Ветер и его использование

Представьте себе картину недалёкого прошлого... Вы медленно едете на крестьянской телеге по пыльной ухабистой дороге. Кругом бескрайные поля с редкими перелесками, балками и оврагами. Только скучный скрип телеги нарушает тишину. Но вот вдали за пригорком что-то мелькнуло и скрылось; потом опять показалось и вновь исчезло... Вы присматриваетесь и догадываетесь, что там, за пригорком, медленно крутятся крылья сельской мельницы. Это значит, что близко деревня или село. Пейзаж сельских местностей дореволюционной России неизменно отмечался традиционными ветряными мельницами. В стране их насчитывалось более 200 тысяч штук.

Ветряные мельницы производили большую работу. Ещё в 1914 году на них было переработано около двух миллиардов пудов зерна из общего урожая хлеба в 4,3 миллиарда пудов.

Мукомолье, пожалуй, единственный вид сельскохозяйственного производства, где энергия ветра используется с незапамятных времён. Для этого в России широко применялись как описанные выше мельницы голландского или шатрового типа (рис. 19), так и козловые ветряки (рис. 20).

Козловая ветряная мельница отличается тем, что для установки ветрового колеса на ветер, весь её корпус поворачивается водилом вручную на специальном фундаменте. Для поворота всего громоздкого устройства козловой мельницы требуется значительное усилие. Поэтому обычно такие мельницы строились небольшими с диаметрами ветровых колёс 8—12 метров.

Сельские ветряные мельницы старой постройки были очень громоздкими. На их строительство затрачивалось много труда и материалов.

Попытку усовершенствовать сельскую ветряную мельницу ещё 60 лет тому назад сделал русский инженер В. П. Давыдов. Он разработал оригинальный деревоме-таллический ветродвигатель. Ветровое колесо автоматически выводилось из-под ветра, когда его скорость достигала больших значений и представляла опасность для ветродвигателя.

Деревометаллические ветродвигатели В. П. Давыдова могли использоваться как для помола зерна, так и для механизации водоснабжения и других производственных процессов в сельском хозяйстве.

На рисунке 21 показаны ветродвигатели В. П. Давыдова на Всероссийской выставке в Нижнем Новгороде в 1896 году.

Однако царское правительство не заботилось о серьёзной механизации сельского хозяйства. Поэтому ветродвигатели В. П. Давыдова, хотя и были признаны очень хорошими для того времени машинами, не получили широкого распространения.

После Великой Октябрьской революции положение изменилось. Вопросами механизации сельского хозяйства стали заниматься крупные научные учреждения страны. Для повышения мош,ности ветряных мельниц Центральный аэро-гидродинамический институт (ЦАГИ) ещё в 1923 году разработал усовершенствованную конструкцию крыльев. Это дало возможность повысить мощность и производительность ветряной мельницы в 2—2,5 раза.

В годы Великой Отечественной войны в Научно-исследовательском институте механизации и электрификации сельского хозяйства (ВИМЭ), под руководством проф. Е. М. Фатеева, была произведена реконструкция старой ветряной мельницы. Созданные здесь дерево-металлические ветродвигатели имеют четырёхлопастные ветровые колёса с диаметром от 8 до 16 ж и мощностью от 4 до 20 лошадиных сил (рис. 22). Производительность новых усовершенствованных ветряных мельниц в 2—3 раза выше, чем у старых мельниц.

Такие ветродвигатели в основном предназначены для размола зерновых продуктов, но могут быть также приспособлены и для выполнения других работ. Для этого к нижней части вертикального вала через дополнительную металлическую или деревянную зубчатую передачу подключается горизонтальный вал. На нём размещаются рабочие шкивы для привода различных машин.

3. СИСТЕМЫ СОВРЕМЕННЫХ ВЕТРОДВИГАТЕЛЕЙ

В настоящее время имеется много систем ветродвигателей, как с горизонтальной, так и с вертикальной осью вращения. Отличаются они друг от друга не только внешним видом и устройством, но и техническими возможностями в зависимости от того, для каких целей они применяются. По устройству приёмника энергии ветра и по расположению его в воздушном потоке различают несколько систем ветродвигателей.

Мы уже говорили о ветродвигателях карусельного и барабанного типа. Известен ещё так называемый р о-торный ветродвигатель (рис. 23). Его лопасти вращаются, как у карусельного ветродвигателя, в горизонтальной плоскости и приводят в движение вертикальный вал.