Qui a inventé le moulin. Moulin à vent - structure, principe de fonctionnement, histoire, photo. Moulins à vent horizontaux

Les premiers outils pour moudre le grain en farine étaient un mortier et un pilon en pierre. Un progrès par rapport à eux était la méthode consistant à moudre le grain au lieu de l'écraser. Très vite, les gens ont été convaincus que le broyage rendait la farine bien meilleure.


Mortiers et pilons en pierre

Cependant, c’était aussi un travail extrêmement fastidieux. La grande amélioration a été le passage du déplacement de la râpe d'avant en arrière à la rotation. Le pilon a été remplacé par une pierre plate, qui se déplaçait le long d'un plat en pierre plate. Il était déjà facile de passer d'une pierre qui moud le grain à une meule, c'est-à-dire de faire glisser une pierre en tournant sur une autre. Le grain était progressivement versé dans le trou au milieu de la pierre supérieure de la meule, tombait dans l'espace entre les pierres supérieure et inférieure et était moulu en farine.


Moulin à main

Ce moulin à main était le plus largement utilisé dans la Grèce antique et à Rome. Sa conception est très simple. La base du moulin était une pierre convexe au milieu. Au sommet se trouvait une épingle en fer. La deuxième pierre rotative comportait deux dépressions en forme de cloche reliées par un trou. Extérieurement, il ressemblait à un sablier et était vide à l'intérieur. Cette pierre a été posée sur le socle. Une bande de fer a été insérée dans le trou. Lorsque le moulin tournait, le grain tombant entre les pierres était moulu. La farine était récupérée à la base de la pierre du fond. Ces moulins étaient de différentes tailles, des plus petits, comme les moulins à café modernes, aux grands, actionnés par deux esclaves ou un âne.

Avec l’invention du moulin à main, le processus de mouture du grain est devenu plus facile, mais reste une tâche difficile et exigeante en main-d’œuvre. Ce n'est pas un hasard si c'est dans le secteur de la minoterie qu'est née la première machine de l'histoire qui fonctionnait sans l'utilisation de la force musculaire d'une personne ou d'un animal. Nous parlons d'un moulin à eau. Mais les artisans de l’Antiquité devaient d’abord inventer un moteur à eau.

Les anciennes machines à eau se seraient développées à partir des machines d'irrigation des Chadufons, à l'aide desquelles ils faisaient remonter l'eau de la rivière pour irriguer les berges. Le chadufon était une série de pelles montées sur la jante d'une grande roue à axe horizontal. Lorsque la roue tournait, les écopes inférieures plongeaient dans l'eau de la rivière, puis montaient jusqu'au point haut de la roue et basculaient dans le caniveau. Au début, ces roues tournaient manuellement, mais là où il y a peu d'eau et où elle coule rapidement le long d'un lit de rivière escarpé, les roues ont commencé à être équipées de pales spéciales. Sous la pression du courant, la roue tournait et ramassait elle-même l’eau. Le résultat est une pompe automatique simple qui ne nécessite aucune présence humaine pour son fonctionnement.


Reconstitution d'un moulin à eau (Ier siècle)

L’invention de la roue hydraulique revêt une grande importance pour l’histoire de la technologie. Pour la première fois, une personne disposait d'un moteur fiable, universel et très simple à fabriquer. Il est vite devenu évident que le mouvement créé par une roue hydraulique pouvait être utilisé non seulement pour pomper de l'eau, mais aussi à d'autres fins, comme moudre du grain. Dans les zones plates, la vitesse d'écoulement de la rivière est faible pour faire tourner la roue sous la force de l'impact du jet. Pour créer la pression requise, ils ont commencé à construire un barrage sur la rivière, à élever artificiellement le niveau de l'eau et à diriger le ruisseau à travers une goulotte jusqu'aux pales des roues.


