關於風車
了解風車的一切,它是什麼以及它是如何工作的,不僅是出於無趣的興趣,而且是必要的。刀片的設備和描述並不是一切,您需要了解磨機的用途。關於風車及其電力建設,以及其他經濟意義,我只想說。
發生歷史
磨坊是在小麥和其他穀物開始大規模種植的時候創建的。但是他們不能立即利用風力來旋轉結構。 在古代,輪子是由奴隸或牲畜來轉動的。 後來他們開始建造水磨坊。最後,畢竟,已經有了風力建設。
儘管它表面上很簡單,但實際上它卻非常複雜。 只有在考慮風荷載並正確選擇特定任務的機制持續時間時,才有可能創建這樣的產品。這些任務非常多樣化——砍柴和抽水。最早的模型——“山羊”——是按照與木屋相同的方案建造的。
然後出現了所謂的帳篷磨機,它有一個固定的機身,只有帶有主軸的頂部旋轉。
此類模型能夠驅動 2 個磨石,因此具有提高生產力的特點。 磨坊被認為是典型的,而不僅僅是一種實用工具。在神話、傳說和童話故事中,她受到了極大的重視。沒有任何國家沒有此類陳述。神話的動機是多種多樣的:建造地基的人,住在磨坊裡的靈魂,隱藏的寶藏,神秘的地下通道等等。
裝置及工作原理
風車之所以起作用,是因為氣流作用在葉片上並使它們運轉。該脈衝進入傳動裝置,並通過它到達磨機的實際工作部分。 在舊型號中,刀片增加到幾米。 只有這樣,才有可能增加與氣流的接觸面積。該值根據主要功能和所需功率來選擇。
如果磨機配備最大的刀片,那麼它可以磨麵粉。 只有這樣的解決方案才能有效扭轉重型磨石。由於空氣動力學概念的發展,設計改進成為可能。即使在風接觸面積相對較小的情況下,現代技術的發展也可以提供良好的結果。
在電路中,緊跟在葉片後面的是齒輪箱或其他傳動機構。 在某些型號中,這原來是一個軸,刀片安裝在該軸上。軸的另一端配備了完成工作的工具(節點)。然而,逐漸地,這種設計儘管簡單,卻被放棄了。
事實證明,這是非常危險和不可靠的,即使在最嚴重的情況下停止磨機的運行也是不現實的。
結果證明,齒輪版本更加高效和優雅。 齒輪箱將旋轉葉片的動量轉化為有用的功。並且值得斷開變速箱的零件,可以快速停止工作。所以,機制並沒有白白旋轉,即便是風的急劇增加,也沒有那麼可怕。重要提示:現在磨機專門用於電力。
但即使是第一台工廠的出現,也是一場真正的技術革命。當然,今天 5 - 10 升。和。在機翼上似乎是一個完全“幼稚”的尺寸。然而,在一個不僅有踏板車,甚至比蒸汽機車早幾個世紀的時代,這被證明是一項宏偉的成就。 在 11 至 13 世紀,人類獲得了可以支配的權力,這在以前的時代是無法獲得的。 經濟的功率重量比立即顯著增加,這就是為什麼那個時期歐洲經濟的急劇上昇在很大程度上成為可能的原因。
優點和缺點
將風車與水車相比較是最方便的。水體結構歷史悠久,不受風的變化影響。水流更加穩定。 您還可以使用風能設備完全無法使用的潮起潮落的力量。 這些情況導致了這樣一個事實,即在中世紀的任何州,水車的流行率都高出許多倍。
如前所述,風能磨糧是後來才開始應用的。 此外,這一決定需要大量的額外費用。然而,在 15 世紀的荷蘭,特別是從 17 世紀初開始,風車的其他優點受到了重視。他們用鏟子推鎖鏈,清除地下水。如果沒有這項創新,就不可能開發現代荷蘭領土的重要部分。
此外,風車即使在乾燥的地方也可以站立,無需綁在池塘上。
在荷蘭,風車之所以流行還有一個原因。 - 那裡的西風幾乎持續不斷,將空氣從大西洋吹向波羅的海。因此,刀片的方向和技術的使用都沒有特別的問題。如今,比較風車和水車最合適的不是質量和磨粒能力,而是發電的適用性。電源的穩定性在下降,網絡能源的成本在上升,因此選擇適合自己的類型非常重要。
