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HISTÓRIA DA TECNOLOGIA, TECNOLOGIA, OBJETOS AO REDOR DE NÓS
Moinho. História da invenção e produção
Diretório / A história da tecnologia, tecnologia, objetos ao nosso redor As primeiras ferramentas para moer grãos em farinha foram um almofariz e pilão de pedra. Algum passo à frente em comparação com eles foi o método de moagem de grãos em vez de esmagamento. As pessoas logo se convenceram de que a moagem da farinha é muito melhor.
No entanto, também era um trabalho extremamente tedioso. A grande melhoria foi a transição de mover o ralador para frente e para trás para rotação. O pilão foi substituído por uma pedra chata que se movia sobre um prato de pedra chata. Já era fácil passar de uma pedra que mói grãos para uma mó, ou seja, fazer uma pedra deslizar enquanto gira sobre outra. O grão foi gradualmente derramado no buraco no meio da pedra superior da mó, caiu no espaço entre as pedras superior e inferior e foi moído em farinha.
Este moinho manual foi mais amplamente utilizado na Grécia e Roma Antigas. Seu design é muito simples. A base do moinho era uma pedra, convexa no meio. No topo havia um pino de ferro. A segunda pedra giratória tinha dois recessos em forma de sino conectados por um buraco. Externamente, parecia uma ampulheta e estava vazio por dentro. Esta pedra foi plantada na base. Uma tira de ferro foi inserida no buraco. Quando o moinho girava, o grão, caindo entre as pedras, era moído. A farinha foi coletada na base da pedra inferior. Tais moinhos eram de vários tamanhos: desde os pequenos, como os modernos moedores de café, até os grandes, que eram conduzidos por dois escravos ou um burro. Com a invenção do moinho manual, o processo de moagem de grãos foi facilitado, mas ainda permaneceu uma tarefa trabalhosa e difícil. Não é por acaso que foi no negócio de moagem de farinha que surgiu a primeira máquina da história que funcionava sem o uso da força muscular de uma pessoa ou animal. Este é um moinho de água. Mas primeiro, os antigos mestres tiveram que inventar um motor a água. Os antigos motores aquáticos aparentemente se desenvolveram a partir das máquinas de rega dos Chadufons, com a ajuda das quais eles levantavam água do rio para irrigar as margens. Chadufon era uma série de conchas montadas na borda de uma grande roda com eixo horizontal. Quando a roda girava, as conchas inferiores afundavam na água do rio, depois subiam até o topo da roda e tombavam na calha. No início, essas rodas eram giradas manualmente, mas onde há pouca água e corre rapidamente ao longo de um canal íngreme, a roda começou a ser equipada com lâminas especiais. Sob a pressão da corrente, a roda girou e puxou água. O resultado foi uma bomba automática simples que dispensa a presença de uma pessoa para seu funcionamento.
A invenção da roda d'água foi de grande importância para a história da tecnologia. Pela primeira vez, uma pessoa tem à sua disposição um motor confiável, versátil e muito fácil de fabricar. Logo ficou claro que o movimento criado pela roda d'água poderia ser usado não apenas para bombear água, mas também para outras necessidades, como moer grãos. Em áreas planas, a velocidade do fluxo dos rios é pequena para girar a roda com a força do impacto do jato. Para criar a pressão necessária, eles começaram a represar o rio, elevar artificialmente o nível da água e direcionar o jato ao longo da calha para as pás das rodas.
