O. BULANOVA

Naging simbolo sila ng Holland, nakipag-away sa kanila si Don Quixote, isinulat ang mga engkanto at alamat tungkol sa kanila... Ano ang pinag-uusapan natin? Siyempre, tungkol sa mga windmill. Ilang siglo na ang nakalilipas, sila ay ginagamit upang gumiling ng butil, magmaneho ng bomba ng tubig, o pareho.

Ang pinakamaagang halimbawa ng paggamit ng enerhiya ng hangin upang magmaneho ng isang mekanismo ay ang windmill ng Greek engineer na si Heron ng Alexandria, na naimbento noong ika-1 siglo. Mayroon ding impormasyon na sa Babylonian Empire, binalak ni Hammurabi na gamitin ang enerhiya ng hangin para sa kanya ambisyosong proyekto sa irigasyon.

Sa mga ulat ng mga heograpong Muslim noong ika-9 na siglo. Inilarawan ang mga gilingan ng Persia. Naiiba sila sa mga disenyong Kanluranin sa kanilang patayong axis ng pag-ikot at mga pakpak na patayo na matatagpuan (mga layag). Ang Persian mill ay may mga blades sa rotor, na nakaayos katulad ng mga paddle wheel blades sa isang steamship, at dapat na nakapaloob sa isang shell na sumasakop sa bahagi ng mga blades, kung hindi, ang presyon ng hangin sa mga blades ay magiging pareho sa lahat ng panig at, dahil ang mga layag ay mahigpit na konektado sa ehe, ang gilingan ay hindi iikot.

Ang isa pang uri ng gilingan na may patayong axis ay kilala bilang Chinese mill o Chinese windmill, na ginamit sa Tibet at China noong unang bahagi ng ika-4 na siglo. Malaki ang pagkakaiba ng disenyong ito sa Persian sa pamamagitan ng paggamit ng malayang pagliko, independiyenteng layag.

Ang mga unang windmill na pinaandar ay may mga layag na umiikot pahalang eroplano sa paligid patayong axis. Ang mga layag, na natatakpan ng tambo o tela, ay mula 6 hanggang 12. Ang mga gilingan na ito ay ginamit para sa paggiling ng butil o pagkuha ng tubig at ibang-iba sa mga huling windmill sa Europa.

Ang isang paglalarawan ng ganitong uri ng pahalang na windmill na may mga hugis-parihaba na blades, na ginagamit para sa patubig, ay matatagpuan sa mga dokumentong Tsino mula sa ika-13 siglo. Noong 1219, ang naturang gilingan ay dinala sa Turkestan ng manlalakbay na si Elyu Chutsai.

Ang mga pahalang na windmill ay naroroon sa maliit na bilang noong ika-18-19 na siglo. at sa Europa. Ang pinakasikat ay ang Hooper's Mill at Fowler's Mill. Malamang, ang mga gilingan na umiral sa Europa noong panahong iyon ay isang independiyenteng imbensyon ng mga inhinyero sa Europa noong Rebolusyong Industriyal.

Ang pagkakaroon ng unang kilalang gilingan sa Europa (pinapalagay na ito ay patayong uri) ay itinayo noong 1185. Ito ay matatagpuan sa nayon ng Widley sa Yorkshire sa bukana ng Ilog Humber. Bilang karagdagan, mayroong isang bilang ng mga hindi gaanong maaasahang mapagkukunan ng kasaysayan, ayon sa kung saan ang unang windmill sa Europa ay lumitaw noong ika-12 siglo. Ang unang layunin ng windmills ay ang paggiling ng butil.

May katibayan na ang pinakamaagang uri ng European windmill ay tinawag na post mill, pinangalanan ito dahil sa malaking patayong bahagi na bumubuo sa pangunahing istraktura ng mill mill.

Kapag ini-install ang katawan ng gilingan, ang bahaging ito ay nagawang paikutin sa direksyon ng hangin. Sa hilagang-kanlurang Europa, kung saan mabilis na nagbabago ang direksyon ng hangin, pinahihintulutan nito ang mas produktibong gawain. Ang mga base ng unang naturang mga gilingan ay hinukay sa lupa, na nagbigay ng karagdagang suporta kapag lumiliko.

Nang maglaon, nabuo ang isang kahoy na suporta, na tinatawag na trestle (gantry). Ito ay karaniwang sarado, na nagbibigay ng karagdagang espasyo para sa pag-iimbak ng mga pananim at nagbibigay ng proteksyon sa panahon ng masamang panahon. Ang ganitong uri ng gilingan ang pinakakaraniwan sa Europa hanggang sa ika-19 na siglo, hanggang sa mapalitan sila ng makapangyarihang mga tower mill.

