Wer hat die Mühle erfunden? Windmühle - Aufbau, Funktionsprinzip, Geschichte, Foto. Horizontale Windmühlen

Mörser und Stößel aus Stein

Allerdings war es auch eine äußerst mühsame Arbeit. Die große Verbesserung war der Wechsel vom Hin- und Herbewegen der Reibe zum Rotieren. Der Stößel wurde durch einen flachen Stein ersetzt, der sich entlang einer flachen Steinschale bewegte. Es war bereits einfach, von einem Stein, der Getreide mahlt, zu einem Mühlstein überzugehen, das heißt, einen Stein gleiten zu lassen, während er sich auf einem anderen dreht. Das Getreide wurde nach und nach in das Loch in der Mitte des oberen Steins des Mühlsteins geschüttet, fiel in den Raum zwischen dem oberen und unteren Stein und wurde zu Mehl gemahlen.

Handmühle

Diese Handmühle wurde am häufigsten im antiken Griechenland und Rom verwendet. Sein Design ist sehr einfach. Der Sockel der Mühle war in der Mitte eine steinerne Ausbuchtung. An seiner Spitze befand sich ein Eisenstift. Der zweite, rotierende Stein hatte zwei glockenförmige Vertiefungen, die durch ein Loch verbunden waren. Äußerlich ähnelte es einer Sanduhr und war innen leer. Dieser Stein wurde auf den Sockel gelegt. In das Loch wurde ein Eisenstreifen eingeführt. Wenn sich die Mühle drehte, wurde das Getreide, das zwischen die Steine fiel, gemahlen. Das Mehl wurde am Fuß des unteren Steins gesammelt. Diese Mühlen gab es in verschiedenen Größen, von kleinen Mühlen wie modernen Kaffeemühlen bis hin zu großen Mühlen, die von zwei Sklaven oder einem Esel angetrieben wurden.

Mit der Erfindung der Handmühle wurde das Mahlen von Getreide einfacher, blieb aber immer noch eine arbeitsintensive und schwierige Aufgabe. Es ist kein Zufall, dass in der Getreidemühle die erste Maschine der Geschichte entstand, die ohne den Einsatz der Muskelkraft eines Menschen oder Tieres funktionierte. Die Rede ist von einer Wassermühle. Aber zuerst mussten die alten Handwerker einen Wassermotor erfinden.

Rekonstruktion einer Wassermühle (1. Jahrhundert)

Die Erfindung des Wasserrades war von großer Bedeutung für die Geschichte der Technik. Zum ersten Mal stand einem Menschen ein zuverlässiger, universeller und sehr einfach herzustellender Motor zur Verfügung. Es stellte sich schnell heraus, dass die von einem Wasserrad erzeugte Bewegung nicht nur zum Pumpen von Wasser, sondern auch für andere Zwecke, beispielsweise zum Mahlen von Getreide, genutzt werden konnte. In flachen Gebieten ist die Strömungsgeschwindigkeit des Flusses gering, um das Rad durch die Kraft des Strahlaufpralls zu drehen. Um den nötigen Druck zu erzeugen, begannen sie, den Fluss anzustauen, den Wasserspiegel künstlich anzuheben und den Bach durch eine Rutsche auf die Radschaufeln zu leiten.

Wassermühle

Die Erfindung des Motors brachte jedoch sofort ein anderes Problem mit sich: Wie überträgt man die Bewegung vom Wasserrad auf das Gerät, das für den Menschen nützliche Arbeit verrichten soll? Zu diesem Zweck war ein spezieller Übertragungsmechanismus erforderlich, der Drehbewegungen nicht nur übertragen, sondern auch umwandeln konnte. Um dieses Problem zu lösen, wandten sich die alten Mechaniker erneut der Idee des Rades zu. Der einfachste Radantrieb funktioniert wie folgt. Stellen wir uns zwei Räder mit parallelen Drehachsen vor, die in engem Kontakt mit ihren Felgen stehen. Beginnt nun eines der Räder zu rotieren (es wird das antreibende Rad genannt), so beginnt sich aufgrund der Reibung zwischen den Felgen auch das andere (das angetriebene) zu drehen. Darüber hinaus sind die Wege, die die auf ihren Rändern liegenden Punkte zurücklegen, gleich. Dies gilt für alle Raddurchmesser.

