O.BULANOVA

Hollanda'nın simgesi haline geldiler, Don Kişot onlarla savaştı, onlar hakkında masallar, efsaneler bestelendi... Neden bahsediyoruz? Tabii ki, yel değirmenleri hakkında. Yüzyıllar önce, tahıl öğütmek, su pompasını çalıştırmak veya her ikisini birden yapmak için kullanılıyorlardı.

Bir mekanizmayı çalıştırmak için rüzgar enerjisi kullanımının en eski örneği, MÖ 1. yüzyılda icat edilen Yunan mühendis İskenderiyeli Heron'un yel değirmenidir. Babil İmparatorluğu'nda Hammurabi'nin iddialı sulama projesi için rüzgar gücünü kullanmayı planladığına dair kanıtlar da var.

9. yüzyılın Müslüman coğrafyacılarının mesajlarında. İran değirmenleri anlatılmaktadır. Batı tasarımlarından dikey bir dönme eksenine ve dikey kanatlara (yelkenlere) sahip olmaları bakımından farklılık gösterirler. Pers değirmeninin rotorunda, bir buharlı gemideki kanatlı çarkın kanatlarına benzer kanatlar vardır ve kanatların bir kısmını kaplayan bir kabuk içine alınmalıdır, aksi takdirde kanatlar üzerindeki rüzgar basıncı her taraftan aynı olacaktır ve , dan beri. yelkenler aksa sıkıca bağlı, yel değirmeni dönmeyecek.

Bir başka dikey eksenli değirmen türü, MÖ 4. yüzyılın başlarında Tibet ve Çin'de kullanılan Çin değirmeni veya Çin yel değirmeni olarak bilinir. Bu tasarım, serbest dönüşlü, bağımsız bir yelken kullanımı açısından İranlılardan önemli ölçüde farklıdır.

İşletmeye alınan ilk yel değirmenleri, dikey bir eksen etrafında yatay bir düzlemde dönen yelkenlere sahipti. Kamış veya kumaşla kaplı 6 ila 12 yelken vardı.Bu değirmenler tahıl öğütmek veya su çıkarmak için kullanılıyordu ve daha sonraki Avrupa dikey yel değirmenlerinden oldukça farklıydı.

Sulama için kullanılan dikdörtgen kanatlı bu tip yatay yel değirmeninin açıklaması on üçüncü yüzyıla ait Çin belgelerinde bulunabilir. 1219'da böyle bir değirmen gezgin Yelü Chutsai tarafından Türkistan'a getirildi.

Yatay yel değirmenleri 18. ve 19. yüzyıllarda az sayıda mevcuttu. ve tüm Avrupa'da. En ünlüsü Hooper's değirmeni ve Fowler's değirmenidir. Büyük olasılıkla, o zamanlar Avrupa'da bulunan değirmenler, Sanayi Devrimi sırasında Avrupalı ​​mühendislerin bağımsız bir buluşuydu.

Avrupa'da bilinen ilk değirmenin varlığı (dikey tip olduğu varsayılmaktadır) 1185 yılına dayanmaktadır. Humber Nehri'nin ağzındaki Yorkshire'daki Weedley köyünde bulunuyordu. Buna ek olarak, Avrupa'daki ilk yel değirmenlerinin 12. yüzyılda ortaya çıktığına göre daha az güvenilir tarihi kaynaklar var. Yel değirmenlerinin ilk amacı tahıl öğütmekti.

Avrupa'daki en eski yel değirmeni tipinin, değirmen değirmeninin ana yapısını oluşturan büyük dikey detay nedeniyle bu adı taşıyan post değirmen olarak adlandırıldığına dair kanıtlar vardır.

Değirmen gövdesini monte ederken bu parça rüzgar yönünde dönebiliyordu. Rüzgar yönünün çok hızlı değiştiği kuzeybatı Avrupa'da bu, daha üretken çalışmalara olanak sağladı. Bu tür ilk değirmenlerin temelleri, tornalama sırasında ek destek sağlayan toprağa kazıldı.

Daha sonra, üst geçit (keçi) adı verilen ahşap bir destek geliştirildi. Genellikle kapalıydı, bu da ekinleri depolamak için ek alan sağladı ve kötü havalarda koruma sağladı. Bu tip değirmen, 19. yüzyıla kadar Avrupa'da en yaygın olanıydı, ta ki güçlü kule değirmenleri ile değiştirilene kadar.

