Как сделать водяное колесо. Декоративная ветряная и водяная мельница для украшения сада. Как сделать своими руками Декоративная водяная мельница для сада своими руками

Ландшафт дачного участка может быть украшен не только цветочными клумбами, светильниками и статуэтками. Если поблизости есть небольшой ручей или речка – можно соорудить водяную мельницу. Тихое журчание стекающей воды успокаивает и создает уютную атмосферу. О том, как сделать водяную мельницу – в следующем материале.

В случае отсутствия потока воды, его можно создать искусственно. Варианты решений могут быть следующие.

Декоративные водяные мельницы устанавливают под водосточным желобом: В этом случае ее колесо будет крутиться во время дождя. Но можно и не дожидаться осадков: с помощью поливочного шланга воду можно подать на крышу с помощью небольшого насоса. Стекая по трубе на мельничное колесо, она затем может быть отведена в огород.
Если участок возле дачи неровный – рельеф можно использовать для организации падающего потока. На возвышенности следует врыть в землю емкость достаточных размеров, в которую будет собираться осадки или вода из скважины. Рядом с емкостью устанавливается водяная мельница, к которой вода будет подводиться по желобу.
На ровном участке возвышенность можно создать по принципу «альпийской горки», используя уплотненный грунт и булыжник. В середину горки можно замуровать водяной шланг, поток воды из которого будет имитировать подземный ключ.
Мощность насоса подбирается так, чтобы позволял перекачивать воду из нижнего резервуара в верхний накопитель или подавать непосредственно на мельничное колесо. Существует прямая зависимость мощности насоса от расстояния, на которое будет перекачиваться вода.

Водяная мельница своими руками

После того, как устройство перепада уровней воды будет закончено, начинается сооружение основной конструкции. Устройство водяной мельницы достаточно простое: необходим домик, в котором устанавливается водяной насос и водяное колесо, которое приводится в движение с помощью воды, перекачивающейся из верхнего резервуара в нижний.
Конструкция может быть другой: можно обойтись без домика, ограничившись колесом или несколькими колесами (если есть каскад).

Колесо водяной мельницы может быть создано следующими способами:

для изготовления мельничного маховика может быть использовано велосипедное колесо;
применяется катушка для наматывания кабеля;
из досок, сбитых друг с другом, выпиливают круги;
годится кусок трубы с прикрепленными лопастями.

Вне зависимости от того, из какого материала изготавливается колесо, должны быть соблюдены правила:

обязательно наличие лопастей;

в центре колеса должна быть труба для установки оси, вокруг которой будет осуществляться вращение.

Этапы создания водяной мельницы

Изготавливается водяное колесо с лопастями. Проще всего лопасти устанавливать по периметру между двумя соосно зафиксированными кругами. Крепление можно осуществить любым механическим способом.
Сооружают две опоры, на которых подвижным способом крепится ось водяного колеса. Для этого используются подшипники.
Опоры могут быть оформлены в виде декоративного домика. Материалом для них могут быть металлические уголки, швеллеры, дубовые брусья, бут, кирпич, цемент.
К верхней части колеса подводится желоб, по которому вода будет стекать на лопасти.
Деревянные лопасти покрывают несколькими слоями водоотталкивающего лака. Металлические покрывают антикоррозионной краской.
Выполняется устройство каналов для отведения воды на грядки либо в накопительную емкость.
Оформляют территорию вокруг мельницы: укладывается дерн, высаживаются декоративные растения.

Как пользоваться водяной мельницей

Как работает водяная мельница, известно: падающая на лопасти колес вода вращает их, что приводит в движение ось. Конструкция декоративной мельницы дальнейшей передачи крутящего момента к исполнительному механизму не предполагает.

Существует возможность практического использования мощного водяного потока: ось водяных колес может раскручивать ротор электрогенератора. Таким образом, мельница может производить электричество для освещения дорожек.

Но обычно водяная мельница на даче остается декоративным сооружением. С ее помощью можно направлять потоки воды в нужном направлении, например – на грядки.

Обеспечиваем стилевое соответствие

Лучшим дополнением стиля «кантри» может стать водяная мельница. Фото некоторых удачных дизайнерских решений представлены в статье.

Размер мельницы выбирается в зависимости от мощности потока речки или ручья, но для декоративного оформления участка достаточно будет конструкции около метра высотой. Опоры мельницы могут быть сложены из бута. Хорошим вариантом для их строительства может быть кирпич: откалывающиеся со временем края сделают конструкцию более оригинальной. Камень и кирпич хорошо сочетается с деревом, но для того чтобы деревянные детали служили дольше, их следует изготавливать из твердых пород древесины. Металлические детали требуется обработать ортофосфорной кислотой: в таком случае коррозия останется поверхностной и придаст конструкции оригинальности благодаря естественному старению.

Для декоративного оформления мельничного домика можно использовать солому, бамбук, керамическую черепицу. Под струей падающей воды можно насыпать морскую гальку. По краям желоба с водой и возле домика высаживаются декоративные растения. Водяная мельница будет украшением дачного участка.

В заключение – видео о создании ландшафта с помощью водяной мельницы.

Мельницы.Конструкция водяной мельницы. - ч.3.