Ang mga gantry mill ay may isang lukab sa loob kung saan matatagpuan ang drive shaft. Ginawa nitong posible na iikot ang istraktura sa direksyon ng hangin, gamit ang mas kaunting pagsisikap kaysa sa mga tradisyonal na gantry mill. Nawala rin ang pangangailangang magbuhat ng mga bag ng butil sa matataas na gilingang bato, dahil ang paggamit ng isang mahabang drive shaft ay naging posible upang ilagay ang mga gilingang bato sa antas ng lupa. Ang ganitong mga gilingan ay ginamit sa Netherlands mula pa noong ika-14 na siglo.

Lumitaw ang mga tower mill sa pagtatapos ng ika-13 siglo. Ang kanilang pangunahing bentahe ay na sa isang tower mill lamang ang bubong ng tower mill ang tumugon sa pagkakaroon ng hangin. Ginawa nitong posible na gawing mas mataas ang pangunahing istraktura at mas malaki ang mga blades, na ginagawang posible ang pag-ikot ng gilingan kahit na sa mahinang hangin.

Itaas na bahagi Ang gilingan ay maaaring umikot kasabay ng hangin dahil sa pagkakaroon ng mga winch. Bilang karagdagan, posible na panatilihin ang bubong ng gilingan at mga blades na nakaharap sa hangin dahil sa maliit na windmill na naka-mount sa tamang mga anggulo sa mga blades. Ang ganitong uri ng konstruksiyon ay naging laganap sa buong British Empire, Denmark at Germany.

Sa mga bansa sa Mediterranean, ang mga tower mill ay itinayo na may mga nakapirming bubong, dahil... ang pagbabago sa direksyon ng hangin ay napakaliit sa halos lahat ng oras.

Ang isang pinahusay na bersyon ng tower mill ay ang tent mill. Ang stone tower sa loob nito ay napalitan na kahoy na kuwadro karaniwang may walong sulok ang hugis (may mga gilingan na may higit pa o mas kaunting mga sulok). Ang frame ay natatakpan ng dayami, slate, bubong na nadama, sheet metal. Ang magaan na disenyo ng tent na ito kumpara sa mga tower mill ay ginawang mas praktikal ang windmill, na nagpapahintulot sa mga mill na maitayo sa mga lugar na may hindi matatag na lupa. Sa una ang ganitong uri ay ginamit bilang isang istraktura ng paagusan, ngunit nang maglaon ang saklaw ng paggamit ay lumawak nang malaki.

Ang disenyo ng mga blades (sails) ay palaging may malaking kahalagahan sa windmills. Ayon sa kaugalian, ang isang layag ay binubuo ng isang lattice frame kung saan ang canvas ay nakaunat. Ang tagagiling ay maaaring nakapag-iisa na ayusin ang dami ng tela depende sa lakas ng hangin at sa kinakailangang kapangyarihan.

Sa mas malamig na klima, ang tela ay pinalitan ng mga kahoy na slats upang maiwasan ang pagyeyelo. Anuman ang disenyo ng mga blades, upang ayusin ang mga layag ito ay kinakailangan upang ganap na ihinto ang gilingan.

Ang pagbabagong punto ay ang pag-imbento sa Great Britain sa pagtatapos ng ika-18 siglo. disenyo na awtomatikong umaayon sa bilis ng hangin nang walang interbensyon mula sa miller. Ang pinakasikat at functional ay ang mga layag na naimbento ni William Cubitt noong 1807. Pinalitan ng mga blades na ito ang tela ng isang naka-link na mekanismo ng shutter.

Sa France, si Pierre-Théophile Berton ay nag-imbento ng isang sistemang binubuo ng longitudinal kahoy na slats, na konektado ng isang mekanismo na nagpapahintulot sa miller na buksan ang mga ito habang ang gilingan ay lumiliko.

Noong ika-20 siglo Salamat sa mga pagsulong sa pagtatayo ng sasakyang panghimpapawid, ang antas ng kaalaman sa larangan ng aerodynamics ay tumaas nang malaki, na humantong sa higit pang mga pagpapabuti sa kahusayan ng mga mill ng German engineer na si Bilau at Dutch craftsmen.

Karamihan sa mga windmill ay may apat na layag. Kasama nila, may mga gilingan na nilagyan ng lima, anim o walong layag. Ang mga ito ay pinakalaganap sa Great Britain, Germany at mas madalas sa ibang mga bansa. Ang mga unang pabrika na gumagawa ng canvas para sa mga gilingan ay matatagpuan sa Spain, Portugal, Greece, Romania, Bulgaria at Russia.

Ang isang gilingan na may pantay na bilang ng mga layag ay may kalamangan sa iba pang mga uri ng gilingan, dahil kung ang pinsala ay nangyari sa isa sa mga blades, ang kabaligtaran na talim ay maaaring alisin, sa gayon ay mapanatili ang balanse ng buong istraktura.

Dapat pansinin na ang mga windmill ay ginamit para sa marami mga prosesong pang-industriya, maliban sa paggiling ng butil, halimbawa, para sa pagproseso ng mga oilseed, dressing wool, mga produkto ng pagtitina at paggawa ng mga produktong bato.

