Lịch sử của cối xay gió. Cối xay gió: sự thật thú vị Cối xay nào có trước - cối xay nước hay cối xay gió

O. BULANOVA

Họ trở thành biểu tượng của Hà Lan, Don Quixote đã chiến đấu cùng họ, những câu chuyện cổ tích và truyền thuyết được viết về họ... Chúng ta đang nói về cái gì vậy? Tất nhiên rồi, ồ cối xay gióỒ. Nhiều thế kỷ trước, chúng được sử dụng để xay ngũ cốc, chạy máy bơm nước hoặc cả hai.

Ví dụ sớm nhất về việc sử dụng năng lượng gió để điều khiển một cơ cấu là cối xay gió của kỹ sư người Hy Lạp Heron ở Alexandria, được phát minh vào thế kỷ thứ nhất. Cũng có bằng chứng cho thấy ở Đế quốc Babylon, Hammurabi đã lên kế hoạch sử dụng năng lượng gió cho dự án thủy lợi đầy tham vọng của mình.

Trong báo cáo của các nhà địa lý Hồi giáo thế kỷ thứ 9. Các nhà máy Ba Tư được mô tả. Chúng khác với các thiết kế của phương Tây ở trục quay thẳng đứng và các cánh (cánh buồm) nằm vuông góc. Máy nghiền Ba Tư có các lưỡi dao trên rôto, được bố trí tương tự như các lưỡi guồng trên tàu hơi nước và phải được bọc trong một lớp vỏ che một phần các lưỡi dao, nếu không áp lực gió tác dụng lên các lưỡi dao sẽ như nhau ở mọi phía và, bởi vì các cánh buồm được nối cứng với trục, máy nghiền sẽ không quay.

Một loại cối xay khác có trục thẳng đứng được gọi là cối xay Trung Quốc hay cối xay gió Trung Quốc, được sử dụng ở Tây Tạng và Trung Quốc vào đầu thế kỷ thứ 4. Thiết kế này khác biệt đáng kể so với thiết kế của Ba Tư ở chỗ sử dụng cánh buồm độc lập, quay tự do.

Những cối xay gió đầu tiên được đưa vào hoạt động có cánh buồm quay trong mặt phẳng nằm ngang quanh một trục thẳng đứng. Các cánh buồm được phủ bằng sậy hoặc vải, có kích thước từ 6 đến 12. Những chiếc cối xay này được sử dụng để nghiền ngũ cốc hoặc chiết xuất nước và khá khác biệt so với những cối xay gió thẳng đứng sau này của châu Âu.

Mô tả về loại cối xay gió nằm ngang với các cánh hình chữ nhật, dùng để tưới tiêu, có thể tìm thấy trong các tài liệu của Trung Quốc từ thế kỷ 13. Năm 1219, một nhà máy như vậy đã được du khách Elyu Chutsai đưa đến Turkestan.

Cối xay gió nằm ngang xuất hiện với số lượng nhỏ vào thế kỷ 18-19. và ở châu Âu. Nổi tiếng nhất là Hooper's Mill và Fowler's Mill. Rất có thể, các nhà máy tồn tại ở Châu Âu vào thời điểm đó là một phát minh độc lập của các kỹ sư Châu Âu trong Cách mạng Công nghiệp.

Sự tồn tại của nhà máy đầu tiên được biết đến ở châu Âu (người ta cho rằng nó thuộc loại thẳng đứng) có từ năm 1185. Nó nằm ở làng Widley ở Yorkshire ở cửa sông Humber. Ngoài ra còn có một số ít đáng tin cậy hơn nguồn lịch sử, theo đó những cối xay gió đầu tiên ở châu Âu xuất hiện vào thế kỷ 12. Mục đích đầu tiên của cối xay gió là xay ngũ cốc.

Có bằng chứng cho thấy loại cối xay gió sớm nhất ở châu Âu được gọi là cối xay bưu điện, được đặt tên như vậy vì phần thẳng đứng lớn tạo thành cấu trúc chính của cối xay cối xay.

Khi lắp thân máy nghiền, bộ phận này có khả năng quay theo hướng gió. Ở Tây Bắc Châu Âu, nơi hướng gió thay đổi rất nhanh, điều này cho phép công việc đạt năng suất cao hơn. Đế của những nhà máy đầu tiên như vậy được đào xuống đất để hỗ trợ thêm khi quay.

Sau này, một loại giá đỡ bằng gỗ được phát triển, gọi là giàn (dê). Nó thường đóng cửa, điều này khiến giường phụđể bảo quản cây trồng và bảo vệ khi thời tiết xấu. Loại nhà máy này phổ biến nhất ở châu Âu cho đến thế kỷ 19, cho đến khi chúng được thay thế bằng các nhà máy tháp mạnh mẽ.

Các nhà máy giàn có một khoang bên trong đặt trục truyền động. Điều này giúp có thể xoay cấu trúc theo hướng gió, sử dụng ít sức lực hơn so với các máy nghiền giàn truyền thống. Nhu cầu nâng các bao ngũ cốc lên cối xay trên cao cũng không còn nữa, bởi vì việc sử dụng trục truyền động dài giúp có thể đặt cối xay trên mặt đất. Những nhà máy như vậy đã được sử dụng ở Hà Lan từ thế kỷ 14.

