Decoratieve molen voor de tuin: opties voor het maken van wind- en watermolens, ontwerp, tekeningen. Windmolens: decor voor een zomerhuis? Windmolenapparaat voor kinderen

Windmolen

Lange tijd waren windmolens, samen met watermolens, de enige machines die door de mensheid werden gebruikt. Daarom varieerde het gebruik van deze mechanismen: als korenmolen, voor het verwerken van materialen (zagerij) en als pomp- of wateropvoerstation.

Stichting Wikimedia. 2010.

Zie wat "Windmolen" is in andere woordenboeken:

Windmolen, windmolen (eenvoudig) Woordenboek van synoniemen van de Russische taal. Praktische gids. M.: Russische taal. Z.E. Alexandrova. 2011. windmolen zelfstandig naamwoord, aantal synoniemen: 7 ... Synoniem woordenboek

WINDMOLEN, een apparaat dat wordt aangedreven door de wind en vleugels of bladen draait. De eerste bekende windmolens werden in de 7e eeuw in het Midden-Oosten gebouwd. Deze technische innovatie kwam in de Middeleeuwen naar Europa. Bij zonsopgang…… Wetenschappelijk en technisch encyclopedisch woordenboek

windmolen- — NL windmolen Een machine voor het malen of pompen, aangedreven door een stel verstelbare schoepen of zeilen die door de kracht van de wind gaan draaien. (Bron: CED)… … Handleiding voor technische vertalers

Ooit was de windmolen een belangrijk bouwwerk waarmee een groot aantal werkzaamheden kon worden uitgevoerd. Met zijn hulp was het mogelijk om graan gemakkelijk tot meel of veevoer te vermalen. Tegenwoordig gebruikt niemand molens die zouden werken op basis van de stroming van wind of water, maar ze worden met succes gebruikt in landschapsontwerp. Wat is het werkingsprincipe van de molen en is het mogelijk om deze zelf in elkaar te zetten? Over het we zullen praten in het artikel.

Werkingsprincipe

Het werkingsprincipe van een windmolen kan vrij eenvoudig worden beschreven. Als drijvende kracht worden luchtstromen gebruikt die voortdurend in beweging zijn. De wind beïnvloedt drie hoofdknooppunten:

• messen;
• transmissiemechanisme;
• mechanisme dat het werk doet.

Bij molens die vroeger werden gebruikt, konden de wieken elk enkele meters lang zijn. Dit werd gedaan om het windopvanggebied te vergroten. De afmetingen werden gekozen afhankelijk van de functie die de molen vervulde. Als er meer molenvermogen nodig was, dan was de propeller groter. De molens die meel maalden waren uitgerust met de grootste messen. Dit komt door de zware molenstenen die gedraaid moesten worden. De vorm van windmolenbladen is in de loop van de tijd verbeterd en ze zijn gemaakt in overeenstemming met de wetten van de aerodynamica, waardoor het mogelijk werd hun efficiëntie te vergroten.

De volgende module van de windmolen, die de wieken volgt, is het versnellingsbak- of transmissiemechanisme. Soms fungeerde alleen de as waarop de messen waren gemonteerd als zo'n module. Aan het andere uiteinde van de schacht zat een stuk gereedschap dat het werk deed. Maar zo'n windmolenmechanisme is niet bijzonder veilig en betrouwbaar. Het is simpelweg onmogelijk om de molen stil te leggen als dat nodig is. Bovendien kan de as gemakkelijk breken als deze door iets vastloopt. Een versnellingsbak is een efficiëntere en elegantere oplossing. Het is geschikt om de rotatie van de messen om te zetten in verschillende soorten nuttig werk. Bovendien kan de interactie eenvoudig worden gestopt door de componenten van de versnellingsbak los te koppelen.

Het materieel dat gebruikt kan worden en gebruikt wordt bij de molen is zeer divers. Naast molenstenen kunnen dit verschillende slijpmachines zijn op basis van messen, waardoor korte tijd U kunt voer voor vee bereiden. Molens konden beschikken over timmerwerktuigen die door de wind werden aangedreven.

Waar kan de molen gebruikt worden?

Molens beleven een wedergeboorte, maar dit is niet te danken aan een terugkeer naar productiemethoden die voorheen werden gebruikt. Steeds meer mensen vragen zich af wat het werkingsprincipe van een dergelijk ontwerp is. Wie met één oog een kleine windmolen zag die in iemands tuin stond, wilde graag een windmolen op zijn terrein hebben. De molen kan precies het hoogtepunt zijn dat ontbrak in de tuin met bomen. De molen voegt persoonlijkheid toe aan elke ruimte. Het is moeilijk om twee identieke molens te vinden die met de hand zijn gemaakt. Elke meester brengt zijn eigen prestaties met zich mee.

De windmolen kan worden aangepast en als generator worden gebruikt elektrische energie. Hierdoor kunt u de tuin verlichten met LED-lampen en betaalt u niet voor elektriciteit. Dit vereist bepaalde kennis van de natuurkunde en vindingrijkheid. Op een vergelijkbare manier kun je een molen gebruiken als er een beekje door het gebied stroomt.

De benadering van landschapsontwerp moet gematigd zijn. Je kunt zonder veel moeite een verscheidenheid aan bloemen en andere planten planten, maar het ziet er smakeloos uit. Elk project moet zijn eigen hoogtepunt hebben. Je kunt zelden iemand verrassen met een gelijkmatig gemaaid gazon. Een molen op de locatie biedt de mogelijkheid om op te vallen. Ernaast kunt u een klein hoekje inrichten om daarna te ontspannen heb een zware dag, het kan een schuilplaats zijn voor kleine dingen die je dierbaar zijn. Andere mogelijkheden voor het toepassen van een dergelijke molen worden hieronder beschreven.

Extra toepassingen

Een windmolen kan niet alleen een generator zijn en een eenvoudig element dat de site zal versieren. Het kan andere praktische toepassingen hebben. Daarom is het de moeite waard om goed na te denken over waar het precies kan worden geïnstalleerd. Bijvoorbeeld als door tuin perceel Als er een automatisch bewateringssysteem is geïnstalleerd, is er hoogstwaarschijnlijk een luik waarin alle watertoevoereenheden zich bevinden. Zo'n luik kan er niet onder verborgen worden gazon gras, maar als dit niet wordt gedaan, zal het opvallen en de look bederven. Alleen in dit geval komt een molen te hulp. Het kan rechtstreeks op het luikdeksel worden gemonteerd, waardoor het verborgen blijft. Tegelijkertijd zullen bezoekers geen vermoeden hebben dat er iets mis is.

Rioleringselementen zitten niet altijd verborgen in luiken. Daarnaast kunnen er andere elementen op het gazon zijn die verborgen moeten worden. Omdat het voor de molen gekozen materiaal licht is, kan het de elementen niet beschadigen. De behuizing is tevens uitgevoerd in de vorm van een kap, zodat deze er bovenop gemonteerd kan worden. Als je een molen van grote afmetingen bouwt, zullen kinderen er eindeloos blij mee zijn. Ze kunnen de molen gebruiken om met vriendjes te spelen. Als de structuur op deze manier moet worden gebruikt, moet deze goed worden versterkt, zodat de kinderen er geen letsel aan ondervinden. Bovendien heeft u een ingang nodig, die vanaf de achterkant moet worden gemaakt.

Bij de verzorging van de tuin en het gazon worden veel gereedschappen gebruikt. Handiger is het als deze direct op het terrein staat en je daarvoor niet terug hoeft naar de berging vlakbij de woning. Ook hierbij kan een molen helpen. In de molen kunt u een uitstekende ruimte uitrusten voor het opbergen van apparatuur. Om het zo compact mogelijk te houden, kun je verschillende tuinorganizers bouwen. De molen kan worden gebouwd uit natuursteen of vuurvaste stenen. In dit geval kun je alles doordenken, zodat het als barbecue dient. Je kunt hiervoor ook een kleine tafel bouwen.

Opmerking! Een probleem voor velen zijn mollen, die voortdurend in de tuin graven. Dit probleem kan gedeeltelijk worden opgelost met behulp van een molen. Het is in staat trillingen door rotatie over te brengen. Dit wordt gedaan doordat de poten minimaal 20 cm in de grond worden gegraven. Daarnaast kunnen er trilmotoren in de windmolenconstructie worden gemonteerd, waardoor dieren worden afgeschrikt.