Portal değirmenleri, içine bir tahrik milinin yerleştirildiği bir boşluğa sahipti. Bu, geleneksel köprülü değirmenlere göre daha az çaba harcayarak yapının rüzgar yönüne döndürülmesini mümkün kıldı. Tahıl çuvallarını yüksekte bulunan değirmen taşlarına kaldırma ihtiyacı da ortadan kalktı. uzun bir tahrik milinin kullanılması, değirmen taşlarının zemin seviyesine yerleştirilmesini mümkün kıldı. Bu tür değirmenler Hollanda'da 14. yüzyıldan beri kullanılmaktadır.

Kule değirmenler 13. yüzyılın sonunda ortaya çıktı. Başlıca avantajları, kule değirmende, sadece kule değirmenin çatısının rüzgarın varlığına tepki vermesiydi. Bu, ana yapının çok daha yüksek ve bıçakların daha büyük olmasını mümkün kıldı, böylece hafif rüzgarlarda bile değirmenin dönüşü mümkün oldu.

Değirmenin üst kısmı, vinçlerin varlığı nedeniyle rüzgarda dönebilir. Ayrıca, kanatlara dik açılarda yerleştirilmiş küçük bir yel değirmeni sayesinde değirmenin çatısını ve kanatları rüzgar yönünde tutmak mümkün olmuştur. Bu tür inşaat, İngiliz İmparatorluğu, Danimarka ve Almanya topraklarında yaygınlaştı.

Akdeniz ülkelerinde kule değirmenler sabit çatılı yapıldığı için. rüzgar yönündeki değişiklik çoğu zaman çok hafifti.

Kule değirmenin geliştirilmiş bir versiyonu çadır değirmenidir. İçinde, taş kulenin yerini genellikle sekizgen şeklinde ahşap bir çerçeve aldı (az ya da çok açılı değirmenler vardı). Çerçeve saman, arduvaz, katranlı kağıt, sac ile kaplandı. Kule değirmenlere kıyasla bu hafif çadır yapısı, yel değirmenini daha pratik hale getirerek değirmenlerin dengesiz toprak alanlarına dikilmesine izin verdi. Başlangıçta, bu tip bir drenaj yapısı olarak kullanıldı, ancak daha sonra kullanım kapsamı önemli ölçüde genişledi.

Yel değirmenlerinde büyük önem taşıyan kanatların (yelkenlerin) tasarımı her zaman olmuştur. Geleneksel olarak, bir yelken, üzerine bir tuvalin gerildiği bir çerçeve kafesinden oluşur. Değirmenci, rüzgarın gücüne ve gerekli güce bağlı olarak kumaş miktarını bağımsız olarak ayarlayabilir.

Daha soğuk iklimlerde, kumaş, donmayı önleyen ahşap çıtalarla değiştirildi. Kanatların tasarımı ne olursa olsun, yelkenleri ayarlamak için değirmeni tamamen durdurmak gerekiyordu.

Dönüm noktası, 18. yüzyılın sonunda Büyük Britanya'daki buluş oldu. değirmenci müdahalesi olmadan rüzgar hızına otomatik olarak ayarlanan yapı. En popüler ve işlevsel yelkenler, 1807'de William Cubitt tarafından icat edildi. Bu kanatlarda, kumaşın yerini birbirine bağlı bir kepenk mekanizması aldı.

Fransa'da Pierre-Théophile Burton, değirmencinin değirmen dönerken bunları açmasına izin veren bir mekanizma ile birbirine bağlanan uzunlamasına ahşap çıtalardan oluşan bir sistem icat etti.

Yirminci yuzyılda uçak yapımındaki ilerlemeler sayesinde, aerodinamik alanındaki bilgi seviyesi önemli ölçüde arttı, bu da Alman mühendis Bilau ve Hollandalı ustalar tarafından değirmenlerin verimliliğinin daha da artmasına yol açtı.

Çoğu yel değirmeninin dört yelkeni vardı. Bunların yanında beş, altı veya sekiz yelkenli değirmenler vardı. En çok Birleşik Krallık, Almanya'da ve daha az sıklıkla diğer ülkelerde yaygındırlar. İlk tuval fabrikaları İspanya, Portekiz, Yunanistan, Romanya, Bulgaristan ve Rusya'daydı.

Çift sayıda yelkenli bir değirmen, diğer değirmen türlerine göre bir avantaja sahipti, çünkü kanatlardan biri hasar görürse, karşısındaki bıçak çıkarılabilir ve böylece tüm yapının dengesi korunur.