Ang kabuuang bilang ng mga windmill sa Europa sa panahon ng pinakamalaking pamamahagi ng ganitong uri ng aparato ay umabot, ayon sa mga eksperto, tungkol sa 200,000 Ngunit ang figure na ito ay medyo katamtaman kumpara sa humigit-kumulang 500 libong mga water mill na umiiral sa parehong oras. Ang mga windmill ay naging laganap sa mga rehiyon kung saan mayroong masyadong maliit na tubig, kung saan ang mga ilog ay nagyelo sa taglamig, at gayundin sa mga kapatagan kung saan ang daloy ng ilog ay masyadong mabagal.

Sa pagdating ng Industrial Revolution, ang kahalagahan ng hangin at tubig bilang pangunahing pang-industriya na pinagkukunan ng enerhiya ay tinanggihan; sa kalaunan ang isang malaking bilang ng mga windmill at mga gulong ng tubig ay pinalitan ng mga steam at engine powered mill panloob na pagkasunog. Kasabay nito, ang mga windmill ay nanatiling popular;

Bilang karagdagan sa mga windmill, mayroong mga wind turbine– mga istrukturang partikular na idinisenyo para sa pagbuo ng kuryente. Ang mga unang wind turbine ay itinayo sa pagtatapos ng ika-19 na siglo. Propesor James Blyth sa Scotland, Charles F. Brush sa Cleveland at Paul la Cour sa Denmark.

May mga wind pump din. Ginagamit ang mga ito upang magbomba ng tubig sa teritoryo ng modernong Afghanistan, Iran at Pakistan mula noong ika-9 na siglo. Ang paggamit ng mga wind pump ay naging laganap sa buong mundo ng Muslim at pagkatapos ay kumalat sa modernong Tsina at India. Ang mga wind pump ay ginamit sa Europa, lalo na sa Netherlands at sa East Anglian na mga lugar ng Great Britain, mula sa Middle Ages pataas, upang maubos ang lupa para sa gawaing pang-agrikultura o para sa mga layunin ng konstruksiyon.

Noong 1738-1740 Sa bayan ng Dutch ng Kinderdijk, 19 na windmill na bato ang itinayo upang protektahan ang mababang lupain mula sa pagbaha. Nagbomba sila ng tubig mula sa lugar sa ibaba ng antas ng dagat patungo sa Lek River, na dumadaloy sa North Sea. Bilang karagdagan sa pumping water, windmills ang ginamit upang makabuo ng kuryente. Salamat sa mga mill na ito, ang Kinderdijk ang naging unang nakoryenteng bayan sa Netherlands noong 1886.

Kapansin-pansin din na ang mga windmill ay kasama sa UNESCO World Heritage List noong 1997.

Batay sa mga materyales mula sa site na ru.beautiful-houses.net

Sa anong bansa at kailan naimbento ang mga windmill?