Moulin à eau

Cependant, l'invention du moteur a immédiatement posé un autre problème : comment transférer le mouvement de la roue hydraulique à l'appareil qui doit effectuer un travail utile à l'homme ? À ces fins, un mécanisme de transmission spécial était nécessaire, capable non seulement de transmettre, mais également de transformer le mouvement de rotation. Pour résoudre ce problème, les mécaniciens anciens se sont à nouveau tournés vers l'idée de la roue. La transmission par roues la plus simple fonctionne comme suit. Imaginons deux roues à axes de rotation parallèles, qui sont en contact étroit avec leurs jantes. Si maintenant l'une des roues commence à tourner (on l'appelle la roue motrice), alors en raison du frottement entre les jantes, l'autre (la roue entraînée) commencera également à tourner. De plus, les chemins parcourus par les points situés sur leurs bords sont égaux. Cela est vrai pour tous les diamètres de roues.

Par conséquent, la plus grande roue fera autant de tours que la plus petite qui lui est reliée, car son diamètre dépasse le diamètre de cette dernière. Si nous divisons le diamètre d’une roue par le diamètre de l’autre, nous obtenons un nombre appelé rapport de démultiplication de cette roue motrice. Imaginons une transmission à deux roues, dans laquelle le diamètre d'une roue est deux fois plus grand que le diamètre de la seconde. Si la roue motrice est plus grande, nous pouvons utiliser cette transmission pour doubler la vitesse, mais en même temps le couple sera divisé par deux.

Cette combinaison de roues sera pratique lorsqu'il est important d'obtenir une vitesse plus élevée à la sortie qu'à l'entrée. Si au contraire la roue motrice est plus petite, on perdra de la vitesse en sortie, mais le couple de cette transmission doublera. Cet équipement est utile là où il faut « intensifier le mouvement » (par exemple, pour soulever des objets lourds). Ainsi, grâce à un système de deux roues de diamètres différents, il est possible non seulement de transmettre, mais aussi de transformer le mouvement. Dans la pratique réelle, les roues dentées à jante lisse ne sont presque jamais utilisées, car les embrayages entre elles ne sont pas assez rigides et les roues patinent. Cet inconvénient peut être éliminé si des roues dentées sont utilisées à la place de roues lisses.

Les premiers engrenages sont apparus il y a environ deux mille ans, mais ils se sont répandus bien plus tard. Le fait est que couper des dents nécessite une grande précision. Pour que la rotation uniforme d'une roue fasse tourner la seconde également uniformément, sans à-coups ni arrêt, les dents doivent avoir une forme spéciale dans laquelle le mouvement mutuel des roues se produirait comme si elles se déplaçaient les unes sur les autres sans glisser. , alors les dents d'une roue tomberaient dans les dépressions de l'autre. Si l'écart entre les dents de la roue est trop grand, elles se heurteront et se briseront rapidement. Si l’écart est trop petit, les dents s’entrechoquent et s’effritent.

Le calcul et la fabrication des engrenages étaient une tâche difficile pour les mécaniciens anciens, mais ils appréciaient déjà leur commodité. Après tout, diverses combinaisons d'engrenages, ainsi que leur connexion avec d'autres engrenages, offraient d'énormes possibilités de transformation du mouvement.


Engrenage à vis sans fin

Par exemple, après avoir connecté un engrenage à une vis, on obtenait un engrenage à vis sans fin qui transmettait la rotation d'un plan à un autre. En utilisant des roues coniques, la rotation peut être transmise sous n'importe quel angle par rapport au plan de la roue motrice. En connectant la roue à une règle à engrenages, il est possible de convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation, et vice versa, et en attachant une bielle à la roue, un mouvement alternatif est obtenu. Pour calculer les engrenages, ils prennent généralement le rapport non pas des diamètres des roues, mais le rapport du nombre de dents des roues motrices et motrices. Souvent, plusieurs roues sont utilisées dans une transmission. Dans ce cas, le rapport de démultiplication de l'ensemble de la transmission sera égal au produit des rapports de démultiplication des paires individuelles.


