Sahilde bir yel değirmeni ile deniz manzarası

yel değirmeni- değirmenin kanatları tarafından yakalanan rüzgar enerjisi nedeniyle mekanik iş yapan aerodinamik bir mekanizma. Yel değirmenlerinin en ünlü kullanımı un öğütmek içindir.Uzun süre yel değirmenleri, su değirmenleri ile birlikte insanlığın kullandığı tek makineydi. Bu nedenle, bu mekanizmaların kullanımı farklıydı: bir un değirmeni olarak, malzemelerin işlenmesi için (kereste fabrikası) ve bir pompalama veya su kaldırma istasyonu olarak. Buharlı değirmenlerin kullanımı giderek azaldı.Yatay rotorlu ve uzun dörtgen kanatlı "klasik" yel değirmeni, Avrupa'da, kuzey bölgelerin rüzgarlı ovalarında ve Akdeniz kıyılarında peyzajın yaygın bir unsurudur. Asya, dikey rotor yerleşimli diğer tasarımlarla karakterize edilir.Kral Hammurabi'nin (yaklaşık MÖ 1750) yasalarıyla kanıtlandığı gibi, muhtemelen en eski değirmenler Babil'de yaygındı. Bir yel değirmeni tarafından çalıştırılan bir organın tarifi, bir mekanizmaya güç sağlamak için rüzgar kullanımının ilk belgesel kanıtıdır. 1. yüzyıla ait İskenderiyeli Yunan mucit Heron'a aittir. NS. 9. yüzyılda Müslüman coğrafyacıların raporlarında tanımlanan İran değirmenleri, dikey bir dönme ekseni ve dikey olarak yerleştirilmiş kanatlar, bıçaklar veya yelkenlerle tasarımlarında Batılılardan farklıdır. Pers değirmeninin rotorunda, bir buharlı pişiricideki kanatlı çark kanatlarına benzer şekilde yerleştirilmiş kanatlar vardır ve kanatların bir kısmını kaplayan bir kabuk içine alınmalıdır, aksi takdirde kanatlar üzerindeki rüzgar basıncı her tarafta aynı olacaktır ve çünkü yelkenler eksene sıkı bir şekilde bağlıdır, değirmen dönmüyor.Dik eksenli değirmenlerin diğer bir türü Çin değirmeni veya Çin yel değirmeni olarak bilinir.

Çin değirmeni.

Çin değirmeninin tasarımı, serbest salınan, bağımsız bir yelken kullanımı açısından İranlılardan önemli ölçüde farklıdır. Yatay rotorlu yel değirmenleri 1180'den beri Flanders, Güneydoğu İngiltere ve Normandiya'da biliniyor ve 13. yüzyılda Kutsal Roma İmparatorluğu'nda tüm binanın rüzgara doğru çevrildiği yel değirmeni tasarımları ortaya çıktı.

Yaşlı Bruegel. Ocak (Kadife) Bir yel değirmeni ile manzara

19. yüzyılda içten yanmalı motorların ve elektrik motorlarının ortaya çıkışına kadar Avrupa'da durum böyleydi. Su değirmenleri, çoğunlukla hızlı nehirlerin olduğu dağlık bölgelerde yaygındı ve rüzgar türbinleri - düz rüzgarlı alanlarda... Değirmenler, topraklarında bulundukları feodal beylere aitti. Nüfus, bu topraklarda yetiştirilen tahılı öğütmek için sözde cebri değirmenleri aramak zorunda kaldı. Zayıf bir yol ağıyla birleştiğinde, bu durum, değirmenlerin dahil olduğu yerel ekonomik döngülere yol açtı. Yasağın kaldırılmasıyla, halk değirmeni kendi takdirine göre seçebildi, böylece teknolojik ilerleme ve rekabeti canlandırdı. 16. yüzyılın sonunda, Hollanda'da sadece kulenin rüzgarı karşılamak için döndüğü değirmenler ortaya çıktı. 18. yüzyılın sonuna kadar, rüzgarın yeterince güçlü olduğu Avrupa'da yel değirmenleri yaygındı. Ortaçağ ikonografisi bunların yaygınlığını açıkça göstermektedir.

Yaşlı Jan Brueghel, Jos de Momper. Tarlada yaşam.Prado müzesi(resmin sağ üst kısmında tarlanın arkasında bir yel değirmeni).

Bunlar esas olarak Avrupa'nın rüzgarlı kuzey bölgelerinde, Fransa'nın çoğunda, bir zamanlar kıyı bölgelerinde 10.000 yel değirmeninin bulunduğu Aşağı Topraklarda, Büyük Britanya, Polonya, Baltık Devletleri, Kuzey Rusya ve İskandinavya'da dağıtıldı. Diğer Avrupa bölgelerinde sadece birkaç yel değirmeni vardı. Güney Avrupa ülkelerinde (İspanya, Portekiz, Fransa, İtalya, Balkanlar, Yunanistan), düz konik çatılı ve kural olarak sabit bir yönelime sahip tipik değirmen kuleleri inşa edildi.19. yüzyılda pan-Avrupa ekonomik sıçraması gerçekleştiğinde, değirmen endüstrisinde de önemli bir büyüme oldu. Birçok bağımsız ustanın ortaya çıkmasıyla birlikte değirmen sayısında bir defalık artış olmuştur.