Ang kasaysayan ng windmill ay bumalik din sa maraming siglo. Hindi napanatili ng kasaysayan ang eksaktong impormasyon tungkol sa paggawa ng unang windmill. Ngunit alam na ang mga windmill ay ginagamit sa China sa loob ng ilang libong taon.. Ang vane wind turbine ay ang pinakaluma at kasabay nito pinakamahusay na uri engine, na kinabibilangan ng windmill.
Noong sinaunang panahon, ang mga Israelita, tulad ng ibang mga tao, ay dinidikdik ang mga butil na nakakain “sa gilingang bato” upang makakuha ng harina. Ang pagtatrabaho sa isang gilingan ng kamay ay hindi madali. Unti-unti, ginamit ang mas mabibigat na gilingang bato, na “pinihit ng asno” o iba pang hayop. Ngunit ang mga gilingan na pinapagana ng mga hayop ay mayroon ding mga kakulangan. Sa oras na iyon, natutunan na ng tao na gumamit ng enerhiya ng tubig upang paikutin ang isang gulong ng tubig at enerhiya ng hangin upang lumutang. bangkang layag. At sa paligid ng ika-7 siglo AD. e. sa tuyong steppes ng Asia o sa Malapit at Gitnang Silangan, ang dalawang ideyang ito ay pinagsama sa pamamagitan ng paggawa ng hangin na maging isang gilingang bato. Ang unang pagbanggit ng mga windmill na ginamit sa Iran para sa paggiling ng butil ay nagsimula rin noong ika-7 siglo. AD
Kaya, isang patayong baras na may mga layag ang lumabas sa gilingang bato, na lumiko nang umihip ang hangin. Sa tulong ng gayong mga simpleng windmill, dinidiling nila ang trigo o barley, at nagbobomba din ng tubig mula sa ilalim ng lupa. Ang unang wind turbine ay marahil simpleng aparato na may patayong axis ng pag-ikot, tulad ng, halimbawa, isang aparato na ginamit sa Persia 200 BC para sa paggiling ng butil. Ang paggamit ng naturang gilingan na may patayong axis ng pag-ikot ay naging laganap sa mga bansa sa Gitnang Silangan. Nang maglaon, binuo ang isang pahalang na axis mill, na binubuo ng sampu kahoy na rack
nilagyan ng transverse sails. Ang primitive na uri ng windmill na ito ay ginagamit pa rin ngayon sa maraming bansa sa paligid ng Mediterranean Sea. Noong ika-11 siglo, malawakang ginagamit ang mga windmill sa Gitnang Silangan at dumating sa Europa noong ika-10 siglo. sa pagbabalik ng mga krusada. Sa Middle Ages sa Europa, maraming mga manorial na karapatan, kabilang ang karapatang tumanggi sa pahintulot na magtayo ng mga windmill, pinilit ang mga nangungupahan na magkaroon ng mga lugar para sa paghahasik ng butil malapit sa mga gilingan ng pyudal estates. Ang pagtatanim ng mga puno malapit sa windmills ay ipinagbabawal upang matiyak ang "free wind". Noong ika-14 na siglo, nanguna ang mga Dutch sa pagpapabuti ng disenyo ng mga windmill at mula noon ay malawakang ginagamit ang mga ito upang maubos ang mga latian at lawa sa Rhine delta. Ang mga unang gilingan na may mga layag sa isang patayong baras ay hindi masyadong produktibo. Ngunit ito ay tumaas nang malaki sa pag-unawa na mas maraming kapangyarihan ang nagagawa kapag ang mga blades o mga layag ay nakakabit sa isang pahalang na baras na umaabot mula sa tore. Pahalang na baras sa pamamagitan ng nagbigay ng rotational motion sa isang vertical shaft, na nagpaikot sa gilingang bato na nakakabit dito. Pagkatapos ay gumawa sila ng mga gilingan sa mga tresles, o "mga haligi". Ang mga gilingan na ito ay nakapatong sa isang poste na sinusuportahan ng mga beam, na naging posible upang paikutin ang buong kamalig ng gilingan, na inilalagay ang mga pakpak laban sa hangin. Para sa mga malinaw na kadahilanan, ang "mga haligi" ay hindi maaaring maging napakalaki, at pagkatapos ay gumawa sila ng isa pang disenyo: isang nakapirming tore na may umiikot na bubong ("mga tolda" o "mga tore ng Dutch"). Sa mga mill ng ganitong uri, ang pangunahing baras ay lumalabas sa bubong, salamat sa kung saan, kahit saan ang hangin ay umihip, ito, kasama ang mga pakpak-sails, ay maaaring i-deploy laban sa hangin.
Ito ay pinaniniwalaan na ang mga windmill ay unang lumitaw sa timog Europa (siguro sa Greece) at mabilis na kumalat sa lahat ng dako. Karamihan sa mga may-akda ay naniniwala na ang mga windmill ay lumitaw sa Russia nang hindi mas maaga kaysa sa ika-17 siglo, bagaman ang ilang mga mananaliksik ay iniuugnay ang kanilang hitsura sa Rus' noong ika-15 siglo.
Noong una, ang mga ito ay mga istrukturang ladrilyo na tila malalaking bariles na may mga pakpak.
Noong 1772, pinalitan ng isang Scottish na imbentor ang mga layag ng mga flaps na awtomatikong bumukas at sumasara, katulad ng mga blind.

Ang tanawin na may mga windmill ay mas pamilyar sa amin sa mga kuwadro na gawa ng mga European masters ng pagpipinta noong ikalabinwalo at ikalabinsiyam na siglo.

Sa ngayon, maraming gumaganang windmill ang makikita lamang sa Netherlands. Totoo, hindi sila gumiling ng harina doon, kahit na mayroon. Nagbobomba sila ng tubig mula sa isang kanal patungo sa isa pa. Paano ginawa ang windmill? Ito ay makikita lamang sa mga estado ng Baltic at sa Netherlands mismo. Ang unang bagay na kailangan mong gawin para ito ay gumana ng maayos ay ang saluhin ang hangin. Upang gawin ito, ang bubong nito ay nakabukas sa nais na direksyon gamit ang isang espesyal na gulong at pingga. Ang gulong ay tiyak na konektado sa bubong. Nang maabot ng bubong ang kinakailangang posisyon, ang gulong ay naka-lock ng isang espesyal na kadena. Pagkatapos ay isang espesyal na preno ang pinakawalan, at ang mga pakpak ng gilingan ay nagsimulang umikot, dahan-dahan sa una, at pagkatapos ay mas mabilis at mas mabilis. Ang baras kung saan ang mga pakpak ay nakakabit ay nagpapadala ng pag-ikot sa pamamagitan ng mga kahoy sa pangunahing vertical axis.

Aplikasyon.

