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HISTORIA DE LA TECNOLOGÍA, TECNOLOGÍA, OBJETOS ALREDEDOR DE NOSOTROS
Molino. Historia de la invención y la producción.
Directorio / La historia de la tecnología, la tecnología, los objetos que nos rodean. Las primeras herramientas para moler el grano y convertirlo en harina fueron un mortero de piedra y un mazo. Un paso adelante en comparación con ellos fue el método de moler el grano en lugar de triturarlo. La gente pronto se convenció de que moler harina resulta mucho mejor.
Sin embargo, también era un trabajo extremadamente tedioso. La gran mejora fue la transición de mover el rallador de un lado a otro a la rotación. La maja fue reemplazada por una piedra plana que se movía sobre un plato de piedra plano. Ya era fácil pasar de una piedra que muele grano a una piedra de molino, es decir, hacer que una piedra resbale mientras gira sobre otra. El grano se vertía gradualmente en el agujero en el medio de la piedra superior de la rueda de molino, caía en el espacio entre las piedras superior e inferior y se molía hasta convertirlo en harina.
Este molino de mano fue el más utilizado en la antigua Grecia y Roma. Su diseño es muy simple. La base del molino era una piedra, convexa en el medio. En su parte superior había un alfiler de hierro. La segunda piedra giratoria tenía dos huecos en forma de campana conectados por un agujero. Exteriormente, parecía un reloj de arena y estaba vacío por dentro. Esta piedra fue plantada en la base. Se insertó una tira de hierro en el agujero. Cuando el molino giraba, el grano, que caía entre las piedras, se molía. La harina se recogía en la base de la piedra inferior. Dichos molinos eran de varios tamaños: desde pequeños, como los molinillos de café modernos, hasta grandes, que eran conducidos por dos esclavos o un burro. Con la invención del molino manual, se facilitó el proceso de moler el grano, pero siguió siendo una tarea laboriosa y difícil. No es casualidad que fue en el negocio de la molienda de harina donde surgió la primera máquina de la historia que trabajaba sin el uso de la fuerza muscular de una persona o animal. Este es un molino de agua. Pero primero, los antiguos maestros tuvieron que inventar un motor de agua. Los antiguos motores de agua aparentemente se desarrollaron a partir de las máquinas de riego de los Chadufons, con la ayuda de las cuales extraían agua del río para regar las orillas. Chadufon era una serie de palas que se montaban en el borde de una rueda grande con un eje horizontal. Cuando se giró la rueda, las palas inferiores se hundieron en el agua del río, luego se elevaron hasta la parte superior de la rueda y se volcaron en la rampa. Al principio, tales ruedas se giraban a mano, pero donde hay poca agua y corre rápidamente a lo largo de un canal empinado, la rueda comenzó a equiparse con cuchillas especiales. Bajo la presión de la corriente, la rueda giró y extrajo agua por sí misma. El resultado fue una simple bomba automática que no requiere la presencia de una persona para su funcionamiento.
La invención de la rueda hidráulica fue de gran importancia para la historia de la tecnología. Por primera vez, una persona tiene a su disposición un motor fiable, versátil y muy fácil de fabricar. Pronto se hizo evidente que el movimiento creado por la rueda hidráulica podía usarse no solo para bombear agua, sino también para otras necesidades, como moler granos. En las zonas planas, la velocidad del flujo de los ríos es pequeña para hacer girar la rueda con la fuerza del impacto del chorro. Para crear la presión necesaria, comenzaron a represar el río, elevar artificialmente el nivel del agua y dirigir el chorro a lo largo de la tolva hacia las palas de las ruedas.
