关于风车
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了解风车的一切,它是什么以及它是如何工作的,不仅是出于无趣的兴趣,而且是必要的。刀片的设备和描述并不是一切,您需要了解磨机的用途。关于风车及其电力建设,以及其他经济意义,我只想说。
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发生历史
磨坊是在小麦和其他谷物开始大规模种植的时候创建的。但是他们不能立即利用风力来旋转结构。 在古代,轮子是由奴隶或牲畜来转动的。 后来他们开始建造水磨坊。最后,毕竟,已经有了风力建设。
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尽管它表面上很简单,但实际上它却非常复杂。 只有在考虑风荷载并正确选择特定任务的机制持续时间时,才有可能创建这样的产品。这些任务非常多样化——砍柴和抽水。最早的模型——“山羊”——是按照与木屋相同的方案建造的。
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然后出现了所谓的帐篷磨机,它有一个固定的机身,只有带有主轴的顶部旋转。
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此类模型能够驱动 2 个磨石,因此具有提高生产力的特点。 磨坊被认为是典型的,而不仅仅是一种实用工具。在神话、传说和童话故事中,她受到了极大的重视。没有任何国家没有此类陈述。神话的动机是多种多样的:建造地基的人,住在磨坊里的灵魂,隐藏的宝藏,神秘的地下通道等等。
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装置及工作原理
风车之所以起作用,是因为气流作用在叶片上并使它们运转。该脉冲进入传动装置,并通过它到达磨机的实际工作部分。 在旧型号中,刀片增加到几米。 只有这样,才有可能增加与气流的接触面积。该值根据主要功能和所需功率来选择。
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如果磨机配备最大的刀片,那么它可以磨面粉。 只有这样的解决方案才能有效扭转重型磨石。由于空气动力学概念的发展,设计改进成为可能。即使在风接触面积相对较小的情况下,现代技术的发展也可以提供良好的结果。
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在电路中,紧跟在叶片后面的是齿轮箱或其他传动机构。 在某些型号中,这原来是一个轴,刀片安装在该轴上。轴的另一端配备了完成工作的工具(节点)。然而,逐渐地,这种设计尽管简单,却被放弃了。
事实证明,这是非常危险和不可靠的,即使在最严重的情况下停止磨机的运行也是不现实的。
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结果证明,齿轮版本更加高效和优雅。 齿轮箱将旋转叶片的动量转化为有用的功。并且值得断开变速箱的零件,可以快速停止工作。所以,机制并没有白白旋转,即便是风的急剧增加,也没有那么可怕。重要提示:现在磨机专门用于电力。
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但即使是第一台工厂的出现,也是一场真正的技术革命。当然,今天 5 - 10 升。和。在机翼上似乎是一个完全“幼稚”的尺寸。然而,在一个不仅有踏板车,甚至比蒸汽机车早几个世纪的时代,这被证明是一项宏伟的成就。 在 11 至 13 世纪,人类获得了可以支配的权力,这在以前的时代是无法获得的。 经济的功率重量比立即显着增加,这就是为什么那个时期欧洲经济的急剧上升在很大程度上成为可能的原因。
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优点和缺点
将风车与水车相比较是最方便的。水体结构历史悠久,不受风的变化影响。水流更加稳定。 您还可以使用风能设备完全无法使用的潮起潮落的力量。 这些情况导致了这样一个事实,即在中世纪的任何州,水车的流行率都高出许多倍。
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如前所述,风能磨粮是后来才开始应用的。 此外,这一决定需要大量的额外费用。然而,在 15 世纪的荷兰,特别是从 17 世纪初开始,风车的其他优点受到了重视。他们用铲子推锁链,清除地下水。如果没有这项创新,就不可能开发现代荷兰领土的重要部分。
此外,风车即使在干燥的地方也可以站立,无需绑在池塘上。
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在荷兰,风车之所以流行还有一个原因。 - 那里的西风几乎持续不断,将空气从大西洋吹向波罗的海。因此,刀片的方向和技术的使用都没有特别的问题。如今,比较风车和水车最合适的不是质量和磨粒能力,而是发电的适用性。电源的稳定性在下降,网络能源的成本在上升,因此选择适合自己的类型非常重要。
