как устроена мельница для муки

Как устроена мельница для муки

МУКОМОЛЬНЫЕ МЕЛЬНИЦЫ И ИХ УСТРОЙСТВО

К хозяйственным постройкам деревни относятся также строения, в которых помещаются различные механизмы, перемалывающие зерно на муку или обдирающие и измельчающие его в крупу.

Уже много столетий назад восточные славяне для приведения этих механизмов в действие стали использовать силу ветра и силу воды — ручные жернова и ступы сменились ветряными и водяными мельницами и толчеями.

Старинные ветряные мельницы, или «ветряки» (укр. вітряк, белор. ветрак), являлись необходимой принадлежностью многих селений еще в начале XX в. и, сгруппированные по нескольку вместе на открытом пригорке близ деревни, придавали ей особую живописность.

Всякая ветряная мельница состоит из двух основных частей — непо­движного опорного основания и подвижной верхней части с крыльями, которую можно поворачивать в наиболее выгодное положение по отно­шению к ветру. По соотношению этих двух частей все ветряные мель­ницы можно разделить на две группы: в одной поворачивается разом весь механизм мельницы, в другой — лишь самая верхняя его часть.
К первой группе — стержневых мельниц — относится большая часть старинных ветряков, так называемые столбовки. Центральным стержнем, или неподвижной осью, северной мельницы-столбовки служит толстый деревянный столб (на Севере сосновый или лиственничный, на юге—дубовый), прочно вкопанный в землю. Вокруг него сложено осно­вание ветряка, так называемый городок, или баба,— пирамидка, срублен­ная в клетку из 10—-12 рядов бревен и более, по 4—8 бревен в ряде, внизу длинных, вверху коротких. В бедных лесом местах вместо бревенчатого городка устанавливали козлы, почему столбовки известны также под названием «козловых мельниц». Вокруг столба вращается надетый на него амбарчик — четырехугольный сруб, в двух ярусах которого заклю­чен собственно мелющий механизм.

Амбарчик врублен своим основанием в две горизонтальные клади, связанные поперечными брусками. Эту раму поворачивают вокруг цен­трального столба при помощи скрепленного с ней длинного наклонного рычага, обычно бревна средней толщины; это — воротило (на Севере), хобот (на Юге и в среднерусской полосе), коловорот, кобилиця, бендюга (на Украине).

Для закрепления воротила, а следовательно, и крыльев в нужном положении относительно ветра, вокруг мельницы на небольшом расстоя­нии прочно вбиты в землю по кругу шесть столбиков; в конце воротила имеется сквозное отверстие для веревочной петли, которую и накидывают с воротила на нужный в данный момент столбик.

Чтобы облегчить тяжелую работу поворачивания мельницы, устраи­вают различные приспособления. На нижний конец воротила надевают колесо и катят его, таким образом, по земле.

Реже применяют и настоящий переносный (самодельный, конечно) ворот в виде вращающегося на вертикальной оси барабана с навертываю­щимися веревками. Чтобы мельницу не сорвало в сильный ветер (что все же случается иногда со столбовками), поворачивают крылья мельницы по ветру (т е. так, чтобы он дул вдоль плоскости крыльев) и закрепляют воротило в подвижной распялке из веревок, которые надевают на два столбика, приходящиеся по бокам воротила: оно колышется туда-сюда, и таким образом ослабляется давление ветра на крылья.

Для определения направления ветра на северных мельницах часто наверху ставят ветреницу, т. е. флюгер.

Ветряки-столбовки были распространены по всей Европейской части России и Сибири. Отклонения от общего типа незначительны: так, например, варьировала высота городка, что связано с рельефом местности и силой господствующих ветров. В черноземной полосе не редкостью было встретить ветряную мельницу с тщательно выполненным основа­нием из плетня.

Различна в разных местностях форма крыльев. Например, на Киев­щине и Полтавщине лопасти их узкие и длинные, на Черниговщине расширенные, почти трапециевидные; встречались мельницы этого типа о шести и о восьми крыльях.