Louis Aston Knight (1873-1948) Водяная мельница

Хлеб - всему голова, гласит народная мудрость, но хлеб не испечешь без муки, а муку не сделаешь без мельницы. Конечно, можно обойтись и без них, как обходятся люди, проживающие в пустынных районах земного шара. Они размалывают зерно ручными жерновами, но это примитивный ручной труд и в развитии своем, эти народы не далеко ушли от первобытных племен. По мере развития промышленности, водяное колесо стали применять не только для переработки зерна, но и в других сооружениях, которые так же назывались мельницами.Так именовались железоделательные, лесопильные, бумагоделательные, текстильные и ряд других предприятий. Водяная мукомольная мельница была одним из первых технических устройств, жизненно необходимых для человека. Получается, что без мельницы не может быть и прогресса в технике и развития человечества. На рисунке изображена конструкция современной мельницы с приводом от подливного колеса 6 бункером 1 для зерна и желобом 2, по которому зерно подается к жерновам 3.Мука попадает в лоток 4 и оттуда ссыпается в мешок 5. Конструкция водяных мельниц за многие века особенно не изменилась. Основные механические элементы остались неизменны. Основным материалом для постройки служила древесина. Из нее строили и амбар и колеса, и валы, и всю прочую снасть По устройству водяные мельницы разделялись на мутовчатые и колесные. Мутовчатые представляли собой прообраз современной турбины. Колесные мельницы бывают двух типов: верхнего и нижнего боя. Устройство водяных мельниц всех типов во многом одинаково. Из бревен рубили амбар. В половине амбара, на высоте плеча, настилали массивный потолок. На нем помещали жернова: нижний - лежак и верхний - бегун. В середине его - отверстие (глазок). Жернова огораживались кожухом. Жерновые камни должны были быть особого свойства. От них требовалась прочность, вязкость и пористость. Часто жернова приходилось везти издалека. В зависимости от водных запасов и силы реки мельницы бывали и с несколькими поставами, то есть при одном амбаре имелось два водяных колеса и два мукомольных агрегата. Строили мельницы без каких-либо чертежей. Вся "техническая документация" находилась у мастеров в памяти. Конечно, за образец брались уже имеющиеся в округе мельницы, но приходилось что-то менять и добавлять новое в виду особенностей местности. Запруда делалась простейшими подручными средствами. Вспахивали участок целины и из дерна выкладывали плотину. Плотные, ровные пласты, которые тянулись на несколько сажень укладывали слой за слоем. Для крепления применяли жерди, колья, связки из хвороста. Зимой в сильные морозы некоторые мельницы временно останавливались. Иногда над колесом делалось укрытие-"тепляк" в виде соломенного шатра, но помогало это мало. Весной, во время половодья плотину могло прорвать и ее возводили заново. Чтобы этого не случилось, плотины снабжали подъемным щитом-затвором, через которую уходили излишки воды. Энергию падающей на колесо с лопастями воды россияне научились использовать в начале второго тысячелетия. Водяные мельницы всегда были окружены ореолом таинственности, овеяны поэтическими легендами, сказаниями и суевериями. Мельницы-колесухи с омутом и водоворотом сами по себе небезопасные конструкции, что отражено в русской пословице: «Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет». Производительность мельницы зависела от размера камня и скорости его вращения. Жернова брали диаметром от 50 до 120 сантиметров. На маловодных речках ставился небольшой бегун, и вращался он в пределах 60 оборотов в минуту. Река полноводнее могла крутить камень побольше, и совершал он до 150 оборотов. В зависимости от этого один постав размалывал от одного пуда (16 кг) до четырех пудов (64 кг) в час. На некоторых водяных мельницах не только мололи зерно. Здесь работали и крупорушки. Эти машины обдирали просо, гречиху, овес и делали из них крупу. На них же можно было снимать лузгу с подсолнечных зерен, подготовляя их к выжимке масла. Кроме пшеницы, ржи, ячменя, полбы мололи и другие зерновые культуры: горох, просо, крупу гречневую, овсяную, пшено, рожь на солод. Делались и специальные приспособления для толчения кудели, сукновальню для валяния домотканого сукна, чесальный барабан для шерсти. водяная мельница - это один из ранних памятников человеческого знания. Она несет в себе и элементы техники и архитектуры, т.о. является "музеем под открытым небом" причем не в современном индустриальном пейзаже, а расположена в живописнейших уголках природы. И природу эту не загрязняет, являясь экологически чистым производством. Мельницы появились при римлянах. Они строили водяные мельницы с подливными и верхнебойными, или наливными, колесами. Первые приводились в действие импульсом падающей воды, вторые - ее весом. Самые древние приспособления для перемалывания зерна в муку и обдирания его в крупу сохранялись в России как семейные мельницы до начала ХХ в. и представляли собой ручные жернова из двух круглых в сечении камней из твердого кварцевого песчаника диаметром 40—60 см. Древнейшим типом мельниц считаются сооружения, где жернова вращались с помощью домашних животных. Последняя мельница такого типа прекратила свое существование в России в середине ХIХ в.

Самая существенная часть мукомольной мельницы —мельничный постав или снасть - состоит из двух жерновов: верхнего, или бегуна, А и - нижнего, или нижняка, В . Жернова представляют каменные круги значительной толщины, имеющие в средине сквозное отверстие, называемое очком, а на мелющей поверхности т. н. насечку (см. ниже). Нижний жернов лежит неподвижно; его очко плотно закрыто деревянною втулкою, кружловиною g , сквозь отверстие в центре которой проходитъ веретено С ; на вершине последнего насажен бегун посредством железного стержня CC , укрепленного концами в горизонтальном положении в очке бегуна и называемаго параплицею, или порхлицею. В средине параплицы (и, следовательно, в центре жернова) с нижней ее стороны проделано пирамидальное или коническое углубление, в которое и входитъ соответственно заостренный верхний конец веретена С . При таком соединении бегуна с веретеном, первый вращается при вращении последнего и, в случае надобности, легко снимается с веретена. Нижний конец веретена вставлен шипом в подшипник, укрепленный на балке D . Последнюю можно поднимать и опускать и таким образом увеличивать и уменьшать раcстояние между жерновами. Веретено С вращается помощью т. н. цевочной шестерни Е ; это - два диска, надетые на веретено в небольшом расстоянии друг от друга и скрепленные между собою, по окружности, вертикальными палочками.
Цевочная шестерня вращается помощью лобового колеса F , имеющего на правой стороне своего обода зубья, захватывающие за палочки цевочной шестерни и таким образом вращающие ее вместе с веретеном. На ось Z надето крыло, которое и приводится в движение ветром; или, в водяной мельнице, - водяное колесо, приводимое в движение водою. Зерно вводится через ковш а и очко бегуна в промежуток между жерновами. Ковш состоит из воронки а и корытца b , подвешенного под очком бегуна. Размол зерна происходит в промежутке между верхнею поверхностью нижняка и нижнею бегуна. Оба жернова одеты кожухом N , который препятствует разбрасыванию зерен. По мере размола, зерна подвигаются действием центробежной силы и напором вновь прибывающих зерен) от центра нижняка к окружности, падают с нижняка и идут, по наклонному желобу, в пеклевальный рукав R —для просеивания. Рукав Е сделан из шерстяной или шелковой ситяной ткани и помещен в закрытом ящике Q , из которого выставляется его нижележащий конец. Сначала просеивается тонкая мука и падает в задней части ящика; более грубая высевается в конце рукава; отруби задерживаются на ситке S , а самая грубая мука собирается в ящик T .

