Водой и ветром [М. И. Панков] (pdf) читать онлайн

ом

ГГЯіШІкІ

ДЕТИЗДАТЦК ВЛКСМ ІЭЗбг

І--Г-»

М. И. ПАНКОВ

ІМ

п іьз

ВОДОЙ

И

РИСУНКИ

ВЕТРОМ
ФИЛИППОВА

А.

^ .г

ЦК
ИЗДАТЕЛЬСТВО
МОСКВА

ВЛКСМ

ДЕТСКОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1»86

ЛЕНИНГРАД

в этой книге модели разработаны автоНаучно-исследовательском институте политехнического
образования и проверены в школьной
работе по труду и в кружках юных техников.

Описанные

ром

в

Рис.

Самые

главные

машины

приводят в движение
автомобиля двигатель
полезная

тележка.

груз везти,
на

фабрике

которые

он

—

сам

или

1.

все

—

это

другие

(мотор)
останется
Такому «автомобилю»
—

себя

с

заводе

приводил

в

места

мотор

не сдвинет.
—

Они
Снять с
одна бес-

двигатели.
машины.

станѵт

не

то,

что

Сломается

все

станки,

движение.

Двигатель
это
сердце
машины.
Остановилось
сердце, перестало биться
жизнь
человека
кончилась. Остановился двигатель
замерли все машины,
которые он заставлял работать.
—

—

—

5

Еще

в

древние времена люди сооружали жернова

для размола зерна, подъемники для воды, для грузов.

Но

двигателей

механических

лось

движение людьми

в

Работа была

Прошло
животных

откуда

и

все

приводи-

(рис. 1

и

2).

пока, наконец, вместо себя и

много веков,

берет

было,

тяжелой.

очень

человек

же

не

животными

и

поставил

работать

двигатель силу,

двигатель. Но
чтобы приводить в

движение машины?

Двигатель использует энергию, которая имеется вонас. Посмотрите, с какой страшной силой ино-

круг

дует ветер. Он

гда

вырывает

с

большие де-

корнем

ревья, переносит с одного места на другое горы песку, разрушает постройки. А как трудно итти против
ветра! Зато как помогает он, когда дѵет сзади! Так

Как будто за спиной крылья выросВот этот ветер человек и заставил работать вместо себя. Сначала заставил на море передвигать лодки
и корабли при помощи парусов. Потом на суше вет-

и

подталкивает.

ли...

ряные мельницы

стали молоть

поднимать воду, а

в

зерно,

обдирать крупу,
добывать

последнее время даже

электричество. К сожалению, ветер очень непостояОн дует ,то с одной, то с другой стороны, затихает, совсем перестает дуть или неожиданно разражается
бурей. Все это затрудняет использование
ветра.
Есть более надежный и постоянный источник энернен.

гии

—

Ведь

вода.

ма, производит

ку, уносит

с

даже вода,

работу. Она

падающая с

собой небольшие

из нас видел

навы.

А

кто

половодий

и

овраги

—

эти длинные,

вода! Ее

ка-

весенних
на

уже ничем не

жать в это время. Она выступает из
кает дороги, сносит мосты и селения.
в

глубокие

вырыл? Вода. Это во время
паводков. Посмотрите весной
несется

до-

канав-

Что же
большие реки! Каж-

их

С какой мощью

и

частицы земли.

тогда могут сделать водопады и

дый

крыши

вымывает крышѵ

реку.
задер-

берегов, размы-

Рис.

2.

Человек с давних времен начал пользоваться быстро текущими реками. Сначала только для передвижения вниз по течению, для сплава грузов. И сейчас

большое

количество

сеннее половодье.

леса

сплавляется

по

рекам

в

ве-

человек изобрел
водяные двигатели. Мноработы, которые раньше человек выполнял сам,

Потом
гие

теперь

стала

делать

него

вместо

вода.

Появились

во-

дяные мельницы, водоподъемные

сооружения, а поздпромышленных предприя-

станки некоторых
приводились в движение водяными двигателями.
Сейчас грозные водопады и бурные реки стали послушными работниками людей.
Теперь только в сельских местностях вода приводит в движение жернова, песты
и
другие
машины.
Обычно энергия
воды служит для получения
электричества.
Электрическую энергию необязательно
нужно использовать там, где она добывается,
ее
легко можно в любом количестве переслать по проволокам за сотни километров на фабрики, заводы, рудники, совхозы, колхозы. При помощи электричества

нее

все

тий

—

можно

не

только

заставить

работать

машины,

но

и

получить свет, тепло, передать на расстояние речь, выполнить любую работу. В наш век электричество получило широкое распространение.
Кроме воды и ветра, имеется еще источник энергии
тепло. Паровозы, пароходы,
автомобили, тракторы, аэропланы, дирижабли
все они приводятся в
движение тепловыми двигателями. Тепловые двигатели используют энергию, которая выделяется при сгорании топлива: угля, торфа, дров, нефти, керосина,
бензина.
Двигатели автомобильные, тракторные и аэропланные используют тепловую энергию сразу
же, непосредственно. В этих двигателях горючее вводится в
самый цилиндр мотора и там сгорает; получаются газы; они давят на поршень, толкают его и заставляют
—

—

двигатель

работать.

Двигатели,

которые

установлены

на

паровозах,

пароходах и тепловых электростанциях, используют
тепловую энергию при помощи пара. В этих двигателях топливо сгорает в топках паровых котлов. В котн

нагревается и превращается в пар. Пар из
в паровую машину
и
приводит ее в

вода

лах

подается

котла

движение.

Сейчас тепловые двигатели получили самое больраспространение. С помощью их человек победил пространство и завоевал воздух. Как труден был
длительный переезд на лошадях по суше или на лодке по морю! Горы, непроходимые леса и болота перерезаны теперь
стальной рельсовой сетью. По ним
мчатся
сотни
тысяч
паровозов, перевозя из одной
местности в другую, из одной страны в другую миллионы пассажиров и всевозможные грузы. Воды мошое

рей

и

бороздят

океанов

вающие города.

ра

самолеты

летают

быстрее

—

пла-

птиц и вет-

дирижабли.

и

Появились

пароходы

гигантские

В воздухе

заводы и

гигантские

фабрики. Предме-

ты, которые в кустарных мастерских изготовлялись
единицами, стали выпускаться десятками и сотнями
тысяч.