Dagdag pa, maaaring iba ang disenyo ng windmill. Ginamit ito sa pagbomba ng tubig, pagpiga ng langis mula sa mga buto, kahit na ginagamit ito sa paggawa ng papel at lagari ng kahoy, at, siyempre, gumiling ng harina. Ginawa ng gilingan ng harina ang trabaho nito gamit ang parehong mga gilingang bato. Sa pagdating ng singaw at iba pang uri ng makina, masasabing nawala na ang kahalagahan nito para sa industriya. Ngunit sa ating panahon, kapag ang mga tao ay natutong magtipid ng enerhiya at kalikasan, ang windmill ay muling binuhay sa ibang kapasidad, bilang mura at kapaligirang mapagkukunan ng kuryente. Daan-daang windmill, ang kanyang mga apo sa tuhod, ay nagtatrabaho sa Holland, Netherlands at Germany. Sa USA, Canada at Australia, matagumpay na gumagamit ng mga wind generator ang malalayong bukid upang makagawa ng kuryente para sa mga pangangailangan sa bahay at sakahan.

Pangdekorasyon na elemento. Ang pagtatayo nito.

Ngayon, ang windmill ay nakakuha ng katanyagan bilang isang pandekorasyon na elemento homestead farming. Hindi mahirap gawin. Ang nasabing isang gilingan, na binuo gamit ang iyong sariling mga kamay malapit bahay ng bansa o cottage, ay palamutihan ang anumang sulok ng hardin. Nagsisimula ang trabaho sa paggawa ng pundasyon. Ang isang butas ay hinukay sa lalim na 70 cm at isang ladrilyo na pundasyon ay inilatag. Mula sa 50x50 ang isang frame ay hinangin sa mga sukat na 80x120x270. Ang frame ay nababalutan ng 40x40 timber. Maaari mong takpan ang tuktok ng istraktura gamit ang clapboard. Ang frame ay naka-install sa pundasyon. Ang tuktok ng kahoy ay pinahiran ng proteksiyon na impregnation sa ilang mga layer. Ang loob ng katawan ay insulated na may foam plastic at playwud. Sunod ay ang bubong. Ang isang tuluy-tuloy na sheathing ay inilalagay sa mga rafters ng bubong, na pagkatapos ay natatakpan ng dalawang patong ng bubong na nadama. Inilagay sa bubong nadama materyales sa bubong. Pagkatapos ang mekanismo ay binuo. Ang isang ehe at dalawang bearings ay pinili at naka-install. Ang mga blades ay binuo mula sa kahoy na tabla na may cross-section na 20x40mm, na pinagkakabitan ng self-tapping screws. Ang mga blades ay naka-install sa axle. Ang itaas na bahagi ng pundasyon ay nababalutan din ng troso. Panloob maaaring gamitin sa pag-imbak hal.

Ang aming publikasyon ngayon ay nakatuon sa kasaysayan ng pag-imbento ng gilingan- isang aparato na hindi gumagamit ng muscular energy ng mga tao o hayop, ngunit ang enerhiya ng natural na pwersa: tubig at hangin.

Mga gilingan ng tubig

Ang una ay naimbento ang mga water mill. Binago nila ang enerhiya ng daloy ng tubig sa paikot na enerhiya. Ang pinakasimpleng aparato na ito ay binubuo ng isang pangunahing, dalawang gulong ng parol at isang gumaganang elemento - dalawang millstones: movable at fixed. Ang mga unang gilingan ay lumitaw sa mga ilog ng bundok at mabilis na kumalat saanman kung saan maaaring lumikha ng isang patak ng tubig.
Noong ika-11–12 siglo, paggiling mga gilingan ng kamay ay tumigil sa lahat ng dako. Sa oras na iyon, ang mga gilingan ng tubig ay na-install hindi lamang sa mga ilog: sa teritoryo ng modernong Iraq sa Basra, ang mga gilingan ay itinayo sa bukana ng mga kanal na pinapakain ng tubig ng tubig. Nadala sila ng tubig na bumababa sa high tide. Sa Mesopotamia, ang mga floating mill ay nagpapatakbo sa Tigris. Ang mga gilingan ng Mosul ay nakasabit sa mga tanikala ng bakal sa gitna ng ilog.

Sa simula, ang pangunahing layunin ng mga gilingan ay ang paggiling ng butil. Ngunit noong ika-12 siglo. ang mga gilingang bato ay pinalitan ng tinatawag na mga kamao, na idinisenyo upang makagawa ng isang ganap na kakaibang trabaho. Sa pinakasimpleng bersyon, sa halip na isang gulong ng parol, ang isang kamao ay mahigpit na nakakabit sa pangunahing baras ng gilingan, na kumokontrol sa gumaganang katawan. Noong ika-12–13 siglo, lumitaw ang fulling, iron at manufacturing mill.

