жернова для мельницы что это
Что такое жернова? Это древнейший механизм, возраст которого исчисляется тысячелетиями! Историки предполагают, что именно они могли стать древним прообразом колеса. О жерновах, их истории, особенностях конструкции и принципе работы пойдет речь в нашей статье.
Что такое жернова: определение
Это приспособление используется человеком с древнейших времен, еще с эпохи неолита. Некоторые историки утверждают, что оно возникло даже раньше, чем колесо. Жернова – это примитивное устройство, которое состоит из двух частей и предназначено для перемалывания пшеницы и других зерновых культур в муку.
Само слово происходит от праславянского «жърнъве». Его можно перевести как «тяжелый». Схожее по произношению слово есть в украинском, белорусском, чешском языках.
Термин также употребляется и в переносном значении. В данном случае жернова – это фатальные, жестокие и безжалостные события, в которые попадает человек. Пример такого употребления:
«Да уж, этому бедняге не повезло, он угодил в жернова великой войны».
Жернова: конструкция и принцип работы
Конструкция этого агрегата проста до гениальности. Он состоит из двух каменных кругов, расположенных друг над другом. При этом верхний круг вращается, а нижний – обездвижен. Каменные жернова являются одним из элементов мельницы. В движение они приводятся с помощью двигателя, живой человеческой силы либо же сил природы (ветра, воды и т. д.).
Поверхность обоих жерновов покрыта особым рельефным «рисунком» – так называемой гармошкой. Он представляет собой чередование желобов, мелких борозд и плоских участков. Зернышки, попадая в противоположные борозды двух каменных блоков, переламываются на более мелкие частицы. Благодаря этому обеспечивается процесс перемалывания зерна. Желобки направлены к центральному отверстию, куда ссыпается образовавшаяся мука в процессе работы. При интенсивной эксплуатации жернова необходимо регулярно и своевременно подтачивать.
Верхний (подвижной) жернов приводится в движение посредством крестовидного штифта, который установлен на головке ведущего вертикального стержня. Крайне важно, чтобы оба круга были одинаково и правильно сбалансированы. Только в этом случае можно достигнуть высокого качества помола.
Идеальным материалом для производства жерновов считается особая разновидность мелкозернистого песчаника, отличающаяся повышенной твердостью и прочностью. В былые времена наши предки также использовали для их изготовления известняк и древесину.
Жернова в истории
Об этом агрегате упоминается в «Повести временных лет». В частности, в древнерусской летописи есть такая фраза: «Крупяще жито и своима руками измълъ».
Жернова в культуре, мифологии и геральдике
С жерновом связано немало русских поговорок, пословиц и фразеологизмов. Вот лишь несколько примеров:
«Попало зернышко меж двух жерновов»
«Жернова Господни мелют медленно, но неумолимо»
А вот пример русской загадки:
«Каменное море кругом вертится – всему миру годится!»
Во многих культурах каменные жернова выступают символом глобального преобразования, или, иными словами – Судьбы. При этом нижний камень – это земная твердь, а верхний – небеса. В буддизме жернова символизируют сансару, а в Скандинавии – вращающуюся Вселенную.
Изображение жерновов встречается в геральдике. Так, например, каменное колесо можно увидеть на гербе шведского города Хьойор.
Жерновые мельницы: особенности и преимущества
В статье мы расскажем об основных типах мельниц, разберемся, чем отличаются коммерческие и бытовые жерновые мельницы, как регулируется фракция помола. И немного поговорим о самом главном, ради чего эти мельницы и были придуманы, – жерновой муке и ее пользе.
В процессе выбора зерновой мельницы возникает множество вопросов. Какая мельница лучше – жерновая, ударно-кулачковая или вальцовая? Насколько важна скорость перемалывания? Какое значение имеет тип механизма для помола зерна? Вариантов на рынке сейчас довольно много. Надеемся, что наша статья очертит понимание того, как осуществляется перемалывание зерна, что может сделать тот или иной механизм помола, а также поможет вам сузить поиск до тех вариантов, которые лучше подойдут под ваши требования.
Основные типы мельниц
Единственная функция зерновой мельницы – способность производить муку нужной фракции помола из цельного зерна. Сердце этого устройства – механизм перемалывания. Существует 3 основных типа механизмов: жерновой, вальцовый и молотковый.
Молотковый механизм – наиболее распространенный на больших предприятиях по производству муки. Коммерческая модель такой мельницы может перерабатывать до 5-6 т зерна в час. Основной рабочий элемент – электродвигатель, подключенный к ротору. На валу, который приводится во вращение двигателем, закрепляются отбойные молотки. После включения устройства и подачи сырья ротор вращается с очень большой скоростью и создает воздушный поток, втягивающий и заставляющий вращаться зерно и крупу. Свободно перемещаясь через массу зерна, молотки ударяют рабочими гранями по зерну и измельчают его. Фракция помола на такой мельнице – самая маленькая, но обработанное таким образом зерно теряет значительное количество питательных веществ.
Приготовление муки на мельницах с молотковым механизмом
Вальцовый механизм состоит из двух горизонтально расположенных цилиндрических металлических валов с рифленой или шероховатой поверхностью, которые вращаются навстречу друг другу с разной скоростью. Зерно, попадающее между валов, расплющивается и перетирается. Этот способ более щадящий, но все равно не настолько хорош, как жерновой.