Diese Radkombination ist praktisch, wenn bei der Ausfahrt eine höhere Geschwindigkeit als bei der Einfahrt erreicht werden soll. Wenn das angetriebene Rad dagegen kleiner ist, verlieren wir am Abtrieb an Geschwindigkeit, aber das Drehmoment dieses Getriebes verdoppelt sich. Diese Ausrüstung ist dort nützlich, wo Sie „die Bewegung intensivieren“ müssen (z. B. beim Heben schwerer Gegenstände). Somit ist es mit einem System aus zwei Rädern unterschiedlichen Durchmessers möglich, Bewegungen nicht nur zu übertragen, sondern auch umzuwandeln. In der Praxis werden Zahnräder mit glattem Rand fast nie verwendet, da die Kupplungen zwischen ihnen nicht steif genug sind und die Räder durchrutschen. Dieser Nachteil lässt sich beseitigen, wenn anstelle glatter Zahnräder Zahnräder verwendet werden.

Die ersten Zahnräder erschienen vor etwa zweitausend Jahren, verbreiteten sich aber erst viel später. Tatsache ist, dass das Schneiden von Zähnen große Präzision erfordert. Damit die gleichmäßige Drehung eines Rades auch das zweite Rad gleichmäßig dreht, ohne zu ruckeln oder anzuhalten, muss den Zähnen eine besondere Form gegeben werden, bei der die gegenseitige Bewegung der Räder so erfolgt, als würden sie sich übereinander bewegen, ohne zu gleiten , dann würden die Zähne des einen Rades in die Vertiefungen des anderen fallen. Wenn der Abstand zwischen den Radzähnen zu groß ist, stoßen sie aneinander und brechen schnell ab. Ist die Lücke zu klein, schlagen die Zähne ineinander und zerbröseln.

Die Berechnung und Herstellung von Zahnrädern war für die antiken Mechaniker eine schwierige Aufgabe, doch sie wussten bereits deren Bequemlichkeit zu schätzen. Schließlich boten verschiedene Kombinationen von Zahnrädern sowie deren Verbindung mit einigen anderen Zahnrädern enorme Möglichkeiten zur Bewegungsumwandlung.

Schneckengetriebe

Durch die Verbindung eines Zahnrads mit einer Schraube wurde beispielsweise ein Schneckengetriebe erhalten, das die Drehung von einer Ebene auf eine andere übertrug. Durch die Verwendung von Kegelrädern kann die Drehung in jedem Winkel zur Ebene des Antriebsrads übertragen werden. Durch die Verbindung des Rades mit einem Zahnradlineal ist es möglich, eine Drehbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln und umgekehrt, und durch Anbringen einer Pleuelstange am Rad wird eine hin- und hergehende Bewegung erzielt. Zur Berechnung von Zahnrädern wird normalerweise nicht das Verhältnis der Raddurchmesser, sondern das Verhältnis der Zähnezahlen von Antriebs- und Abtriebsrad herangezogen. Oftmals kommen in einem Getriebe mehrere Räder zum Einsatz. In diesem Fall entspricht das Übersetzungsverhältnis des gesamten Getriebes dem Produkt der Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Paare.

Rekonstruktion der Wassermühle von Vitruv

Als alle mit der Erlangung und Umwandlung von Bewegung verbundenen Schwierigkeiten erfolgreich überwunden waren, entstand eine Wassermühle. Zum ersten Mal wurde seine detaillierte Struktur vom antiken römischen Mechaniker und Architekten Vitruv beschrieben. In der Antike bestand die Mühle aus drei Hauptkomponenten, die zu einem einzigen Gerät verbunden waren: 1) einem Motormechanismus in Form eines vertikalen Rades mit Flügeln, das durch Wasser gedreht wurde; 2) ein Übertragungsmechanismus oder Getriebe in Form eines zweiten Vertikalgetriebes; das zweite Zahnrad drehte das dritte horizontale Zahnrad – das Ritzel; 3) ein Antrieb in Form von Mühlsteinen, oben und unten, und der obere Mühlstein war auf einer vertikalen Getriebewelle montiert, mit deren Hilfe er in Bewegung gesetzt wurde. Aus einer trichterförmigen Schöpfkelle über dem obersten Mühlstein fiel Getreide.