Yel değirmenlerinin tahıl öğütme dışında yağlı tohum işleme, yün işleme, boyama ve taş ürünleri gibi birçok endüstriyel işlemde kullanıldığına dikkat edilmelidir.

Uzmanlara göre, bu tür cihazların en büyük dağıtımı sırasında Avrupa'daki toplam yel değirmeni sayısı yaklaşık 200 bine ulaştı, ancak bu rakam aynı zamanda var olan yaklaşık 500 bin su değirmeni ile karşılaştırıldığında oldukça mütevazı. . Suyun çok az olduğu, nehirlerin kışın donduğu bölgelerde ve nehir akışının çok yavaş olduğu ovalarda yel değirmenleri çoğaldı.

Sanayi Devrimi'nin ortaya çıkmasıyla birlikte, büyük endüstriyel enerji kaynakları olarak rüzgar ve suyun önemi azaldı; sonunda çok sayıda yel değirmeni ve su çarkının yerini buharlı değirmenler ve içten yanmalı motorlarla çalışan değirmenler aldı. Aynı zamanda, yel değirmenleri hala oldukça popülerdi, 19. yüzyılın sonuna kadar inşa edilmeye devam ettiler.

Yel değirmenlerine ek olarak, elektrik üretmek için özel olarak tasarlanmış yapılar olan rüzgar türbinleri de vardı. İlk rüzgar türbinleri 19. yüzyılın sonunda inşa edildi. İskoçya'da Profesör James Blyth, Cleveland'da Charles F. Brush ve Danimarka'da Paul La Cour tarafından.

Rüzgar pompaları da vardı. 9. yüzyıldan beri modern Afganistan, İran ve Pakistan topraklarında su pompalamak için kullanıldılar. Rüzgar pompalarının kullanımı Müslüman dünyasında yaygınlaştı ve ardından modern Çin ve Hindistan topraklarına yayıldı. Rüzgar pompaları Avrupa'da, özellikle Hollanda'da ve Büyük Britanya'nın Doğu Anglia bölgelerinde, Orta Çağ'dan itibaren, tarım veya inşaat amaçlı arazileri boşaltmak için kullanılmıştır.

1738-1740'ta. Hollanda'nın Kinderdijk kasabasında, ovaları selden korumak için 19 taş yel değirmeni inşa edildi. Deniz seviyesinin altındaki bir alandan Kuzey Denizi'ne akan Lek Nehri'ne su pompaladılar. Su pompalamaya ek olarak, elektrik üretmek için yel değirmenleri kullanıldı. Bu değirmenler sayesinde Kinderdijk, 1886'da Hollanda'nın ilk elektrikli şehri oldu.

1997 yılında yel değirmenlerinin UNESCO Dünya Mirası Listesi'ne dahil edildiğini de belirtmekte fayda var.

ru.beauty-houses.net sitesine göre

Yel değirmenleri hangi ülkede ve ne zaman icat edildi?

