Histoire du moulin. Dans quel pays et quand les moulins à vent ont-ils été inventés ? Premier moulin à vent
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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 changé Pierre plate, qui se déplaçait le long d'un plat plat en pierre. 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 est le plus utilisé dans La Grèce ancienne et 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 exigeante en main-d’œuvre. Ce n'est pas un hasard si c'est dans le secteur de la minoterie qu'est née la première machine de l'histoire qui fonctionnait sans l'utilisation de la force musculaire d'une personne ou d'un animal. Il s'agit deà propos du moulin à eau. Mais les artisans de l’Antiquité devaient d’abord inventer un moteur à eau.
Les anciennes machines à eau se seraient développées à partir des machines d'irrigation des Chadufons, à l'aide desquelles ils faisaient remonter l'eau de la rivière pour irriguer les berges. Le chadufon était une série de pelles montées sur la jante d'une grande roue à axe horizontal. Lorsque la roue tournait, les écopes inférieures plongeaient dans l'eau de la rivière, puis montaient jusqu'au point haut de la roue et basculaient dans le caniveau. Au début, ces roues étaient tournées manuellement, mais là où il y a peu d'eau et où elle coule rapidement le long d'un lit de rivière escarpé, les roues ont commencé à être équipées de pales spéciales. Sous la pression du courant, la roue tournait et ramassait elle-même l’eau. Le résultat est une pompe automatique simple qui ne nécessite aucune présence humaine pour son fonctionnement. L’invention de la roue hydraulique revêt une grande importance pour l’histoire de la technologie. Pour la première fois, une personne disposait d'un moteur fiable, universel et très simple à fabriquer. Il est vite devenu évident que le mouvement créé par une roue hydraulique pouvait être utilisé non seulement pour pomper de l'eau, mais aussi à d'autres fins, comme moudre du grain. Dans les zones plates, la vitesse d'écoulement de la rivière est faible pour faire tourner la roue sous la force de l'impact du jet. Pour créer la pression requise, ils ont commencé à construire un barrage sur la rivière, à élever artificiellement le niveau de l'eau et à diriger le ruisseau à travers une goulotte jusqu'aux pales des roues.
Cependant, l'invention du moteur a immédiatement posé un autre problème : comment transférer le mouvement de la roue hydraulique à l'appareil qui doit effectuer un travail utile à l'homme ? À ces fins, il fallait un mécanisme de transmission spécial, capable non seulement de transmettre, mais aussi de transformer mouvement de rotation. Pour résoudre ce problème, les mécaniciens anciens se sont à nouveau tournés vers l'idée de la roue. La transmission par roues la plus simple fonctionne comme suit. Imaginons deux roues à axes de rotation parallèles, qui sont en contact étroit avec leurs jantes. Si maintenant l'une des roues commence à tourner (on l'appelle la roue motrice), alors en raison du frottement entre les jantes, l'autre (la roue entraînée) commencera également à tourner. De plus, les 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 réduit de moitié. 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, en utilisant un système à deux roues différents diamètres, vous pouvez non seulement transmettre, mais aussi 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 ont été tâche difficile pour la mécanique ancienne, mais ils appréciaient déjà leur commodité. Après tout, diverses combinaisons d'engrenages, ainsi que leur connexion avec d'autres engrenages, offraient d'énormes possibilités de transformation du mouvement. Par exemple, après avoir connecté un engrenage à une vis, on obtenait un engrenage à vis sans fin qui transmettait la rotation d'un plan à un autre. En utilisant des roues coniques, la rotation peut être transmise sous n'importe quel angle par rapport au plan de la roue motrice. En connectant la roue à une règle à engrenages, il est possible de convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation, et vice versa, et en attachant une bielle à la roue, un mouvement alternatif est obtenu. Pour calculer les engrenages, ils prennent généralement le rapport non pas des diamètres des roues, mais le rapport du nombre de dents des roues motrices et motrices. Souvent, plusieurs roues sont utilisées dans une transmission. Dans ce cas, le rapport de démultiplication de l'ensemble de la transmission sera égal au produit des rapports de démultiplication des paires individuelles.
