Quand les moulins à vent sont-ils apparus ? Moulin - un appareil qui utilise l'énergie des forces de la nature

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 roue à eau, 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 combinaient en faisant du vent un moulinet. La première mention de moulins à vent utilisés en Iran pour moudre le grain remonte également au VIIe siècle. ANNONCE
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 communiqué par des engrenages mouvement de rotation un arbre vertical qui faisait tourner une 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.

Moulins. Moulins à vent, histoire, types et conceptions. - partie 5.

vue sur la mer avec un moulin à vent sur le rivage

Moulin à vent- un mécanisme aérodynamique qui effectue un travail mécanique grâce à l'énergie éolienne captée par les ailes du moulin. L’utilisation la plus célèbre des moulins à vent est leur utilisation pour moudre la farine. Pendant longtemps, les moulins à vent, avec les moulins à eau, ont été les seules machines utilisées par l’humanité. L'utilisation de ces mécanismes a donc été différente : comme moulin à farine, pour le traitement des matériaux (scierie) et comme station de pompage ou de relevage d'eau avec le développement au XIXe siècle. Avec les machines à vapeur, l'utilisation des moulins a progressivement commencé à décliner. Le moulin à vent « classique » avec un rotor horizontal et des ailes quadrangulaires allongées est un élément paysager répandu en Europe, dans les régions venteuses et plates du nord, ainsi que sur la côte méditerranéenne. L'Asie est caractérisée par d'autres modèles avec un placement de rotor vertical. Vraisemblablement, les moulins les plus anciens étaient courants à Babylone, comme en témoigne le code du roi Hammourabi (vers 1750 avant JC). La description de l'orgue actionné par le moulin à vent est la première preuve documentée de l'utilisation du vent pour alimenter le mécanisme. Il appartient à l'inventeur grec Héron d'Alexandrie, 1er siècle après JC. e. Les moulins persans sont décrits dans les rapports des géographes musulmans du IXe siècle ; ils diffèrent des moulins occidentaux par leur conception avec un axe de rotation vertical et des ailes, pales ou voiles perpendiculaires. Le moulin persan a des pales sur le rotor, disposées de la même manière que les pales des roues à aubes d'un bateau à vapeur, et doivent être enfermées dans une coque recouvrant une partie des pales, sinon la pression du vent sur les pales sera égale de tous les côtés et, puisque le les voiles sont reliées rigidement à l'essieu, le moulin ne tourne pas. Un autre type de moulin avec un axe de rotation vertical est connu sous le nom de moulin chinois ou moulin à vent chinois.

Moulin chinois.

La conception du moulin chinois diffère considérablement de celle du Perse en utilisant une voile indépendante à rotation libre. Les moulins à vent à rotor horizontal sont connus depuis 1180 en Flandre, dans le sud-est de l'Angleterre et en Normandie. Au XIIIe siècle, des modèles de moulins sont apparus dans le Saint-Empire romain germanique, dans lesquels l'ensemble du bâtiment était tourné vers le vent.

Bruegel l'Ancien. Jan (Velours) Paysage avec un moulin à vent

Cet état de fait existait en Europe jusqu'à l'avènement des moteurs. combustion interne Et moteurs électriques Dans le 19ème siècle. Les moulins à eau étaient courants principalement dans les zones montagneuses avec rivières rapides, UN vent - dans les zones plates et venteuses. Les moulins appartenaient aux seigneurs féodaux sur les terres desquels ils étaient situés. La population a été obligée de chercher des moulins dits forcés pour moudre le grain cultivé sur ces terres. Combiné à un réseau routier médiocre, cela a conduit à des cycles économiques locaux dans lesquels les usines ont été impliquées. Avec la levée de l'interdiction, la population a pu choisir librement un moulin, stimulant ainsi Le progrès technique et la concurrence. A la fin du XVIe siècle apparaissent aux Pays-Bas des moulins dont seule la tour est tournée vers le vent. Avant fin XVIII Pendant des siècles, les moulins à vent étaient répandus en grand nombre dans toute l'Europe, là où le vent était assez fort. L'iconographie médiévale montre clairement leur prédominance.

Jan Brueghel l'Ancien, Jos de Momper. La vie sur le terrain.Musée du Prado(en haut à droite de la photo derrière le champ se trouve un moulin à vent).

