Мельница своими руками

Виды водяных мельниц

Это устройство было известно ещё в древние времена, различают следующие его виды по типу ориентации колёс:

• вертикальная;
• горизонтальная.

В первом случае механизм приводится в движение от водяного колеса, располагающегося в вертикальной плоскости через механизм зубчатой передачи, а горизонтальная ориентация предполагает отсутствие такого принципа.

Механизм вертикальной водяной мельницы приводится в движение от водяного колеса, располагающегося в вертикальной плоскости через механизм зубчатой передачи

Полноценная водяная мельница состоит из следующих деталей:

• колесо с лопастями;
• жёлоб, ось и шарниры;
• каркас для колеса;
• корпус.

Такое устройство упоминается в старинных книгах и других источниках с незапамятных времён, строилось оно на протяжении столетий для переработки зерна в муку. Так, продукт поднимали наверх, откуда по желобу ссыпали в жернова, а готовое сырьё для выпечки хлеба люди собирали в мешки.

Водяная мельница, украшенная растениями придаст загородному участку загадочности и прекрасно дополнит его

Сегодня можно создать уменьшенный вариант этого устройства, приложив немного фантазии и сил. Существует множество декоративных вариантов водяной мельницы, к примеру, её можно сделать из доступных всем материалов: камня, дерева, битого кирпича. Некоторые садоводы изготавливают не только колесо, но и домик с крышей, которая представляет собой солому или камыш, такая композиция идеально вписывается в общий вид участка.

Корпус, находящийся рядом с конструкцией, можно использовать как хранилище для садового инвентаря. Кроме того, водяной поток делает возможным получение энергии, поэтому с помощью мельницы реально освещать дорожку или поливать огород. Водяная мельница, украшенная растениями, в особенности хвойниками и кустарниками, придаст загородному участку загадочности и прекрасно дополнит его.

Windpumps

Windpumps использовались, чтобы накачать воду с тех пор, по крайней мере, 9-й век в том, что является теперь Афганистаном, Ираном и Пакистаном. Использование насосов ветра стало широко распространенным через мусульманский мир и позже распространилось в Китай и Индию. Ветряные мельницы позже использовались экстенсивно в Европе, особенно в Нидерландах и области Восточной Англии Великобритании, от последнего Средневековья вперед, чтобы осушить землю в сельскохозяйственных или строящих целях.

Американская ветряная мельница или двигатель ветра, была изобретена Дэниелом Халлэдеем в 1854 и использовалась главным образом для подъема воды от скважин. Увеличенные версии также использовались для задач, таких как распиливание древесины, раскалывание сена, и артобстрел и размол зерна. В ранней Калифорнии и некоторых других государствах, ветряная мельница была частью отдельной внутренней водной системы, которая включала вырытый рукой хорошо и деревянную водонапорную башню, поддерживающую бак красного дерева, приложенный деревянным запасным путем, известным как корпус утилизационных цехов. В течение конца лезвий стали 19-го века и стальных башен заменил деревянное строительство. На их пике в 1930, использовались приблизительно 600 000 единиц. Фирмы, такие как U.S Wind Engine and Pump Company, Challenge Wind Mill and Feed Mill Company, Компания-производитель Эплтона, Звезда, Затмение, Фэрбенкская Азбука Морзе и Aermotor стали главными поставщиками в Северной Америке и Южной Америке. Эти windpumps используются экстенсивно на фермах и ранчо в Соединенных Штатах, Канаде, южной Африке и Австралии. Они показывают большое количество лезвий, таким образом, они медленно поворачиваются со значительным вращающим моментом на низких ветрах и автономны в сильных ветрах. Главная башней коробка передач и коленчатый вал преобразовывают вращательное движение в оплату ударов, которые несут вниз через прут к цилиндру насоса ниже. Такие заводы накачали воду и привели комбикормовые заводы в действие, видел заводы и сельскохозяйственное оборудование.

