значение открытия, область применения, устройство и принцип работы
Изобретение водяной мельницы имело большое значение для истории и развития техники. Первые такие конструкции использовались для перелива воды еще в Древнем Риме, позже их стали применять для получения муки и в других промышленных целях.
История изобретения
Водяное колесо было изобретено людьми еще в древние времена, благодаря чему человек получил надежный и простой двигатель, применение которого с каждым годом все расширялось. Еще в первом столетии до нашей эры римский ученый Витрувий описал такую конструкцию в своем трактате «10 книг об архитектуре». Действие ее было основано на вращении колеса от воздействия потока воды на его лопасти. И первым практическим применением этого открытия стала возможность перемалывания зерен.
История мельниц ведет свое начало от первых жерновов, которые использовали древние люди для получения муки. Такие устройства были вначале ручными, затем стали использовать физическую силу рабов или животных, которые вращали мукомольное колесо.
История водяной мельницы началась с использования конструкции колеса, двигающегося от силы речного потока, для осуществления процесса перемалывания зерна в муку, а основанием для этого послужило создание первого двигателя. Древние машины произошли от поливальных устройств, называемых чадуфонами, которые применялись для поднятия воды из реки для орошения земли и полей. Такие устройства представляли собой несколько черпаков, насаженных на обод: при вращении они погружались в воду, зачерпывали ее, а после поднятия вверх опрокидывали в желоб.
Устройство древних мельниц
Со временем люди стали строить водяные мельницы и использовать силу воды для получения муки. Причем на равнинных территориях при низкой скорости течения рек для увеличения напора устраивали запруды, обеспечивая тем самым повышение уровня воды. Для передачи движения к устройству мельницы были изобретены двигатели с зубчатой передачей, которые делались из двух колес, соприкасающихся ободами.
Используя систему из колес различного диаметра, у которых оси вращения были параллельными, древние изобретатели смогли осуществить передачу и преобразование движения, которое можно было направить на пользу людям. Причем большее колесо должно совершить меньшее количество оборотов во столько раз, во сколько его диаметр превышает второе, малое. Первые колесные зубчатые системы стали применять еще 2 тыс. лет назад. С тех пор изобретатели и механики смогли придумать множество вариантов зубчатых передач, использующих уже не только 2, но и большее количество колес.
Устройство водяной мельницы античной эпохи, описанное Витрувием, содержало 3 основных части:
- Двигатель, состоящий из вертикального колеса, имеющего лопатки, которые вращаются водой.
- Передаточный механизм — второе вертикальное колесо с зубцами (трансмиссия), которое вращает третье горизонтальное, называемое шестерней.
- Исполнительный механизм, состоящий из двух жерновов: верхний приводится в движение шестерней и насажен на ее вертикальный вал. Зерно для получения муки засыпалось в ковш-воронку, расположенную над верхним жерновом.
Водяные колеса устанавливали в нескольких положениях по отношению к потоку воды: нижнебойные — на реках с большой скоростью течения. Самыми распространенными были «висячие» конструкции, устанавливаемые на свободном течении, погруженные в воду нижними лопастями. Впоследствии стали использовать среднебойные и верхнебойные виды водяных колес.
Максимально возможный коэффициент полезного действия (КПД = 75%) давала работа верхнебойных или наливных видов, что широко применялось при устройстве «байдачных» плавучих мельниц, которые курсировали на больших реках: Днепре, Куре и др.
Значение открытия водяной мельницы состояло в том, что был изобретен первый античный механизм, который в дальнейшем мог быть использован для промышленного производства, что стало важным этапом в истории развития техники.
Средневековые гидроконструкции
Первые водяные мельницы в Европе, согласно историческим данным, появились в эпоху правления Карла Великого (340 г. н. э.) в Германии и были заимствованы у римлян. Одновременно были построены такие механизмы и на реках Франции, где к концу 11 в. уже насчитывалось около 20 тыс. мельниц. В это же время в Англии уже насчитывалось их более 5,5 тыс.
Водяные мельницы в Средневековье были широко распространены на всей территории Европы, использовались они для переработки сельскохозяйственной продукции (мукомольные, маслобойные, сукновальные), для подъема воды из шахты и в металлургическом производстве. К концу 16 в. их насчитывалось уже 300 тыс., а в 18 в. — 500 тыс. Одновременно происходило их техническое усовершенствование и увеличение роста мощности (с 600 до 2220 лошадиных сил).
Знаменитый художник и изобретатель Леонардо да Винчи в своих заметках также пытался придумать новые способы использования энергии и силы воды с помощью колес. Он предложил, например, конструкцию вертикальной пилы, которую приводил в движение поток воды, подающийся на колесо, т. е. процесс становился автоматизированным. Также Леонардо сделал чертежи нескольких вариантов использования гидроконструкций: фонтаны, способы осушения болот и т. д.
Ярким примером гидросиловой установки стал механизм подачи воды для устройства фонтанов и водоснабжения дворцов в Версале, Трианоне и Марли (Франция), для чего была специально возведена плотина на р. Сене. Из устроенного водохранилища вода под напором поступала на 14 нижнебойных колес размером 12 м. Они осуществляли ее подъем с помощью 221 насоса на высоту 162 м к акведуку, из которого она поступала во дворцы и фонтаны. Ежесуточно объем подаваемой воды составлял 5 тыс. м3.
Как работает водяная мельница
Конструкция такой мельницы оставалась неизменной на протяжении многих веков. Основным материалом для постройки служило дерево, из которого складывали амбар, делали колеса и валы. Металл использовался только в некоторых деталях: оси, крепежные части, скобы. Изредка амбар возводили из камня.
Виды мельниц, которые использовали энергию воды:
- Мутовчатые — строились на горных реках с быстрым течением. По конструкции они похожи на современные турбины: на вертикальном колесе делали лопасти под углом к основанию, при падении потока воды происходило вращение, от которого шло движение жернова.
- Колесные, в которых вращалось само «водяное» колесо. Строились двух типов — с нижним и верхним боем.
На мельницу с верхним боем вода поступала от запруды, далее по желобу направлялась на колесо с кюветами, которое вращалось под его тяжестью. При использовании нижнего боя используется конструкция с лопастями, которые приводятся в движение при погружении в водный поток. Для повышения эффективности работы часто использовали плотину, перегораживающую только часть реки, называемую буном.
На рисунке ниже изображено устройство типичной деревянной водяной мельницы: вращательное движение идет от нижнего привода (колеса) [6], вверху расположен ковш (бункер) [1] для зерна и желоба [2], подающие его на жернова [3]. Полученная мука попала в лоток [4], а затем высыпалась в ларь или мешок [5].
Регулировка подачи зерна осуществлялась дозатором, специальным ящиком с отверстием, который влиял на крупность помола муки. После получения ее необходимо было просеять через специальное сито, установленное над ларем, которое совершало колебание при помощи небольшого механизма.