В настоящее время общая мощность
лей

мира составляет

шадиных

сил.

свыше

Считают,

что

шестисот

десять

всех двигатемиллионов

человек

при

лопол-

напряжении могут развить одну лошадиную силу. Значит, чтобы заменить эти шестьсот миллионов
ном

лошадиных

Но

чих.

ки,

сил,

человек

потребуется

шесть

ведь не может

миллиардов

работать

рабо-

круглые сут-

работает машина. Если допустить, что рабобудут три смены, каждая пс восьми часов в сутто число рабочих нужно увеличить в три раза: их
как

тать

ки,

должно

жду

тем

быть восемнадцать
всего

населения

на

миллиардов
земном

человек.

шаре

Ме-

насчиты

сейчас лишь два миллиарда человек. Вст какой
силой двигателей мы пользуемся.
В этой книжке мы расскажем, как используется сита воды и ветра и как самому построить действующие
модели водяных
и ветряных
двигателей различных
вается

громадной

конструкций
о

ВОДЯНЫЕ КОЛЕСА
Подливное колесо
это один
лей, изобретенных человеком. С
воду

век заставил

молоть

помощью

зерно,

масло,

первых двигате-

из

—

выжимать

подавать

человек

своей силой,

воду

для

сам,

выполнял
и

Теперь

ных.

семян

изобретения
колеса эти рабо-

подливного

и

чело-

из

До

орошения.
ты

его

животных

силой
силу

живот-

человека

заменила

сила

воды.

По виду подливное

коле-

зубчатое, только
вместо
зубцов
торчат
длинные лопатки (рис. 3).

со похоже

Подливное
где

имеется

колесо ставится

быстрое

течение.

всегда находится в воде.
ки

на

на

реке

Нижняя

Текущая

или

ручье там,

часть

колеса

вода толкает лопат-

вращает колесо. Такое колесо называется подили нижнебойным. Колесо укреплено на оси,
валу. Когда вращается колесо, с ним вращается и
и

ливным
на

Один конец вала
Здесь он приводит в
вал.

или

канатную)

просто
10

и

передают

находится

в

движение

передачи

через них
движение,

здании

мельницы.

(зубчатую

жернова. Передачи
но и
ускоряют или

не

за-

медляют
очень

его, если нужно.

жернова

—

в

Подливное

(примерно

медленно

несколько

раз

вращается

колесо

5 оборотов

быстрее.

в

минуту),

Это

а

передача

ускоряет вращение.
Кто изобрел подливное колесо, кто первый заставил воду крутить жернова, молоть зерно
не известно. Это было очень
давно, больше четырех тысяч
лет тому назад. Подливное колесо
это пра-пра-прадедушка всех других двигателей.
—

—

Теперь имеется очень много водяных двигателей
разнообразных конструкций, более совершен-

самых

ных, чем

уголках

подливное
нашего

колесо.

Союза

И

все

же

в

отдельных

можно еще встретить

пра-прэ

прадедушку.

«Модель

деревянного

нижнебонного

колеса.
11

ПОДЛИВНОЕ

Подливное

КОЛЕСО

колесо так просто, что его модель не-

трудно сделать самому. Материал для постройки можно использовать всякий: обрезки досок, консервные

І'ис

коробки
любой

—

все,

что

величины.

4.

имеется.

Все бѵдет

Модель

можно

зависеть от

сделать

того,

как

и

бѵдет источник воды: естественный или искусственный. Чтобы напрактиковаться, сделаем сначала самѵю простейшую
где намечено использовать модель, какой

модель, которая будет работать, если лить водѵ из
кружки. Такая модель показана на рис. 4.
Буквой А обозначены лопатки колеса, бѵквой Б
остов
колеса, В
вал,
Г
жолоб (изображающий
русло реки) и Л
подставка.
—

—

—

—

Для
12

изготовления модели

потребуется

вот

что:

Материалы

1) Круглое полено диаметром 60—70 мм (еловое
или осиновое),
2) жесть тонкая (от консервных бачок), 3) доска 15 X 80 X 300 мм, 4) гвоздь длиной 100
0 мм
1 шт., 5) гвозди длиной 30-40 мм
6 шг.,
) гвозди мелкие длиной 6
8 мм
40 шт., 7) проволока
тонкая
длиной 100 мм, 8) краска эмалевая.
9) шкурка стеклянная.

—

—

—

—

—

Инструменты

1) Линейка с миллиметровыми
3) пила, 4) напильник, 5)

ницы,

7)

делениями,

6)

шило,

2)

нож-

молоток,

кисть.

ХОД РАБОТЫ

Колесо.

Для

колеса

модели

нужно

заготовить

кружок, вал и лопатки. Начнем с кружка. Выберите
круглое сухое полено диаметром 60
70 мм и отпилите от него кружок толщиной
20 мм (рис. о). Можно
—

использовать

готовые

и

деревянные

ки:

розетки

троосветительной
кружки

кружки,
стой

колеса

и

шкуркой

20

~

~

элек-

арматуры,
от

вырезанные

фанеры.

круж-

игрушек,
из

тол-

Напильником

хорошо

и

зачистите

кружок. Найдите на нем середину (центр) для вала. Как это
сделать? Самый простой способ
такой.
Положите
кружок
его
на

бумагу

на

карандашом.

бумаге

сложите
пополам.

и

обведите

">Щ

ь.

Полученный

кружок аккуратно вырежьте ножницами и
четыре равные части: пополам и еще раз
Образовавшийся уголок чуть-чуть срежьте.

на

В кружке получится
тре. Теперь остается

отверстие
точно

как

раз

наложить

в

самом

цен-

бумажный кру-

на деревянный и отметить центр на нем.
Для вала возьмите толстый гвоздь или проволоку
длиной 100
120 мм. Вал должен плотно сидеть в круж-

жок

—

Если

кружок может роскоЧтобы этого не случилось, сделайте в центре кружка шилом тонкое отверстие насквозь и затем уже вбейте вал.
Теперь нужно наметить на кружке места прикрепления лопаток. Их будет
у нас двенадцать. Можно
ке.

просто

лоться. да

взять

и

лопатки

ше,

то

и

вал

меньше

будут

вобьете

пойдет

и

больше,

сидеть

слишком

его,

вкось.

но если

очень

редко,

взять

если

меньше,
взять

то

боль-

часто.