Ко второй группе ветряных мельниц, у которых поворачивается лишь верхняя часть — крыша где расположен вал с крыльями (что значительно облегчает работу и дает мельнице гораздо большую устойчивость), относятся шатровые мельницы, появившиеся, несомненно, позд­нее столбовок, распространившиеся главным образом в среднерусской полосе и на юге России.

Обычная шатровая мельница состоит из следующих главных ча­стей: широкое основание — первый этаж в виде большого прямо­угольного сруба — четверик; над ним возвышается осмерик — вось­миугольный двухъярусный внутри сруб, суживающийся кверху напо­добие восьмигранной пирамиды, обшитый вертикальными досками, и верхний ярус — коническая крыша, крытая тесом,— шатер, или верх­ний осмерик.

Шатер покоится на двух парах перекрещивающихся кладей, продоль­ных и поперечных, концы которых связаны восьмиугольной обвязкой; с кладями скреплен верхний конец длинного, доходящего почти до земли хобота, при помощи которого поворачивают шатер.

Нижний ярус шатровой мельницы — четверик разгоро­жен на три части: в основном помещении сосредоточены ме­лющие механизмы, в первом от входа стоят лари для хлеба; и в боковом (чаддвке) помеще­нии с печью в период работы живет мельник.

Старые шатровые мельницы близки к так называемому гол­ландскому типу, но отличаются от него большей простотой всей конструкции в целом. Судя по литературе, считается общепри­нятым, что они и источником своим имеют голландский тип с двойной передачей, хотя воз­можность самостоятельного их появления в России путем усовершенствования древней фор­мы далеко не исключена. Не­которыми предпосылками для такого вывода может служить бытование на Украине в XIX в. так назы­ваемых кругляков.

Северная толчея-крупорушка производила «шастанье», «опехивание» или «опихивание» (т. е. обдирку) ячменя и овса, приготовляя из них ячневую и овсяную крупу, толкла овес на толокно. На украинских толчеях просо обдиралось на крупу (пшено), в них же толклось просяное толокно.

Пожалуй, наиболее широко распространены были в сельских местно­стях России водяные мельницы, появившиеся на Руси еще в домонгольский период.

Простейшим видом водяных мельниц являются мутовки (также колоту хи, колотуши, колотушки, колотовки, моталки) — небольшие мельнички, ставившиеся на быстрых ручьях и речках. Настоящих запруд для них не устраивали, а отводили воду к мельнице по специальному каналу или деревянному лотку (желобу, колоде), выведенному из речки выше мельницы.

Такая мутовка смалывает немного, 2—10 пудов (32—160 кг) зерна в сутки. В Каширском уезде Тульской губ., где небольшие мельницы- колотовки отмечены в середине XIX в., лучшие из них смалывали до 8 мер зерна в сутки. Наибольшее количество муки она мелет весной и в первую половину лета, когда ручьи полноводны.

Устройство мутовок, делавшихся всегда на один постав, обходилось очень дешево. Наблюдение и уход за ними требовались минимальные. Принадлежали они или отдельным крестьянам или нескольким хозяевам на артельных началах.

Обычно хозяин мельницы (мельников по профессии для них не требо­валось) приезжал на мельницу, чтобы засыпать зерно или же выгрести муку; засыпав зерно, он уезжал, заперев мельницу и предоставив ей рабо­тать без всякого надзора иногда на целые сутки.

Колесухи — сельские водяные мельницы с вертикальным колесом ставят на реках, при искусственных запрудах, устраиваемых при помощи плотин (укр. гребля, гатка; белор. грэбля, гаць) с целью образования двух уровней воды — верхнего и нижнего. Основной частью механизма служит горизонтальный вал, большая часть которого находится внутри здания мельницы.