В Австралии Griffiths Brothers в Тувумбе произвела ветряные мельницы с 1876 с торговой маркой южные Взаимные Ветряные мельницы в использовании с 1903. Они стали символом австралийского сельскохозяйственного сектора, использовав воду Большого Артезианского Бассейна.

Советы для максимальной эффективности

• Если вы чувствуете, что упражнение дается вам легко добавьте отягощение. В классическом варианте можно взять в руки не тяжелые гантели. 
• Для того, чтобы решить какой вариант подойдет лучше, попробуйте все. И уже ориентируйтесь по собственным ощущениям.
• Для большей отдачи старайтесь придерживаться правильной технике. В противном случае время уделенное на выполнение упражнения будет потеряно впустую.
• Если у вас очень хорошая растяжка, тогда попробуйте тянуть рукой не к противоположной ноге, а к полу. При этом его надо касаться полной ладонью. У кого гибкости не хватает надо работать над эластичностью мышц и суставов. В этом вам поможет ЗАМИНКА.
• При выполнении классической мельницы лучше работать в большом количестве повторений. Примерно 3 подхода на 12-15 раз. Одно повторение это два поворота, влево и вправо. Если вы работаете с отягощением тогда количество раз снижается до 6-8 в тех же 3-подходах.
• Выполнять мельницу можно как в начале тренировки, если это классический вариант. Он позволит не только проработать мышцы. Но и выступить в роли разминочного упражнения. Если вы работаете с весом тогда оставьте мельницу на конец тренировки.

В конце хотелось бы подвести итог и выделить основные моменты. Мельница известное многим упражнение и при соблюдении правильной техники может принести неплохие результаты. Для повышения интенсивности можно использовать отягощение. Главное правильно подобрать рабочий вес. 

Всем успехов в тренировках!

Дополнительные способы использования

Ветряная мельница может быть не только генератором и простым элементом, который украсит участок. У нее может быть и другое практическое применение. Именно поэтому стоит хорошо подумать, где именно ее можно установить. Например, если по садовому участку проведена система автоматического полива, то, скорее всего, может присутствовать люк, в котором находятся все водопроводные узлы. Такой люк невозможно скрыть под газонной травой, но, если этого не сделать, тогда он будет выделяться и портить вид. Как раз в этом случае на помощь придет мельница. Она может быть смонтирована непосредственно на крышку люка, чем скроет ее. При этом у посетителей не возникнет подозрений в том, что что-то не так.

Не всегда элементы канализации спрятаны в люки. Кроме того, на газоне могут быть и другие элементы, которые необходимо скрыть. За счет того, что материал для мельницы подбирается легкий, то он не может повредить элементы. Также корпус выполняется в виде колпака, поэтому может быть установлен сверху. Если соорудить мельницу больших габаритов, то этому нескончаемо рады будут дети. Они смогут использовать мельницу для игр с друзьями. Если конструкция будет применяться именно таким способом, то ее необходимо хорошо укрепить, чтобы она не травмировала чад. Кроме того, понадобится вход, который необходимо сделать с обратной стороны.

Для ухода за садом и газоном применяется немало инструмента. Удобнее, если он будет находиться непосредственно на участке и за ним не придется возвращаться в кладовку возле дома. В этом тоже может помочь мельница. Внутри мельницы можно оборудовать отличное помещение для хранения инвентаря. Чтобы он хранился как можно компактнее, можно соорудить различные садовые органайзеры. Мельницу можно соорудить из природного камня или огнеупорного кирпича. В этом случае можно все продумать так, чтобы она служила мангалом. Для этого также можно соорудить небольшой столик.

Обратите внимание! Проблемой для многих являются кроты, которые постоянно перерывают территорию сада. Можно частично решить этот вопрос с помощью мельницы

Она способна передавать вибрации от вращения. Делается это благодаря тому, что ножки вкапываются в землю минимум на 20 см. Дополнительно можно смонтировать в конструкции ветряка вибромоторы, которые будут отпугивать животных.