Лопатки должны отстоять друг от друга на равном расстоянии.
Значит, сначала нужно измерить
«длину окружности» кружка и разделить ее на дверавных частей. Сделать это можно легко:
полоской бумаги и сложить полоску на двенадцать равных частей или разметить ее по
линейке; снова обернуть кружок полоской бумаги,
положив
под нее полоску копировальной бумаги, и
перенести деления на кружок. Лопатки легче всего сделать из тонкой жести от консервных банок. Вырежьте двенадцать пластинок размером 20 X 36 мм. Каждую пластинку надрежьте с одного конца посредине
на глубине
18 мм (рис. 6). Половинки разогните в
разные стороны.
надцать

обернуть кружок

Г-20--І

Рис. в.
11

В отогнутых частях пробейте по
отверстию и маленькими гвоздиками
прибейте пластинки к кружку. Коле-

(рис. 7).

со готово

Подставка. Подставка
двух
установлен

из доски

будет
этому

и

должны

они

Сделайте

их

На

стоек.

состоит

стойках

колеса,

вал

по-

быть прочными.

из жести

консервных

от

банок. Вырежьте две полоски жести
размером 30 X 100 мм. Разметьте и

обрежьте

каждую,

как

показано

на

рис. 8. Длинные кромки согните в
одну сторону. Отмерьте 25 мм от конца, на котором
нет загнутых кромок, и проделайте
по отверстию с
таким расчетом, чтобы вал колеса мог свободно вращаться в них, но не болтался бы.

г— I

Рнс. а

Заготовьте дощечку размером 80
ной 15

те в этом

быть
го

Отмерьте

мм.

на

месте

одной

от одного

стойки.

Отверстия

высоте

и

одно

X 300 мм, толщи-

конца

80

мм и

прибей-

стойках должны
точно против другов

(рис. 9).

Если валом колеса у нас служит гвоздь,
ной стойке придется сделать сверху вырез

то на од—

иначе

в
15

Рис.

ней

не

установить

отверстие.
шляпки

Делать

гвоздя

не

вал:

9.

шляпка

отверстие

годился:

в

вал

гвоздя

стойке

НГ

М

ся

против другоУстановите рабочее коле-

точно одно

го.

со
и

стойках, отрегулируйте

в

закрепите

вал

муфтой, чтобы

ком

и

мя

вращения

он

во

не

вресдви-

гался.

Кожух. Остов кожуха
деревянный. В передней части

его

А

подпятни-

вставлено

.ж

I
сие а.

оконное

стекло, чтобы можно было видеть колесо

время работы.
картоном. Их

Верх

и

можно

турбины

во

боковые стенки кожуха обиты
обить тонкой фанерой или

жестью.

Доску толщиной

15 мм, шириной 100 ММ и длиной
разметьте и опилите, как показано на рис. 55.
В углах А и Б (рис. 56) выпилите гнезда 15 X 15 мм.
В средине доски пропилите щель 10 ѵ 40 мм. Это задняя стенка кожуха.
Заготовьте четыре бруска 15 X 15 мм, длиной
105 мм и дощечку толщиной 15 мм, шириной 100 мм,
длиной 90 мм. Бруски вставьте в гнезда доски, сделанной по рис. 56, а стомиллиметровую дощечку прибейте сверху. Свободные концы брусков и дощечки
соедините деревянными планками толщиной 5 мм и
шириной 10 мм (рис. 57).
Из картона или из жести вырежьте
полосу

240

мм

Рис. 56.

1 1 0 X 360 мм и обейте ею бока и верх кожуха. Вырежьте еще ободок шириной 15 мм для передней
стенки, прибейте его к кожуху и вставьте оконное
стекло.

Напорная труба
из

резиновых

и

их из металлических

нее.

Нужны

длиной 100

мм и

трубок,

резиновые

две

ром отверстия 5

и

трубок. Можно

сделать

но это значительно

трѵбки

четыре стеклянные

Длина

модели сделаны

сопла

стеклянных

труд-

диаметром 5 мм,

трубки

Сбоку

кожуха

диамет-

ся
не

54

мм.

проделайте отверстия

них стеклянные трубки с

При

их по

60

с

У двух стеклянных
трубок один конец должен быть оттянут.
С обеих сторон резиновых трубок вставьте стеклянные так, чтобы одни концы резиновых трубок имели
оттянутые стеклянные.
мм.

и

вставьте в

оттянутыми концами

(рис. 49).

закрытом кожухе трубки должны приходитькак раз против среднего острого ребра лопаток, но
задевать за них. Концы других стеклянных трубок

свяжите

вместе

диаметром

и

10 мм

наденьте
и

на

длиной 300

них

резиновую

трубк\

мм.

Место соединения трубок прочно свяжите нитказалейте сургучом или варом, чтобы не проходила
вода (рис. 58). Установите кожух над колесом и испробуйте работу модели. В ней вода должна бить из
двух трубок сразу. Чтобы кожух прочно держался на
резервуаре, укрепите его угольниками и крючками.
Если модель турбины будет медленно вращать динамомашину, придется или увеличить напор воды, или
построить турбину больших размеров.
ми и

Рис. 58.

ВЕТРЯНЫЕ

Когда
точно

не

и

кто

ДВИГАТЕЛИ

первый построил

известно.

В

Египте

ветряной двигатель,

и
сейчас мовстретит!, остатки
старинных ветрянных

еще

жно

Ученые

мельниц.

тают,

что

мельницы

строены

счи-

египетские

были

больше

по-

двѵх

тысяч

лет назад.

В Ев-

ропе

ветряные

мель-

ницы

XII

появились

в

веке

На рис. 59
очень

показана

старая ветряная

Она называнемецкой
или
«козловой». Крылья ее
укреплены на деревянмельница.

ется

котором

ном домике, в

установлены
ные
стоит

мельнич-

жернова.
на

Домик

подставке

поэтому и вся мельница называется козлоНа козлах мельницѵ можно повернуть в любую сторону и поставить крылья против ветра. Если
крылья
не
б\дут поставлены против ветра, они
козлах,

вой.

не

будут вращаться. Крылья

проч-

скреплены с валом и повернуты все в одну сторону- Ветер давит на крылья, сталкивает их со
но

своего
ся

вал.

щается

пути

и заставляет вращать-

Вместе
вал. От

с

вра-

крыльями

вала

при помощи

передачи получают движение ра-

бочие

установки:

жернова,

мельничные

песты-толкачи и

др.