風電場使用幾乎無限的資源運行。 只要地球上的大氣被保存下來,太陽照亮地球,風就不會停止。這種設備不會亂扔垃圾,因為與柴油和汽油系統不同,它們不會排放有毒物質。然而,不能說風力發電廠是完全環保的,因為它會產生很多噪音,而且在一些國家甚至受到法律限制。最後,風車在鳥類季節無法正常運行。
在俄羅斯,還沒有噪音或日曆限制。 但它們隨時可能出現。在任何情況下,風電場——現代風車和經典風車——都不能靠近住宅。此外,真正的效率取決於季節、一天中的時間、天氣、地形;所有這些都直接影響氣流的速度及其應用的效率。
風電場的另一個缺點是已經註意到的風不穩定。電池的使用部分解決了這個問題,但同時使系統複雜化並使其更昂貴。 有時還需要額外使用其他能源。 但是風車安裝很快 - 考慮到場地的準備,不會超過 10-14 天。這種安裝需要相當多的空間,特別是考慮到葉片的跨度和出於安全原因必須騰出的空間。
類型概述
麵粉研磨生產的風車使用 1 或 2 個磨石。 轉向風有兩種方式 - 根據龍門架和根據帳篷方案。 龍門式方法意味著整個磨機完全圍繞一根橡木柱旋轉。該桿安裝在重心上,並且相對於身體不對稱。變成風會消耗大量的能量,因此非常複雜。
傳統上,龍門銑床配備單級機械傳動裝置。 她有效地扭轉了一個縮短的軸。博克磨機也是按照龍門法製造的。一個更完美的選擇是帳篷(又名荷蘭)計劃。在上部,建築物配備了一個支撐輪子的旋轉框架,頂部是一個四坡屋頂。
由於輕巧的設計,轉向風變得更容易。 風輪可以有一個很大的截面,因為它被提升到很高的高度。在大多數情況下,帳篷軋機配備了兩級傳動裝置。中間結構具有顫動型磨機。在其中,轉彎圈位於船體的 0.5 高度,一個重要的亞種是排水磨裝置。
過去風車的速度受限於傳動裝置的強度。限制與木制輪齒和燈籠有關。結果,不可能增加風能應用係數(COP)。牙齒本身和它們的銷釘是根據優質乾木的模板製成的。 適用於此目的:
- 金合歡;
- 樺木;
- 鵝耳櫪;
- 榆樹;
- 楓。
主軸的輪緣由樺木或榆木製成。板子分兩層佈置。在外面,邊緣被小心地修剪成一個圓圈;為了固定輻條,使用了螺栓。相同的螺栓有助於擰緊圓盤。改進設計的主要注意力集中在機翼的執行上。
在相當古老的磨坊中,機翼格柵上覆蓋著帆布。 但後來,木板成功地發揮了同樣的作用。事實證明,雲杉板更適合。最初,機翼是用恆定的葉片乾擾角度製造的,從 14 到 15 度不等。它們相當容易製作,但浪費了太多的風能。
與舊版本相比,使用螺旋葉片可以將效率提高 50%。 尖端的可互換楔角範圍為 1 至 10 度,底部的可互換楔角範圍為 16 至 30 度。最現代的選擇之一是半公平的輪廓。在帳篷磨坊時期結束時,它們幾乎完全由石頭建造。當然,在某些情況下,風力系統與水泵相連,這使得灌溉土地成為可能。
在最早類型的此類結構中,例如在麵粉廠中,可以通過部分移除帆或打開百葉窗來減少機翼的面積。該解決方案即使在風力增加的情況下也可以防止損壞。但仍然存在葉片數量多或機翼寬度大的低速風機問題。原因很明顯——一個非常嚴重的令人不安的時刻。 解決方案是由德國公司 Kester 找到的,該公司生產的 Adler 風力渦輪機的葉片最少且葉片之間的距離很大;這個設計已經有一個平均速度。
吸力側機翼上更先進的設計配備了特殊閥門。 因此,調整是自動進行的,從而確保了盡可能高的性能。在工作狀態下,閥門由彈簧固定。一切都被設計成因為有了這些閥門,即使有主動運動,也沒有強大的阻力。如果由於離心力超過了設定的旋轉頻率,閥門就會旋轉。
同時,對氣流的阻力增加了,使用起來不太順暢,也沒有像往常那樣有效。但在正常情況下,可以減少裸奔的時刻。 在 18 世紀和 19 世紀,風車在地球上被廣泛使用。 它們不再是通過半手工方法製造的,而是開始在工廠生產多葉片金屬風力發動機。到 19 世紀末,只有少數車型被剝奪了扭轉率自動調節和車輪沿電機方向剛性固定的功能。