DIY-maken

Het maken van een molen moet niet lichtvaardig worden opgevat. Hoewel het ontwerp van een windmolen vrij eenvoudig lijkt, moet alles correct worden berekend. Alleen in dit geval kunt u een echt waardevol product krijgen dat de site kan versieren. De eerste stap is het selecteren van het gebied waar de windturbinestructuur zal worden geïnstalleerd. Als je het product tussen bomen plaatst, zal het daar verdwalen en zal het niet prettig zijn voor het oog. Bovendien is de windkracht tussen de bomen minder, waardoor de rotatie van de messen vrijwel afwezig kan zijn, wat slecht zal zijn als er zit een generator in.

Opmerking! Op open gebied het is eenvoudiger om de benodigde materialen aan te leveren, en ook de montage van de wiekenconstructie van de windturbine is eenvoudiger.

Nadat een locatie voor een windmolen is geselecteerd, wordt deze schoongemaakt en voorbereid. De eerste stap is het verwijderen van verschillende elementen die kunnen interfereren. Dit geldt voor oude takken, struiken of groot onkruid. Als er eerder een boom op de plek groeide, moet je de stronk ontwortelen. Na het oogsten wordt het gras verwijderd en afgevoerd klein gebied grond op de plaats waar de molen komt te staan. Vervolgens wordt de fundering voorbereid waarop de windmolen komt te staan.

Tekening

Er zijn geen strikte regels voor het samenstellen van uw eigen versie van de molen. De hoofdtaak zal zijn om een ​​​​goede schematische tekening te maken. Het moet alle details van de molen weergeven. Afhankelijk van het geselecteerde gebied en de doeleinden die aan de molen zijn toegewezen, worden de afmetingen geselecteerd. Ze moeten rechtstreeks op de schets worden aangegeven. Een voorbeeld is zichtbaar op de foto hierboven. De volgende stap is de selectie van materiaal voor de molen. Hout is geschikt als materiaal, maar het moet worden behandeld met een antisepticum en ook worden gelakt, zodat het niet opzwelt door blootstelling aan vocht en niet wordt weggevreten door ongedierte.

Opmerking! Een uitstekende oplossing voor het ontwerp van een windturbine zou grenen zijn. Het is geïmpregneerd met harsen, waardoor het perfect vocht afstoot. De kosten van dergelijk hout zijn relatief laag, dus het is perfect voor het beoogde doel.

Voorbereiding van de fundering

Als alles duidelijk is met de afmetingen, kun je overgaan tot het maken van een fundering voor de windmolen. Dit is een optionele procedure, maar wel vereist als de windmolen een aanzienlijke omvang heeft en als kantoorruimte wordt gebruikt. Er wordt een klein gat gegraven tot een diepte van 50 cm. Een laag steenslag wordt toegevoegd in een laag van 15 cm en in dezelfde laag wordt middelkorrelig zand gelegd. Het moet goed worden verdicht en geëgaliseerd, zodat de windmolen waterpas staat. Vervolgens wordt de bekisting ingesteld op de hoogte tot waar de fundering voor de windturbine komt te staan. In de meeste gevallen is dit niet nodig.

In het gat onder de windmolenfundering wordt een wapeningsnet geplaatst. Het is gemaakt van versteviging, die is verweven met breidraad. Beton wordt van bovenaf gestort. Het moet goed verdicht worden zodat er geen holtes ontstaan ​​die scheuren in de windmolenfundatie kunnen veroorzaken. Installatie van de windmolen op de fundering kan na enkele weken plaatsvinden.

Montage

Allereerst heb je een frame voor de molen nodig. Het kan worden gemaakt van een houten balk met de afmetingen 5x5 cm. Het mag er niet aan worden bevestigd betonnen basis, maar tot een kleine grillage. Het kan worden gemaakt van hout met een afmeting van 10×10 cm. Een vierkant of rechthoek is gemaakt van hout. Alles zal afhangen van het gekozen ontwerp. De elementen zijn stevig met elkaar verbonden. Het is noodzakelijk om te controleren of elk doel overeenkomt met 90°. Hierna wordt een laag dakleer waterdichting op de fundering onder de molen gelegd. Het is noodzakelijk om te voorkomen dat vocht uit het beton het hout beschadigt. Geplaatst op dakleer houten structuur de basis van de windmolen en met ankers aan de basis vastgeschroefd.

De volgende stap is het installeren van een frame gemaakt van boomstammen. Aan de vier hoeken zijn standaards voor de molen bevestigd. Meestal hebben de wanden van de molen een trapeziumvorm, dus de staven zijn niet in een rechte hoek bevestigd, maar met een lichte helling. Om dit te doen, moeten ze eerst worden bijgesneden. Bevestiging aan de basis wordt uitgevoerd metalen hoeken. Zodra de vier molenpalen op hun plaats staan, wordt de bovenbekleding gemaakt. Bovendien zijn er dwarssteunen bevestigd, die de sterkte van de gehele molenconstructie zullen vergroten. Dit is precies het moment waarop het nodig is om de plaatsen waar het raam en de deuren komen te versterken.

De volgende stap is het bouwen van het dak van de molen. Een kleintje ziet er geweldig uit in windmolens zadeldak. Uit de spijlen worden driehoekige spanten geconstrueerd die bovenop de molen worden gemonteerd. Hierna zijn alle wanden van de windmolen, behalve de voorste, bedekt. Windmolenbehuizing kan worden gedaan houten dakspaan of blokhuis. Dichter bij het dak, aan de voorzijde van de windmolen, is een mechanisme bevestigd waarop de wieken worden geïnstalleerd. Dit kan een buis zijn waarin meerdere lagers zijn geperst. Je kunt hem met klemmen aan de horizontale dwarsbalken van het windmolenframe bevestigen. Een metalen as van de messen wordt in de lagers gestoken. Het kan worden gemaakt van een stuk wapening.

Een van de meest complexe elementen De windmolen is de propeller. Hierboven ziet u een geschat ontwerp van windmolenbladen. Afhankelijk van de afmetingen van een bepaald windmolenontwerp kunnen de afmetingen proportioneel worden vergroot. Hierna wordt de propeller op de eerder voorbereide as geïnstalleerd. Nu kunt u de voorwand van de windmolen naaien. Vervolgens worden er een raam en deuren in de windmolen geplaatst en wordt ook de organisatie uitgevoerd interne ruimte. Als dakbedekking Voor een windmolen zijn golfplaten of metalen tegels geschikt. Hieronder vindt u een video over het monteren van een decoratieve windmolen.

Opmerking! Het is belangrijk om te voorzien in een mechanisme dat de windmolenas vergrendelt. Dit is nodig bij harde wind, zodat de windmolenwieken niet beschadigd raken.

Samenvatting

Zoals je kunt zien, kan een windmolen of een molen behoorlijk zijn nuttige toevoeging tuin. Dankzij zijn unieke uitstraling zal de molen zeker de aandacht trekken van voorbijgangers en gasten. Bovendien zal een windmolen de taak van tuinonderhoud aanzienlijk vereenvoudigen. Binnen in de molen kun je plaatsen pomp apparatuur en hoofdcontrole-eenheden, die hen zullen beschermen tegen ongunstige weersomstandigheden.

Een molen is een mechanisme waarin verschillende granen, zoals tarwe, worden gemalen om meel of fijn veevoer te verkrijgen.

Er zijn molens verschillende vormen en volumes.

Er zijn verschillende soorten:
Handmatig
Meermannen
Wind
Elektrisch

Alle soorten molens hebben maalmechanismen die bramen worden genoemd. Ze worden aangedreven door verschillende krachten.

Watermolens gebruik de kracht van water. Dergelijke molens worden meestal gebouwd in de buurt van snelstromende rivieren. Een watermolen heeft speciale bladen op het wiel; als er water stroomt, rust het op deze bladen, waardoor ze worden geduwd en het hele wiel in beweging wordt gebracht, en deze draaien op hun beurt de molenstenen.

Het werkt op een vergelijkbare manier

Windmolens werken met behulp van de wind. Ze hebben messen met afgeschuinde randen. Als de wind waait, scheert hij tegen hellende oppervlakken en duwt ze weg. Ze beginnen te draaien.

Elektrische molens Ze laten de molenstenen draaien met behulp van speciale motoren die op elektriciteit werken.

Momenteel worden voornamelijk elektrische molens gebruikt.