Некоторые водяные мельницы использовались не только для перемола зерна, но и для обдирания проса, гречихи или овса, из которых делалась крупа. Такие машины называли крупорушками. Предприимчивые хозяева использовали мельничные конструкции для толчения кудели, для валяния домотканого сукна, для чесания шерсти и т. д.
Строительство мельниц на Руси
В древнерусских летописях упоминание о водяных колесах и мельницах встречается с 9 в. Вначале они использовались исключительно для размалывания зерна, за что и были прозваны «мучными» и «хлебными». В 1375 г. князь Подольский Корпатович даровал грамотой Доминиканскому монастырю право на постройку хлебной мельницы. А в 1389 г. жене князя Дмитрия Донского такое сооружение отошло по завещанию.
В Великом Новгороде упоминание в берестяной грамоте о постройке мельницы датировано 14 в. Псковские летописи 16 в. рассказывают о строительстве такой конструкции на реке Волхов, к чему привлекли все местное население. Была устроена плотина, перекрывшая часть реки, однако она разрушилась из-за сильного паводка.
На равнинной местности водяные мельницы в России строились с наливным верхнебойным колесом. В 14-15 вв. стали появляться мутовчатые устройства, в которых колесо было расположено горизонтально на вертикальном валу.
Строили такие конструкции мастера-самоучки без каких-либо чертежей и схем. Причем они не только копировали уже возведенные сооружения, но каждый раз добавляли свои нововведения в их устройство. Еще во времена Петра Первого в Россию стали приезжать мастера из европейских стран, которые показывали свои навыки и знания в этой области.
Один из соратников Петра, известный инженер Вильям Генин, построивший на Урале 12 больших заводов, смог обеспечить их работу от гидросиловых установок. В последующем энергию воды повсеместно использовали специалисты при строительстве горнорудных и металлообрабатывающих предприятий по всей России.
В начале 18 века по всей территории действовало около 3 тыс. мануфактур, которые использовали гидроустановки для функционирования производства. Это были металлургические, лесопильные, бумажные, ткацкие и другие предприятия.
Самый знаменитый и уникальный комплекс для обеспечения энергией горнометаллургического комбината был построен в 1787 г. инженером К. Д. Фроловым на Змеиногорском руднике, который не имел аналогов в мире. Он включал плотину, водозаборные сооружения, от которых вода по подземным штольням проходила в открытый канал (535 м длиной) до мельницы, где вращалось колесо лесопильной конструкции. Далее вода поступала через следующий подземный канал к гидроколесу машины по подъему руды из шахты, далее — к третьему и четвертому. В конце она вытекала через штольню длиной более 1 км обратно в реку ниже плотины, общий путь ее составлял более 2 км, диаметр самого большого колеса — 17 м. Все сооружения были построены из местных материалов: глины, дерева, камня и железа. Комплекс успешно проработал более 100 лет, но до наших дней сохранилась только плотина Змеиногорского рудника.
Исследования в области гидравлики проводил также знаменитый ученый М. В. Ломоносов, который воплотил свои научные мысли на практике, участвуя в создании предприятия цветного стекла на основе работы гидроустановки с тремя колесами. Труды еще двух российских академиков — Д. Бернулли и Л. Эйлера — приобрели мировое значение в использовании законов гидродинамики и гидротехники и заложили теоретическую основу этих наук.
Использование энергии воды на Востоке
Применение водяных колес в Китае было впервые подробно описано в книге Сунн Инсина в 1637 г. В ней рассказывается подробно об использовании их для металлургического производства. Китайские конструкции были обычно горизонтальными, однако их мощность была достаточно высокой для производства муки и металла.
Использование энергии воды было впервые начато еще в 30-е гг. н. э., после изобретения китайским чиновником возвратно-поступательного механизма на основе водяных колес.
В Древнем Китае было построено несколько сотен мельниц, располагавшихся вдоль рек, однако в 10 в. правительство стало запрещать их из-за препятствования речному судоходству. Строительство мельниц постепенно расширялось и в соседних странах: Японии и Индии, на Тибете.
Колеса для подачи воды в странах ислама
Страны Востока, в которых люди исповедуют исламскую религию, являются в большинстве своем территорией с очень жарким климатом. С древних времен регулярное водоснабжение имело очень важное значение. Строились акведуки для подачи воды в города, а для поднятия ее из реки строили мельницы, которые называли «нориями».
По данным историков, первые такие сооружения возводились еще 5 тыс. лет назад на территории Сирии и других стран. На реке Оронт, одной из самых полноводных в стране, строительство норий было широко распространено в виде огромных колес водяных мельниц, которые многочисленными лопастями черпали воду и подавали ее на акведук.
Ярким примером такого сооружения являются сохранившиеся до наших времен нории города Хама, строительство которых датируется 13 в. Они продолжают работать и до настоящего времени, являясь одновременно украшением и достопримечательностью города.
Использование гидроэнергии в различных производствах
Кроме получения муки, область применения водяных мельниц распространялась на такие виды производств:
- для мелиорации и обеспечения водой посевов на полях;
- лесопильное, в котором энергия воды использовалась для обработки древесины;
- металлургия и обработка металла;
- в горных производствах для обработки камней или другой породы;
- в ткацкой и шерстяной мануфактурах;
- для подъема воды из шахты и др.
Один из самых древних примеров использования силы воды — лесопильная мельница в Хиераполисе (Турция), механизмы ее были обнаружены во время раскопок и датированы 6 в. н. э.
В некоторых европейских странах археологами были обнаружены остатки старых мельниц эпохи Древнего Рима, которые использовали для дробления кварца с содержанием золота, добываемого в шахтах.
Самый большой комплекс, использующий силу воды, был построен, по историческим данным, в 1 в. на юге Франции под названием Barbegal, в котором было установлено 16 водяных колес, снабжавших энергией 16 мукомольных мельниц, обеспечивая, таким образом, хлебом близлежащий город Алерт. Ежесуточно здесь производилось 4,5 т муки.
Аналогичный мельничный комплекс на холме Яникул снабжал в 3 в. город Рим, что было оценено императором Аврелианом.
Создание водяной конструкции своими руками
Такой архитектурный элемент, как водяное колесо, приобрел популярность наравне с бассейнами, каскадами или фонтанчиками. Конечно, подобные сооружения выполняют скорее декоративную, нежели практическую функцию. Построить водяную мельницу своими руками сможет каждый хозяин, имеющий навыки работы с деревянными деталями.
Размер колеса рекомендуется выбирать минимум 1,5 м, но не более 10 м, что зависит от площади участка. Мельничный домик также выбирается по его будущему предназначению: строение для хранения инвентаря, игровая зона для детей, украшение территории.