Reconstruction du moulin à eau de Vitruve

Lorsque toutes les difficultés liées à l'obtention et à la transformation du mouvement furent surmontées avec succès, un moulin à eau apparut. Pour la première fois, sa structure détaillée a été décrite par l'ancien mécanicien et architecte romain Vitruve. Le moulin de l'époque antique comportait trois composants principaux interconnectés en un seul dispositif : 1) un mécanisme moteur en forme de roue verticale à pales, entraînée en rotation par l'eau ; 2) un mécanisme de transmission ou transmission sous la forme d'un deuxième engrenage vertical ; la deuxième roue dentée faisait tourner la troisième roue dentée horizontale - le pignon ; 3) un actionneur en forme de meules, supérieure et inférieure, et la meule supérieure était montée sur un arbre d'engrenage vertical, à l'aide duquel elle était mise en mouvement. Le grain tombait d'une louche en forme d'entonnoir au-dessus de la meule supérieure.


Engrenages coniques



Engrenages droits à dents hélicoïdales. Règle à engrenages

La création du moulin à eau est considérée comme une étape importante dans l’histoire de la technologie. Elle devint la première machine utilisée dans la production, une sorte d'apogée atteinte par la mécanique antique, et le point de départ de la recherche technique de la mécanique de la Renaissance. Son invention fut le premier pas timide vers la production mécanique.

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Dans quel pays et quand les moulins à vent ont-ils été inventés ?

L'histoire du moulin à vent remonte également à plusieurs siècles. L'histoire n'a pas conservé d'informations exactes sur la production du premier moulin à vent. Mais on sait que les éoliennes sont utilisées en Chine depuis plusieurs millénaires.. L'éolienne à palettes est le type de moteur le plus ancien et en même temps le meilleur, qui comprend l'éolienne.
Dans les temps anciens, les Israélites, comme d’autres peuples, broyaient des céréales comestibles « dans des meules » pour obtenir de la farine. Travailler dans un moulin à main n’était pas facile. Peu à peu, des meules plus lourdes furent utilisées, qui étaient « tournées par un âne » ou un autre animal. Mais les moulins à traction animale avaient aussi leurs inconvénients. À cette époque, l’homme avait déjà appris à utiliser l’énergie de l’eau pour faire tourner une roue hydraulique et l’énergie éolienne pour faire naviguer un voilier. Et vers le 7ème siècle après JC. e. dans les steppes arides d’Asie ou du Proche et Moyen-Orient, ces deux idées se conjuguaient en faisant du vent tourner une meule. La première mention de moulins à vent utilisés en Iran pour moudre le grain remonte également au VIIe siècle. ANNONCE Ainsi, de la meule sortait un arbre vertical avec des voiles, qui tournait lorsque le vent soufflait. À l'aide de moulins à vent aussi simples, ils moulaient du blé ou de l'orge et pompaient également de l'eau du sous-sol.
La première éolienne était probablement un simple appareil doté d'un axe de rotation vertical, comme celui utilisé en Perse 200 avant JC pour moudre le grain. L'utilisation d'un tel broyeur à axe de rotation vertical s'est ensuite généralisée dans les pays du Moyen-Orient. Plus tard, fut développé un moulin à axe de rotation horizontal, composé de dix poteaux en bois équipés de voiles transversales. Ce type primitif d’éolienne est encore utilisé aujourd’hui dans de nombreux pays du pourtour méditerranéen. Au XIe siècle, les moulins à vent étaient largement utilisés au Moyen-Orient et sont arrivés en Europe au Xe siècle. au retour des croisés. Au Moyen Âge en Europe, de nombreux droits seigneuriaux, dont le droit de refuser l'autorisation de construire des moulins à vent, obligeaient les locataires à disposer de zones de semis à proximité des moulins des domaines féodaux. Il était interdit de planter des arbres à proximité des moulins à vent pour garantir un « vent libre ». Au 14ème siècle, les Hollandais ont pris les devants en améliorant la conception des moulins à vent et les ont désormais largement utilisés pour assécher les marécages et les lacs du delta du Rhin.
Les premiers moulins dotés de voiles sur un arbre vertical n'étaient pas très productifs. Mais il s'est considérablement développé depuis qu'on a compris que plus de puissance est produite lorsque les pales ou les voiles sont attachées à un arbre horizontal s'étendant à partir de la tour. L'arbre horizontal, grâce à des engrenages, transmettait un mouvement de rotation à l'arbre vertical, qui faisait tourner la meule qui y était attachée. Puis on inventa les moulins sur tréteaux, ou « piliers ». Ces moulins reposaient sur un poteau soutenu par des poutres, ce qui permettait de faire tourner toute la grange du moulin, plaçant les ailes contre le vent. Pour des raisons évidentes, les « piliers » ne pouvaient pas être très grands, et ils ont alors imaginé une autre conception : une tour fixe avec un toit pivotant (« tentes » ou « tours hollandaises »). Dans les moulins de ce type, l'arbre principal sort du toit, grâce à quoi, peu importe où souffle le vent, il peut, avec les ailes, être déployé contre le vent.
On pense que les moulins à vent sont apparus pour la première fois dans le sud de l’Europe (vraisemblablement en Grèce) et se sont rapidement répandus partout. La plupart des auteurs pensent que les moulins à vent sont apparus en Russie au plus tôt au XVIIe siècle, bien que certains chercheurs attribuent leur apparition en Russie au XVe siècle.
Au début, il s’agissait de structures en briques qui ressemblaient à d’énormes tonneaux dotés d’ailes.
En 1772, un inventeur écossais a remplacé les voiles par des volets qui s'ouvraient et se fermaient automatiquement, à la manière des stores.