Ils étaient principalement répandus dans les régions venteuses du nord de l'Europe, dans une grande partie de la France, dans les Pays-Bas, où il y avait autrefois 10 000 moulins à vent dans les zones côtières, en Grande-Bretagne, en Pologne, dans les pays baltes, dans le nord de la Russie et en Scandinavie. Les autres régions européennes ne possédaient que quelques moulins à vent. Dans les pays Europe du Sud(Espagne, Portugal, France, Italie, Balkans, Grèce), des moulins à tour typiques ont été construits, avec un toit conique plat et, en règle générale, une orientation fixe.Lorsque le boom économique paneuropéen s'est produit au 19e siècle, l'industrie meunière a également connu une croissance importante. Avec l’émergence de nombreux artisans indépendants, le nombre de moulins a augmenté d’une manière ponctuelle.

Dans le premier type, la grange du moulin tournait sur un pilier creusé dans le sol. Le support était soit des piliers supplémentaires, soit une cage en rondins pyramidale, découpée en morceaux, soit une charpente.
Le principe des moulins à tentes était différent

Moulins à tentes:
a - sur un octogone tronqué ; b - sur un octogone droit ; c - chiffre huit sur la grange.
- leur partie inférieure en forme de cadre octogonal tronqué était immobile, et la partie supérieure plus petite tournait avec le vent. Et ce type avait de nombreuses variantes dans différents domaines, y compris les moulins à tour - à quatre, six et huit roues.

Tous les types et variantes de moulins sont incroyablement précis calcul constructif et la logique des boutures qui ont résisté aux vents grande force. Les architectes populaires ont également prêté attention à l'apparition de ces structures économiques uniquement verticales, dont la silhouette jouait un rôle important dans l'ensemble des villages. Cela s'exprimait dans la perfection des proportions, dans la grâce de la menuiserie et dans les sculptures des piliers et des balcons.

Description des conceptions et des principes de fonctionnement des broyeurs.

Stolbovki Les moulins doivent leur nom au fait que leur grange repose sur un pilier creusé dans le sol et recouvert à l'extérieur d'une charpente en rondins. Il contient des poutres qui empêchent le poteau de bouger verticalement. Bien entendu, la grange repose non seulement sur un pilier, mais aussi sur une charpente en rondins (du mot couper, des rondins coupés non pas serrés, mais avec des interstices).

Diagramme schématique moulins à poteaux.

Au-dessus d'un tel ryazh, un anneau rond et uniforme est constitué de plaques ou de planches. Le châssis inférieur du moulin lui-même repose dessus.

Les piliers peuvent avoir des rangées formes différentes et en hauteur, mais pas plus de 4 mètres. Ils peuvent s'élever du sol immédiatement sous la forme d'une pyramide tétraédrique ou d'abord verticalement, et d'une certaine hauteur ils se transforment en pyramide tronquée. Il existait, bien que très rarement, des moulins à bâti bas.

Jan van Goyen. Moulin à vent par la rivière(voici un poteau ou un tréteau typique).

Jan van Goyen Scène sur glace à proximitéDordrecht(un autre poste - un portique au loin sur une colline près du canal).

Base tente Sa forme et son design peuvent également être différents. Par exemple, une pyramide peut commencer au niveau du sol et la structure peut ne pas être une structure en rondins, mais une structure à ossature. La pyramide peut reposer sur un quadrilatère à charpente, et des locaux techniques, un vestibule, une chambre de meunier, etc. peuvent y être accolés.

Salomon van Ruysdael Vue de Deventer depuis le nord-ouest.(ici vous pouvez voir à la fois la tente et les piliers).

L'essentiel dans les moulins, ce sont leurs mécanismes.DANS tentes espace intérieur divisé par des plafonds en plusieurs niveaux. La communication avec eux se fait par des escaliers raides de type grenier à travers des trappes laissées dans les plafonds. Des parties du mécanisme peuvent être situées à tous les niveaux. Et il peut y en avoir de quatre à cinq. Le cœur de la tente est un puissant axe vertical qui perce le moulin jusqu'au « capuchon ». Il repose sur un appui métallique fixé dans une poutre qui repose sur un bâti en bloc. La poutre peut être déplacée dans différentes directions à l'aide de cales. Cela permet de donner à l'arbre une position strictement verticale. La même chose peut être faite en utilisant la poutre supérieure, où la tige de l'arbre est intégrée dans une boucle métallique.Au niveau inférieur, un grand engrenage à dents à came est placé sur l'arbre, fixé le long du contour extérieur de la base ronde de l'engrenage. Pendant le fonctionnement, le mouvement du grand engrenage, multiplié plusieurs fois, est transmis au petit engrenage ou lanterne d'un autre arbre vertical, généralement métallique. Cet arbre perce la meule inférieure fixe et repose contre une barre métallique sur laquelle la meule supérieure mobile (rotative) est suspendue à travers l'arbre. Les deux meules sont recouvertes d'un revêtement en bois sur les côtés et sur le dessus. Les meules sont installées au deuxième étage du moulin. La poutre du premier étage, sur laquelle repose un petit arbre vertical avec un petit engrenage, est suspendue à une tige filetée en métal et peut être légèrement relevée ou abaissée à l'aide d'une rondelle filetée avec poignées. Avec elle, la meule supérieure monte ou descend. C'est ainsi que s'ajuste la finesse de mouture des grains.Depuis le boîtier en meule, une goulotte aveugle en planches avec un loquet en planche à l'extrémité et deux crochets métalliques sur lesquels est accroché un sac rempli de farine est inclinée vers le bas.Une potence avec arceaux de préhension métalliques est installée à côté du bloc de meule.