Изготовление деталей:
- в качестве основы для водяного колеса можно взять велосипедное или сбитое из дерева, к которому крепятся лопасти; в центре его должна быть труба, вокруг которое происходит вращение;
- готовое изделие крепится на подшипники на 2 опоры, которые изготавливают их дубового бруса, металлического уголка, кирпича;
- к верхней части колеса должен подходить желоб, по которому стекает вода на лопасти; ее подводят либо от шланга с насосом, либо она поступает после дождя;
- все детали для увеличения срока работы рекомендуется обработать: деревянные – покрыть лаком, металлические — краской от коррозии;
- для отведения воды прокладывают каналы в направлении грядок или к другой емкости;
- на завершающем этапе сооружение украшают декоративными элементами.
Устройство на загородном участке декоративной водяной мельницы станет прекрасным эстетическим дополнением к ландшафту.
Знаменитые исторические мельницы
Самая большая действующая водяная мельница «Леди Изабелла» расположена около деревни Лекси на острове Мэн в Ирландском море. Это сооружение было возведено в 1854 г. инженером-самоучкой Робертом Казементом в честь жены местного генерал-губернатора, а целью его строительства было откачка грунтовых вод из местной шахты по добыче природных ископаемых (цинка, свинца и др.).
Специально были проложены каналы, по ним вода из горных рек проходила через мост и подавалась для вращения колеса диаметром 22 м, которое до сих пор считается самым огромным в мире, благодаря чему пользуется успехом у туристов уже много лет.
Одна из оригинальных достопримечательностей Франции — водяная старая мельница, расположенная около г. Вернона (Франция). Ее уникальность в том, что она опирается на 2 опоры старинного каменного моста, который соединял когда-то берега Сены. Точная дата ее сооружения неизвестна, однако, по некоторым данным, она возводилась в период противостояния Ричарду Львиное Сердце и имела стратегическое значение. В 1883 г. ее увековечил знаменитый художник Клод Моне на одном из своих полотен.
Создание водяной мельницы является важным этапом в истории развития техники, ведь она считается первой конструкцией, которую можно было использовать в различных целях для переработки сельскохозяйственной и другой продукции, что стало первым шагом к машинному производству в мире.
Водяная мельница. История техники и изобретений
Наша главная пища — хлеб. Он готовится из муки, а её получают, измельчая зерно. Перемалывание муки — тяжёлый труд, и, когда с развитием сельского хозяйства стали производить много зерна, проблема с его переработкой встала особенно остро. Неудивительно, что именно в мукомольном деле возникла одна из первых в истории машин — водяная мельница, вращаемая энергией течения рек.
Водяная мельница
Чем молоть муку
В древнейшие времена зерно толкли пестиком в ступке, потом выяснили, что легче растирать зерно между двумя камнями, в зернотёрке. Идея использовать вращательные движения при растирании зерна пришла с изобретением колеса. Так появился ручной жёрнов — два дисковидных камня, скользящих один по другому, между которыми перетиралось зерно. В Древней Греции и Риме уже были жернова всех размеров.
Зернотёрка. Каменный век
Маленькие жернова, наподобие кофемолок, одной рукой держали, а другой вращали. Большие жернова ставили на колоду и вращали двумя руками. Были и огромные жернова, которые крутили рабы, быки или ослы. Монотонность этой работы натолкнула на мысль придумать двигатель, заменив им мускульную силу человека и животных.
Ступка и пестик для толчения зерна. Каменный век
Колесо и река
Прототип мельничного колеса — водочерпальное колесо, чадуфон, который появился ещё в V в. до н. э. в Египте, Китае и Индии. Чадуфоны поднимали из реки воду для орошения полей. По периметру большого обода, нижней частью погружённого в реку, насаживались черпаки. Обод вращался, черпаки по очереди опускались воду, зачерпывали её, поднимались наверх и опрокидывались в жёлоб, ведущий к оросительному каналу.
Колесо, вращающийся течением и искусственным водопадом
Первые чадуфоны вращались вручную, но там, где течение быстрое, обод стали снабжать лопатками — появилось водяное колесо. Течение напирало на лопатки и проворачивало колесо — так появилась
Жернова и жернова в разрезе
Колёсная передача
Водяное колесо вращается в вертикальном положении, а жернова вращаются в горизонтальном положении. Как передать движение от водяного колеса к жерновам? Древние изобретатели, например Ктесибий, уже использовали для аналогичных устройств
Если 2 колеса плотно соприкасаются, то, как только одно начинает вращаться, другое из-за возникающей между ними силы трения тоже будет вращаться. Но гладкие колёса проскальзывали, и «связку» меж ними усилили с помощью зубцов. Зубчатое колесо также называют шестерёнкой. Вращающееся колесо называется ведущим, а колесо, которому передаётся вращение, — ведомым.
Устройство мельницы
Водяная мельница появилась во II в. до н. э. и состояла из трёх основных частей:
Рядом с рекой, на которой установлено водяное колесо (1), строилось здание (2), в котором помещался мельничный механизм. На одной оси (3) с водяным колесом крепилась вертикальная шестерёнка (4). Она вращала горизонтальную шестерёнку (5), образуя первую зубчатую передачу. Шестерёнка (5) через общую ось передавала вращение шестерёнке (6), а та второй зубчатой передачей заставляла вращаться горизонтальную шестерёнку (7). Шестерёнка (7) и насаженный на её ось нижний жёрнов (8) вращались вместе. Нижний жёрнов на полу второго этажа скользил в полозе неподвижного верхнего жёрнова (9), прикреплённого к потолку. На третьем этаже находилась воронка (10) для подачи зерна в жернова. Мешки с зерном (11) наверх поднимались с помощью полиспаста (12). Смолотая мука из отверстия нижнего жёрнова по деревянной трубе (13) ссыпалась в мешки на первом этаже (14). Для отключения мельницы перегородкой (15) перекрывали поток, текущий к водяному колесу.
Развитие идеи
Водяные мельницы в мукомольном производстве использовались до начала XX в. В качестве гидравлических двигателей водяные колёса применялись для насосов в шахтах и рудниках, для размола бумаги на бумажных фабриках, для вздувания кузнечных мехов, для лесопилок и разных станков. С XII в. наряду с водяными стали появляться
Ветровая мельница
Поделиться ссылкой
Ветряная и водяная мельницы. Схемы, чертежи мельниц.
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»
Мельницы столбовки:
а — на столбах; б — на клети; в — на раме.
и «шатровки ». 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
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 жернова́ 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.
Лучшим материалом для жерновов служит особенная каменная порода — вязкий, твердый и неспособный полироваться песчаник, называемый жерновым камнем. Так как каменные породы, в которых все эти свойства развиты достаточно и при том равномерно, встречаются редко, то хорошие жернова весьма дороги.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.