Kegelräder

Stirnräder mit Schrägverzahnung. Lineal mit Getriebe

Die Entstehung der Wassermühle gilt als wichtiger Meilenstein in der Technikgeschichte. Sie war die erste Maschine, die in der Produktion eingesetzt wurde, eine Art Höhepunkt der antiken Mechanik und Ausgangspunkt für die technische Suche nach Mechanik der Renaissance. Ihre Erfindung war der erste zaghafte Schritt zur maschinellen Produktion.

Siehe andere Artikel Abschnitt.

In welchem Land und wann wurden Windmühlen erfunden?

Auch die Geschichte der Windmühle reicht Jahrhunderte zurück. Die Geschichte hat keine genauen Informationen über die Herstellung der ersten Windmühle erhalten. Es ist jedoch bekannt, dass Windmühlen in China bereits seit mehreren Jahrtausenden genutzt werden.. Die Flügelrad-Windkraftanlage ist der älteste und gleichzeitig beste Motortyp, zu dem auch die Windmühle gehört.
In der Antike mahlten die Israeliten wie andere Völker essbare Körner „in Mühlsteinen“, um Mehl zu gewinnen. Die Arbeit in einer Handmühle war nicht einfach. Nach und nach kamen schwerere Mühlsteine zum Einsatz, die „von einem Esel“ oder einem anderen Tier gedreht wurden. Tierbetriebene Mühlen hatten aber auch ihre Nachteile. Zu diesem Zeitpunkt hatte der Mensch bereits gelernt, Wasserenergie zum Antreiben eines Wasserrads und Windenergie zum Segeln eines Segelboots zu nutzen. Und um das 7. Jahrhundert n. Chr. e. In den trockenen Steppen Asiens oder des Nahen und Mittleren Ostens wurden diese beiden Ideen kombiniert, indem man den Wind einen Mühlstein drehen ließ. Die erste Erwähnung von Windmühlen, die im Iran zum Mahlen von Getreide verwendet wurden, stammt ebenfalls aus dem 7. Jahrhundert. ANZEIGE
So entstand aus dem Mühlstein ein vertikaler Schaft mit Segeln, der sich drehte, wenn der Wind wehte. Mit Hilfe dieser einfachen Windmühlen mahlten sie Weizen oder Gerste und pumpten auch Wasser aus der Erde.
Frühe Mühlen mit Segeln auf einer vertikalen Welle waren nicht sehr produktiv. Mit der Erkenntnis, dass mehr Leistung erzeugt wird, wenn die Rotorblätter oder Segel an einer horizontalen Welle befestigt werden, die vom Turm ausgeht, ist sie jedoch stark gewachsen. Die horizontale Welle übertrug über Zahnräder eine Drehbewegung auf die vertikale Welle, die den daran befestigten Mühlstein drehte. Dann erfanden sie Mühlen auf Böcken oder „Säulen“. Diese Mühlen standen auf einer von Balken getragenen Stange, was es ermöglichte, die gesamte Mühlenscheune zu drehen und die Flügel gegen den Wind zu stellen. Aus offensichtlichen Gründen durften die „Säulen“ nicht sehr groß sein, und dann entwickelten sie ein anderes Design: einen festen Turm mit drehbarem Dach („Zelte“ oder „holländische Türme“). Bei Mühlen dieser Art kommt die Hauptwelle aus dem Dach heraus, wodurch sie zusammen mit den Flügelsegeln unabhängig von der Windrichtung gegen den Wind eingesetzt werden kann.
Es wird angenommen, dass Windmühlen erstmals in Südeuropa (vermutlich in Griechenland) auftauchten und sich schnell überall verbreiteten. Die meisten Autoren glauben, dass Windmühlen in Russland frühestens im 17. Jahrhundert auftauchten, obwohl einige Forscher ihr Erscheinen in Russland auf das 15. Jahrhundert zurückführen
Zunächst handelte es sich um Ziegelkonstruktionen, die wie riesige Fässer mit Flügeln aussahen.
Im Jahr 1772 ersetzte ein schottischer Erfinder die Segel durch Klappen, die sich automatisch öffneten und schlossen, ähnlich wie Jalousien.

