Самые древние приспособления для перемалывания зерна в муку и обдирания его в крупу сохранялись как семейные мельницы до начала ХХ в. и представляли собой ручные жернова из двух круглых в сечении камней из твердого кварцевого песчаника диаметром 40—60 см. Древнейшим типом мельниц считаются сооружения, где жернова вращались с помощью домашних животных. Последняя мельница такого типа прекратила свое существование в России в середине ХIХ в.

Энергию падающей на колесо с лопастями воды россияне научились использовать в начале второго тысячелетия. Водяные мельницы всегда были окружены ореолом таинственности, овеяны поэтическими легендами, сказаниями и суевериями. Мельницы-колесухи с омутом и водоворотом сами по себе небезопасные конструкции, что отражено в русской пословице: «Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет».

Письменные и графические источники свидетельствуют о широком распространении в средней полосе и на Севере ветряных мельниц. Нередко крупные села были окружены кольцом в 20—30 мельниц, стоявших на высоких, открытых ветрам местах. Ветряные мельницы за сутки размалывали на жерновах от 100 до 400 пудов зерна. В них имелись также ступы (крупорушки) для получения крупы. Для того чтобы мельницы работали, их крылья надо было поворачивать под менявший направление ветер — это обусловило сочетание в каждой мельнице неподвижной и подвижной частей.

Русскими плотниками создано много разнообразных и остроумных вариантов мельниц. Уже в наше время зафиксировано более двадцати разновидностей их конструктивных решений. Из них можно выделить два принципиальных типа мельниц: «столбовки»

Мельницы столбовки:
а - на столбах; б - на клети; в - на раме.

И «шатровки ». Первые были распространены на Севере, вторые — в средней полосе и Поволжье. Оба названия отражают также принцип их устройства.
В первом типе мельничный амбар вращался на врытом в землю столбе. Опорой служили либо дополнительные столбы, либо пирамидальная бревенчатая клеть, рубленная «в реж», либо рама.
Принцип мельниц-шатровок был иной

Мельницы шатровки:
а - на усечённом восьмирике; б - на прямом восьмерике; в - восьмерик на амбаре.

— нижняя их часть в виде усеченного восьмигранного сруба была неподвижной, а меньшая по размеру верхняя часть вращалась под ветер. И этот тип в разных районах имел немало вариантов, в том числе мельницы-башни - четвериковые, шестериковые и восьмериковые.

Все типы и варианты мельниц поражают точным конструктивным расчетом и логикой врубок, выдерживавших ветры большой силы. Народные зодчие уделяли также внимание внешнему облику этих единственных вертикальных хозяйственных сооружений, силуэт которых играл немалую роль в ансамбле селений. Это выражалось и в совершенстве пропорций, и в изяществе плотницких работ, и в резьбе на столбах и балконах.

Водяные мельницы

Схема ветряной мельницы

Мельница на ослиной тяге

Мельничный постав

Самая существенная часть мукомольной мельницы —мельничный постав или снасть - состоит из двух жерновов: верхнего, или бегуна, А и - нижнего, или нижняка, В . Жернова представляют каменные круги значительной толщины, имеющие в средине сквозное отверстие, называемое очком, а на мелющей поверхности т. н. насечку (см. ниже). Нижний жернов лежит неподвижно; его очко плотно закрыто деревянною втулкою, кружловиною g , сквозь отверстие в центре которой проходитъ веретено С ; на вершине последнего насажен бегун посредством железного стержня CC , укрепленного концами в горизонтальном положении в очке бегуна и называемаго параплицею, или порхлицею. В средине параплицы (и, следовательно, в центре жернова) с нижней ее стороны проделано пирамидальное или коническое углубление, в которое и входитъ соответственно заостренный верхний конец веретена С . При таком соединении бегуна с веретеном, первый вращается при вращении последнего и, в случае надобности, легко снимается с веретена. Нижний конец веретена вставлен шипом в подшипник, укрепленный на балке D . Последнюю можно поднимать и опускать и таким образом увеличивать и уменьшать раcстояние между жерновами. Веретено С вращается помощью т. н. цевочной шестерни Е ; это - два диска, надетые на веретено в небольшом расстоянии друг от друга и скрепленные между собою, по окружности, вертикальными палочками. Цевочная шестерня вращается помощью лобового колеса F , имеющего на правой стороне своего обода зубья, захватывающие за палочки цевочной шестерни и таким образом вращающие ее вместе с веретеном. На ось Z надето крыло, которое и приводится в движение ветром; или, в водяной мельнице, - водяное колесо, приводимое в движение водою. Зерно вводится через ковш а и очко бегуна в промежуток между жерновами. Ковш состоит из воронки а и корытца b , подвешенного под очком бегуна. Размол зерна происходит в промежутке между верхнею поверхностью нижняка и нижнею бегуна. Оба жернова одеты кожухомъ N , который препятствует разбрасыванию зерен. По мере размола, зерна подвигаются действием центробежной силы и напором вновь прибывающихъ зерен) от центра нижняка к окружности, падают с нижняка и идут, по наклонному желобу, в пеклевальныйрукав R —для просеивания. Рукав Е сделан из шерстяной или шелковой ситяной ткани и помещен в закрытом ящике Q , из которого выставляется его нижележащий конец. Сначала просеивается тонкая мука и падает в задней части ящика; более грубая высевается в конце рукава; отруби задерживаются на ситке S , а самая грубая мука собирается в ящик T .

Жернова

Поверхность жёрнова разделена глубокими желобами, называемыми бороздами , на отдельные плоские участки, называемые мелющими поверхностями . От борозд, расширяясь, отходят более мелкие желобки, называемые оперением . Борозды и плоские поверхности распределяются в виде повторяющегося рисунка, называемого гармошкой . У типичного мукомольного жёрнова имеется шесть, восемь или десять таких гармошек. Система желобов и желобков, во-первых, образует режущую кромку, а во-вторых, обеспечивает постепенное ссыпание готовой муки из-под жерновов. При постоянном использовании жернова́ требуют своевременного подтачивания , то есть подравнивание краев всех желобов для поддерживания остроты режущей кромки.

Жернова используются парно. Нижний жёрнов устанавливается стационарно. Верхний жёрнов, он же бегун, — подвижный, и именно он производит непосредственное перемалывание. Подвижный жернов приводится в движение крестообразным металлическим «штифтом», установленным на головке главного стержня или ведущего вала, вращающегося под действием основного механизма мельницы (использующего энергию ветра или воды). Рельефный рисунок повторяется на каждом из двух жерновов, таким образом обеспечивая эффект «ножниц» при размалывании зерен.

Жернова должны быть одинаково сбалансированными. Правильное взаимное расположение камней критически важно для обеспечения помола муки высокого качества.

Лучшим материалом для жерновов служит особенная каменная порода - вязкий, твердый и неспособный полироваться песчаник, называемый жерновым камнем. Так как каменные породы, в которых все эти свойства развиты достаточно и при том равномерно, встречаются редко, то хорошие жернова весьма дороги.

На трущихся поверхностяхъ жернов делают насечку, т. е. пробивают ряд углубленных бороздок, и промежутки между этими бороздками приводят в грубо-шероховатое состояние. Зерно попадает во время размола между бороздками верхнего и нижнего жернов и разрывается и разрезывается острыми режущими краями бороздок насечки на более или менее крупные частицы, которые размалываются окончательно по выходе из бороздок.

Бороздки насечки служат также какъ бы путями, по которым размалываемое зерно подвигается от очка к окружности и сходить с жернова. Так как жернова, даже из лучшего материала, стираются, то насечка должна быть возобновляема время от времени.

Описание конструкций и принципа действия мельниц

Столбовками мельницы названы за то, что их амбар покоится на столбе, вкопанном в землю и обложенном снаружи срубом-ряжем. В нем заделаны балки, удерживающие столб от смещения по вертикали. Конечно, амбар покоится не только на столбе, но на срубе-ряже (от слова режь, бревна, врубленные не плотно, а с прозорами). Поверх такого ряжа делается ровное круглое кольцо из пластин или досок. На него и опирается нижняя рама собственно мельницы.

Ряжи у столбовок могут быть разной формы и высоты, но не выше 4 метров. Они с земли могут подниматься сразу в виде четырехгранной пирамиды или сначала вертикально, а с какой-то высоты переходить в усеченную пирамиду. Встречались, правда очень редко, мельницы на невысокой раме.

Основание шатровок тоже может быть по форме и конструкциям различным. Например, пирамида может начаться с уровня земли, а конструкция быть не срубной, а каркасной. Пирамида может опираться на срубный четверик, а к нему могут быть пристроены подсобные помещения, тамбур, помещение для мельника и т.д.