В наружную головку вала врезаются два взаимно перпендикулярных бруса-кронштейна, к которым крепятся хомутами и болтами другие балки — основа решетчатых крыльев. Крылья могут принимать ветер и вращать вал лишь тогда, когда на них будет расправлена парусина, обычно свернутая в жгуты в покойное, не рабочее время. Поверхность крыльев будет зависеть от силы и скорости ветра.
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.
До работы крылья мельницы следует повернуть навстречу ветру. Для этого имеется рычаг с подкосами — «водило».
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.
Блок жерновов с кожухом со всеми частями и деталями, расположенными выше и ниже его, назывался одним словом — постав. Обычно небольшой и средней величины ветряки делались «об одном поставе». Большие ветряки могли строиться с двумя поставами. Были ветряные мельницы и с «толчеями», на которых отжималось льняное или конопляное семя для получения соответственного масла. Отходы — жмых, — тоже использовали в домашнем хозяйстве. «Пильные» ветряки как будто не встречались.
фото, принцип работы и устройство колеса
Если вы решили собственноручно изготовить водяную мельницу, вам понадобится подобрать материалы и подходящее место для установки декоративного сооружения. Кроме того, чтобы водяная декоративная мельница могла работать, нужно обеспечить искусственную циркуляцию воды, то есть установить устройство, которое будет передавать поток из водоема на лопасти, приводя их в движение. Нужно поэтапно разобрать все этапы изготовления конструкции мельницы от выбора стиля, сооружения модели и составления схемы до сборки домика и устройства лопастей.
Принцип работы мельницы очень прост: вода может течь на лопасти сверху, через желоб, или подаваться снизу. Общий принцип — в использовании течения воды. Декоративная гидромельница в старинном стиле украсит участок сада, а звук перегоняемой лопастями воды будет расслаблять и успокаивать.
Чтобы водяная декоративная мельница приносила пользу после изготовления, а не только украсила участок и расслабляла, к ней можно подключить небольшой генератор. Работать генератор будет только если на участке есть ручей, течение которого вращает колесо мельницы, а в противном случае генератор будет бесполезен. Разместить генератор можно в декоративном деревянном домике.
Материалы и инструменты
В качестве материала для постройки мельницы своими руками можно выбрать дерево, кирпич, пластик или их комбинацию. Наиболее популярным вариантом является использование деревянных брусков для сооружения каркаса и листов фанеры для обшивки мельницы. Дополнительно для постройки и крепления понадобятся:
- Саморезы для работы по дереву для крепления деталей;
- Одна крупная шпилька, ось колеса;
- Труба для желоба;
- Пропитка для дерева.
Объем необходимых для постройки материалов определяется размерами конструкции. Для расчета сметы желательно выполнить чертеж, отразить в нем схему модели будущей мельницы.
Иногда для сооружения мельницы используют кирпич. Домик для мельницы из него будет тяжелее и дороже, а кроме того, для установки на дачном участке водяной декоративной мельницы понадобится прочное основание и опора.
Подготовка места
Для создания красивого ландшафтного дизайна с помощью установки водяной мельницы, особое внимание следует уделить месту ее размещения на дачном участке. Это должна быть ровная, очищенная от растений площадка. Окружающие сооружение элементы должны гармонировать с выбранным дизайном и материалами мельницы.
Тихий плеск потока воды и движение колеса по кругу расслабляют, а потому желательно, чтобы мельница размещалась рядом с зоной отдыха среди растений.
Создание искусственного потока
Основная движущая сила водяной мельницы — водяной поток:
- Чтобы создать течение, необходимо установить на дачном участке насос, который будет по шлангам и трубкам перегонять воду от водоема к желобу декоративной мельницы;
- При наличии на участке водоема с движущейся водой следует установить мельницу так, чтобы ее колесо погружалось в воду на 1/3 диаметра. Вода водоема будет вращать колесо по кругу без дополнительных усилий.
Еще один вариант устройства водяного потока заключается в работе колеса от водяного напора из водосточного желоба. Недостатком такого решения является невозможность обеспечить беспрерывную работу мельницы, самостоятельное движение колеса которой будет происходить только во время дождя или таяния снега в саду. При отсутствии дождя воду для вращения придется перегонять из водоема.
Этапы изготовления
Создание декоративной водяной мельницы заключается в поэтапном строительстве всех ее основных элементов, из сборки и установки на выбранное место на участке.
Колесо
Конструкция водяного колеса представляет собой два параллельных обода или круглых диска из фанеры, между которыми устанавливаются широкие лопасти из алюминиевого профиля или пластика. В центре колеса для мельницы высверливается отверстие под шпильку, которая станет опорой и осью вращения.
Для создания долговечного соединения можно оборудовать ось подшипниками качения.
Домик
Самое важно для дизайна — сооружение каркаса деревянного домика. В качестве основания гидромельницы можно использовать бетонный фундамент, заливка которого производится в выкопанную траншею с деревянной опалубкой. Более простой вариант — покрытая тротуарной плиткой ровная площадка сада рядом с водоемом.
Для устройства крыши постройки можно использовать рубероид, профлист или черепицу. Отличным вариантом будет использование черепицы в таком же стиле как та, что использовалась при строительстве дачного дома и прочих построек. Черепицу закрепляем надежно, а украсить крышу можно коньком в старинном стиле.
Пропитка деревянных частей
Для сохранности деревянных элементов, колеса и креплений водяной мельницы, их необходимо покрыть несколькими слоями водозащитной пропитки или яхтного лака. Данную процедуру следует повторять раз в 2-3 года. Такая пропитка не только позволит защитить деревянный домик мельницы от влаги и грибка, но и украсит его.
Покрыть лаком нужно все деревянные детали постройки до начала изготовления. Чтобы глянцевое покрытие не утратило своих декоративных свойств, детали мельницы должны хорошо просохнуть.
Чтобы защитить от коррозии металлические крепления и ось, используйте специальные краски и лаки.
Монтаж
После заливки фундамента мельницы, сборки по чертежу каркаса и колеса, налаживания подачи воды, а также установки и декорирования желоба для ее слива, происходит монтаж основной части мельницы — вращающегося колеса.
Для крепления колеса к основной постройке нужно просверлить отверстие в обшивке, в которое вставляется шпилька, одним концом опирающаяся на опору (желательно с подшипником), а на второй — напрессовывается на подшипник лопастного колеса. После этого на свободном конце шпильки закрепляем гайку и окончательно фиксируем колесо на оси.
Завершающий этап устройства декоративной конструкции своими руками будет включать маскировку всех неприглядных элементов мельницы (шлангов, трубок, насоса), которые перегоняют воду из водоема к лопастям колеса. Маскировка насоса и шлангов выполняется при помощи живых растений, натуральных камней или иных декоративных украшений и устройств.
Когда работа закончена, производится пробный пуск мельницы с проверкой работы колеса, отсутствия утечек воды, а также устойчивости и надежности всей декоративной конструкции.