Крылья ветряка устроены так
(рис. 60). На вал насажены крестообразно брусья а. Они называются

махами.

К

при-

махам

креплены небольшие поперечные
бруски б
иглицы.
-

С одной стороны маха иглицы выдаются
четверть своей длины, а с другой стороны

одну

на
-

на

три

четверти.

Концы

иглиц

Короткие
ные концы

скреплены рамкой

«обвязкой».

в

концы иглиц обшиты дощечками, а длинщитами из дранок или рамками с натя-

—

нутой парусиной.
При сильном ветре

часть

уменьшается поверхность

дранок

снимается.

В
бурю мельница поворачивается
крылья стояли ребрами к ветру.

Ветряная

Этим

крыла.
гак

чтобы

мельница немецкого тина встречается и

теперь

почти во всех

можно

встретить

странах. У

шести- и

ницу немецкого типа.
Небольшие модели

нас на

Украине

даже восьмикрылую

ветряных

мельниц

части
мель-

нетрудно

сделать самому.

Их крылья

будут вертеться

на

ветру,

совсем

как

настоящие.

На
типа

рис. 6і

показана

модель

ветряка

немецкого

Рис. 61.

ХОД

РАБОТЫ

Вырежьте брусок размером 15 X
Проделайте в нем насквозь два отверстия
Вал.

5-6

мм.

Это

можно сделать так.

15 X 90 мм.
диаметром

Положите брусок

стол, отметьте от конца 10 мм и

в

этом

на

месте про-

прожгите отверстие насквозь. Повернидругую сторону, отмерьте от того же
конца 15 мм и проделайте второе отверстие. В эти отверстия будут вставлены махи крыльев; поэтому их
нужно сделать под прямым углом друг к другу. На
другом конце бруска найдите на торце центр. Весь
брусок до второго отверстия закруглите. Вал должен
получиться диаметром 10 мм (рис. 62).
Крылья. Выстрогайте две палочки размером
5 X 5 X 360 мм. Вставьте их в отверстия вала так,
чтобы с обеих сторон палочки выступали одинаково (рис. 63). Эти палочки-махи должны прочно сидеть
в отверстиях.
Теперь сделайте самые крылья.
Вырежьте" из картона полоску размером 50 X 150 мм. На узкой стороне
отметьте по 7 мм с обеих сторон.
Отметки соедините прямыми линиями с
противоположными углами

сверлите
те

или

брусок

(рис. 64)
картон.
крыла.

и

на

по этим линиям

Получилась

Положите

ее

на

обрежьте

лопасть

лист

одного

картона и

"Ѵис

обведите карандашом. Когда вырежете, получите вто-

рую

лопасть.

Так

же

сде-

лайте еще две лопасти. На
рис. 64 внизу показано место прикрепления лопастей
к

махам.

Края

полосок

надрежьте поперек до махов, на расстоянии 20 мм

надрез от надреза. Надрезы одной стороны должны быть между надрезами другой стороны
Надрезанные лопасти привяжи
те суровой ниткой к махам. Узкие части лопастей
должны быть слева от маха. Когда привяжете все лопасти, изогните слегка их широкие части все в одну
сторону. Ближе к валу изгиб должен быть больше,
дальше от вала
меньше. Вал с крыльями
показан
на рис. 65.
Рас.

64.

-

-

Рис. 05.

//У-10-

Головка.
Вал с крыльями устанавливается на
называемой головке
ветродвигателя.
Вырежьте
дощечку размером 10 X 60 X 60 мм. Разметьте ее, как
показано на рис. 66, и просверлите два отверстия диаметром 8
10 мм. Два маленьких бруска, один размером 10X15X40 мм и второй
10X25^40 мм, прибейте сверху дощечки. Из жести вырежьте полоскѵ
так

—

ві

Рис.

68

и прибейте ее посредине
внутренней стороны. На высоте 6

10X40 мм
с

меньшего
—

8

мм над

бруска
брус-

отверстие диаметром 1,5 мм.
на которой укрепляется
головка
ветродвигателя
с
валом и
крыльями.
В остове внизу помещается мельница, толчея, маслобойки, насосы. В нашей модели остов самый простой. Сколачивается он из дощечки размером 15 X 100 ХМ00 мм
и четырех
планок 5 X 10 X 180 мм. В дощечке
найдите центр и просверлите отверстие диаметром 10 мм.
С боков дощечки прибейте около углов концы планок.
Другие концы планок прибейте
к
дощечке
головки
ветродвигателя
(рис.
67).
Нужны еще две круглые палочки
длиной
80
мм
и
120 мм. Меньшую палочкѵ
вставьте наглухо в отверстие
нижней
доски
остова.
Она
ком

проткните

в

полоске

Остов. Остов

будет

ОСЬЮ. НЯ

—

это

КОТОРОЙ

башня,

ОСТОВ

Рис

6:>

можно
поворачивать.
Вторую палочку прибейте к той
же
доске
сбоку. Она будет
поворотным брусом
рычагом. Прибить ее нужно прочно на
той стороне, где на
—

головке

помещается

брусок

с

ЖеСТЯНОЙ ПОЛОСКОЙ.

Подкосы. На

Рис.

70.

подкосах

(козлах) устанавливается остов ветряка. Они должны
быть устойчивыми. Для верхней площадки козел нужна

центр

размером
просверлите

дощечка
ее

и

10 X 30 X 30 МЫ. Найдите
отверстие диаметром 8 мм

(рис. 68).
Четыре планки размером 5 X 10 X 100 мм прибейте
концами сбоку этой дощечки. Выпилите еще две планки 10 X 30 X 180 мм и
сбейте их накрест (рис. 69).

Рис. 71.

вз

10
30 X 75 мм прибейте снизѵ верхней
крестовины, чтобы она хорошо стояла на столе. В центре крестовины просверлите отверстие диаметром 8 мм и прибейте к ней концы планок верхней
площадки так, чтобы отверстия в дощечке и крестовине приходились точно одно над другим (рис. 70).

Две

планки

-

планки

Передача
ние

крыльев

Передача

—

и

и

рабочая

вала

установка.

нашей модели передается

канатная

Вращетолчее.

(рис. 71).