Lorsque toutes les difficultés liées à l'obtention et à la transformation du mouvement furent surmontées avec succès, un moulin à eau apparut. Pour la première fois, sa structure détaillée a été décrite par l'ancien mécanicien et architecte romain Vitruve. Le moulin de l'époque antique comportait trois composants principaux interconnectés en un seul dispositif : 1) un mécanisme moteur en forme de roue verticale à pales, entraînée en rotation par l'eau ; 2) un mécanisme de transmission ou transmission sous la forme d'un deuxième engrenage vertical ; la deuxième roue dentée faisait tourner la troisième roue dentée horizontale - le pignon ; 3) un actionneur en forme de meules, supérieure et inférieure, et la meule supérieure était montée sur un arbre d'engrenage vertical, à l'aide duquel elle était mise en mouvement. Le grain tombait d'une louche en forme d'entonnoir au-dessus de la meule supérieure.
La création du moulin à eau est considérée comme une étape importante dans l’histoire de la technologie. Elle devint la première machine utilisée dans la production, une sorte d'apogée atteinte par la mécanique antique, et le point de départ de la recherche technique de la mécanique de la Renaissance. Son invention fut le premier pas timide vers la production mécanique.
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Mortiers et pilons en pierre
Cependant, c’était aussi un travail extrêmement fastidieux. La grande amélioration a été le passage du déplacement de la râpe d'avant en arrière à la rotation. Le pilon a été remplacé par une pierre plate, qui se déplaçait le long d'un plat en pierre plate. Il était déjà facile de passer d'une pierre qui moud le grain à une meule, c'est-à-dire de faire glisser une pierre en tournant sur une autre. Le grain était progressivement versé dans le trou au milieu de la pierre supérieure de la meule, tombait dans l'espace entre les pierres supérieure et inférieure et était moulu en farine.
Moulin à main
Ce moulin à main était le plus largement utilisé dans la Grèce antique et à Rome. Sa conception est très simple. La base du moulin était une pierre convexe au milieu. Au sommet se trouvait une épingle en fer. La deuxième pierre rotative comportait deux dépressions en forme de cloche reliées par un trou. Extérieurement, il ressemblait à un sablier et était vide à l'intérieur. Cette pierre a été posée sur le socle. Une bande de fer a été insérée dans le trou. Lorsque le moulin tournait, le grain tombant entre les pierres était moulu. La farine était récupérée à la base de la pierre du fond. Ces moulins étaient de différentes tailles, des plus petits, comme les moulins à café modernes, aux grands, actionnés par deux esclaves ou un âne.
Avec l’invention du moulin à main, le processus de mouture du grain est devenu plus facile, mais reste une tâche difficile et exigeante en main-d’œuvre. Ce n'est pas un hasard si c'est dans le secteur de la minoterie qu'est née la première machine de l'histoire qui fonctionnait sans l'utilisation de la force musculaire d'une personne ou d'un animal. Nous parlons d'un moulin à eau. Mais les artisans de l’Antiquité devaient d’abord inventer un moteur à eau.
Les anciennes machines à eau se seraient développées à partir des machines d'irrigation des Chadufons, à l'aide desquelles ils faisaient remonter l'eau de la rivière pour irriguer les berges. Le chadufon était une série de pelles montées sur la jante d'une grande roue à axe horizontal. Lorsque la roue tournait, les écopes inférieures plongeaient dans l'eau de la rivière, puis montaient jusqu'au point haut de la roue et basculaient dans le caniveau. Au début, ces roues étaient tournées manuellement, mais là où il y a peu d'eau et où elle coule rapidement le long d'un lit de rivière escarpé, les roues ont commencé à être équipées de pales spéciales. Sous la pression du courant, la roue tournait et ramassait elle-même l’eau. Le résultat est une pompe automatique simple qui ne nécessite aucune présence humaine pour son fonctionnement.
Reconstitution d'un moulin à eau (Ier siècle)
L’invention de la roue hydraulique revêt une grande importance pour l’histoire de la technologie. Pour la première fois, une personne disposait d'un moteur fiable, universel et très simple à fabriquer. Il est vite devenu évident que le mouvement créé par une roue hydraulique pouvait être utilisé non seulement pour pomper de l'eau, mais aussi à d'autres fins, comme moudre du grain. Dans les zones plates, la vitesse d'écoulement de la rivière est faible pour faire tourner la roue avec la force de l'impact du jet. Pour créer la pression requise, ils ont commencé à construire un barrage sur la rivière, à élever artificiellement le niveau de l'eau et à diriger le ruisseau à travers une goulotte jusqu'aux pales des roues.