Плотины, водяные мельницы и древняя кузница на речке Соньге (окрестности г. Ярославля)
Положение района исследования на картах разного масштаба. На карте справа район исследований назван «Поющий холм».
Письма меня очень заинтересовали, так как совсем недавно я разместил в интернете свою работу «Энергетика древней Руси», в которой отдельная глава была посвящена использованию нашими предками энергии малых рек.
Материал А. Сосина был, по сути, продолжением этой главы. Оказывается, даже совсем маленькие речки – почти ручьи – использовались в древности для устройства водяных мельниц.
Мне было вдвое приятнее и интереснее знакомиться с этим материалом, так как район р. Ить – это родина моего отца Воронина Владимира Кузьмича, который родился в селе Исаково, а вырос в деревне Тимоханово в 4 км выше устья речки Соньга.
Положение района исследований на карте показано черным квадратом.
На картах показано место района исследований.
В детстве и в юности я раза четыре бывал в Тимоханове – навещал бабушку, Воронину Олимпиаду Савастьяновну, купался и удил рыбу в Ити и ходил по грибы в лес на берегу этой реки с очень странным древним названием. Ведь когда-то в древности этак примерно 2–3 тыс. лет назад река Волга называлась рекой Итиль. Вот Итиль сменила свое имя, а маленький ее приток Ить – сохранил. Если названия речек Ухра, Урдома – угрофинские, то названия Итиль, Ить, Обнора – более древние, по всей вероятности, еще арийские.
Деревня Тимоханово на космоснимке. Дома моей бабушки уже не существует, а вот дом дяди Алексея Кузьмича еще жив.
Река Ить в нижнем течении.
Ить – это левый приток Волги, берущий свое начало на юго-восточном склоне Даниловской возвышенности и впадающий в Волгу у села Устье.
Длина реки 68 км, площадь водосбора 738 кв. км. Ширина русла от 5 до 25 м, глубина от 0,2–1,5 м в среднем течении, а в нижнем течении, соответственно – 60 м и 2,5 м. Для этой реки характерно большое развитие подковообразных излучин, радиус которых достигает 300–400 м, в одной такой излучине стоит деревня Тимоханово.
На реке Ить прежде стояло множество водяных мельниц, река использовалась и для сплава древесины.
Вдоль высокого борта долины по правому берегу Ити сохранились посадки вяза, дуба, и липы, которые в сочетании с разнотравными лугами высокой поймы создают чрезвычайно живописный вид. В весеннее время река используется туристами-водниками для спортивного сплава. (Использована информация с сайта: http://www.yaroslavskiy-kray.com/518/reka-it.html)
Крупнейшие притоки Ити: Белый (слева), Холопка (слева), Вокшерка (слева, 40 км от устья), Тоймина (слева, 38 км), Митька (справа, 36 км), Рога (слева, 34 км), Когаша (слева, 26 км), Рождественка (справа), Кондра (слева, 14,2 км), Соньга (слева, 14 км). Видно, что кроме названий, имеющих смысл на русском языке, здесь много названий явно более древних, нерусских.
Населённые пункты у реки: Антонково, Никитино, Рыжиково, Осташево, Малахово, Самсоново, Крохино, Зайки, Агеево, Красново, Власово, Починок, Дор, Дубовики, Курманово, Князево, Коломино, Гуреево, Дор, Обухово, Олехово, Борисово, Тимоханово, Суглобино, Тарантаево, Кувшинцево, Ишманово, Аксенцево, Поповское, Спас, Дмитриевское, Павловское, Нестерово, Филисово, Дудинское, Филатово, Ватолино, Красное, Софино, Устье. Практически все названия русские – имеют смысловое значение на русском языке.
Когда я сообщил Александру о том, что мои предки по отцу из этих мест, то он написал мне: «Обязательно навещу эти места, старожил деревни Павловское (напротив Шелепино, где я живу) Виктор Андреев, который помогает мне в походах, обещал показать дорогу и провести к Тимоханово и Исаково (сейчас дорог старых уже нет, все заросло, приходится искать обходные маршруты).
Передадим от Вас привет и поклон этим местам. К сожалению, старожилов в этих местах уже никого не осталось, везде дачи, но пытаться что-то или о ком-то узнать всегда можно. Так что обращайтесь».
На космоснимке показаны места конкретных наблюдений А. Сосина на речке Соньга. В верхнем левом углу видна река Ить.
Под номером 1 бобровая плотина, она поднимает воду на высоту около метра и и образует плесо длиной около 500 м, в коне которого глубина воды снижается до 20 см. Номером 2 (пунктиром) обозначена старая дорога, которая сейчас уже сильно заросла лесом и стала непроходима для езды.
Речка Соньга (старинное название Сонгоба) близ своего устья. Через 20 м она впадает в реку Ить.
Длина Соньги 33 км, площадь водосборного бассейна 103 кв. км. Крупнейший приток Соньги – ручей Каменка впадает в нее справа.
Вода в Соньге этим летом (2013 г.) резко упала из-за засухи, хотя Соньга – речка родниковая. Снимки В. Андреева были сделаны в самое засушливое время.
Соньга речка.
Речка Соньга в незасушливое лето.
«Александр Владимирович, здравствуйте! Передаю привет с Вашей родины и не только от себя, но и других людей, которые, прочитав на вашем сайте ваши работы, согласились помочь мне в обследовании данного района для сбора информации. Может, потом и официальные лица заинтересуются. Большое спасибо за техническое просвещение в области водяных мельниц, это очень полезная информация для поисков».
Плотины на Соньге
Бобровая плотина поднимает воду в речке примерно на 1 метр. Сейчас на Соньге только бобровые плотины, но когда-то в древности практически вся вся она была зарегулирована плотинами водяных мельниц, А. Сосин насчитал их 5 штук, и на 5-й плотине нашел очень интересные камни.
Снимок бобровой плотины сделан, когда все колодцы в округе почти совсем пересохли, а вот эта плотина удерживает довольно глубокое водохранилище.
Здесь когда-то стояла плотина водяной мельницы.
Остатки этой мельничной плотины бобры приспособили под свою. В этом месте были найдены мельничные жернова. Сегодня бобровая плотина поднимает уровень воды в этом месте на полметра.
Часть плотины – той, что справа вверху, с камнем валуном. Обратите внимание на явно вытесанный из дикого камня блок, стоящий перед валуном. Интересно, какой каменотес и когда его вытесал?
Эти камни в русле речки – тоже остатки древней плотины.
Сами мельничные плотины были построены из бревен. Плотина представляла собой деревянную клеть, установленную поперек речки и забитую внутри камнем, чтобы клеть не унесло водой.
От водохранилища отводилась струя воды по деревянному желобу на мельничное колесо так, что само здание мельницы и жернов располагались на берегу.
Плесо, образованное плотиной из камней, которая и сейчас поднимает уровень воды на 60 см. Плесо имеет длину около 500 м.