Главное в мельницах их механизмы. В шатровках внутреннее пространство разделено перекрытиями на несколько ярусов. Сообщение с ними идет по крутым лестницам чердачного типа через люки, оставленные в перекрытиях. Части механизма могут располагаться на всех ярусах. А их может быть от четырех до пяти. Стержнем шатровки служит могучий вертикальный вал, пронизывающий мельницу насквозь до "шапки". Он опирается через металлический подпятник, закрепленный в балке, которая лежит на брусчатой раме. Балка с помощью клиньев может перемещаться в разные стороны. Это позволяет придать валу строго вертикальное положение. Тоже самое можно проделать и при помощи верхнего бруса, где штырь вала заделан в металлическую петлю.

В нижнем ярусе на вал надета большая шестерня с кулачками-зубьями, закрепленными по наружному контуру круглой основы шестерни. При работе движение большой шестерни, умноженное в несколько раз, передается на малую шестерню или цевку другого вертикального, уже металлического обычно вала. Этот вал прошивает неподвижный нижний жернов и упирается в металлическую планку, на которой через вал подвешен верхний подвижный (вращающийся) жернов. Оба жернова одеты деревянным кожухом с боков и сверху. Жернова устанавливаются на втором ярусе мельницы. Балка в первом ярусе, на которую опирается малый вертикальный вал с малой шестерней, подвешена на металлическом нарезном штыре и с помощью нарезной же шайбы с рукоятками может быть слегка поднята или опущена. С нею поднимается или опускается верхний жернов. Так регулируется тонкость помола зерна.

От кожуха жерновов вниз наклонно пропущен глухой дощатый желоб с доской задвижкой на конце и двумя металлическими крючками, на которые подвешивается мешок, наполняемый мукой.

Рядом с блоком жерновов устанавливается кран-укосина с металлическими дугами-захватами. С его помощью жернова могут сниматься со своих мест для отковки.

Над кожухом жерновов с третьего яруса спускается жестко закрепленный к перекрытию подающий зерно бункер. Он имеет задвижку, с помощью которой можно перекрыть подачу зерна. Он имеет форму опрокинутой усеченной пирамиды. Снизу к нему подвешен качающийся лоток. Он для пружинистости имеет можжевеловую планку и штырь, опущенный в отверстие верхнего жернова. В отверстии эксцентрично устанавливается металлическое кольцо. Кольцо может быть и с двумя-тремя косыми перьями. Тогда устанавливается симметрично. Штырь с кольцом называются обечайкой. Пробегая по внутренней поверхности кольца, штырь все время меняет положение и раскачивает косо подвешенный лоток. Это движение ссыпает зерно в зевло жернова. Оттуда оно попадает в зазор между камнями, размалывается в муку, та поступает в кожух, из него в закрытый лоток и мешок.

Зерно засыпается в бункер, врезанный в пол третьего яруса. Мешки с зерном подаются сюда с помощью во"рота и веревки с крюком. Ворот может подключаться и отключаться от шкива, насаженного на вертикальный вал. Делается это снизу с помощью веревки и рычага. В досках перекрытия прорезан люк, перекрытый наклонно поставленными двухпольными створками. Мешки, проходя через люк, открывают створки, которые потом произвольно захлопываются. Мельник отключает ворот, и мешок оказывается на крышках люка. Операция повторяется.

В последнем ярусе, находящемся в "шапке", на вертикальном валу установлена и закреплена другая, малая шестерня со скошенными кулачками-зубьями. Она заставляет вращаться вертикальный вал и запускает весь механизм. Но ее заставляет работать большая шестерня на "горизонтальном" валу. Слово в кавычки заключено потому, что фактически вал лежит с некоторым уклоном внутреннего конца вниз. Штырем этого конца он заключен в металлическом башмаке деревянной рамы, основы шапки. Приподнятый конец вала, выходящий наружу, спокойно лежит на камне-"подшипнике", слегка скругленном сверху. На валу в этом месте врезаны металлические пластины, предохраняющие вал от быстрого стирания.

В наружную головку вала врезаются два взаимно перпендикулярных бруса-кронштейна, к которым крепятся хомутами и болтами другие балки - основа решетчатых крыльев. Крылья могут принимать ветер и вращать вал лишь тогда, когда на них будет расправлена парусина, обычно свернутая в жгуты в покойное, не рабочее время. Поверхность крыльев будет зависеть от силы и скорости ветра.

Шестерня "горизонтального" вала снабжена зубьями, врезанными в боковую сторону круга. Сверху ее обнимает тормозная деревянная колодка, которая с помощью рычага может быть освобождена или сильно затянута. Резкое торможение при сильном и порывистом ветре вызовет высокую температуру при трении дерева о дерево, и даже тление. Этого лучше избегать.

До работы крылья мельницы следует повернуть навстречу ветру. Для этого имеется рычаг с подкосами - "водило".

Вокруг мельницы вкапывали небольшие столбики количеством не менее 8 штук. К ним "водило" и крепилось цепью или толстой веревкой. Силою 4-5 человек, даже если верхнее кольцо шатра и части рамы хорошо смазаны солидолом или чем-то подобным (ранее смазывали свиным салом), провернуть "шапку" мельницы очень трудно, почти невозможно. "Лошадиная сила" тут тоже не годится. Поэтому пользовались небольшим переносным воротом, который попеременно одевали на столбики его трапециевидной рамой, служившей основанием всей конструкции.

Блок жерновов с кожухом со всеми частями и деталями, расположенными выше и ниже его, назывался одним словом - постав. Обычно небольшой и средней величины ветряки делались "об одном поставе". Большие ветряки могли строиться с двумя поставами. Были ветряные мельницы и с "толчеями", на которых отжималось льняное или конопляное семя для получения соответственного масла. Отходы - жмых, - тоже использовали в домашнем хозяйстве. "Пильные" ветряки как будто не встречались.

Когда речь заходит о ветряных мельницах, сразу вспоминается знаменитый литературный герой Мигеля де Сервантеса Сааведра - Дон Кихот, в воспаленном мозгу которого они предстали в виде великанов. Первая ветряная мельница появились на берегах Нила (около трех тысячелетий назад), именно в этих краях пшеница давала щедрый урожай. Первые конструкции были довольно примитивными. Чтобы смолоть ведро зерна, требовалось не менее пяти-шести часов работы. Ручные жернова при наличии одного физически сильного мужчины позволяют перемолоть ведро пшеницы часа за полтора.

Принципы размола зерна в муку

Процесс превращения зерна в муку на современных мельницах проходит в несколько этапов. Перед размолом зерно очищается на специальных установках. Сита позволяют разделить массу по размеру, а специальные триеры удаляют из нее примеси. Это довольно хитрая машина, она распознает конфигурацию отдельных зерен и отбрасывает в сторону все, что отличается по форме. Далее масса замачивается. Эта операция нужна, чтобы поверхностный слой (его называют отрубным) легче снимался. В отрубях остается шелуха и зародышевые зоны зерна. Теперь наступает самый ответственный момент - выполняется обрубка. Она позволяет ускорить процесс размола зерна на жерновах. Современные жернова во многом напоминают те, которые использовались еще в древности. Это два круга. Один из них неподвижный, а другой вращается относительно первого. В верхнем имеется питающее отверстие, сюда поступают зерна. Зерно движется от центра к периферии, соприкасаясь с поверхностью жерновов. Те давят с определенным усилием, сдирая тонкий слой, который и превращается в муку. По мере истирания от цельных зерен не остается ничего, кроме муки, которая ссыпается с поверхности неподвижного жернова. Финишная операция - это разделение муки на ситах. Через самые тонкие проходит мука высшего сорта, далее отделяются и другие сортовые фракции. На самом грубом сите остаются сравнительно крупные частицы - это любимая многими (но кто-то ее и не любит) манная крупа.

Как поймать ветер

Природа ветра - это движение потока воздушных масс. Где-то ветер ежедневно дует с большой скоростью, но есть места, где его подолгу не могут дождаться. Первыми его сумели поймать моряки, паруса легко уловили легкое дуновение и потянули суда в направлении потока. Несколько позже научились ставить и косые паруса, появилась возможность двигаться и под углами, лавируя, опытные моряки могут плыть и навстречу ветру. Для привода вращающихся жерновов потребовалось иначе расположить несколько парусов. Их пришили к радиальным направляющим, сидящим на валу. Потом преобразовали в лопасти. Теперь давление воздушного потока заставляет двигаться каждую лопасть, здесь поступательное движение воздуха преобразуется во вращательное движение вала. Ветряная мельница упрощенного привода имела жернова, которые вращались в горизонтальной оси. Много сложностей преодолели изобретатели древности, чтобы найти способы поджимать неподвижный жернов к вращающемуся. Среди рисунков египетских пирамид есть такие, которые показывают, как ветер на мельнице перемалывает зерно в муку.