Основные разновидности ветряных мельниц для электричества

Устройство ветряка

Конструкция ветряка, используемая для такого насоса, должна быть наиболее эффективной и чувствительной к относительно слабому ветру. Известны два основных типа ветряков:

• горизонтальные
• вертикальные

При этом, для создания горизонтальной конструкции требуется обеспечить свободное вращение всего узла вокруг вертикальной оси для самонаведения на ветер. Получается два подвижных элемента на одном узле, что усложняет конструкцию.

Вертикальные ветряки не нуждаются в наведении, поскольку направление ветра для них неважно, только скорость. При этом, поток одновременно воздействует на обе стороны лопастей, отчего эффективность вращения снижается

Существуют разные конструкции таких ветряков, созданные для увеличения эффективности:

• ротор Савониуса
• ротор Дарье
• ротор Ленца
• ортогональный ротор
• геликоидный ротор и т.д.

Изыскания в этой области ведутся постоянно, решением проблемы заняты многие инженеры, поэтому каждый год анонсируются новые варианты исполнения с большей эффективностью. Так, создана конструкция из нескольких лопастей, наполовину закрытая специальным кожухом, скрывающим обратные стороны лопастей от потока ветра.

Кожух свободно вращается вокруг вертикальной оси, но не связан с рабочим колесом. Он имеет стабилизатор наподобие хвоста самолета, регулирующий положение защиты при изменении направления ветра. Есть и другие конструкции, обладающие определенными преимуществами, но кардинальных успехов пока никому не удалось добиться.

Как самому сделать ветряк

Самостоятельное изготовление ветряка обычно происходит по схеме:

• выбор типа конструкции
• создание проекта (рабочего чертежа)
• приобретение или изыскание материалов
• сборка вращающегося вала
• установка на него лопастей
• создание мачты
• сборка и установка ветряка

Эти этапы условны, в каждом конкретном случае работы ведутся так, как это удобно для мастера, но придерживаться такой схемы является самым рациональным способом действий.

Оптимальным вариантом является горизонтальная конструкция, поэтому выбирать лучше именно ее. Для создания потребуется горизонтальный вал, лопасти, расходящиеся от центра наподобие крыльев мельницы, устройство для передачи вращения на кривошип. Обычно делают вращающееся рабочее колесо, установленное на поворотной платформе со стабилизатором, самонаводящееся на поток. Вращение передается зубчатой или цепной передачей, в зависимости от возможностей или доступности того или другого устройства.

Размеры лопастей должны обеспечивать начало вращения при относительно слабом ветре, обычно это 33-5 м/с, но есть образцы, стартующие при меньших скоростях потока. Например, ротор Онипко, по утверждениям изобретателя, начинает вращение при скорости 1,4 м/с, что очень привлекательно для регионов со спокойной атмосферой. Имеется также недавно появившийся ротор Третьякова, довольно сложная конструкция, улавливающая поток и организующая его так, что он полностью воздействует на рабочее колесо без потерь. Эти конструкции довольно сложны для самостоятельного изготовления, так как обладают массой криволинейных деталей специфической формы, что сложно повторить в домашних условиях.

Как самостоятельно изготовить насос

Если готового и рабочего насоса не имеется, то приходится выходить из положения любыми доступными средствами. Обычно используется готовый, но не работающий насос от автомобиля (механический), переделывается компрессор, словом, используется любое мало-мальски пригодное устройство, которое имеется в наличии. Если не имеется ничего подходящего, придется собирать насос с нуля.

Простейшая конструкция насоса

Проще всего (и надежнее) использовать самую примитивную, а потому — безотказную конструкцию обычной помпы. Она представляет собой цилиндр, нижняя часть которого имеет перемычку со всасывающим патрубком и обратным клапаном. Внутри цилиндра вверх-вниз перемещается поршень, дно которого также оборудовано обратным клапаном. При движении поршня вверх во всасывающем патрубке создается разрежение, вследствие чего полость между дном и поршнем заполняется водой. Оба клапана при этом закрыты.