Издалека камень, что слева, выглядит странно, под ним лежит плоский камень, явно сколотый с него. Похоже, что с этого большого камня была сколота не одна такая плита. Здесь явно работали каменотесы, возможно, еще в языческие времена.
Плита под громадным камнем тоже вытесана людьми. Да и сам камень обколот с боков, смотрите, какие у него острые грани. Моренные валуны в наших местах бывают сильно окатанные и таких острых граней не имеют.
А дождей этим летом не было с весны, и эти снимки подтверждают то, что каскады малых плотин – это барьеры, которые не выпускали воду из русла и сохраняли ее в русле речки даже в засуху. Не будь этих плотин, русло было бы уже сухим.
Слева – еще один обколотый камень с явными следами обработки человеком. А возле него в воде лежит плита, сколотая с этого камня древним каменотесом. Так что же он хотел сделать из этих плит и этого моренного валуна?
Судя по толщине плиты, это мог быть небольшой мельничный жернов. А большие на такой маленькой речке вряд ли могли бы вращаться. Фото А. Сосина.
Можно бесконечно восхищаться тому, как наши далекие предки могли мобилизовать ресурсы матушки природы, как рационально они ими пользовались.
На этом снимке хорошо видно, что плотины представляли собой каскад. Заканчивалось плесо, созданное одной плотиной, и здесь же начиналось другое плесо, стояла другая плотина.
Подъем воды плотинами был таким, что вода не выливалась из русла в пойму, и плодородные пойменные луга не затапливались, а плодородные пойменные почвы не изымались из сельского хозяйства.
Каменная плотина слева перегораживает русло речки, а вот протока справа – это бывший канал, по которому вода из водохранилища отводилась на мельничное колесо.
Остров между руслом и протокой (фото справа), вероятно, существовал и в древности. Может быть, это даже искусственный остров – земляная часть плотины. Если это так, то плотина поднимала воду в речке на 1,2–1,5 м, образуя приличное водохранилище.
Воды из этого водохранилища хватало на то, чтобы 3–4 семьи могли перемолоть весь выращенный урожай ржи, ячменя, овса. А возможно, здесь от водяного колеса был привод и для токарного станка.
Нет, не были наши далекие предки дикими людьми. Здесь занимались и добычей дикого камня, и каменотесными работами. Обработанные блоки и плиты могли сплавлять отсюда по Соньге и дальше по Ити до Волги, а там уже на баржах и больших судах могли везти в Ярославль и Романов (ныне Тутаев).
Еще одна плотина. Здесь две плотины идут одна за другой. Вероятно, на этой мельнице стояло два водяных колеса. Пройдя одно колесо, вода попадала на второе, расположенное чуть ниже первого.
И ведь не только гидроэнергию давали водохранилища. В них наверняка водилась рыба, возможно, ее в них даже разводили.
Плотины следуют одна за другой, и они до сих пор работают, поднимая уровень воды и сохраняя ее в Соньге даже в засуху.
Здесь тоже была плотина.
Слева от каменной плотинки стоит островок, заросший осокой, а за ним виден небольшой омут. Но деревянных колодцев или деревянных свай обнаружить не удалось. Может быть, неправильно искали, а может, время все скрыло – сгнили уже все бревна, а их остатки унесло в паводок.
Но до сих пор в речке можно встретить вытесанные из валунов каменные блоки. Возможно, когда-то их было больше, но люди унесли их для фундаментов своих домов или приспособили для других нужд.
Мельницы водяные на Соньге строили еще в языческие времена – более 1 тысячи лет назад, поэтому искать следы деревянных конструкций от плотин уже поздно. Об этих плотинах даже никто не помнит, и никаких преданий о них не сохранилось.
Но вот таких каменных плотин на Соньге и сегодня великое множество, правда, они все не очень высокие. Это то малое, что осталось от древних плотин.
Остатки еще одной плотины на Соньге. Такие остатки древних плотин обычно принимают за обычный перекат между омутами, который никто никогда не создавал.
Однако это далеко не всегда так. Десятки, а то и сотни поколений наших предков жили на этой земле и обустраивали ее для себя.
Менялись поколения людей, менялись этносы, и иная уже речь звучала над плесами, другим богам уже поклонялись люди, жившие по берегам Ити и Соньги, а плотины и водяные мельницы все продолжали работать.
Речка Соньга осенью.
Золотая осень на Соньге речке. Золото осени выстилает ее берега. Ушло знойное лето, уступив место мудрой осени. Воздух свеж и прохладен, осенние запахи идут от земли.
Подземные грибницы выпустили на дневную поверхность стайки своих детей – плодовых тел, которые до поры до времени прячут свои шляпки в опавшей листве до тех пор, пока не вызреют в них споры. Тогда плодовые тела вылезут из-под листвы, чтобы обратить на себя внимание зверей, насекомых и людей, приглашая их поучаствовать в распространении своих спор.
Действительно, не то, что мним мы – природа. Она «не слепок, не бездушный лик. В ней есть душа, в ней есть свобода, в ней есть любовь, в ней есть язык».
«Поющий Холм» в пойме речки Соньга
Про Поющий Холм рассказал А. Сосину В. Андреев. «К сожалению, этим «Поющим Холмом» археологи не очень заинтересовались, пояснив, что в пойме реки курганов быть не может, – пишет А. Сосин. – Хотя этот курган находится всего в 10 км от известных и изученных археологами Михайловских курганов. Они на правом берегу Волги как раз против устья Ити.
В 1954 г. Михайловские курганы были исследованы Е.И. Горюновой. Курганы датируются XI–XII вв. Еще 2 курганные группы расположены близ впадения р. Пекши в Волгу, против Харитоньевского поселка Ярославской обл., из них 9 курганных насыпей были раскопаны Е.И. Горюновой, датировавшей эти курганы также XI–XII вв.
Курганный могильник в 2,5 км к югу от села Михайловское Ярославской обл. за линией железной дороги, у Сухого ручья в настоящее время полностью разрушен (Станкевич, 1941). Есть курганный могильник у деревни Б. Тимерево в 7 км к ЮЗ от Ярославля. Известны также курганы у деревень: М. Темерево (7 насыпей) и Гончарово (12 насыпей) в Ярославской обл.
Курганы возле села Михайловское исследовались с конца XIX в. по 1961 г. Эти курганы содержали трупосожжения и трупоположения. В погребениях найдены лепная керамика, фибулы, мечи, копья, стрелы, арабские монеты и др. Михайловские курганы оставлены местным мерянским населением и пришлыми русами.
Имеются единичные захоронения дружинников и богатых женщин со скандинавскими фибулами и восточными бусами, но преобладают захоронения с бедным инвентарём (Станкевич, 1941; Ярославское поволжье X–XI,1963).