Wanneer iemand meel wil halen, gaat hij naar de molen en giet de tarwe in een speciale container, van waaruit de granen in kleine hoeveelheden in de molenstenen worden gevoerd. Daar worden ze tot kleine stukjes vermalen, die worden schoongemaakt en gezeefd. Uiteindelijk krijgen we puur witte bloem, waarvan onze moeders heerlijke broodjes en taarten voor ons bakken.

Mini-test

1. Waar dient een molen voor?
2. Welke soorten molens zijn er?

De mens kent een windmolen al heel lang en, zou je kunnen zeggen, hij heeft de mogelijkheden om deze voor zijn eigen voordeel te gebruiken tot in detail bestudeerd. De bladen, aangedreven door de kracht van de wind, brengen koppel over op verschillende mechanismen - waar ze voorheen uitsluitend molenstenen draaiden (waar het concept van een windmolen vandaan kwam), draaien ze tegenwoordig bijna alles, inclusief elektrische generatoren. Maar daar gaat het niet om: tegenwoordig is een windmolen, of, zoals hij ook wel een windturbine wordt genoemd, een milieuvriendelijke en vooral een voorwaardelijk gratis energiebron. Alleen hiervoor moet u vertrouwd raken met de structuur en het werkingsprincipe van een windmolen - dit is wat we in dit artikel samen met de website zullen doen.

Hoe een windmolen werkt foto

Windmolens: ontwerp en werkingsprincipe

Een windmolen werkt, zoals alles wat ingenieus is, heel eenvoudig - om het in duidelijke taal te zeggen: vervolgens wordt via verschillende mechanismen de rotatie van de propeller, aangedreven door de wind, overgebracht naar een apparaat dat dit of dat werk uitvoert. Als we deze hele zaak ingewikkelder maken, kan het ontwerp van dergelijke eenheden worden weergegeven in de vorm van drie verschillende eenheden die in één behuizing zijn samengevoegd. Het lichaam kan trouwens behoorlijk groot zijn en bijna elke vorm hebben. Laten we deze molencomponenten in meer detail bekijken en tegelijkertijd het werkingsprincipe ervan bestuderen.

Zoals je kunt zien, werkt de windmolen vrij eenvoudig, ondanks zijn complexiteit mechanisch systeem- in principe in de zeer simpel ontwerp Het zou een hele opgave zijn om het ontwerp complex te noemen. Het grootste probleem bij de vervaardiging ervan ligt alleen in de nauwkeurigheid van de vervaardiging van de onderdelen - als je dit moment thuis onder de knie hebt, zal al het andere eenvoudig lijken.

Doe-het-zelf windmolen: waarom je hem misschien nodig hebt

Zoals hierboven vermeld, kun je door de verwerking van windenergie met een windturbine behoorlijk veel lanceren handige apparaten. Maar het gebeurt gewoon zo dat ze worden gebruikt moderne wereld relatief zelden en slechts een paar apparaten worden met hun hulp gelanceerd. Vermogen, omvang en weersafhankelijkheid zijn een ander probleem waarmee rekening moet worden gehouden. En het is dit probleem dat enkele beperkingen oplegt aan de reikwijdte van windmolens in de moderne wereld.

Bekijk deze video om te leren hoe je zelf een decoratieve windmolen kunt maken.

Dit is waarschijnlijk alles wat windmolens kunnen doen; over het algemeen is dit genoeg. Zeker zal niemand met hun hulp graan malen, en zeker niemand zal ze gebruiken om complexe machines te bedienen. Alleen als vermaak.

Hoe je een windmolen met je eigen handen maakt: productieprincipe

Zoals je al begrijpt, kun je bijna elke windmolen met je eigen handen maken, maar je moet begrijpen dat sommige ontwerpdetails kunnen veranderen, afhankelijk van het doel ervan. Als u bijvoorbeeld een elektrische energiegenerator in de molen heeft, moet u voor de installatie ervan een speciale plaats in de behuizing toewijzen. Over het algemeen zul je bij het beslissen hoe je een windturbine gaat maken minstens twee onderdelen ervan moeten maken - als we het over functionele molens hebben, dan nog meer.

Om het onderwerp over windmolens af te ronden, zal ik een paar woorden zeggen over soortgelijke installaties, alleen over het hydraulische werkingsprincipe - in de zin van een watermolen. Dit is niet minder populair landelijke inrichting, wat, net als in het geval van een windmolen, zelfs nuttig kan zijn - dit is natuurlijk als uw zomerhuisje aan de oevers van een rustige rivier ligt. In dit geval kunnen ze niet alleen elektriciteit opwekken, maar ook water oppompen. Over het algemeen moet je ook op dit apparaat letten - misschien zal het voor jou een heel nuttig ding blijken te zijn, dat desgewenst ook heel eenvoudig met je eigen handen kan worden gemaakt.

De molen is misschien wel het oudst bekende mechanisme. Meelmolens werden zeker gebruikt in het Nieuw-Babylonische koninkrijk (dit is het einde van het 2e - begin van het 1e millennium voor Christus), en iets later werden de originele windmolens uitgevonden in China (zie hieronder). De molen kan het meest saaie landschap nieuw leven inblazen en decoreren, en het decoratieve model zal een bijzondere charme toevoegen aan een heel klein tuinperceel, zie afb. onderstaand. Klaar decoratieve molen met uw eigen handen zonder ernstige problemen, maar het esthetische effect is vaak veel minder dan verwacht. En het punt hier is niet de kwaliteit van het werk van de meester - dit is precies het geval wanneer de esthetiek bijna volledig wordt bepaald door het type technische implementatie. Dat is waar dit artikel over gaat.

Wat is het addertje onder het gras?

De decoratieve molen geeft een esthetisch effect. redenen (in volgorde van toenemende omvang en afnemende vanzelfsprekendheid):

• Herinnering aan millennia. Dit is geen metafoor. In de loop van zijn geschiedenis heeft de molen een dikke culturele schil gekregen, die bij de min of meer voorbereide toeschouwer talloze associaties oproept. Don Quichot alleen al is iets waard. Als Cervantes hem had gedwongen tegen het kippenhok te vechten, zouden we een onverklaarbare romance in hem hebben gezien.
• Een molen kan technisch gezien alleen gerealiseerd worden in een monumentaal architectonisch bouwwerk, en voor een technisch perfecte molen moet hij een voortreffelijke vorm hebben, gedicteerd door de aerodynamica.
• Het belangrijkste geheim van de esthetiek van de molen ligt in de dynamiek, in de rotatie van de rotor. Water is de schoonheid van de natuur omdat het van nature mobiel is. De molen zal de meest obscene achtertuinen verlevendigen en versieren omdat hij met zijn vleugels klapt.

Opmerking: De Chinese verticale windmolen (zie figuur rechts) heeft geen kapitaalsteun nodig om de winddruk tegen te gaan. Andere oude volkeren kwamen ook tot een soortgelijk ontwerp, maar ze hadden in die tijd niet zo'n onvervangbaar materiaal als bamboe. In Japan is er veel bamboe, maar er is ook een overvloed aan kleine, snelle waterstroompjes die geschikt zijn om van onderaf een eenvoudiger, duurzamer en constant werkende watermolen te bouwen (zie verder en mogelijk Kurosawa's “Seven Samurai”) . Daarom werden gekke verticale windmolens alleen in het oude China en gedeeltelijk in Indochina gebruikt.

Productie- en decoratieve apparatuur

Voor een productiefabriek is de windgebruiksfactor (WUI), een analoog van efficiëntie, van doorslaggevend belang. Zoek niet naar de windgevoeligheids- (WS) of (FS) in de specificaties van “echte grote” molens; die zijn daar simpelweg niet nodig. CV/CV is de minimale snelheid van de stroming die op de rotor (wiel) van de molen botst, waarbij deze zelfstandig, zonder belasting, vrij begint te draaien. Maar er moet een industriële molen in beweging komen productieapparatuur. Een windmolenrotor met een diameter van 12 m ontwikkelt bij een windsnelheid van 8 m/s bijvoorbeeld een asvermogen van ca. 10 kW. Als de windsnelheid met de helft daalt, tot 4 m/s, zal het asvermogen vertienvoudigen, tot ca. 1 kW, en dit hangt af van de eigenschappen van de luchtstroom. De wind is iets zwakker geworden - en het wiel zal de molensteen eenvoudigweg niet laten draaien, de zaag of de pompzuiger niet duwen. En waarom dan een noodsituatie/noodsituatie? We moeten de hoogste KIV bereiken.