Все части толчеи показаны на рис. 72. Прежде всенужно сделать стойки для вала толчеи. Вырежьте
два бруска А размером 15 X 15 X 80 мм и отметьте на
них середину. Из жести вырежьте две полоски размером 10 х 40 мм и прибейте их к середине брусков.
Вставьте бруски между планками остова на высоте
60 мм от основания и прочно укрепите их. Жестяные
полоски должны быть изнутри. Они будут стойками
го

вала

толчеи.

Проделайте

в

них

отверстия диаметром

2 мм, точно одно против другого. Из фанеры выкружок диаметром 120
30 им и два кружка диаметром на 5 мм больше. Большие кружки можно вырезать из картона. Сложите кружки так, чтобы центры
их совпали, и сбейте или склейте вместе. Это шкив Б
для канатной передачи. Круглая палочка диаметром
1С) ми и длиной 35 им будет валом. На расстоянии
5 мм от конца вала врежьте один зуб (кулачок) длиной в 5 мм. Второй зуб врежьте с противоположной

1,5

—

пилите

—

стороны на расстоянии 10 мм от конца вала. Вместо
деревянных зубьев можно вбить гвозди. На другой
конец вала прибейте шкив. В центре шкива и в центре
свободной стороны вала вбейте по гвоздю без шляпок. Вал установите на стоиках. Концы жестяных стоек загните вниз: они не дадут валу болтаться из стороны в сторону.
Для пестов-толкачей нужны два бруска В размером 10 X 10 X ПО мм и две полоски жести размером

■

''

■■

'

О '.
.

20

лом

Жестяные

мм

одного

сделать

но

Две

ящик.

рядом,

поставьте

ху

полоски

наложите

5 < 10 X 35

с

прибейте

и

мм.

іируйте
за

Этот

так, чтобы

жестяные

один, то

Г

планки

промежутком
две

в

10 X 30 X 50 мм
11-12 мм. Свер-

Д

планки

размером

установите
Вставьте толкачи

«ящик»

остова под валом толчен.

ми

прямым

загните под

прибейте к брускам на расстоянии 75 мм от
конца. Для установки толкачей в модели нуж-

и

вал

па
и

при вращении задевал

толкачей

полости

доске

отрег\

зубья-

поднимал то

и

другой.

СБОРКА

У

крылья с валом, остов с
толчеей и козлы. Нужно все собрать.
Вал с крыльями
положите
на
стойки головки
ветродвигателя. В отверстие жестяной полоски стоики вставьте гвоздь и
вбейте его в центр вала крытьев. Конец жестяной полоски загните вниз. Чтобы вал
ле сваливался в стороны, забейте в переднюю стойкѵ
два гвоздя: один с одной стороны вала, второй с другой стороны.
нас

готовы

отдельно

Остов мельницы
пікив

вала

толчеи с

ниткой. Модель
іетру.

или

ВЕТРЯК

В середине XVI

ветряной

установите на
валом

готова,

и

ее

—

Европе

Соедините

козлы.

тонкой

резинкой

можно

ГОЛЛАНДСКОМ)

века в

мельницы

крыльев

іть

на

ГИПА

появился

голландский (рис.

другой

тип

73).

От ветем, что у нее
шатер; остр.

тряка немецкого тина она отличается
іоворачивается только верхняя часть
мельницы
ее
корпус
остается все

—

—

—

движным.
і

ізывается

Поэтому
также

голландская

шатровой

время

ветряная

непо-

мельница

Рис. 74.

Еще
го

рисунков

среди

знаменитого

итальянско-

художника

и

ученого

Леонардо да-Винчи,

жив-

больше

шего

пятидесяти

четырехсот
лет тому на-

зад, имеется

проект

вет-

ряной мельницы с поворачивающейся
верхуш-

>-1Э

Рис. 70.

кой.

На рис. 74

показан

разрез ветряной мельницы

Крылья

гол-

В.
Вместе с валом вращается зубчатое колесо 3.. Это колесо вращает второе зубчатое колесо 3*. На нижнем
конце
вала
второго
колеса
укреплен
жернов-«бегун» Ж. Под этим жерновом установлен второй, неподвижный,
«лежняк»
ЖЛ. Зерно насыпается в
ковш К. Из ковша оно просыпается
в центральное
отверстие жернова-бегуна, попадает между жерновами и перетирается в муку. Мука по жолобу поступает
на сита или прямо в мешки. Для установки крыльев
против ветра шатер поворачивается с помощью поворотного бруса Б. На рис. 75 показана модель ветряной
мельницы голландского типа. Ее сделать проще, чем
немецкий ветряк.
ландского

типа.

приводят

в

движение

вал

—

ХОД РАБОТЫ

Вал

и

крылья

голландского

ветряка делаются

точно так же, как для не-

Только

мецкого.

бодном
но

конце

сделать

лесо

на

вала

зубчатое

сво-

нужко-

передачи вражернову. Зубьев

для

щения

нужно вставить восемь
штук. Они нарезаются из
спичек

(рис. 76).

Рис 77.
«Я

|'т

70.

Головка
ветродви-

этого

делается

гателя

разме-

же

і ех

ров,

что

мецкого,

толь-

двух

вместо

ко

не-

и

отверстий сверлится

одно

в

(рис. 77).
Для
бруса,

центре

поворачивающеголовку
по

го

на

прав лению
вырежьте

ветра,
две

5

планки

X 10 < 70

брѵсок
[60
мерьте

15
мм.
ОТ

мм
>

•

и

15
От-

одно-

го

бруска

30 мм и остальную часть обстрогайбыла круглой. Квадратную сторону
положите между заготовленными планками и

конца

чтобы

те,

бруска

она

Другие

сколотите.

головки

Остов
и

для

тоже

немецкого

дощечке:

концы

жестяной

с

там

специальная

изготовляется

ветряка.

тех

Разница

же

10 X 40 X 40

Вращение

в

головка,

что

верхней
а

здесь

(рис. 79).

мм

крыльев

бруску

к

размеров,

только

прибивалась

сверху

дощечка

Передача.

прибейте
(рис. 78).

планок

стойкой

и

вала

этой

мо-

На валу крыльев имеется
шестеренка. Нужно сделать вторую такую же для вала с жерновом. Жернов
кружок диаметром 40 мм.
Диаметр вала
10 мм, длина
200 мм. Готовый вал
показан на рис. 80. Как собрать весь ветряк, видно на
рис. 75.
передается

дели

жернову.