İlk tipte, değirmen ahırı, zemine kazılmış bir sütun üzerinde döndürülür. Destek ya ek sütunlar ya da "dir" olarak kesilmiş bir piramidal kütük kafesi ya da bir çerçeveydi.
Önlük değirmenlerinin prensibi farklıydı

önlük fabrikaları:
a - kesilmiş bir sekizgen üzerinde; b - düz sekizde; c - ahırda sekizgen.
- Kesik oktahedral çerçeve şeklindeki alt kısımları hareketsizken, daha küçük üst kısım rüzgar altında dönüyordu. Ve farklı alanlarda bu tip, değirmen kuleleri de dahil olmak üzere birçok seçeneğe sahipti - dört, altı ve sekiz.

Tüm değirmen türleri ve çeşitleri, hassas tasarım hesapları ve kuvvetli rüzgarlara dayanıklı kesimlerin mantığıyla dikkat çekiyor. Halk mimarları, silueti köyler topluluğunda önemli bir rol oynayan bu sadece dikey ekonomik yapıların dış görünümüne de dikkat etti. Bu, oranların mükemmelliğinde, marangozluğun zarafetinde ve sütunlar ve balkonlardaki oymalarda ifade edildi.

Değirmenlerin tasarımlarının tanımı ve çalışma prensibi.

Sütunlar değirmenler, ahırlarının zemine kazılmış ve dışarıdan bir log-ryazh ile kaplanmış bir sütun üzerine oturması nedeniyle adlandırılmıştır. Direkleri dikey yer değiştirmeden koruyan kirişler içine yerleştirilmiştir. Tabii ki, ahır sadece bir direğe değil, aynı zamanda bir kütük-ryazh'a da dayanır (kesme kelimesinden, sıkıca kesilmemiş, ancak delikli kütükler).

Sonrası değirmenin şematik diyagramı.

Böyle bir ryazh üzerinde, düz bir yuvarlak plaka veya levha halkası yapılır. Değirmenin alt çerçevesi bunun üzerine oturur.

Post-yapımcıların sırtı farklı şekil ve yükseklikte olabilir, ancak 4 metreden yüksek olamaz. Yerden hemen dört kenarlı bir piramit şeklinde veya ilk başta dikey olarak yükselebilirler ve bir yükseklikten kesik bir piramide geçebilirler. Çok nadiren de olsa alçak bir çerçeve üzerinde değirmenler vardı.

Jan van Goyen. yel değirmeni Nehir tarafından(burada tipik bir yazı veya keçi).

Jan van Goyen Yakın buz üzerinde sahneDordrecht(başka bir direk, kanalın yakınındaki bir tepede uzaktaki bir keçidir).

Temel önlükşekil ve tasarım olarak da farklı olabilir. Örneğin, bir piramit zemin seviyesinde başlayabilir ve yapı bir kütük çerçeve değil, bir çerçeve yapısı olabilir. Piramit bir kütük kareye dayanabilir ve ona yardımcı odalar, bir antre, değirmenci odası vb. Eklenebilir.

Salomon van ruysdael kuzeybatıdan Deventer görünümü(burada hem önlüğü hem de gönderiyi görebilirsiniz).

Değirmenlerdeki en önemli şey mekanizmalarıdır..V önlük iç alan tavanlarla birkaç katmana ayrılmıştır. Onlarla iletişim, tavanlarda bırakılan kapaklardan dik çatı katı merdivenleri boyunca ilerler. Mekanizmanın parçaları tüm katmanlara yerleştirilebilir. Ve dört ila beş arasında olabilir. Önlüğün ekseni, değirmeni "kapağa" kadar delen güçlü bir dikey şafttır. Arnavut kaldırımlı bir çerçeveye dayanan bir kirişe sabitlenmiş metal bir baskı yatağına dayanır. Kiriş, kamalar kullanılarak farklı yönlerde hareket ettirilebilir. Bu, mile kesinlikle dikey bir konum vermenizi sağlar. Aynısı, şaft piminin metal bir halkaya gömülü olduğu üst çubuk için de yapılabilir.Alt kademede, dairesel dişli tabanının dış konturu boyunca sabitlenmiş kam dişleri ile mile büyük bir dişli konur. Çalışma sırasında, büyük dişlinin hareketi birkaç kez çarpılarak, küçük dişliye veya başka bir dikey, genellikle metal şaftın miline iletilir. Bu şaft, sabit alt değirmen taşını deler ve üst hareketli (dönen) değirmen taşının şaftın içinden asıldığı metal çubuğa dayanır. Her iki değirmen taşı da yanlardan ve üstten ahşap bir kasa ile kapatılmıştır. Değirmen taşları, değirmenin ikinci kademesine kurulur. Küçük bir dişliye sahip küçük bir dikey şaftın üzerinde durduğu ilk kademedeki kiriş, metal dişli bir pim üzerine asılır ve kulplu dişli bir rondela kullanılarak hafifçe yükseltilebilir veya alçaltılabilir. Üst değirmen taşı onunla birlikte yükselir veya düşer. Tahılın inceliği bu şekilde ayarlanır.Değirmen taşlarının kasasından, ucunda bir mandal tahtası olan sağır bir tahta oluk ve üzerine unla dolu bir torbanın asıldığı iki metal kanca eğik olarak geçirilir.Değirmen taşı bloğunun yanına metal kavrama yaylarına sahip bir pergel vinç monte edilmiştir.