Le paysage avec les moulins à vent nous est plus familier dans les peintures des maîtres européens de la peinture des XVIIIe et XIXe siècles.

De nos jours, de nombreux moulins à vent en activité ne peuvent être vus qu'aux Pays-Bas. C’est vrai qu’on n’y moud pas du tout de farine, même s’il y en a. Ils pompent l'eau d'un canal à un autre. Comment a été construit le moulin à vent ? Cela ne peut être constaté que dans les États baltes et aux Pays-Bas eux-mêmes. La première chose à faire pour que cela fonctionne bien est de capter le vent. Pour ce faire, son toit était tourné dans la direction souhaitée à l'aide d'une roue et d'un levier spéciaux. La roue était précisément reliée au toit. Lorsque le toit atteignait la position requise, la roue était bloquée avec une chaîne spéciale. Ensuite, un frein spécial a été desserré et les ailes du moulin ont commencé à tourner, lentement d'abord, puis de plus en plus vite. L'arbre sur lequel les ailes étaient fixées transmettait la rotation à travers celles en bois jusqu'à l'axe vertical principal.

Application.

De plus, la conception du moulin à vent pourrait être différente. Il était utilisé pour pomper l'eau, extraire l'huile des graines, même pour fabriquer du papier et scier du bois et, bien sûr, pour moudre la farine. Le moulin à farine faisait son travail en utilisant les mêmes meules en pierre. Avec l’avènement de la vapeur et d’autres types de moteurs, on peut dire qu’elle a perdu de son importance pour l’industrie. Mais à notre époque, où les gens apprennent à économiser l'énergie et la nature, le moulin à vent a été relancé dans une autre capacité, en tant que source d'électricité bon marché et respectueuse de l'environnement. Des centaines de moulins à vent, ses arrière-petits-enfants, fonctionnent en Hollande, aux Pays-Bas et en Allemagne. Aux États-Unis, au Canada et en Australie, des fermes isolées utilisent avec succès des éoliennes pour produire de l'électricité pour les besoins domestiques et agricoles.

Élément décoratif. Sa construction.