Yel değirmeninin tarihi de yüzyılların derinliklerine kadar uzanıyor. Tarih, ilk yel değirmeninin üretimiyle ilgili kesin haberleri korumadı. Ancak yel değirmenlerinin Çin'de birkaç bin yıldır kullanıldığı bilinmektedir.. Kanatlı rüzgar türbini, yel değirmeni de dahil olmak üzere en eski ve aynı zamanda en iyi motor türüdür.
Eski zamanlarda, İsrailliler, diğer milletler gibi, un elde etmek için yenilebilir tahılları “değirmen taşlarında” öğütürdü. El değirmeninde çalışmak kolay değildi. Yavaş yavaş, "bir eşek tarafından döndürülen" veya diğer hayvanlar tarafından döndürülen daha ağır değirmen taşları kullanılmaya başlandı. Ancak hayvanlarla çalışan değirmenlerin dezavantajları da vardı. O zamana kadar insan, su çarkını döndürmek için suyun enerjisini ve bir yelkenliyi seyretmek için rüzgarın enerjisini kullanmayı öğrenmişti. 7. yüzyıl civarında M.S. e. Asya'nın kurak bozkırlarında veya Yakın ve Orta Doğu'da, rüzgarın değirmen taşını döndürmesini sağlayarak bu iki fikri birleştirdi. İran'da tahıl öğütmek için kullanılan yel değirmenlerinin ilk sözü de MÖ 7. yüzyıla atıfta bulunur. AD Böylece, rüzgar estiğinde dönen değirmen taşından yelkenli dikey bir şaft çıktı. Bu kadar basit yel değirmenlerinin yardımıyla buğday veya arpa öğütüldü ve su da yeraltından pompalandı.
İlk rüzgar türbini muhtemelen, MÖ 200 yılında İran'da tahıl öğütmek için kullanılana benzer, dikey bir dönme eksenine sahip basit bir cihazdı. Dikey dönme eksenine sahip böyle bir değirmenin kullanımı daha sonra Orta Doğu ülkelerinde yaygınlaştı. Daha sonra, enine yelkenlerle donatılmış on ahşap raftan oluşan yatay bir dönme eksenine sahip bir değirmen geliştirildi. Benzer bir ilkel yel değirmeni türü, Akdeniz havzasının birçok ülkesinde hala kullanılmaktadır. 11. yüzyılda Orta Doğu'da yaygın olarak kullanılan yel değirmenleri 10. yüzyılda Avrupa'ya geldi. Haçlıların dönüşü üzerine. Avrupa'da Orta Çağ boyunca, yel değirmeni inşa etme iznini reddetme hakkı da dahil olmak üzere birçok malikane hakkı, kiracıları feodal mülklerin değirmenlerinin yakınında tahıl ekmek için araziye sahip olmaya zorladı. "Serbest rüzgar" sağlamak için yel değirmenlerinin yanına ağaç dikmek yasaktı. XIV "de, Hollandalılar yel değirmenlerinin tasarımının geliştirilmesinde lider oldu ve o zamandan beri Ren Deltası'ndaki bataklıkları ve gölleri kurutmak için bunları yaygın olarak kullandılar.
Dikey bir şaft üzerinde yelkenli erken değirmenler çok verimli değildi. Ancak kanatların veya yelkenlerin kuleden çıkan yatay bir şafta takıldığında daha fazla güç üretildiğinin anlaşılmasıyla büyük ölçüde arttı. Yatay şaft, dişliler aracılığıyla, kendisine bağlı değirmen taşını döndüren dikey şafta dönme hareketi verdi. Sonra keçiler veya "sütunlar" üzerinde değirmenler buldular. Bu değirmenler, kanatları rüzgara karşı ayarlayarak tüm değirmen ahırını döndürmeyi mümkün kılan kirişlerle desteklenen bir sütuna dayanıyordu. Açık nedenlerden dolayı, "sütunlar" çok büyük olamazdı ve sonra başka bir tasarım buldular: döner çatılı sabit bir kule ("çadırlar" veya "Hollandalı"). Bu tip değirmenlerde, ana şaft çatıdan dışarı çıkar, böylece rüzgar nereden eserse, kanat-yelkenlerle birlikte rüzgara karşı döndürülebilir.
Yel değirmenlerinin ilk olarak Avrupa'nın güney kesiminde (muhtemelen Yunanistan'da) ortaya çıktığına ve hızla her yere yayıldığına inanılıyor. Çoğu yazar, bazı araştırmacılar Rusya'daki görünümlerini 15. yüzyıla bağlasa da, yel değirmenlerinin Rusya'da 17. yüzyıldan daha erken görünmediğine inanıyor.
İlk başta, büyük fıçılara benzeyen kanatlı tuğla yapılardı.
1772'de İskoç bir mucit, yelkenleri otomatik olarak açılıp kapanan panjurlarla değiştirdi.

Yel değirmenleri olan manzara, on sekizinci ve on dokuzuncu yüzyılların Avrupalı ​​​​resim ustalarının tuvallerinde bize daha tanıdık geliyor.

Artık birçok çalışan yel değirmeni sadece Hollanda'da görülebiliyor. Doğru, bazıları olmasına rağmen unu hiç öğütmezler. Bir kanaldan diğerine su pompalarlar. Yel değirmeni nasıl inşa edildi? Bunu sadece Baltık Devletlerinde ve Hollanda'da görebilirsiniz. İyi çalışmasını sağlamak için yapılacak ilk şey rüzgarı yakalamaktır. Bunu yapmak için, çatısı özel bir tekerlek ve kol yardımıyla doğru yöne çevrildi. Tekerlek sadece çatıya bağlandı. Tavan gerekli konuma ulaştığında tekerlek özel bir zincirle durduruldu. Sonra özel bir fren serbest bırakıldı ve değirmenin kanatları önce yavaş, sonra daha hızlı ve daha hızlı dönmeye başladı. Kanatların takıldığı mil, dönüşü ahşap olanlarla ana dikey eksene iletmiştir.