Moulin à eau
Cependant, l'invention du moteur a immédiatement posé un autre problème : comment transférer le mouvement de la roue hydraulique à l'appareil qui doit effectuer un travail utile à l'homme ? À ces fins, un mécanisme de transmission spécial était nécessaire, capable non seulement de transmettre, mais également de transformer le mouvement de rotation. Pour résoudre ce problème, les mécaniciens anciens se sont à nouveau tournés vers l'idée de la roue. La transmission par roues la plus simple fonctionne comme suit. Imaginons deux roues à axes de rotation parallèles, qui sont en contact étroit avec leurs jantes. Si maintenant l'une des roues commence à tourner (on l'appelle la roue motrice), alors en raison du frottement entre les jantes, l'autre (la roue entraînée) commencera également à tourner. De plus, les chemins parcourus par les points situés sur leurs bords sont égaux. Cela est vrai pour tous les diamètres de roues.
Par conséquent, la plus grande roue fera autant de tours que la plus petite qui lui est reliée, car son diamètre dépasse le diamètre de cette dernière. Si nous divisons le diamètre d’une roue par le diamètre de l’autre, nous obtenons un nombre appelé rapport de démultiplication de cette roue motrice. Imaginons une transmission à deux roues, dans laquelle le diamètre d'une roue est deux fois plus grand que le diamètre de la seconde. Si la roue motrice est plus grande, nous pouvons utiliser cette transmission pour doubler la vitesse, mais en même temps le couple sera divisé par deux.
Cette combinaison de roues sera pratique lorsqu'il est important d'obtenir une vitesse plus élevée à la sortie qu'à l'entrée. Si au contraire la roue motrice est plus petite, on perdra de la vitesse en sortie, mais le couple de cette transmission doublera. Cet équipement est utile là où il faut « intensifier le mouvement » (par exemple, pour soulever des objets lourds). Ainsi, grâce à un système de deux roues de diamètres différents, il est possible non seulement de transmettre, mais aussi de transformer le mouvement. Dans la pratique réelle, les roues dentées à jante lisse ne sont presque jamais utilisées, car les embrayages entre elles ne sont pas assez rigides et les roues patinent. Cet inconvénient peut être éliminé si des roues dentées sont utilisées à la place de roues lisses.
Les premiers engrenages sont apparus il y a environ deux mille ans, mais ils se sont répandus bien plus tard. Le fait est que couper des dents nécessite une grande précision. Pour que la rotation uniforme d'une roue fasse tourner la seconde également uniformément, sans à-coups ni arrêt, les dents doivent avoir une forme spéciale dans laquelle le mouvement mutuel des roues se produirait comme si elles se déplaçaient les unes sur les autres sans glisser. , alors les dents d'une roue tomberaient dans les dépressions de l'autre. Si l'écart entre les dents de la roue est trop grand, elles se heurteront et se briseront rapidement. Si l’écart est trop petit, les dents s’entrechoquent et s’effritent.
Le calcul et la fabrication des engrenages étaient une tâche difficile pour les mécaniciens anciens, mais ils appréciaient déjà leur commodité. Après tout, diverses combinaisons d'engrenages, ainsi que leur connexion avec d'autres engrenages, offraient d'énormes possibilités de transformation du mouvement.
Vis sans fin
Par exemple, après avoir connecté un engrenage à une vis, on obtenait un engrenage à vis sans fin qui transmettait la rotation d'un plan à un autre. En utilisant des roues coniques, la rotation peut être transmise sous n'importe quel angle par rapport au plan de la roue motrice. En connectant la roue à une règle à engrenages, il est possible de convertir un mouvement de rotation en mouvement de translation, et vice versa, et en attachant une bielle à la roue, un mouvement alternatif est obtenu. Pour calculer les engrenages, ils prennent généralement le rapport non pas des diamètres des roues, mais le rapport du nombre de dents des roues motrices et motrices. Souvent, plusieurs roues sont utilisées dans une transmission. Dans ce cas, le rapport de démultiplication de l'ensemble de la transmission sera égal au produit des rapports de démultiplication des paires individuelles.