Aujourd’hui, le moulin à vent a gagné en popularité en tant qu’élément décoratif de la ferme. Ce n'est pas difficile à faire. Un tel moulin, assemblé de vos propres mains près d'une maison de campagne ou d'une datcha, décorera n'importe quel coin du jardin. Le travail commence par la réalisation des fondations. Un trou est creusé jusqu'à une profondeur de 70 cm et une fondation en brique est posée. A partir de 50x50 un cadre est soudé aux dimensions 80x120x270. La charpente est gainée de bois 40x40. Vous pouvez recouvrir le haut de la structure avec des planches à clin. Le cadre est installé sur la fondation. Le dessus du bois est recouvert d'une imprégnation protectrice en plusieurs couches. L'intérieur du corps est isolé avec de la mousse plastique et du contreplaqué. Vient ensuite le toit. Un revêtement continu est posé sur les chevrons du toit, qui est ensuite recouvert de deux couches de feutre de toiture. Le matériau de toiture est posé sur du feutre de toiture. Ensuite, le mécanisme est assemblé. Un essieu et deux roulements sont sélectionnés et installés. Les lames sont assemblées à partir de planches de bois d'une section de 20x40 mm, qui sont fixées avec des vis autotaraudeuses. Les lames sont installées sur l'essieu. La partie supérieure de la fondation est également gainée de bois. L'intérieur peut être utilisé pour le stockage, par ex.

Notre publication d'aujourd'hui est dédiée à histoire de l'invention du moulin- un appareil qui utilise non pas l'énergie musculaire des humains ou des animaux, mais l'énergie des forces naturelles : l'eau et le vent.

Moulins à eau

Les premiers étaient Les moulins à eau inventés. Ils convertissaient l’énergie du flux d’eau en énergie de rotation. Cet appareil le plus simple se composait d'un appareil principal, de deux roues de lanterne et d'un élément de travail - deux meules : mobiles et fixes. Les premiers moulins sont apparus sur les rivières de montagne et se sont rapidement répandus partout où une goutte d'eau pouvait se former.
Aux XIe et XIIe siècles, le broyage avec des moulins à main a été arrêté partout. A cette époque, les moulins à eau n'étaient pas installés seulement sur les rivières : sur le territoire de l'Irak moderne à Bassorah, des moulins étaient construits à l'embouchure des canaux alimentés par les marées. Ils ont été chassés par le retrait des eaux à marée haute. En Mésopotamie, des moulins flottants fonctionnaient sur le Tigre. Les moulins de Mossoul étaient suspendus à des chaînes de fer au milieu du fleuve.

Au début, la fonction principale des moulins était de moudre le grain. Mais au XIIe siècle. les meules ont été remplacées par des soi-disant poings, conçus pour accomplir un travail complètement différent. Dans la version la plus simple, au lieu d'une roue de lanterne, un poing était fixé rigidement à l'arbre principal du broyeur, qui contrôlait le corps de travail. Aux XIIe et XIIIe siècles apparaissent des moulins à foulon, à fer et à façonnage.

Le désir d’augmenter la puissance a forcé la construction d’unités hydrauliques plus grandes. En France, maître R. Salem, sous la direction d'A. de Ville, construisit en 1682 la plus grande centrale hydraulique de 13 roues dont le diamètre atteignait 8 m. Les roues installées sur la Seine entraînaient 235 pompes, faisant monter l'eau. d'une hauteur de 163 m. Ce système, qui alimentait en eau les fontaines des parcs royaux de Versailles et de Marly, était appelé par les contemporains le « miracle de Marly ».

L'inventeur russe K. D. Frolov a obtenu un grand succès dans le domaine de la construction d'ouvrages hydrauliques dans les mines Kolyvano-Voskresensky de l'Altaï. Dans les années 70 du XVIIIe siècle. dans l'Altaï, ils ont commencé à exploiter des minerais d'argent situés à des horizons plus profonds. Les machines de levage de drainage utilisées auparavant, entraînées manuellement ou par traction animale, ne pouvaient pas pomper l'eau et soulever le minerai à la surface. Pour augmenter la quantité de minerai extrait, Frolov a développé un projet de construction d'un complexe d'installations hydrauliques. Après une longue lutte avec les responsables du Département des Mines, K. D. Frolov réussit à faire approuver ses propositions. De 1783 à 1789 il a mis en œuvre son projet. C'était le plus grand ouvrage hydraulique du XVIIIe siècle.

K. D. Frolov a construit un barrage de 17,5 m de haut, 14,5 m de large au sommet, 92 m à la base, 128 m de long, qui a créé la pression d'eau nécessaire.