Поверхность жёрнова разделена глубокими желобами, называемыми бороздами , на отдельные плоские участки, называемые мелющими поверхностями . От борозд, расширяясь, отходят более мелкие желобки, называемые оперением . Борозды и плоские поверхности распределяются в виде повторяющегося рисунка, называемого гармошкой . У типичного мукомольного жёрнова имеется шесть, восемь или десять таких гармошек. Система желобов и желобков, во-первых, образует режущую кромку, а во-вторых, обеспечивает постепенное ссыпание готовой муки из-под жерновов. При постоянном использовании жернова́ требуют своевременного подтачивания , то есть подравнивание краев всех желобов для поддерживания остроты режущей кромки.

Жернова используются парно. Нижний жёрнов устанавливается стационарно. Верхний жёрнов, он же бегун, — подвижный, и именно он производит непосредственное перемалывание. Подвижный жернов приводится в движение крестообразным металлическим «штифтом», установленным на головке главного стержня или ведущего вала, вращающегося под действием основного механизма мельницы (использующего энергию ветра или воды). Рельефный рисунок повторяется на каждом из двух жерновов, таким образом обеспечивая эффект «ножниц» при размалывании зерен. Жернова должны быть одинаково сбалансированными. Правильное взаимное расположение камней критически важно для обеспечения помола муки высокого качества. Лучшим материалом для жерновов служит особенная каменная порода - вязкий, твердый и неспособный полироваться песчаник, называемый жерновым камнем. Так как каменные породы, в которых все эти свойства развиты достаточно и при том равномерно, встречаются редко, то хорошие жернова весьма дороги. На трущихся поверхностяхъ жернов делают
насечку , т. е. пробивают ряд углубленных бороздок, и промежутки между этими бороздками приводят в грубо-шероховатое состояние. Зерно попадает во время размола между бороздками верхнего и нижнего жернов и разрывается и разрезывается острыми режущими краями бороздок насечки на более или менее крупные частицы, которые размалываются окончательно по выходе из бороздок. Бороздки насечки служат также какъ бы путями, по которым размалываемое зерно подвигается от очка к окружности и сходить с жернова. Так как жернова, даже из лучшего материала, стираются, то насечка должна быть возобновляема время от времени.

John Constable (1776-1837). Мельница Флэтфорда. Вид со шлюза на Стуре

Древние водяные машины-двигатели развились, по-видимому, из поливальных машин чадуфонов, при помощи которых поднимали из реки воду для орошения берегов. За девять столетий до рождения Христа в Китае изобрели водяное колесо- деревянное колесо с лопастями, вращаемое потоком воды. Это была первая машина, работавшая без использования мускульной силы человека, и называлась она чадуфон. С помощью чадуфонов поднимали из реки воду для орошения. Чадуфон представлял собой ряд черпаков, насаженных на обод большого колеса с горизонтальной осью. При повороте колеса нижние черпаки погружались в воду реки, затем поднимались к верхней точке колеса и опрокидывались в желоб.

Сначала такие колеса вращались вручную, но там, где вода бежит по крутому руслу, колесо стали снабжать специальными лопатками. С изобретением водяного колеса человек впервые получил в свое распоряжение надежный, универсальный и очень простой двигатель. Оставался один шаг до водяной мельницы. Китайцы утверждают, что этот шаг они сделали первыми и изобрели сначала водяную мельницу с горизонтальным колесом, затем придумали колесную зубчатую передачу и повернули водяное колесо в вертикальную плоскость.Но первым водяную мукомольную мельницу с вертикальным колесом и зубчатой передачей описал римский архитектор и механик Витрувий, живший в 1 веке до РХ:
«… на реках ставят колеса… К их ободам прибивают лопасти, которые будучи толкаемы течением реки приводят своим движением колесо во вращение и таким образом, набирая воду черпаками и поднимая ее кверху, доставляют нужное количество воды без помощи топчака, вращаясь от самого напора реки. Таким же способом вертятся водяные мельницы, в которых все то же самое, кроме зубчатого барабана, насаженного на один конец оси. Вертикально поставленный на ребро, он вращается в одной плоскости с колесом. К этому большому барабану примыкает меньший, лежачий, тоже зубчатый с которым соединены жернова. Так зубцы барабана насаженного на ось, толкая зубцы лежачего, приводят жернова во вращение. Из висящего над этой машиной ковша на жернова сыплется зерно, из которого посредством того же вращения получается мука ».

Альбрехт Дюрер. Водяная мельница. 1489. Акварель и гуашь, бумага

Под напором течения колесо вращалось и само черпало воду. Получился простейший насос-автомат, не требующий для своей работы присутствия человека. Изобретение водяного колеса имело огромное значение для истории техники. Впервые человек получил в свое распоряжение надежный, универсальный и очень простой в своем изготовлении двигатель. Вскоре стало очевидным, что движение, создаваемое водяным колесом, можно использовать не только для качания воды, но и для других надобностей, например, для перемалывания зерна. В равнинных местностях скорость течения рек мала для того, чтобы вращать колесо силой удара струи. Для создания нужного напора стали запруживать реку, искусственно поднимать уровень воды и направлять струю по желобу на лопатки колеса.

Однако изобретение двигателя сразу породило другую задачу: каким образом передать движение от водяного колеса тому устройству, которое должно совершать полезную для человека работу? Для этих целей был необходим специальный передаточный механизм, который мог бы не только передавать, но и преобразовывать вращательное движение. Разрешая эту проблему, древние механики опять обратились к идее колеса. Простейшая колесная передача работает следующим образом. Представим себе два колеса с параллельными осями вращения, которые плотно соприкасаются своими ободьями. Если теперь одно из колес начинает вращаться (его называют ведущим), то благодаря трению между ободьями начнет вращаться и другое (ведомое). Причем пути, проходимые точками, лежащими на их ободьях, равны. Это справедливо при всех диаметрах колес.

François Boucher (1703— 1770) .Старая водяная мельница.