Известно мельничное колесо более простого устройства, состоящее из одного обода, по которому размещены лопатки. Но вряд ли сейчас сохра­нились где-нибудь мельницы с таким колесом: уже более 100 лет назад они считались старинными, хотя по количеству преобладали на Украине.
В водяных мельницах передача вращения на жернова, в сущности, та же, что и у ветряных. На оси водяного колеса, т. е. на горизонтальном вале внутри мельницы, надето стоймя зубчатое кулачное колесо; оно сцепляется с горизонтальной цевочной шестерней.

По внешнему виду сельские водяные мельницы большей частью пред­ставляют невзрачные, похожие на простые сараи постройки, хотя и живо­писно расположенные возле плотины на берегу пруда. В старину с мель­ницами было связано много поверий, по которым в глубоких омутах около мельницы любит жить водяной (злой дух, враждебный людям, в противоположность домовому). Сохранилась пословица «со всякой новой мельницы водяной подать возьмет» (т. е. утопит человека) чтобы этого не случилось, суеверные хозяева при постройке мельницы под бревно, где будет дверь, зарывали живым черного петуха, а на мельнице, на случай умилостивления разбушевавшегося водяного, держали живот­ных черной масти (главным образом петуха и кошку). В старом рус­ском фольклоре водяные мельницы фигурируют очень часто.

В Российской империи до революции работало четверть миллиона ветряных мельниц и огромное число водяных. Мельницы были идеальным источником механической энергии, используя ее напрямую, без перехода из одного вида в другую. Таким образом достигался высокий КПД. Кроме того, к преимуществам водяных мельниц можно отнести их пользу для экологии окрестностей: задерживая воду, они создавали малые водохранилища. Водохранилище было источником рыбы, а в засушливое время было ценным водным ресурсом. В сумме мощность многих сотен тысяч водяных и ветряных мельниц, вне всякого сомнения, была сопоставима с мощностью крупных гидроэлектростанций, но без издержек, связанных с их использованием.
Стоит обратить внимание, что во многих странах водяные и ветряные мельницы существуют до сих пор и являются тщательно охраняемыми местными достопримечательностями.
=================================================================

Источник

Ликбез: Как устроена мельница

Вы никогда не думали как из зерна получается мука? Мне вот всегда было интересно как работали древние мельницы. В Суздале нам подробно все разъяснили.

Понятно, что ветер вращает эти лопасти. Каркас у них деревянный, а обтянуты они были материей, парусиной.

А знаете для чего вот эти палки сзаду мельницы? Думаете, чтобы она не попадала? 😉

А вот и фигушки. С их помощью всю мельницу ПОВОРАЧИВАЛИ, чтобы ловчей поймать ветер, ну не прикол? :-))

Механику работы мельницы нам объяснили на вот этой модели, которая находилась внутри мельницы настоящей и, в отличие от последней, была в рабочем состоянии ;-))

Ну, в общем ветер вращает лопасти, лопасти вращают вот это горизонтальное полено:

Горизонтальное полено, с помощью древних шестерёнок вращает уже полено вертикальное:

Вертикальное полено, в свою очередь, с помощью таких же шестеренок вращает эдакие каменные блины – жернова, вон там внизу, видите?:

А сверху в дырки жерновов сыпалось зерно из вот этих ящичков, похожих на перевёрнутые пирамидки. Готовая мука через дырки в деревяхе передней стенки валилась в специальный ящик, обзываемый «сусеком».

Помните сказку про колобка? 😉 «Бабка по амбару помела, по сусекам поскребла…» Я в детстве все время недоумевала, что за сусеки такие в которых можно муки намести на целый колобок? В нашей-то квартире мука по ящикам просто так не валялась. ;-)) Ну и вот, не прошло и сорока лет, как загадка была разгадана! 8-)))

Мельница — ветряная и водяная

Самые древние приспособления для перемалывания зерна в муку и обдирания его в крупу сохранялись как семейные мельницы до начала ХХ в. и представляли собой ручные жернова из двух круглых в сечении камней из твердого кварцевого песчаника диаметром 40—60 см. Древнейшим типом мельниц считаются сооружения, где жернова вращались с помощью домашних животных. Последняя мельница такого типа прекратила свое существование в России в середине ХIХ в.