No entanto, a invenção do motor imediatamente deu origem a outro problema: como transferir o movimento da roda d'água para o dispositivo que deveria realizar um trabalho útil para os seres humanos? Para esses fins, era necessário um mecanismo de transmissão especial, que pudesse não apenas transmitir, mas também transformar o movimento rotacional. Resolvendo esse problema, a mecânica antiga voltou-se novamente para a ideia da roda. A tração mais simples funciona da seguinte forma. Imagine duas rodas com eixos de rotação paralelos, que estão em contato próximo com seus aros. Se agora uma das rodas começar a girar (é chamada de motorista), devido ao atrito entre os aros, a outra (escravo) também começará a girar. Além disso, os caminhos percorridos pelos pontos situados em suas bordas são iguais. Isso vale para todos os diâmetros de roda. Portanto, uma roda maior fará, em comparação com a menor associada a ela, tantas vezes menos revoluções quanto seu diâmetro exceder o diâmetro desta última. Se dividirmos o diâmetro de uma roda pelo diâmetro da outra, obtemos um número que é chamado de relação de transmissão dessa tração. Imagine uma transmissão de duas rodas em que o diâmetro de uma roda é o dobro do diâmetro da outra. Se a roda maior for acionada, podemos usar essa marcha para dobrar a velocidade, mas ao mesmo tempo, o torque diminuirá pela metade. Essa combinação de rodas será conveniente quando for importante obter uma velocidade maior na saída do que na entrada. Se, ao contrário, a roda menor for acionada, perderemos potência em velocidade, mas o torque dessa engrenagem dobrará. Este equipamento é útil quando você deseja "fortalecer o movimento" (por exemplo, ao levantar pesos). Assim, utilizando um sistema de duas rodas de diâmetros diferentes, é possível não só transmitir, mas também transformar o movimento. Na prática, as rodas dentadas com aro liso quase nunca são usadas, pois os acoplamentos entre elas não são rígidos o suficiente e as rodas deslizam. Esta desvantagem pode ser eliminada se forem utilizadas rodas dentadas em vez de rodas lisas. As primeiras engrenagens de roda apareceram cerca de dois mil anos atrás, mas se espalharam muito mais tarde. O fato é que cortar dentes requer grande precisão. Para que a segunda roda gire uniformemente, sem solavancos e paradas, com rotação uniforme de uma roda, os dentes devem ter uma forma especial, na qual o movimento mútuo das rodas seria como se estivessem se movendo umas sobre as outras sem escorregando, então os dentes de uma roda cairiam nas cavidades da outra. Se o espaço entre os dentes das rodas for muito grande, eles se chocarão e quebrarão rapidamente. Se o espaço for muito pequeno, os dentes se cortam e desmoronam. O cálculo e a fabricação de engrenagens eram uma tarefa difícil para os mecânicos antigos, mas eles já apreciavam sua conveniência. Afinal, várias combinações de engrenagens, bem como sua conexão com algumas outras engrenagens, ofereciam enormes oportunidades para transformar o movimento.
Por exemplo, depois de conectar uma roda dentada a um parafuso, obteve-se uma engrenagem helicoidal que transmite a rotação de um plano para outro. Usando rodas chanfradas, é possível transmitir a rotação em qualquer ângulo ao plano da roda motriz. Ao conectar a roda com uma régua de engrenagem, é possível converter o movimento de rotação em translacional e vice-versa, e anexando uma biela à roda, obtém-se um movimento alternativo. Para calcular as engrenagens, eles geralmente usam a proporção não dos diâmetros das rodas, mas a proporção do número de dentes das rodas motrizes e motrizes. Muitas vezes, várias rodas são usadas na transmissão. Neste caso, a relação de transmissão de toda a transmissão será igual ao produto das relações de transmissão dos pares individuais.
Superadas com sucesso todas as dificuldades associadas à obtenção e transformação do movimento, surgiu um moinho de água. Pela primeira vez, sua estrutura detalhada foi descrita pelo antigo mecânico e arquiteto romano Vitruvius. O moinho na era antiga tinha três componentes principais interligados em um único dispositivo: 1) um mecanismo motorizado em forma de roda vertical com lâminas giradas por água; 2) um mecanismo de transmissão ou transmissão na forma de uma segunda engrenagem vertical; a segunda engrenagem girou a terceira engrenagem horizontal - o pinhão; 3) um atuador em forma de mós, superior e inferior, e a mó superior foi montada em um eixo de engrenagem vertical, com a ajuda do qual foi acionado. Grãos despejados de um balde em forma de funil sobre a mó superior.
A criação de um moinho de água é considerada um marco importante na história da tecnologia. Tornou-se a primeira máquina a ser utilizada na produção, uma espécie de pináculo alcançado pela mecânica antiga e o ponto de partida para a busca técnica da mecânica renascentista. Sua invenção foi o primeiro passo tímido para a produção de máquinas. Autor: Ryzhov K.V.
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