Reconstruction du moulin à eau de Vitruve
Lorsque toutes les difficultés liées à l'obtention et à la transformation du mouvement furent surmontées avec succès, un moulin à eau apparut. Pour la première fois, sa structure détaillée a été décrite par l'ancien mécanicien et architecte romain Vitruve. Le moulin de l'époque antique comportait trois composants principaux interconnectés en un seul dispositif : 1) un mécanisme moteur en forme de roue verticale à pales, entraînée en rotation par l'eau ; 2) un mécanisme de transmission ou transmission sous la forme d'un deuxième engrenage vertical ; la deuxième roue dentée faisait tourner la troisième roue dentée horizontale - le pignon ; 3) un actionneur en forme de meules, supérieure et inférieure, et la meule supérieure était montée sur un arbre d'engrenage vertical, à l'aide duquel elle était mise en mouvement. Le grain tombait d'une louche en forme d'entonnoir au-dessus de la meule supérieure.
Engrenages coniques
Engrenages droits à dents hélicoïdales. Règle à engrenages
La création du moulin à eau est considérée comme une étape importante dans l’histoire de la technologie. Elle devint la première machine utilisée dans la production, une sorte d'apogée atteinte par la mécanique antique, et le point de départ de la recherche technique de la mécanique de la Renaissance. Son invention fut le premier pas timide vers la production mécanique.
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Orgue à vent à Oulianovsk
Une description du premier appareil, piloté par le pouvoir de la foi, nous a été laissée par Héron d'Alexandrie, mathématicien et mécanicien grec du premier siècle après JC. Cependant, il ne s’agissait pas du tout d’un moulin, mais d’un orgue musical hydraulique destiné aux temples. Un autre ancêtre du moulin peut être le moulin à prières bouddhiste. Cet appareil est un tambour lisse ou à facettes qui tourne soit par le contact d'une main, soit par un coup de vent. Le tambour contient des prières spéciales - des mantras, qui sont constamment répétés avec la rotation du moulin à vent de prière. Le plus ancien appareil de ce type a été décrit par un pèlerin chinois au début du Ve siècle après JC.
Les géographes arabes du Ve siècle ont décrit des moulins persans dont les pales étaient situées sur les pales de la roue à aubes d'un bateau à vapeur. Le principal inconvénient de cette conception était qu’elle ne pouvait fonctionner que là où le vent souffle dans une seule direction. Un autre type de moulin - avec axe vertical rotation, était célèbre en Chine. La conception de ce moulin à vent diffère du dispositif persan dans la mesure où le mécanisme chinois utilisait une pale de voile en rotation libre.
DANS l'Europe médiévale Le besoin de nouvelles sources d’énergie ne cesse de croître. Pendant longtemps Le leadership était fermement détenu par les moulins à eau, mais les moulins à vent sont apparus dans les régions où les hivers étaient rigoureux et où les rivières pouvaient geler.
La première preuve documentaire d'un moulin à vent européen à rotor horizontal remonte aux années 80 du XIIe siècle. Presque simultanément, ces appareils apparaissent en Angleterre et en Normandie. Certains chercheurs pensent que les moulins à vent ont été importés de l'Est par les croisés. Le XIIIe siècle suivant devient le véritable siècle des moulins à vent. En Europe, les premiers moulins ont commencé à fonctionner, dans lesquels tout le bâtiment était tourné vers le vent. Leur taille a considérablement augmenté. L'envergure atteignait neuf mètres et la puissance de ces moulins était égale à la force de vingt-cinq chevaux, soit trois cents personnes.
Dans les pays où la production a augmenté rapidement, le nombre d’éoliennes a augmenté en conséquence. L'Angleterre et la Flandre ont remporté le plus de succès dans ce domaine. La ville d'Ypres à elle seule acquiert 120 moulins. Les moulins à vent étaient particulièrement efficaces là où les vents restaient constants. Par exemple, dans les étendues côtières des Pays-Bas. Les moulins font désormais partie intégrante du paysage néerlandais, ainsi que de l'histoire et de la culture de ce pays. Moulins hollandais ils broyaient du bois pour fabriquer du papier, broyaient de l'écorce de chêne utilisée pour le tannage, des épices moulues apportées par les navires de l'est, mais bien sûr, le but principal de ces moulins à vent était de pomper l'eau des zones basses. Quatre-vingt-dix pour cent de toutes les usines étaient occupées à ce travail. Leurs ailes tournaient jour et nuit.
Avec l’avènement de la vapeur puis de l’électricité, la demande en énergie éolienne a fortement chuté. Les moulins disparaissent peu à peu.
Dans le sud de l’Europe, l’innovation éolienne s’est implantée beaucoup plus lentement. Depuis l’époque de l’Empire romain, la pratique de l’utilisation de moulins à eau y existe. Les rivières n’y gelaient pas et il n’y avait pas besoin de moulins à vent.