Помимо финно-угорского поселения Медвежий Угол, давшего начало городу Ярославлю, неподалёку от него в IX–X веках существовали и другие крупные поселения, о богатой материальной культуре которых дают представление многочисленные археологические комплексы в окрестностях Ярославля, в том числе и в бассейне Ити.
Черные копатели, действительно, были на «Поющем Холме» и немного покопались в нем». А. Сосин оставил для них в «Поющем Холме» письмо, и оно было прочитано, потому что отсутствовало при повторном посещении кургана. Больше курган пока никто не копал, но А. Сосин, по возможности, ходит туда и проверяет этот холм-курган.
«Поющий Холм» явно искусственного происхождения.
«Поющий Холм» состоит из мелкой, средней и крупной гальки.
Кто, когда и о чем пел на этом холме? Почему он имеет вытянутую форму и сложен из гальки и валунов. Почему так странно называется?
«Поющий Холм» в другом ракурсе. Видны следы двух раскопов.
.
«Поющий Холм». Видно, что это насыпь из камней.
«Поющий Холм» – это длинный курган в долине речки Соньги. Такие курганы обычно насыпали племена балтов, поклонявшиеся богу Криве. Но как балты кривичи попали на Волгу? Историки утверждают, что в здешних местах до прихода русов и славян жили племена угро-финского суперэтноса меря.
А может быть, это не славяне пришли на Волгу, а балты-кривичи, известные еще под названием колбяги? Фото слева – с портала Google Eаrth.
«Золотой век» Ярославля связан с развитием торговли с Беломорьем (Биармией) и Западной Европой через Архангельск. В XVII веке Ярославль превратился в крупнейший центр Московского государства – второй после Москвы. Пока Москва была занята литовско-польскими интервентами, Ярославль в течение полугода фактически выполнял столичные функции России. О «золотом веке» города напоминают многочисленные храмы того времени.
Насыпные курганы в Ярославской и Ивановской областях называют Волотовыми горами. Длина этх курганов (холмов) часто бывает около 50 м, высота до 3,5–4 м. Часто эти холмы бывают покрыты «оспинами» небольших кладоискательских ям.
Среди местного населения ходят легенды, что в 60-х годах прошлого века археологи обнаружили в этих холмах-курганах древнюю усыпальницу, но этот факт якобы скрыли. Про таинственные захоронения волотов до сих пор ходит немало слухов.
Вопрос о датировке длинных курганов в Поволжье более чем спорный, так как никто из археологов или историков специального исследовани
Архангельская область. Гужовская водяная мельница на Кенозерье : cr2 — LiveJournal
К сожалению, часто во время поездок по глубинке России приходится посещать разрушающиеся или уже разрушенные временем и людьми объекты. Однако, как говорится, не ими едиными — сегодня мы с вами будем знакомиться с одной интересной мельницей, которую, наоборот, подняли из руин и полностью восстановили.
Старожилы до сих пор рассказывают, что раньше на территории нынешнего Кенозерского национального парка действовали около пятидесяти различных мельниц. Ещё до середины 20-го века основным занятием в этих местах было земледелие, так что почти на каждую деревню приходилась своя мельница.
Некоторым повезло меньше, от них не осталось и следов, а вот водяная мельница в окрестностях деревни Гужово не только сохранилась, но и была недавно отремонтирована, получив таким образом вторую жизнь.
1. Гужовская мельница на озере Левусозере из числа так называемых наливных. Эти мельницы используют энергию падающей струи воды, поэтому для создания напора строили плотину. С высоты она здесь отлично видна.
Лодка здесь тоже стоит не случайно — добраться до мельницы можно лишь по лесной тропке или по воде. Причём моторки запрещены, чтобы не нарушать тишину и природу. Так что все ходят на вёслах. Мы тоже не стали исключением — водный путь в несколько километров занял около часа в одну сторону 
Фото Дмитрия Шилова ( инстаграм)
2. Когда точно построили здесь мельницу, уже не скажет никто. Предполагают, что это произошло в середине 19-го века. В 1920-х мельница сгорела, но была быстро отстроена заново и исправно служила до 1950-х годов.
Интересно, что работала она круглый год за счёт запасов воды в местной системе озёр. К тому же высокий уровень воды в местных реках и озёрах, создаваемый 2,5-метровой плотиной, позволял производить сплав леса на судоверфи Онежского озера и Балтийского моря.
В середине прошлого века земледелие на Кенозерье, как и в других частях Севера, постепенно было вытеснено животноводством, так что мельница стала не нужна и со временем полностью превратилась в руины
3. Рядом с мельницей стоит своеобразное «колесо истории», где можно посмотреть фотки из её «биографии». Ещё в 1990-е всё выглядело так 
4. В 1991 году эта территория вошла в состав Кенозерского национального парка. Встал вопрос об изучении и восстановлении памятников архитектуры, в список которых попала и мельница на Левусозере
5. Однако ещё почти 10 лет из-за нехватки средств работы не сдвигались с места, пока в 2002 году водяную мельницу не включили в российско-норвежскую программу по сохранению культурного наследия. За счёт правительства Норвегии специалисты «Поморской плотницкой школы» восстановили мельницу.
Вот так вот — во всей России не нашлось денег на маленькую мельницу, спасла дело Норвегия. Казалось бы, где Кенозерье и где Норвегия… Жалко, что для наших толстосумов важнее яхты и острова за границей((
6. В 2006 году восстановительные работы с соблюдением всех нужных особенностей и традиций завершили. Это первая на Северо-Западе России восстановленная действующая водяная мельница образца 19-го века. Сейчас она исправно работает. Конечно, зерно не мелет, а включается для туристов и различных мероприятий, но при необходимости сможет выполнять и свои прямые задачи 
7. Старые жернова 
8. Чтобы запустить мельницу, нужно приподнять этот створ. Тогда в конструкцию начнёт поступать вода, и механизм заработает
9. Пока что не дошли руки лишь для домика мельника. Вообще, профессия мельника была очень престижна. Им выбирался житель деревни, который следил за мельницей, жил у неё и за определённый налог в виде части помола перемалывал желающим крестьянам зерно. Приехать помолоть мог любой. Мельник делал свою работу, пока заказчик отдыхал в специальном помещении мельницы — горнице, а потом отдавал муку, вычитая свою часть.
Видимо из-за того, что работа мельница постоянно была связана с водой, да к тому же жил он в стороне от других, крестьяне наделяли его некими особенностями. В частности, считалось, что мельник хорошо ладил с водяным — истинным хозяином мельницы — и даже был колдуном.
Наши предки верили, что водяной жил обязательно у каждой мельницы. Даже если её забросить, водяной никуда не денется.
Считалась магической и мука, полученная в ночь на Ивана Купалу — то время, когда водяной празднует свой праздник 
10. Как я уже сказал, мельница рабочая. Для нас её тоже запустили. Точнее, мы сделали это сами: Дима открыл створ, пустив воду, а я после просмотра и знакомства с устройством и работой, — закрыл.