Ang pagnanais na madagdagan ang kapangyarihan ay pinilit ang pagtatayo ng mas malalaking haydroliko na yunit. Sa France, ang master R. Salem, sa ilalim ng pamumuno ng A. de Ville, ay itinayo noong 1682 ang pinakamalaking haydroliko na planta ng 13 gulong, ang diameter na umabot sa 8 m Ang mga gulong na naka-install sa Seine River ay nagdulot ng 235 na mga bomba, na nagpapataas ng tubig sa taas na 163 m, ang sistemang ito, na nagsuplay ng tubig sa mga bukal ng mga maharlikang parke sa Versailles at Marly, ay tinawag ng mga kontemporaryo na "himala ni Marly."

Ang imbentor ng Russia na si K. D. Frolov ay nakamit ang mahusay na tagumpay sa larangan ng pagtatayo ng mga haydroliko na istruktura sa mga minahan ng Kolyvano-Voskresensky ng Altai. Noong 70s ng siglo XVIII. sa Altai nagsimula silang bumuo ng mga silver ores na matatagpuan sa mas malalim na mga abot-tanaw. Dati nang ginamit na drainage mga nakakataas na makina, na hinimok ng mano-mano o hinihila ng kabayo, hindi matiyak ang pagbomba ng tubig at pag-angat ng mineral sa ibabaw. Upang madagdagan ang dami ng mineral na minahan, bumuo si Frolov ng isang proyekto para sa pagtatayo ng isang kumplikadong mga instalasyong nagpapatakbo ng tubig. Matapos ang mahabang pakikibaka sa mga opisyal ng Departamento ng Pagmimina, nagawa ni K. D. Frolov na maaprubahan ang kanyang mga panukala. Noong 1783–1789 ipinatupad niya ang kanyang proyekto. Ito ang pinakamalaking haydroliko na istraktura noong ika-18 siglo.

Nagtayo si K. D. Frolov ng isang dam na 17.5 m ang taas, 14.5 m ang lapad sa itaas, 92 m sa base, 128 m ang haba, na lumikha ng kinakailangang presyon ng tubig.

Mga windmill

Sa Afghanistan mga windmill unang lumitaw noong ika-9 na siglo. Ang mga blades ng wind wheel ay matatagpuan sa isang patayong eroplano at nakakabit sa isang baras, na nagtutulak sa itaas na gilingang bato. Halos kasabay ng mga windmill, naimbento din ang mga regulated device. Ang mga ito ay kinakailangan dahil ang mga pakpak ng gilingan ay halos direktang konektado sa gilingang bato at, samakatuwid, ang bilis ng pag-ikot nito ay lubos na nakadepende sa mga vagaries ng hangin. Sa Afghanistan, ang lahat ng mga gilingan at mga scooping wheel ay pinaandar ng nangingibabaw na hanging hilaga, kaya ginagabayan lamang sila nito. Ang mga gilingan ay may mga hatch na nagbubukas at nagsara upang ayusin ang lakas ng hangin.

Sa Europa, lumitaw ang mga windmill noong ika-12 siglo, pangunahin sa mga lugar kung saan walang sapat na mga ilog. Sa kanilang disenyo, naiiba sila sa mga water mill lamang sa posisyon ng mover at ang pangunahing baras.

Mayroong dalawang uri ng windmill. Sa una, kapag nagbabago ang direksyon ng hangin, ang buong katawan ng gilingan ay umiikot, sa pangalawa, ang bahagi lamang ng ulo.

Dapat pansinin na ang mga windmill, na isang mahalagang bahagi ng landscape ng Dutch, ay hindi idinisenyo para sa paggiling ng butil, ngunit para sa pumping ng tubig. Samakatuwid, mapapansin na ang isang imbensyon na ginawa sa Afghanistan ay nakatulong sa pagpapanatili ng isang bansa sa Europa.

Para sa dessert, iminumungkahi naming manood ng video tungkol sa mga hindi pangkaraniwang mekanismo na ang operasyon ay kawili-wiling panoorin.

Paano naimpluwensyahan ng tatlong elemento ang isa't isa mga sinaunang teknolohiya ng sangkatauhan: ang gulong, ang gulong ng magpapalayok at ang gilingang bato? Ngunit ganap na malinaw na sa huling bahagi ng Neolithic na panahon, ang tinatawag nating "pag-unlad" ay nagsimula sa tatlong aparatong ito. Tungkol sa mga pana, mga kandado ng pinto at walang sinuman ang nag-iisip tungkol sa orasan, ngunit ang mga gilingang bato ay lumiliko na. Kahit noong sinaunang panahon, ang paggiling ng butil upang maging harina ay nagsimulang isagawa sa mga gilingang bato na umiikot sa isang kamag-anak sa isa pa. Sa loob ng mahabang panahon ay nagpatuloy sila sa pag-ikot, salamat sa pagsisikap ng mga kamay ng tao. Marahil ang paggamit ng mekanikal na puwersa ay unang in demand sa paggawa ng harina dahil ang gawaing ito ay napaka monotonous at hindi produktibo. Ang pinakadakilang pagtuklas sa kasaysayan ng sangkatauhan, na maihahambing, marahil, lamang sa kakayahang gumamit ng apoy, ay ang paggamit ng puwersa maliban sa muscular force upang patakbuhin ang isang mekanikal na aparato. Tubig at hangin ang tinatawag na tumulong sa unang pagkakataon. Paano naganap ang proseso ng paggawa ng butil sa harina? Sa kahabaan ng ibabang gilingang bato na nakahiga nang pahalang, ang itaas na gilingang bato, na may butas sa gitna, ay gumagalaw nang paikot-ikot. Ang butil ay ibinuhos sa butas na ito. Dinidikdik ito sa harina habang patungo ito sa panlabas na gilid. Upang mapadali ang proseso ng paggiling, ang radial straight o spiral grooves ay inilapat sa mga millstones. Imposibleng maglagay ng mabibigat na bilog na bato nang patayo noon, at paano dadalhin ang butil sa kanila para sa paggiling? Ang baras, na nagpapadala ng puwersa sa itaas na bato, ay matatagpuan patayo.