Die Landschaft mit Windmühlen ist uns eher aus den Gemälden europäischer Meister der Malerei des 18. und 19. Jahrhunderts bekannt.

Heutzutage sind viele funktionierende Windmühlen nur noch in den Niederlanden zu sehen. Zwar wird dort überhaupt kein Mehl gemahlen, obwohl es welche gibt. Sie pumpen Wasser von einem Kanal zum anderen. Wie wurde die Windmühle gebaut? Dies ist nur in den baltischen Staaten und den Niederlanden selbst zu beobachten. Das erste, was Sie tun müssen, damit es gut funktioniert, ist, den Wind einzufangen. Dazu wurde das Dach mit einem speziellen Rad und Hebel in die gewünschte Richtung gedreht. Das Rad war passgenau mit dem Dach verbunden. Als das Dach die gewünschte Position erreichte, wurde das Rad mit einer speziellen Kette blockiert. Dann wurde eine spezielle Bremse gelöst und die Flügel der Mühle begannen sich zu drehen, zunächst langsam, dann immer schneller. Die Welle, an der die Flügel befestigt waren, übertrug die Drehung über die Holzflügel auf die vertikale Hauptachse.

Anwendung.

Darüber hinaus könnte das Design der Windmühle unterschiedlich sein. Es wurde zum Abpumpen von Wasser, zum Auspressen von Öl aus Samen, sogar zum Herstellen von Papier, zum Sägen von Holz und natürlich zum Mahlen von Mehl verwendet. Die Getreidemühle erfüllte ihre Aufgabe mit den gleichen Mühlsteinen aus Stein. Mit dem Aufkommen von Dampf- und anderen Maschinenarten hat sie für die Industrie wohl an Bedeutung verloren. Aber in unserer Zeit, in der die Menschen lernen, Energie und Natur zu schonen, wird die Windmühle in einer anderen Funktion wiederbelebt: als kostengünstige und umweltfreundliche Stromquelle. Hunderte von Windmühlen, ihre Urenkel, arbeiten in Holland, den Niederlanden und Deutschland. In den USA, Kanada und Australien nutzen abgelegene Farmen erfolgreich Windgeneratoren, um Strom für Privathaushalte und landwirtschaftliche Betriebe zu erzeugen.

Dekoratives Element. Seine Konstruktion.

Heutzutage erfreut sich die Windmühle als dekoratives Element im Gehöft großer Beliebtheit. Es ist nicht schwer zu machen. Eine solche Mühle, die Sie selbst in der Nähe eines Landhauses oder einer Datscha zusammengebaut haben, schmückt jede Ecke des Gartens. Die Arbeit beginnt mit der Herstellung des Fundaments. Es wird ein Loch bis zu einer Tiefe von 70 cm gegraben und ein Ziegelfundament gelegt. Ab 50x50 wird ein Rahmen auf die Maße 80x120x270 geschweißt. Der Rahmen ist mit 40x40 Holz ummantelt. Sie können die Oberseite der Struktur mit Schindeln abdecken. Der Rahmen wird auf dem Fundament montiert. Die Oberseite des Holzes ist in mehreren Schichten mit einer Schutzimprägnierung versehen. Die Innenseite des Gehäuses ist mit Schaumstoff und Sperrholz isoliert. Als nächstes kommt das Dach. Auf den Dachsparren wird eine durchgehende Schalung verlegt, die anschließend mit zwei Lagen Dachpappe abgedeckt wird. Dachmaterial wird auf Dachpappe verlegt. Dann wird der Mechanismus zusammengebaut. Eine Achse und zwei Lager werden ausgewählt und eingebaut. Die Klingen werden aus Holzbrettern mit einem Querschnitt von 20 x 40 mm zusammengesetzt, die mit selbstschneidenden Schrauben befestigt werden. Die Messer sind auf der Achse montiert. Der obere Teil des Fundaments ist ebenfalls mit Holz ummantelt. Der Innenraum kann zur Aufbewahrung genutzt werden, z.B.