Các nhà máy tháp xuất hiện vào cuối thế kỷ 13. Ưu điểm chính của chúng là ở chỗ trong nhà máy tháp chỉ có mái của nhà máy tháp phản ứng với sự hiện diện của gió. Điều này giúp cho cấu trúc chính có thể cao hơn nhiều và các cánh quạt - kích thước lớn hơn, giúp cho máy nghiền có thể quay ngay cả khi có gió nhẹ.

Phần trên của máy nghiền có thể quay theo gió nhờ có tời. Ngoài ra, có thể giữ mái nhà máy và các cánh quạt hướng về phía gió do cối xay gió nhỏ được lắp vuông góc với các cánh quạt. Kiểu xây dựng này trở nên phổ biến khắp Đế quốc Anh, Đan Mạch và Đức.

Ở các nước Địa Trung Hải, các nhà máy tháp được xây dựng với mái cố định, bởi vì... sự thay đổi hướng gió hầu như rất nhỏ.

Một phiên bản cải tiến của máy nghiền tháp là máy nghiền dạng lều. Tháp đá trong đó đã được thay thế khung gỗ thường có hình bát giác (có những loại cối xay có nhiều hoặc ít góc). Khung được lợp bằng rơm, đá phiến, nỉ lợp, tấm kim loại. Cái này nhẹ so với máy nghiền tháp cấu trúc lềuđã làm cho cối xay gió trở nên thiết thực hơn, cho phép xây dựng cối xay ở những khu vực có nền đất không ổn định. Ban đầu loại này được sử dụng làm công trình thoát nước, nhưng sau đó phạm vi sử dụng được mở rộng đáng kể.

Thiết kế của các cánh quạt (cánh buồm) luôn có tầm quan trọng lớn đối với cối xay gió. Theo truyền thống, một cánh buồm bao gồm một khung lưới trên đó vải được căng. Máy xay có thể điều chỉnh độc lập lượng vải tùy thuộc vào lực gió và công suất cần thiết.

Ở những vùng có khí hậu lạnh hơn, vải được thay thế bằng những thanh gỗ để chống đóng băng. Bất kể thiết kế của các cánh quạt như thế nào, để điều chỉnh các cánh buồm, cần phải dừng máy nghiền hoàn toàn.

Bước ngoặt là phát minh ở Anh vào cuối thế kỷ 18. thiết kế tự động điều chỉnh theo tốc độ gió mà không cần sự can thiệp của máy xay. Phổ biến và hữu dụng nhất là những cánh buồm do William Cubitt phát minh vào năm 1807. Những cánh buồm này thay thế vải bằng cơ chế cửa chớp liên kết.

Ở Pháp, Pierre-Théophile Berton đã phát minh ra một hệ thống bao gồm các đường dọc thanh gỗ, được kết nối bằng một cơ chế cho phép máy xay mở chúng khi máy nghiền đang quay.

Vào thế kỷ 20 Nhờ những tiến bộ trong chế tạo máy bay, trình độ hiểu biết trong lĩnh vực khí động học đã tăng lên đáng kể, dẫn đến sự cải thiện hơn nữa về hiệu quả của các nhà máy bởi kỹ sư người Đức Bilau và các thợ thủ công người Hà Lan.

Hầu hết các cối xay gió đều có bốn cánh buồm. Cùng với họ, còn có những nhà máy được trang bị năm, sáu hoặc tám cánh buồm. Chúng phổ biến nhất ở Anh, Đức và ít gặp hơn ở các nước khác. Các nhà máy đầu tiên sản xuất vải bạt cho các nhà máy được đặt tại Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Hy Lạp, Romania, Bulgaria và Nga.

Máy nghiền có số lượng cánh buồm chẵn có lợi thế hơn các loại máy nghiền khác, vì nếu một trong các cánh bị hư hỏng thì có thể loại bỏ lưỡi đối diện, từ đó duy trì sự cân bằng của toàn bộ cấu trúc.

Cần lưu ý rằng cối xay gió đã được sử dụng cho nhiều quy trình công nghiệp khác ngoài việc nghiền ngũ cốc, chẳng hạn như chế biến hạt có dầu, xử lý len, nhuộm và chế tác đá.

Theo các chuyên gia, tổng số cối xay gió ở châu Âu tại thời điểm phân phối lớn nhất loại thiết bị này đạt khoảng 200 nghìn. Nhưng con số này khá khiêm tốn so với khoảng 500 nghìn cối xay nước tồn tại cùng thời điểm. Cối xay gió trở nên phổ biến ở những vùng có quá ít nước, nơi sông đóng băng vào mùa đông và cả ở vùng đồng bằng nơi dòng sông chảy quá chậm.

Với sự ra đời của Cách mạng Công nghiệp, tầm quan trọng của gió và nước như những nguồn năng lượng công nghiệp chính đã giảm sút; cuối cùng một số lượng lớn cối xay gió và bánh xe nước được thay thế bằng cối xay hơi nước và cối xay được trang bị động cơ đốt trong. Đồng thời, cối xay gió vẫn còn khá phổ biến; chúng tiếp tục được xây dựng cho đến cuối thế kỷ 19.

