Вітряк

Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Перейти до навігації Перейти до пошуку

Вітря́к[1], вітряний млин — млин, що використовує силу вітру як джерело енергії. У деяких місцевостях вітряки використовують для помпування води, вимолочування або подрібнення зерна, розпилу деревини.

Також вітряками в наш час інколи називають вітродвигуни вітряних електростанцій[1].

Історія[ред. | ред. код]

Вітряки в Ла-Манча, Іспанія
Будова вітряка:
1 — кам'яний фундамент
2 — зовнішня галерея
3 — труба для борошна з мішком під нею
4 — посад (жорна разом з механізмом обертання) з кошем над ним
5 — цівкове колесо (шестірня) головного вала
6 — цівкове колесо (шестірня) веретена жорен
7 — головний вал
8 — підіймач для мішків з приводом до головного вала
9 — підіймальний стіл головного вала
10 — корончасте колесо головного вала
11 — кільцева рейка кремальєри обертового шатра
12 — втулка крилового вала
13 — жердини («рамена») з крилами
14 — криловий вал
15 — гальмове колесо
16 — колесо орієнтації («вітрякова вертушка»)
Літерами позначені поверхи:
A — зала доставки
B — галерейний поверх
C — борошняний поверх
D — жорновий поверх
E — поверх підіймача
F — шатровий поверх (?)
G — шатро
Схема обертального механізму вітряка на два посади з пристроєм орієнтації за допомогою «вітрякової вертушки». На вертикальному колесі видно «хомут» гальма

Вважається, що вітряки, або вітряні млини з'явились пізніше, ніж водяні. Є відомості про вітряки у стародавній Персії близько VII ст. до н. е. та в Китаї у XIII столітті н. е.

У Європі, вітряки згадуються з середніх віків. Найбільш ранні згадки датуються XII століттям. Це були вітряні млини для зерна. Згодом вітряки почали використовуватись як лісопильні та молотарки. Доволі швидко вітряки стали переважати водяні млини у рівнинних регіонах, де нема великого перепаду висот для ефективної роботи водяного млина.

Одними з найвідоміших у Європі вітряків є голландські — з обертовою верхньою частиною. В Голландії вони використовувались для помпування води та осушування боліт. Для освоєння нових земель був потрібний постійний дренаж боліт. Оскільки один вітряк, відповідно до законів фізики, може помпувати воду тільки на певну висоту, то були побудовані групи вітряків, де кожен наступний випомповував воду до щораз вищого резервуару. Найбільший комплекс з вітряків, що зберігся до нашого часу в Кіндердайку, отримав статус світової спадщини ЮНЕСКО. Не менш відомі вітряки XVIIXVIII ст., зібрані у музеї просто неба у Зансе Сханс (Північна Голландія).

Ще один європейський регіон, відомий своїми вітряками, — Ла-Манча в Іспанії. Тутешні вітряки стали знаменитими завдяки Сервантесу, який зобразив сцену боротьби з вітряками у своєму романі «Дон Кіхот».

Вітряки в Україні[ред. | ред. код]

Вітряки в Україні мають доволі тривалу історію.

Є відомості, що водяні млини на території України з'явилися 7 тисяч років тому, а вітряки — 4 тисячі років тому. Хоча поширеніша точка зору, що вони відомі з часів Київської Русі.

Так само як і в Європі, на відміну від гірських місцевостей Карпат, у селах Полтавщини, Слобожанщини, Наддніпрянщини та Півдня України вітряків було значно більше, ніж водяних млинів. Будували їх обабіч доріг, у полі, чи на пагорбах за селом, поодинці, або групами, інколи до кількох десятків разом. Вітряки відігравали важливу роль в забудові сільських поселень, визначали їхнє архітектурне обличчя, формували краєвид українського села. Будівництво вітряків, їх роботу оспівано в піснях, легендах, переказах. Вітряки часто зображували у своїх творах художники.

Вітряки були місцем, де збиралася сільська громада для обговорення різних питань, нерідко подалі від ока сільської влади. Біля вітряків збиралася й молодь, водила веснянки, влаштовувала різні забави. Вітряки створювали особливий колорит українських сіл, польових доріг. Біля них подорожні відпочивали, по них відмірювали дорогу. Це були наче сторожові вежі.

Наприкінці XIX — поч. XX сторіччя в Україні існували два типи вітряків: стовпові чи німецькі, коли навколо стовпа, вкопаного в землю, на основі (стільці) обертався до вітру весь корпус вітряка за допомогою дишля (водила), і шатрові чи голландські, коли повертався верх вітряка, а корпус був нерухомий. На Поліссі серед останніх виділялися вітряки з багатогранним зрубним корпусом — кругляки. Шатрові вітряки мали зрубні стіни (чи поєднання зрубу та каркаса), на Півдні — часто кам'яні. Для підйому мішків із зерном у вітряках влаштовували блочки на гачках біля дверей.

Типи[ред. | ред. код]

Стовпові вітряки[ред. | ред. код]

Стовпові («німецькі»), що обертаються всім корпусом навколо осі-опори («стільця»). Орієнтація здійснюється зазвичай вручну, за допомогою масивного правила, рідше — за допомогою вертушки на шатрі через систему коліс.

Пальтраки[ред. | ред. код]

Вітряки-«пальтраки» (пол. paltrak) — тип вітряків, на яких теж обертається весь корпус, але замість осі-стільця використовується широке колесо в основі.