Claude-Joseph Vernet Construction d'une grande route.

Avec son aide, les meules peuvent être retirées de leur emplacement pour être forgées.Au-dessus du caisson en meule, une trémie d'alimentation en grains, fixée rigidement au plafond, descend du troisième étage. Il est doté d'une vanne qui peut être utilisée pour couper l'alimentation en céréales. Il a la forme d’une pyramide tronquée renversée. Un plateau pivotant est suspendu par le bas. Pour plus d'élasticité, il comporte une barre de genévrier et une épingle descendue dans le trou de la meule supérieure. Un anneau métallique est installé de manière excentrique dans le trou. L'anneau peut également comporter deux ou trois plumes obliques. Ensuite, il est installé symétriquement. La goupille avec l’anneau s’appelle la coquille. S'étendant le long de la surface intérieure de l'anneau, la goupille change constamment de position et fait basculer le plateau incliné. Ce mouvement déverse le grain dans la mâchoire de la meule. De là, il tombe dans l'espace entre les pierres, est moulu en farine, qui entre dans le boyau, puis dans un plateau et un sac fermés.

Willem van Drielenburgh Paysage avec vueDordrecht(tentes...)

Le grain est déversé dans une trémie encastrée dans le sol du troisième étage. Les sacs de céréales sont alimentés ici à l'aide d'une porte et d'une corde avec un crochet. La porte peut être connectée et déconnectée d'une poulie montée sur un arbre vertical. Cela se fait par le bas à l'aide d'une corde et d'un levier. des planches de plancher, recouvertes de portes inclinées à deux vantaux. Les sacs, en passant par la trappe, ouvrent les portes, qui se referment alors de façon aléatoire. Le meunier éteint la porte, et le sac finit sur les panneaux de trappe. répété.Dans le dernier étage, situé dans la « tête », un autre petit engrenage à dents de came biseautées est installé et fixé sur l'arbre vertical. Cela fait tourner l’arbre vertical et démarre l’ensemble du mécanisme. Mais il est fait fonctionner par un gros engrenage sur un arbre « horizontal ». Le mot est entre guillemets car en fait l'arbre se trouve avec une légère pente descendante de l'extrémité intérieure.

Abraham van Beveren (1620-1690) Scène marine

La broche de cette extrémité est enfermée dans un sabot métallique cadre en bois, bases de l'en-tête. L’extrémité relevée du fût, s’étendant vers l’extérieur, repose tranquillement sur une pierre « d’appui », légèrement arrondie au sommet. Des plaques métalliques sont incrustées sur l'arbre à cet endroit, protégeant l'arbre d'une usure rapide.Deux poutres de support mutuellement perpendiculaires sont découpées dans la tête extérieure de l'arbre, auxquelles d'autres poutres sont fixées à l'aide de pinces et de boulons - la base des ailes en treillis. Les ailes ne peuvent recevoir le vent et faire tourner l'arbre que lorsque la toile est étalée dessus, généralement enroulée en paquets pendant le repos, pas pendant les heures de travail. La surface des ailes dépendra de la force et de la vitesse du vent.

Schweickhardt, Heinrich Wilhelm (1746 Hamm, Westphalie - 1797 Londres) S'amuser sur un canal gelé

L'engrenage à arbre "horizontal" a des dents taillées dans le côté du cercle. Il est enserré sur le dessus par un bloc de frein en bois, qui peut être desserré ou serré à l'aide d'un levier. Un freinage brusque par vent fort et en rafales provoquera des températures élevées lorsque le bois frotte contre le bois, voire une combustion lente. Il vaut mieux éviter cela.

Corot, Jean-Baptiste Camille Moulin à vent.

