Вітряна і водяна млини. Схеми, креслення млинів. - Альтернативна енергія - Каталог статей - Екопоселення, маєтки, пермакультура, землеробство

Найдавніші пристосування для перемелювання зерна в борошно і обдирання його в крупу зберігалися як сімейні млини до початку ХХ ст. і представляли собою ручні жорна з двох круглих в перерізі каменів з твердого кварцового пісковика діаметром 40-60 см. Найдавнішим типом млинів вважаються споруди, де жорна оберталися за допомогою домашніх тварин. Остання млин такого типу припинила своє існування в Росії в середині ХІХ ст.
Енергію падаючої на колесо з лопатями води росіяни навчилися використовувати на початку другого тисячоліття. Водяні млини завжди були оточені ореолом таємничості, овіяні поетичними легендами, оповідями і забобонами. Млини-колесухі з виром і виром самі по собі небезпечні конструкції, що відображено в російському прислів'ї: «З будь-якої нової млини водяній подати візьме».
Письмові і графічні джерела свідчать про значне поширення в середній смузі і на Півночі вітряних млинів. Нерідко великі села були оточені кільцем в 20-30 млинів, що стояли на високих, відкритих вітрам місцях. Вітряки за добу розмелювали на жорнах від 100 до 400 пудів зерна. У них були також ступи (крупорушки) для отримання крупи. Для того щоб млини працювали, їх крила треба було повертати під змінював напрямок вітер - це зумовило поєднання в кожній млині нерухомої і рухомої частин.
Російськими теслями створено багато різноманітних і дотепних варіантів млинів. Уже в наш час зафіксовано понад двадцять різновидів їх конструктивних рішень. З них можна виділити два основні типи млинів: «столбовкі»


Млини столбовкі:
а - на стовпах; б - на кліті; в - на рамі.

і «шатровкі». Перші були поширені на Півночі, другі - в середній смузі і Поволжя. Обидві назви відображають також принцип їх пристрою.
У першому типі млиновий комору обертався на вкопані в землю стовпі. Опорою служили або додаткові стовпи, або пірамідальна бревенчатая кліть, рубана «в реж», або рама.
Принцип млинів-шатровок був інший


Млини шатровкі:
а - на усіченому восьміріке; б - на прямому восьмерике; в - восьмерик на коморі.

- нижня їх частина у вигляді усіченого восьмигранного зрубу була нерухомою, а менша за розміром верхня частина оберталася під вітер. І цей тип в різних районах мав чимало варіантів, в тому числі млини-вежі - Четверикова, шестеріковие і восьмеріковимі.
Всі типи і варіанти млинів вражають точним конструктивним розрахунком і логікою врубувань, витримує вітри великої сили. Народні зодчі приділяли також увагу зовнішньому вигляду цих єдиних вертикальних господарських споруд, силует яких грав чималу роль в ансамблі селищ. Це виражалося і в досконало пропорцій, і в витонченість теслярських робіт, і в різьбі на стовпах і балконах.
водяні млини
Млини шатровкі:   а - на усіченому восьміріке;  б - на прямому восьмерике;  в - восьмерик на коморі