Claude-Joseph Vernet Büyük bir yol inşaatı.

Yardımı ile değirmen taşları dövme için yerlerinden çıkarılabilir.Değirmen taşlarının kasasının üzerinde, tavana sağlam bir şekilde sabitlenmiş bir tahıl besleme hunisi üçüncü kademeden iner. Tahıl beslemesini kapatmak için kullanılabilecek bir mandalı vardır. Devrilmiş, kesik bir piramit şeklindedir. Sallanan bir tepsi alttan asılır. Yaylanma için, bir ardıç çubuğu ve üst değirmen taşının deliğine indirilmiş bir pimi vardır. Deliğe eksantrik olarak metal bir halka yerleştirilmiştir. Yüzük iki veya üç eğik tüylü olabilir. Daha sonra simetrik olarak ayarlanır. Halkalı bir pime kabuk denir. Halkanın iç yüzeyi boyunca ilerleyen pim, sürekli olarak pozisyon değiştirir ve eğik olarak asılı tepsiyi sallar. Bu hareket, tahılı değirmen taşının yalpalamasına boşaltır. Oradan taşların arasındaki boşluğa girer, un haline getirilir, kasaya girer, ondan kapalı bir tepsi ve torbaya girer.

Willem van drielenburgh Manzaralı manzaraDordrecht(önlükler...)

Tahıl, üçüncü katın zeminine kesilmiş bir hazneye dökülür. Tahıllı torbalar buraya bir rotor ve kancalı bir halat yardımıyla beslenir.Kapı dikey şaft üzerine monte edilen kasnağa bağlanabilir ve ayrılabilir.Bu bir halat ve bir kaldıraç kullanılarak alttan yapılır.Bir kapaktır döşeme tahtalarını keser, eğimli iki katlı kapılarla örtülür, ambardan geçerek kapıları açarlar, ardından rastgele çarparak kapanırlar.Değirmenci kapıyı kapatır ve torba ambar kapaklarının üzerinde biter.İşlem tekrarlanır. ."Kafada" bulunan son kademede, dikey şaft üzerinde, eğimli kam dişleri olan küçük bir dişli takılır ve sabitlenir. Dikey milin dönmesini sağlar ve tüm mekanizmayı başlatır. Ancak "yatay" bir şaft üzerinde büyük bir dişli tarafından tahrik edilir. Sözcük tırnak içine alınmıştır, çünkü aslında şaft, iç ucun aşağı doğru bir eğimi ile uzanmaktadır.

Abraham van Beveren (1620-1690) Deniz sahnesi

Bu ucun pimi ile, kapağın tabanı olan ahşap bir çerçevenin metal bir pabucu içine alınır. Şaftın dışa doğru uzanan yükseltilmiş ucu, sakin bir şekilde üstte hafifçe yuvarlatılmış bir taş "yatak" üzerinde durmaktadır. Metal plakalar bu yerde şafta kesilir ve şaftı hızlı silinmeye karşı korur.Kafes kanatlarının temeli olan diğer kirişlerin kelepçeler ve cıvatalarla tutturulduğu milin dış kafasına karşılıklı olarak dik iki kiriş kesilir. Kanatlar rüzgarı alabilir ve şaftı ancak çalışma saatlerinde değil, genellikle dinlenme sırasında demetler halinde yuvarlanan tuval üzerlerine yayıldığında döndürebilir. Kanatların yüzeyi rüzgarın gücüne ve hızına bağlı olacaktır.

Schweikhardt, Heinrich Wilhelm (1746 Hamm, Vestfalya - 1797 Londra) Donmuş bir kanalda eğlence

"Yatay" milin dişli çarkı, dairenin kenarına kesilmiş dişlerle donatılmıştır. Yukarıdan, bir kol ile serbest bırakılabilen veya sıkıca sıkılabilen ahşap bir fren bloğu ile sarılır. Güçlü ve sert rüzgarlarda sert frenleme, ahşabı ahşaba sürttüğünde ve hatta için için için için için yanan ısıya neden olur. Bu en iyi şekilde önlenir.

Corot, Jean-Baptiste Camille Yel değirmeni.

Çalışmadan önce değirmenin kanatları rüzgara doğru çevrilmelidir. Bunun için payandalı bir kol var - "taşıyıcı".

Değirmenin etrafına en az 8 parçadan oluşan küçük sütunlar kazılmıştır. "Taşıyıcı" onlara bir zincir veya kalın ip ile bağlandı. 4-5 kişinin gücüyle, çadırın üst halkası ve çerçevenin parçaları gres veya benzeri bir şeyle (daha önce domuz yağı ile yağlanmış) iyice yağlansa bile, "kapağı" çevirmek çok zor, neredeyse imkansız. değirmenin. "Beygir gücü" de burada iyi değil. Bu nedenle, tüm yapının temeli olarak hizmet eden yamuk çerçevesiyle dönüşümlü olarak direklere yerleştirilen küçük bir portatif kapı kullandılar.