Avant le fonctionnement, les ailes du moulin doivent être tournées vers le vent. A cet effet, il existe un levier avec des entretoises - un "chariot".

Des petites colonnes d'au moins 8 pièces étaient creusées autour du moulin. Ils étaient munis d'un « moteur » attaché à eux avec une chaîne ou une corde épaisse. Avec la force de 4 à 5 personnes, même si l'anneau supérieur de la tente et certaines parties du cadre sont bien lubrifiés avec de la graisse ou quelque chose de similaire (auparavant, ils étaient lubrifiés avec du saindoux), il est très difficile, voire impossible, de tourner le « bouchon » du moulin. La « puissance » ne fonctionne pas ici non plus. Par conséquent, ils ont utilisé un petit portail portatif, qui était alternativement placé sur des poteaux avec son cadre trapézoïdal, qui servait de base à toute la structure.

Bruegel l'Ancien. Jan (Velours). Quatre moulins à vent

Un bloc de meules avec un boîtier avec toutes les pièces et détails situés au-dessus et en dessous s'appelait en un mot - postav. En règle générale, les éoliennes de petite et moyenne taille étaient fabriquées « en un seul lot ». De grandes éoliennes pourraient être construites en deux étapes. Il y avait des moulins à vent avec des « livres » sur lesquelles on pressait des graines de lin ou de chanvre pour obtenir l'huile correspondante. Les déchets - les gâteaux - étaient également utilisés dans le ménage. Les moulins à vent « scie » semblaient ne jamais exister.

Bout, Pieter Place du village

Le soleil est devenu rouge le soir.
Le brouillard s'étend déjà sur la rivière.
Le vent laid s'est calmé,
Juste le moulin qui bat des ailes.

En bois, noir, vieux -
Bon pour personne,
Fatigué des soucis, fatigué des ennuis,
Et comme le vent dans un champ, libre.

Disperse les nuages ​​d'encre
Divertit le vagabond du vent -
- Elle n'a rien trouvé de mieux,
Comment saluer l'aube et les levers de soleil.

Que vaux-tu, moulin noir ?
Un carrousel de vents étrangers ?
Tu es malheureux, tu es un clochard,
Vous êtes le gardien des désirs et des rêves.

Tu as jeté tes bras par désespoir -
- Poteaux longs en bois,
Et j'ai accidentellement entendu
Comment tu as prié le ciel pour la mort.

Je suis un vieux moulin noir -
- Carrousel et la demeure des diables,
Je suis fatigué et inactif -
- Frappez-moi vite avec le tonnerre.

Le tonnerre obéit - il tonna et s'écrasa,
Et il s'est allumé avec un feu brûlant.
Je n'ai pas eu le temps de ne pas crier ni haleter, -
-Tout a brûlé cet après-midi.

Seuls les gémissements du moulin pouvaient être entendus
Dans les rayons endormis d'avant le coucher du soleil— http://www.vika-nn.ru/texts/verces/65

Moulin à vent

Pendant longtemps, les moulins à vent, avec les moulins à eau, furent les seules machines utilisées par l’humanité. L'utilisation de ces mécanismes variait donc : comme moulin à farine, pour le traitement des matériaux (scierie) et comme station de pompage ou de relevage d'eau.

Fondation Wikimédia. 2010.

Synonymes:

Voyez ce qu'est « Moulin à vent » dans d'autres dictionnaires :

Moulin à vent, moulin à vent (simple) Dictionnaire des synonymes de la langue russe. Guide pratique. M. : Langue russe. Z.E. Alexandrova. 2011. nom de moulin à vent, nombre de synonymes : 7... Dictionnaire de synonymes

MOULIN À VENT, un appareil alimenté par le vent qui fait tourner les ailes ou les pales. Les premiers moulins à vent connus ont été construits au Moyen-Orient au VIIe siècle. Cette innovation technique est arrivée en Europe au Moyen Âge. À l'aube… … Dictionnaire encyclopédique scientifique et technique

Moulin à vent- — FR moulin à vent Machine de broyage ou de pompage entraînée par un ensemble d'aubes ou de voiles réglables qui tournent sous la force du vent. (Source : DEC)… … Guide du traducteur technique

Utiliser l’énergie du flux d’eau. Il y a des siècles, les moulins à vent étaient généralement utilisés pour moudre des grains, faire fonctionner une pompe à eau ou faire les deux. La plupart des éoliennes modernes se présentent sous la forme d'éoliennes et sont utilisées pour produire de l'électricité ; Les pompes éoliennes sont utilisées pour pomper de l’eau, drainer des terres ou pomper les eaux souterraines.