Классическая ветряная мельница

Вопрос о том, как передать вращение от горизонтальной оси к вертикальной, долго не мог разрешиться. Многократно пытались изменить направление вращения валов. Но техническое решение так и не находилось. В манускриптах есть схемы устройств для преобразования направлений вращения. Наиболее распространенная конструкция приписывается Архимеду (ветряная мельница по Архимеду изображена на фресках, вывезенных римлянами из Сиракуз). Он придумал зубчатые колеса, изготовленные из бревен, закрепленных на ободьях колес. Гениальная идея была воплощена в десятках тысяч мельниц, разбросанных по миру. В них ветер заставляет вращаться горизонтальный вал, на конце которого установлено колесо. На его ободе имеются крепко зафиксированные зубья (круглые бруски), установленные с определенным шагом. Перпендикулярно горизонтальному валу установлен вертикальный. На нем тоже имеется колесо с аналогичными зубьями. Получился аналог шестеренного механизма, передающий крутящий момент под заданным углом (в данном случае 90°). Вертикальный вал вращает подвижный жернов, в него равномерно засыпается зерно, которое превращается в муку. В результате получилась мельница для муки.

Как устроена современная мельница

В современных конструкциях вместо сложного шестеренного механизма, изготовленного из дерева, используются иные устройства для передачи вращения. Сегодня только на побережье Пиренейского полуострова работают несколько десятков мельниц. В них использованы фрикционные вариаторы - редукторы, преобразующие направление вращения, а также обеспечивающие нужную скорость вращения рабочего вала. В Норвегии и Исландии применяется несколько иной привод, там работают конические шестерни, изготовленные из бронзы. На улице XXI век, но ветряная мельница все равно находит применение и в наше время.

Какие мельницы используются сегодня

Большие объемы промышленной переработки зерна невозможно осилить только с использованием ветра. Для привода вращения жерновов применяются синхронные электродвигатели с фазовым ротором. Они могут плавно изменять частоту вращения вала. Для зерна и муки характерно проявление термопластических свойств - расплавление при нагревании. В процессе помола муки температура поверхности жерновов повышается, поэтому скорость вращения ограничивается разумными пределами. Если не ограничить, то может произойти возгорание муки, а ее наличие в воздухе, соответственно, привести к взрыву. Современные жернова внутри себя имеют довольно сложную систему охлаждения. В зоне их работы установлены термодатчики, которые контролируют ход технологического процесса. Внедрение компьютеров в технологии не обошло и мельничное производство. На современных мельницах датчики контроля разных параметров установлены по всей технологической цепи: от приема зерна на склад до упаковки муки в тару и погрузки в транспортное средство, которое доставит ее на хлебопекарный завод или в магазин.

Мельница своими руками

Мини-мельницы применяются в фермерских хозяйствах для приготовления кормов с использованием муки крупного помола. Известно, что организм животных лучше усваивает не цельное зерно, а дробленное. Для этого применяют небольшие зернодробилки или машинки для грубого помола. Мельница своими руками создается в следующей последовательности. Нужно изготовить жернова. Для этого применяют два толстостенных диска, их рабочие поверхности насекаются бородком или зубилом. В результате получаются жернова. Затем в верхнем жернове просверливается отверстие. К нему приваривают конус из тонкостенной жести (питатель, подающий зерно в зону помола). Организуют привод вращающегося жернова, здесь проще всего использовать клиноременную передачу. Поэтому болтами к верхнему диску прикручивают шкив. На валу электродвигателя также устанавливают шкив. Теперь вращение вала двигателя будет передано к жернову мельницы. Остается только заключить всю конструкцию в корпус и начать производить муку.

Содержание статьи:

Ветряная мельница - это сооружение на приусадебной территории, несущее древнее величие и мудрость, которое издревле применялось для помола зерновых культур, а сегодня может стать отличным украшением участка и игровой комнатой для детей. Кроме того, строение можно приспособить под хозяйственные нужды: использовать как помещение для хранения садового инвентаря, а при желании и в качестве ветрогенератора для получения электроэнергии. Если вы задались целью построить мельницу на своем участке, найдете в статье много полезной информации.

Особенности строительства ветряных мельниц

Сегодня на придомовой территории можно увидеть сооружения, которые не имеют функционального назначения. К таким строениям относится ветряная мельница, копирующая старинные постройки.

Стандартная конструкция имеет форму равнобедренной трапеции, с лопастями, которые закреплены к одной стенке. Лопасти могут быть неподвижными или вращаться. Для удобства монтажа ее делают из нескольких частей, которые собираются в заданном месте.

Схема ветряной мельницы простая - она состоит из трех основных частей:

• Корпус . Его изготавливают четырех- или пятиугольным. Габариты выбирает хозяин, в основном они зависят от назначения сооружения. Например, если в нем будут играть дети, платформа должна быть массивной, а само строение надежно закреплено, чтобы не опрокинулось. Часто основание изготавливают из бетона.
• Лопасти . На декоративных мельницах форма и конфигурация лопастей не имеет значения. Если они вращают механизмы, их изготавливают большими, по определенным правилам.
• Энергетическая установка . Используется только в случае выработки электроэнергии. Самостоятельно ее изготовить трудно, поэтому все части электрической системы покупают. Устанавливаются узлы во внутреннюю полость сооружения.

Ветряные мельницы на даче строят в двух случаях. Конструкции для декора отвлекают от повседневных забот, украшают территорию и радуют глаза. Строится в старинном сельском стиле. В этом случае ее практическое значение очень ограничено, так как мельница используется лишь в отдельных случаях:

1. Для маскировки мест, не предназначенных для посторонних глаз, например, канализационных люков.
2. Построенная из легкого материала конструкция может выступать защитным колпаком для инженерных сооружений.
3. Прочное большое строение становится игровой комнатой для детей.
4. В постройке часто хранят садовый инвентарь.
5. Каменные мельницы совмещают с мангалом.
6. Конструкцию иногда используют для отпугивания кротов. Вращение лопастей создает вибрацию, которая передается через ножки на грунт и отпугивает животных.

Если к лопастям подсоединить соответствующее оборудование, можно вырабатывать электроэнергию. Мощность установки зависит от размеров мельницы, совсем маленькие строения производят не более 100 Вт.

Подготовительные работы

Перед тем как сделать ветряную мельницу, нарисуйте ее эскиз в масштабе со всеми размерами, по которым можно определить количество расходного материала. В нашем случае размеры узлов конструкции будут такими: большое основание - 1,5-2 м; высота постройки от нижнего основания до крыши - 2 м; крыша - 1,2-1,3 м.

Для изготовления деталей понадобятся следующие материалы:

• Толстая фанера или доска шириной 15-20 см и толщиной 2 см - для создания основания мельницы;
• Деревянная вагонка - для обшивки корпуса, можно использовать материал невысокого качества;
• Тонкие рейки 20-40 мм - для формирования каркаса;
• Рейки-раскладки - для изготовления лопастей;
• Уголки - для заделывания зазоров в стыках деталей;
• Гвозди и шурупы;
• Олифа или лак - для создания на пиломатериалах защитного слоя;
• Длинный болт с гайками и шайбами - для крепления лопасти;
• Длинные шпильки - для вращения верхней части.

Все деревянные заготовки обработайте шлифовальной шкуркой или на станке. Для этой цели лучше всего подходят стеклянные и кремниевые шкурки. Не применяйте корундовые и подобные материалы, они создают много пыли, которая оседает на поверхности и загрязняет ее.

Для продления срока эксплуатации покройте пиломатериалы специальными пропитками для дерева (Акватекс, Пинотекс, Белинка и т.д.). Они надежно защитят дерево от атмосферных осадков, грибка, и насекомых-вредителей. Жидкость наносите в 2 слоя, после высыхания предыдущего. Перед процедурой убедитесь в безопасности средства и при необходимости обезопасьте себя индивидуальными средствами защиты.

Чтобы ускорить работу, понадобятся пила, дрель и шуруповерты, электрический рубанок и шлифовальная машинка.