Başvuru.

Ayrıca, yel değirmeninin cihazı farklı olabilir. Yardımı ile su pompaladılar, tohumlardan yağ sıktılar, hatta onunla kağıt yaptılar ve odun kestiler ve tabii ki öğütülmüş un. Un değirmeni de aynı taş değirmen taşlarıyla işini yaptı. Buhar ve diğer motor türlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte sanayi için önemini yitirdiği söylenebilir. Ancak insanların enerji ve doğayı korumayı öğrendiği zamanımızda, yel değirmeni ucuz ve çevre dostu bir elektrik kaynağı olarak farklı bir kapasitede yeniden canlandırıldı. Torunlarının torunları olan yüzlerce yel değirmeni Hollanda, Hollanda ve Almanya'da faaliyet gösteriyor. ABD, Kanada ve Avustralya'da uzak çiftlikler, evleri ve işyerleri için elektrik üretmek için rüzgar türbinlerini başarıyla kullanıyor.

Dekoratif unsur. İnşaatı.

Bugün, yel değirmeni, çiftlik evinin dekoratif bir unsuru olarak popülerlik kazanmıştır. Kolaylaştır. Bir kır evinin veya kulübenin yakınında kendi ellerinizle monte edilen böyle bir değirmen, bahçenin herhangi bir köşesini süsleyecektir. Çalışma, vakfın imalatı ile başlar. 70 cm derinliğe kadar bir çukur kazılır ve bir tuğla temel atılır. 50x50'den 80x120x270 boyutlarında bir çerçeve kaynaklanır. Çerçeve 40x40 kereste ile kaplanmıştır. Yapının üstünü fıçı tahtası ile kaplamak mümkündür. Çerçeve temel üzerine kuruludur. Ahşap, birkaç kat halinde koruyucu bir emprenye ile kaplanmıştır. İçeriden, gövde köpük ve kontrplak ile yalıtılmıştır. Sırada çatı var. Çatı kirişlerine sürekli bir sandık döşenir ve daha sonra iki kat çatı malzemesi ile kaplanır. Çatı malzemesi üzerine çatı malzemesi serilir. Daha sonra mekanizma monte edilir. Bir aks ve iki rulman seçilir ve kurulur. Bıçaklar, kendinden kılavuzlu vidalarla sabitlenen 20x40mm kesitli ahşap plakalardan monte edilmiştir. Bıçaklar aks üzerine monte edilmiştir. Temelin üst kısmı da ahşapla kaplanmıştır. İç kısım depolama için kullanılabilir, örneğin,

Bugünün yazısı adanmıştır değirmenin icadının tarihi- bir kişinin veya hayvanların kas enerjisini değil, doğa güçlerinin enerjisini kullanan bir cihaz: su ve rüzgar.

su değirmenleri

ilk su değirmenleri icat edildi. Onlarda, su akışının enerjisi dönme enerjisine dönüştürüldü. Bu en basit cihaz, ana, iki fener tekerleği ve bir çalışma gövdesinden oluşuyordu - iki değirmen taşı: hareketli ve sabit. İlk değirmenler dağ nehirlerinde ortaya çıktı ve bir su damlasının oluşabileceği her yere hızla yayıldı.
11.-12. yüzyıllarda el değirmenlerinde öğütme her yerde durduruldu. O zamanlar su değirmenleri sadece nehirlere yerleştirilmedi: Basra'daki modern Irak topraklarında, gelgitler nedeniyle suyla beslenen kanalların ağızlarına değirmenler inşa edildi. Yüksek gelgitte çekilen sudan güç alıyorlardı. Mezopotamya'da Dicle'de yüzer değirmenler çalışırdı. Musul değirmenleri, nehrin ortasında demir zincirlere asılırdı.

Başlangıçta değirmenlerin temel amacı tahıl öğütmekti. Ancak XII yüzyılda. değirmen taşları, tamamen farklı bir iş yapmak için tasarlanmış sözde yumruklarla değiştirildi. En basit versiyonda, bir fener çarkı yerine, değirmenin çalışma gövdesini kontrol eden ana miline sert bir şekilde bir yumruk sabitlendi. XII-XIII yüzyıllarda daha dolgun, demir ve yapım değirmenleri ortaya çıktı.