Les moulins à vent dans l'Antiquité

Le moulin à vent de l'ingénieur grec Héron d'Alexandrie, inventé au premier siècle après J.-C., est le premier exemple d'utilisation de l'énergie éolienne pour entraîner un mécanisme. Un autre exemple d'énergie éolienne ancienne est le moulin à prières, utilisé au Tibet et en Chine en 1947. le début du IVe siècle. Il existe également des preuves que dans l’Empire babylonien, Hammourabi envisageait d’utiliser l’énergie éolienne pour son ambitieux projet d’irrigation.

Moulins à vent horizontaux

Les premières éoliennes mises en service avaient des voiles (pales) tournant dans un plan horizontal autour d'un axe vertical. Selon Ahmad al-Hasan, les moulins à vent ont été inventés dans l'est de la Perse par le géographe persan Estakhiri au IXe siècle. L'authenticité de l'invention antérieure du moulin à vent par le deuxième calife Umar (entre 634 et 644 après JC) a été remise en question au motif que les informations sur les moulins à vent n'apparaissent que dans des documents remontant au Xe siècle.

Les moulins de cette époque avaient de six à douze lames recouvertes de roseau ou de tissu. Ces appareils étaient utilisés pour moudre le grain ou extraire de l'eau et étaient très différents des moulins à vent verticaux européens ultérieurs. Les moulins à vent étaient initialement répandus au Moyen-Orient et en Asie centrale, puis sont progressivement devenus populaires en Chine et en Inde.

Un type similaire de moulin à vent horizontal à pales rectangulaires, utilisé pour l'irrigation, peut également être trouvé dans la Chine du XIIIe siècle (sous la dynastie Jin au nord), découvert et amené au Turkestan par le voyageur Yelu Chucai en 1219.

Les moulins à vent horizontaux étaient présents en petit nombre dans toute l'Europe aux XVIIIe et XIXe siècles. Les plus célèbres de ceux qui ont survécu à ce jour sont Hooper's Mill dans le Kent et Fowler's Mill à Battersea, près de Londres. Très probablement, les moulins qui existaient en Europe à cette époque étaient une invention indépendante des ingénieurs européens pendant la révolution industrielle ; la conception des moulins européens n’a pas été empruntée aux pays de l’Est.

Moulins à vent verticaux

Concernant l’origine des moulins à vent verticaux, le débat parmi les historiens se poursuit encore aujourd’hui. En raison du manque d'informations fiables, il est impossible de répondre à la question de savoir si les moulins verticaux sont une invention originale de maîtres européens ou si leur conception a été empruntée aux pays du Moyen-Orient.

L'existence du premier moulin connu en Europe (on suppose qu'il était de type vertical) remonte à 1185 ; il était situé dans l'ancien village de Weedley dans le Yorkshire, à l'embouchure de la rivière Humber. En outre, il existe un certain nombre de sources historiques moins fiables, selon lesquelles les premiers moulins à vent en Europe seraient apparus au XIIe siècle. Le premier objectif des moulins à vent était de moudre les céréales.

Broyeur à portique

Il existe des preuves que le premier type de moulin à vent européen était appelé moulin à poteaux, ainsi nommé en raison de la grande partie verticale qui constitue la structure principale du moulin.

Lors de l'installation du corps du moulin de cette manière, il était capable de tourner dans le sens du vent ; cela a permis un travail plus productif dans le nord-ouest de l'Europe, où la direction du vent change à de courts intervalles. Les bases des premiers moulins à portique étaient creusées dans le sol, ce qui offrait un support supplémentaire lors du tournage. Plus tard, un support en bois fut développé, appelé tréteau (ou chevalet). Il était généralement fermé, ce qui offrait un espace de stockage supplémentaire pour les récoltes et assurait une protection en cas de conditions météorologiques défavorables.

Ce type de moulin à vent était le plus répandu en Europe jusqu'au XIXe siècle, date à laquelle de puissants moulins à tour les ont remplacés.

Broyeur à portique creux (vide)

Les moulins de cette conception avaient une cavité à l'intérieur de laquelle se trouvait l'arbre d'entraînement. Cela permettait de faire tourner la structure dans la direction du vent avec moins d'effort que dans les moulins à portique traditionnels, et il n'était pas nécessaire de soulever des sacs de céréales jusqu'à des meules hautes, puisque l'utilisation d'un long arbre d'entraînement permettait aux meules à placer au niveau du sol. De tels moulins sont utilisés aux Pays-Bas depuis le 14ème siècle.