Yaşlı Bruegel. Jan (Kadife). dört yel değirmeni

Tüm parçaları ve detayları üstünde ve altında bulunan bir kasaya sahip bir değirmen taşı bloğu tek kelimeyle - set olarak adlandırıldı. Genellikle küçük ve orta boy yel değirmenleri "bir setle" yapılmıştır. Büyük yel değirmenleri iki takımla yapılabilir. Uygun yağı elde etmek için keten veya kenevir tohumlarını presleyen "kırma" özelliğine sahip yel değirmenleri de vardı. Atık - kek - evde de kullanıldı. "Testere" yel değirmenleri tanışmış gibi görünmüyordu.

Maç, Pieter Köy meydanı

Akşam güneş kırmızıya döndü.
Sis şimdiden nehrin üzerine yayılıyor.
Çirkin rüzgar sakinleşti,
Yel değirmeni sadece kanatlarını çırpar.

Ahşap, siyah, eski -
Kimse için iyi değil,
Endişelerden bıktım, dertlerden bıktım,
Ve tarladaki rüzgar gibi, özgür.

Mürekkep bulutlarını dağıtır
Rüzgarın gezginini eğlendirir -
- Daha iyisini bulamamış,
Şafak ve şafak nasıl karşılanır.

ne duruyorsun kara değirmen
Diğer insanların rüzgarlarının atlıkarıncası mı?
mutsuzsun, serserisin
Arzuların ve hayallerin koruyucusu sensin.

Çaresizlik içinde kollarını açtın -
- Ahşap, uzun direkler,
Ve tesadüfen duydum,
Ölüm için cennete nasıl dua ettin.

Ben yaşlı, siyah bir değirmenim -
- Atlıkarınca ve şeytanların meskeni,
Yorgunum ve serseri -
- Yakında bana gök gürültüsüyle vur.

Thunder itaat etti - çarptı ve çöktü,
Ve sıcak ateşle aydınlandı.
Bağırmamak ya da inlememek için zamanım yoktu, -
- Bu öğleden sonra her şey yandı.

Sadece değirmenin iniltileri duyuldu
Gün batımında, uykulu ışınlar - http://www.vika-nn.ru/texts/verces/65

Su akışının enerjisini kullanmak. Yüzyıllar önce, yel değirmenleri tipik olarak tahıl öğütmek, bir su pompasını çalıştırmak veya her ikisini birden yapmak için kullanılıyordu. Modern yel değirmenlerinin çoğu rüzgar türbinleri şeklindedir ve elektrik üretmek için kullanılır; Rüzgar pompaları su pompalamak, toprağı boşaltmak veya yeraltı suyunu dışarı pompalamak için kullanılır.

Antik çağda yel değirmenleri

Yatay yel değirmenleri

O zamanın değirmenlerinde kamış veya kumaş malzemeyle kaplı altı ila on iki bıçak vardı. Bu cihazlar tahıl öğütmek veya su çıkarmak için kullanıldı ve daha sonraki Avrupa dikey yel değirmenlerinden oldukça farklıydı. Başlangıçta, yel değirmenleri Orta Doğu ve Orta Asya'da yaygınlaştı ve daha sonra Çin ve Hindistan'da yavaş yavaş popüler hale geldi.

Sulama için kullanılan dikdörtgen kanatlı benzer tipte bir yatay yel değirmeni, 1219'da seyyah Yelyuy Chutsay tarafından keşfedilip Türkistan'a getirilen on üçüncü yüzyıl Çin'inde (kuzeydeki Jin hanedanlığı döneminde) de bulunabilir.

18. ve 19. yüzyıllarda Avrupa'da az sayıda yatay yel değirmeni vardı. Hayatta kalan en ünlüler Kent'teki Hooper's Mill ve Londra yakınlarındaki Battersea'deki Fowler's Mill'dir. Büyük olasılıkla, o dönemde Avrupa'da var olan değirmenler, sanayi devrimi sırasında Avrupalı ​​mühendislerin bağımsız bir buluşuydu; Avrupalı ​​değirmenlerin tasarımı doğu ülkelerinden ödünç alınmadı.

Dikey yel değirmenleri

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

portal değirmen

Değirmen gövdesi bu şekilde monte edildiğinde rüzgar yönünde dönebiliyordu; bu, rüzgar yönünün kısa aralıklarla değiştiği kuzeybatı Avrupa'da daha verimli çalışmayı mümkün kıldı. İlk portal değirmenlerin temelleri, tornalama sırasında ek destek sağlayan zemine kazıldı. Daha sonra, üst geçit (veya keçi) adı verilen ahşap bir destek geliştirildi. Genellikle kapalıydı, bu da ekinler için ek depolama alanı sağladı ve sert hava koşullarında koruma sağladı.

Bu tür yel değirmeni, güçlü kule değirmenlerinin yerini aldığı on dokuzuncu yüzyıla kadar Avrupa'da en yaygın olanıydı.

İçi boş (boş) portal değirmen

Kule değirmeni

Değirmenin üst kısmı, vinçlerin varlığı nedeniyle rüzgar yönünde dönebilir. Ayrıca, yel değirmeninin arkasındaki kanatlara dik açılarda yerleştirilmiş küçük bir yel değirmeni sayesinde değirmenin çatısını ve kanatları rüzgara doğru tutmak mümkün olmuştur. Bu tür inşaat, eski İngiliz İmparatorluğu, Danimarka ve Almanya topraklarında yaygınlaştı. Akdeniz'e kısa bir mesafede bulunan bir alanda, çoğu zaman rüzgar yönü değişikliği çok az olduğu için, sabit çatılı kule değirmenler inşa edildi.