Энергию падающей на колесо с лопастями воды россияне научились использовать в начале второго тысячелетия. Водяные мельницы всегда были окружены ореолом таинственности, овеяны поэтическими легендами, сказаниями и суевериями. Мельницы-колесухи с омутом и водоворотом сами по себе небезопасные конструкции, что отражено в русской пословице: «Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет».

Письменные и графические источники свидетельствуют о широком распространении в средней полосе и на Севере ветряных мельниц. Нередко крупные села были окружены кольцом в 20—30 мельниц, стоявших на высоких, открытых ветрам местах. Ветряные мельницы за сутки размалывали на жерновах от 100 до 400 пудов зерна. В них имелись также ступы (крупорушки) для получения крупы. Для того чтобы мельницы работали, их крылья надо было поворачивать под менявший направление ветер — это обусловило сочетание в каждой мельнице неподвижной и подвижной частей.

Русскими плотниками создано много разнообразных и остроумных вариантов мельниц. Уже в наше время зафиксировано более двадцати разновидностей их конструктивных решений.

Из них можно выделить два принципиальных типа мельниц: «столбовки»

Первые были распространены на Севере, вторые — в средней полосе и Поволжье. Оба названия отражают также принцип их устройства.
В первом типе мельничный амбар вращался на врытом в землю столбе. Опорой служили либо дополнительные столбы, либо пирамидальная бревенчатая клеть, рубленная «в реж», либо рама.

Принцип мельниц-шатровок был иной

Все типы и варианты мельниц поражают точным конструктивным расчетом и логикой врубок, выдерживавших ветры большой силы. Народные зодчие уделяли также внимание внешнему облику этих единственных вертикальных хозяйственных сооружений, силуэт которых играл немалую роль в ансамбле селений. Это выражалось и в совершенстве пропорций, и в изяществе плотницких работ, и в резьбе на столбах и балконах.

Схема ветряной мельницы

Мельница на ослиной тяге

Мельничный постав

Жернова представляют каменные круги значительной толщины, имеющие в средине сквозное отверстие, называемое очком, а на мелющей поверхности т. н. насечку (см. ниже). Нижний жернов лежит неподвижно; его очко плотно закрыто деревянною втулкою, кружловиною g, сквозь отверстие в центре которой проходитъ веретено С; на вершине последнего насажен бегун посредством железного стержня CC, укрепленного концами в горизонтальном положении в очке бегуна и называемаго параплицею, или порхлицею.

В средине параплицы (и, следовательно, в центре жернова) с нижней ее стороны проделано пирамидальное или коническое углубление, в которое и входитъ соответственно заостренный верхний конец веретена С.

Цевочная шестерня вращается помощью лобового колеса F, имеющего на правой стороне своего обода зубья, захватывающие за палочки цевочной шестерни и таким образом вращающие ее вместе с веретеном.

Размол зерна происходит в промежутке между верхнею поверхностью нижняка и нижнею бегуна. Оба жернова одеты кожухомъ N, который препятствует разбрасыванию зерен. По мере размола, зерна подвигаются действием центробежной силы и напором вновь прибывающихъ зерен) от центра нижняка к окружности, падают с нижняка и идут по наклонному желобу, в пеклевальный рукав R — для просеивания. Рукав Е сделан из шерстяной или шелковой ситяной ткани и помещен в закрытом ящике Q, из которого выставляется его нижележащий конец.

Сначала просеивается тонкая мука и падает в задней части ящика; более грубая высевается в конце рукава; отруби задерживаются на ситке S, а самая грубая мука собирается в ящик T.