Les moulins verticaux dépendent fortement de la direction du vent, c'est pourquoi ils ont rapidement imaginé un portique ou un moulin à poteaux. Ces moulins reposaient sur un poteau soutenu par des bâtons, ce qui permettait de faire tourner toute la grange du moulin, en la plaçant contre le vent. Mais un moulin entièrement rotatif ne pouvait pas être très grand et très lourd. Puis un autre modèle est né : une tour fixe avec un toit pivotant. Son sommet se tournait pour exposer ses pales aux vents soufflant de différents côtés. C'est cette innovation technique qui pouvait donner au moulin l'apparence d'un formidable géant agitant ses bras, tel que le voyait Don Quichotte...
Bientôt, les progrès de l'usine allèrent encore plus loin : en 1772, l'inventeur écossais Andrew Meikle remplaça les voiles par des volets à ouverture et fermeture automatiques, semblables à des stores. Dotés de toits tournants et d'ailes auto-ajustables, les moulins atteignent le sommet de l'excellence technique à la fin du XIXe siècle. Cependant, malgré leur progressivité, les moulins avaient une étrange réputation. Dans les villages, ils étaient généralement placés en dehors de la périphérie, en dehors du petit monde humain, ce qui faisait naître des soupçons à l'égard des meuniers en relation avec les mauvais esprits. En 1779, l'opéra-comique « Le Meunier, le sorcier, le trompeur et l'entremetteur » est mis en scène à Saint-Pétersbourg sur la base d'un livret de l'écrivain Alexandre Oblesimov. Déjà dans le premier monologue, le héros-meunier explique au public qu'il devrait y avoir un sorcier à chaque moulin.
Pouchkine, on s’en souvient, a placé le moulin parmi d’autres fantasmes du rêve de Tatiana. Ce moulin « danse accroupi, craque et bat des ailes »...
Devenir un symbole à la fin du Moyen Âge Le progrès technique, le moulin fut victime de ce progrès au début du XXème siècle. Cependant, à la fin du siècle dernier éolienne renaître, seulement maintenant il se transforme énergie gratuite le vent en énergie électrique. Très réussi partout dans le monde.
O. BOULANOVA
Ils sont devenus un symbole de la Hollande, Don Quichotte s'est battu avec eux, des contes de fées et des légendes ont été écrits à leur sujet... De quoi parle-t-on ? Bien sûr, à propos des moulins à vent. Il y a des siècles, ils étaient utilisés pour moudre du grain, faire fonctionner une pompe à eau, ou les deux.
Le premier exemple d'utilisation de l'énergie éolienne pour entraîner un mécanisme est le moulin à vent de l'ingénieur grec Héron d'Alexandrie, inventé au 1er siècle. Il existe également des informations selon lesquelles, dans l'Empire babylonien, Hammourabi prévoyait d'utiliser l'énergie éolienne pour son projet ambitieux sur l'irrigation.
Dans les rapports des géographes musulmans du IXe siècle. Des moulins persans sont décrits. Ils diffèrent des conceptions occidentales par leur axe de rotation vertical et leurs ailes (voiles) situées perpendiculairement. 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 la même de tous les côtés et, parce que les voiles sont reliées rigidement à l'axe, le moulin ne tournera pas.
Un autre type de moulin à axe vertical est connu sous le nom de moulin chinois ou moulin à vent chinois, utilisé au Tibet et en Chine au début du IVe siècle. Cette conception diffère considérablement du Persan en utilisant une voile indépendante à rotation libre.
Les premiers moulins à vent mis en service avaient des voiles qui tournaient dans un plan horizontal autour d'un axe vertical. Les voiles, recouvertes de roseau ou de tissu, variaient entre 6 et 12. Ces moulins étaient utilisés pour moudre le grain ou extraire de l'eau et étaient très différents des moulins à vent verticaux européens ultérieurs.
Une description de ce type de moulin à vent horizontal à pales rectangulaires, utilisé pour l'irrigation, peut être trouvée dans des documents chinois du XIIIe siècle. En 1219, un tel moulin fut amené au Turkestan par le voyageur Elyu Chutsai.