Схема вітряка


Млин на ослячої тязі

млиновий постав

Найістотніша частина борошномельної млина -мельнічний постав або снасть - складається з двох жорен: верхнього, або бігуна, А і - нижнього, або ніжняка, В Найістотніша частина борошномельної млина -мельнічний постав або снасть - складається з двох жорен: верхнього, або бігуна, А і - нижнього, або ніжняка, В. Жорна представляють кам'яні кола значної товщини, що мають в середині наскрізний отвір, зване очком, а на меле поверхні т. Н. насічку (див. нижче). Нижній жорно лежить нерухомо; його очко щільно закрита дерев'яною втулки, кружловіною g, крізь отвір в центрі якої проходіт' веретено С; на вершині останнього насаджений бігун допомогою залізного стержня CC, укріпленого кінцями в горизонтальному положенні в очку бігуна і називаемаго парапліцею, або порхліцею. В середині парапліци (і, отже, в центрі жорна) з нижньої її боку зроблено пірамідальне або конічне поглиблення, в яке і входіт' відповідно загострений верхній кінець веретена С. При такому з'єднанні бігуна з веретеном, перший обертається при обертанні останнього і, в разі потреби, легко знімається з веретена. Нижній кінець веретена вставлений шипом в підшипник, укріплений на балці D. Останню можна піднімати і опускати і таким чином збільшувати і зменшувати раcстояніе між жорнами. Веретено З обертається допомогою т. Зв. цевочной шестерні Е; це - два диска, надіті на веретено в невеликій відстані один від одного і скріплені між собою, по колу, вертикальними паличками. Цевочного шестерня обертається допомогою лобового колеса F, що має на правій стороні свого обіду зуби, захоплюючі за палички цевочной шестерні і таким чином обертають її разом з веретеном. На вісь Z надіто крило, яке і приводиться в рух вітром; або, в водяному млині, - водяне колесо, що приводиться в рух водою. Зерно вводиться через ківш а й очко бігуна в проміжок між жорнами. Ківш складається з воронки а й коритця b, підвішеного під очком бігуна. Розмелювання зерна відбувається в проміжку між верхньою поверхнею ніжняка і нижню бігуна. Обидва жорна одягнені кожухом' N, який перешкоджає розкидання зерен. У міру розуміли, зерна посуваються дією відцентрової сили і напором знову прібивающіх' зерен) від центру ніжняка до окружності, падають з ніжняка і йдуть, по похилому жолобу, в пеклевальнийрукав R -для просіювання. Рукав Е зроблений з вовняної або шовкової сітяной тканини і поміщений в закритому ящику Q, з якого виставляється його ніжній кінець. Спочатку просівається тонка борошно і падає в задній частині ящика; грубіша висівається в кінці рукава; висівки затримуються на Ситке S, а сама груба борошно збирається в ящик T.
жорна

Поверхня жорно розділена глибокими жолобами, званими борознами, на окремі плоскі ділянки, звані молольними поверхнями Поверхня жорно розділена глибокими жолобами, званими борознами, на окремі плоскі ділянки, звані молольними поверхнями. Від борозен, розширюючись, відходять дрібніші жолобки, звані оперенням. Борозни і плоскі поверхні розподіляються у вигляді повторюваного малюнка, званого гармошкою. У типового борошномельного жорно є шість, вісім чи десять таких гармошок. Система жолобів і жолобків, по-перше, утворює ріжучу кромку, а по-друге, забезпечує поступове зсипання готової муки з-під жорен. При постійному використанні жорна вимагають своєчасного підточки, тобто підрівнювання країв всіх жолобів для підтримування гостроти ріжучої кромки.

Жорна використовуються парно. Нижній жорно встановлюється стаціонарно. Верхній жорно, він же бігун, - рухливий, і саме він виробляє безпосереднє перемелювання. Рухомий жорно приводиться в рух хрестоподібним металевим «штифтом», встановленим на голівці головного стрижня або ведучого вала, що обертається під дією основного механізму млина (що використовує енергію вітру або води). Рельєфний малюнок повторюється на кожному з двох жорен, таким чином забезпечуючи ефект «ножиць» при розмелювання зерен.

Жорна повинні бути однаково збалансованими. Правильне взаємне розташування каменів критично важливо для забезпечення помелу борошна високої якості.