Ngoài cối xay gió còn có tua bin gió- kết cấu được thiết kế đặc biệt để phát điện. Tua bin gió đầu tiên được chế tạo vào cuối thế kỷ 19. Giáo sư James Blyth ở Scotland, Charles F. Brush ở Cleveland và Paul la Cour ở Đan Mạch.

Ngoài ra còn có máy bơm gió. Chúng đã được sử dụng để bơm nước trên lãnh thổ Afghanistan, Iran và Pakistan hiện đại từ thế kỷ thứ 9. Việc sử dụng máy bơm gió đã đạt được sử dụng rộng rãi khắp thế giới Hồi giáo, sau đó lan sang lãnh thổ Trung Quốc và Ấn Độ hiện đại. Máy bơm gió đã được sử dụng ở châu Âu, đặc biệt là ở Hà Lan và khu vực Đông Anglian của Vương quốc Anh, từ thời Trung cổ trở đi, để thoát nước cho hoạt động nông nghiệp hoặc cho mục đích xây dựng.

Năm 1738-1740 Tại thị trấn Kinderdijk của Hà Lan, 19 cối xay gió bằng đá được xây dựng để bảo vệ vùng đất thấp khỏi lũ lụt. Họ bơm nước từ khu vực dưới mực nước biển đến sông Lek, chảy ra Biển Bắc. Ngoài việc bơm nước, cối xay gió còn được sử dụng để tạo ra điện. Nhờ những nhà máy này, Kinderdijk đã trở thành thị trấn điện khí hóa đầu tiên ở Hà Lan vào năm 1886.

Điều đáng chú ý là cối xay gió đã được đưa vào Danh sách Di sản Thế giới của UNESCO năm 1997.

Dựa trên tài liệu từ trang ru.beautiful-houses.net

Sử dụng năng lượng của dòng nước. Nhiều thế kỷ trước, cối xay gió thường được sử dụng để xay ngũ cốc, vận hành máy bơm nước hoặc làm cả hai việc. Hầu hết các cối xay gió hiện đại đều có dạng tua-bin gió và được sử dụng để tạo ra điện; Máy bơm gió được sử dụng để bơm nước, thoát nước hoặc bơm nước ngầm.

Cối xay gió thời cổ đại

Cối xay gió ngang

Các cối xay thời đó có từ sáu đến mười hai lưỡi được phủ bằng vật liệu sậy hoặc vải. Những thiết bị này được sử dụng để nghiền ngũ cốc hoặc chiết xuất nước và khá khác biệt so với các cối xay gió thẳng đứng sau này của châu Âu. Cối xay gió ban đầu được phổ biến rộng rãi ở Trung Đông và Trung Á, sau đó dần dần trở nên phổ biến ở Trung Quốc và Ấn Độ.

Một loại cối xay gió nằm ngang tương tự với các cánh hình chữ nhật, dùng để tưới tiêu, cũng có thể được tìm thấy ở Trung Quốc thế kỷ 13 (thời nhà Tấn ở phía bắc), được du khách Yelu Chucai phát hiện và mang đến Turkestan vào năm 1219.

Cối xay gió nằm ngang có mặt với số lượng nhỏ trên khắp châu Âu trong thế kỷ 18 và 19. Những công trình nổi tiếng nhất còn tồn tại cho đến ngày nay là Hooper's Mill ở Kent và Fowler's Mill tại Battersea gần London. Rất có thể, các nhà máy tồn tại ở Châu Âu vào thời điểm đó là một phát minh độc lập của các kỹ sư Châu Âu trong Cách mạng Công nghiệp; thiết kế của các nhà máy châu Âu không vay mượn từ các nước phương đông.

cối xay gió thẳng đứng

Sự tồn tại của nhà máy đầu tiên được biết đến ở Châu Âu (người ta cho rằng nó thuộc loại thẳng đứng) có từ năm 1185; nó nằm ở ngôi làng cũ Weedley ở Yorkshire ở cửa sông Humber. Ngoài ra, có một số nguồn lịch sử kém tin cậy hơn cho rằng cối xay gió đầu tiên ở châu Âu xuất hiện vào thế kỷ 12. Mục đích đầu tiên của cối xay gió là xay ngũ cốc.

máy nghiền giàn

Khi lắp thân máy nghiền theo cách này có thể quay theo hướng gió; điều này cho phép công việc hiệu quả hơn ở Tây Bắc Châu Âu, nơi hướng gió thay đổi trong khoảng thời gian ngắn. Đế của các nhà máy giàn đầu tiên được đào xuống đất để hỗ trợ thêm khi quay. Sau này, một giá đỡ bằng gỗ được phát triển, gọi là giàn (hoặc giàn). Nó thường được đóng cửa để cung cấp thêm không gian lưu trữ cho cây trồng và bảo vệ trong điều kiện thời tiết bất lợi.

Loại cối xay gió này phổ biến nhất ở châu Âu cho đến thế kỷ 19, khi các cối xay tháp mạnh mẽ thay thế chúng.