Устройство мельницы очень простое. В деревянный короб засыпалось из мешков зерно. Оно падало по специальной системе на жернова. Верхний жёрнов (вершник) был подвижным и перетирал зерно своим весом и вращением. Нижний жернов статичный, он называется мертвяк 
11. Мельничные механизмы проводятся в движение водяным колесом 
Вот так оно крутится:
12. Песты (или толкачи) — это тяжёлые балки, которые рушат и долбят крупу своим весом. Поднимают их специальные поперечины, которые называются «руки», хватая песты за «пальцы». Крушение крупы происходит под пестами, в горизонтальной ступе 
Вращающиеся жернова и работа толкачей:
13. Кстати, «Дом мельника» всё же рядом с Гужовской мельницей есть. Правда он предназначен не для того, кто перемалывает зерно, а для туристов. Здесь можно остановиться, если не боитесь отсутствия водопровода, электричества и быстрого подъезда до точки. Добраться можно или по лесной тропе, или, как мы, на вёслах.
С удовольствием бы пожил тут несколько дней! Да, нет связи и света, зато чистейшая природа, отсутствие посторонних, дрова и печка, звёзды над головой да ещё и мельница (с водяным) в придачу! Как же круто!
14. Добираться же на вёслах придётся, как и нам, по нескольким озёрам, а на заключительном этапе — вот по такой речке с интересным названием Кулгом.
Представляю, какая красота будет здесь осенью! 
Фото Дмитрия Шилова ( инстаграм)
15. Что интересно, мельница не была собственностью мельника, а считалась общей. Мельник же только следил за порядком и выполнял свою работу. Строили мельницу тоже всей деревней с соблюдением неких традиций.
Чтобы задобрить водяного, перед мельницей закапывали чёрного петуха, а в запруде купали мельника.
Кстати, при восстановлении мельницы в 2006 году обряды тоже были соблюдены. Закопали, правда, не живого петуха, а глиняного, а запруде искупали не мельника, а главного инженера Кенозерского национального парка Александра Неверова
Фото Дмитрия Шилова ( инстаграм)
16. Идти на вёслах — тоже прекрасное занятие. И спортивная нагрузка, и красоты Левусозера!
17. Вода настолько чистая, что можно смело пить. Местные так и делают 
18. Возвращаемся в Масельгу уже под вечер, довольные и наполненные ярчайшими позитивными впечатлениями. Я надолго запомню и мельницу, и гостевой дом около неё. И очень-очень надеюсь, что туда получится вернуться..
«Открывая Серебряное ожерелье», Архангельский выезд:
Новое путешествие! Едем в Архангельскую область!
Вернулся!
Вологодская область. Чистый Дор
Вологодская область. Саминский Погост
Архангельская область. Каргопольское Кенозерье
Архангельская область. Печка и калитки
Архангельская область. Праздник лошади на Кенозерье
Сайт проекта
Инстаграм проекта
Организаторы проекта «Открывая Серебряное Ожерелье»: Сообщество Питерских блогеров
При поддержке АНО «Серебряное ожерелье России»
Инновационный партнер: Технопарк «Политехнический» и Motionpix
Цифровой партнер: компания Мегафон
Автомобильный партнер: концерн Subaru
Официальные партнеры: Компания TVIL.RU, web-студия PetrogradWeb, Broomer, Navitel, компания Storytel и Проект 111
Информационные партнеры: Сбербанк,социальная сеть Одноклассники, Радио АВТОРАДИО, ИД Комсомольская Правда, Телеканал Город+, Bigpikcha.Ru, Журнал «ШколаЖизни.ру», Сообщество путешественников travel_russia, журнал «Линия полета»
Ветряная и водяная мельницы. Схемы, чертежи мельниц. — Альтернативная энергия — Каталог статей
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»
Мельницы столбовки:
а — на столбах; б — на клети; в — на раме.
и «шатровки ». 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
Мельницы шатровки:
а — на усечённом восьмирике; б — на прямом восьмерике; в — восьмерик на амбаре.
— нижняя их часть в виде усеченного восьмигранного сруба была неподвижной, а меньшая по размеру верхняя часть вращалась под ветер. И этот тип в разных районах имел немало вариантов, в том числе мельницы-башни — четвериковые, шестериковые и восьмериковые.
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.
Водяные мельницы
Схема ветряной мельницы
Мельница на ослиной тяге
Мельничный постав
Самая существенная часть мукомольной мельницы —мельничный постав или снасть — состоит из двух жерновов: верхнего, или бегуна, А и — нижнего, или нижняка, В. 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. При таком соединении бегуна с веретеном, первый вращается при вращении последнего и, в случае надобности, легко снимается с веретена. Нижний конец веретена вставлен шипом в подшипник, укрепленный на балке D. Последнюю можно поднимать и опускать и таким образом увеличивать и уменьшать раcстояние между жерновами. Веретено С вращается помощью т. н. цевочной шестерни Е; это — два диска, надетые на веретено в небольшом расстоянии друг от друга и скрепленные между собою, по окружности, вертикальными палочками. 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. На ось Z надето крыло, которое и приводится в движение ветром; или, в водяной мельнице, — водяное колесо, приводимое в движение водою. Зерно вводится через ковш а и очко бегуна в промежуток между жерновами. Ковш состоит из воронки а и корытца b, подвешенного под очком бегуна. 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 пеклевальныйрукав 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 жернова́ 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.
Лучшим материалом для жерновов служит особенная каменная порода — вязкий, твердый и неспособный полироваться песчаник, называемый жерновым камнем. Так как каменные породы, в которых все эти свойства развиты достаточно и при том равномерно, встречаются редко, то хорошие жернова весьма дороги.
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.
В наружную головку вала врезаются два взаимно перпендикулярных бруса-кронштейна, к которым крепятся хомутами и болтами другие балки — основа решетчатых крыльев. Крылья могут принимать ветер и вращать вал лишь тогда, когда на них будет расправлена парусина, обычно свернутая в жгуты в покойное, не рабочее время. Поверхность крыльев будет зависеть от силы и скорости ветра.
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.
До работы крылья мельницы следует повернуть навстречу ветру. Для этого имеется рычаг с подкосами — «водило».
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.
Блок жерновов с кожухом со всеми частями и деталями, расположенными выше и ниже его, назывался одним словом — постав. Обычно небольшой и средней величины ветряки делались «об одном поставе». Большие ветряки могли строиться с двумя поставами. Были ветряные мельницы и с «толчеями», на которых отжималось льняное или конопляное семя для получения соответственного масла. Отходы — жмых, — тоже использовали в домашнем хозяйстве. «Пильные» ветряки как будто не встречались.
Ссылки по теме:
Мукомольное производство
Чертеж мельницы
Windmill
Как устроена мельница