Çadır değirmeni

Yerleşik alanlarda bir değirmen kurarken, genellikle bir duvar kaidesi üzerine yerleştirildi, bu da yapının daha iyi rüzgar erişimi için çevredeki binaların üzerine yükseltilmesine izin verdi.

Değirmenlerin mekanik cihazı

Bıçaklar (yelkenler)

Dönüm noktası, on sekizinci yüzyılın sonunda Büyük Britanya'da, bir değirmencinin müdahalesi olmaksızın rüzgarın hızına otomatik olarak uyum sağlayan bir tasarımın icadıydı. En popüler ve işlevsel olanı, 1807'de William Cabitt tarafından icat edilen yelkenlerdi. Bu kanatlarda kumaş, birbirine bağlı bir kepenk mekanizması ile değiştirildi.

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

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

Çoğu yel değirmeninin dört yelkeni vardır. Bunların yanında beş, altı veya sekiz yelkenli değirmenler de vardır. En çok Birleşik Krallık'ta (özellikle Lincolnshire ve Yorkshire ilçelerinde), Almanya'da ve daha az sıklıkla diğer ülkelerde yaygındırlar. Yel değirmeni bezi üretimi için ilk fabrikalar İspanya, Portekiz, Yunanistan, Romanya, Bulgaristan ve Rusya'da bulunuyordu.

Çift sayıda yelkene sahip bir değirmen, diğer değirmen türlerine göre bir avantaja sahiptir, çünkü bıçaklardan biri hasar görürse, karşı bıçağı çıkarmak ve böylece tüm yapının dengesini korumak mümkündür.

Hollanda'da bir değirmenin bıçakları sabitken, sinyalleri iletmek için kullanılırlar. Yelkenlerin ana binaya doğru hafif eğimi, neşeli bir olayı simgeliyor; ana binadan uzaklaşmak ise hüznü simgelemektedir. Hollanda genelinde yel değirmenleri, 2014 yılında Malezya Boeing uçak kazasında ölen Hollandalıların anısına yas pozisyonlarına yerleştirildi.

değirmen mekanizması

Değirmenler, yağlı tohum işleme, yün işleme, boyama ve taş yapımı gibi birçok endüstriyel işlem için kullanıldı.

Değirmenlerin yayılması

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

Yel değirmenleri, tarihsel değerlerinin farkına varıldığı için günümüzde genellikle korunmaktadır. Bazı durumlarda, eski değirmenler statik sergiler olarak (eski makineler çalıştırılamayacak kadar kırılgan olduğunda), diğer durumlarda ise tam olarak çalışan sergiler olarak bulunur.

1850'lerde Hollanda'da kullanılan 10.000 yel değirmeninden yaklaşık 1.000'i hala çalışır durumda. Rüzgar türbinlerinin çoğu şu anda gönüllüler tarafından işletiliyor, ancak bazı değirmenciler hala ticari olarak çalışıyor. Drenaj değirmenlerinin çoğu, modern pompa istasyonları için bir yedek mekanizma olarak mevcuttur. Hollanda'daki Zaan bölgesi, 18. yüzyılın sonunda faaliyet gösteren yaklaşık 600 yel değirmeni ile dünyanın ilk sanayi bölgesiydi. Ekonomik dalgalanmalar ve sanayi devrimi, yel değirmenleri üzerinde diğer enerji kaynaklarından çok daha büyük bir etkiye sahipti ve bu, bugüne kadar sadece birkaçının korunduğu gerçeğine yol açtı.

Değirmenlerin inşası, 17. yüzyılda Güney Afrika'daki Cape Colony'de yaygındı. Ancak ilk kule değirmenler, yarımadanın burnunda fırtınalara dayanamadı, bu nedenle 1717'de daha güçlü bir değirmen inşa edilmesine karar verildi. Hollanda Doğu Hindistan Şirketi tarafından özel olarak gönderilen ustalar, inşaatı 1718 yılına kadar tamamladı. 1860'ların başında Cape Town'da 11 yel değirmeni vardı.

Rüzgar türbinleri

Modern rüzgar enerjisi endüstrisi, 1979 yılında Danimarkalı üreticiler Kuriant, Vestas, Nordtank ve Bonus tarafından rüzgar türbinlerinin seri üretiminin başlatılmasıyla başladı. İlk türbinler günümüz standartlarına göre küçüktü ve her biri 20-30 kW kapasiteye sahipti. O zamandan beri, ticari türbinlerin boyutları büyük ölçüde artırıldı; Enercon E-126 türbini 7 MW'a kadar enerji sağlama kapasitesine sahiptir.

21. yüzyılın başından bu yana, enerji güvenliği, küresel ısınma ve fosil yakıtların tükenmesi ile ilgili kamu endişesinde bir artış olmuştur. Bütün bunlar nihayetinde her türlü yenilenebilir enerji kaynaklarına olan ilginin artmasına ve rüzgar türbinlerine olan ilginin artmasına neden oldu.