Moulin à tour

À la fin du XIIIe siècle, il fut mis en service nouveau genre structure du moulin, moulin à tour. Son principal avantage était que seule la partie supérieure de la structure était mise en mouvement, tandis que la partie principale du broyeur restait immobile.
L'utilisation généralisée des moulins à tour s'est produite avec le début d'une période de renforcement de l'économie, due au besoin de sources d'énergie fiables. Les agriculteurs et les meuniers n'étaient même pas gênés par les coûts de construction plus élevés par rapport aux autres types de moulins.
Contrairement au broyeur à portique, dans le broyeur à tour, seul le toit du broyeur à tour répondait à la présence du vent, ce qui permettait de rendre la structure principale beaucoup plus haute, ce qui, à son tour, permettait de produire des pales plus grandes, rendant ainsi la rotation du moulin possible même dans des conditions légèrement venteuses.

La partie supérieure du moulin pouvait pivoter dans le sens du vent grâce à la présence de treuils. De plus, il était possible de maintenir le toit et les pales du moulin face au vent en installant un petit moulin à vent monté perpendiculairement aux pales à l'arrière du moulin. Ce type de construction s'est répandu sur le territoire de l'ancien Empire britannique, au Danemark et en Allemagne. Dans les zones situées à une courte distance de la mer Méditerranée, les moulins à tour étaient construits avec des toits fixes, car le changement de direction du vent était la plupart du temps très faible.

Moulin à hanche

Le moulin à croupe est une version améliorée du moulin à tour, où la tour en pierre est remplacée cadre en bois généralement de forme octogonale (il existe des moulins avec plus ou moins d'angles). La charpente était recouverte de paille, d'ardoise, tôle ou du feutre de toiture. Plus conception légère, par rapport aux moulins à tour, rendait le moulin à vent plus pratique, permettant à la structure d'être érigée dans des zones au sol instable. Initialement, ce type de moulin était utilisé comme broyeur de drainage, mais par la suite, le champ d'application s'est considérablement élargi.

Lorsqu'un moulin était construit dans une zone bâtie, il était généralement placé sur un socle en maçonnerie, permettant à la structure d'être surélevée au-dessus des bâtiments environnants pour un meilleur accès au vent.

Structure mécanique des moulins

Lames (voiles)

Traditionnellement, une voile est constituée d'une armature en treillis sur laquelle se trouve la toile. Le meunier peut ajuster indépendamment la quantité de tissu en fonction de la force du vent et de la puissance requise. Au Moyen Âge, les lames étaient un treillis sur lequel était placée la toile, tandis que dans les climats plus froids, la toile était remplacée par des lattes de bois qui empêchaient le gel. Quelle que soit la conception des pales, pour régler les voiles, il fallait arrêter complètement le moulin.

Le tournant fut l'invention en Grande-Bretagne à la fin du XVIIIe siècle d'un modèle qui s'ajustait automatiquement à la vitesse du vent sans l'intervention du meunier. Les voiles les plus populaires et les plus fonctionnelles étaient inventées par William Cubitt en 1807. Dans ces lames, le tissu a été remplacé par un mécanisme de volet lié.

En France, Pierre-Théophile Berton a inventé un système constitué de poutres longitudinales lattes en bois, reliés par un mécanisme qui permettait au meunier de les ouvrir pendant que le moulin tournait.

Au XXe siècle, grâce aux progrès de la construction aéronautique, le niveau de connaissances dans le domaine de l'aérodynamique a considérablement augmenté, ce qui a conduit à de nouvelles améliorations de l'efficacité des usines par l'ingénieur allemand Bilau et les artisans néerlandais.

La plupart des moulins à vent ont quatre voiles. A leurs côtés, il existe des moulins équipés de cinq, six ou huit voiles. Ils sont plus répandus en Grande-Bretagne (notamment dans les comtés du Lincolnshire et du Yorkshire), en Allemagne et moins souvent dans d'autres pays. Les premières usines produisant des toiles pour les usines étaient situées en Espagne, au Portugal, en Grèce, en Roumanie, en Bulgarie et en Russie.

Un moulin avec un nombre pair de voiles présente un avantage par rapport aux autres types de moulins, car si l'une des pales est endommagée, il est possible de retirer la pale opposée, maintenant ainsi l'équilibre de l'ensemble de la structure.

Aux Pays-Bas, lorsque les pales du broyeur sont fixes, elles sont utilisées pour transmettre des signaux. La légère inclinaison des voiles vers le bâtiment principal symbolise un événement joyeux ; tandis que l'inclinaison dans la direction opposée au bâtiment principal symbolise le chagrin. Des moulins à vent à travers les Pays-Bas ont été placés en position de deuil à la mémoire des victimes néerlandaises du crash de l'avion Boeing en Malaisie en 2014.