Unsere heutige Veröffentlichung ist gewidmet Geschichte der Erfindung der Mühle- ein Gerät, das nicht die Muskelenergie von Menschen oder Tieren nutzt, sondern die Energie der Naturkräfte: Wasser und Wind.

Wassermühlen

Die ersten waren Wassermühlen erfunden. Sie wandelten die Energie der Wasserströmung in Rotationsenergie um. Dieses einfachste Gerät bestand aus einem Hauptgerät, zwei Laternenrädern und einem Arbeitselement – zwei Mühlsteinen: beweglich und fest. Die ersten Mühlen entstanden an Gebirgsflüssen und verbreiteten sich schnell überall dort, wo ein Wassertropfen entstehen konnte.
Im 11.–12. Jahrhundert wurde das Mahlen in Handmühlen überall eingestellt. Damals wurden Wassermühlen nicht nur an Flüssen installiert: Auf dem Territorium des heutigen Irak in Basra wurden Mühlen an den Mündungen von Kanälen gebaut, die von den Gezeiten gespeist wurden. Sie wurden durch das bei Flut zurückgehende Wasser angetrieben. In Mesopotamien wurden auf dem Tigris schwimmende Mühlen betrieben. Die Mühlen von Mossul hingen an Eisenketten mitten im Fluss.

Anfangs bestand die Hauptaufgabe von Mühlen darin, Getreide zu mahlen. Aber im 12. Jahrhundert. Die Mühlsteine wurden durch sogenannte Fäuste ersetzt, die eine ganz andere Aufgabe erfüllen sollten. In der einfachsten Variante war anstelle eines Laternenrades eine Faust starr an der Hauptwelle der Mühle befestigt, die den Arbeitskörper steuerte. Im 12.–13. Jahrhundert entstanden Walk-, Eisen- und Fabrikationsmühlen.

Der Wunsch nach Leistungssteigerung erzwang den Bau größerer Hydraulikaggregate. In Frankreich baute Meister R. Salem unter der Leitung von A. de Ville 1682 das größte Wasserkraftwerk mit 13 Rädern, dessen Durchmesser 8 m erreichte. Die auf der Seine installierten Räder trieben 235 Pumpen an und förderten Wasser Dieses System, das die Brunnen der königlichen Parks in Versailles und Marly mit Wasser versorgte, wurde von Zeitgenossen als „Wunder von Marly“ bezeichnet.

Der russische Erfinder K. D. Frolov erzielte große Erfolge auf dem Gebiet des Baus von Wasserbauwerken in den Kolyvano-Voskresensky-Minen im Altai. In den 70er Jahren des 18. Jahrhunderts. Im Altai begannen sie mit der Erschließung von Silbererzen in tieferen Horizonten. Bisher verwendete Entwässerungshebemaschinen, die manuell oder durch Pferdezug angetrieben wurden, konnten kein Wasser abpumpen und das Erz an die Oberfläche heben. Um die Menge des geförderten Erzes zu erhöhen, entwickelte Frolov ein Projekt zum Bau eines Komplexes wasserbetriebener Anlagen. Nach einem langen Kampf mit Beamten des Bergbauministeriums gelang es K. D. Frolov, seine Vorschläge zu genehmigen. In den Jahren 1783–1789 er hat sein Projekt umgesetzt. Es handelte sich um das größte Wasserbauwerk des 18. Jahrhunderts.

K. D. Frolov baute einen Damm mit einer Höhe von 17,5 m, einer Breite von 14,5 m an der Spitze, einer Breite von 92 m an der Basis und einer Länge von 128 m, der den notwendigen Wasserdruck erzeugte.