Máy nghiền cổng rỗng (trống)

Tháp Mill

Phần trên của máy nghiền có thể quay theo hướng chuyển động của gió nhờ có tời. Ngoài ra, có thể giữ mái nhà máy và các cánh quạt hướng về phía gió bằng cách lắp một cối xay gió nhỏ vuông góc với các cánh ở phía sau cối xay gió. Kiểu xây dựng này trở nên phổ biến trên lãnh thổ của Đế quốc Anh, Đan Mạch và Đức trước đây. Ở những khu vực cách biển Địa Trung Hải một khoảng cách ngắn, các nhà máy tháp được xây dựng với mái cố định, vì sự thay đổi hướng gió hầu như rất nhỏ.

Máy nghiền hông

Khi một nhà máy được xây dựng trong khu vực xây dựng, nó thường được đặt trên nền xây, cho phép nâng cao cấu trúc lên trên các tòa nhà xung quanh để tiếp cận gió tốt hơn.

Cấu trúc cơ khí của máy nghiền

Cánh buồm (cánh buồm)

Bước ngoặt là phát minh ở Anh vào cuối thế kỷ 18 về thiết kế tự động điều chỉnh theo tốc độ gió mà không cần sự can thiệp của máy xay. Những cánh buồm phổ biến và hữu dụng nhất là cánh buồm do William Cubitt phát minh vào năm 1807. Ở những cánh này, vải đã được thay thế bằng cơ cấu cửa chớp liên kết.

Ở Pháp, Pierre-Théophile Berton đã phát minh ra một hệ thống bao gồm các thanh gỗ dọc được kết nối bằng một cơ cấu cho phép người thợ xay mở chúng trong khi nhà máy đang quay.

Trong thế kỷ XX, nhờ những tiến bộ trong chế tạo máy bay, trình độ hiểu biết trong lĩnh vực khí động học đã tăng lên đáng kể, dẫn đến sự cải tiến hơn nữa về hiệu quả của các nhà máy bởi kỹ sư người Đức Bilau và các thợ thủ công người Hà Lan.

Hầu hết các cối xay gió đều có bốn cánh buồm. Cùng với họ, còn có những nhà máy được trang bị năm, sáu hoặc tám cánh buồm. Chúng phổ biến nhất ở Vương quốc Anh (đặc biệt là ở các quận Lincolnshire và Yorkshire), Đức và ít gặp hơn ở các quốc gia khác. Các nhà máy đầu tiên sản xuất vải bạt cho các nhà máy được đặt tại Tây Ban Nha, Bồ Đào Nha, Hy Lạp, Romania, Bulgaria và Nga.

Máy nghiền có số cánh buồm chẵn có lợi thế hơn các loại máy nghiền khác, vì nếu một trong các cánh bị hư hỏng thì có thể loại bỏ lưỡi đối diện với nó, từ đó duy trì được sự cân bằng của toàn bộ kết cấu.

Ở Hà Lan, khi các lưỡi máy nghiền đứng yên, chúng được sử dụng để truyền tín hiệu. Độ nghiêng nhẹ của cánh buồm về phía tòa nhà chính tượng trưng cho một sự kiện vui vẻ; trong khi nghiêng về hướng ngược lại với tòa nhà chính tượng trưng cho sự đau buồn. Các cối xay gió trên khắp Hà Lan đã được đặt ở vị trí để tang để tưởng nhớ các nạn nhân người Hà Lan trong vụ tai nạn máy bay Boeing của Malaysia năm 2014.

Cơ chế máy nghiền

Các nhà máy được sử dụng để thực hiện nhiều quy trình công nghiệp, chẳng hạn như chế biến hạt có dầu, chế biến len, sản phẩm nhuộm và sản xuất sản phẩm bằng đá.

Sự lây lan của các nhà máy

Với sự ra đời của Cách mạng Công nghiệp, tầm quan trọng của gió và nước như những nguồn năng lượng công nghiệp chính đã giảm sút; Cuối cùng, một số lượng lớn cối xay gió và bánh xe nước đã được thay thế bằng cối xay hơi nước và cối xay được trang bị động cơ đốt trong. Tuy nhiên, cối xay gió vẫn khá phổ biến và tiếp tục được xây dựng cho đến cuối thế kỷ 19.

Ngày nay, cối xay gió thường là công trình được bảo vệ vì giá trị lịch sử của chúng đã được công nhận. Trong một số trường hợp, các nhà máy cổ tồn tại như những vật trưng bày tĩnh (khi những cỗ máy cổ quá mỏng manh để có thể cung cấp năng lượng), trong những trường hợp khác là những vật trưng bày hoạt động hoàn chỉnh.

Trong số 10.000 cối xay gió được sử dụng ở Hà Lan vào những năm 1850, có khoảng 1.000 chiếc vẫn đang hoạt động. Hầu hết các cối xay gió hiện nay đều do các tình nguyện viên vận hành, mặc dù một số cối xay gió vẫn hoạt động trên cơ sở thương mại. Nhiều nhà máy thoát nước tồn tại như một cơ chế dự phòng cho các trạm bơm hiện đại. Vùng Zaan ở Hà Lan là vùng công nghiệp đầu tiên trên thế giới, với khoảng 600 cối xay gió hoạt động vào cuối thế kỷ 18. Những biến động kinh tế và Cách mạng Công nghiệp có tác động đến cối xay gió lớn hơn nhiều so với các nguồn năng lượng khác, khiến chỉ một số ít còn tồn tại cho đến ngày nay.