Жернова

Поверхность жёрнова разделена глубокими желобами, называемыми бороздами, на отдельные плоские участки, называемые мелющими поверхностями. От борозд, расширяясь, отходят более мелкие желобки, называемые оперением. Борозды и плоские поверхности распределяются в виде повторяющегося рисунка, называемого гармошкой.

У типичного мукомольного жёрнова имеется шесть, восемь или десять таких гармошек. Система желобов и желобков, во-первых, образует режущую кромку, а во-вторых, обеспечивает постепенное ссыпание готовой муки из-под жерновов. При постоянном использовании жернова? требуют своевременного подтачивания, то есть подравнивание краев всех желобов для поддерживания остроты режущей кромки.

Жернова используются парно. Нижний жёрнов устанавливается стационарно. Верхний жёрнов, он же бегун, — подвижный, и именно он производит непосредственное перемалывание. Подвижный жернов приводится в движение крестообразным металлическим «штифтом», установленным на головке главного стержня или ведущего вала, вращающегося под действием основного механизма мельницы (использующего энергию ветра или воды). Рельефный рисунок повторяется на каждом из двух жерновов, таким образом обеспечивая эффект «ножниц» при размалывании зерен.

Жернова должны быть одинаково сбалансированными. Правильное взаимное расположение камней критически важно для обеспечения помола муки высокого качества.

На трущихся поверхностяхъ жернов делают насечку, т. е. пробивают ряд углубленных бороздок, и промежутки между этими бороздками приводят в грубо-шероховатое состояние. Зерно попадает во время размола между бороздками верхнего и нижнего жернов и разрывается и разрезывается острыми режущими краями бороздок насечки на более или менее крупные частицы, которые размалываются окончательно по выходе из бороздок.

Бороздки насечки служат также какъ бы путями, по которым размалываемое зерно подвигается от очка к окружности и сходить с жернова. Так как жернова, даже из лучшего материала, стираются, то насечка должна быть возобновляема время от времени.

Описание конструкций и принципа действия мельниц

Столбовками мельницы названы за то, что их амбар покоится на столбе, вкопанном в землю и обложенном снаружи срубом-ряжем. В нем заделаны балки, удерживающие столб от смещения по вертикали. Конечно, амбар покоится не только на столбе, но на срубе-ряже (от слова режь, бревна, врубленные не плотно, а с прозорами). Поверх такого ряжа делается ровное круглое кольцо из пластин или досок. На него и опирается нижняя рама собственно мельницы.

Ряжи у столбовок могут быть разной формы и высоты, но не выше 4 метров. Они с земли могут подниматься сразу в виде четырехгранной пирамиды или сначала вертикально, а с какой-то высоты переходить в усеченную пирамиду. Встречались, правда очень редко, мельницы на невысокой раме.

Основание шатровок тоже может быть по форме и конструкциям различным. Например, пирамида может начаться с уровня земли, а конструкция быть не срубной, а каркасной. Пирамида может опираться на срубный четверик, а к нему могут быть пристроены подсобные помещения, тамбур, помещение для мельника и т.д.

Главное в мельницах их механизмы.

В шатровках внутреннее пространство разделено перекрытиями на несколько ярусов. Сообщение с ними идет по крутым лестницам чердачного типа через люки, оставленные в перекрытиях. Части механизма могут располагаться на всех ярусах. А их может быть от четырех до пяти. Стержнем шатровки служит могучий вертикальный вал, пронизывающий мельницу насквозь до «шапки». Он опирается через металлический подпятник, закрепленный в балке, которая лежит на брусчатой раме. Балка с помощью клиньев может перемещаться в разные стороны. Это позволяет придать валу строго вертикальное положение. Тоже самое можно проделать и при помощи верхнего бруса, где штырь вала заделан в металлическую петлю.