Moulins à vent

En Afghanistan moulins à vent est apparu pour la première fois au IXe siècle. Les pales de la roue éolienne étaient situées dans un plan vertical et étaient fixées à un arbre qui entraînait la meule supérieure. Presque simultanément avec les moulins à vent, des dispositifs de régulation ont également été inventés. Ils étaient nécessaires car les ailes du moulin étaient reliées presque directement à la meule et, par conséquent, la vitesse de sa rotation dépendait beaucoup des caprices du vent. En Afghanistan, tous les moulins et roues à pelleter étaient entraînés par le vent du nord dominant et n'étaient donc guidés que par lui. Les moulins avaient des trappes qui s'ouvraient et se fermaient pour réguler la force du vent.

En Europe, les moulins à vent sont apparus au XIIe siècle, principalement dans les endroits où il n'y avait pas assez de rivières. Dans leur conception, ils ne différaient des moulins à eau que par la position du moteur et de l'arbre principal.

Il existe deux types d'éoliennes. Dans le premier, lorsque la direction du vent change, tout le corps du moulin tourne, dans le second, seule la partie tête.

Il convient de noter que les moulins à vent, qui font partie intégrante du paysage néerlandais, ne sont pas conçus pour moudre du grain, mais pour pomper de l'eau. On peut donc constater qu’une invention réalisée en Afghanistan a contribué à préserver un pays européen.

En dessert, nous vous proposons de regarder une vidéo sur des mécanismes insolites dont le fonctionnement est intéressant à regarder.

17. MOULIN

Les premiers outils pour moudre le grain en farine étaient un mortier et un pilon en pierre. Un progrès par rapport à eux était la méthode consistant à moudre le grain au lieu de l'écraser. Très vite, les gens ont été convaincus que le broyage rendait la farine bien meilleure. Cependant, c’était aussi un travail extrêmement fastidieux. La grande amélioration a été le passage du déplacement de la râpe d'avant en arrière à la rotation. Le pilon a été remplacé par une pierre plate, qui se déplaçait le long d'un plat en pierre plate. Il était déjà facile de passer d'une pierre qui moud le grain à une meule, c'est-à-dire de faire glisser une pierre en tournant sur une autre. Le grain était progressivement versé dans le trou au milieu de la pierre supérieure de la meule, tombait dans l'espace entre les pierres supérieure et inférieure et était moulu en farine. Ce moulin à main était le plus largement utilisé dans la Grèce antique et à Rome. Sa conception est très simple. La base du moulin était une pierre convexe au milieu. Au sommet se trouvait une épingle en fer. La deuxième pierre rotative comportait deux dépressions en forme de cloche reliées par un trou. Extérieurement, il ressemblait à un sablier et était vide à l'intérieur. Cette pierre a été posée sur le socle. Une bande de fer a été insérée dans le trou. Lorsque le moulin tournait, le grain tombant entre les pierres était moulu. La farine était récupérée à la base de la pierre du fond. Ces moulins étaient de différentes tailles, des plus petits, comme les moulins à café modernes, aux grands, actionnés par deux esclaves ou un âne. Avec l'invention du moulin à main, le processus de mouture du grain est devenu plus facile, mais reste une tâche difficile et à forte intensité de main-d'œuvre. Ce n'est pas un hasard si c'est dans le secteur de la minoterie qu'est née la première machine de l'histoire qui fonctionnait sans l'utilisation de la force musculaire d'une personne ou d'un animal. Nous parlons d'un moulin à eau. Mais les artisans de l’Antiquité devaient d’abord inventer un moteur à eau.