Isa sa mga pinakaunang uri ng gilingan. Ang rotor (umiikot na bahagi) ng windmill ay matatagpuan sa isang vertical axis at ang baras nito ay direktang konektado sa itaas na millstone.
Ang mga pader ng hangin ay nagdidirekta ng daloy ng hangin sa kalahati ng windmill, na nagiging sanhi ng pag-ikot nito. Ang ganitong mga gilingan ay kilala mula noong ika-7 siglo AD at maaaring unang lumitaw sa Persia. Ang modelo mula sa German Museum (Modelo sa sukat na 1:20. Inv No. 79235) ay nagpaparami ng isang Persian mill mula sa ika-18 siglo.

Sa malalaking gilingang bato, ang mga pingga ay nakakabit dito, na itinulak ng mga manggagawa, na paikot-ikot sa gilingang bato. Pagkatapos ang mga hayop ay harnessed sa levers. Sa sandaling nagsimulang gumamit ng mga layag sa halip na mga alipin at hayop, ipinanganak ang isa sa mga unang mekanikal na pagmamaneho sa kasaysayan ng tao. Pinaikot ng hangin ang isang istraktura ng ilang mga panel na nakakabit sa mga spokes ng isang higanteng gulong. At pinaandar niya ang gilingang bato sa itaas. Walang mga gears, at samakatuwid ay walang pagkawala ng kuryente: ang proto-rotor ay gumana sa anumang direksyon ng hangin. Ang isang katulad na pattern ay natagpuan sa Persia. Doon lamang ang malambot na mga layag ay pinalitan ng matitigas na mga blades na kahoy, ang buong istraktura ay pinalawak ang taas, at ang istraktura ay dinagdagan ng mga pader upang idirekta ang hangin. Ang gilingan na ito ay medyo mas produktibo, ngunit, sa kasamaang-palad, ito ay nagtrabaho lamang sa isang tiyak na direksyon at lakas ng hangin. At dito nararapat na tandaan na kasabay ng wind drive, umiral na ang isang gulong ng tubig, ngunit sa una ay hindi ito ginamit para sa paggiling, ngunit para lamang sa pagpapataas ng tubig para sa artipisyal na patubig sa agrikultura. Upang ang kapangyarihan ng tubig ay paandarin ang mga gilingang bato, kinakailangan na mag-imbento ng isang angular na gear na nagpapahintulot sa gumaganang baras na paikutin sa tamang anggulo. Ang ganitong mga paghihirap ay hindi maiiwasan dahil sa ang katunayan na hindi posible na ilagay ang gilingang bato sa gilid nito, o iposisyon ang gulong na hinihimok ng puwersa ng pagbagsak ng tubig nang pahalang. At sa sandaling nakumpleto ang mga pagsisikap sa gawain ng pag-ikot, ang mga gulong ng tubig ay nagsimulang paikutin ang mga gilingang bato. Sa huling bahagi ng unang panahon, ang gayong mga disenyo ay lubos na binuo. Ang mga water mill ay naging laganap sa Europa at, na matagumpay na nakaligtas sa pagbagsak ng Imperyong Romano, patuloy na ginamit noong Middle Ages. Sa isang lugar sa timog ng Europa sa simula ng ikalawang milenyo AD, una nilang "tinawid" ang drive ng isang water mill na may windmill, na lumilikha ng parehong modelo na umiral mula sa simula ng ika-12 siglo hanggang sa simula ng ika-20 siglo .