Gücü artırma arzusu, büyük hidrolik tesislerin yapımını zorladı. Fransa'da, A. de Ville liderliğindeki usta R. Salem, 1682'de çapı 8 m'ye ulaşan 13 tekerleğin en büyük hidrolik santralini inşa etti.Seine Nehri'ne kurulan tekerlekler, yükselen 235 pompayı çalıştırdı. 163 m yüksekliğe kadar su, Versailles ve Marly'deki kraliyet parklarının çeşmelerine su sağlayan bu sistem, çağdaşlar tarafından “Marly Mucizesi” olarak adlandırıldı.

Hidrolik yapıların yapımında büyük başarı, Rus mucit K.D. Frolov tarafından Altay'ın Kolyvano-Voskresensky madenlerinde elde edildi. XVIII yüzyılın 70'lerinde. Altay'da daha derin ufuklarda uzanan gümüş cevherleri geliştirmeye başladılar. Daha önce kullanılan, elle veya atla çalıştırılan karter kaldırma makineleri, suyun pompalanmasını ve cevherin yüzeye çıkarılmasını sağlayamıyordu. Çıkarılan cevher miktarını artırmak için Frolov, su ile çalışan bir tesisat kompleksinin inşası için bir proje geliştirdi. Maden Dairesi yetkilileriyle uzun bir mücadeleden sonra, K. D. Frolov önerilerini onaylatmayı başardı. 1783-1789 sırasında projesini hayata geçirdi. 18. yüzyılın en büyük hidrolik yapısıydı.

K.D. Frolov, 17.5 m yüksekliğinde, üstte 14,5 m genişliğinde, 92 m tabanında, 128 m uzunluğunda, gerekli su basıncını yaratan bir baraj inşa etti.

yel değirmenleri

Afganistan'da yel değirmenleri ilk olarak dokuzuncu yüzyılda ortaya çıktı. Rüzgar çarkının kanatları dikey bir düzlemde yerleştirildi ve üst değirmen taşını harekete geçiren mile bağlandı. Yel değirmenleriyle neredeyse aynı anda kontrol cihazları da icat edildi. Değirmenin kanatları neredeyse doğrudan değirmen taşına bağlı olduğundan ve bu nedenle dönüş hızı rüzgarın kaprislerine çok bağlı olduğundan, bunlar gerekliydi. Afganistan'da, tüm değirmenler ve su kepçe çarkları hakim kuzey rüzgarı tarafından harekete geçirildi, bu yüzden onlara sadece yön verildi. Değirmenler, rüzgarın gücünü düzenlemek için açılıp kapanan kapaklarla donatıldı.

Avrupa'da, yel değirmenleri 12. yüzyılda, çoğunlukla yeterli nehir olmayan yerlerde ortaya çıktı. Tasarımlarında, su değirmenlerinden yalnızca hareket ettirici ve ana şaft konumunda farklıydılar.

İki tür yel değirmeni vardır. İlkinde, rüzgar yönü değiştiğinde değirmenin tüm gövdesi, ikincisinde sadece baş kısmı döner.

Hollanda manzarasının ayrılmaz bir parçası olan yel değirmenlerinin tahıl öğütmek için değil, suyu dışarı pompalamak için tasarlandığına dikkat edilmelidir. Bu nedenle Afganistan'da yapılan icadın Avrupa ülkesini kurtarmaya yardımcı olduğu belirtilebilir.

Tatlı için, çalışması ilginç olan olağandışı mekanizmalar hakkında bir video izlemenizi öneririz.

İnsanlığın en eski teknolojilerinin üç unsuru birbirini nasıl etkiledi: çark, çömlekçi çarkı ve değirmen taşı? Ancak, Geç Neolitik çağda “ilerleme” dediğimiz şeyin bu üç uyarlamayla başladığı kesinlikle açıktır. Henüz kimse tatar yaylarını, kapı kilitlerini ve saatleri düşünmemişti ama değirmen taşları çoktan dönmeye başlamıştı. Eski zamanlarda bile, tahılın un haline getirilmesi, birbirine göre dönen değirmen taşlarında yapılmaya başlandı. İnsan elinin çabası sayesinde uzun bir süre dönmeye devam ettiler. Belki de bu iş çok monoton ve verimsiz olduğu için mekanik güç kullanımı un üretiminde ilk talep görmüştür. İnsanlık tarihindeki en büyük keşif, belki de yalnızca ateşi kullanma yeteneğiyle karşılaştırılabilir, mekanik bir aygıtın çalışması için kas gücünden başka bir gücün kullanılmasıydı. Su ve rüzgar - ilk kez yardım etmek için buna denir. Tahılı un haline getirme süreci nasıldı? Yatay olarak uzanan alt değirmen taşı üzerinde, ortasında bir delik bulunan üst değirmen taşı dönel olarak hareket etmiştir. Bu deliğe tahıl döküldü. Dış kenara doğru hareket ederken un haline getirildi. Öğütme işlemini kolaylaştırmak için değirmen taşlarına radyal düz veya spiral oluklar uygulanmıştır. O zaman ağır taş daireleri dikey olarak yerleştirmek imkansızdı ve o zaman öğütmek için onlara tahıl nasıl getirilir? Gücü üst taşa ileten şaft dikey olarak yerleştirildi.