Mécanisme de moulin

Les engrenages à l’intérieur du moulin transfèrent l’énergie du mouvement de rotation des voiles aux dispositifs mécaniques. Les voiles sont fixées sur des arbres horizontaux. Les fûts peuvent être entièrement en bois, en bois avec éléments métalliques ou entièrement en métal. La roue de frein est installée sur l'arbre entre les roulements avant et arrière.

Les moulins étaient utilisés pour réaliser de nombreux processus industriels, tels que la transformation des graines oléagineuses, la transformation de la laine, la teinture des produits et la fabrication de produits en pierre.

Répartition des moulins

Le nombre total d'éoliennes en Europe est estimé à environ 200 000 à l'époque où ce type d'appareil était le plus répandu, un chiffre assez modeste comparé aux environ 500 000 qui existaient à la même époque. Les moulins à vent se sont répandus dans les régions où il y avait trop peu d'eau, où les rivières gelaient en hiver, et dans les régions de plaine où le débit des rivières était trop lent pour fournir l'énergie nécessaire au fonctionnement des moulins à eau.

Avec l’avènement de la révolution industrielle, l’importance du vent et de l’eau en tant que principales sources d’énergie industrielles a diminué ; finalement un grand nombre de les moulins à vent et les roues hydrauliques ont été remplacés par des moulins à vapeur et des moulins équipés de moteurs à combustion interne. Cependant, les moulins à vent sont restés très populaires et ont continué à être construits jusqu'à la fin du XIXe siècle.

De nos jours, les moulins à vent sont souvent des structures protégées car leur valeur historique est reconnue. Dans certains cas, les moulins anciens existent sous forme d'expositions statiques (lorsque les machines anciennes sont trop fragiles pour être alimentées), dans d'autres cas, sous forme d'expositions pleinement opérationnelles.

Sur les 10 000 moulins à vent utilisés aux Pays-Bas dans les années 1850, environ 1 000 sont encore en activité. La plupart des moulins à vent sont désormais exploités par des bénévoles, même si certains meuniers fonctionnent encore sur une base commerciale. De nombreux moulins de drainage existent comme mécanisme de secours aux stations de pompage modernes. La région de Zaan aux Pays-Bas fut la première région industrielle du monde, avec environ 600 moulins à vent en activité à la fin du XVIIIe siècle. Les fluctuations économiques et la révolution industrielle ont eu un impact beaucoup plus important sur les éoliennes que sur les autres sources d’énergie, si bien que seules quelques-unes ont survécu à ce jour.

La construction de moulins était courante dans toute la colonie du Cap en Afrique du Sud au XVIIe siècle. Mais les premiers moulins à tour n'ont pas résisté aux tempêtes à la tête de la péninsule, c'est pourquoi en 1717 il fut décidé de construire un moulin plus durable. Des artisans spécialement envoyés par la Compagnie néerlandaise des Indes orientales achevèrent la construction en 1718. Au début des années 1860, Cape Town comptait 11 moulins.

Éoliennes

Une éolienne est essentiellement une éolienne dont la structure est spécifiquement conçue pour produire de l'électricité. Cela peut être considéré comme la prochaine étape dans le développement du moulin à vent. Les premières éoliennes ont été construites à la fin du XIXe siècle par le professeur James Blyth en Écosse (1887), Charles F. Brush à Cleveland, Ohio (1887-1888) et Paul La Cour au Danemark (années 1890). Depuis 1896, le moulin Paul la Cour sert de générateur électrique au village d'Askov. En 1908, il y avait 72 éoliennes au Danemark, d'une puissance allant de 5 à 25 kW. Dans les années 1930, les éoliennes se sont répandues dans les fermes des États-Unis, où elles étaient utilisées pour produire de l'électricité, car les systèmes de transport et de distribution d'électricité n'étaient pas encore installés.

L'industrie moderne de l'énergie éolienne a débuté en 1979 avec le début de la production en série d'éoliennes par les fabricants danois Kuriant, Vestas, Nordtank et Bonus. Les premières turbines étaient petites par rapport aux normes actuelles, avec une puissance de 20 à 30 kW chacune. Depuis lors, la taille des turbines de production commerciales a considérablement augmenté ; La turbine Enercon E-126 est capable de fournir jusqu'à 7 MW d'énergie.