Как сделать ветряную мельницу на даче

Рассмотрим последовательность операций при строительстве простейшей конструкции. Она состоит из 3 частей - нижней, средней и верхней. Можно изготовить отдельно каждый узел, а затем транспортировать их в заранее определенное место и там собрать. Ниже приведена последовательность сборки строения.

Инструкция по строительству декоративной ветряной мельницы

Рассмотрим пример изготовления конструкции с вращающимися лопастями и поворачивающейся верхней частью. Строение предназначено только для украшения дачного участка, другого практического значения не имеет.

Выполните операции в такой последовательности:

• Определите, где будет располагаться сооружение. Мельницу с вращающимися лопастями строят на открытой площадке, где всегда ветрено, что обеспечит постоянное вращение лопастей. Идеальный вариант - газон с миксбордерами, на фоне которых она смотрится очень хорошо.
• Очистите местность от растительности, выровняйте поверхность. Площадку под мельницу уплотните - забетонируйте, выложите камнем или тротуарной плиткой.
• Изготовьте основание строения. Для этого из толстой фанеры вырежьте 2 квадрата, которые будут служить площадками платформы. В нашем случае используются заготовки 30x30 и 40x40 см.
• Определите центры квадратов и просверлите через них отверстия.
• Соберите каркас мельницы. Вначале отрежьте рейку длиной 50-60 см. Закрепите ее к центру площадок 30x30 и 40x40 см, ввернув саморезы через выполненные отверстия. Измерьте расстояние между верхними и нижними площадками и по полученным размерам отрежьте четыре рейки.
• Закрепите их по углам заготовки. Среднюю вспомогательную деталь уберите. Проконтролируйте правильность сборки измерением диагоналей конструкции, которые должны оставаться одинаковыми. Таким образом вы получите каркас основания мельницы, внешне напоминающий табурет.
• Прибейте к основанию ножки, чтобы поднять его над почвой и защитить от влажного грунта или травы. Они крепятся к внутренним углам конструкции.
• Установите каркас вертикально и проверьте расположение площадок в горизонтальной плоскости. Устраните перекосы изменением длины ножек.
• Чтобы они не гнили от прикосновения с влажной почвой, их необходимо изолировать. Хорошим решением является использование ПВХ-трубы подходящих размеров. Отрежьте от нее 4 куска длиной 20 см. В них запрессуйте деревянные бруски. Закрепите ножки к каркасу мельницы.
• В нижней площадке просверлите отверстия для вентиляции. Через них также будет вытекать вода после дождя.
• Изготовьте верхнюю часть мельницы. Для этого вырежьте из фанеры две треугольные заготовки 30x30x35 см. Нижнее части закрепите к широкой доске, а вверху соедините детали рейками.
• Чтобы сделать верхнюю часть крыши поворачивающейся, понадобится шпилька длиной 1,5 м с резьбой по всей длине.
• Увеличьте уже выполненные в центре площадок каркаса и в основании крыши отверстия до диаметра шпильки. Установите в них стержень вертикально и закрепите гайками.
• Установите на шпильку верхнюю часть мельницы и закрепите гайками в положении, при котором верх будет вращаться на стержне.
• Для крепления лопастей понадобятся 2 одинаковых шарикоподшипника. Выполните в треугольных стенках крыши сквозные отверстия, диаметр которых равен диаметру подшипников. Оси отверстий должны располагаться горизонтально и проходить над вертикальной шпилькой в корпусе. Установите в эти отверстия подшипники, а в них длинный штырь. Закрепите их от выпадания из стенок гайками с шайбами большого диаметра, которые наворачиваются на штырь с двух сторон стены.
• Изготовьте лопасти из реек-раскладок или из другого материала. Их можно сделать из пластиковой трубы, разрезав ее вдоль на две половины. К форме и размерам этих деталей требования минимальные - чтобы они были более-менее жесткими. Соедините лопасти между собой мелкими гвоздиками.
• Найдите середину пересечения лопастей и просверлите в ней отверстие.
• Установите собранные лопасти на горизонтальный штырь в верхней части мельницы и закрепите гайками с двух сторон. Зажимать крепеж не надо, лопасти должны отклоняться и захватывать ветер.
• К крыше, с противоположной стороны лопастей, закрепите руль-ветрило, который будет улавливать ветер. Для этого вырежьте из фанеры две трапеции и соедините их досками в верхней и нижней части.
• Прибейте руль-ветрило к верхней вращающейся части мельницы. Если лопасти получились тяжелыми, он уравновесит их.
• Обшейте каркас, крышу и руль-ветрило деревянной выгонкой. Работа заключается в отрезании заготовок необходимой длины и крепление их к каркасу саморезами. Неровности в углах закройте уголками.
• С помощью лобзика вырежьте дверные и оконные проемы. Их делать не обязательно, вместо них можно установить декоративные окна, балкончики, двери.
• Крышу мельницы покройте декоративной черепицей.
• Покрасьте стены в разные цвета, чтобы строение радовало глаз. Иногда на поверхность наносят изображения цветов, бабочек, насекомых.
• Установите конструкцию на площадку и закрепите к основанию любым способом.

Дополнительно можно украсить мельницу живыми растениями, которые высаживаются вокруг нее. Фоном могут служить невысокие цветы и зеленый газон. Хорошо смотрятся почвопокровные растения.

Конструкцию часто декорируют с помощью подсветки. Для этого по периметру дверного и оконного проемов установите точечные светильники. Таким образом решается проблема освещения участка.

Особенности строительства ветряной мельницы-электрогенератора

Ветряные мельницы могут стать источником экологически чистой и бесплатной электроэнергии. Подобные строения отличается от традиционных или декоративных наличием энергетической установки.

Она состоит из 3 основных элементов: генератора, вала, соединяющего лопасти с генератором, и инвертора - устройства, преобразовывающего постоянный ток в переменный. Также можно ввести в схему аккумуляторы, которые будут заражаться при работающей мельнице и отдавать накопленное в сеть при отсутствии ветра.

Все эти элементы придется купить. Чтобы собрать электрическую схему, достаточно элементарно разбираться в электричестве.

Мельницу обычно строят из деревянных досок, массивные строения - из кирпича и камня.

Узлы подобных конструкций, по сравнению с декоративными, имеют свои особенности:

• Корпус должен быть прочным и надежно закрепленным, чтобы не вибрировал.
• Лопасти изготавливают с учетом мощности присоединенного оборудования. Чем больше требуется усилие, тем они длиннее.
• Для ветряной мельницы-генератора большое значение имеет точность изготовления деталей и узлов, что обеспечит длительный срок эксплуатации действующей постройки.

Как сделать ветряную мельницу своими руками - смотрите на видео:

При возведении декоративной ветряной мельницы каждый может проверить свои силы в дизайне и строительстве, ведь сооружение не требует особой точности и его допускается делать из подручных материалов. При наличии необходимого опыта конструкция принесет пользу - станет источником бесплатной электроэнергии, но придется потраться на механическое оборудование.

Мельницы

Ветряные мельницы

Ветряные мельницы видны из далека и часто являются на ряду с церковью или часовней доминантой деревни. Ставили их на виду у всех, на высоком открытом месте, чуть на отшибе. У небольших сел стояли одна или две мельницы, у крупных до трех десятков (село Азополье, деревня Щелково).

Мельницы у деревни Щелково в окрестностях Ферапонова. Вологодская область

Ветряные мельницы используя даровую силу ветра, за сутки размалывали на жерновах от 100 до 400 пудов зерна. В них имелись также ступы (крупорушки) для получения крупы. Для того чтобы мельницы работали, их крылья надо было поворачивать под менявший направление ветер — это обусловило сочетание в каждой мельнице неподвижной и подвижной частей.

Несмотря на большую разновидность ветряных мельниц, по общности устойчивых признаков их можно объединить в несколько типологических подразделений.

Самая крупная градация, это деление мельниц на «столбовки» и «шатровки». Различаются они принципом своего конструктивного устройства.

Столбовки характеризуются наличием центрального неподвижного столба, вкопанного в землю, вокруг которого на специальной опоре из пирамидальной клетки («ряжа») бревен вращался четырехугольный амбарчик с мельничным оборудованием.

Мельницы-столбовки на стойках и ряжах

Шатровки не имели стержневой оси, мельничный амбар был прочно поставлен на грунт, ветер ловили поворотом верхней части с валом и крыльями - воробиной.

Фасад и разрез мельницы-шатровки

Название «шатровка» произошло не от формы кровли, она могла быть любой, а от наклона стен от основания к вершине, напоминавшее шатер. Шатровки значительно крупнее и выше столбовок их силуэт более спокоен и статичен.