Стало быть, большее колесо будет делать по сравнению со связанным с ним меньшим во столько же раз меньше оборотов, во сколько раз его диаметр превышает диаметр последнего. Если мы разделим диаметр одного колеса на диаметр другого, то получим число, которое называется передаточным отношением данной колесной передачи. Представим себе передачу из двух колес, в которой диаметр одного колеса в два раза больше, чем диаметр второго. Если ведомым будет большее колесо, мы можем с помощью этой передачи в два раза увеличить скорость движения, но при этом в два раза уменьшится крутящий момент. Такое сочетание колес будет удобно в том случае, когда важно получить на выходе большую скорость, чем на входе. Если, напротив, ведомым будет меньшее колесо, мы потеряем на выходе в скорости, но зато крутящий момент этой передачи увеличится в два раза. Эта передача удобна там, где требуется «усилить движение» (например, при подъеме тяжестей). Таким образом, применяя систему из двух колес разного диаметра, можно не только передавать, но и преобразовывать движение. В реальной практике передаточные колеса с гладким ходом почти не используются, так как сцепления между ними недостаточно жесткие, и колеса проскальзывают. Этот недостаток можно устранить, если вместо гладких колес использовать зубчатые. Первые колесные зубчатые передачи появились около двух тысяч лет назад, однако широкое распространение они получили значительно позже. Дело в том, что нарезка зубьев требует большой точности. Для того чтобы при равномерном вращении одного колеса второе вращалось тоже равномерно, без рывков и остановок, зубцам необходимо придавать особое очертание, при котором взаимное движение колес совершалось бы так, как будто они перемещаются друг по другу без скольжения, тогда зубцы одного колеса будут попадать во впадины другого. Если зазор между зубьями
колес будет слишком велик, они станут ударяться друг о друга и быстро обломаются. Если же зазор слишком мал — зубья врезаются друг в друга и крошатся. Расчет и изготовление зубчатых передач представляли собой сложную задачу для древних механиков, но уже они оценили их удобство. Ведь различные комбинации зубчатых колес, а также их соединение с некоторыми другими передачами давали огромные возможности для преобразования движения. Например, после соединения зубчатого колеса с винтом, получалась червячная передача, передающая вращение из одной плоскости в другую. Применяя конические колеса, можно передать вращение под любым углом к плоскости ведущего колеса. Соединив колесо с зубчатой линейкой, можно преобразовать вращательное движение в поступательное, и наоборот, а присоединив к колесу шатун, получают возвратно-поступательное движение. Для расчета зубчатых передач обычно берут отношение не диаметров колес, а отношение числа зубьев ведущего и ведомого колес. Часто в передаче используется несколько колес. В таком случае передаточное отношение всей передачи будет равно произведению передаточных отношений отдельных пар. Когда все затруднения, связанные с получением и преобразованием движения, были благополучно преодолены, появилась водяная мельница. Впервые ее детальное устройство описано древнеримским механиком и архитектором Витрувием. Мельница в античную эпоху имела три основные составные части, соединенные между собой в единое устройство: 1) двигательный механизм в виде вертикального колеса с лопатками, вращаемого водой; 2) передаточный механизм или трансмиссию в виде второго вертикального зубчатого колеса; второе зубчатое колесо вращало третье горизонтальное зубчатое колесо — шестерню; 3) исполнительный механизм в виде жерновов, верхнего и нижнего, причем верхний жернов был насажен на вертикальный вал шестерни, при помощи которого и приводился в движение. Зерно сыпалось из воронкообразного ковша над верхним жерновом.

Плотина. С. Жуковский, 1909 г.

Создание водяной мельницы считается важной вехой в истории техники. Она стала первой машиной, получившей применение в производстве, своего рода вершиной, которую достигла античная механика, и исходной точкой для технических поисков механики Возрождения. Ее изобретение было первым робким шагом на пути к машинному производству.

***

Жди горя с моря, беды от воды. Вода и мельницу ломает.

Каждый мельник на свою мельницу воду льет.

Когда нет коня, поехать на мельницу на осле — не позор.

Без воды мельница не мелет.

Большая мельница малой водой не вертится.

Вода всю мельницу унесла, а ты спрашиваешь, где желобок.

Вода и мельницу ломает.

Водой мельница стоит, да от воды ж и погибает.

Голова без ума, что мельница без воды.

Денег много - мельницу заведи.

Не мельница, а мутовка. Молоть не мелет, а только воду мутит.

Работающей мельнице некогда замерзать.

Со всякой новой мельницы водяной подать возьмет (т. е. утопит человека).

Ум молодого, что мельница без воды.

Чем больше воды, тем лучше для мельницы.

Инструкция

Водяной мельницей называют гидротехническое сооружение, в котором используется энергия движения воды. Для передачи усилия от водного потока на рабочий орган было придумано водяное колесо, снабженное, как правило, зубчатой передачей. Чтобы поток воды был более мощным, реку, на которой устанавливалась , перегораживали плотиной. В этом искусственном препятствии оставляли отверстие, через которые проникали струи. Вода падала на лопасти колеса, приводя его во вращение.

По всей видимости прообразом первых водяных мельниц стали поливальные машины, посредством которых из водоемов поднимали к полям воду для орошения посевных площадей. Первые такие устройства представляли собой деревянные обода, на которые насаживались черпаки. Когда установленное на горизонтальную ось колесо ставилось в реку, оно начинало вращаться. Черпаки последовательно погружались в воду и поднимались наверх, после чего опрокидывались в специальный желоб.

Описанный принцип и был положен в основу действия водяной мельницы. Только теперь вращающееся колесо не подавало воду, а приводило в движение специальный механизм. Мощные струи воды воздействовали на лопатки колеса, оно вращалось с постоянной скоростью, а усилие при этом передавалось на вал. Этот вал оканчивался устройством, которое и совершало непосредственный помол зерна.

Один из самых ответственных узлов водяной мельницы – ее передаточный механизм, призванный преобразовывать вращательную энергию. Механики прошлого использовали для этой цели колесную передачу. Она состояла из двух колес, оси вращения которых расположены параллельно друг другу. Когда ведущее колесо начинало вращаться, возникало трение между элементами такой системы. В этот момент приводилось в движение и ведомое колесо.