Việc xây dựng nhà máy là phổ biến trên khắp Thuộc địa Cape của Nam Phi vào thế kỷ 17. Nhưng những nhà máy tháp đầu tiên đã không tồn tại được sau những cơn bão ở đầu bán đảo, vì vậy vào năm 1717 người ta quyết định xây dựng một nhà máy bền bỉ hơn. Những bậc thầy được người Hà Lan đặc biệt gửi đến công ty Đông Ấn việc xây dựng được hoàn thành vào năm 1718. Vào đầu những năm 1860, Cape Town có 11 nhà máy.

Tua bin gió

Ngành công nghiệp năng lượng gió hiện đại bắt đầu vào năm 1979 với việc bắt đầu sản xuất hàng loạt tuabin gió bởi các nhà sản xuất Đan Mạch Kuriant, Vestas, Nordtank và Bonus. Tua bin đầu tiên có kích thước nhỏ so với tiêu chuẩn ngày nay, công suất mỗi tuabin là 20-30 kW. Kể từ đó, các tuabin sản xuất thương mại đã tăng kích thước đáng kể; Tua bin Enercon E-126 có khả năng cung cấp năng lượng lên tới 7 MW.

Kể từ đầu thế kỷ 21, mối quan ngại của công chúng về an ninh năng lượng ngày càng gia tăng. sự nóng lên toàn cầu và sự cạn kiệt nhiên liệu hóa thạch. Tất cả điều này cuối cùng đã dẫn đến sự quan tâm ngày càng tăng đối với tất cả các loại nguồn năng lượng tái tạo và sự quan tâm ngày càng tăng đối với tua-bin gió.

Máy bơm gió

Máy bơm gió hay còn gọi là tua-bin gió của Mỹ được phát minh bởi Daniel Haladay vào năm 1854 và được sử dụng chủ yếu để nâng nước từ giếng lên. Các phiên bản lớn hơn của máy bơm gió cũng được sử dụng cho các công việc như cưa gỗ, băm cỏ khô, đóng vỏ và nghiền ngũ cốc. Ở California và một số tiểu bang khác, máy bơm gió là một phần của hệ thống nước sinh hoạt khép kín, bao gồm giếng nước và tháp nước bằng gỗ. Vào cuối thế kỷ 19, lưỡi và tháp bằng thép đã thay thế những cái đã lỗi thời cấu trúc bằng gỗ. Vào thời kỳ đỉnh cao vào năm 1930, các chuyên gia ước tính có khoảng 600.000 máy bơm gió đang được sử dụng. Các công ty Mỹ như Pump Company, Feed Mill Company, Challenge Wind Mill, Appleton Manufacturing Company, Eclipse, Star, Aermotor và Fairbanks-Morse đều tham gia sản xuất máy bơm gió và theo thời gian, họ trở thành nhà cung cấp máy bơm chính ở miền Bắc và Trung Quốc. Nam Mỹ.

Ngày nay, máy bơm gió được sử dụng rộng rãi tại các trang trại và trang trại ở Hoa Kỳ, Canada, Nam Phi và Úc. Chúng có số lượng lớn cánh quạt, cho phép chúng quay với tốc độ cao hơn khi có gió nhẹ và giảm tốc độ đến mức cần thiết trong điều kiện gió nhẹ. gió mạnh. Những nhà máy này nâng nước để cung cấp cho các nhà máy thức ăn chăn nuôi, xưởng cưa và máy móc nông nghiệp.

Tại Úc, Griffiths Brothers đã sản xuất cối xay gió với tên gọi Cối xay gió Southern Cross từ năm 1903. Ngày nay, chúng đã trở thành một phần không thể thiếu trong khu vực nông thôn Australia nhờ sử dụng nước từ Great Artesian Basin.

Cối xay gió ở các nước khác nhau

Cối xay gió của Hà Lan

Ngày nay, nước được bơm từ dưới mực nước biển ở Kinderdijk bằng máy bơm hiện đại trạm bơm và cối xay gió đã được ghi vào Danh sách Di sản Thế giới của UNESCO năm 1997.

Cối xay gió

Trong một thời gian dài, cối xay gió cùng với cối xay nước là những cỗ máy duy nhất được nhân loại sử dụng. Do đó, việc sử dụng các cơ chế này rất đa dạng: làm máy nghiền bột, xử lý vật liệu (xưởng cưa) và làm trạm bơm hoặc nâng nước.

Quỹ Wikimedia. 2010.

