.

L'étape suivante consiste à installer un cadre composé de rondins. Des supports pour le moulin sont fixés aux quatre coins. Le plus souvent, les parois du moulin ont une forme trapézoïdale, de sorte que les barres ne sont pas fixées à angle droit, mais avec une légère pente. Pour ce faire, ils doivent d'abord être coupés. La fixation à la base est effectuée coins métalliques. Lorsque les quatre cages du moulin sont en place, c'est fait harnais supérieur. De plus, des entretoises transversales sont fixées, ce qui augmentera la résistance de l'ensemble de la structure du broyeur. C’est exactement le moment où il faut renforcer les endroits où seront situées les fenêtres et les portes.

La prochaine étape consiste à construire le toit du moulin. Un petit a fière allure dans les moulins à vent toit à pignon. Des fermes triangulaires sont construites à partir des barres et montées au sommet du broyeur. Après cela, toutes les parois du moulin à vent, sauf celle de devant, sont recouvertes. Le moulin à vent peut être recouvert de planches à clin en bois ou de blockhaus. Plus près du toit avec face avant moulin à vent, le mécanisme sur lequel les pales seront installées est fixe. Il peut s'agir d'un tuyau dans lequel plusieurs roulements sont pressés. Vous pouvez le fixer aux barres transversales horizontales du cadre de l'éolienne à l'aide de pinces. Un arbre métallique des pales est inséré dans les roulements. Il peut être réalisé à partir d'un morceau de renfort.

L’hélice est l’un des éléments les plus complexes d’une éolienne. Ci-dessus, une conception approximative des pales d’une éolienne. Les dimensions peuvent être augmentées proportionnellement en fonction des dimensions d'une conception d'éolienne particulière. Après cela, l'hélice est installée sur l'arbre préalablement préparé. Vous pouvez maintenant coudre la paroi avant du moulin à vent. Ensuite, une fenêtre et des portes sont installées dans le moulin à vent, et l'organisation est également réalisée espace interne. Les tôles ondulées ou les tuiles métalliques conviennent comme couverture pour une éolienne. Une vidéo sur l'assemblage d'un moulin à vent décoratif se trouve ci-dessous.

Note! Il est important de prévoir un mécanisme qui verrouillera l’arbre du moulin à vent. Cela sera nécessaire en cas de vent fort afin que les pales du moulin à vent ne soient pas endommagées.

Résumé

Comme vous pouvez le constater, un moulin à vent ou un moulin à vent peut être un ajout très utile au jardin. Grâce à son aspect unique, le moulin à vent attirera certainement l'attention des passants et des invités. De plus, un moulin à vent simplifiera grandement la tâche d’entretien du jardin. A l'intérieur du moulin, vous pouvez placer équipement de pompage et les principales unités de contrôle, qui les protégeront des conditions météorologiques défavorables.