Кращим матеріалом для жорен служить особлива кам'яна порода - в'язкий, твердий і нездатний полироваться піщаник, званий жорновим каменем. Так як кам'яні породи, в яких всі ці властивості розвинені досить і при тому рівномірно, зустрічаються рідко, то хороші жорна досить дорогі.
На труться поверхностях' жорно роблять насічку, т. Е. Пробивають ряд поглиблених борозенок, і проміжки між цими борозенками призводять в грубо-шорсткувате стан. Зерно потрапляє під час розмелювання між борозенками верхнього і нижнього жорна і розривається і поперетинали гострими ріжучими краями борозенок насічки на більш-менш великі частки, які розмелюють остаточно після виходу з борозенок.
Кращим матеріалом для жорен служить особлива кам'яна порода - в'язкий, твердий і нездатний полироваться піщаник, званий жорновим каменем
Борозенки насічки служать також немовби шляхами, по яких розмелюють зерно посувається від очка до кола та сходити з жорна. Так як жорна, навіть з кращого матеріалу, стираються, то насічка повинна бути поновлювані час від часу.

Опис конструкцій та принципу дії млинів

Столбовкамі млини названі за те, що їх комору спочиває на стовпі, вкопаному в землю і обкладений зовні зрубом-ряжем. У ньому закладені балки, які утримують стовп від зсуву по вертикалі. Звичайно, комора спочиває не тільки на стовпі, але на зрубі-ряже (від слова ріж, колоди, врубленние нещільно, а з прозора). Поверх такого ряжа робиться рівне круглий кільце з пластин або дощок. На нього і спирається нижня рама власне млини.

Ряжі у столбовок можуть бути різної форми і висоти, але не вище 4 метрів. Вони з землі можуть підніматися відразу у вигляді чотиригранної піраміди або спочатку вертикально, а з якоюсь висоти переходити в усічену піраміду. Зустрічалися, щоправда дуже рідко, млини на невисокій рамі.

Підстава шатровок теж може бути за формою та конструкцій різних. Наприклад, піраміда може початися з рівня землі, а конструкція бути не зрубної, а каркасної. Піраміда може спиратися на зрубовий четверик, а до нього можуть бути прибудовані підсобні приміщення, тамбур, приміщення для мельника і т.д.

Головне в млинах їх механізми. У шатровках внутрішній простір розділений перекриттями на кілька ярусів. Повідомлення з ними йде по крутих сходах горищного типу через люки, залишені в перекриттях. Частини механізму можуть розташовуватися на всіх ярусах. А їх може бути від чотирьох до п'яти. Стрижнем шатровкі служить могутній вертикальний вал, пронизливий млин наскрізь до "шапки". Він спирається через металевий підп'ятник, закріплений в балці, яка лежить на брусчатой ​​рамі. Балка за допомогою клинів може переміщатися в різні боки. Це дозволяє надати валу строго вертикальне положення. Теж саме можна зробити і за допомогою верхнього бруса, де штир вала замурований в металеву петлю.

У нижньому ярусі на вал надіта велика шестерня з кулачками-зубами, закріпленими по зовнішньому контуру круглої основи шестерні. При роботі рух великий шестерні, помножене в кілька разів, передається на малу шестерню або цівку іншого вертикального, вже металевого зазвичай вала. Цей вал прошиває нерухомий нижній жорно і впирається в металеву планку, на якій через вал підвішений верхній рухливий (обертається) жорно. Обидва жорна одягнені дерев'яним кожухом з боків і зверху. Жорна встановлюються на другому ярусі млини. Балка в першому ярусі, на яку спирається малий вертикальний вал з малою шестернею, підвішена на металевому нарізна штирі і за допомогою нарізний же шайби з ручками може бути злегка піднята або опущена. З нею піднімається або опускається верхній жорно. Так регулюється тонкість помелу зерна.

Від кожуха жорен вниз похило пропущений глухий дощатий жолоб з дошкою засувкою на кінці і двома металевими гачками, на які підвішується мішок, що наповнюється борошном.

Поруч з блоком жорен встановлюється кран-укосина з металевими дугами-захопленнями. З його допомогою жорна можуть зніматися зі своїх місць для отковкі.