À l’aube du XXIe siècle, l’opinion publique s’inquiète de plus en plus de la sécurité énergétique, du réchauffement climatique et de l’épuisement des combustibles fossiles. Tout cela a finalement conduit à un intérêt accru pour toutes sortes de sources d’énergie renouvelables et à un intérêt accru pour les éoliennes.

Pompes éoliennes

Les pompes éoliennes sont utilisées pour pomper l'eau dans ce qui est aujourd'hui l'Afghanistan, l'Iran et le Pakistan depuis le 9e siècle. L’utilisation des pompes éoliennes s’est répandue dans tout le monde musulman, puis s’est étendue à la Chine et à l’Inde modernes. Les pompes éoliennes ont été utilisées en Europe, notamment aux Pays-Bas et dans les régions d'East Anglian en Grande-Bretagne, dès le Moyen Âge, pour drainer les terres à des fins agricoles ou à des fins de construction.

La pompe éolienne américaine, ou éolienne, a été inventée par Daniel Haladay en 1854 et était principalement utilisée pour extraire l'eau des puits. Des versions plus grandes de la pompe éolienne étaient également utilisées pour des tâches telles que scier du bois, couper le foin, décortiquer et moudre le grain. En Californie et dans certains autres États, la pompe éolienne faisait partie d'un système d'eau domestique autonome qui comprenait également un puits manuel et un château d'eau en bois. À la fin du XIXe siècle, des lames et des tours en acier ont remplacé les structures en bois obsolètes. À leur apogée en 1930, les experts estiment qu'environ 600 000 pompes éoliennes étaient utilisées. Les entreprises suivantes étaient engagées dans la production de pompes éoliennes : Entreprises américaines, tels que Pump Company, Feed Mill Company, Challenge Wind Mill, Appleton Manufacturing Company, Eclipse, Star, Aermotor et Fairbanks-Morse, sont finalement devenus les principaux fournisseurs de pompes dans les Amériques.

Les pompes éoliennes sont aujourd’hui largement utilisées dans les fermes et les ranchs aux États-Unis, au Canada, en Afrique du Sud et en Australie. Ils disposent d'un grand nombre de pales, ce qui leur permet de tourner à une vitesse plus élevée par vent léger et de ralentir jusqu'au niveau requis par vent fort. Ces moulins extraient l’eau pour alimenter les meuneries, les scieries et les machines agricoles.

En Australie, Griffiths Brothers fabrique des moulins à vent sous le nom de Southern Cross Windmills depuis 1903. Aujourd'hui, ils sont devenus un élément indispensable du secteur rural australien grâce à l'utilisation de l'eau du Grand Bassin Artésien.

Moulins à vent dans différents pays

Moulins à vent de Hollande

Entre 1738 et 1740, 19 moulins à vent en pierre ont été construits dans la ville néerlandaise de Kinderdijk pour protéger les plaines des inondations. Les moulins à vent pompaient l'eau de la zone située en dessous du niveau de la mer vers la rivière Lek, qui se jette dans la mer du Nord. En plus de pomper l’eau, les éoliennes étaient utilisées pour produire de l’électricité. Grâce à ces moulins, Kinderdijk devient en 1886 la première ville électrifiée des Pays-Bas.

Aujourd'hui, l'eau située sous le niveau de la mer à Kinderdijk est pompée par des stations de pompage modernes et les moulins à vent ont été inscrits sur la liste du patrimoine mondial de l'UNESCO en 1997.

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 Sablier et il 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. Les moulins comme ceux-ci étaient les plus des tailles différentes: des petits, comme les moulins à café modernes, aux grands, qui étaient conduits 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 sont apparemment développées à partir des machines d'irrigation des Chadufons, à l'aide desquelles ils faisaient monter 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. 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 de la manière suivante. 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 manières points passables couchés sur leurs rebords 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, ont donné d'énormes opportunités transformer le 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 dans l'Antiquité 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 d'un moulin à eau est envisagée 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 résidents utilisaient des moulins à vent. L'Egypte ancienne et la Chine. les restes

Extrait du livre Grande Encyclopédie de la technologie auteur Équipe d'auteurs

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. avant JC e. Roues de la première eau

Extrait du livre Tout sur tout. 2ieme volume auteur Likoum Arkady

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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Extrait du livre Grande Encyclopédie Soviétique (BA) de l'auteur BST

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Extrait du livre Grande Encyclopédie Soviétique (ME) de l'auteur BST

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Extrait du livre Le meilleur pour la santé de Bragg à Bolotov. Grand ouvrage de référence du bien-être moderne auteur Mokhovoy Andrey