При последующем движении вниз поршень начинает перепускать через свой клапан воду вверх, а нижний клапан закрывается, препятствуя выходу воды вниз. При достижении водой определенного уровня, происходит излив через выходной патрубок, носик или иные отверстия.

От чего зависит качество работы насоса?

Качество работы такого насоса напрямую зависит от герметичности всех элементов. Если поршень движется достаточно плотно и не пропускает воду в зазор между стенками цилиндра и своим уплотнительным кольцом, то устройство способно поднимать воду на высоту до 8 м.

Для изготовления такого насоса потребуется гильза и поршень с уплотнительным кольцом. Вся хитрость заключается в том, что чем плотнее поршень, тем большее усилие потребуется для его работы, что потребует увеличения мощности ветряка. Этот путь тупиковый, так как тяжелый ветряк сдвинуть с места сможет лишь ветер ураганной силы, поэтому надо подбирать механику насоса так, чтобы не требовалось слишком большого усилия.

Кроме того, надо обратить серьезное внимание на работу обратных клапанов. Они должны срабатывать очень легко, без усилия, но перекрывать путь воде вполне надежно

Могут быть использованы обычные гравитационные клапана, или более надежные подпружиненные конструкции, не «залипающие» в открытом положении.

Из чего можно сделать насос

Изготовить насос можно из различных материалов:

• металл
• пластик

Выбор не очень обширен, но в данном случае длинный список и не требуется. Металлический насос прочнее и надежнее, но для его изготовления потребуется иметь доступ к токарному оборудованию. Кроме того, материалом для изготовления деталей устройства должны стать металлы, не подверженные коррозии — нержавеющая сталь, дюралюминий или латунь. Это — первое и основное условие, соблюдение которого делает насос прочным и долговечным.

Использовать готовые трубы не рекомендуется, так как внутренний профиль не всегда имеет идеальную круглую форму, что грозит падением производительности насоса. Можно использовать подходящие по форме и размерам готовые детали от других устройств, если таковые найдутся.

Пластиковые насосы, собранные своими руками, не боятся коррозии. При этом, в зимнее время они становятся хрупкими и могут попросту лопнуть. Это обстоятельство надо иметь в виду и постараться до наступления холодов как-то решить проблему. Сборка насоса возможна своими руками без обращения в мастерскую или специализированную организацию, поскольку в качестве исходного материала обычно используются полипропиленовые водопроводные или канализационные трубы, имеющие различные комплектующие, точно подходящие к ним по размерам.

Для мастера остается только выбрать наиболее подходящие элементы, сделать гильзу и поршень, заглушкой перекрыть нижнюю часть гильзы и соединить ее с всасывающим патрубком. В качестве обратного клапана можно использовать обычную резину, прикрепленную с одного края к заглушке. При подъеме поршня вверх она приподнимется, пропуская воду, а при движении вниз — опустится и перекроет выход. Работоспособность такого насоса обычно несколько ниже, но, в целом, все зависит от аккуратности и качества изготовления.

Вертикальные ветряные мельницы

Из-за отсутствия доказательств, дебаты происходят среди историков относительно того, вызвали ли ближневосточные горизонтальные ветряные мельницы оригинальное развитие европейских ветряных мельниц. В северо-западной Европе, горизонтальной оси или вертикальной ветряной мельнице (так называемый из-за самолета движения его парусов) верится до настоящего времени с последнего квартала двенадцатого века в треугольнике северной Франции, восточной Англии и Фландрии.