Les moulins à vent horizontaux étaient présents en petit nombre aux XVIIIe et XIXe siècles. et en Europe. Les plus célèbres sont Hooper's Mill et Fowler's Mill. Très probablement, les moulins qui existaient en Europe à cette époque étaient une invention indépendante des ingénieurs européens au cours de la révolution industrielle.
L'existence du premier moulin connu en Europe (on suppose qu'il était de type vertical) remonte à 1185. Il était situé dans le village de Widley dans le Yorkshire, à l'embouchure de la rivière Humber. De plus, il existe un certain nombre de solutions moins fiables sources historiques, selon lequel les premiers moulins à vent en Europe sont apparus au XIIe siècle. La fonction première des moulins à vent était de moudre le grain.
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 forme la structure principale du moulin.
Lors de l'installation du corps du moulin, cette pièce était capable de tourner dans le sens du vent. Dans le nord-ouest de l’Europe, où la direction du vent change très rapidement, cela a permis un travail plus productif. Les bases des premiers moulins de ce type étaient creusées dans le sol, ce qui offrait un support supplémentaire lors du tournage.
Plus tard, un support en bois fut développé, appelé tréteau (portique). Il était habituellement fermé, ce qui donnait lit supplémentaire pour stocker les récoltes et assurer une protection en cas d'intempéries. Ce type de moulin était le plus répandu en Europe jusqu'au XIXe siècle, jusqu'à ce qu'il soit remplacé par de puissants moulins à tour.
Les broyeurs à portique avaient une cavité à l'intérieur de laquelle se trouvait l'arbre d'entraînement. Cela a permis de faire tourner la structure dans la direction du vent, en utilisant moins d'effort que dans les broyeurs à portique traditionnels. La nécessité de soulever les sacs de céréales jusqu'à des meules en hauteur a également disparu, car l'utilisation d'un long arbre d'entraînement permettait de placer les meules au niveau du sol. De tels moulins sont utilisés aux Pays-Bas depuis le 14ème siècle.
Les moulins à tour sont apparus vers la fin du XIIIe siècle. Leur principal avantage était que dans un moulin à tour, seul le toit du moulin à tour réagissait à la présence du vent. Cela a permis de rendre la structure principale beaucoup plus haute et les pales - plus grande taille, rendant possible la rotation du moulin même par vent léger.
La partie supérieure du moulin pouvait tourner au gré du vent grâce à la présence de treuils. De plus, il était possible de garder le toit et les pales du moulin orientés vers le vent grâce au petit moulin à vent monté perpendiculairement aux pales. Ce type les designs se sont généralisés sur le territoire Empire britannique, le Danemark et l'Allemagne.
Dans les pays méditerranéens, les moulins à tour étaient construits avec des toits fixes, car... le changement de direction du vent était très léger la plupart du temps.
Une version améliorée du moulin à tour est le moulin à tente. La tour en pierre a été remplacée cadre en bois généralement de forme octogonale (il y avait des moulins avec plus ou moins d'angles). La charpente était recouverte de paille, d'ardoise, de feutre de toiture, tôle. Celui-ci est léger par rapport aux moulins à tour structure de tente a rendu le moulin à vent plus pratique, permettant de construire des moulins dans des zones au sol instable. Initialement, ce type était utilisé comme structure de drainage, mais plus tard, le champ d'application s'est considérablement élargi.
La conception des pales (voiles) a toujours eu une grande importance dans les éoliennes. Traditionnellement, une voile est constituée d'une armature en treillis sur laquelle est tendue une toile. Le meunier peut ajuster indépendamment la quantité de tissu en fonction de la force du vent et de la puissance requise.
Dans les climats plus froids, le tissu a été remplacé planches de bois, ce qui a empêché 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 en fin XVIII V. conception qui s’ajuste automatiquement à la vitesse du vent sans intervention du meunier. Les voiles les plus populaires et les plus fonctionnelles étaient inventées par William Cubitt en 1807. Ces lames remplaçaient le tissu 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 20ème 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 avaient quatre voiles. A leurs côtés, il y avait des moulins équipés de cinq, six ou huit voiles. Ils sont plus répandus en Grande-Bretagne, en Allemagne et moins fréquemment 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 présentait un avantage par rapport aux autres types de moulins, car si l'une des pales était endommagée, la pale opposée pouvait être retirée, maintenant ainsi l'équilibre de la structure entière.
Il convient de noter que les moulins à vent étaient utilisés pour de nombreux processus industriels autres que le broyage des grains, tels que le traitement des graines oléagineuses, l'habillage de la laine, la teinture et la fabrication de la pierre.