En eski değirmen türlerinden biri. Yel değirmeninin rotoru (dönen kısım) dikey eksende bulunur ve şaftı doğrudan üst değirmen taşına bağlıdır.
Rüzgar kapanı duvarları, hava akışını yel değirmeninin yarısına yönlendirir ve dönmesini sağlar. Bu tür değirmenler MS 7. yüzyıldan beri bilinmektedir ve ilk olarak İran'da ortaya çıkmış olabilir. Deutsches Museum'dan bir model (1:20 ölçekli model. Env. No. 79235), 18. yüzyıldan kalma bir İran yel değirmenini yeniden üretir.

Büyük değirmen taşlarında, değirmen taşını bir daire içinde atlayarak işçiler tarafından itilen kollar ona bağlanmıştır. Daha sonra hayvanlar manivelalara dizildi. O anda, köleler ve hayvanlar yerine yelkenler kullanılmaya başlandığında, insanlık tarihinin ilk mekanik tahriklerinden biri doğdu. Rüzgar, dev bir tekerleğin parmaklıklarına sabitlenmiş birkaç panelin yapısını döndürdü. Ve üst değirmen taşını harekete geçirdi. Dişli yok ve dolayısıyla güç kaybı yok: proto-rotor herhangi bir rüzgar yönünde çalıştı. Benzer bir model İran'da da bulundu. Sadece orada yumuşak yelkenlerin yerini sert ahşap bıçaklar aldı, tüm yapı yüksekliğe gerildi ve yapı rüzgarı yönlendirmek için duvarlarla desteklendi. Böyle bir değirmen biraz daha üretkendi, ancak ne yazık ki, yalnızca belirli bir rüzgar yönü ve gücü ile çalıştı. Ve burada, rüzgar tahrikiyle aynı zamanda, bir su çarkının zaten var olduğunu, ancak ilk başta öğütme için değil, sadece tarımda yapay sulama sırasında su yükseltmek için kullanıldığını hatırlamak uygun. Suyun gücünün değirmen taşlarını harekete geçirebilmesi için, çalışma milini dik açıda döndürmeyi mümkün kılan açısal bir dişli icat etmek gerekiyordu. Bu tür zorluklar kaçınılmazdı çünkü ne değirmen taşlarını kenarlara oturtmak ne de düşen suyun kuvvetiyle hareket eden çarkı yatay konuma getirmek mümkün değildi. Çabalar dönme göreviyle başa çıkar çıkmaz, su çarkları değirmen taşlarını döndürmeye başladı. Geç antik dönemde, bu tür yapılar oldukça iyi gelişmiştir. Su değirmenleri Avrupa'da geniş çapta yayıldı ve Roma İmparatorluğu'nun çöküşünden başarıyla kurtuldu ve Orta Çağ'da kullanılmaya devam etti. MS 2. binyılın başında Avrupa'nın güneyinde bir yerde, ilk kez bir su değirmeninin tahriki bir yel değirmeni ile "çaprazlaştırıldı" ve 12. yüzyılın başından başlangıcına kadar var olan modeli yarattı. 20. yüzyılın.