Мельницы-столбовки

Мельницы-столбовки имеют оригинальную, самобытную архитектурную форму. Они состоят из нижней части опорного ряжа выполненного тем или иным способом, который сужается в верхней части, и нависающего над ним мельничного амбара с крыльями. Подобный фантастический образ очень живописен, такие мельницы подчас напоминают сказочную избушку Бабы Яги, они тоже могут вращаться в разные стороны.

Мельницы столбовки делятся на три основных подтипа: мельницы на стойках, на ряжах, на рамах.

1. Мельницы на стойках строились в селениях расположенных в бассейне реки Онеги, от Каргаполья до Беломорского побережья, а также в селах Вологодской и Костромской области.

Мельничный амбар стоит на наклонных столбах-стойках. В верхней части стоек устроен небольшой сужающийся сруб в 3-4 венца. С боковой стороны амбара, на выпусках нижних бревен, устроен балкон с длинной висячей лестницей. Для подъема мешков с зерном, на балконе сделано специальное приспособление в виде горизонтального барабана со штырями для ручного вращения. Небольшой четырехугольный сруб мельницы имел двухскатную кровлю состоящею из слег с укрепленными на них курицами, потоками, поддерживающими тес, и охлупня который прикрывал верхний стык крыши.

Мельница-столбовка на стойках. Солигалический район. Костомская область. Начало ХХ в.

Перевезена в архитектурно-этнографический музей в городе Костроме

Как разновидность таких мельниц можно выделить вологодские мельницы с увеличенным бревенчатым ряжом, который опирается на опорные стойки в 50-100 см от земли.

Ряж мельницы в селе Булкино. Вологодская область

2. Мельница на ряже (костре). Ряж представляет собой пирамиду из бревен рубленную в «в реж», в которой закреплена стержневая ось. Распространены такие мельницы были в бассейне реки Мезень и в Вологодской области.

Мельница-столбовка на ряже из села Азополья. Мезенский район. Архангельская область.

Конец ХIХ в.

Форма бревенчатого ряжа в разных районах отличалась друг от друга. В Архангельской области ряж имел обычно прямоугольную форму и начинался сужаться только в верхней части сруба. В Вологодской области ряж имел пирамидальную форму, сужения сруба шло сразу от земли.

Мельница-столбовка из деревни Щелково. Вологодская область

Оборудование мельниц столбовок на стойках и ряжах состояло обычно из одного жернова для размола зерен в муку или из толчеи специального устройства с подвижными пестами для получения круп. В мельницах толчеях на всем протяжении вала сделаны массивные зубья, поднимающие и сбрасывающие в заданном порядке тяжелые песты толчеи. Осью крыльев служит огромное толстое бревно, закрепленное в стенах и вращающие в врубленных в них березовых капах. На валу крепится и ведущая зубчатая шестерня с которой вращение передается на зубчатый барабан и вертикальный шкворень, а от него к верхнему жернову.

Разрез мельницы-столбовки с жерновом из деревни Юксозеро. Архангельская область

Разрезы мельницы - толчеи в селе Булкино. Вологодская область

3. Мельница на раме, основанием такой мельницы служит невысокий сруб высотой около метра. Мельничные амбары у них значительно выше и крупнее, чем у предыдущих мельниц.

Мельницы на «раме»

Это несколько обедняет их художественный образ, но позволяет добавить к одному поставу крупорушку с пестами или толчею, а то и второй постав.

Разрез мельницы толчеи с жерновами из деревни Волкостров. Карелия

Мельница-столбовка на раме из деревни Калгачиха. Онежский район. Архангельская область. Начало ХIХ в.

Перевезена в архитектурно-этнографический музей «Малые Карелы»

Подобный тип мельницы имел широкое распространение на Русском Севере, в центральных районах и на юге России.

Мельницы шатровки.

Мельницы - шатровки, называемые также «голландками» на Русском Севере встречаются достаточно редко, они вошли в жизнь крестьян с развитием капитализма, и уже не являются атрибутом натурального хозяйства, высокопроизводительным, промысловым предприятием.

Архитектура шатровой мельницы представляет собой переход от крестьянской постройки в фабричную по форме, облику и художественному образу. По характеру своей архитектуры шатровые мельницы походят на пожарные каланчи или водонапорные башни у железнодорожных станций. Но несмотря на это их облик также завораживает неискушенный взгляд. Шатровые мельницы играют важную градостроительную роль в пространственной организации сельских пейзажей.

Центральный стержень здания в этих мельницах вращается по всей длине. Он принимает движение от горизонтального вала в верхней части и передает его жерновам, расположенным в нижних этажах мельницы. Первоначально мельницы шатровки представляли собой сужающийся восьмерик, в последствии для увеличения вместительности нижний этаж стали расширять.

Мельницы-шатровки

Появился новый тип мельниц восьмерик на четверике. Кровля, а иногда и вся башня шатровой мельницы покрывалась дранкой (тонкими рейками) или тесом.

Рис. 7. Мельницы-шатровки

Распространены мельницы шатровки были в центральной России и на Урале.

Основание шатровок может быть по форме и конструкциям различным. Например, пирамида может начаться с уровня земли, а конструкция быть не срубной, а каркасной. Пирамида может опираться на срубный четверик, а к нему могут быть пристроены подсобные помещения, тамбур, помещение для мельника и т.д.

Разрез мельницы - шатровки. Село Веснино. Котельнический район. Кировская область

Главное в мельницах их механизмы. В шатровках внутреннее пространство разделено перекрытиями на несколько ярусов. Сообщение с ними идет по крутым лестницам чердачного типа через люки, оставленные в перекрытиях. Части механизма могут располагаться на всех ярусах. А их может быть от четырех до пяти. Стержнем шатровки служит могучий вертикальный вал, пронизывающий мельницу насквозь до "шапки". Он опирается через металлический подпятник, закрепленный в балке, которая лежит на брусчатой раме. Балка с помощью клиньев может перемещаться в разные стороны. Это позволяет придать валу строго вертикальное положение. Тоже самое можно проделать и при помощи верхнего бруса, где штырь вала заделан в металлическую петлю.

В нижнем ярусе на вал надета большая шестерня с кулачками-зубьями, закрепленными по наружному контуру круглой основы шестерни. При работе движение большой шестерни, умноженное в несколько раз, передается на малую шестерню или цевку другого вертикального, уже металлического обычно вала. Этот вал прошивает неподвижный нижний жернов и упирается в металлическую планку, на которой через вал подвешен верхний подвижный (вращающийся) жернов. Оба жернова одеты деревянным кожухом с боков и сверху. Жернова устанавливаются на втором ярусе мельницы. Балка в первом ярусе, на которую опирается малый вертикальный вал с малой шестерней, подвешена на металлическом нарезном штыре и с помощью нарезной же шайбы с рукоятками может быть слегка поднята или опущена. С нею поднимается или опускается верхний жернов. Так регулируется тонкость помола зерна.

От кожуха жерновов вниз наклонно пропущен глухой дощатый желоб с доской задвижкой на конце и двумя металлическими крючками, на которые подвешивается мешок, наполняемый мукой.

Рядом с блоком жерновов устанавливается кран-укосина с металлическими дугами-захватами. С его помощью жернова могут сниматься со своих мест для отковки.

Над кожухом жерновов с третьего яруса спускается жестко закрепленный к перекрытию подающий зерно бункер. Он имеет задвижку, с помощью которой можно перекрыть подачу зерна. Он имеет форму опрокинутой усеченной пирамиды. Снизу к нему подвешен качающийся лоток. Он для пружинистости имеет можжевеловую планку и штырь, опущенный в отверстие верхнего жернова. В отверстии эксцентрично устанавливается металлическое кольцо. Кольцо может быть и с двумя-тремя косыми перьями. Тогда устанавливается симметрично. Штырь с кольцом называются обечайкой. Пробегая по внутренней поверхности кольца, штырь все время меняет положение и раскачивает косо подвешенный лоток. Это движение ссыпает зерно в зевло жернова. Оттуда оно попадает в зазор между камнями, размалывается в муку, та поступает в кожух, из него в закрытый лоток и мешок.

Зерно засыпается в бункер, врезанный в пол третьего яруса. Мешки с зерном подаются сюда с помощью ворота и веревки с крюком. Ворот может подключаться и отключаться от шкива, насаженного на вертикальный вал. Делается это снизу с помощью веревки и рычага. В досках перекрытия прорезан люк, перекрытый наклонно поставленными двухпольными створками. Мешки, проходя через люк, открывают створки, которые потом произвольно захлопываются. Мельник отключает ворот, и мешок оказывается на крышках люка. Операция повторяется.