Les anciennes machines à eau se seraient développées à partir des machines d'irrigation des Chadufons, à l'aide desquelles ils faisaient remonter l'eau de la rivière pour irriguer les berges. Le chadufon était une série de pelles montées sur la jante d'une grande roue à axe horizontal. Lorsque la roue tournait, les écopes inférieures plongeaient dans l'eau de la rivière, puis montaient jusqu'au point haut de la roue et basculaient dans le caniveau. Au début, ces roues étaient tournées manuellement, mais là où il y a peu d'eau et où elle coule rapidement le long d'un lit de rivière escarpé, les roues ont commencé à être équipées de pales spéciales. Sous la pression du courant, la roue tournait et ramassait elle-même l’eau. Le résultat est une pompe automatique simple qui ne nécessite aucune présence humaine pour son fonctionnement. L’invention de la roue hydraulique revêt une grande importance pour l’histoire de la technologie. Pour la première fois, une personne disposait d'un moteur fiable, universel et très simple à fabriquer. Il est vite devenu évident que le mouvement créé par une roue hydraulique pouvait être utilisé non seulement pour pomper de l'eau, mais aussi à d'autres fins, comme moudre du grain. Dans les zones plates, la vitesse d'écoulement de la rivière est faible pour faire tourner la roue sous la force de l'impact du jet. Pour créer la pression requise, ils ont commencé à construire un barrage sur la rivière, à élever artificiellement le niveau de l'eau et à diriger le ruisseau à travers une goulotte jusqu'aux pales des roues.

Cependant, l'invention du moteur a immédiatement posé un autre problème : comment transférer le mouvement de la roue hydraulique à l'appareil qui doit effectuer un travail utile à l'homme ? À ces fins, un mécanisme de transmission spécial était nécessaire, capable non seulement de transmettre, mais également de transformer le mouvement de rotation. Pour résoudre ce problème, les mécaniciens anciens se sont à nouveau tournés vers l'idée de la roue. La transmission par roues la plus simple fonctionne comme suit. Imaginons deux roues à axes de rotation parallèles, qui sont en contact étroit avec leurs jantes. Si maintenant l'une des roues commence à tourner (on l'appelle la roue motrice), alors en raison du frottement entre les jantes, l'autre (la roue entraînée) commencera également à tourner. De plus, les chemins parcourus par les points situés sur leurs bords sont égaux. Cela est vrai pour tous les diamètres de roues.

Par conséquent, la plus grande roue fera autant de tours que la plus petite qui lui est reliée, car son diamètre dépasse le diamètre de cette dernière. Si nous divisons le diamètre d’une roue par le diamètre de l’autre, nous obtenons un nombre appelé rapport de démultiplication de cette roue motrice. Imaginons une transmission à deux roues, dans laquelle le diamètre d'une roue est deux fois plus grand que le diamètre de la seconde. Si la roue motrice est plus grande, nous pouvons utiliser cette transmission pour doubler la vitesse, mais en même temps le couple sera divisé par deux. Cette combinaison de roues sera pratique lorsqu'il est important d'obtenir une vitesse plus élevée à la sortie qu'à l'entrée. Si au contraire la roue motrice est plus petite, on perdra de la vitesse en sortie, mais le couple de cette transmission doublera. Cet équipement est pratique là où il faut « intensifier le mouvement » (par exemple, pour soulever des objets lourds). Ainsi, grâce à un système de deux roues de diamètres différents, il est possible non seulement de transmettre, mais aussi de transformer le mouvement. Dans la pratique réelle, les roues dentées à jante lisse ne sont presque jamais utilisées, car les embrayages entre elles ne sont pas assez rigides et les roues patinent. Cet inconvénient peut être éliminé si des roues dentées sont utilisées à la place de roues lisses. Les premiers engrenages sont apparus il y a environ deux mille ans, mais ils se sont répandus bien plus tard. Le fait est que couper des dents nécessite une grande précision. Pour que la rotation uniforme d'une roue fasse tourner la seconde également uniformément, sans à-coups ni arrêt, les dents doivent avoir une forme spéciale dans laquelle le mouvement mutuel des roues se produirait comme si elles se déplaçaient les unes sur les autres sans glisser. , alors les dents d'une roue tomberaient dans les dépressions de l'autre. Si l'écart entre les dents de la roue est trop grand, elles se heurteront et se briseront rapidement. Si l’écart est trop petit, les dents s’entrechoquent et s’effritent. Le calcul et la fabrication des engrenages étaient une tâche difficile pour les mécaniciens anciens, mais ils appréciaient déjà leur commodité. Après tout, diverses combinaisons d'engrenages, ainsi que leur connexion avec d'autres engrenages, offraient d'énormes possibilités de transformation du mouvement. Par exemple, après avoir connecté un engrenage à une vis, on obtenait un engrenage à vis sans fin qui transmettait la rotation d'un plan à un autre. En utilisant des roues coniques, la rotation peut être transmise sous n'importe quel angle par rapport au plan de la roue motrice. En connectant la roue à une règle à engrenages, il est possible de convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation, et vice versa, et en attachant une bielle à la roue, un mouvement alternatif est obtenu. Pour calculer les engrenages, ils prennent généralement le rapport non pas des diamètres des roues, mais le rapport du nombre de dents des roues motrices et motrices. Souvent, plusieurs roues sont utilisées dans une transmission. Dans ce cas, le rapport de démultiplication de l'ensemble de la transmission sera égal au produit des rapports de démultiplication des paires individuelles.