Tasarımın belirgin sadeliğine ve buluşun sağlam çağına rağmen, tepesinde ilk mekanik rüzgarla çalışan değirmen olan bilgi ve teknoloji piramidi zaten oldukça büyüktü. Metal işleme hakkında da bilgi vardı, bunlar olmadan ahşapla çalışmak için araçlar ve tekerlek ve bunun türevi - hala ilkel, ancak zaten pim ve fener tekerleklerinden ve seramik, aerodinamikten (şimdiye kadar) çalışmak için araçlar yapmak imkansız. deneyler ve varsayımlar düzeyinde, ama ...) ve hatta hava durumu ve hakim rüzgarlar hakkında bilgi, yani meteorolojinin başlangıcı. İlk yel değirmenleri kuleye aitti ve yel değirmenini döndürmek için bir mekanizmaya sahip değildi. Yel değirmeni, bir avlu tekerleğinin parmaklıkları üzerine gerilmiş, eğimli yelkenlerden oluşan yumuşak bir yapıydı. Daha sonra yelkenler bıçaklarla değiştirildi. Kule ev, değirmen taşları, mekanizmalar, bir yel değirmeni ve bir değirmenci (Yaşlı Jan Brueghel'in resminde olduğu gibi) ile birlikte rüzgara dönüşmeye başladı. Böyle bir değirmenin folklora “sırtını ormana, önü bana dönen bir kulübe” şeklinde girmiş olması mümkündür. Değirmenin temel aldığı portal yapıyı “tavuk budu” olarak adlandırmak kesinlikle imkansızdır. Rusya'da böyle bir değirmene değirmen sonrası veya Alman değirmeni deniyordu. Zamanla, babanın yerini yalnızca yel değirmeni olan bir çadırı döndürmek için bir cihaz aldı. Bu durumda, rüzgara dönüşmek çok daha kolaydı. Sabit kule daha dayanıklı hale getirilmeye başlandı - hizmet ömrünü ve elementlere karşı direnci artıran taş veya tuğla. Yavaş yavaş gelişen değirmenler, 20. yüzyılın başlarına kadar düzenli olarak öğütülür, testerelenir, dövülür ve yıpranır. 1910'da sadece Almanya'da 22.000 yel değirmeni vardı, 1938'de sadece 4500 kaldı.İkinci Dünya Savaşı'ndan sonra yel değirmenleri pratikte kullanılmadı. Aleksandr İvanov

Su çarkı, insanlık tarihindeki ilk mekanik tahriktir. su, özel bir oluk vasıtasıyla yukardan tekerleğe getirilir ve ağırlığı ile dönmesini sağlar. Bu tür tekerlekler, madencilik endüstrisinde vinçler ve yük asansörleri için bir tahrik olarak kullanıldı. Yaklaşık 50 l / s su akışı ile. tekerlek 1,3 kW'a kadar güç geliştirir. İlk tekerlekler 3000 yıl önce Mezopotamya'da ortaya çıktı ve sulama için kullanıldı. İki bin yıl önce su değirmenlerinde kullanılmaya başlandı. En eski değirmen türlerinden biri. Yel değirmeninin rotoru (dönen kısım) dikey eksende bulunur ve şaftı doğrudan üst değirmen taşına bağlıdır. Rüzgar kapanı duvarları, hava akışını yel değirmeninin yarısına yönlendirir ve dönmesini sağlar. Bu tür değirmenler MS 7. yüzyıldan beri bilinmektedir ve ilk olarak İran'da ortaya çıkmış olabilir. Deutsches Museum'dan bir model (1:20 ölçekli model. Env. No. 79235), 18. yüzyıldan kalma bir İran yel değirmenini yeniden üretir. Kule değirmeni. Alman müzesindeki model (Ölçek 1:20. Env. No. 79227) Girit adasında 1850 yılında yapılan yel değirmenini tekrarlasa da, 1. binyılın başlarında Akdeniz bölgesinde yelkenli yel değirmenli yel değirmenleri ortaya çıktı. çağımızın. Yelkenlerin sabitlendiği avlu parmaklıklarına sahip bir yel değirmeninin karmaşık bir mekansal tasarımı. Halat uzantıları eksenel rüzgar yükünü algılar ve tüm yapıyı basit ve güvenilir hale getirir. Yaşlı Jan Brueghel. Selden sonraki yol, 1614
Ancak, rüzgar enerjisini işe uyarlama fikri ölmedi. 2012 yılında, dünyanın dört bir yanındaki rüzgar çiftlikleri 430 terawatt-saat üretti (insanlık tarafından üretilen tüm elektrik enerjisinin %2,5'i). Toplam kapasiteleri, gezegendeki tüm nükleer santrallerin kapasitesinin yaklaşık ¾'ü olan 283 gigawatt'a ulaşıyor. Örneğin Danimarka'da tüm elektriğin üçte biri yel değirmenleri tarafından üretilirken, Almanya üretimi 2020 yılına kadar toplam enerji tüketiminin %20'sine ve 2030 yılına kadar toplamın yarısına çıkarmayı planlıyor.