Sin embargo, la invención del motor dio lugar de inmediato a otro problema: ¿cómo transferir el movimiento de la rueda hidráulica al dispositivo que debería realizar un trabajo útil para los humanos? Para estos fines, se necesitaba un mecanismo de transmisión especial, que no solo pudiera transmitir, sino también transformar el movimiento de rotación. Resolviendo este problema, los mecánicos antiguos volvieron a recurrir a la idea de la rueda. La tracción a las ruedas más simple funciona de la siguiente manera. Imagine dos ruedas con ejes de rotación paralelos, que están en estrecho contacto con sus llantas. Si ahora una de las ruedas comienza a girar (se llama conductor), entonces, debido a la fricción entre las llantas, la otra (esclava) también comenzará a girar. Además, los caminos recorridos por los puntos que se encuentran en sus bordes son iguales. Esto es cierto para todos los diámetros de rueda. Por tanto, una rueda de mayor tamaño dará, en comparación con la de menor tamaño asociada a ella, tantas veces menos revoluciones cuanto su diámetro supere al diámetro de esta última. Si dividimos el diámetro de una rueda por el diámetro de la otra, obtenemos un número que se llama relación de transmisión de esta rueda motriz. Imagine una transmisión de dos ruedas en la que el diámetro de una rueda es el doble del diámetro de la otra. Si se impulsa la rueda más grande, podemos usar este engranaje para duplicar la velocidad, pero al mismo tiempo, el par se reducirá a la mitad. Esta combinación de ruedas será conveniente cuando sea importante conseguir una mayor velocidad en la salida que en la entrada. Si, por el contrario, se acciona la rueda más pequeña, perderemos rendimiento en velocidad, pero el par de este engranaje se duplicará. Este equipo es útil cuando desea "fortalecer el movimiento" (por ejemplo, al levantar pesas). Así, utilizando un sistema de dos ruedas de diferentes diámetros, es posible no sólo transmitir, sino también transformar el movimiento. En la práctica, casi nunca se utilizan ruedas dentadas con llanta lisa, ya que los acoplamientos entre ellas no son lo suficientemente rígidos y las ruedas patinan. Este inconveniente se puede eliminar si se utilizan ruedas dentadas en lugar de ruedas lisas. Los primeros engranajes de ruedas aparecieron hace unos dos mil años, pero se generalizaron mucho más tarde. El hecho es que cortar dientes requiere una gran precisión. Para que la segunda rueda gire uniformemente, sin tirones ni paradas, con una rotación uniforme de una rueda, los dientes deben tener una forma especial, en la que el movimiento mutuo de las ruedas sea como si se movieran una sobre la otra sin resbalando, entonces los dientes de una rueda caerían en los huecos de la otra. Si el espacio entre los dientes de las ruedas es demasiado grande, se golpearán entre sí y se romperán rápidamente. Si el espacio es demasiado pequeño, los dientes se cortan entre sí y se desmoronan. El cálculo y fabricación de engranajes era una tarea difícil para los mecánicos antiguos, pero ya apreciaban su comodidad. Después de todo, varias combinaciones de engranajes, así como su conexión con otros engranajes, brindaron enormes oportunidades para transformar el movimiento.
Por ejemplo, después de conectar una rueda dentada a un tornillo, se obtuvo un tornillo sinfín que transmite la rotación de un plano a otro. Usando ruedas cónicas, es posible transmitir la rotación en cualquier ángulo al plano de la rueda motriz. Al conectar la rueda con una regla de engranajes, es posible convertir el movimiento de rotación en traslación, y viceversa, y al unir una biela a la rueda, se obtiene un movimiento alternativo. Para calcular los engranajes, generalmente toman la relación no de los diámetros de las ruedas, sino la relación del número de dientes de las ruedas motrices y conducidas. A menudo se utilizan varias ruedas en la transmisión. En este caso, la relación de transmisión de toda la transmisión será igual al producto de las relaciones de transmisión de los pares individuales.
Cuando se superaron con éxito todas las dificultades asociadas a la obtención y transformación del movimiento, apareció un molino de agua. Por primera vez, su estructura detallada fue descrita por el antiguo mecánico y arquitecto romano Vitruvio. El molino en la época antigua tenía tres componentes principales interconectados en un solo dispositivo: 1) un mecanismo motor en forma de rueda vertical con aspas giradas por el agua; 2) un mecanismo de transmisión o transmisión en forma de un segundo engranaje vertical; el segundo engranaje hizo girar el tercer engranaje horizontal: el piñón; 3) un actuador en forma de ruedas de molino, superior e inferior, y la rueda de molino superior estaba montada en un eje de engranaje vertical, con la ayuda de la cual se ponía en movimiento. Grano vertido de un balde en forma de embudo sobre la piedra de molino superior.
La creación de un molino de agua se considera un hito importante en la historia de la tecnología. Se convirtió en la primera máquina que se utilizó en la producción, una especie de pináculo alcanzado por la mecánica antigua y el punto de partida para la búsqueda técnica de la mecánica renacentista. Su invento fue el primer paso tímido hacia la producción mecánica. Autor: Ryzhov K.V.
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