Rüzgar pompaları

Amerikan rüzgar pompası veya rüzgar türbini, 1854'te Daniel Haladei tarafından icat edildi ve esas olarak kuyulardan su kaldırmak için kullanıldı. Rüzgar pompasının daha büyük versiyonları, odun kesmek, saman kesmek, tahılları soymak ve öğütmek gibi görevler için de kullanıldı. Kaliforniya ve diğer bazı eyaletlerde, rüzgar pompası, aynı zamanda bir el kuyusu ve ahşap bir su kulesi içeren bağımsız bir kullanım suyu sisteminin parçasıydı. 19. yüzyılın sonlarında, eski ahşap yapıların yerini çelik bıçaklar ve kuleler aldı. 1930'da zirvedeyken, uzmanlar yaklaşık 600.000 rüzgar pompasının kullanımda olduğunu tahmin ediyor. Pump Company, Feed Mill Company, Challenge Wind Mill, Appleton Manufacturing Company, Eclipse, Star, Aermotor ve Fairbanks-Morse gibi Amerikan şirketleri rüzgar pompalarının üretiminde yer aldı ve zamanla Amerika'daki ana pompa tedarikçileri haline geldiler. .

Rüzgar pompaları bugünlerde Amerika Birleşik Devletleri, Kanada, Güney Afrika ve Avustralya'daki çiftliklerde ve çiftliklerde yaygın olarak kullanılmaktadır. Çok sayıda kanatları vardır, bu da hafif rüzgarlarda daha yüksek hızda dönmelerini ve kuvvetli rüzgarlarda gerekli seviyeye yavaşlamalarını sağlar. Bu tür değirmenler, yem fabrikalarının, bıçkı fabrikalarının ve tarım makinelerinin ihtiyaçları için su toplar.

Avustralya'da Griffiths Brothers, 1903'ten beri Southern Cross Windmills adı altında yel değirmenleri yapıyor. Bugün Büyük Artezyen Havzası'nın sularının kullanımı sayesinde Avustralya kırsal sektörünün vazgeçilmez bir parçası haline geldiler.

Farklı ülkelerdeki yel değirmenleri

Hollanda yel değirmenleri

Bugün Kinderdijk'te deniz seviyesinin altından gelen su modern pompa istasyonları tarafından pompalanıyor ve yel değirmenleri 1997'de UNESCO Dünya Mirası Listesi'ne alındı.

Bugünkü yayınımız, değirmenin icadının tarihi- insanların veya hayvanların kas enerjisini değil, doğa güçlerinin enerjisini kullanan bir cihaz: su ve rüzgar.

Su değirmenleri

ilk su değirmenleri icat edildi... Su akışının enerjisini dönme enerjisine dönüştürdüler. Bu en basit cihaz bir ana, iki fener tekerleği ve bir çalışma gövdesinden oluşuyordu - iki değirmen taşı: hareketli ve sabit. İlk değirmenler dağ derelerinde ortaya çıktı ve suda bir damla oluşturabileceğiniz her yere hızla yayıldı.
XI-XII yüzyıllarda, el değirmenlerinde öğütme her yerde durduruldu. O zamanlar su değirmenleri sadece nehirlere kurulmadı: Basra'daki modern Irak topraklarında, gelgitler nedeniyle suyla beslenen kanalların ağızlarına değirmenler inşa edildi. Yüksek gelgitte çekilen su tarafından harekete geçirildiler. Mezopotamya'da Dicle'de yüzer değirmenler çalışırdı. Musul'un değirmenleri nehrin ortasında demir zincirlere asılmıştı.

Başlangıçta değirmenlerin temel amacı tahıl öğütmekti. Ancak XII yüzyılda. değirmen taşlarının yerini, çok farklı bir iş yapmak üzere tasarlanmış sözde yumruklar aldı. En basit versiyonda, bir fener çarkı yerine, değirmenin çalışma gövdesini kontrol eden ana miline sert bir şekilde bir yumruk sabitlendi. XII-XIII yüzyıllarda kumaş, demir ve çelik fabrikaları ortaya çıktı.

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

Rus mucit KD Frolov, Altay'daki Kolyvano-Voskresensk madenlerinde hidrolik yapıların yapımında büyük başarı elde etti. XVIII yüzyılın 70'lerinde. Altay'da daha derin ufuklarda uzanan gümüş cevherleri geliştirmeye başladılar. Daha önce kullanılan, elle veya atla çalıştırılan susuzlaştırma kaldırma makineleri, suyu dışarı pompalayamaz ve cevheri yüzeye çıkaramazdı. Frolov, maden cevheri miktarını artırmak için suyla çalışan bir tesis kompleksinin inşası için bir proje geliştirdi. Maden Dairesi yetkilileriyle uzun bir mücadeleden sonra KD Frolov, önerilerini onaylatmayı başardı. 1783-1789 yılları arasında. projesini hayata geçirdi. 18. yüzyılın en büyük hidrolik mühendislik yapısıydı.

KD Frolov 17.5 m yüksekliğinde, üstte 14,5 m genişliğinde, 92 m tabanında, 128 m uzunluğunda ve gerekli su basıncını oluşturan bir baraj inşa etti.

yel değirmenleri

Afganistan'da yel değirmenleri ilk olarak 9. yüzyılda ortaya çıktı. Rüzgar çarkının bıçakları dikey bir düzlemde yerleştirildi ve üst değirmen taşını süren mile bağlandı. Kontrol cihazları yel değirmenleriyle neredeyse aynı anda icat edildi. Değirmenin kanatları neredeyse doğrudan değirmen taşına bağlı olduğu için gerekliydi ve bu nedenle dönme hızı rüzgarın kaprislerine çok bağlıydı. Afganistan'da, tüm değirmenler ve su çekme çarkları, hakim kuzey rüzgarı tarafından harekete geçirildi, bu yüzden onlara sadece yön verildi. Değirmenlerin, rüzgarın gücünü düzenlemek için açılıp kapanan kapakları vardı.