—

—

—

АМЕРИКАНСКИЙ

Ветряные
па очень

двигатели

несовершенны.

ВЕТРЯК

немецкого и голландского

С

ними

куда больше

ти-

хлопот,

двигателями.
Человек должен сам
крылья в рабочее положение и выводить их из-под удара ветра, когда он становится
очень сильным. Ведь ветер непостоянен: он дует то с
одной, то с другой стороны, ослабевает, мгновенно
разражается бурей. Человеку приходится все время
следить за ветром.
Немецкий и голландский
ветродвигатели
очень
громоздки. Они сделаны целиком из дерева, поэтому
трение вращающихся частей очень велико. Ветряки
могут работать только при определенной силе ветра.
Лучше всего для них ветер средней силы, дующий
со скоростью 7-8 м в секунду. Слишком сильный ветер опасен: он может сломать крылья. Ветер, который
проходит меньше 4 м в секунду, слаб: он не может
привести их в движение. Но зато эти ветряки очень
просты.
чем

с

водяными

устанавливать

их

71

Сооружение

их

Всего

пятьдесят

лишь

не

требует большого
лет

тому

уменья.

назад

в

Америке

был изобретен ветряк, который сам, автоматически,
устанавливается против ветра и автоматически выключается, если ветер становится очень сильным. Он
работает и при легком ветре, скорость которого
2 м в секунду. Ветряк называется многолопастным
(рис. 81). Главная часть его
ветряное колесо
имеет много крыльев-лопастей. Число лопастей бывает не
меньше 18. Сзади ветряного колеса на головке ветродвигателя установлен руль, похожий на плоскую лопату. Руль устанавливает
ветряное
колесо
против
ветра. Головка ветродвигателя, как и в ветряке голландского типа, поворачивается во все стороны. Сбоку ветряного колеса на головке имеется еще маленький щит, тоже как плоская лопата. Щит оберегает
колесо от сильного ветра. Это тот же рѵль, но только
меньшего размера. При слабом и среднем ветре работает большой руль и устанавливает колесо против
ветра. Если ветер усиливается и угрожает поломкой,
маленький щит автоматически выводит колесо из-под
ударов ветра. В бурю ветряное колесо поворачивается ребром к ветру, колесо, щит и руль складываются,
как листы
книги, и ветродвигатель останавливается.
Когда ветер стихает, особая пружина или груз возвращают установку в прежнее рабочее
положение.
Благодаря такому устройству ветряное колесо вращается
равномерно,
несмотря
на
изменение
силы
ветра. Это очень важно. Ведь машины, которые ветряк
приводит в движение, не могут работать рывками: то
—

быстрее,

—

то медленнее.

Многолопастный
металлический

—

ветряк американского
штампованный.
Имеется

типа

конструкций: «Эклипс», «Самсон», «Аэромотор»
Устройство всех их почти одинаковое. У нас
ветряков
ных

американского

промыслах

для

типа

установлено

выкачивания

насосами

весь

несколько
и

др.

много

нефтянефти из

на

Рис. 81.

скважин,

в

колхозах

для

совхозах

жения,

орошения

шения

местности.

родах

Орле

и

водоснаб-

и

осу-

и

В гоТашкенте

имеются уже заводы,

ко-

торые

ежегодно

выпу-

скают

несколько

тысяч

ветряков американского
типа. На рис. 82 показана
модель

многолопастного

ветряка.
ход работ ы

Ветряное
с о

можно

к о л е-

сделать

из

тонкой жести или из английского картона. Можно взять

две почтовые от-

крытки,

склеенные вдвое.

Но

самое прочное колеполучится из жести.
Вырежьте из большой

со

консервной банки

Рис. 82
71

квад-

рат 130 X 130 мм, найдите центр его и четко обозначьте. Из центра прочертите четыре окружности: первую радиусом
10 мм, вторую радиусом
25 мм, третью радиусом
45 мм и четвертую радиусом 60 мм (рис. 83).
Большую
окружность
разделите на 18 равных
частей. От отметок проведите к центру прямые

Рис. 83.

пересечения с самой маленькой окружкружок по большой окружности
и надрежьте по линиям.
Получится 18 лепестков
будущие лопасти ветряного колеса. Часть жести
между
первой и второй окружностями
вырежьте, как показано на рис. 84. Сделайте это осторожно,
линии

ностью.

до

Вырежьте

—

Рис. М

не

чтобы

спеша,

отреВ от-

не

зать лопасти совсем.

верстия, вырезанные между лопастями, будет проходить ветер, который дует в середину колеса.
этих

отверстий

ветер

будет

лесо

и

не

Если

сделать,

давить на ко-

тормозить

вра-

щение.

В середине лопастей,

третьей

отверстия

колите
шилом.

на

окружности, про-

Все

тонким

лопасти повер-

ните наискось слева напраРис.

во

85

и

выгните. Налопастей должен

слегка

клон всех

быть совершенно одинаковый. Чтобы

гибались

работе,

в

согните

в

проволоки длиной в 300 мм и
лопастей (рис. 85).
Теперь нужно изготовить вал
тре колеса.

Если
можно

модель

не

мается.

Сделано

средине,
15 X 15 X 20

в

такого

вставьте

и

в

раз-

тонкой

отверстия

укрепить его в
конец

цен-

вала

Наша модель сделана раз-

колесо

это так.

прибит

кусок

будет разборной,

просто припаять.

борной. Ветряное

лопасти не

кольцо

надевается на

вал

и

сни-

На задней стороне колеса,

деревянный

брусок

размером

В центре бруска сделано отверстие
диаметра, в которое с большим трением входит
мм.

конец вала.

Отверстие

в

бру-

ске должно точно совпадать

-80

с

центром

Для
і.5-

'

возьмите

печ-

ную
проволоку
диаметром
1
1,5 мм, длиной 80 мм. Отступив на 4о мм от одного
—

Рис. Вв.

колеса.

вала

конца,
лено

согните

риной 8- 10

проволоки

нец

и

лги

ши-

Второй

ко-

загните

ко-

им.

—

ней ко-

на

глубиной 5

(рис. 86).
Руль. Вырежьте

лечком

кар-

из

тона

полоску размером 50 X

X 80

мм.

Разметьте ее,

87,

показано на рис.

длиной 160

как

вырежьте.

Печную проволокѵ
посредине и заострите концы
Привяжите середину проволоки к рулю
и

мм согните

напильником.