Windmühlen

In Afghanistan Windmühlen erschien erstmals im 9. Jahrhundert. Die Flügel des Windrads befanden sich in einer vertikalen Ebene und waren an einer Welle befestigt, die den oberen Mühlstein antrieb. Fast zeitgleich mit Windmühlen wurden auch Regulierungsgeräte erfunden. Sie waren notwendig, weil die Flügel der Mühle fast direkt mit dem Mühlstein verbunden waren und die Geschwindigkeit ihrer Rotation daher stark von den Launen des Windes abhängig war. In Afghanistan wurden alle Mühlen und Schöpfräder vom vorherrschenden Nordwind angetrieben, also nur von diesem geleitet. Die Mühlen hatten Luken, die sich öffnen und schließen ließen, um die Stärke des Windes zu regulieren.

In Europa tauchten Windmühlen im 12. Jahrhundert auf, hauptsächlich an Orten, an denen es nicht genügend Flüsse gab. In ihrer Bauart unterschieden sie sich von Wassermühlen lediglich durch die Lage des Antriebs und der Hauptwelle.

Es gibt zwei Arten von Windmühlen. Im ersten Fall dreht sich bei einer Änderung der Windrichtung der gesamte Mühlenkörper, im zweiten Fall nur der Kopfteil.

Es ist zu beachten, dass Windmühlen, die ein wesentlicher Bestandteil der niederländischen Landschaft sind, nicht zum Mahlen von Getreide, sondern zum Pumpen von Wasser konzipiert sind. Daher kann festgestellt werden, dass eine in Afghanistan gemachte Erfindung zum Erhalt eines europäischen Landes beigetragen hat.

Zum Nachtisch empfehlen wir Ihnen, sich ein Video über ungewöhnliche Mechanismen anzusehen, deren Funktionsweise interessant anzusehen ist.

17. MÜHLE

Die ersten Werkzeuge zum Mahlen von Getreide zu Mehl waren ein Steinmörser und ein Stößel. Ein Fortschritt im Vergleich zu ihnen war die Methode, Getreide zu mahlen statt zu zerkleinern. Die Menschen kamen sehr bald zu der Überzeugung, dass das Mahlen das Mehl viel besser macht. Allerdings war es auch eine äußerst mühsame Arbeit. Die große Verbesserung war der Wechsel vom Hin- und Herbewegen der Reibe zum Rotieren. Der Stößel wurde durch einen flachen Stein ersetzt, der sich entlang einer flachen Steinschale bewegte. Es war bereits einfach, von einem Stein, der Getreide mahlt, zu einem Mühlstein überzugehen, das heißt, einen Stein gleiten zu lassen, während er sich auf einem anderen dreht. Das Getreide wurde nach und nach in das Loch in der Mitte des oberen Steins des Mühlsteins geschüttet, fiel in den Raum zwischen dem oberen und unteren Stein und wurde zu Mehl gemahlen. Diese Handmühle wurde am häufigsten im antiken Griechenland und Rom verwendet. Sein Design ist sehr einfach. Der Sockel der Mühle war in der Mitte eine steinerne Ausbuchtung. An seiner Spitze befand sich ein Eisenstift. Der zweite, rotierende Stein hatte zwei glockenförmige Vertiefungen, die durch ein Loch verbunden waren. Äußerlich ähnelte es einer Sanduhr und war innen leer. Dieser Stein wurde auf den Sockel gelegt. In das Loch wurde ein Eisenstreifen eingeführt. Wenn sich die Mühle drehte, wurde das Getreide, das zwischen die Steine fiel, gemahlen. Das Mehl wurde am Fuß des unteren Steins gesammelt. Diese Mühlen gab es in verschiedenen Größen, von kleinen Mühlen wie modernen Kaffeemühlen bis hin zu großen Mühlen, die von zwei Sklaven oder einem Esel angetrieben wurden. Mit der Erfindung der Handmühle wurde das Mahlen von Getreide einfacher, blieb aber immer noch eine arbeitsintensive und schwierige Aufgabe. Es ist kein Zufall, dass in der Getreidemühle die erste Maschine der Geschichte entstand, die ohne den Einsatz der Muskelkraft eines Menschen oder Tieres funktionierte. Die Rede ist von einer Wassermühle. Aber zuerst mussten die alten Handwerker einen Wassermotor erfinden.

