Фирменный Автосервис

 

 

Создание водяных мельниц в странах арабского халифата и на Руси

Техника периода развитого феодализма XI-XV вв. содействовала распространению сложных орудий труда, что привело к общественному разделению труда. Происходит отделение промышленного производства от земледелия, появляются крупные феодальные города.

Энергетической основой производства в основном служила мускульная сила людей и животных, силы потока воды и движения ветра. Мощность человека в среднем равнялась 54 Вт. Энергетические возможности лошади на приводе составляли уже 392 Вт, а водяного колеса — 1715 Вт.

Развитие техники в этот период в арабоязычных странах определялось многими условиями: необходимостью создания системы орошения, ростом городов и связанным с ним строительством зданий, увеличением горной выработки, развитием  торгового  и военного судоходства, в частности ростом пиратского флота Средиземноморья). Возникает много разных типов водоподъемных машин, приводимых в действие силой воды.

Первой машиной в современном понимании этого слова можно назвать водяную мельницу, т. е. преобразователь энергии водного потока в энергию вращения. Это простейшее устройство состоит из основного колеса, двух цевочных колес и рабочего органа — двух жерновов, неподвижного и подвижного. Первые мельницы появились на горных речках и быстро распространились повсюду, где можно было создать перепад воды.

Два ряда лопаток позволяли изменять направление движения колес за счет направления струй на тот или другой ряд лопаток колеса. Для быстроходной реки применяли нижнебойное, или свободное, колесо, а для медленно текущих рек — верхнебойное. Затем их заменили среднебойными колесами. Вместо плоских лопаток стали использовать ковшевые колеса.

На реке Hyp в Персии в X в. была построена мощная плотина, основание которой было залито свинцом. По обоим берегам реки было установлено десять водяных мельниц и десять черпальных колес, при помощи трубопровода эти установки подавали воду для орошения полей 300 деревень.

Водяные мельницы достигли в странах Халифата (Южная Аравия, Египет, Месопотамия, Персия, Афганистан, Хорезм) такого распространения, что о ручном помоле зерна забыли. На многих реках строились плавучие мельницы, например в Месопотамии на Тигре, чтобы наиболее полно использовать энергию воды. Для привода мельниц использовали даже приливы рек; так, в Басре в устье каналов, почти целиком питавшихся водой за счет прилива, были построены мельницы, которые приводились в движение отступающей во время отлива водой. Мельницы Мосула висели над рекой на железных цепях. Каждая такая мельница в Багдаде имела по сто жернопоставов.

Первые сведения о применении водяных мельниц на Руси относятся к XI в., а плотина была впервые построена на реке Волхов. Для этого делались срубы, которые загружались валунами и закреплялись. В результате этого русло сужалось и возрастала скорость текущей воды. Были построены мельницы на Волге, Каме, Днепре и в других местах.

В горном деле для добычи и подъема руды использовали различные сложные механизмы и устройства, приводимые в движение сначала мускульной силой животных, а затем водяными колесами. К их числу относятся рудничный подъемник с конным приводом и фрикционным тормозом, мельница для дробления породы с приводом бегуна от водяного колеса, рудничный подъемник с реверсивным водяным колесом. Применяли также колеса с вертикальным валом типа конического зубчатого колеса с криволинейными зубьями.

После изобретения кривошипно-шатунного механизма, позволяющего преобразовывать вращательное движение в возвратно-поступательное, водяные колеса стали служить в металлургии для приведения в действие воздушных мехов, для пиления дров, валяния сукна и в некоторых других случаях.

Создание ветряных мельниц в Персии, Ираке, Европе и в России

В VIII в. в Персии и на территории нынешнего Ирака появились ветряные мельницы (рис. 4.5) различной конструкции. Имеются сведения об изобретении в IV в. мельницы в Бактрии (нынешний Афганистан) с ветряным колесом, лежавшим в горизонтальной плоскости; вертикальный вал вращал подвижный жернов. В этом случае отсутствовала передача и конструкция оказывалась достаточно простой.

Почти одновременно с ветряными мельницами появились и регулирующие устройства. Необходимость в этих устройствах диктовалась тем, что крылья мельниц были связаны с жерновом практически напрямую и, следовательно, скорость его вращения сильно зависела от капризов ветра. В Бактрии все мельницы и черпательные колеса приводились в движение господствующим северным ветром и поэтому ориентированы только по нему.    На   мельницах были устроены люки, которые открывались и закрывались, чтобы сила ветра была то больше, то меньше, поскольку при сильном ветре мука горит и выходит черной, порой даже жернов раскаляется и разваливается на куски.

До революции в России насчитывалось до 200 тысяч ветряных мельниц, которые перемалывали 40 % зерна от общего урожая. Крылья первых мельниц изготавливались, подобно корабельным парусам, из парусины. Потом появились деревянные крылья у шатровых мельниц (рис. 4.6, а), которые поворачивались вместе с крышей так, чтобы крылья располагались против ветра. Энергия, поступающая на ветряные мельницы, пропорциональна кубу скорости ветра и площади, облетаемой крыльями мельницы. Ее КПД составляет около 45 %.

В сельской местности изготавливались мельницы козлового типа с небольшим диаметром колес — 8-12 м. Эти мельницы разворачивались на центральном столбе-козле и устанавливались так, чтобы крылья располагались против ветра. Ветряные мельницы к концу XII в. получили распространение во Франции, Англии и Голландии, в XIII в. — в Германии, в XIV в. — в Польше и на Украине.

 

Технологичность утилизации Виды и классификация изделий автотракторостроения Классификация деталей Обеспечение технологичности конструкции Развитие естественных наук и начало создания новой техники в эпоху средневековья Изобретение механических часов, компаса, создание новых механизмов Технологичность сборки Базовые поверхности Виды заготовок и методы их получения Организация транспортного обслуживания 

 

Образовательный сайт Бармашовой Л.В.

Рассылки Subscribe.Ru
Современное образование
Подписаться письмом