'рис. 88).
1

о л о в к а

ветродвигателя.

заготовьте до-

10X40X40 мм
10Х15Х
X 40 мм. В дощечке

щечку
и

брѵсок

найдите центр и просверлите
отверстие
диаметром 5-6
мм.
Рис.

Около одной кромки

88

брусок (рис. 89). Из

жести от

дощечки
прибейте
консервной банки вы-

режьте две полоски: 10 X 40 и 10 X 30 мм. Более длинную полоску прибейте посредине бруска с внутренней
стороны. Вторую полоску прибейте к кромке основной дощечки напротив первой. -)ти жестяные полоски
вала.

будут
стойками
Проделайте в них

на высоте

20

~ло

мм от низа

дощечки отверстия такого

диаметра, чтобы
вращался

свободно

вал
в

них.

Башня.

Нужны

две

дощечки: одна 10Х30Х

X 30

мм,

другая

^ІООХІООлш

и

15 X

четыре

р„ с

.

т.

планки 5
10
360 мм. На
обеих
дощечках
найдите
центры. В центре меньшей
•

дощечки

■

сделайте отверстие

диаметром 5

Одни

концы

(рис. 90).
прибей-

мм

планок

к
кромкам меньшей дощечки, а другие концы
к

те

—

кромкам

Сначала

другой дощечки.
прибейте
концы

планок одним гвоздем, затем

установите башню так, чтобы верхняя дощечка стояла
прямо и чтобы все четыре
планки шли
ковым

от

нее с

наклоном,

и

одина-

сколоти-

башню окончательно. Сдеіайте в планках по четыре
^отверстия и переплетите тонте

кой бечевкой,
на рисунке.

как

Передача.

!>ис. 90

ветряного

колеса и

показано

Вращение
вала мо-

дели передается вниз, насосу. На главном валу у нас

уже

есть колено.

Нужно

сделать еще шатун и

шток.

Из кусочка проволоки выгните цифру 8. На конце
проволоки длиной 320 мм сделайте колечко. Сцепите
это
колечко
с
петлей
заготовленной восьмерки
(рис. 91). Из тонкоп жести или бумаги сверните трубочку диаметром 10 мм, длиной 60 70 мм. Эта трубочка изображает в модели насос.
—

Укрепите

ее

на

самой

башни.

Риі

:*

средине

нижней

доски

Если сделать модель раза

больше,

можно

сделать и

водяной

насос с

поршнем

в

три-четыре

действующий
и

трубами.

Сборка.

Поставьте головку ветродвигателя на вышку и скрепите их гнездом от радиоприемника или штепсельной розетки (рис. 92). Если гнезда нет,
согните вместо него жестяную трубочку.
Головка не только должна прочно держаться

на

башне,

ваться

на

ней.

трубочку
чтобы
не

или

головка

но

гнездо,

поворачизакрепить

легко

и

Прежде

чем

добиться,

нужно

при вращении

ни

за

что

Рис. 92.

задевала.

В стойки головки вставьте коленчатый вал с шатуШток пропустите через отверстие гнезда и нижний конец опустите в трубку
насос. На конце вала
укрепите ветряное колесо. Сзади ветряного колеса на
головке
ветродвигателя установите руль. Стоит теперь дунуть на ветряное колесо, и оно начнет враном.

—

щаться.

ВЕТРОДВИГАТЕЛИ КАРУСЕЛЬНОГО ТИПА

Ветряки
Они

карусельного типа
появились
недавно.
так
потому,
что
очень
похожи
на

называют

Гис.
м

93.

Рис.

\ч

—а~^[

карусели

Главный

отвесно.

Ветряных

у

вал

них

помещен

двигателей

карѵ-

сельного типа имеется очень много кон-

струкций. Все

они

очень

просты

и

не

нуждаются в установке по ветру. Самый простой ветродвигатель карусельного

типа

—

системы

Нухова (рис. 93).

Его ветряное колесо состоит из четырех рам, переплетенных проволокой и
покрытых парусиновой занавесью. Рамы прикреплены к главному
валу крестообразно, под прямым углом, друг к
другу. Парусиновая занавесь находится
с правой стороны
рам и прикреплена
только верхней кромкой. Чтобы парусиРИС. 95.
на
была всегда натянута, в нижние
кромки продеты железные пруты. Когда дует ветер,
он прижимаетпарусину на левой раме, а на правой раме приподнимает. Две другие рамы в это время стоят к
ветру ребрами. Работает левая рама с прижатой парусиной. Под давлением ветра она сдвигается, поворачивает вал и сама с ним поворачивается. На ее место
.

переходит
соседняя рама.
ветер
прижимает |
парусину на этой раме и §

,-

Теперь
также

толкает

ее.

Вал

по-

I

ворачивается еще на чет^~2$-\
Рис 97.
верть оборота. В это время
первая рама переходит вправо- от вала. Она движется
навстречу ветру, ветер поднимает парусину и проходит сквозь раму. Ветряк продолжает вращаться. Значит, каждая рама работает только тогда, когда находится в левой части ветряка. Когда рама переходит в
правую часть, она не только не работает, но даже тормозит ветряк. Поэтому ветряки карусельного типа не
могут быть больпюй мощности.
На рис. 94 показана модель рамочного ветряка системы

Нухова.
ход РАБОТЫ

В

а л.

Вырежьте

15 х 15 X НО мм
диаметром по 6
насквозь, на

и

деревянный

сделайте

в

брусок
четыре

размером
отверстия

мм. Сначала сделайте два отверстия
одной стороне бруска, отступив от кон-

цов по 25 мм. Затем поверните

ной

нем

брусок другой стор<

сделайте еще два отверстия

>-

прямым углом
к первым и тоже насквозь. Эти отверстия
быть на расстоянии одно 20 мм, а другое 30 мм о:
концов. На торце одного конца бруска найдите середину и вбейте гвоздь без шляпки или проволоку длиной 60 мм (рис. 95).
Ветряное колесо нашей модели имеет четыи

-

(
0

т
Рис. 98.

под

Рис. 99.