В последнем ярусе, находящемся в "шапке", на вертикальном валу установлена и закреплена другая, малая шестерня со скошенными кулачками-зубьями. Она заставляет вращаться вертикальный вал и запускает весь механизм. Но ее заставляет работать большая шестерня на "горизонтальном" валу. Слово в кавычки заключено потому, что фактически вал лежит с некоторым уклоном внутреннего конца вниз. Штырем этого конца он заключен в металлическом башмаке деревянной рамы, основы шапки. Приподнятый конец вала, выходящий наружу, спокойно лежит на камне-"подшипнике", слегка скругленном сверху. На валу в этом месте врезаны металлические пластины, предохраняющие вал от быстрого стирания.

В наружную головку вала врезаются два взаимно перпендикулярных бруса-кронштейна, к которым крепятся хомутами и болтами другие балки - основа решетчатых крыльев. Крылья могут принимать ветер и вращать вал лишь тогда, когда на них будет расправлена парусина, обычно свернутая в жгуты в покойное, не рабочее время. Поверхность крыльев будет зависеть от силы и скорости ветра.

Шестерня "горизонтального" вала снабжена зубьями, врезанными в боковую сторону круга. Сверху ее обнимает тормозная деревянная колодка, которая с помощью рычага может быть освобождена или сильно затянута. Резкое торможение при сильном и порывистом ветре вызовет высокую температуру при трении дерева о дерево, и даже тление. Этого лучше избегать.

Макет мельницы из села Мошок. Владимирская область.

До работы крылья мельницы следует повернуть навстречу ветру. Для этого имеется рычаг с подкосами - "водило".

Вокруг мельницы вкапывали небольшие столбики количеством не менее 8 штук. К ним "водило" и крепилось цепью или толстой веревкой. Силою 4-5 человек, даже если верхнее кольцо шатра и части рамы хорошо смазаны солидолом или чем-то подобным (ранее смазывали свиным салом), провернуть "шапку" мельницы очень трудно, почти невозможно. "Лошадиная сила" тут тоже не годится. Поэтому пользовались небольшим переносным воротом, который попеременно одевали на столбики его трапециевидной рамой, служившей основанием всей конструкции.

Блок жерновов с кожухом со всеми частями и деталями, расположенными выше и ниже его, назывался одним словом - постав. Обычно небольшой и средней величины ветряки делались "об одном поставе". Большие ветряки могли строиться с двумя поставами. Были ветряные мельницы и с "толчеями", на которых отжималось льняное или конопляное семя для получения соответственного масла. Отходы - жмых, - тоже использовали в домашнем хозяйстве.

Самая существенная часть мукомольной мельницы — мельничный постав или снасть - состоит из двух жерновов: верхнего, или бегуна, и - нижнего, или нижняка. Жернова представляют каменные круги значительной толщины, имеющие в средине сквозное отверстие, называемое очком, а на мелющей поверхности насечку (см. ниже). Нижний жернов лежит неподвижно; его очко плотно закрыто деревянною втулкою, кружловиною, сквозь отверстие в центре которой проходит веретено связанное с верхним жерновом и вращающееся шестеренкой.

Поверхность жёрнова разделена глубокими желобами, называемыми бороздами, на отдельные плоские участки, называемые мелющими поверхностями. От борозд, расширяясь, отходят более мелкие желобки, называемые оперением. Борозды и плоские поверхности распределяются в виде повторяющегося рисунка, называемого гармошкой. У типичного мукомольного жёрнова имеется шесть, восемь или десять таких гармошек. Система желобов и желобков, во-первых, образует режущую кромку, а во-вторых, обеспечивает постепенное ссыпание готовой муки из-под жерновов. При постоянном использовании жернова́ требуют своевременного подтачивания, то есть подравнивание краев всех желобов для поддерживания остроты режущей кромки.

Жернова используются парно. Нижний жёрнов устанавливается стационарно. Верхний жёрнов, он же бегун, — подвижный, и именно он производит непосредственное перемалывание. Подвижный жернов приводится в движение крестообразным металлическим «штифтом», установленным на головке главного стержня или ведущего вала, вращающегося под действием основного механизма мельницы (использующего энергию ветра или воды). Рельефный рисунок повторяется на каждом из двух жерновов, таким образом обеспечивая эффект «ножниц» при размалывании зерен.

Жернова должны быть одинаково сбалансированными. Правильное взаимное расположение камней критически важно для обеспечения помола муки высокого качества.

Лучшим материалом для жерновов служит особенная каменная порода - вязкий, твердый и неспособный полироваться песчаник, называемый жерновым камнем. Так как каменные породы, в которых все эти свойства развиты достаточно и при том равномерно, встречаются редко, то хорошие жернова весьма дороги.

«Плохой камень разорит, хороший обогатит», - говорили в народе. Поэтому для изготовления жерновов искали твердые кварцевые породы. Жернова могли быть естественные и искусственные. Их размеры характеризовались диаметром и до сих пор измеряются четвертями аршина. Их называют трехчетвертными, четвериками, шестериками. Например, шестерик в диаметре составляет один метр, ширина верхнего жернова - бегуна -40 см, нижнего - лежняка -25 см, вес от 600 до800 кг. Для большей прочности жернова оковывались железными обручами, рабочую поверхность время от времени наращивали. Скорость вращения жернова зависела от силы ветра и составляла 10-12 метровв секунду. Благодаря центробежной силе зерно через горловину, глаз верхнего жернова поступало на рабочую поверхность лежняка, разбрасывалось, размалывалось и в виде муки ссыпалось по деревянному желобу в ларь или прямо в мешки. Качество помола зависело от расстояния между жерновами, которое регулировалось болтами.

На трущихся поверхностях жернов делают насечку, т. е. пробивают ряд углубленных бороздок, и промежутки между этими бороздками приводят в грубо-шероховатое состояние. Зерно попадает во время размола между бороздками верхнего и нижнего жернов и разрывается и разрезывается острыми режущими краями бороздок насечки на более или менее крупные частицы, которые размалываются окончательно по выходе из бороздок.

Расположение бороздок в процессе размола зерен

Бороздки насечки служат также как бы путями, по которым размалываемое зерно подвигается от очка к окружности и сходить с жернова. Так как жернова, даже из лучшего материала, стираются, то насечка должна быть возобновляема время от времени.

Водяные мельницы

Кроме силы ветра для размола зерна очень часто использовали водяные мельницы. Ставили их на берегу реки или ручья, в укромном, приветливом месте, рядом с тенистыми зарослями и темными омутами. Водяные мельницы по сравнению с ветряными имеют весьма скромную архитектуру, но и их образ овеян легендами и тайнами.

Водяная мельница в селе Старая Минуса. Иркутская область

Они представляют собой двухэтажную клеть крытую двухскатной или четырехскатной кровлей, одна сторона мельницы стоит на берегу другая в воде на сваях. Вращение жерновов происходит от падающей воды на водяное колесо, для дозирования поступающей на колесо воды рядом с мельницами делали плотину.

В зависимости от особенностей местности и возможностей организовать запруду мельницы делались с нижним боем, т.е. с подачей воды на колесо снизу или сверху.

Наиболее ответственный элемент водяной мельницы — колесо, достигавшее в диаметре 4 м. К мощному горизонтальному валу спицами прикрепляли два деревянных обода, расстояние между которыми примерно 50 см. Внутри их обшивали досками, а снаружи между ободьями вставляли перегородки ("лопатки”). Получались своеобразные ковши, расположенные один за другим вдоль колеса. Когда вода попадала в ковш, она приводила в движение колесо, а вместе с ним и горизонтальный вал.

Схема водяной мельницы

Внутри мельницы на валу крепили колесо, которое специальными зубьями соединялось с горизонтальной шестерней. Вертикальная ось от шестерни проходила через отверстие в центре нижнего камня и наглухо крепилась к верхнему (верхний камень вращался, а нижний оставался неподвижным).

Колесо и шестерня водяной мельнице на Левусозере

Зазор между камнями определял тонкость помола муки. Важной для качества помола была и равномерная подача зерна на жернова: снизу к бункеру с зерном подвешивали качающийся ящичек — дозатор. Причем расположение этого ящичка позволяло отделить муку одного хозяина от следующего, который уже засыпал свое зерно в бункер и приготовился молоть. Четкость взаимодействия механизмов определялась мастерством мельника.