Xem “Cối xay gió” là gì trong các từ điển khác:

Cối xay gió, cối xay gió (đơn giản) Từ điển các từ đồng nghĩa của tiếng Nga. Hướng dẫn thực hành. M.: Tiếng Nga. Z. E. Alexandrova. 2011. danh từ cối xay gió, số từ đồng nghĩa: 7... Từ điển đồng nghĩa

CỐI GIÓ, một thiết bị được cung cấp năng lượng bởi cánh hoặc cánh quạt quay bằng gió. Cối xay gió đầu tiên được biết đến được xây dựng ở Trung Đông vào thế kỷ thứ 7. Sự đổi mới kỹ thuật này đã đến châu Âu vào thời Trung cổ. Lúc bình minh… … Từ điển bách khoa khoa học và kỹ thuật

cối xay gió- — EN cối xay gió Máy nghiền hoặc máy bơm được dẫn động bằng một bộ cánh gạt hoặc cánh buồm có thể điều chỉnh được làm quay do lực gió. (Nguồn: CED)… … Hướng dẫn dịch thuật kỹ thuật

Phong cảnh cối xay gió quen thuộc hơn với chúng ta trong tranh của các bậc thầy hội họa châu Âu thế kỷ XVIII và XIX.

Ngày nay, nhiều cối xay gió đang hoạt động chỉ có thể được nhìn thấy ở Hà Lan. Đúng là họ không xay bột ở đó chút nào, mặc dù có một số. Họ bơm nước từ kênh này sang kênh khác. Cối xay gió được xây dựng như thế nào? Điều này chỉ có thể được nhìn thấy ở các nước vùng Baltic và chính Hà Lan. Điều đầu tiên bạn cần làm để nó hoạt động tốt là đón gió. Để làm được điều này, mái nhà của nó đã được quay theo hướng mong muốn bằng một bánh xe và đòn bẩy đặc biệt. Bánh xe được kết nối chính xác với mái nhà. Khi mui đạt đến vị trí cần thiết, bánh xe được khóa bằng xích đặc biệt. Sau đó, một chiếc phanh đặc biệt được nhả ra, và các cánh của máy nghiền bắt đầu quay, lúc đầu chậm rãi, sau đó ngày càng nhanh hơn. Trục gắn các cánh truyền chuyển động quay qua các thanh gỗ đến trục thẳng đứng chính.

Ứng dụng.

Hơn nữa, thiết kế của cối xay gió có thể khác. Nó được sử dụng để bơm nước, ép dầu từ hạt, thậm chí dùng để làm giấy và cưa gỗ, và tất nhiên là xay bột. Nhà máy bột mì đã thực hiện công việc của mình bằng cách sử dụng cùng loại cối xay đá. Với sự ra đời của hơi nước và các loại động cơ khác, có thể nói nó đã mất đi tầm quan trọng đối với ngành công nghiệp. Nhưng ở thời đại chúng ta, khi con người học cách tiết kiệm năng lượng và thiên nhiên, cối xay gió đã được hồi sinh với công suất khác, là nguồn điện rẻ và thân thiện với môi trường. Hàng trăm cối xay gió, chắt của bà, làm việc ở Hà Lan, Hà Lan và Đức. Ở Mỹ, Canada và Úc, các trang trại ở xa đã sử dụng thành công máy phát điện gióđể sản xuất điện cho nhu cầu sinh hoạt và sinh hoạt.

Yếu tố trang trí. Xây dựng của nó.

Ngày nay, cối xay gió đã trở nên phổ biến như một yếu tố trang trí chăn nuôi gia đình. Nó không khó để thực hiện. Một nhà máy như vậy, được lắp ráp bằng tay của chính bạn gần nhà ở miền quê hoặc ngôi nhà nhỏ, sẽ trang trí bất kỳ góc nào của khu vườn. Công việc bắt đầu bằng việc làm nền móng. Một cái hố được đào đến độ sâu 70 cm và đặt nền gạch. Từ 50x50, khung được hàn theo kích thước 80x120x270. Khung được bọc bằng gỗ 40x40. Bạn có thể che phần trên cùng của cấu trúc bằng tấm gỗ nhỏ. Khung được lắp đặt trên nền móng. Mặt trên của gỗ được phủ một lớp tẩm bảo vệ. Bên trong thân được cách nhiệt bằng nhựa xốp và ván ép. Tiếp theo là mái nhà. Một lớp vỏ bọc liên tục được đặt trên các xà nhà, sau đó được phủ bằng hai lớp nỉ lợp. Đặt trên tấm lợp nỉ vật liệu lợp mái. Sau đó cơ chế được lắp ráp. Một trục và hai vòng bi được lựa chọn và lắp đặt. Các lưỡi dao được lắp ráp từ các tấm ván gỗ có tiết diện 20x40mm được cố định bằng vít tự khai thác. Các lưỡi dao được lắp đặt trên trục. Phần trên của móng cũng được bọc bằng gỗ. Nội địa có thể được sử dụng để lưu trữ, ví dụ:

17. MÁY XAY

Dụng cụ đầu tiên để nghiền hạt thành bột là cối đá và chày. Một bước tiến so với họ là phương pháp nghiền hạt thay vì nghiền. Mọi người nhanh chóng bị thuyết phục rằng xay làm cho bột tốt hơn nhiều. Tuy nhiên, đó cũng là một công việc vô cùng tẻ nhạt. Cải tiến lớn nhất là sự thay đổi từ việc di chuyển dụng cụ xay qua lại sang xoay. Chiếc chày được thay thế bằng một hòn đá phẳng, di chuyển dọc theo một đĩa đá phẳng. Thật dễ dàng để chuyển từ một hòn đá nghiền ngũ cốc sang một cối xay, tức là làm cho một hòn đá trượt trong khi quay trên một hòn đá khác. Ngũ cốc được đổ dần dần vào lỗ giữa phiến đá trên cùng của cối xay, rơi vào khoảng trống giữa phiến đá trên và phiến đá dưới và được nghiền thành bột. Máy xay cầm tay này được sử dụng rộng rãi nhất trong Hy Lạp cổ đại và Roma. Thiết kế của nó rất đơn giản. Chân cối xay là một khối đá lồi ở giữa. Trên đầu nó có một cái chốt sắt. Hòn đá quay thứ hai có hai chỗ lõm hình chuông được nối với nhau bằng một cái lỗ. Bề ngoài nó giống như một chiếc đồng hồ cát và bên trong trống rỗng. Đá này được đặt trên đế. Một dải sắt được đưa vào lỗ. Khi cối xay quay, hạt rơi giữa các viên đá sẽ được nghiền nát. Bột được thu thập ở đáy đá phía dưới. Những nhà máy như thế này là nhiều nhất kích cỡ khác nhau: từ những chiếc nhỏ, như máy xay cà phê hiện đại, đến những chiếc lớn, được điều khiển bởi hai nô lệ hoặc một con lừa. Với phát minh Máy cưa tay Quá trình xay hạt trở nên dễ dàng hơn nhưng vẫn là một công việc tốn nhiều công sức và khó khăn. Không phải ngẫu nhiên mà chính trong ngành xay bột mì mà chiếc máy đầu tiên trong lịch sử đã ra đời hoạt động mà không cần sử dụng đến sức mạnh cơ bắp của con người hay động vật. Chúng ta đang nói về một nhà máy nước. Nhưng trước hết những người thợ thủ công cổ xưa phải phát minh ra động cơ nước.

Các động cơ nước cổ xưa rõ ràng đã được phát triển từ các máy tưới tiêu của người Chadufons, với sự trợ giúp của chúng, họ đã nâng nước từ sông lên để tưới cho bờ sông. Chadufon là một loạt các muỗng được gắn trên vành của một bánh xe lớn có trục nằm ngang. Khi bánh xe quay, những chiếc múc phía dưới lao xuống nước sông, sau đó dâng lên đỉnh bánh xe và lật xuống rãnh nước. Lúc đầu, những bánh xe như vậy được quay bằng tay, nhưng ở những nơi có ít nước và chạy nhanh dọc theo lòng sông dốc, những bánh xe bắt đầu được trang bị những lưỡi dao đặc biệt. Dưới áp lực của dòng điện, bánh xe quay và tự hút nước lên. Kết quả là một máy bơm tự động đơn giản không cần sự hiện diện của con người để vận hành. Việc phát minh ra bánh xe nước có tầm quan trọng lớn đối với lịch sử công nghệ. Lần đầu tiên, một người có trong tay một động cơ đáng tin cậy, phổ biến và rất dễ chế tạo. Rõ ràng là chuyển động do bánh xe nước tạo ra có thể được sử dụng không chỉ để bơm nước mà còn cho các mục đích khác, chẳng hạn như nghiền ngũ cốc. Ở vùng bằng phẳng, tốc độ dòng chảy của sông thấp làm quay bánh xe nhờ lực tác động của tia nước. Để tạo ra áp lực cần thiết, họ bắt đầu xây đập trên sông, nâng cao mực nước một cách nhân tạo và dẫn dòng nước qua một máng trượt vào các lưỡi bánh xe.

Tuy nhiên, việc phát minh ra động cơ ngay lập tức đặt ra một vấn đề khác: làm thế nào để chuyển chuyển động từ bánh xe nước sang thiết bị thực hiện công có ích cho con người? Vì những mục đích này, cần có một cơ chế truyền động đặc biệt không chỉ có thể truyền mà còn biến đổi chuyển động quay. Để giải quyết vấn đề này, các nhà cơ học cổ đại lại quay sang ý tưởng về bánh xe. Hệ dẫn động bánh xe đơn giản nhất hoạt động như sau. Hãy tưởng tượng hai bánh xe có trục quay song song, tiếp xúc chặt chẽ với vành của chúng. Nếu bây giờ một trong các bánh xe bắt đầu quay (được gọi là bánh dẫn động), thì do ma sát giữa các vành nên bánh còn lại (bánh được dẫn động) cũng sẽ bắt đầu quay. Hơn nữa, đường đi qua các điểm nằm trên vành của chúng là bằng nhau. Điều này đúng với mọi đường kính bánh xe.