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风电场使用几乎无限的资源运行。 只要地球上的大气被保存下来,太阳照亮地球,风就不会停止。这种设备不会乱扔垃圾,因为与柴油和汽油系统不同,它们不会排放有毒物质。然而,不能说风力发电厂是完全环保的,因为它会产生很多噪音,而且在一些国家甚至受到法律限制。最后,风车在鸟类季节无法正常运行。
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在俄罗斯,还没有噪音或日历限制。 但它们随时可能出现。在任何情况下,风电场——现代风车和经典风车——都不能靠近住宅。此外,真正的效率取决于季节、一天中的时间、天气、地形;所有这些都直接影响气流的速度及其应用的效率。
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风电场的另一个缺点是已经注意到的风不稳定。电池的使用部分解决了这个问题,但同时使系统复杂化并使其更昂贵。 有时还需要额外使用其他能源。 但是风车安装很快 - 考虑到场地的准备,不会超过 10-14 天。这种安装需要相当多的空间,特别是考虑到叶片的跨度和出于安全原因必须腾出的空间。
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类型概述
面粉研磨生产的风车使用 1 或 2 个磨石。 转向风有两种方式 - 根据龙门架和根据帐篷方案。 龙门式方法意味着整个磨机完全围绕一根橡木柱旋转。该杆安装在重心上,并且相对于身体不对称。变成风会消耗大量的能量,因此非常复杂。
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传统上,龙门铣床配备单级机械传动装置。 她有效地扭转了一个缩短的轴。博克磨机也是按照龙门法制造的。一个更完美的选择是帐篷(又名荷兰)计划。在上部,建筑物配备了一个支撑轮子的旋转框架,顶部是一个四坡屋顶。
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由于轻巧的设计,转向风变得更容易。 风轮可以有一个很大的截面,因为它被提升到很高的高度。在大多数情况下,帐篷轧机配备了两级传动装置。中间结构具有颤动型磨机。在其中,转弯圈位于船体的 0.5 高度,一个重要的亚种是排水磨装置。
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过去风车的速度受限于传动装置的强度。限制与木制轮齿和灯笼有关。结果,不可能增加风能应用系数(COP)。牙齿本身和它们的销钉是根据优质干木的模板制成的。 适用于此目的:
- 金合欢;
- 桦木;
- 鹅耳枥;
- 榆树;
- 枫。
主轴的轮缘由桦木或榆木制成。板子分两层布置。在外面,边缘被小心地修剪成一个圆圈;为了固定辐条,使用了螺栓。相同的螺栓有助于拧紧圆盘。改进设计的主要注意力集中在机翼的执行上。
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在相当古老的磨坊中,机翼格栅上覆盖着帆布。 但后来,木板成功地发挥了同样的作用。事实证明,云杉板更适合。最初,机翼是用恒定的叶片干扰角度制造的,从 14 到 15 度不等。它们相当容易制作,但浪费了太多的风能。
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与旧版本相比,使用螺旋叶片可以将效率提高 50%。 尖端的可互换楔角范围为 1 至 10 度,底部的可互换楔角范围为 16 至 30 度。最现代的选择之一是半公平的轮廓。在帐篷磨坊时期结束时,它们几乎完全由石头建造。当然,在某些情况下,风力系统与水泵相连,这使得灌溉土地成为可能。
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在最早类型的此类结构中,例如在面粉厂中,可以通过部分移除帆或打开百叶窗来减少机翼的面积。该解决方案即使在风力增加的情况下也可以防止损坏。但仍然存在叶片数量多或机翼宽度大的低速风机问题。原因很明显——一个非常严重的令人不安的时刻。 解决方案是由德国公司 Kester 找到的,该公司生产的 Adler 风力涡轮机的叶片最少且叶片之间的距离很大;这个设计已经有一个平均速度。
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吸力侧机翼上更先进的设计配备了特殊阀门。 因此,调整是自动进行的,从而确保了尽可能高的性能。在工作状态下,阀门由弹簧固定。一切都被设计成因为有了这些阀门,即使有主动运动,也没有强大的阻力。如果由于离心力超过了设定的旋转频率,阀门就会旋转。
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同时,对气流的阻力增加了,使用起来不太顺畅,也没有像往常那样有效。但在正常情况下,可以减少裸奔的时刻。 在 18 世纪和 19 世纪,风车在地球上被广泛使用。 它们不再是通过半手工方法制造的,而是开始在工厂生产多叶片金属风力发动机。到 19 世纪末,只有少数车型被剥夺了扭转率自动调节和车轮沿电机方向刚性固定的功能。