Впоследствии вместо гладких колес в передаче стали использовать зубчатые. Такое решение позволило увеличить силу сцепления и предотвратить проскальзывание. Подобное изобретение было сделано достаточно давно – около полутора-двух тысяч лет назад. Самым большим недостатком зубчатой передачи по тем временам была сложная технология ее изготовления, требовавшая высокой точности при нарезке зубьев.

Решение трудной задачи по изобретению передаточного механизма сделало водяную мельницу эффективной и удобной в использовании. Этот механизм получил дальнейшее развитие и на протяжении многих веков использовался не только в сельском хозяйстве для помола зерна, но и промышленности, где он приводил в действие разнообразные орудия труда. Изобретение водяной мельницы историки считают важным шагом на пути к развитому машинному производству.

Многие вещи, созданные человеком, со временем становятся невостребованными и тогда у них остается только два пути – они могут либо кануть в Лету, так сказать, остаться на задворках истории, либо же изменить свое первоначальное назначение. Если раньше они были исключительно функциональными приспособлениями, то в своем новом перевоплощении становятся отличным декором. Не исключением из этого правила стала и водяная мельница, о которой пойдет разговор в данной статье – вместе с сайтом сайт мы разберемся с вопросом, как сделать водяную мельницу своими руками?

Как сделать водяную мельницу фото

Водяная мельница: устройство и как она работает

По большому счету, устройство водяной мельницы отнюдь не является сложным – это механика, причем простая. По сути, это колесо, оборудованное лопастями, насаженное на вал и вращаемое водным потоком – уже потом крутящий момент и передаваемая им энергия может использоваться разными способами, а может и не использоваться вообще. Самым главным узлом водяной мельницы, несомненно, является колесо – от него зависит многое, но оно окажется бесполезным, если будет отсутствовать поток воды. Именно эту задачу и нужно решить в первую очередь, подходя к вопросу, как сделать водяную мельницу на даче своими руками? Хорошо, когда рядом течет река или ручей, но если их нет, то поток придется создавать самостоятельно и сделать это можно различными способами. Большинство из них сводятся к использованию циркуляционного насоса для перекачки воды из одного водоема в другой.

О том как работает водяная мельница, смотрите в этом видеоролике.

Других вариантов, как говорится, не дано. Ну да, совсем забыл о совсем декоративной мельнице, колесо которой вообще никогда не вращается – это отличный декор для сухого ручья, но никак не для реалистичного украшения дачи.

Мельница водяное колесо: выбираем стиль

Наши дизайнеры не могут без классификаций – обязательно нужно найти в изделиях или декоре всевозможные тонкости и согласно им разделить вещи одного назначения на группы. С мельницами происходит то же самое – в зависимости от их оформления и применяемого декора, они разделяются по стилистике. Из основных стилистических направлений, в которых может быть оформлена водяная мельница, можно выделить следующие варианты.

По большому счету, никто не запретит вам разработать свой стиль, привнеся в него родной колорит. Странно, конечно, но про наши национальные традиции большинство людей почему-то забывают, отдавая предпочтение иностранной моде. Не нужно забывать свои истоки и, самое главное, что следует понимать, это то, что мельница в исконно славянском стиле выглядит не менее привлекательно, чем все остальные изделия этого типа.

Как сделать водяную мельницу: декор плюс функционал

И в наше время водяной мельнице можно найти не только декоративное применение – при желании она может нести на себе еще и функциональные нагрузки. Это, конечно, не глобальные задачи, какие перед этим изделием ставились в старину, но тем не менее… Для этого, правда, нужны некоторые условия – вернее, всего одно и заключается оно в наличии естественного потока воды, который не нужно создавать искусственно, тратя на это энергию. Здесь как раз все наоборот – река или ручей, протекающие по территории дачи или с ее края, могут вырабатывать эту энергию.

Естественно, это не мощная электростанция, способная обеспечить электричеством все потребности человека, но с некоторыми нагрузками справиться она вполне в состоянии. Например, осветить с помощью водяной мельницы дачный участок в ночное время вполне реально. Все, что для этого нужно сделать, это присоединить к валу колеса мельницы генератор – подойдет даже автомобильный, вырабатывающий постоянный электрический ток с напряжением в 12 вольт. Впоследствии (при необходимости) его можно легко преобразовать в переменный ток с напряжением 12 вольт с помощью . Мало того, энергию, вырабатываемую водяной мельницей, можно даже накапливать в аккумуляторах и использовать для своих нужд.

Мельница водяное колесо фото

Это не единственная возможность, которую предоставляет человеку такое устройство, как водяная мельница на даче. Кроме выработки электричества, вращающееся потоком воды колесо можно заставить делать и другие полезные дела – по большому счету, оно может приводить в действие любые механизмы. Не нужно недооценивать силу водного потока – в нем заключена колоссальная мощь. Недаром ведь говорят, что вода камень точит – при правильном конструировании колеса даже на вид слабый поток воды может приводить в движение сложные механизмы.

И в заключение темы о том, как устроена водяная мельница на даче, скажу несколько слов об основных проблемах или, правильнее сказать, сложностях, с которыми придется столкнуться в процессе самостоятельного строительства водяной мельницы своими руками. Во-первых, если речь идет об установке водяного колеса на реке, то придется позаботиться о разрешении, которое местные власти выдают с трудом. Во-вторых, технические трудности, самая главная из которых – это легкий ход колеса в течение длительного времени. Не следует забывать, что тот же подшипник следует защищать от влаги, которой вблизи воды предостаточно. В принципе, технические сложности – это решаемые сложности. Да и вообще они не возникнут, если заниматься строительством исключительно декоративной водяной мельницы.

Времена, когда на загородном участке можно было увидеть только ровный ряд грядок и пустой газон давно прошли. Все больше людей стали использовать дачу как место отдыха семьи. Декоративная мельница без труда задаст настроение всей придомовой территории. Эта статья расскажет какие разновидности можно построить в своем саду и как гармонично вписать постройку в окружающее пространство.

Деревенское очарование сада

Когда-то мельница была настоящим рабочим великаном. С помощью энергии от вращающихся лопастей мололи муку, обрабатывали дерево и качали воду. Сегодня величественные сооружения потеряли значимость, однако, у людей до сих пор сохранилось представление об этом элементе пейзажа как о чем-то притягательном и величественном.