Decoratieve molen voor de tuin, cottage, persoonlijk plot- een voorbeeld van het tegenovergestelde. De rotor heeft geen mechanische belasting, behalve wrijving in de rotatie-eenheid (zie hieronder), en de KIV voor de molen - plezier en decoratie - is een tertiaire parameter. Maar als een licht briesje je gezicht aangenaam verkoelt, het gebladerte eronder fladdert en het tafelkleed onder het bladerdak wiegt, en de molen blijft staan, wordt het esthetische effect ervan verminderd of zelfs negatief. Daarom is voor een decoratieve molen de belangrijkste parameter ChV/PP; het wiel moet goed draaien bij een windsnelheid van 2-2,5 m/s of een waterstroomsnelheid van 0,25-0,3 m/s. De versie van de molen met een micromotor die het wiel laat draaien is absoluut onesthetisch: een windmolen moet draaien in overeenstemming met de snelheid en richting van de wind, en een watermolen moet een zichtbare natuurlijke reden hebben voor de rotatie van het wiel.

Opmerking: als de siermolen op waterbasis bovenloopt (zie hieronder), moet het wiel draaien als er letterlijk water uit de goot druppelt.

Bij het bouwen van een decoratieve molen wordt de zaak vereenvoudigd door het feit dat er geen krachtafnemer in de rotoras zit, en het is modern om de wrijving in de rotatie-eenheid te minimaliseren technische middelen gemakkelijk en goedkoop. Maar voor een windmolen wordt veel gecompliceerd door het feit dat bij een proportionele (lineaire) afname van de grootte van de rotor het gebied dat erdoor wordt bestreken vierkant daalt. En het wordt nog ingewikkelder door het feit dat nabij de grond zelf (het onderliggende oppervlak) de luchtstroom sterk schuin en turbulent is, waardoor de hoeveelheid energie die door een eenheid van zijn volume wordt getransporteerd tientallen keren afneemt; Hier kan alleen het gebruik van aerodynamische principes helpen. Voor een watermolen zijn deze patronen minder uitgesproken, maar bestaan ​​ze nog steeds, dus de hydrodynamica kan niet worden verwaarloosd.

Welke moet ik doen?

Een decoratieve windmolen is qua esthetiek en statica superieur aan een watermolen (zie figuur), en qua dynamiek is hij vele malen superieur, simpelweg omdat er meer zichtbare beweging in zit. Het is over het algemeen gemakkelijker om een ​​decoratief model van een windmolen te bouwen dan een watermolen, maar deze werkt alleen onder winderige omstandigheden; Een molenventilator met motor is vanwege esthetiek geen optie, zie hierboven.

Decoratieve molens – water- en windmolens

Een watermolen - de decoratie van een terrein - zal alleen energie-onafhankelijk zijn als het recreatiegebied zich op een helling bevindt (wat al lastig is) en er een natuurlijke bron of waterstroom is (een bron, een bron, een beek, op links in de figuur), wat over het algemeen onwaarschijnlijk is. Anders moet je zelf een helling maken, een kunstmatig reservoir bouwen met een beek (cascade, fontein) en elektriciteit uitgeven aan het pompen van water; over decoreren met een watermolen alpine glijbaan met een stream, zie video:

Video: voorbeeld van een decoratieve watermolen

Wind

Om de bovengenoemde redenen worden windmolens, kant-en-klaar gekocht (trouwens niet goedkoop) of zelfgemaakt, meestal gebruikt om recreatiegebieden van particuliere huishoudens te versieren, zie hierna. rijst. Maar in beide gevallen blijkt dat het esthetische effect van de molen op de eigen grond veel minder is dan verwacht of zichtbaar in de reclamefolder. De reden is hierboven vermeld: lage CV/PR van de fabriek. Om het te vergroten, zul je je eerst moeten wenden tot puur prozaïsche dingen.

Opmerking: Voor voorbeelden van tuindecoratie met windmolens, zie onderstaand verhaal:

Video: 30 voorbeelden van tuindecoratie met windmolens

Aërodynamica

Uit het bovenstaande blijkt ook dat belangrijkste reden, die de toename van de frequentie van een decoratieve windmolen verhindert, ligt in de eigenschappen van de oppervlakteluchtstroom. We kunnen ze niet veranderen, maar we kunnen ze wel ten volle gebruiken.

De bouwers van "echt grote" windmolens hebben lang geleden een manier bedacht om tot op zekere hoogte de afschuining van de tegemoetkomende stroom te compenseren - dit is de omgekeerde afschuining van de rotatie-as van de rotor, pos. 1 en 2 in afb.:

In grote molens wordt de temperatuur binnen 2-12 graden gehaald, afhankelijk van de plaatselijke omstandigheden. Voor een kleine siermolen, vooral omdat deze niet op een gladde, kale steen zal staan, is het beter om zich aan de grenzen van 8-12 graden te houden. Een lagere waarde geldt voor een molen met een hoogte van 1,5-1,7 m; groter - voor zijn hoogte 40-50 cm; tussenliggende waarden worden berekend door lineaire interpolatie (proportionele deling). Een afschuiningshoek van 12 graden komt overeen met een helling van de rotoras van ca. met 1/4 van zijn lengte; 8 graden – ca. tegen 1/7. Het is eenvoudig om precies te berekenen met behulp van de raaklijn. Dat wil zeggen, als de lengte van de rotoras bijvoorbeeld 50 cm is en de vereiste afschuiningshoek 10 graden is, dan nemen we: tg10 grad = 0,176. 1/0,176 = 5,6. 50/5,6 = 8,9, d.w.z. het voorste (tegenstroom) uiteinde van de rotoras moet 9 cm omhoog worden gebracht en dienovereenkomstig. Hoe je een knooppunt maakt voor zijn rotatie, zie hieronder.

De binnenkomende luchtstroom is niet alleen scheef in richting, maar ook in snelheid (zie opnieuw item 1 in de figuur); in feite is de tweede het gevolg van de eerste. We kunnen de snelle helling van de stroming niet elimineren, maar deze wordt verergerd door de reflectie van de wind op de structuur (romp, toren) van de molen. Daarom worden windmolentorens al lang gefacetteerd (zie figuur rechts) of rond, d.w.z. gemaakt. gestroomlijnd in het horizontale vlak; Deze voorwaarde mag niet worden verwaarloosd voor kleine decoratieve molens, omdat de weerspiegeling van de stroom van CV vermindert zelfs meer dan de CIW.

Het wiel van een windmolen is dus geenszins een vliegtuigpropeller of de rotor van een hogesnelheidswindturbine. Een windmolen is een windmolen met een laag toerental, d.w.z. de lineaire snelheid van de uiteinden van de rotorbladen is vergelijkbaar met of kleiner dan de snelheid van de tegemoetkomende stroom. Daarom is hun aerodynamica eenvoudig en wordt de stuwkracht van het blad vrijwel volledig bepaald door het drukverschil op de frontale (voorkant, loef) en achterkant (schaduw) zijden (vlakken), pos. 3 op vorige. rijst.

Opmerking: wie uit de eerste hand bekend is met aerodynamica - bij de berekeningen van een windmolenrotor wordt de diameter (breedte) van het blad genomen als de karakteristieke fysieke grootte in het Reynoldsgetal Re.

Dit leidt tot een gunstige omstandigheid voor windmolenbouwers: het is niet nodig om de wieken van een langzaam draaiende windmolen zorgvuldig glad te maken en te profileren. Ten eerste is de gladde huid van de bladen alleen nodig op hun frontale vlak (item 4), en de schaduwhuid kan van alles zijn, dit vereenvoudigt het ontwerp (set) van de bladen en de vervaardiging van de rotor. Ten tweede is het raadzaam om de bladen in de richting van de stroming te buigen, maar dit zal de molen een aanzienlijk deel van zijn esthetiek ontnemen - echte molens met trogvormige bladen zijn niet gebouwd.

Opmerking: zwaai naar pos. 4 is niet de natuurkundige Ernst Mach en niet het naar hem genoemde nummer, maar de ligger (hoofddraagstang) van het blad. De slagers zijn ribben, maar de randen, voor- en achterkant, zijn slechts randen.