Шатрові вітряки[ред. | ред. код]

Шатрові («голландські») вітряки мають обертовий ковпак чи шатро на нерухомій будівлі.

Інші[ред. | ред. код]

Будова[ред. | ред. код]

Крила

Вітряки мають чотири, шість або й вісім крил. Крила складаються з двох (рідше 3-4) товстих жердин (рамен)[2], закріплених хрестоподібно на втулці крилового вала. На рамена кріпляться поперечні короткі жердинки (глиці)[3], а на них — обшивка крил.

Конструкція шатра

Шатро — верхня частина вітряка, де закріплені крила, вертушка орієнтації, криловий вал, гальмове колесо з передачею на головний вал. На голландських вітряках шатра споряджені механізмом повертання за вітром.

Вертушка

З тильної частини шатра деяких вітряків знаходиться маленький вітрячок — так звана «вітрякова вертушка» (англ. windmill fantail, нім. Windrichtungsnachführung), площина обертання якого перпендикулярна площині обертання крил. Він призначений для забезпечення орієнтації вітряка по вітру: коли вітер змінюється, вертушка починає обертатися і своїм механізмом повертає шатро (чи весь вітряк) крилами проти вітру[4]. Повертання здійснюється через кремальєру шатра на голландських вітряках, через колеса в основі («стільці») на німецьких. Цей пристрій з'явився в XVIII ст., запатентований у 1745 році Едмундом Лі (Edmund Lee), ковалем з села Брокмілл Фордж (Brockmill Forge) поблизу Вігана в Англії. Поширився на вітряках в околицях Лідса і Галла ближче до кінця століття[5].

Гальмове колесо

На криловому валу закріплюється велика дерев'яна шестірня (колись відоме як палечне колесо), з передачею на шестірню головного вала. Вона ще називається гальмовим колесом, бо споряджена гальмом для регулювання обертів крил й їхньої повної зупинки.

Гальмо

Гальмо складається з кількох вигнутих брусків, з'єднаних металевими шарнірами, що оточують колесо, утворюючи своєрідний хомут. Один кінець «хомута» прикріплений нерухомо до балки, другий з'єднується через металеву тягу з важелем. На кінці важеля є блок, через яку проходить мотузок, закріплений одним кінцем на балці, а другим — на барабані коловорота. На другий барабан намотано ще один мотузок, який звішується вниз. Тягнучи за нього, обертають коловорот і переміщають першим мотузком важіль вниз, внаслідок чого хомут-гальмо обтискує гальмове колесо і вимушує його зупинитися[6].

Схема регулятора-«кобилки»:
2 — жолоб
4 — рукав жолоба
5 — веретено
6 — прогорниця
7 — верхнє жорно
Жолоб з «кобилкою»:
1 — кіш
2 — жолоб із зерном
3 — мотузок
4 — рукав жолоба
5 — веретено
6 — прогорниця
Жорновий механізм

Гальмове колесо має передачу на горизонтальну шестірню, насаджену на головний вал (веретено). Верхня частина веретена впирається в балку (кобилицю)[7], а нижня з'єднується з порплицею (металевою втулкою)[8] верхнього жорна. Щілина між жорнами, від якої залежить кондиція борошна (помел), регулюється важелем із гвинтом. За допомогою спеціального пристрою (підойми) можна підіймати й опускати кобилицю разом з веретеном і верхнім жорном[9]. У складніших конструкціях вітряків веретена жорен мають привод від головного вала на жорнові веретена через трибову передачу, це уможливлює використовувати кілька посадів (пар жорен).

Над жорнами встановлено ящик для зерна (кіш), під кошем — лотік (коритце, коритко). Для забезпечення автоматичної подачі зерна використовується так звана спружина (чи «кобилка», фр. cabalet). Вона складається з видовженого «рукава», тобто бічної стінки коритця (ручки), бруска (риштака) і мотузки. Ударяючись об грані веретена жорна при його обертанні, спружина підштовхує коритце і забезпечує рівномірне надходження зерна. З лотока зерно сиплеться в отвір верхнього жорна (прогорницю). Піднімаючи за допомогою мотузки на блочку лотік вгору чи опускаючи вниз, регулюють кількість зерна, що сиплеться в жорна.

Стілець

Стілець використовується тільки на вітряках, на яких обертається не шатро з крилами, а весь корпус. Виготовляється з масивних брусів, центральний вертикальний слугує віссю обертання.

Правило

На багатьох вітряках стовпового («німецького») типу орієнтація по вітру здійснюється вручну: за допомогою довгого масивного правила (також відоме як водило). Для полегшення повертання корпуса вітряка використовується укріплений на кінці правила коловорот (нід. kruirad чи kruiwiel), на який намотують канат чи ланцюг, прокладений навколо млина.

Підіймач

Для полегшення операцій з підйому мішків із зерном і спуску мішків з борошном деякі вітряки обладнані підіймачами, барабан яких має привод на головний вал.

Галерея

На деяких вітряках навколо корпуса влаштовується галерея, призначена для зручності обслуговування крил, труднодоступних з поверхні землі.

Див. також[ред. | ред. код]

Галерея[ред. | ред. код]

Деталі механізмів вітряка
Вітряки в країнах світу
Вітряки в живописі

Примітки[ред. | ред. код]

Посилання[ред. | ред. код]

Commons
Вікісховище має мультимедійні дані за темою: Вітряк