Падая сверху на колесо, вода придавала ему больший крутящий момент, однако такие мельницы требовали затопления значительных территорий. Напор воды регулировался специальными заслонками на запруде. При подаче воды снизу (кстати, колесо имело в этом случае иную конструкцию — вместо ковшей на оси укрепляли лопасти) запруды могло и не быть. Плотина перегораживала только часть реки, благодаря чему поток воды получал большую скорость. Колесо тогда вращалось быстрее.

Кроме жерновов водяные мельницы могли оборудоваться толчеями, для этого добавлялся еще один водоток с колесом который приводил в движение вал с зубьями поднимающий песты толчеи.

Постав толчеи водяной мельнице на Левусозере

Весьма советуем с ним познакомиться. Там Вы найдете много новых друзей. Кроме того, это наиболее быстрый и действенный способ связаться с администраторами проекта. Продолжает работать раздел Обновления антивирусов - всегда актуальные бесплатные обновления для Dr Web и NOD. Не успели что-то прочитать? Полное содержание бегущей строки можно найти по этой ссылке .

Ликбез: Как устроена мельница

Вы никогда не думали как из зерна получается мука? Мне вот всегда было интересно как работали древние мельницы. В Суздале нам подробно все разъяснили.

Понятно, что ветер вращает эти лопасти. Каркас у них деревянный, а обтянуты они были материей, парусиной.

А знаете для чего вот эти палки сзаду мельницы? Думаете, чтобы она не попадала? ;)

А вот и фигушки. С их помощью всю мельницу ПОВОРАЧИВАЛИ, чтобы ловчей поймать ветер, ну не прикол? :-))

Механику работы мельницы нам объяснили на вот этой модели, которая находилась внутри мельницы настоящей и, в отличие от последней, была в рабочем состоянии;-))

Ну, в общем ветер вращает лопасти, лопасти вращают вот это горизонтальное полено:

Горизонтальное полено, с помощью древних шестерёнок вращает уже полено вертикальное:

Вертикальное полено, в свою очередь, с помощью таких же шестеренок вращает эдакие каменные блины – жернова, вон там внизу, видите?:

А сверху в дырки жерновов сыпалось зерно из вот этих ящичков, похожих на перевёрнутые пирамидки. Готовая мука через дырки в деревяхе передней стенки валилась в специальный ящик, обзываемый «сусеком».

Помните сказку про колобка? ;) «Бабка по амбару помела, по сусекам поскребла…» Я в детстве все время недоумевала, что за сусеки такие в которых можно муки намести на целый колобок? В нашей-то квартире мука по ящикам просто так не валялась. ;-)) Ну и вот, не прошло и сорока лет, как загадка была разгадана! 8-)))

Мельница - ветряная и водяная

Самые древние приспособления для перемалывания зерна в муку и обдирания его в крупу сохранялись как семейные мельницы до начала ХХ в. и представляли собой ручные жернова из двух круглых в сечении камней из твердого кварцевого песчаника диаметром 40-60 см. Древнейшим типом мельниц считаются сооружения, где жернова вращались с помощью домашних животных. Последняя мельница такого типа прекратила свое существование в России в середине ХIХ в.

Энергию падающей на колесо с лопастями воды россияне научились использовать в начале второго тысячелетия. Водяные мельницы всегда были окружены ореолом таинственности, овеяны поэтическими легендами, сказаниями и суевериями. Мельницы-колесухи с омутом и водоворотом сами по себе небезопасные конструкции, что отражено в русской пословице: «Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет».

Письменные и графические источники свидетельствуют о широком распространении в средней полосе и на Севере ветряных мельниц. Нередко крупные села были окружены кольцом в 20-30 мельниц, стоявших на высоких, открытых ветрам местах. Ветряные мельницы за сутки размалывали на жерновах от 100 до 400 пудов зерна. В них имелись также ступы (крупорушки) для получения крупы. Для того чтобы мельницы работали, их крылья надо было поворачивать под менявший направление ветер - это обусловило сочетание в каждой мельнице неподвижной и подвижной частей.

Русскими плотниками создано много разнообразных и остроумных вариантов мельниц. Уже в наше время зафиксировано более двадцати разновидностей их конструктивных решений.

Из них можно выделить два принципиальных типа мельниц: «столбовки»

Мельницы столбовки:
а - на столбах; б - на клети; в - на раме.
и «шатровки ».

Первые были распространены на Севере, вторые - в средней полосе и Поволжье. Оба названия отражают также принцип их устройства.
В первом типе мельничный амбар вращался на врытом в землю столбе. Опорой служили либо дополнительные столбы, либо пирамидальная бревенчатая клеть, рубленная «в реж», либо рама.

Принцип мельниц-шатровок был иной

Мельницы шатровки:
а - на усечённом восьмирике; б - на прямом восьмерике; в - восьмерик на амбаре.
- нижняя их часть в виде усеченного восьмигранного сруба была неподвижной, а меньшая по размеру верхняя часть вращалась под ветер. И этот тип в разных районах имел немало вариантов, в том числе мельницы-башни - четвериковые, шестериковые и восьмериковые.

Все типы и варианты мельниц поражают точным конструктивным расчетом и логикой врубок, выдерживавших ветры большой силы. Народные зодчие уделяли также внимание внешнему облику этих единственных вертикальных хозяйственных сооружений, силуэт которых играл немалую роль в ансамбле селений. Это выражалось и в совершенстве пропорций, и в изяществе плотницких работ, и в резьбе на столбах и балконах.

Водяные мельницы

Схема ветряной мельницы

Мельница на ослиной тяге

Мельничный постав

Самая существенная часть мукомольной мельницы -мельничный постав или снасть - состоит из двух жерновов: верхнего, или бегуна, А и - нижнего, или нижняка, В .

Жернова представляют каменные круги значительной толщины, имеющие в средине сквозное отверстие, называемое очком, а на мелющей поверхности т. н. насечку (см. ниже). Нижний жернов лежит неподвижно; его очко плотно закрыто деревянною втулкою, кружловиною g , сквозь отверстие в центре которой проходитъ веретено С ; на вершине последнего насажен бегун посредством железного стержня CC , укрепленного концами в горизонтальном положении в очке бегуна и называемаго параплицею, или порхлицею.

В средине параплицы (и, следовательно, в центре жернова) с нижней ее стороны проделано пирамидальное или коническое углубление, в которое и входитъ соответственно заостренный верхний конец веретена С .

При таком соединении бегуна с веретеном, первый вращается при вращении последнего и, в случае надобности, легко снимается с веретена. Нижний конец веретена вставлен шипом в подшипник, укрепленный на балке D . Последнюю можно поднимать и опускать и таким образом увеличивать и уменьшать раcстояние между жерновами. Веретено С вращается помощью т. н. цевочной шестерни Е ; это - два диска, надетые на веретено в небольшом расстоянии друг от друга и скрепленные между собою, по окружности, вертикальными палочками.

Цевочная шестерня вращается помощью лобового колеса F , имеющего на правой стороне своего обода зубья, захватывающие за палочки цевочной шестерни и таким образом вращающие ее вместе с веретеном.

На ось Z надето крыло, которое и приводится в движение ветром; или, в водяной мельнице, - водяное колесо, приводимое в движение водою. Зерно вводится через ковш а и очко бегуна в промежуток между жерновами. Ковш состоит из воронки а и корытца b , подвешенного под очком бегуна.

Размол зерна происходит в промежутке между верхнею поверхностью нижняка и нижнею бегуна. Оба жернова одеты кожухомъ N , который препятствует разбрасыванию зерен. По мере размола, зерна подвигаются действием центробежной силы и напором вновь прибывающихъ зерен) от центра нижняка к окружности, падают с нижняка и идут по наклонному желобу, в пеклевальный рукав R - для просеивания. Рукав Е сделан из шерстяной или шелковой ситяной ткани и помещен в закрытом ящике Q , из которого выставляется его нижележащий конец.

Сначала просеивается тонкая мука и падает в задней части ящика; более грубая высевается в конце рукава; отруби задерживаются на ситке S , а самая грубая мука собирается в ящик T .

Жернова

Поверхность жёрнова разделена глубокими желобами, называемыми бороздами , на отдельные плоские участки, называемые мелющими поверхностями . От борозд, расширяясь, отходят более мелкие желобки, называемые оперением . Борозды и плоские поверхности распределяются в виде повторяющегося рисунка, называемого гармошкой .

У типичного мукомольного жёрнова имеется шесть, восемь или десять таких гармошек. Система желобов и желобков, во-первых, образует режущую кромку, а во-вторых, обеспечивает постепенное ссыпание готовой муки из-под жерновов. При постоянном использовании жернова? требуют своевременного подтачивания , то есть подравнивание краев всех желобов для поддерживания остроты режущей кромки.