Semi-stroomlijning

De wieken van oude windmolens werden gemaakt met een constante hoek van 14-15 graden over de overspanning (een gelijkwaardige maar dubbelzinnige term is jamming), maar “bijna volledig” hoger kan ook worden gebruikt om de frequentiefactor van de molen te verhogen (en de productie CV), omdat Zelfs de langzaamste windturbines hebben een rudimentaire circulaire circulatie. Namelijk: om het blad een spiraalvormige draaiing langs de overspanning te geven, d.w.z. verschillende installatiehoeken bij de wortel en aan het uiteinde, en de vleugel van het mes bij de wortel iets smaller maken, wat die zeer schadelijke Re vereist.

Het resultaat van een gedachteloze proportionele reductie van de rotorbladen van een perfecte tentmolen (zie hieronder), zoals die in Fig. rechts blijkt het een molen te zijn die de wind heel slecht voelt. Aerodynamica is een delicate zaak. De eerste prototypes van de legendarische MIG-25 stortten bijvoorbeeld neer, waarbij ervaren testpiloten omkwamen - en toen durfde niemand eraan te denken om met een snelheid van 2,5 miljoen uit te werpen. Als deze machine de luchtvaart van die tijd niet een tijdperk vooruit was geweest, zou hij niet in productie zijn genomen. Maar ze deden het toch en hij vloog zoals het hoorde. En het enige wat ik hoefde te doen was de rotatie-as van de stabilisator 140 mm verschuiven.

Maar laten we teruggaan naar het onderwerp. De ontwikkeling van de vleugel van een semi-gestroomlijnd mini-windmolenblad dat werkt in een zeer scheve en turbulente oppervlaktestroom, en de installatiehoeken daarvoor worden gegeven in figuur:

Gespecificeerd lineaire afmetingen minimaal; ze kunnen proportioneel drie keer worden vergroot, en de ontbrekende kunnen uit de tekening worden gehaald, het is op schaal. Dat wil zeggen, met zo'n rotor kun je molens maken van mini-tafelbladen (zie hieronder) tot grote, bijna net zo groot als een persoon. Je kunt ook een minigenerator met een spanningsstabilisator in de tent bouwen om je mobiele telefoon op te laden - het overtollige vermogen op de as zal 20-30 W zijn. De oudheid van de molen zal hierdoor niet afnemen, want... De elektronica zit binnenin en is niet zichtbaar. De schommels van de bladen zijn gemaakt van een ronde staaf (bij voorkeur houten) met een diameter van 12-40 mm; De bezems worden met beugels van harddraad aan de hoeken van de installatie bevestigd. Omhulsel - elke; “voor de oudheid” is het beter om een ​​lattenbodem te hebben, of gemaakt van gordelroos of fineer.

Opmerking: molenwindwielen met semi-gestroomlijnde bladen hebben zowel voordelen voor de productie als voor de esthetiek - bij toenemende windsnelheid neemt de rol van circulaire luchtcirculatie in het rotatievlak van de rotor toe en stabiliseert de rotatiesnelheid, d.w.z. de rotor zal niet als een gek draaien, wat lelijk en, voor een grote molen, gevaarlijk is.

Minimolens met kleppen

Een decoratieve mini-windmolen is om een ​​volledig onesthetische reden passend in een datsja, zodat hij, neem me niet kwalijk, niet wordt gestolen als de eigenaren er niet zijn. De rotorbladen van minimolens zijn meestal gemaakt van massief hout, zie figuur, tenzij de meester een ervaren vliegtuigmodelbouwer is.

Maar ook voor hem zal het maken van een ronde of gefacetteerde molentoren “in antieke stijl” een beetje lastig zijn en ook hier is een goed CV nodig. De oude meesters van grote molens uit plaatsen die arm zijn aan stabiele wind en voldoende kracht vonden ook een uitweg uit de situatie: maak longitudinale sleuven in de wieken dichter bij hun achterste (loop) rand, pos. 2 op afb. Al toen de vliegtuigen goed vlogen, bleek dat deze slots als flappen werkten. Als je niet lui bent en de massieve messen van de minimolen minimaal een primitief profiel geeft (item 3; de platte kant is schaduw), dan is de molen met een hoogte van 30 cm en een wiel met een diameter van 20-25 cm cm op een goede rotatie-eenheid (zie hieronder) zal draaien en wanneer de wind 2-2,5 m/s is, wordt een zwakkere niet langer gevoeld.

Opmerking: minimale afmetingen decoratieve mini-molen op tafelblad worden gegeven in de figuur:

Wat je niet moet doen

Er is een algemeen principe in de technologie, weerspiegeld in de wetten van Murphy: voordat je iets verbetert, moet je bedenken hoe je het niet kunt bederven. Laten we dus, op basis van de resultaten van het inleidende theoretische deel, kijken hoe we geen decoratieve windmolen kunnen maken. Houd ook de esthetische kant van de zaak in gedachten.

Product op pos. 1 foto. - een verzameling van alle tekortkomingen: een ruw ambacht, en die drie vliegers die eruit steken, kunnen geen messen worden genoemd. Auteur(s) van de molen op pos. 2, namen ze waarschijnlijk een molen met een zeilrotor als prototype (zie hieronder), zonder te weten dat deze in deze hoedanigheid niet geschikt was voor kleine decoratieve doeleinden. Bovendien moet een zeilrotor minimaal 8 bladen hebben, anders is deze volledig ineffectief.

Molenprototype op pos. 3, hoogstwaarschijnlijk een museumstuk op pos. 4. Maar de set bladen is blootgelegd om de tentoonstelling te beschermen tegen schade door harde wind. De bekleding van de bladen van perfecte tentmolens was verwijderbaar; afhankelijk van de windkracht en de behoefte aan kracht op de as werd er een stel bladen geheel of gedeeltelijk mee bedekt, zie afb. rechts.

Rekening houdend met de behoefte aan een decoratieve molen met maximale frequentie, zou het geen kwaad om de messen volledig met stof te bedekken, zodat de set transparant is. Dit zou de molen alleen maar respect en vermaak opleveren, want... de wieken van de beste molens uit het verleden waren bedekt met canvas, waardoor het stel ook zichtbaar was.

In de molen op pos. 5, de huid van de bladen is aan de verkeerde kant geplaatst: deze zal alleen naar de wind gericht zijn als de rotor zich in de windschaduw van de toren bevindt. Wat de gevoeligheid van de rotor voor wind uiteraard op geen enkele manier zal verbeteren. En tot slot het product op pos. 6 met een rotor, hetzij van de waaier van een kamerventilator, hetzij van een propeller van een elektromotor van een opblaasbare boot, ziet er simpelweg niet uit als een molen - in plaats van esthetiek bleek het in dit geval absurd.

Een prototype kiezen

Laten we nu beslissen welk type echte molen we als prototype moeten gebruiken. Ook rekening houdend met de esthetische betekenis en arbeidsomstandigheden van het decoratieve.

Een monumentaal bouwwerk met mechanismen en serviceruimten is duidelijk slechts één keer nodig voor een molen met een horizontale rotor (de horizontale rotatieas). Het rotatievlak van de horizontale rotor staat loodrecht op zijn as, d.w.z. verticaal, en het grootste esthetische effect en het aantal onbewuste associaties wordt bijvoorbeeld geleverd door een vloeiende beweging op en neer. klapperen van de vleugels van een vogel - twee. Daarom vegen we ‘verticalen’ weg, zoals de Chinese bamboe hierboven, met vleugels gemaakt van matten.

Vaste torenmolens (item 1 in de figuur) zijn bijvoorbeeld gebruikelijk op plaatsen met absoluut dominante wind uit één richting. op de vlakten van Midden-Spanje. Kijk goed: nu begrijp je waarom Don Quichot de molen aanviel, en niet het kippenhok, wat veel grappiger zou zijn geweest? Een dergelijke molen kan worden gebruikt als prototype voor een landhuis en/of tafelblad.

De structuur van de portaalmolen (item 2) draait op een geit (of op iets geitachtigs, volgens de lokale informele terminologie) - een dikke boomstam die in de grond is gegraven. Een portaalmolen kan zonder worden gebouwd enkele nagel, maar het tegen de wind in draaien vergt enorme inspanning, en bij wind sterker dan fris - exorbitant. Daarom waren portaalmolens gebruikelijk in rustige bosrijke gebieden, ver van bronnen ijzeren producten. Als prototype voor een decoratieve portaalmolen heeft het weinig nut: het wordt tegen de grond gedrukt en het is erg moeilijk om er een goede CV uit te halen.