Самая ранняя определенная ссылка на ветряную мельницу в Европе (предполагаемый иметь вертикальный тип) даты с 1185, в прежней деревне Видли в Йоркшире, который был расположен в южной оконечности Пустоши, выходящей на устье Хамбера. Много ранее, но менее конечно, датированный, европейские источники двенадцатого века, относящиеся к ветряным мельницам, были также найдены.

Эти самые ранние заводы использовались, чтобы размолоть хлебные злаки.

Почтовый завод

Доказательства в настоящее время — то, что самый ранний тип европейской ветряной мельницы был почтовым заводом, так названным из-за большой вертикальной почты, на которой уравновешена главная структура завода («тело» или «доллар»). Устанавливая тело этот путь, завод в состоянии сменить друг друга, чтобы стоять перед направлением ветра; существенное требование для ветряных мельниц, чтобы работать экономно в северо-западной Европе, где направления ветра переменные. Тело содержит все мукомольное оборудование. Первые почтовые заводы имели затонувший тип, где почта была похоронена в земной насыпи, чтобы поддержать его. Позже, деревянная поддержка была развита, назвал эстакаду. Это часто покрывалось или окружалось веерным депо, чтобы защитить эстакаду от погоды и обеспечить место для хранения. Этот тип ветряной мельницы был наиболее распространен в Европе до девятнадцатого века, когда более сильная башня и ветряные мельницы заменили их.

Завод полой почты

В заводе полой почты почта, на которой установлено тело, выгнута, чтобы приспособить карданный вал.

Это позволяет вести оборудование ниже или вне тела в то время как все еще способность вращать телом в ветер. Заводы полой почты, ведя колеса совка использовались в Нидерландах, чтобы истощить заболоченные места с четырнадцатого века вперед.

Завод башни

К концу тринадцатого века был введен завод башни каменной кладки, на котором только кепка вращается, а не целое тело завода. Распространение заводов башни шло с растущей экономикой, которая призвала к большим и более стабильным источникам власти, хотя они были более дорогими, чтобы построить. В отличие от почтового завода, только кепка завода башни должна быть превращена в ветер, таким образом, главная структура может быть сделана намного более высокой, позволив парусам быть сделанной более длинной, который позволяет им обеспечить полезную работу даже на низких ветрах. Кепка может быть превращена в ветер или лебедками или приспосабливающий в кепке или от лебедки на полюсе хвоста возле завода. Метод хранения кепки и парусов в ветер автоматически при помощи веерообразного хвоста, маленькая ветряная мельница, установленная под прямым углом к парусам, с задней стороны ветряной мельницы. Они также приспособлены к полюсам хвоста почтовых заводов и распространены в Великобритании и англоговорящих странах прежней Британской империи, Дании и Германии, но редки в других местах. Вокруг некоторых частей Средиземного моря были построены заводы башни с фиксированными заглавными буквами, потому что направление ветра изменилось мало большую часть времени.

Ветряная мельница

Ветряная мельница — более позднее развитие завода башни, где башня заменена деревянной структурой, названной «блузой». Блуза обычно имеет восьмиугольный план, хотя примеры с больше, или меньше, стороны существуют. Блуза покрыта соломой, садится или покрыта другими материалами, такими как сланец, листовая сталь или рубероид. Более легкое строительство по сравнению с заводами башни делает ветряные мельницы практичными, поскольку дренаж мелет, поскольку они часто должны были строиться в областях с нестабильной подпочвой. Породив как завод дренажа, ветряные мельницы также используются для множества целей. Когда используется в зоне застройки это часто помещается в основу каменной кладки, чтобы поднять его выше окружающих зданий.

Создание самодельного ветряка

Самодельный ветровой генератор может применяться как основной или дополнительный источник энергии. Как вспомогательное устройство он может запитывать светильники в доме и на улице, греть воду в бойлере. Как главный источник электроэнергии он может подпитывать всю бытовую технику, отопительные системы и осветительную группу. Самостоятельное изготовление ветряка более выгодно, чем покупка магазинной модели. Устройства до 5 кВт могут обойтись в сумму до 200000 рублей, их ремонт также является дорогостоящим.