Lorsque toutes les difficultés liées à l'obtention et à la transformation du mouvement furent surmontées avec succès, un moulin à eau apparut. Pour la première fois, sa structure détaillée a été décrite par l'ancien mécanicien et architecte romain Vitruve. Le moulin de l'époque antique comportait trois composants principaux interconnectés en un seul dispositif : 1) un mécanisme moteur en forme de roue verticale à pales, entraînée en rotation par l'eau ; 2) un mécanisme de transmission ou transmission sous la forme d'un deuxième engrenage vertical ; la deuxième roue dentée faisait tourner la troisième roue dentée horizontale - le pignon ; 3) un actionneur en forme de meules, supérieure et inférieure, et la meule supérieure était montée sur un arbre d'engrenage vertical, à l'aide duquel elle était mise en mouvement. Le grain tombait d'une louche en forme d'entonnoir au-dessus de la meule supérieure.

La création du moulin à eau est considérée comme une étape importante dans l’histoire de la technologie. Elle devint la première machine utilisée dans la production, une sorte d'apogée atteinte par la mécanique antique, et le point de départ de la recherche technique de la mécanique de la Renaissance. Son invention fut le premier pas timide vers la production mécanique.

Extrait du livre 100 grands mythes et légendes auteur Muravyova Tatiana

IV. Le moulin magique de Sampo Väinämöinen montait à cheval le long du bord de mer, et derrière le rocher l'audacieux Joukahainen l'attendait. Joukahainen a tiré son arc coloré et a tiré une flèche. Je voulais frapper Väinämöinen, mais j'ai heurté son cheval. Les jambes du cheval cédèrent et Väinämöinen tomba à la mer.

Extrait du livre 100 grandes inventions auteur Ryzhov Konstantin Vladislavovitch

17. LE MOULIN Les premiers outils pour moudre le grain en farine étaient un mortier et un pilon en pierre. Un progrès par rapport à eux était la méthode consistant à moudre le grain au lieu de l'écraser. Très vite, les gens ont été convaincus que le broyage rendait la farine bien meilleure. Cependant

auteur

Extrait du livre Mythes des Finno-Ougriens auteur Petroukhine Vladimir Yakovlevitch

Extrait du livre Nous sommes des Slaves ! auteur Semenova Maria Vassilievna

auteur Équipe d'auteurs

Moulin à vent Un moulin à vent est un appareil alimenté par l'énergie éolienne, utilisé pour moudre le grain, pomper de l'eau et entraîner des machines-outils. Moulin à vent. Les moulins à vent étaient utilisés par les habitants de l'Égypte ancienne et de la Chine. Restes

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Moulin à eau Un moulin à eau est un appareil alimenté par l'énergie de la chute d'eau, utilisé pour moudre le grain. Les moulins à eau pour moudre le grain sont apparus plus tôt que les moulins à vent. Les habitants de l'État d'Urartu les utilisaient déjà au VIIIe siècle. Colombie-Britannique e. Roues de la première eau

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Comment fonctionne un moulin à vent ? Personne ne sait quand et par qui les moulins à vent ont été inventés. Les bateaux pouvaient se déplacer perpendiculairement au vent, inclinant légèrement les voiles. Les ailes d’un moulin à vent agissent de la même manière, se déplaçant en cercle lorsqu’elles tombent sous une ligne droite.

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