In Siberië blijven bossen en sterke wind aan elkaar plakken, is permafrost wijdverbreid en leven mensen sterk, dus daar hebben kokermolens wortel geschoten, pos. 3. De verticale rotatieas (ook een boomstam, maar geen zaagbok, maar een kingpin) wordt niet in de grond gegraven, maar wordt vastgezet in een blokhutkoker. Tegelijkertijd maakte de pijlkoker het mogelijk om de rotor omhoog te brengen en de overspanning te vergroten, waardoor zowel de CIV als de CV groter werden; Om de molen in een frisse wind te laten waaien, was de kracht van de molenaar al voldoende, waardoor het graan voor het malen naar de boer en mogelijk hun volwassen zonen werd gebracht. Een pijlkokermolen is zeer geschikt als decoratief prototype voor een terrein ingericht in een rustieke of landelijke stijl.

De meest geavanceerde horizontale windmolens zijn tentwindmolens, pos. 4. De pin erin is van ijzer en alleen de tent draait op de draaitafel; Bovendien wordt het mechanisme voor het overbrengen van kracht van de rotor naar de molensteen ingewikkelder. Een tent met een rotor kan met 1-2 medium tegen de wind in worden gedraaid ontwikkelde mens of zelfs de eenvoudigste automatisering. De tentmolen is geschikt als prototype voor elk decoratief apparaat, dus laten we de structuur ervan in meer detail bekijken (item 4a):

Over zeilrotoren

Windmolens kwamen laat naar Europa - ze werden voor het eerst gezien door de kruisvaarders onder de Arabieren. De nieuwigheid sprak meteen de ridders aan, die overigens niets minder dan vechten moesten doen. Europa was in die tijd een achtergebleven land van de wereld, verdeeld in vele kleine en kleine semi-onafhankelijke feodale landgoederen, en de gelukkige eigenaren van stromend water dat geschikt was voor het opzetten van watermolens rekenden hun buren aan om schoner te malen dan die van kooplieden uit de hogere kringen. weg.

Arabische windmolens werden gebouwd met een zeilrotor (zie figuur): de Arabieren hadden geen eigen hout (palmhout is kwetsbaar en onstabiel), maar wel gladde sterke wind er was genoeg in de steppen en woestijnen. Maar in Europa hebben zeilmolens geen wortel geschoten, behalve in Spanje, waar de omstandigheden vergelijkbaar waren met die in Arabië, en in Griekenland, dat vol zat met ‘windcorridors’ gecreëerd door de bergen.

De zeilmolen werkt alleen bij voldoende windkracht (meer dan 6-7 m/s): totdat de zeilbladen zijn opgeblazen tot het gewenste profiel, zal de rotor niet draaien. Dat wil zeggen, zowel de KIV als de CV van de zeilmolen zijn laag en ondanks het romantische schouwspel ongeschikt als decoratief prototype. Een zeilende rotorspinner, die volgens een ander principe werkt, kan echter nuttige en effectieve toepassing vinden in het mechanisme van een tentmolen, zie hieronder.

Eenheden en mechanismen

Het is waarschijnlijk niet nodig om te herhalen dat de frequentie van een decoratieve molen wordt bepaald door de technische perfectie van zijn rotatie-eenheden, en dat het niet nodig is om kracht van de rotor over te brengen. Maar automatische oriëntatie op de wind is zeer wenselijk: als je de molen moet naderen om het geheel of de tent te draaien, verandert de esthetiek in irritatie en vermoeidheid. De algemene ontwerpdiagram rotor.

Rotatie knooppunten

De decoratieve molen heeft één tot vier rotatie-eenheden, zie hieronder. Verplicht voor iedereen en het strengst qua uitvoeringskwaliteit is de rotorrotatie-eenheid: deze moet minimale mechanische verliezen hebben en bestand zijn tegen vrij sterke, onregelmatige wisselende zijbelastingen, daarom is deze eenheid gemaakt op zelfinstellende kogellagers, zie afb. rechts. Conventionele steunlagers met één rij zullen, zelfs als ze niet vastlopen, de CV van de molen aanzienlijk verminderen. Maar vertrouw niet alleen op de lagers: als de rotor aerodynamisch en/of structureel “fout” is, zal hij niet draaien, omdat de messen bieden geen tractie.

Voor de rotorrotatie-eenheid zijn 2 lagers nodig, gelegen op de rotatieas op een afstand van minimaal 50 mm van elkaar (in een minimolen op tafelblad - niet dichter dan 15-20 mm van elkaar). De lagers worden op elke handige manier bevestigd: in houten kooien (links in de figuur), met klemmen, enz.

De as zelf is een stuk draadstang M4 - M16, afhankelijk van de grootte van de molen. Bij lagers wordt de as vastgezet met een paar moeren en ringen, en na het aandraaien van de moeren worden druppels olie, glypthal- of pentaphthalic-verf in de schroefdraad geplaatst. Het apparaat is na 2-3 dagen klaar voor gebruik. Viskeuze siliconen dringen niet diep in de draad door en sneldrogende verven en lijmen zijn niet elastisch als ze zijn gedroogd als gevolg van trillingen en schokken van de rotor, het bindmiddel ervan zal snel barsten en het geheel zal losraken. De borgmoeren veroorzaken geen schade, maar zonder extra fixatie met een elastische binder zullen ze ook snel loskomen. Zie de video voor amateurervaring bij het maken van een rotor op lagers voor een decoratieve windmolen:

Video: messen maken voor een molen op lager

Als de molenrotor door een windvaan in de wind wordt gedraaid (wat niet natuurlijk is; echte molens zijn niet op deze manier gebouwd), dan wordt de tentrotatie-eenheid op dezelfde manier gemaakt, op lagers. Als de rotor handmatig of met een zwad in de wind wordt gedraaid (zie hieronder), kan de tentrotatie-eenheid eenvoudiger worden gemaakt, zoals weergegeven in het midden in Afb. Zo'n eenheid wordt gemonteerd in een houten (multiplex) kist, rechts in afb. Stalen bekledingen – vanaf 2 mm dik (minimaal 2 steek van de schroefdraad van de rotatieas). Horizontale asspeling 0,5-1 mm; verticaal (moeren niet te strak aangedraaid!) ca. 0,5 mm. De moeren worden ook met verf gefixeerd en nadat deze zijn opgedroogd, worden onder de ringen 2-3 druppels spindels of andere niet-drogende vloeibare machineolie toegevoegd.

Wind roos

Een niet-vluchtig mechanisch automatiseringsapparaat dat de molenrotor naar de wind draait, is uitgevonden door de Nederlanders. Het nieuwe product bleek zo handig, zuinig en betrouwbaar dat molens met Windrose nog steeds actief zijn in ontwikkelde landen (zie bijvoorbeeld de foto hierboven met een molen in Norfolk).

Windrose is een type actieve windwijzer: een kleine windgevoelige extra waaier wordt loodrecht (orthogonaal) op de rotor in een horizontaal vlak geïnstalleerd. Wanneer de rotor precies in de wind staat, staat de windrooswaaier stil. De wind beweegt iets naar de zijkant, de waaier draait en draait via een mechanische overbrenging de tent met de rotor weer in de wind.

De rotor van een decoratieve molen wordt niet mechanisch belast, en de kracht die nodig is om hem te laten draaien is een orde van grootte kleiner dan die van de rotor van een productiemolen. Daarom worden sommige kant-en-klare decoratieve windmolens aangevuld met een windwijzer die Windrose imiteert (inzet linksboven in de figuur). De tent met de rotor wordt een simpele (passieve) windwijzer, wat onnatuurlijk is voor een molen.

De productiemolen van Windrose is een nogal complex mechanisme (links in de figuur), dat waarschijnlijk niet thuis zal worden herhaald. Maar om de hierboven genoemde reden (onbelaste rotor) kan de windroos van een decoratieve windmolen veel gemakkelijker worden gemaakt van afvalmateriaal (midden en rechts in de figuur).