Жернова используются парно. Нижний жёрнов устанавливается стационарно. Верхний жёрнов, он же бегун, - подвижный, и именно он производит непосредственное перемалывание. Подвижный жернов приводится в движение крестообразным металлическим «штифтом», установленным на головке главного стержня или ведущего вала, вращающегося под действием основного механизма мельницы (использующего энергию ветра или воды). Рельефный рисунок повторяется на каждом из двух жерновов, таким образом обеспечивая эффект «ножниц» при размалывании зерен.

Жернова должны быть одинаково сбалансированными. Правильное взаимное расположение камней критически важно для обеспечения помола муки высокого качества.

Лучшим материалом для жерновов служит особенная каменная порода - вязкий, твердый и неспособный полироваться песчаник, называемый жерновым камнем. Так как каменные породы, в которых все эти свойства развиты достаточно и при том равномерно, встречаются редко, то хорошие жернова весьма дороги.

На трущихся поверхностяхъ жернов делают насечку, т. е. пробивают ряд углубленных бороздок, и промежутки между этими бороздками приводят в грубо-шероховатое состояние. Зерно попадает во время размола между бороздками верхнего и нижнего жернов и разрывается и разрезывается острыми режущими краями бороздок насечки на более или менее крупные частицы, которые размалываются окончательно по выходе из бороздок.

Бороздки насечки служат также какъ бы путями, по которым размалываемое зерно подвигается от очка к окружности и сходить с жернова. Так как жернова, даже из лучшего материала, стираются, то насечка должна быть возобновляема время от времени.

Описание конструкций и принципа действия мельниц

Столбовками мельницы названы за то, что их амбар покоится на столбе, вкопанном в землю и обложенном снаружи срубом-ряжем. В нем заделаны балки, удерживающие столб от смещения по вертикали. Конечно, амбар покоится не только на столбе, но на срубе-ряже (от слова режь, бревна, врубленные не плотно, а с прозорами). Поверх такого ряжа делается ровное круглое кольцо из пластин или досок. На него и опирается нижняя рама собственно мельницы.

Ряжи у столбовок могут быть разной формы и высоты, но не выше 4 метров. Они с земли могут подниматься сразу в виде четырехгранной пирамиды или сначала вертикально, а с какой-то высоты переходить в усеченную пирамиду. Встречались, правда очень редко, мельницы на невысокой раме.

Основание шатровок тоже может быть по форме и конструкциям различным. Например, пирамида может начаться с уровня земли, а конструкция быть не срубной, а каркасной. Пирамида может опираться на срубный четверик, а к нему могут быть пристроены подсобные помещения, тамбур, помещение для мельника и т.д.

Главное в мельницах их механизмы.

В шатровках внутреннее пространство разделено перекрытиями на несколько ярусов. Сообщение с ними идет по крутым лестницам чердачного типа через люки, оставленные в перекрытиях. Части механизма могут располагаться на всех ярусах. А их может быть от четырех до пяти. Стержнем шатровки служит могучий вертикальный вал, пронизывающий мельницу насквозь до "шапки". Он опирается через металлический подпятник, закрепленный в балке, которая лежит на брусчатой раме. Балка с помощью клиньев может перемещаться в разные стороны. Это позволяет придать валу строго вертикальное положение. Тоже самое можно проделать и при помощи верхнего бруса, где штырь вала заделан в металлическую петлю.

В нижнем ярусе на вал надета большая шестерня с кулачками-зубьями, закрепленными по наружному контуру круглой основы шестерни. При работе движение большой шестерни, умноженное в несколько раз, передается на малую шестерню или цевку другого вертикального, уже металлического обычно вала. Этот вал прошивает неподвижный нижний жернов и упирается в металлическую планку, на которой через вал подвешен верхний подвижный (вращающийся) жернов. Оба жернова одеты деревянным кожухом с боков и сверху. Жернова устанавливаются на втором ярусе мельницы. Балка в первом ярусе, на которую опирается малый вертикальный вал с малой шестерней, подвешена на металлическом нарезном штыре и с помощью нарезной же шайбы с рукоятками может быть слегка поднята или опущена. С нею поднимается или опускается верхний жернов. Так регулируется тонкость помола зерна.

От кожуха жерновов вниз наклонно пропущен глухой дощатый желоб с доской задвижкой на конце и двумя металлическими крючками, на которые подвешивается мешок, наполняемый мукой.

Рядом с блоком жерновов устанавливается кран-укосина с металлическими дугами-захватами. С его помощью жернова могут сниматься со своих мест для отковки.

Над кожухом жерновов с третьего яруса спускается жестко закрепленный к перекрытию подающий зерно бункер. Он имеет задвижку, с помощью которой можно перекрыть подачу зерна. Он имеет форму опрокинутой усеченной пирамиды. Снизу к нему подвешен качающийся лоток. Он для пружинистости имеет можжевеловую планку и штырь, опущенный в отверстие верхнего жернова. В отверстии эксцентрично устанавливается металлическое кольцо. Кольцо может быть и с двумя-тремя косыми перьями. Тогда устанавливается симметрично. Штырь с кольцом называются обечайкой. Пробегая по внутренней поверхности кольца, штырь все время меняет положение и раскачивает косо подвешенный лоток. Это движение ссыпает зерно в зевло жернова. Оттуда оно попадает в зазор между камнями, размалывается в муку, та поступает в кожух, из него в закрытый лоток и мешок.

Зерно засыпается в бункер, врезанный в пол третьего яруса. Мешки с зерном подаются сюда с помощью во"рота и веревки с крюком. Ворот может подключаться и отключаться от шкива, насаженного на вертикальный вал. Делается это снизу с помощью веревки и рычага. В досках перекрытия прорезан люк, перекрытый наклонно поставленными двухпольными створками. Мешки, проходя через люк, открывают створки, которые потом произвольно захлопываются. Мельник отключает ворот, и мешок оказывается на крышках люка. Операция повторяется.

В последнем ярусе, находящемся в "шапке", на вертикальном валу установлена и закреплена другая, малая шестерня со скошенными кулачками-зубьями. Она заставляет вращаться вертикальный вал и запускает весь механизм. Но ее заставляет работать большая шестерня на "горизонтальном" валу. Слово в кавычки заключено потому, что фактически вал лежит с некоторым уклоном внутреннего конца вниз. Штырем этого конца он заключен в металлическом башмаке деревянной рамы, основы шапки. Приподнятый конец вала, выходящий наружу, спокойно лежит на камне-"подшипнике", слегка скругленном сверху. На валу в этом месте врезаны металлические пластины, предохраняющие вал от быстрого стирания.

В наружную головку вала врезаются два взаимно перпендикулярных бруса-кронштейна, к которым крепятся хомутами и болтами другие балки - основа решетчатых крыльев. Крылья могут принимать ветер и вращать вал лишь тогда, когда на них будет расправлена парусина, обычно свернутая в жгуты в покойное, не рабочее время. Поверхность крыльев будет зависеть от силы и скорости ветра.

Шестерня "горизонтального" вала снабжена зубьями, врезанными в боковую сторону круга. Сверху ее обнимает тормозная деревянная колодка, которая с помощью рычага может быть освобождена или сильно затянута. Резкое торможение при сильном и порывистом ветре вызовет высокую температуру при трении дерева о дерево, и даже тление. Этого лучше избегать.

До работы крылья мельницы следует повернуть навстречу ветру. Для этого имеется рычаг с подкосами - "водило".

Вокруг мельницы вкапывали небольшие столбики количеством не менее 8 штук. К ним "водило" и крепилось цепью или толстой веревкой. Силою 4-5 человек, даже если верхнее кольцо шатра и части рамы хорошо смазаны солидолом или чем-то подобным (ранее смазывали свиным салом), провернуть "шапку" мельницы очень трудно, почти невозможно. "Лошадиная сила" тут тоже не годится. Поэтому пользовались небольшим переносным воротом, который попеременно одевали на столбики его трапециевидной рамой, служившей основанием всей конструкции.

Блок жерновов с кожухом со всеми частями и деталями, расположенными выше и ниже его, назывался одним словом - постав. Обычно небольшой и средней величины ветряки делались "об одном поставе". Большие ветряки могли строиться с двумя поставами. Были ветряные мельницы и с "толчеями", на которых отжималось льняное или конопляное семя для получения соответственного масла. Отходы - жмых, - тоже использовали в домашнем хозяйстве. "Пильные" ветряки как будто не встречались.