Ниже речь пойдет о миниатюрной копии настоящей мельницы, которая послужит декоративным украшением приусадебного участка. Она создаст ощущение стиля и гармонии, а также вызовет приятные ассоциативные образы атмосферы прошлого века. Мельница придаст участку деревенское очарование и уют, которого так не хватает городскому жителю.

Разновидности:

- деревянная;
- каменная;
- с водопадом.

Также она может быть ветряной или водяной.

Стандартная ветряная мельница имеет форму равнобедренной трапеции. К одной из стенок присоединены лопасти, которые, по желанию, могут вращаться. Это сделает сооружение более интересным и достоверным. Всю конструкцию можно разделить на четыре элемента:

фундамент и основание;
корпус;
крыша;
крылья-лопасти.

Дополнительно можно соорудить на крыше вертило, которое позволяет мельнице вращаться на ветру, однако, это не обязательно.

Где разместить и с чем сочетать

Мельница может стать центром композиции приусадебного участка. Поддержит заданную тему колодец в том же стиле, выполненный под старину или декоративный стог сена. Дополнят картину деревянные фигуры животных, кустарники и цветник.

Конструкцию можно разместить в любом месте. Одинаково гармонично она будет смотреться в саду среди деревьев, заросшая высокой травой и на открытом пространстве рядом с террасой в окружении клумб. Главное правило – материал изготовления и отделки должен вписываться в общий стиль построек на участке.

Мельница с водопадом идеально подойдет для зоны отдыха. Размещать ее лучше на берегу пруда или ручья. Это позволит теплыми летними вечерами наслаждаться умиротворяющим плеском воды.

Определение размера и функциональное назначение

Конструкция может быть не только украшением сада, но и функциональным сооружением. В виде декоративной мельницы можно оформить:

погреб или сарай для хранения инструментов;
дачный туалет или душ;
будку для собаки;
многоуровневую клумбу;
детский домик для игр;
беседку;
летнюю кухню.

Последние два варианта подойдут только для больших участков, в противном случае строение будет выглядеть громоздко.

Декоративная постройка поможет скрыть инженерные коммуникации, например, трубу для полива или люк от септика.

Размер будущей мельницы зависит от предполагаемых нужд, то есть будет ли она нести какое-либо функциональное назначение или окажется только декором и возможностями отведенного под строительство участка. Слишком большая конструкция на небольшой территории будет смотреться нелепо. Высота мельницы, служащей декоративным украшением сада, в среднем составляет 1-1,5 метра.

Пропеллер мельницы может быть вращающимся или нет. В первом случае надо делать колесо с лопастями подвижным и минимизировать силу трения, тогда оно закрутится даже от небольшого ветерка.

Строительство каменной мельницы

Неоспоримым плюсом каменной мельницы является ее долговечность. При минимальном уходе она простоит на участке не один десяток лет. К минусам относится сложность перемещения, а также демонтажа, поэтому к возведению следует отнестись капитально.

Строительство начинается с проекта. Определившись с размерами и внешним видом будущего сооружения надо нарисовать план. Это позволит рассчитать необходимое количество материалов.

Материалы:

кирпич или его битые осколки для основания;
цемент и песок;
природный камень или плитка для облицовки;
листовое железо или деревянные рейки для изготовления лопастей;
резьбовая шпилька;
гвозди, болты, гайки, саморезы разных размеров.

Инструменты:

миксер и ведро для замешивания раствора;
шпатель;
мастерок;
рулетка;
уровень;
если лопасти изготавливаются из дерева, то понадобится пила, ножовка или электролобзик.

Фундамент

Каменной мельнице понадобится фундамент, только так можно гарантировать что постройка не поплывет вместе с грунтом весной или во время дождя.

Глубина закладки зависит от общих размеров. Для небольшой мельницы высотой 1-1,5 м выкапывается ямка 40 на 40 см, глубиной примерно 30 см, внутрь закладывается арматура и заливается цементно-песчаным раствором. Фундамент должен просохнуть в течение нескольких дней, после чего можно продолжать строительство.

Для приготовления раствора берется одна часть цемента и три части песка.

Возведение домика

Внутри готовый домик не будет пустым, поэтому надо подготовить основание. Удобнее всего использовать кирпич или его осколки. Необходимо сложить кладку нужной формы. Размер и пропорции могут быть любыми, однако лучше делать мельницу в виде трапеции или конуса. Для связки используется все тот же цементно-песчаный раствор. Конструкция должна быть ровной, поэтому, во время возведения, используется уровень.

В процессе укладки кирпича, в основание замуровывается резьбовая шпилька для дальнейшего крепления лопастей. Заранее на нее приваривается пластина или накручивается большая гайка, которой она зацепится за кирпичную кладку.

На этом же этапе предусматривают другие технические отверстия в основании мельницы, ведь когда раствор затвердеет, изменить конструкцию больше не получится. Конечно можно будет попробовать просверлить кладку, но в таком случае не исключен раскол всего основания.

Форма крыши зависит от формы домика. Для цилиндрического основания в виде башни подойдет традиционная кровля в виде конуса, покрытие которой делается из облицовочного материала, а для прямоугольника обычная двускатная крыша.

Чем декорировать

Декорировать мельницу можно природным или искусственным камнем. Лучше всего смотрится плитка, выполненная в виде небольших кирпичиков. Облицованная таким материалом постройка будет смотреться как уменьшенная копия настоящей старинной мельницы.
Укладывать наружный слой надо на влагостойкий клей, избегая пустот. Чем качественнее будет произведена работа, тем меньше влаги будет проникать внутрь, и мельница дольше сохранит хороший внешний вид.

Изготовление пропеллера

Вращающиеся под действием ветра лопасти – самая узнаваемая деталь мельницы, однако, при изготовлении декоративного варианта они могут быть неподвижны.

Существует несколько способов собрать пропеллер.

Первый вариант:

Из фанеры вырезаются два круга диаметром 15-25 см, а по центру сверлом делается отверстие для шпильки.
Отдельно из рейки собираются лопасти. Для того, чтобы ветер крутил пропеллер и вращал жернова, в настоящей мельнице они находятся слегка под углом, что позволяет захватывать потоки воздуха.
Обе детали обрабатываются антисептиком и покрываются краской.
Лопасти на одинаковом расстоянии друг от друга зажимаются между двумя кругами из фанеры с помощью клея или болтов.
Готовый пропеллер надевается на шпильку, с обоих сторон закручивается гайка.