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在工业化国家,当时每年生产数十万套磨机套件。.主要用于发电的改进型经济模型的生产也已经开始。这种系统的功率相对较小,通常不超过 1 kW,通常计划为车轮配备 2-3 个叶片格式的叶片。通过变速箱连接到发电机。为了在这样的系统中积累能量,使用了中小容量的电池。
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结构特点
要建造工厂,您需要考虑许多细微差别。
位置选择
重要的是要考虑叶片的旋转。因此,附近不应有任何无关的建筑物和构筑物。建议选择平坦的区域,否则建筑物可能会倾斜。 该地点已清除所有植被和其他干扰物。 他们还考虑到一切事物的外观。
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工具和材料
您甚至可以用胶合板、耐用塑料或金属建造风车。没有人禁止也将它们结合起来。但是,木板、木材、胶合板的使用仍然与经典方法相对应。聚乙烯用于防水,屋顶毡用于屋顶。这就是为什么 我们还需要锤子和钉子、钻头、锯子和其他木结构工具:刨子、角磨机、水桶和刷子。
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基础
尽管大多数风车具有装饰性,但施工方案仍涉及基础的准备工作。不需要挖洞和浇注灰浆。 使用铺设木材或原木就足够了。 通常该设计的形状接近梯形。内部和外部框架使用以给定角度放置的垂直柱连接。
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墙壁和屋顶
包覆结构时,要注意门窗的开口。 刀片的安装点也很关键。 门安装有辅助紧固件。带刀片的横梁可以用木材加固。任何提供密封表面的材料(最丰富多彩的木器涂层)都可以使用任何材料进行室内装潢。
屋顶的形状是单独选择的。 平直的涂层并不比有角度的涂层差。足够的防水将提供一层屋顶材料。前屋顶是使用板或胶合板获得的。无需使用更多的装饰饰面。
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风力涡轮机安装
你需要把磨机放在干燥的准备好的地方。根据需要使用锚固件,以确保紧固的刚性。请务必检查法律法规,以免出现问题。 在任何情况下,也要遵守有关电气安全和接地的建议。 有必要通过一定部分的电线和“街道”绝缘连接发电机。
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最著名的老磨坊
位于 Mandrnaki 港口附近的 Rhodes 工厂长期碾碎谷物,然后通过海路直接运送到港口。根据其他消息来源,最初有 13 个 - 14 个。但只有 3 个可以追溯到我们这个时代并被保存为纪念碑。 在厄兰岛,情况大致相同——幸存下来的不是 2000 座风车,而是 355 座。 它们在上世纪初被拆除,因为不再需要,幸运的是,最美丽的建筑幸存下来。
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另外值得注意的是:
- Zaanse Schans(阿姆斯特丹以北);
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- 米科诺斯群岛的磨坊;
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- 孔苏埃格拉市;
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- 工厂网络 Kinderdijk;
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- 伊朗纳什蒂凡的风车。
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谢谢你。非常珍贵的材料。我想建一个磨坊。我会和你分享一个故事。我在一个大村庄长大。战后下降了2倍多。战前有700户家庭和3500名居民。它被一条小河分成两部分,绵延3公里多。每条线上还有其他街道的分支,就像扇贝一样。每个扇贝的顶部是巨大的广场,中央广场位于其上,上方是风车森林。一侧有53台风车,另一侧有35台,另外,河边有一个水车,村子后面(另一条河上)还有2个水车,其中一个常年工作。在村子的中心,矗立着一个机械磨坊,叫做兵团。在 30 年代的集体化过程中,这一切都在从上到下的专员的指导下被摧毁、拆除和粉碎。每个磨坊的磨石都被打碎成小卵石。机械的被转移到区域中心(它仍然是某种面粉厂)。只有代替军团(在结构的遗迹上),他们才允许面粉研磨机械师。他们拿了一个石榴石(一桶勺)面粉来磨一个袋子。人们捡起石头的残骸,开始发明台式机械磨机。但是恶棍却通过并检查了所有房屋。被摧毁的一切。哦,荷兰的风车多好啊……
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