在工業化國家,當時每年生產數十萬套磨機套件。.主要用於發電的改進型經濟模型的生產也已經開始。這種系統的功率相對較小,通常不超過 1 kW,通常計劃為車輪配備 2-3 個葉片格式的葉片。通過變速箱連接到發電機。為了在這樣的系統中積累能量,使用了中小容量的電池。
結構特點
要建造工廠,您需要考慮許多細微差別。
位置選擇
重要的是要考慮葉片的旋轉。因此,附近不應有任何無關的建築物和構築物。建議選擇平坦的區域,否則建築物可能會傾斜。 該地點已清除所有植被和其他干擾物。 他們還考慮到一切事物的外觀。
工具和材料
您甚至可以用膠合板、耐用塑料或金屬建造風車。沒有人禁止也將它們結合起來。但是,木板、木材、膠合板的使用仍然與經典方法相對應。聚乙烯用於防水,屋頂氈用於屋頂。這就是為什麼 我們還需要錘子和釘子、鑽頭、鋸子和其他木結構工具:刨子、角磨機、水桶和刷子。
基礎
儘管大多數風車具有裝飾性,但施工方案仍涉及基礎的準備工作。不需要挖洞和澆注灰漿。 使用鋪設木材或原木就足夠了。 通常該設計的形狀接近梯形。內部和外部框架使用以給定角度放置的垂直柱連接。
牆壁和屋頂
包覆結構時,要注意門窗的開口。 刀片的安裝點也很關鍵。 門安裝有輔助緊固件。帶刀片的橫梁可以用木材加固。任何提供密封表面的材料(最豐富多彩的木器塗層)都可以使用任何材料進行室內裝潢。
屋頂的形狀是單獨選擇的。 平直的塗層並不比有角度的塗層差。足夠的防水將提供一層屋頂材料。前屋頂是使用板或膠合板獲得的。無需使用更多的裝飾飾面。
風力渦輪機安裝
你需要把磨機放在乾燥的準備好的地方。根據需要使用錨固件,以確保緊固的剛性。請務必檢查法律法規,以免出現問題。 在任何情況下,也要遵守有關電氣安全和接地的建議。 有必要通過一定部分的電線和“街道”絕緣連接發電機。
最著名的老磨坊
位於 Mandrnaki 港口附近的 Rhodes 工廠長期碾碎穀物,然後通過海路直接運送到港口。根據其他消息來源,最初有 13 個 - 14 個。但只有 3 個可以追溯到我們這個時代並被保存為紀念碑。 在厄蘭島,情況大致相同——倖存下來的不是 2000 座風車,而是 355 座。 它們在上世紀初被拆除,因為不再需要,幸運的是,最美麗的建築倖存下來。
另外值得注意的是:
- Zaanse Schans(阿姆斯特丹以北);
- 米科諾斯群島的磨坊;
- 孔蘇埃格拉市;
- 工廠網絡 Kinderdijk;
- 伊朗納什蒂凡的風車。
謝謝你。非常珍貴的材料。我想建一個磨坊。我會和你分享一個故事。我在一個大村莊長大。戰後下降了2倍多。戰前有700戶家庭和3500名居民。它被一條小河分成兩部分,綿延3公里多。每條線上還有其他街道的分支,就像扇貝一樣。每個扇貝的頂部是巨大的廣場,中央廣場位於其上,上方是風車森林。一側有53颱風車,另一側有35台,另外,河邊有一個水車,村後(另一條河上)還有2個水車,其中一個常年工作。在村子的中心,矗立著一個機械磨坊,叫做兵團。在 30 年代的集體化過程中,這一切都在從上到下的專員的指導下被摧毀、拆除和粉碎。每個磨坊的磨石都被打碎成小卵石。機械的被轉移到區域中心(它仍然是某種麵粉廠)。只有代替軍團(在結構的遺跡上),他們才允許麵粉研磨機械師。他們拿了一個石榴石(一桶勺)麵粉來磨一個袋子。人們撿起石頭的殘骸,開始發明台式機械磨機。但是惡棍卻通過並檢查了所有房屋。被摧毀的一切。哦,荷蘭的風車多好啊……
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