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

İki tür yel değirmeni vardır. İlkinde rüzgar yönü değiştiğinde değirmen gövdesinin tamamı, ikincisinde ise 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 buluşun Avrupa ülkesinin korunmasına yardımcı olduğu belirtilebilir.

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

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

Günümüzde çalışan birçok yel değirmeni sadece Hollanda'da görülebilmektedir. Doğru, bazıları olmasına rağmen orada hiç un öğütmüyorlar. Bir kanaldan diğerine su pompalarlar. Yel değirmeni nasıl düzenlendi? Bunu sadece Baltık ülkelerinde ve Hollanda'da görebilirsiniz. İyi çalışmasını sağlamak için yapılacak ilk şey rüzgarı yakalamaktır. Bunu yapmak için, çatısı özel bir tekerlek ve bir kol kullanılarak istenen yöne çevrildi. Tekerlek sadece çatıya bağlandı. Tavan istenilen konuma geldiğinde tekerlek özel bir zincirle kilitleniyordu. Sonra özel fren serbest bırakıldı ve değirmenin kanatları önce yavaş, sonra daha hızlı ve daha hızlı dönmeye başladı. Kanatların takıldığı mil, dönüşü ahşap olanlar vasıtasıyla ana düşey eksene iletmiştir.

Başvuru.

Ayrıca, yel değirmeninin yapısı farklı olabilir. Yardımı ile su pompaladılar, tohumlardan yağ sıktılar, hatta onunla kağıt yaptılar ve odun kestiler ve tabii ki unu öğütdüler. Un değirmeni de aynı taş değirmen taşlarını kullanarak işini yaptı. Buhar ve diğer motor türlerinin ortaya çıkmasıyla birlikte sanayi için önemini yitirdiği söylenebilir. Ancak insanların enerjiyi ve doğayı korumayı öğrendiği zamanımızda, yel değirmeni ucuz ve çevre dostu bir elektrik kaynağı olarak farklı bir kapasitede yeniden canlandırıldı. Torunlarının torunları olan yüzlerce rüzgar türbini Hollanda, Hollanda ve Almanya'da çalışıyor. Amerika Birleşik Devletleri, Kanada ve Avustralya'da uzak çiftlikler, evleri ve evleri için elektrik üretmek için rüzgar türbinlerini başarıyla kullandılar.

Dekoratif unsur. Yapısı.

Bugün yel değirmeni, arka bahçe ekonomisinin dekoratif bir unsuru olarak popülerlik kazanmıştır. Bunu yapmak zor değil. Bir kır evinin veya yazlık evin yakınında kendi elleriyle monte edilen böyle bir yel değirmeni, 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 bar ile kaplanmıştır. Yapıyı yukarıdan fıçı tahtası ile kaplayabilirsiniz. Çerçeve temel üzerine kurulur. Ahşap, birkaç kat halinde koruyucu bir emprenye ile yukarıdan kaplanmıştır. İçeriden, gövde köpük ve kontrplak ile yalıtılmıştır. Ardından, çatı gerçekleştirilir. Çatı kirişlerine sağlam bir çıta 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 yatak seçilir ve kurulur. Bıçaklar, kendinden kılavuzlu vidalarla sabitlenen 20x40mm kesitli ahşap şeritlerden monte edilir. Bıçaklar aks üzerine monte edilmiştir. Temelin üst kısmı da ahşapla kaplanmıştır. İç kısım örneğin depolama için kullanılabilir

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 sürmek 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 dönüş ekseni ve dikey olarak yerleştirilmiş kanatlar (yelkenler) ile farklılık gösterirler. Pers değirmeninin rotorunda, bir buharlı pişiricideki kanatlı çark bıçaklarına benzer şekilde yerleştirilmiş bıçaklar vardır ve bıçakların bir kısmını kaplayan bir kabuk içine alınmalıdır, aksi takdirde bıçaklar üzerindeki rüzgar basıncı her taraftan aynı olacaktır ve, Çünkü yelkenler aksa sıkı bir şekilde bağlıdır, değirmen dönmeyecektir.

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

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

Sulama için kullanılan dikdörtgen kanatlı benzer tipte bir yatay yel değirmeninin açıklaması 13. yüzyıla ait Çin belgelerinde bulunabilir. 1219'da böyle bir değirmen gezgin Yelyuy Chutsay tarafından Türkistan'a getirildi.

Yatay yel değirmenleri 18. ve 19. yüzyıllarda az sayıda mevcuttu. ve Avrupa'da. En ünlüleri Hooper's Mill ve Fowler's Mill'dir. 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 ağzında Yorkshire'daki Widley köyünde bulunuyordu. Buna ek olarak, Avrupa'daki ilk yel değirmenlerinin 12. yüzyılda ortaya çıktığına göre daha az güvenilir tarihi kaynaklar var. Yel değirmenlerinin ilk kullanımı tahıl öğütme idi.