Второй вариант:

Две длинных рейки, с помощью клея соединяются крест на крест.
В центре пересечения делается отверстие для шпильки.
На каждый край прибиваются рейки в виде лопасти.
Готовый пропеллер надевается на шпильку и закрепляется гайками.

При желании лопасти можно вырезать из листового металла. В таком случае острые края необходимо обработать, а части сварить между собой. Декоративная каменная мельница с пропеллером из метала смотрится более гармонично, но железо обязательно надо покрасить чтобы избежать появления ржавчины.

Изготовление деревянной конструкции

Деревянная мельница не будет такой долговечной, как каменная, однако, смотрится изделие совершенно по-другому и создает иное настроение. Кому-то покажется что собрать конструкцию из дерева намного проще, но это не совсем так. Без плотнических навыков не обойтись.

Изделия из дерева плохо переносят повышенную влажность, поэтому на зиму мельницу надо заносить в помещение. Это поможет избежать гниения и потемнения массива.

Изготовить деревянную мельницу можно из остатков строительного материала либо купить все необходимое в магазине. Подойдут любые обрезки массива дерева и пиломатериалы.

Легче всего работать с сосной – она имеет мягкую пластичную структуру, к тому же это самое недорогое и доступное дерево в магазине.

Материалы:

деревянный брус;
влагостойкая фанера;
дерево для отделки;
рейка для лопастей;
кровельный материал
гвозди, болты, саморезы разных размеров;
резьбовая шпилька;
лак для дерева или олифа.

Инструменты:

дрель или шуруповерт;
шлифовальная машинка;
наждачная бумага;
молоток;
кисть;
рулетка.

Фундамент – нужен ли?

Небольшая деревянная мельница, несущая декоративную функцию, в фундаменте не нуждается. Мобильность конструкции позволит по желанию переставлять ее в любую часть сада.

В случае, когда устойчивость будущей постройки вызывает сомнение, в качестве фундамента используются четыре ножки из заостренного на концах бруса, которые с одной стороны крепятся к низу опорной платформы, а с другой втыкаются в землю.

Если планируется основательная постройка с бытовым помещением или детской игровой площадкой внутри, то без фундамента не обойтись. Это предотвратит переворачивание мельницы. В таком случае делается фундамент неглубокого заложения по периметру будущих стен.

Опорная платформа

Опорная платформа придаст мельнице устойчивости. Из бруса собирается квадрат необходимого размера. Для жесткости можно дополнительно соединить противоположные углы крест на крест.

При желании площадь опорной платформы может быть больше основания мельницы. Это убережет конструкцию от падения при сильном ветре и может служить дополнительной площадкой для размещения декора, например, деревянной ограды.

Изготовление корпуса

Самый простой корпус для мельницы – короб в виде трапеции. К опорной платформе, с помощью саморезов, вертикально присоединяются четыре бруска одинаковой длины. Сверху края дополнительно соединяются брусом по горизонтали. При сборке важно соблюдать симметрию.

Грани получившейся конструкции обшиваются деревом. Использовать можно практически любой материал. Хорошо смотрится евровагонка, блок хаус или имитация бруса.

Обустройство крыши и сборка лопастей

Крыша может быть, как двускатной, так и четырехскатной. Второй вариант лучше использовать для крупных конструкций, а для небольшой идеально подойдет двускатная крыша.

Из бруса сколачиваем два торца в виде треугольника. Когда-то большие мельницы для помола муки покрывались самой настоящей кровельной черепицей из обожженной глины. Декоративным аналогом может стать тот же материал, что использовался для основания, обрезки цветного профлиста, либо современная черепица, выполненная под старину. Под кровельный материал предварительно стелется скат из фанеры.

Стык ребер на крыше должен закрывать конек. Он может быть покупной либо собранный самостоятельно. Без конька крыша будет смотреться незаконченной, а внутрь конструкции попадать дождь.

Готовая крыша одевается на корпус мельницы и закрепляется изнутри длинными саморезами.

Пропеллер собирается точно так же, как и для каменной мельницы. В одну из граней основания устанавливается шпилька, только в случае с камнем она замуровывалась в кладку, а здесь закрепляется с помощью гаек. Аналогично предыдущему варианту лопасти надеваются на другую сторону шпильки и фиксируются.

Декоративная отделка

У деревянной мельницы масса вариантов декоративной отделки. Рядом с ней хорошо смотрятся цветы и зелень. Как вариант превратить постройку в цветник. Для этого ее основание должно содержать ящик для земли, куда весной высаживаются бархатцы, флоксы, петуния или любые другие однолетние садовые растения.

Готовую мельницу надо пропитать защитным раствором и покрасить, либо покрыть олифой или лаком. Если перед этим пройтись по дереву морилкой, то можно подчеркнуть структур дерева. Каждый дополнительный слой сделает поверхность мельницы темнее.

Декоративная мельница с водопадом

Журчание воды и шелест крутящихся лопастей в вечернем саду создают непередаваемые ощущения комфорта и спокойствия. Декоративная водяная мельница с водопадом станет прекрасным дополнением к оформлению садового участка.

Принцип работы водяной мельницы

Если в ветряной мельнице для того, чтобы сдвинуть лопасти с места используется сила ветра, то в водяной за это отвечает поток реки. Сердце такой мельницы – колесо, установленное на берегу водоема под желобом, по которому течет вода.

Идеально место для установки – проточный водоем. Бегущая естественным путем вода создаст постоянную крутящую силу. Если на садовом участке нет реки или ручья, а мельницу очень хочется, воссоздать силу потока можно искусственно.

Возможные варианты:

Установить колесо мельницы под водосточным желобом. В таком случае оно будет крутиться во время дождя.
Для создания потока использовать возвышенность на рельефе. В наивысшей точке участка создается место сбора воды, которая по желобу будет подаваться на лопасти колеса.
Запустить воду по кругу с помощью насоса. Создается искусственная возвышенность, например, из уплотненной земли ли камней. Внутрь закладывается шланг, по которому наверх будет подаваться вода.

Сегодня в магазинах встречаются установки, способные вырабатывать энергию от силы вращения колеса. Небольшая деревянная мельница сможет обеспечить электричеством работу собственного насоса и светодиодной подсветки.