Sa kabila ng maliwanag na pagiging simple ng disenyo at ang malaking edad ng imbensyon, ang pyramid ng kaalaman at teknolohiya, sa tuktok nito ay ang unang mekanikal na wind-driven mill, ay medyo malaki na. Nagkaroon ng kaalaman tungkol sa pagproseso ng metal, kung wala ito imposibleng gumawa ng mga tool para sa pagtatrabaho sa kahoy, at ang gulong, pati na rin ang hinango nito - isang primitive pa rin, ngunit gumagana na ang paghahatid mula sa mga gulong ng pin at lantern, at keramika, aerodynamics (pa rin sa antas ng mga eksperimento at hula , ngunit...) at maging ang kaalaman tungkol sa lagay ng panahon at nangingibabaw na hangin, i.e. ang mga simulain ng meteorolohiya. Ang mga unang windmill ay mga tower mill at walang mekanismo para sa pag-ikot ng windmill. Ang windmill mismo ay malambot na disenyo gawa sa mga pahilig na layag na nakaunat sa mga spokes ng isang yard-wheel. Nang maglaon ang mga layag ay pinalitan ng mga blades. Ang tower house, kasama ang mga millstones, mekanismo, windmill at miller (tulad ng sa pagpipinta ni Jan Brueghel the Elder) ay nagsimulang lumiko patungo sa hangin. Posible na ang gayong gilingan lamang ang pumasok sa alamat sa anyo ng "isang kubo na nakatalikod sa kagubatan at ang harapan nito sa akin." Imposibleng tawagan ang gantri na istraktura kung saan ang gilingan ay nagpahinga maliban sa isang "binti ng manok". Sa Russia, ang naturang gilingan ay tinatawag na stolbovka, o German mill. Sa paglipas ng panahon, ang poste ay pinalitan ng isang aparato para sa pagliko lamang ng isang tolda na may windmill. Sa kasong ito, mas madali ang maging hangin. Ang nakapirming tore ay nagsimulang gawing mas matibay - bato o ladrilyo, na nagpapataas ng buhay ng serbisyo nito at paglaban sa mga elemento. Ang mga gilingan, unti-unting bumubuti, regular na dinidiin, nilagari, dinurog at dinidikdik hanggang sa simula ng ika-20 siglo. Sa Alemanya lamang noong 1910 ay mayroong 22,000 windmills noong 1938 ay mayroon na lamang 4,500 na natitira Pagkatapos ng Ikalawang Digmaang Pandaigdig, halos hindi na ginagamit ang mga windmill. Alexander Ivanov

Gulong ng tubig- ang unang mechanical drive sa kasaysayan ng sangkatauhan. ang tubig ay ibinibigay sa pamamagitan ng isang espesyal na chute sa gulong sa itaas at, sa bigat nito, nagiging sanhi ito ng pag-ikot. Ang ganitong mga gulong ay ginamit sa industriya ng pagmimina bilang isang drive para sa mga winch at hoists. Sa daloy ng tubig na humigit-kumulang 50 l/sec. ang gulong ay bubuo ng hanggang 1.3 kW ng kapangyarihan. Ang mga unang gulong ay lumitaw sa Mesopotamia 3000 taon na ang nakalilipas at ginamit para sa patubig. Dalawang libong taon na ang nakalilipas nagsimula silang magamit sa mga gilingan ng tubig. Isa sa mga pinakaunang uri ng gilingan. Ang rotor (umiikot na bahagi) ng windmill ay matatagpuan sa isang vertical axis at ang baras nito ay direktang konektado sa itaas na millstone. Ang mga pader ng hangin ay nagdidirekta ng daloy ng hangin sa kalahati ng windmill, na nagiging sanhi ng pag-ikot nito. Ang ganitong mga gilingan ay kilala mula noong ika-7 siglo AD at maaaring unang lumitaw sa Persia. Ang modelo mula sa German Museum (Modelo sa sukat na 1:20. Inv No. 79235) ay nagpaparami ng isang Persian mill mula sa ika-18 siglo. gilingan ng tore. Bagaman inulit ng modelo sa museo ng Aleman (Scale 1:20. Inv. No. 79227) ang gilingan mula sa isla ng Crete na itinayo noong 1850, ang mga windmill na may windmill na nilagyan ng mga layag ay lumitaw sa rehiyon ng Mediterranean sa simula ng unang milenyo AD. Ang kumplikadong spatial na istraktura ng isang windmill na may mga spokes-yard kung saan nakakabit ang mga layag. Nakikita ng mga rope ang axial karga ng hangin at gawing simple at maaasahan ang buong istraktura. Si Jan Brueghel ang Matanda. Daan pagkatapos ng baha, 1614
Gayunpaman, ang ideya ng paggamit ng enerhiya ng hangin ay hindi namatay. Noong 2012, ang mga wind power plant sa buong mundo ay nakabuo ng 430 terawatt-hours (2.5% ng lahat ng ginawa ng sangkatauhan) enerhiyang elektrikal). Ang kanilang kabuuang kapangyarihan ay umabot sa 283 gigawatts, na humigit-kumulang ¾ ng kapangyarihan ng lahat. nuclear power plants mga planeta. Sa Denmark, halimbawa, ang ikatlong bahagi ng lahat ng kuryente ay nalilikha ng mga wind turbine, at nilalayon ng Germany na pataasin ang produksyon sa 20% ng kabuuang pagkonsumo ng enerhiya sa 2020, at sa kalahati ng kabuuan sa 2030.