Над кожухом жорен з третього ярусу спускається жорстко закріплений до перекриття подає зерно бункер. Він має засувку, за допомогою якої можна перекрити подачу зерна. Він має форму перекинутої усіченої піраміди. Знизу до нього підвішений хитний лоток. Він для пружинистими має ялівцеву планку і штир, опущений в отвір верхнього жорна. В отворі ексцентрично встановлюється металеве кільце. Кільце може бути і з двома-трьома косими пір'ям. Тоді встановлюється симетрично. Штир з кільцем називаються обечайкой. Пробігаючи по внутрішній поверхні кільця, штир весь час змінює положення і розгойдує косо підвішений лоток. Це рух зсипає зерно в зевло жорна. Звідти воно потрапляє в зазор між камінням, розмелюють на борошно, та надходить в кожух, з нього в закритий лоток і мішок.

Зерно засипається в бункер, врізаний в підлогу третього ярусу. Мішки з зерном подаються сюди за допомогою во'рота і мотузки з гаком. Воріт може підключатися і відключатися від шківа, насадженого на вертикальний вал. Робиться це знизу за допомогою мотузки і важеля. У дошках перекриття прорізаний люк, перекритий похило поставленими двухпольная стулками. Мішки, проходячи через люк, відкривають стулки, які потім довільно закриваються. Мельник відключає воріт, і мішок виявляється на кришках люка. Операція повторюється.

В останньому ярусі, що знаходиться в "шапці", на вертикальному валу встановлена ​​і закріплена інша, мала шестерня зі скошеними кулачками-зубами. Вона змушує обертатися вертикальний вал і запускає весь механізм. Але її змушує працювати велика шестерня на "горизонтальному" валу. Слово в лапки укладено тому, що фактично вал лежить з деяким ухилом внутрішнього кінця вниз. Штирем цього кінця він укладений в металевому черевику дерев'яної рами, основи шапки. Підведений кінець вала, що виходить назовні, спокійно лежить на камне- "підшипнику", злегка округленими зверху. На валу в цьому місці врізані металеві пластини, що оберігають вал від швидкого стирання.

У зовнішню голівку вала врізаються два взаємно перпендикулярних бруса-кронштейна, до яких кріпляться хомутами і болтами інші балки - основа ґратчастих крил. Крила можуть приймати вітер і обертати вал лише тоді, коли на них буде розправлена ​​парусина, зазвичай згорнута в джгути в спокійне, не робочий час. Поверхня крил буде залежати від сили і швидкості вітру.

Шестерня "горизонтального" вала забезпечена зубами, врізаними в бічну сторону кола. Зверху її обіймає гальмівна дерев'яна колодка, яка за допомогою важеля може бути звільнена або сильно затягнута. Різке гальмування при сильному і поривчастим вітром викличе високу температуру при терті дерева об дерево, і навіть тління. Цього краще уникати.

До роботи крила млина слід повернути назустріч вітру. Для цього є важіль з підкосами - "водило".

Навколо млини вкопували невеликі стовпчики кількістю не менше 8 штук. До них "водило" і кріпилося ланцюгом або товстою мотузкою. Силою 4-5 чоловік, навіть якщо верхнє кільце шатра і частини рами добре змащені солідолом або чимось подібним (раніше змащували свинячим салом), провернути "шапку" млини дуже важко, майже неможливо. "Кінська сила" тут теж не годиться. Тому користувалися невеликим переносним коміром, який поперемінно одягали на стовпчики його трапецієвидною рамою, що служила підставою всієї конструкції.

Блок жорен з кожухом з усіма частинами і деталями, розташованими вище і нижче його, називався одним словом - постав. Зазвичай невеликої та середньої величини вітряки робилися "про один поставе". Великі вітряки могли будуватися з двома поставами. Були вітряки і з "штовханина", на яких віджималася лляне або конопляне насіння для отримання відповідного масла. Відходи - макуха, - теж використовували в домашньому господарстві. "Пильні" вітряки ніби не зустрічалися.


Посилання по темі:
Борошномельне виробництво
креслення млини
Windmill
Як влаштована млин