Nombre total d'éoliennes en Europe à l'époque le plus répandu Ce type d'appareil, selon les experts, a atteint un nombre d'environ 200 000. Mais ce chiffre est assez modeste par rapport aux environ 500 000 moulins à eau 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, ainsi que dans les plaines où le débit des rivières était trop lent.
Avec l’avènement de la révolution industrielle, l’importance du vent et de l’eau comme principaux sources industrielles l'énergie 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 combustion interne. Dans le même temps, les moulins à vent restèrent très populaires ; leur construction continua jusqu'à la fin du XIXe siècle.
En plus des éoliennes, il existait également des éoliennes, des structures spécialement conçues pour produire de l'électricité. Les premières éoliennes ont été construites en fin XIX V. Le professeur James Blyth en Écosse, Charles F. Brush à Cleveland et Paul la Cour au Danemark.
Il y avait aussi des pompes éoliennes. Ils sont utilisés pour pomper de l'eau sur le territoire de l'Afghanistan, de l'Iran et du Pakistan modernes depuis le 9ème siècle. L'utilisation des pompes éoliennes s'est répandue dans tout le monde musulman puis s'est étendue à la Chine moderne et l'Inde. 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.
En 1738-1740 Dans la ville néerlandaise de Kinderdijk, 19 moulins à vent en pierre ont été construits pour protéger les plaines des inondations. Ils ont pompé 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.
Il convient également de noter que les moulins à vent ont été inscrits sur la liste du patrimoine mondial de l'UNESCO en 1997.
Basé sur des matériaux du site ru.beautiful-houses.net
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 la plus ancienne et en même temps meilleur type moteur, qui comprend un moulin à vent.
Dans les temps anciens, les Israélites, comme d’autres peuples, broyaient des céréales comestibles « dans des meules » pour obtenir de la farine. Travaille pour moulin à main n'a pas été facile. Peu à peu, des meules plus lourdes furent utilisées, qui étaient « tournées par un âne » ou un autre animal. Mais les moulins à traction animale avaient aussi leurs inconvénients. À cette époque, l’homme avait déjà appris à utiliser l’énergie de l’eau pour faire tourner une roue hydraulique et l’énergie éolienne pour faire naviguer un voilier. Et vers le 7ème siècle après JC. e. dans les steppes arides d’Asie ou du Proche et Moyen-Orient, ces deux idées se conjuguaient en faisant du vent tourner une meule. La première mention de moulins à vent utilisés en Iran pour moudre le grain remonte également au VIIe siècle. ANNONCE
Ainsi, de la meule sortait un arbre vertical avec des voiles, qui tournait lorsque le vent soufflait. À l'aide de moulins à vent aussi simples, ils moulaient du blé ou de l'orge et pompaient également de l'eau du sous-sol. La première éolienne a probablement été appareil simple avec un axe de rotation vertical, comme par exemple un appareil 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. Un type primitif d’éolienne similaire est encore utilisé aujourd’hui dans de nombreux pays du bassin.. 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. Arbre horizontal grâce à des engrenages, il transmettait un mouvement de rotation à un arbre vertical, qui faisait tourner la meule qui y était attachée. Puis on inventa les moulins sur tréteaux, ou « piliers ». Ces moulins reposaient sur un poteau soutenu par des poutres, ce qui permettait de faire tourner toute la grange du moulin, plaçant les ailes contre le vent. Pour des raisons évidentes, les « piliers » ne pouvaient pas être très grands, et ils ont alors imaginé une autre conception : une tour fixe avec un toit pivotant (« tentes » ou « tours hollandaises »). Dans les moulins de ce type, l'arbre principal sort du toit, grâce à quoi, peu importe où souffle le vent, il peut, avec les ailes, être déployé contre le vent.
On pense que les moulins à vent sont apparus pour la première fois dans le sud de l’Europe (vraisemblablement en Grèce) et se sont rapidement répandus partout. La plupart des auteurs pensent que les moulins à vent sont apparus en Russie au plus tôt au XVIIe siècle, bien que certains chercheurs attribuent leur apparition en Russie au XVe siècle.
Au début, il s’agissait de structures en briques qui ressemblaient à d’énormes tonneaux dotés d’ailes.
En 1772, un inventeur écossais a remplacé les voiles par des volets qui s'ouvraient et se fermaient automatiquement, à la manière des stores.