Материалы и инструменты

Необходимые материалы:

деревянный брус, рейки, фанера;
резьбовая шпилька;
гвозди, саморезы, болты с гайками разных размеров;
труба для желоба;
влагостойкий клей;
защитная пропитка, лак или олифа.

Количество необходимых материалов определяется размерами будущей постройки.

Колесо мельницы имеет постоянный контакт с водой, поэтому все деревянные элементы необходимо пропитать защитным раствором, а применение металлических неокрашенных элементов свести к минимуму.

Для создания водяной мельницы понадобится стандартный набор инструментов:

пила, ножовка или электролобзик;
дрель или шуруповерт;
молоток:
рулетка;
уровень.

Пошаговая инструкция

Домик

Домик водяной мельницы может быть выполнен произвольной формы и из любого материала или же отсутствовать вообще. Конструкция у постройки стандартная: платформа, основание дома и крыша.
Возводить постройку лучше в том же порядке, что и в случае с ветряной мельницей. Сначала собирается платформа или, в случае необходимости, закладывается фундамент. Этим этапом лучше не пренебрегать, недостаточно зафиксированную конструкцию может снести поток воды.

На готовую платформу устанавливаем основание домика. Водяная мельница 18-го века выглядела как обычный прямоугольник с крышей, окнами и дверью. Основание можно собрать из бруса и отделать досками, либо сложить из камня или плитки.

Из бруса и фанеры собирается каркас крыши. Кладется кровельный материал, после чего все детали домика собираются вместе и скрепляются с помощью саморезов и клея.

В одну из стен домика устанавливается шпилька. Ее следует тщательно закрепить.

Колесо

Готовым колесом водяной мельницы может послужить: проволочная бухта, велосипедное колесо, соединенная кольцом пластиковая труба с приделанными лопастями и другие предметы обихода, имеющие ось вращения.

Самостоятельно колесо водяной мельницы можно изготовить из влагостойкой фанеры или дерева. Конструкция представляет из себя два диска, между которыми, с одинаковым интервалом, закреплены лопасти. В центре просверливается отверстие, через которое колесо одевается на шпильку. Когда вода будет попадать в карманы между лопастями, вся конструкция станет вращаться.

Ось можно закрепить двумя способами:

на одной опоре со стороны домика – в таком случае колесо должно хорошо держаться;
на двух опорах с обоих сторон – колесо крепится между ними.

От силы течения зависит интенсивность вращения колеса, а значит и его размеры, и конструкция. Быстрый поток в сочетании с небольшим диаметром даст высокую скорость вращения. Это хорошо, если мельница служит источником энергии, а не декоративным элементом. Для размеренного спокойного вращения понадобится увеличить или утяжелить колесо.

Важный этап строительства водяной мельницы – обработка дерева. Следует тщательно зашкурить каждую деталь наждачной бумагой и покрыть защитной пропиткой в несколько слоев. Со временем покрытие будет смываться, поэтому процедуру надо повторять каждые несколько лет.

Установка

После того, как все детали будут готовы, необходимо установить мельницу так, чтобы она работала. Домик помещается на берег водоема, а колесо под струей. Подача воды осуществляется на верхние лопасти через желоб. Сделать его можно разрезав пополам трубу подходящего диаметра. Если все сделано правильно, колесо начнет крутиться.

Декорирование

Простое деревянное колесо на берегу водоема выглядит скучновато, поэтому главным объектом для декора станет пристроенный к нему домик. Тут фантазии есть где разгуляться – резные окна со ставнями, дверки, цветные наличники. Отдельным элементом декора у водяной мельницы может оказаться крыша, покрытая камышом, тростником или соломой.

Естественность природного пейзажа поддержат дикие цветы и кустарники, а также камни, хаотично разложенные вокруг. В разбитый рядом с мельницей палисадник идеально впишутся хвойные культуры: туя, можжевельник, низкорослая ель и карликовая сосна. Водоем тоже представляет поле для деятельности – заросли папоротника и плавающие на поверхности листья кувшинки создадут ощущение первозданности.

Еще одна идея для декорирования водяной мельницы – светодиодная подсветка. Смонтировать освещение можно как снаружи, так и под водой. Переливающийся свет маленьких лампочек не даст мельнице потеряться в сумерках. Загадочности придадут светящиеся в ночное время окошки домика мельника.

Японский стиль

Главные составляющие – это вода, камни и растения. Ничего лишнего не должно быть, ведь стиль основан на элегантности и минимализме. В японском саду с водяной мельницей ничего не должно отвлекать от созерцания природной стихии.

Мельницу дополнит каменный замок и скамейка из того же материала. Берег водоема или его дно можно выложить белой галькой и ракушечником, а в палисадник высадить японский клен и низкорослую сакуру. Растения с яркими цветами нарушат нарочитую строгость, а вот использование в оформлении трубок бамбука придется очень кстати.

Кантри

Вариант оформления подойдет тем, у кого весь участок напоминает уютный домик в деревне. Водяная мельница с деревянным колесом и соломенной крышей отлично впишется среди деревянных скамеек, бревенчатого мостика и колодца. Подчеркнет атмосферу самый обыкновенный камыш.

Русский стиль

Оформление в этом стиле имеет схожие черты с кантри, однако, навевает всем знакомый шарм русской деревни. Домик мельницы должен выглядеть как классическая деревянная избушка, собранная из грубого бруса, а окошки закрываться на резные ставни. На крыше можно разместить традиционный флюгер в виде петуха. Атмосферы добавят детали: керамическая фигурка мельника, вывешенные на плетеной ограде глиняные горшки, выглядывающий из-за угла желтый подсолнух и грядка с ромашками. Подсмотреть другие идеи для оформления можно в русских народных сказках.

Голландский стиль

Этот стиль вызывает много интереса у ландшафтных дизайнеров, ведь он так удачно сочетает в себе яркие сочные краски и провинциальное обаяние. Водяная мельница может оказаться в центре композиции, для этого домик надо выполнить в традиционном голландском стиле фахверк, несущий каркас у которых расположен снаружи здания. Еще одна характерная черта – партерный газон. Пускай со всех сторон мельницу окружают тюльпаны, крокусы и гиацинты, а вокруг вьется живая изгородь.