Het ontwerp van de draaischijf is exact gekopieerd van de eerste Nederlandse windrozen met lappenbladen. Uiterlijk lijkt het op een zeilrotor, maar dankzij sommigen starthoek installatie van panelen en andere configuraties van de openingen ertussen werkt niet als de fok en het stagzeil van zeilschepen, maar eerder als een tralievleugel die wordt gebruikt in reddingssystemen ruimtevaartuig bij een ongeval bij de start; Dit is in onze tijd al duidelijk geworden. De aerodynamische kwaliteit van de tralievleugel is laag, d.w.z. het produceert weinig lift, maar bij zeer lage snelheden en over een breed scala aan aanvalshoeken. Op dezelfde manier produceert een draaitafel van windroosstof een verwaarloosbaar vermogen op de as, maar bij de minste slag van een zeer sterke, schuine wind.

Het zwenkbereik van de draaischijf is 3-15 cm, afhankelijk van de grootte van de molen; panelen gemaakt van gladde synthetische stof of film (slechter qua esthetiek) worden strak getrokken. De aandrijfpoelie kan van de motoras van een oude cassetterecorder worden getrokken. Van daaruit wordt een vliegwiel met een tonneau en een glijlager voor de aangedreven poelie en horizontale as genomen; Hoogstwaarschijnlijk is een standaard rubberen kraal voldoende. Het is beter om een ​​Sovjet-bandrecorder te gebruiken - hun vliegwielen zijn groter en massiever, daarom kwam de detonatiecoëfficiënt vermeld in de TD overeen met de echte. De as van de draaitafel en de aandrijfpoelie zijn gemaakt van een fietsspaak; u moet er een brons-grafiet- of fluorkunststof glijlager voor selecteren of maken.

Het aantal tanden van de stam (de diameter van de lantaarn is ongeveer 10 mm) is 6-8. De steek van de tanden op de draaitafel moet exact hetzelfde zijn en hun aantal moet minimaal 60 zijn. Op basis hiervan wordt de straal van de velg berekend voor het plaatsen van de tanden op de cirkel; Mogelijk moet u de diameter aanpassen. De tanden in de gaten van de schacht en cirkel worden vastgezet met siliconenlijm; elke andere zal snel barsten als gevolg van trillingen en schokken en de tanden zullen uitvallen.

Opmerking: Als Windrose de rotor met de achterkant naar de wind draait, moet de schuine lus op de aandrijfpoelie 180 graden worden gedraaid.

Rotor

Er is hierboven genoeg gezegd over de aerodynamica van de rotor; er moeten nog enkele worden verduidelijkt ontwerpkenmerken. De rotorbladen werden gewoonlijk gemaakt met een voorwaartse/achterwaartse of mid-swing opstelling, zie afb. (hangende en volle messen).

De eerste gaf een groter CIV en een beter CV, omdat uitgesloten aerodynamische verliezen op acc. rand, maar brak vaker door harde wind, en het draaien van de bladspanwijdte met meer dan 5-7 graden verminderde hun sterkte verder. De winddruk per oppervlakte-eenheid van de frontale projectie van een decoratieve molen is vele malen kleiner dan die van een grote, dus hangende messen verdienen daarvoor de voorkeur. Een uitzondering is een rotor met semi-gestroomlijnde bladen (zie hierboven), omdat bij een draaihoek van meer dan 10-12 graden zal het werken op de juiste manier alleen als zowel de voor- als de achterrand gedraaid zijn en de niet-gedraaide schommel (ligger) zich volgens aerodynamische berekeningen langs de breedte van het blad bevindt.

Hoeveel mesjes heb je nodig?

Op plaatsen die niet windrijk waren, werden molens met rotoren met 6 en zelfs 8 bladen gebouwd - dit verhoogde het vermogen op hun as bij zwakke wind, hoewel de CIV viel bij harde wind. Maar als je het vanuit het oogpunt van maximale CV benadert, dan blijkt de optimale oplossing... een rotor met één blad en een contragewicht; dit komt door de wrijving van de bladen tegen de lucht. Lagesnelheidswindturbines met een aantal bladen kleiner dan 4 worden echter vrijwel nooit gebouwd: het vermogen op de as blijkt te laag, omdat Zonder ontwikkelde circulaire circulatie wordt de energie van de wind die tussen de langzaam bewegende bladen ‘glijdt’ verspild. Dienovereenkomstig zal een decoratieve molen met minder dan 4 bladen er onnatuurlijk uitzien, dus 4 bladen moeten als optimaal worden beschouwd.

Molen structuur

Het is niet moeilijk om in een horizontale doorsnede een imitatie van een molenhut en een vierkant lichaam te bouwen (zie de figuur rechts), maar voor zo'n molen kun je geen goed CV verwachten. Het belang van een gestroomlijnde molenstructuur werd vroeger begrepen, en de structuren van industriële molens werden veelzijdig of rond gemaakt.

Tekeningen van de belangrijkste componenten (rotorsamenstel, toren en draaitafel) van een eenvoudige decoratieve windmolen worden gegeven in Fig. onderstaand. De maximale in dit geval (maar niet de maximaal mogelijke) CV wordt bereikt door de hoek van eenvoudige bladen met 16,7 graden te vergroten. Let op in welke richting de vleugels van de messen hangen: aangezien commerciële draadstangen rechtse schroefdraad hebben, moet de rotor naar rechts draaien (met de klok mee, van voren gezien); anders zal hij losschroeven en wegvliegen, omdat... Het wordt vastgezet met een moer die in het dradenkruis van de schommels wordt gedrukt. Over het algemeen is zo'n molen handig voor een weekendhuis: hij kan worden gedemonteerd voor opslag, en eenmaal gemonteerd kan hij gemakkelijk worden gedragen door een volwassene van elk geslacht of door twee kinderen.

Het is mogelijk om met je eigen handen een gefacetteerde toren van een decoratieve windmolen te maken van multiplex met lijm (zie volgende foto), en de lof voor je vaardigheden zal zeker verdiend zijn. Maar in de eerste plaats is het benodigde materiaal duur (vraag bij de dichtstbijzijnde bouwwinkel hoeveel een stuk multiplex per twintig kost). Ten tweede neemt met een toename van het aantal zijden van de toren en/of een afname van de omvang de complexiteit van het werk sterk toe, samen met de vereisten voor de nauwkeurigheid van het markeren en zagen van onderdelen, en deze laatste heeft een limiet gelijk aan afhankelijk van de dikte van de vijl of het zaagblad.

Je kunt de hele constructie op een gecombineerde manier samenstellen (zie figuur), maar dit is ook geen gemakkelijke klus en de complexiteit ervan neemt ook toe met het aantal gezichten. Ondertussen is het voor een groene beginneling in het timmerwerk heel goed mogelijk om letterlijk van restjes een veelzijdige, zelfs bijna ronde hut en een toren van een gefacetteerde decoratieve windmolen te maken. Feit is dat de raaklijnen van hoeken van 30 en 60 graden met voldoende nauwkeurigheid voor houtbewerking 0,58 en 1,73 zijn.

Hoe een balk van 40x40 wordt gesneden om onderdelen van een 12- en 6-zijdige decoratieve windmolen samen te stellen, wordt weergegeven in de figuur:

De eigenlijke montage gebeurt met lijm, zonder metalen bevestigingsmiddelen of timmerwerkverbindingen. Om het product sterker te maken, wordt een techniek gebruikt die vergelijkbaar is met het verbinden van metselwerknaden in de bouw: de kronen van een imitatiehoutframe (visueel zeer overtuigend) worden gemonteerd in spiegelbeeld een voor een. In afb. Het is ook duidelijk dat wanneer het niet-afgeschuinde uiteinde van de balk loodrecht wordt afgesneden, de diameter van de kroon proportioneel verandert. Hierdoor is het mogelijk om de molentoren in de vorm van een afgeknotte piramide samen te stellen, en als deze 12-zijdig is, deze vervolgens te schuren tot een ronde.

Wat als het moderner is?

Er zijn, hoewel weinig, fans van het versieren van het terrein met modellen van l(APU; eenvoudigweg windturbines) uit het industriële tijdperk, zie figuur 2. rechts. Welnu, industriële gebouwen hebben hun eigen esthetiek, soms behoorlijk subtiel en multifunctioneel. Maar in zo’n nogal arbeidsintensief geval zou het geen kwaad kunnen om een ​​echte windenergie-eenheid te maken: decoratief effect hij zal niet minder geven, en bovendien zal hij nuttig werk doen: water uit de put pompen drukvat, laadt de batterij van de noodverlichting op, etc.