ре крыла. Крылья сделаны из полосок картона. Снанужно сделать рамки. Выстрогайте 4 палочки размером 5 X 5 X 300 мм. Вставьте их в отверстие вала
так, чтобы со всех сторон выдава—«-1
лись концы одинаковой
длины. Палочки
должны
прочно держаться в
отверстиях. Концы их соедините тонкой проволокой или суровой ниткой
(рис. 9(3). Из картона
вырежьте 20
полосок
размером
25 X
Х50 мм. Наклейте их
по 5 штук на полосчала

шириной
Приклеи-

ку материи

10

—

вать

15

мм.

к

узкими

нужно

кромками и
ную
одну

другой,

жутками

а
в

не вплот-

полоску
проме-

с

2-3

мм

(рис. 97). Когда клей
Рис
■

і

іоо.

подсохнет,

ипіібейте

Рн<

102

привяжите материю к верхним брускам рамок. На
рамках полоски должны откидываться в одну
сторону (рис. 98).
или

всех

Подставку

можно сделать

любой формы. В

на-

шей модели она сделана в виде арочного перекрытия.
Возьмите дощечку размером 15 X 100X200 мм и дне
планки размером 10 X 30 X 70 мм. Найдите на дощеч-

проделайте отверстие диаметром 10 мм.
кромкам дощечки прибейте посредине
планки одну против другой (рис. 99).
Сделайте еще одну планку 10 X 30 X 70 мм. Найдите и в ней центр и проделайте отверстие диаметке

К

центр и
торцевым

ром 6
и

—

верстием.
такой

Вырежьте

8 мм.

прибейте

из жести квадратик 20 X 20 мм
двумя гвоздиками к планке над отцентре квадратика сделайте отверстие

его

В

величины,

чтобы

свободно

нем

в

вращался

гвоздь, вбитый в конец вала.

Четыре
стороны

планки

планки с

5 X 10 X 150

прибейте по обе
соберите

мм

жестяным квадратиком и

все, как показано на рис. 99.

Передача. Крылья
движение жернов.

нашей модели

Сделайте

сначала

приводят

в

жернов-лежняк.

просто палочка с круглой фанеркой на
(рис. 100). Готовый жернов вставьте в отвердоски подставки. Вырежьте из фанеры еще один

Этот жернов

—

конце
стие

кружок и прикрепите его проволочками к палочке
толщиной
15
мм.
Это
вал
с
жерновом-бегуном
(рис. 101). В нижний конец палочки вбейте проволочную ось.

Сборка.

Установите

в

центре жернова-лежняка

конец вала, на котором укреплен

жернов-бегун. Про

деньте конец гвоздя, которым оканчивается вал ветряного

колеса, в

отверстие стойки

жернова-бегуна.
Теперь отрегулируйте
она

работает.

модель

и

вбейте
и

его

в

вал

испытайте,

как

На рис. 102

показана еще одна интересная модель:

карусельный ветродвигатель конструкции Чебышева.
Этот ветродвигатель работает при самом слабом ветре. Сделать его можете без всякого описания. Просто
рассмотрите фото и сами рассчитайте размеры всех
частей.

ВЕТРОДВИГАТЕЛЬ САВОНИУСА
В 1925 году финский инженер Савониус сконструировал ветряной двигатель карусельного типа, который
вращается в три раза быстрее всех других двигателей такого же типа. Он назвал его вингротором, что
означает в переводе: «быстро вращающееся крыло».
Конструкция вингротора очень простая (рис. 103).
Его ветряное колесо состоит из двух полуцилиндров, концы которых прикреплены к кругам. Круги надеты на вал.

Полуцилиндры

установлены рядом,

но

раздвинуты в стороны. За выпуклым краем одного полуцилиндра выступает вогнутая поверхность другого
Ветер сильнее давит на вогнутую поверхность, чем на
выпуклую, и заставляет полуцилиндры вращаться. Интересно, что в вингроторе Савониуса одновременно
работают обе лопасти. На рис. 104 показан поперечный
разрез ветряного колеса вингротора. Жирными линиями обозначены лопасти-полуцилиндры. Стрелки пока-

Рис

104

Ряс.

Ни

направление ветра. Ветер дѵет слева, давит на
вогнутую лопасть, скользит по ней и давит изнутри
зывают

выпуклой
пасти

лопасти. Давление
ветра
непрерывно поворачиваться, и

заставляет

ветряк

ло-

рабо-

тает.

Ветряное
жести или из

колесо

можно сделать из

тонкой

гибкого картона. Чтобы картонные полу-

цилиндры не изменяли форму, их нужно прокрасить с
обеих сторон эмалевой краской. В нашей модели ветряное колесо сделано из тонкой жести от консервных
банок. Круги, к которым прикреплены полуцилиндры,

фанеры.
Вырежьте из фанеры толщиной 4-5

сделаны из

мм два

круж-

диаметром по 50 мм. Оба крѵжка разрежьте пополам. Из фанеры толщиной 2-3 мм вырежьте еще два
кружка диаметром по 70 мм. На этих кружках прочертите на одной стороне диаметры. На каждый большой кружок наложите два полукруга, как показано на
рис. 105, и прибейте их.
Из жести вырежьте две полоски 76 X 120 мм. Согните их на круглой палке или на круглом железном
стержне диаметром 50 мы, чтобы получились полуцилиндры высотой в 120 мм. Эти полуцилиндры прика

бейте

к

полукругам.

Для
2-3 мм

прямую

проволоку диаметром
ее заострите напильником. В центрах кружков ветряного колеса проткните небольшие отверстия и вставьте вал. Ветряное
вала

и

возьмите

длиной 380

мм и

оба конца

прочно сидеть на валу.
Башня для вингротора изготовляется

колесо должно

же, как

и

для многолопастного

точно

так

ветряка американско-

Только для нижней площадки башни возьмидругую доску: 15 X 100 X 200 мм. Разметьте ее поперек пополам и найдите середину одной половины
доски. Точно над этой отметкой должен получиться
центр верхней площадки (рис. 106).
го типа.

те

Нужно

еще

сделать

подшипник

для

нижнего

кон-

Выгните его из полоски жести размером
10 X 30 мм. На одном конце полоски сделайте отвер-

ца

вала.

стие по толщине

вала.

Другой

конец

прибейте

к

под-

так, чтобы после того, как изогнете полоску,
отверстие в ней получилось точно над центром, отместавке

ченным на подставке.

Передача. В нашей модели сила ветра используется для работы насоса. Устройство передачи ясно
видно на рис. 107.

*^*

Рис. 107.

В школе

готовят

модели

ве-ряяых

Л

виі