Waterwheel (Italiano)

Waterwheel, dispositivo meccanico per sfruttare l’energia dell’acqua corrente o caduta mediante una serie di pale montate attorno a una ruota. La forza dell’acqua in movimento viene esercitata contro le pale e la conseguente rotazione della ruota viene trasmessa alla macchina tramite l’albero della ruota. La ruota idraulica era forse la prima fonte di energia meccanica per sostituire quella degli esseri umani e degli animali, e fu sfruttata per compiti come l’innalzamento dell’acqua, la follatura e la macinazione del grano.,

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conversione di energia: Waterwheels

Le prime macchine sono state le ruote idrauliche, il primo usato per la macinazione del grano. Sono stati successivamente adottati per guidare segherie e pompe, per fornire…

Segue un breve trattamento delle ruote idrauliche., Per il trattamento completo, vedere conversione di energia: Ruote idrauliche.

La combinazione di ruota idraulica e collegamento di trasmissione, spesso incluso ingranaggi, era dal Medioevo di solito designato un mulino. Dei tre tipi distinti di mulini ad acqua, il più semplice e probabilmente il più antico era una ruota verticale con pale su cui agiva la forza del torrente., Successivamente era la ruota orizzontale utilizzata per guidare una macina attraverso un albero verticale collegato direttamente alla ruota. Terzo era il mulino ad ingranaggi azionato da una ruota idraulica verticale con un albero orizzontale. Ciò richiedeva più conoscenze e abilità ingegneristiche rispetto ai primi due, ma aveva un potenziale molto maggiore. Le ruote idrauliche verticali si distinguevano anche per la posizione del contatto dell’acqua con la ruota: in primo luogo, la ruota sotto tiro; in secondo luogo, la ruota del seno; e in terzo luogo, la ruota superata. Queste ruote idrauliche generalmente utilizzavano l’energia dei flussi in movimento, ma i mulini delle maree apparvero anche nell’11 ° secolo.,

Ogni tipo di mulino aveva i suoi particolari vantaggi e svantaggi. Relativamente poco si sa del loro sviluppo prima del Medioevo, ma alcune delle loro caratteristiche suggeriscono un ordine di aspetto nel contesto della complessità della costruzione e delle possibilità di utilizzo.

La semplice ruota verticale richiedeva poca struttura extra, ma la forza e la velocità di decollo dipendevano dalle caratteristiche del flusso e dal diametro della ruota., Poiché il cambio di direzione della potenza non è stato coinvolto, questa ruota si è rivelata più utile per sollevare l’acqua, utilizzando, ad esempio, una serie di vasi lavorati da una trasmissione a catena.

Il mulino a ruote orizzontali (a volte chiamato mulino norreno o greco) richiedeva anche poca costruzione ausiliaria, ma era adatto per la macinazione perché la macina superiore era fissata sull’albero verticale. Il mulino, tuttavia, poteva essere utilizzato solo dove il flusso di corrente era adatto per la macinazione.

Il mulino a ruota verticale era più versatile., La costruzione era relativamente semplice se la ruota era del tipo undershot, perché le pale della ruota potevano essere semplicemente immerse nel flusso del flusso, sia che si trattasse di fiume, marea o millrace costruito dall’uomo. Un millwright poteva scegliere il suo rapporto di trasmissione per abbinare l’utilizzo della potenza con il tasso di flusso del flusso, e la ruota poteva essere montata in un arco di ponte o su una chiatta ancorata a metà del flusso. Vitruvio ha descritto la prima ruota verticale orientata per la quale abbiamo buone prove. Questo mulino è anche di grande importanza perché è stata la prima applicazione di ingranaggi di utilizzare diverso da potenza muscolare., Questo mulino aveva una ruota undershot e, a differenza del seno o delle ruote overshot, non faceva uso del peso dell’acqua che cadeva.

I mulini con seno innestato e ruote superate richiedevano una maggiore costruzione ausiliaria, ma consentivano lo sfruttamento più generalizzato della potenza idrica disponibile., Un grosso problema di costruzione era l’individuazione di un mulino in cui la caduta dell’acqua sarebbe stata adatta al diametro desiderato della ruota. Potrebbe essere utilizzata una lunga millrace da monte o una diga.

Poco si sa dei dettagli dello sviluppo del mulino a ingranaggi tra il tempo di Vitruvio e il 12 ° secolo. Un’installazione eccezionale era il mulino di grano a Barbegal, vicino ad Arles, Francia, che aveva 16 ruote a cascata, ogni 7 piedi (2 metri) di diametro, con ingranaggi in legno. Si stima che questo mulino potrebbe soddisfare il fabbisogno di una popolazione di 80.000 abitanti.,

Anche se il mulino ad ingranaggi altamente adattabile, con le sue condizioni di flusso di flusso ampiamente diversificate, è stato utilizzato nell’Impero romano, le prove storiche suggeriscono che le sue conseguenze industriali più drammatiche si sono verificate durante il Medioevo nell’Europa occidentale. Dopo il 13 ° secolo la ruota idraulica superato sembra essere diventato più comune rispetto alla ruota undershot.

Il mulino ad ingranaggi del Medioevo era in realtà un meccanismo generale per l’utilizzo del potere., La potenza di un mulino a cavalli o bestiame era piccola rispetto a quella delle ruote idrauliche superate, che di solito generavano da due a cinque cavalli.