Proberen een watermolen te maken

De voorwaarden voor het installeren van een decoratieve watermolen op uw perceel zijn minder gebruikelijk en zijn veel moeilijker te creëren dan voor een windmolen, dus ze worden niet vaak gebouwd. Een mini-watermolen in een recreatiegebied kan echter nog spectaculairder zijn dan een windmolen, zie video:

Video: DIY-watermolen voor de tuin

De bepalende factor voor de esthetiek van een watermolen is zo’n puur technische factor als de impact van de waaier. Het meest spectaculair (en de beste manier om de lucht te verfrissen) zijn de bovenlopende molens (links in de figuur), maar ook het lastigst om te maken.

Het molenwiel van het onderste wiel met een plons (in het midden in de figuur) is qua decorativiteit inferieur aan het bovenste, maar structureel en technologisch veel eenvoudiger. Het eenvoudige onderste draaiwiel (jus), rechts in de figuur, ziet er over het algemeen onbelangrijk uit. Semi-lage en middenwielen (zie hieronder) vereisen speciale wielen Natuurlijke omstandigheden qua installatie, maar qua esthetiek zijn ze niet beter dan de onderste en daarom weinig bruikbaar voor decoratieve doeleinden.

Waaiertypes

Een eenvoudige overstromingswaaier (zie onderstaande figuur) gebruikt alleen de kinetische energie van het binnenkomende water. Minst effectief, maar het gemakkelijkst te construeren. Het wordt eenvoudigweg geïnstalleerd in een stroom van voldoende stroom; decoratief - in vrijwel elke beek, natuurlijk of kunstmatig. Het esthetische effect is eigenlijk alleen te danken aan de rotatie van het wiel. De lucht is bijna niet verfrissend, maar het waterverbruik voor verdamping is minimaal.

De wielen van productiemolens van semi-onder- en middenmolens worden geplaatst op plaatsen met een grote waterdruppel: op een geweer, achter een waterval. Voor een middelgroot slagwiel moet je de natuurlijke barrière aanpassen (of een onder water gelegen dam bouwen) en er een zandhek boven plaatsen, waardoor de waterstroom van bovenaf gedeeltelijk wordt geblokkeerd. De semi-onderste en middelste waaiers maken ook gedeeltelijk gebruik van de potentiële energie van omhoog gebracht water, dus ze zijn efficiënter dan een eenvoudig juswiel, maar hun bladen moeten geprofileerd zijn.

Het meest effectieve bovenloopwiel werkt grotendeels op basis van de potentiële energie van water, dat hoog genoeg moet worden opgevoerd: door een hoge dam of, voor een decoratief wiel, door te pompen. De profilering van de messen is eenvoudig of ze zijn zelfs recht en hellend. Het esthetische effect is prachtig - de rotatie van het wiel wordt aangevuld door watervallen - maar het verbruik voor verdamping bij warm weer kan tientallen liters per dag bereiken.

Opmerking: verticale (gekranste en rechtbladige) werkende waterraderen (zie figuur rechts) - prototypes van de overeenkomstige. reactieve en actieve waterturbines. Ze spatten heel mooi, maar de druk en de waterstroom die ze nodig hebben, zijn nauwelijks mogelijk in een particulier huishouden.

Hoe maak je een wiel...

Fabrikanten van op maat gemaakte decoratieve waterwielen ontwerpen vaak naar oude productiemodellen. Hoogstwaarschijnlijk op verzoek van de klanten: wie voor zo'n product kan betalen, zal waarschijnlijk willen dat het 'echt' is. Het “echt antieke” effect kan echter veel gemakkelijker worden bereikt door stroken dakspanen of fineer op een multiplexbasis te plaatsen. vloeibare nagels en het bovendien vastzetten met zgn. brons. afwerkspijkers (ze worden bijvoorbeeld veel gebruikt door deurtimmerlieden voor het bevestigen van platbands).

Maar maak de basis van het wiel zoals weergegeven in pos. En afb. , Niet nodig:

Allereerst is het weer te ingewikkeld. En het allerbelangrijkste: water zal zeker in de wieltrommel doordringen, daar stagneren en het wiel zal rotten. Volgens de methode getoond in pos. B, je kunt van afval en restjes een wiel maken voor een decoratieve watermolen, en het profiel van de messen zal onmiddellijk kapot blijken te zijn, wat goed is, zie hieronder.

...en hoe je er water in doet

Het aandrijven van de waaier van een decoratieve watermolen is een veel moeilijkere taak dan de constructie ervan. Om nog maar te zwijgen van het bijbehorende hydraulische constructies, een pomp voor een fontein is duur, en de prestaties en druk zijn in dit geval duidelijk niet nodig. Voor een molen met een wiel met een diameter tot 1 m is een aquariumpomp beter geschikt; Het standaardfilter hoeft niet te worden verwijderd, het is nog steeds nodig.

De pompen in aquariumpompen zijn krachtige, drukloze pompen - ze pompen van water naar water. Maar elke niet-drukpomp heeft enige restdruk. Voor minipompen voor kleine aquaria is deze niet groter dan 10-20 cm, voor pompen voor aquaria van 100 tot 200 l is deze ca. 10-20 cm. 60 cm, en voor pompen grote aquaria kan oplopen tot 80-100 cm. Bij een druk van de helft van de rest daalt de prestatie van de pomp drie tot vier keer, maar voor een decoratief waterrad is dit voldoende.

De eenvoudigste manier is om de decoratieve watermolen van het lagere gevecht, links in Fig. Het onderste vechtwiel kan zonder interne schaal worden gemaakt, maar zoals hierboven vermeld is de entertainmentwaarde minimaal. Het is niet veel hoger voor de wielen van de semi-lagere en middelste strijd (in het midden), en ze hebben ook geprofileerde bladen, een interne schaal en hydraulische constructies nodig, waarmee er veel gedoe zal zijn. De enige vereenvoudiging ten opzichte van het productiewiel is dat er geen schuurmachine nodig is, omdat er is geen krachtafnemer van het wiel en de kinetische energie van de waterstraal die het wiel raakt doet er niet toe.

Het meest spectaculaire (en goede luchtverfrisser) wiel van het bovenste wiel (rechts in de figuur) zou ook een interne schaal moeten hebben, maar het profiel van de bladen is technologisch eenvoudiger: gebroken of recht afgeschuinde bladen. Dit laatste is doorgaans onwenselijk, omdat het verbruik van water voor verdamping neemt sterk toe: voor een wiel met een diameter van 1 m met 16 schoepen bij een buitentemperatuur van +30 tot ca. 2 cu. m per maand versus 0,3-0,5 kubieke meter. m, als de messen gebroken zijn. In het laatste geval vallen er in plaats van watercascades regelmatig druppels uit het wiel, wat er niet slechter uitziet.

Om het bovenste wiel van stroom te voorzien, heb je echter twee pompen met verschillende capaciteiten nodig. De zwakkere wordt in de bovenste tank geplaatst, die overtollig wordt gevoed door de krachtige onderste pomp. Het is een feit dat als de aquariumpomp uitdroogt, de motor doorbrandt, dus de bovenste tank moet constant met water worden gevuld. Door de pomp daarin op en neer te bewegen, regel je de rotatiesnelheid van het wiel en de decoratieve werking ervan.

Opmerking: Het wiel, aangedreven door aquariumpompen, draait langzaam totdat 3-4 bakjes in de messen gevuld zijn. Maar dan draait het wel goed, want... de instroom van water wordt alleen gebruikt om de wrijving in de wielrotatie-eenheid(en) te compenseren.

Wees voorzichtig!

Nee, we zullen niet praten over de gevaren van decoratieve molens of hun schade aan de gezondheid - die zijn er niet. Maar als u niet in de Russische Federatie woont, raadpleeg dan een advocaat voordat u een decoratieve windmolen of een watermolen aan een natuurlijke beek bouwt. In een aantal landen, incl. voormalige Sovjet-Unie, is het gebruik van hernieuwbare natuurlijke energiebronnen onderworpen aan belasting, en de ongeoorloofde bouw en/of installatie van resp. apparaten wordt bestraft met een hoge boete. Of een siermolen onder deze wet valt, wordt bepaald door de plaatselijke bevoegde autoriteiten, die over alle noodzakelijke bevoegdheden beschikken. En als de geest van de wet niet ligt in het coördineren van belangen, maar in het verbieden van alles wat in strijd is met vergezochte en zelfbeschadigende ‘waarden’, dan is een gewoon mens die eenvoudigweg zijn complot wil verfraaien en een een aangename rust erop kan niets goeds voor zichzelf verwachten.