В нижнем ярусе на вал надета большая шестерня с кулачками-зубьями, закрепленными по наружному контуру круглой основы шестерни. При работе движение большой шестерни, умноженное в несколько раз, передается на малую шестерню или цевку другого вертикального, уже металлического обычно вала. Этот вал прошивает неподвижный нижний жернов и упирается в металлическую планку, на которой через вал подвешен верхний подвижный (вращающийся) жернов. Оба жернова одеты деревянным кожухом с боков и сверху. Жернова устанавливаются на втором ярусе мельницы. Балка в первом ярусе, на которую опирается малый вертикальный вал с малой шестерней, подвешена на металлическом нарезном штыре и с помощью нарезной же шайбы с рукоятками может быть слегка поднята или опущена. С нею поднимается или опускается верхний жернов. Так регулируется тонкость помола зерна.

От кожуха жерновов вниз наклонно пропущен глухой дощатый желоб с доской задвижкой на конце и двумя металлическими крючками, на которые подвешивается мешок, наполняемый мукой.

Рядом с блоком жерновов устанавливается кран-укосина с металлическими дугами-захватами. С его помощью жернова могут сниматься со своих мест для отковки.

Над кожухом жерновов с третьего яруса спускается жестко закрепленный к перекрытию подающий зерно бункер. Он имеет задвижку, с помощью которой можно перекрыть подачу зерна. Он имеет форму опрокинутой усеченной пирамиды. Снизу к нему подвешен качающийся лоток. Он для пружинистости имеет можжевеловую планку и штырь, опущенный в отверстие верхнего жернова. В отверстии эксцентрично устанавливается металлическое кольцо. Кольцо может быть и с двумя-тремя косыми перьями. Тогда устанавливается симметрично. Штырь с кольцом называются обечайкой. Пробегая по внутренней поверхности кольца, штырь все время меняет положение и раскачивает косо подвешенный лоток. Это движение ссыпает зерно в зевло жернова. Оттуда оно попадает в зазор между камнями, размалывается в муку, та поступает в кожух, из него в закрытый лоток и мешок.

Зерно засыпается в бункер, врезанный в пол третьего яруса. Мешки с зерном подаются сюда с помощью во’рота и веревки с крюком. Ворот может подключаться и отключаться от шкива, насаженного на вертикальный вал. Делается это снизу с помощью веревки и рычага. В досках перекрытия прорезан люк, перекрытый наклонно поставленными двухпольными створками. Мешки, проходя через люк, открывают створки, которые потом произвольно захлопываются. Мельник отключает ворот, и мешок оказывается на крышках люка. Операция повторяется.

В последнем ярусе, находящемся в «шапке», на вертикальном валу установлена и закреплена другая, малая шестерня со скошенными кулачками-зубьями. Она заставляет вращаться вертикальный вал и запускает весь механизм. Но ее заставляет работать большая шестерня на «горизонтальном» валу. Слово в кавычки заключено потому, что фактически вал лежит с некоторым уклоном внутреннего конца вниз. Штырем этого конца он заключен в металлическом башмаке деревянной рамы, основы шапки. Приподнятый конец вала, выходящий наружу, спокойно лежит на камне-«подшипнике», слегка скругленном сверху. На валу в этом месте врезаны металлические пластины, предохраняющие вал от быстрого стирания.

Шестерня «горизонтального» вала снабжена зубьями, врезанными в боковую сторону круга. Сверху ее обнимает тормозная деревянная колодка, которая с помощью рычага может быть освобождена или сильно затянута. Резкое торможение при сильном и порывистом ветре вызовет высокую температуру при трении дерева о дерево, и даже тление. Этого лучше избегать.

Вокруг мельницы вкапывали небольшие столбики количеством не менее 8 штук. К ним «водило» и крепилось цепью или толстой веревкой. Силою 4-5 человек, даже если верхнее кольцо шатра и части рамы хорошо смазаны солидолом или чем-то подобным (ранее смазывали свиным салом), провернуть «шапку» мельницы очень трудно, почти невозможно. «Лошадиная сила» тут тоже не годится. Поэтому пользовались небольшим переносным воротом, который попеременно одевали на столбики его трапециевидной рамой, служившей основанием всей конструкции.

Источник