Die antiken Wassermaschinen entwickelten sich offenbar aus den Bewässerungsmaschinen der Chadufons, mit deren Hilfe sie Wasser aus dem Fluss förderten, um die Ufer zu bewässern. Das Chadufon bestand aus einer Reihe von Schaufeln, die auf der Felge eines großen Rades mit horizontaler Achse montiert waren. Als sich das Rad drehte, tauchten die unteren Schaufeln ins Flusswasser, stiegen dann bis zur obersten Spitze des Rades und kippten in die Rinne. Anfangs wurden solche Räder manuell gedreht, aber dort, wo wenig Wasser ist und das Wasser schnell entlang eines steilen Flussbetts fließt, begann man, die Räder mit speziellen Schaufeln auszustatten. Unter dem Druck der Strömung drehte sich das Rad und schöpfte selbst Wasser auf. Das Ergebnis ist eine einfache automatische Pumpe, für deren Betrieb keine menschliche Anwesenheit erforderlich ist. Die Erfindung des Wasserrades war von großer Bedeutung für die Geschichte der Technik. Zum ersten Mal stand einem Menschen ein zuverlässiger, universeller und sehr einfach herzustellender Motor zur Verfügung. Es stellte sich schnell heraus, dass die von einem Wasserrad erzeugte Bewegung nicht nur zum Pumpen von Wasser, sondern auch für andere Zwecke, beispielsweise zum Mahlen von Getreide, genutzt werden konnte. In flachen Gebieten ist die Strömungsgeschwindigkeit des Flusses gering, um das Rad durch die Kraft des Strahlaufpralls zu drehen. Um den nötigen Druck zu erzeugen, begannen sie, den Fluss anzustauen, den Wasserspiegel künstlich anzuheben und den Bach durch eine Rutsche auf die Radschaufeln zu leiten.

Daher wird das größere Rad um ein Vielfaches weniger Umdrehungen machen als das kleinere, mit dem es verbunden ist, da sein Durchmesser den Durchmesser des letzteren übersteigt. Wenn wir den Durchmesser eines Rads durch den Durchmesser des anderen teilen, erhalten wir eine Zahl, die als Übersetzungsverhältnis dieses Radantriebs bezeichnet wird. Stellen wir uns ein Getriebe aus zwei Rädern vor, bei dem der Durchmesser des einen Rades doppelt so groß ist wie der Durchmesser des zweiten. Wenn das angetriebene Rad größer ist, können wir mit diesem Getriebe die Geschwindigkeit verdoppeln, gleichzeitig wird aber das Drehmoment halbiert. Diese Radkombination ist praktisch, wenn bei der Ausfahrt eine höhere Geschwindigkeit als bei der Einfahrt erreicht werden soll. Wenn das angetriebene Rad dagegen kleiner ist, verlieren wir am Abtrieb an Geschwindigkeit, aber das Drehmoment dieses Getriebes verdoppelt sich. Diese Ausrüstung ist dort nützlich, wo Sie „die Bewegung intensivieren“ müssen (z. B. beim Heben schwerer Gegenstände). Somit ist es mit einem System aus zwei Rädern unterschiedlichen Durchmessers möglich, Bewegungen nicht nur zu übertragen, sondern auch umzuwandeln. In der Praxis werden Zahnräder mit glattem Rand fast nie verwendet, da die Kupplungen zwischen ihnen nicht steif genug sind und die Räder durchrutschen. Dieser Nachteil lässt sich beseitigen, wenn anstelle glatter Zahnräder Zahnräder verwendet werden. Die ersten Zahnräder erschienen vor etwa zweitausend Jahren, verbreiteten sich aber erst viel später. Tatsache ist, dass das Schneiden von Zähnen große Präzision erfordert. Damit die gleichmäßige Drehung eines Rades auch das zweite Rad gleichmäßig dreht, ohne zu ruckeln oder anzuhalten, muss den Zähnen eine besondere Form gegeben werden, bei der die gegenseitige Bewegung der Räder so erfolgt, als würden sie sich übereinander bewegen, ohne zu gleiten , dann würden die Zähne des einen Rades in die Vertiefungen des anderen fallen. Wenn der Abstand zwischen den Radzähnen zu groß ist, stoßen sie aneinander und brechen schnell ab. Ist die Lücke zu klein, schlagen die Zähne ineinander und zerbröseln. Die Berechnung und Herstellung von Zahnrädern war für die antiken Mechaniker eine schwierige Aufgabe, doch sie wussten bereits deren Bequemlichkeit zu schätzen. Schließlich boten verschiedene Kombinationen von Zahnrädern sowie deren Verbindung mit einigen anderen Zahnrädern enorme Möglichkeiten zur Bewegungsumwandlung. Durch die Verbindung eines Zahnrads mit einer Schraube wurde beispielsweise ein Schneckengetriebe erhalten, das die Drehung von einer Ebene auf eine andere übertrug. Durch die Verwendung von Kegelrädern kann die Drehung in jedem Winkel zur Ebene des Antriebsrads übertragen werden. Durch die Verbindung des Rades mit einem Zahnradlineal ist es möglich, eine Drehbewegung in eine Translationsbewegung umzuwandeln und umgekehrt, und durch Anbringen einer Pleuelstange am Rad wird eine hin- und hergehende Bewegung erzielt. Zur Berechnung von Zahnrädern wird normalerweise nicht das Verhältnis der Raddurchmesser, sondern das Verhältnis der Zähnezahlen von Antriebs- und Abtriebsrad herangezogen. Oftmals kommen in einem Getriebe mehrere Räder zum Einsatz. In diesem Fall entspricht das Übersetzungsverhältnis des gesamten Getriebes dem Produkt der Übersetzungsverhältnisse der einzelnen Paare.

