waterwiel

waterwiel, mechanische inrichting voor het aftappen van de energie van stromend of vallend water door middel van een stel peddels gemonteerd rond een wiel. De kracht van het bewegende water wordt uitgeoefend op de peddels en de daaruit voortvloeiende rotatie van het wiel wordt via de as van het wiel naar de machine overgebracht. Het waterrad was misschien de vroegste bron van mechanische energie om die van mensen en dieren te vervangen, en het werd voor het eerst gebruikt voor taken als het verhogen van water, het vullen van doek en het Malen van graan.,

Lees meer over dit onderwerp

energieconversie: waterwielen

de vroegste machines waren waterwielen, voor het eerst gebruikt voor het Malen van graan. Ze werden vervolgens aangenomen om zagerijen en pompen te drijven, te leveren…

een korte behandeling van waterwielen volgt., Voor volledige behandeling, zie energieconversie: waterwielen.

De combinatie van waterwiel en transmissie linkage, vaak inclusief gearing, werd vanaf de Middeleeuwen meestal aangeduid als een molen. Van de drie verschillende soorten watermolens was de eenvoudigste en waarschijnlijk de vroegste een verticaal wiel met peddels waarop de kracht van de stroom werkte., Vervolgens werd het horizontale wiel gebruikt voor het aandrijven van een molensteen door een verticale as direct aan het wiel bevestigd. Ten derde werd de tandwielmolen aangedreven door een verticaal waterwiel met een horizontale as. Dit vereiste meer kennis en technische vaardigheden dan de eerste twee, maar het had veel meer potentieel. Verticale waterwielen werden ook onderscheiden door de locatie van watercontact met het wiel: ten eerste, het onderschot wiel; ten tweede, het borstwiel; en ten derde, het bovenschot wiel. Deze waterwielen gebruikten over het algemeen de energie van bewegende beken, maar ook getijdenmolens verschenen in de 11e eeuw.,

elk type walserij had zijn specifieke voor-en nadelen. Er is relatief weinig bekend over hun ontwikkeling voor de Middeleeuwen, maar sommige van hun kenmerken suggereren een volgorde van verschijning binnen de context van de complexiteit van de bouw en de mogelijkheden voor gebruik.

het eenvoudige verticale wiel had weinig extra structuur nodig, maar de kracht en snelheid van het opstijgen waren afhankelijk van stroomkarakteristieken en wieldiameter., Aangezien er geen verandering van krachtrichting bij betrokken was, bleek dit wiel het nuttigst bij het verhogen van water, bijvoorbeeld door gebruik te maken van een reeks potten die door een kettingaandrijving werden bewerkt.

De horizontale wielmolen (ook wel een Noorse of Griekse molen genoemd) had ook weinig hulpconstructie nodig, maar was geschikt voor slijpen omdat de bovenste molensteen op de verticale as was bevestigd. De molen kon echter alleen worden gebruikt waar de stroom geschikt was om te malen.

De verticale wielmolen was veelzijdiger., De constructie was relatief eenvoudig als het wiel van de undershot soort was, omdat de wielpeddels gewoon konden worden ondergedompeld in de stroomstroom, of het nu rivier, getij, of door de mens gebouwde millrace was. Een molenmaker kon zijn overbrengingsverhouding kiezen om het energieverbruik aan te passen aan de stroomsnelheid, en het wiel kon worden gemonteerd in een brugboog of op een schip verankerd in het midden van de stroom. Vitruvius beschreef het eerste verticale wiel met tandwielen waarvoor we goede bewijzen hebben. Deze molen is ook van groot belang omdat het de eerste toepassing was van gearing om andere dan spierkracht te gebruiken., Deze molen had een onderdoorgeschoten wiel en, in tegenstelling tot de borst of overdoorgeschoten wielen, maakte geen gebruik van het gewicht van vallend water.

molens met getande borst-en overslagwielen hadden meer hulpconstructie nodig, maar ze maakten de meest algemene exploitatie van de beschikbare waterkracht mogelijk., Een groot constructieprobleem was het vinden van een molen waar de waterval geschikt zou zijn voor de gewenste diameter van het wiel. Ofwel een lange millrace van stroomopwaarts of een dam kan worden gebruikt.er is weinig bekend over de details van de molenontwikkeling tussen de tijd van Vitruvius en de 12e eeuw. Een uitstekende installatie was de graanmolen in Barbegal, in de buurt van Arles, Frankrijk, die 16 cascaded overshot wielen, elk 7 voet (2 meter) in diameter, met houten versnellingen had. Geschat wordt dat deze molen zou kunnen voldoen aan de behoeften van een bevolking van 80.000.,hoewel in het Romeinse Rijk gebruik werd gemaakt van de sterk aanpasbare, gestuurde walserij met zijn zeer gediversifieerde stroom-stroomomstandigheden, wijst historisch bewijs erop dat de meest dramatische industriële gevolgen zich in de Middeleeuwen in West-Europa voordeden. Na de 13e eeuw lijkt het bovendoorgeschoten waterwiel vaker voor te komen dan het onderdoorgeschoten waterwiel.

De Molen van de Middeleeuwen was eigenlijk een algemeen mechanisme voor het gebruik van energie., De kracht van een paard – of vee-aangedreven molen was klein in vergelijking met die van overshot water-wielen, die meestal gegenereerd twee tot vijf pk.