Đó là, bánh xe lớn hơn sẽ tạo ra, so với cái nhỏ hơn gắn liền với nó, số vòng quay ít hơn cùng một lần, đường kính của nó vượt quá đường kính của cái sau bao nhiêu lần. Nếu chúng ta chia đường kính của một bánh xe cho đường kính của bánh xe kia, chúng ta sẽ nhận được một số gọi là tỷ số truyền của bánh xe đó. Hãy tưởng tượng một bộ truyền động gồm hai bánh xe, trong đó đường kính của một bánh xe lớn gấp đôi đường kính của bánh xe thứ hai. Nếu bánh dẫn động lớn hơn thì chúng ta có thể sử dụng hộp số này để tăng tốc độ lên gấp đôi nhưng đồng thời mô men xoắn sẽ giảm đi một nửa. Sự kết hợp các bánh xe này sẽ thuận tiện khi cần lấy đầu ra tốc độ cao hơn hơn ở lối vào. Ngược lại, nếu bánh dẫn động nhỏ hơn thì chúng ta sẽ mất tốc độ ở đầu ra, nhưng mô-men xoắn của hộp số này sẽ tăng gấp đôi. Thiết bị này rất hữu ích khi bạn cần “tăng cường chuyển động” (ví dụ: khi nâng vật nặng). Vì vậy, sử dụng hệ thống hai bánh đường kính khác nhau, bạn không chỉ có thể truyền tải mà còn có thể biến đổi chuyển động. Trong thực tế, các bánh răng có vành trơn hầu như không bao giờ được sử dụng vì bộ ly hợp giữa chúng không đủ cứng và bánh xe bị trượt. Nhược điểm này có thể được loại bỏ nếu sử dụng bánh răng thay vì bánh răng trơn. Bánh răng đầu tiên xuất hiện khoảng hai nghìn năm trước, nhưng chúng đã trở nên phổ biến sau đó rất nhiều. Thực tế là việc cắt răng đòi hỏi độ chính xác cao. Để bánh xe này quay đều thì bánh thứ hai cũng quay đều, không bị giật hoặc dừng lại, các răng phải có hình dạng đặc biệt trong đó chuyển động lẫn nhau của các bánh xe sẽ xảy ra như thể chúng chuyển động chồng lên nhau mà không trượt. , khi đó răng của một bánh xe sẽ rơi vào chỗ lõm của bánh xe kia. Nếu khe hở giữa các răng bánh xe quá lớn, chúng sẽ va vào nhau và nhanh chóng gãy ra. Nếu khe hở quá nhỏ, các răng sẽ va vào nhau và vỡ vụn. Việc tính toán và chế tạo bánh răng được nhiệm vụ khó khănđối với cơ học cổ đại, nhưng họ đã đánh giá cao sự tiện lợi của chúng. Rốt cuộc, nhiều sự kết hợp khác nhau bánh răng, cũng như mối liên hệ của chúng với một số bánh răng khác, đã mang đến những cơ hội to lớn cho việc chuyển đổi chuyển động. Ví dụ, sau khi kết nối một bánh răng với một trục vít, người ta thu được một bánh răng trục vít truyền chuyển động quay từ mặt phẳng này sang mặt phẳng khác. Bằng cách sử dụng bánh xe côn, chuyển động quay có thể được truyền theo bất kỳ góc nào tới mặt phẳng của bánh dẫn động. Bằng cách nối bánh xe với thước bánh răng, có thể chuyển chuyển động quay thành chuyển động tịnh tiến và ngược lại, khi gắn một thanh kết nối vào bánh xe sẽ thu được chuyển động tịnh tiến. Để tính toán bánh răng, người ta thường lấy tỷ số không phải của đường kính bánh xe mà là tỷ số giữa số răng của bánh dẫn động và bánh dẫn động. Thông thường một số bánh xe được sử dụng trong một hộp số. Trong trường hợp này, tỷ số truyền của toàn bộ hộp số sẽ bằng tích của các tỷ số truyền của từng cặp bánh răng riêng lẻ.

Khi tất cả những khó khăn liên quan đến việc đạt được và chuyển đổi phong trào đã được khắc phục thành công, một cối xay nước xuất hiện. Lần đầu tiên cấu trúc chi tiết của nó được mô tả bởi kiến ​​trúc sư và thợ cơ khí La Mã cổ đại Vitruvius. Nhà máy thời cổ đại có ba bộ phận chính được kết nối với nhau thành một thiết bị duy nhất: 1) cơ cấu động cơ dạng bánh xe thẳng đứng có lưỡi dao, quay bằng nước; 2) cơ cấu truyền động hoặc truyền động ở dạng bánh răng thẳng đứng thứ hai; bánh răng thứ hai quay bánh răng ngang thứ ba - bánh răng cưa; 3) một bộ truyền động ở dạng cối xay, trên và dưới, và cối xay phía trên được gắn trên một trục bánh răng thẳng đứng, nhờ đó nó được chuyển động. Ngũ cốc rơi từ một cái muôi hình phễu phía trên cối xay trên cùng.

Việc tạo ra nhà máy nước được coi là một cột mốc quan trọng trong lịch sử công nghệ. Nó trở thành cỗ máy đầu tiên được sử dụng trong sản xuất, một loại đỉnh cao mà cơ học cổ đại đạt tới và là điểm khởi đầu cho việc tìm kiếm kỹ thuật về cơ học thời Phục hưng. Phát minh của cô là bước đi rụt rè đầu tiên hướng tới sản xuất máy móc.