Основные узлы ветрогенератора

Генератор

Перед тем как сделать ветряную электростанцию своими руками, нужно собрать необходимые комплектующие. Для создания ветряка потребуются следующие детали:

• Лопасти. Они могут выполняться из различных материалов.
• Генератор. Можно собрать его самостоятельно или приобрести готовый.
• Хвостовая часть. Помогает движению лопастей по направлению с максимально возможным КПД.
• Мультипликатор. Позволяет увеличить скорость вращения ротора.
• Мачта для крепежа. Фиксатор всех узлов.
• Натяжные тросы. Также фиксируют всю конструкцию ветроэлектростанции, сделанную своими руками.
• Аккумулятор, контроллер заряда, инвертор.

Новички могут создать генератор по простейшей схеме.

Сборка генератора

Сборка генератора

Ветряк можно создать из любых материалов, даже из пластиковых бутылок. Он будет вращаться от ветра и издавать шум. Схемы сборки таких устройств бывают разные – ось может устанавливаться вертикально, горизонтально. Прибор может быть абсолютно разных размеров.

Основа самодельного ветряка – генератор. Для его самостоятельной сборки потребуется:

• Статор. Делается из двух металлических листов, которые вырезаются в виде круга диаметром 500 мм. К каждому кругу приклеивается по 12 неодимовых магнитов диаметром 50 мм. Полюса должны обязательно чередоваться. Во второй окружности полосы ставятся со сдвигом.
• Ротор. Состоит из 9 катушек с медной проволокой диаметром 3 мм. На каждой катушке должно быть по 70 обмоток. Размещаются на немагнитной основе.
• Ось. Она проделывается в середине ротора. Для устойчивости конструкцию следует отцентровать.

Монтаж лопастей

Изготовление лопастей из полипропиленовой трубы

При ветряной погоде из самодельной ветроэлектростанции можно получить до 3,5 кВт мощности. В среднем этот показатель будет около 2 кВт. В самом простом горизонтальном генераторе делается три лопасти. Их можно выполнять из следующих материалов:

• Древесина. К минусам можно отнести образование трещин в процессе эксплуатации. В будущем потребуется замена лопастей.
• Полипропилен. Это оптимальный вариант для ветрогенераторов с небольшой мощностью.
• Металл. Считается самым прочным, качественным, долговечным и надежным материалом для лопастей ветряка. Рекомендуется выбирать для таких целей дюралюминий – он надежный и не особо тяжелый.

Когда лопасти созданы, их следует установить вместе с ротором на монтажную площадку. На ней же закрепляется хвостовая часть.

Запуск

Схема сборки

Важно правильно выбрать место, где будет находиться ветряк. Элемент следует поставить вертикально и как можно выше, чтобы он попадал в зону сильных ветров

Рядом не должно быть никаких крупных зданий и деревьев, а также других объектов, которые будут мешать циркуляции потоков воздуха в ветровой мельнице для электричества.

Когда собранная установка начнет работать, к ней нужно подключить мультиметр. Он присоединяется к ветви генератора с целью проверки наличия напряжения. Когда оно зарегистрировано, можно считать, что ветряк готов к полноценной эксплуатации. Далее продумывается схема подачи получаемого электропитания к жилищу и другим объектам.

Подключение в доме

Схема подключения

К ветряной установке нужно подключить бытовые приборы, которые будут запитываться от нее. Для этого потребуется приобрести инверторный преобразователь с показателем эффективности 99%. Тогда будут минимальные потери при преобразовании постоянного тока в переменный.

В корпусе будет присутствовать 3 узла:

• Аккумулятор. Накапливает энергию.
• Контроллер заряда. Отвечает за длительность службы батареи.
• Преобразователь. Переводит постоянный ток в переменный.

Зачем нужен короб для ленты