En eski Avrupa yel değirmeni tipinin, değirmenin ana yapısını oluşturan geniş dikey kısımdan dolayı post değirmen olarak adlandırıldığına dair kanıtlar vardır.

Değirmen gövdesini kurarken bu parça rüzgar yönünde dönebiliyordu. Rüzgarın çok hızlı değiştiği kuzeybatı Avrupa'da bu, daha verimli çalışmayı mümkün kıldı. 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 ekinler için ek depolama alanı sağladı ve kötü havalarda koruma sağladı. Bu tip değirmenler, 19. yüzyıla kadar Avrupa'da en yaygın olanıydı, yerini güçlü kule değirmenlere bırakana kadar.

Portal değirmenleri, içinde tahrik milinin bulunduğu bir boşluğa sahipti. Bu, yapının geleneksel portal değirmenlere göre daha az çabayla 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, yalnızca kule değirmenin çatısının rüzgarın varlığına tepki vermesiydi. Bu, ana yapının çok daha yüksek ve bıçakların daha büyük olmasını sağlayarak hafif rüzgarlarda bile değirmenin dönmesini mümkün kıldı.

Değirmenin üst kısmı, vinçlerin varlığı sayesinde rüzgarda döndürülebilir. Ayrıca küçük yel değirmeni kanatlara dik açıyla monte edildiğinden değirmenin çatısını ve kanatları rüzgara doğru tutmak mümkün olmuştur. Bu tasarım türü Britanya İmparatorluğu, Danimarka ve Almanya'da yaygınlaştı.

Akdeniz ülkelerinde kule değirmenler sabit çatılı olarak dikilirdi. rüzgar yönündeki değişiklik çoğu zaman çok hafifti.

Kule değirmenin geliştirilmiş bir versiyonu çadır değirmenidir. İçinde taş kule, genellikle sekizgen bir şekle sahip ahşap bir çerçeve ile değiştirildi (daha fazla veya daha az köşeli değirmenler vardı). Çerçeve saman, arduvaz, katranlı kağıt, sac ile kaplandı. Kule değirmenlere göre hafif olan bu çadır yapısı, yel değirmenini daha pratik hale getirerek, toprağın dengesiz olduğu alanlarda kurulmasına olanak sağlamıştır. Başlangıçta, bu tip bir drenaj yapısı olarak kullanıldı, ancak daha sonra kullanım kapsamı önemli ölçüde genişledi.

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

Daha soğuk iklimlerde, donmayı önlemek için kumaş ahşap plakalarla değiştirildi. Kanatların düzeni ne olursa olsun, yelkenleri ayarlamak için değirmenin tamamen durdurulması gerekiyordu.

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

Fransa'da Pierre-Théophile Burton, değirmen dönerken değirmencinin 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 ve bu da Alman mühendis Bielau ve Hollandalı ustalar tarafından değirmenlerin verimliliğinin daha da artmasına yol açtı.

Yel değirmenlerinin çoğunda dört yelken vardı. Bunların yanında beş, altı veya sekiz yelkenli değirmenler vardı. En çok Büyük Britanya, Almanya'da ve daha az sıklıkla diğer ülkelerde yaygındırlar. Yel değirmeni bezi üretimi için ilk fabrikalar İspanya, Portekiz, Yunanistan, Romanya, Bulgaristan ve Rusya'da bulunuyordu.

Çift sayıda yelkene sahip bir değirmen, diğer değirmen türlerine göre bir avantaja sahipti, çünkü bıçaklardan biri hasar görürse, karşı bıçak çıkarılabilir, böylece tüm yapının dengesi korunur.

Yel değirmenlerinin, örneğin yağlı tohumların işlenmesi, yün yapılması, ürünlerin boyanması ve taş ürünlerin yapılması gibi tahıl öğütmenin yanı sıra birçok endüstriyel işlemde de kullanıldığına dikkat edilmelidir.

Uzmanlara göre, bu tür cihazların en yaygın olduğu dönemde Avrupa'daki toplam yel değirmeni sayısı yaklaşık 200 bine ulaştı, ancak bu rakam aynı dönemde var olan yaklaşık 500 bin su değirmeni ile karşılaştırıldığında oldukça mütevazı. zaman. Yel değirmenleri, suyun çok az olduğu, kışın nehirlerin donduğu yerlerde ve nehir akışının çok yavaş olduğu ovalarda yaygınlaştı.

Sanayi devriminin ortaya çıkmasıyla birlikte, başlıca endüstriyel enerji kaynakları olarak rüzgar ve suyun önemi azaldı; sonunda çok sayıda yel değirmeni ve su çarkının yerini buharlı değirmenler ve içten yanmalı motorlarla donatılmış 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 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.

Rüzgar pompaları da vardı. 9. yüzyıldan beri modern Afganistan, İran ve Pakistan topraklarında su pompalamak için kullanılıyorlar. 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 işleri 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 altından Kuzey Denizi'ne akan Lek Nehri'ne su pompaladılar. Su pompalamanın yanı sıra, elektrik üretmek için yel değirmenleri kullanıldı. Bu değirmenler sayesinde Kinderdijk, 1886'da Hollanda'nın ilk elektrikli şehri oldu.

Yel değirmenlerinin 1997 yılında UNESCO Dünya Mirası Listesi'ne kaydedildiğini de belirtmekte fayda var.

ru.beauty-houses.net sitesindeki materyallere dayanmaktadır.