Aus dem Buch 100 große Mythen und Legenden Autor Murawjowa Tatjana

IV. Die magische Mühle von Sampo Väinämöinen ritt auf einem Pferd am Meeresufer entlang, und hinter dem Felsen wartete der mutige Joukahainen auf ihn. Joukahainen zog seinen bunten Bogen und schoss einen Pfeil ab. Ich wollte Väinämöinen schlagen, aber ich traf sein Pferd. Die Beine des Pferdes gaben nach und Väinämöinen fiel ins Meer

Aus dem Buch 100 große Erfindungen Autor Ryzhov Konstantin Wladislawowitsch

17. DIE MÜHLE Die ersten Werkzeuge zum Mahlen von Getreide zu Mehl waren ein Steinmörser und ein Stößel. Ein Fortschritt im Vergleich zu ihnen war die Methode, Getreide zu mahlen statt zu zerkleinern. Die Menschen kamen sehr bald zu der Überzeugung, dass das Mahlen das Mehl viel besser macht. Jedoch

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Aus dem Buch Mythen der Finno-Ugrier Autor Petruchin Wladimir Jakowlewitsch

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Autor Autorenteam

Windmühle Eine Windmühle ist ein mit Windenergie betriebenes Gerät, das zum Mahlen von Getreide, zum Pumpen von Wasser und zum Antrieb von Werkzeugmaschinen verwendet wird. Windmühlen wurden von den Bewohnern des alten Ägypten und Chinas genutzt. Reste

Aus dem Buch Große Enzyklopädie der Technologie Autor Autorenteam

Wassermühle Eine Wassermühle ist ein Gerät, das durch die Energie des fallenden Wassers angetrieben wird und zum Mahlen von Getreide verwendet wird. Wassermühlen zum Mahlen von Getreide gab es früher als Windmühlen. Bewohner des Bundesstaates Urartu nutzten sie bereits im 8. Jahrhundert. Chr e. Räder des ersten Wassers

Aus dem Buch Alles über alles. Band 2 Autor Likum Arkady

Wie funktioniert eine Windmühle? Niemand weiß, wann und von wem Windmühlen erfunden wurden. Die Boote konnten sich im rechten Winkel zum Wind bewegen und dabei die Segel leicht neigen. Die Flügel einer Windmühle verhalten sich ähnlich: Sie bewegen sich im Kreis, wenn sie unter eine gerade Linie fallen.

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