Вальцовая мельница для зерна
Жерновой метод помола муки, который человечество использовало с древних времен, позволяет сохранять структуру и все составляющие зерна. Мука на выходе содержит отруби и зародыши, в которых и “хранятся” все витамины и минералы, и считается самой полезной для приготовления хлеба.
Жерновые камни для помола зерна используются с давних времен
Коммерческие и бытовые жерновые мельницы – в чем отличие
Приготовление муки на каменных жерновах происходит тем же методом, которым пользовались много веков назад. Ранние модели были из двух гладких каменных поверхностей, притирающихся друг к другу, чтобы раздробить и измельчить зерно и семена в муку или крупу.
Современные жерновые мельницы работают по похожему принципу и используются как в бытовых условиях, так и в коммерции (в зависимости от необходимых объемов приготовления).
Бытовая жерновая мельница Sana
В бытовых мельницах в основном используются жернова диаметром 85 мм и мощностью 360-600 Вт. При помощи такой мельницы можно приготовить около 5-6 кг муки в час, чего достаточно для приготовления домашней выпечки в хлебопечи.
Коммерческие варианты используют большие жернова и мощный двигатель. К примеру, мельница Haussler HM30P использует жернова диаметром 30 см и мощный двигатель 1,1 кВт. Это позволяет готовить до 40 кг цельнозерновой муки среднего помола в час.
Есть возможность регулировать величину зазора для подачи зерна, с помощью чего меняется скорость подачи зерна на жернова. На воронке для подачи зерна размещен специальный магнит, препятствующий попаданию металлических предметов (шурупов, гаек, гвоздей) на жернова.
Коммерческая жерновая мельница
Фракция помола жерновых мельниц
Как в бытовых, так и в коммерческих мельницах, есть возможность регулировки фракции помола. Зазор между жерновами можно отрегулировать таким образом, чтобы на выходе получить муку с фракцией от 0,6 мм до 3 мм. При помощи поворотного механизма горловины можно увеличивать или уменьшать зазор между камнями, тем самым подбирать нужную фракцию помола и готовить даже крупу. Особенностью жерновых мельниц есть то, что получить 100% муку необходимой фракции, например 0,6 мм, не представляется возможным. Поэтому, например, коммерческая мельница Haussler HM30P в одном из вариантов поставляется вместе с автоматическим просеивателем муки.
Жерновые камни мельница Haussler HM30P с автоматическим просеивателем
Внутри устройства установлено несколько сит разной фракции (0,6 мм, 0,8 мм, 1,3 мм) и несколько емкостей для муки и отрубей. Если взять для перемалывания 100 кг пшеницы, то вам удастся получить 20 кг муки помолом 0,6 мм, 25 кг – 0,8 мм, 35 кг – 1,3 мм и около 20 кг отрубей. Если перемолоть отруби еще раз, то выйдет еще около 20% муки соответствующей фракции.
Подобные просеивания можно произвести и на бытовой мельнице, если приобрести ручное сито или специальный просеиватель.
Просеиватель муки для бытовой мельницы Sana
Особенности жерновой муки
Основное различие между жерновой и обычной мукой состоит в том, что обычный процесс приготовления муки удаляет все зародыши, отруби и другие полезные частицы, в то время как мука, приготовленная на каменных жерновах, содержит все элементы зерна. Выпеченные хлебобулочные продукты, содержащие зародыши пшеницы и отруби, – более полезные, вкусные и сытные из-за более тяжелой природы жерновой муки. Подробнее об особенностях жерновой муки можно прочесть в статье “Жерновая мука сохраняет всю пользу зерна”.
Жерновая мука считается самой здоровой для выпечки
Есть и много других преимуществ перемалывания зерна жерновым методом:
Мельница Hаussler HM30P Combi представлена компанией Sana® и предназначена для ежедневного коммерческого использования. Сделана из натуральных материалов в Германии. Отличается надежностью в работе. Посетите сайт, чтобы узнать больше о технических особенностях модели, которые могут быть полезны при покупке мельниц.
Ликбез: Как устроена мельница
Вы никогда не думали как из зерна получается мука? Мне вот всегда было интересно как работали древние мельницы. В Суздале нам подробно все разъяснили.
Понятно, что ветер вращает эти лопасти. Каркас у них деревянный, а обтянуты они были материей, парусиной.
А знаете для чего вот эти палки сзаду мельницы? Думаете, чтобы она не попадала? 😉
А вот и фигушки. С их помощью всю мельницу ПОВОРАЧИВАЛИ, чтобы ловчей поймать ветер, ну не прикол? :-))
Механику работы мельницы нам объяснили на вот этой модели, которая находилась внутри мельницы настоящей и, в отличие от последней, была в рабочем состоянии ;-))
Ну, в общем ветер вращает лопасти, лопасти вращают вот это горизонтальное полено:
Горизонтальное полено, с помощью древних шестерёнок вращает уже полено вертикальное:
Вертикальное полено, в свою очередь, с помощью таких же шестеренок вращает эдакие каменные блины – жернова, вон там внизу, видите?:
А сверху в дырки жерновов сыпалось зерно из вот этих ящичков, похожих на перевёрнутые пирамидки. Готовая мука через дырки в деревяхе передней стенки валилась в специальный ящик, обзываемый «сусеком».
Помните сказку про колобка? 😉 «Бабка по амбару помела, по сусекам поскребла…» Я в детстве все время недоумевала, что за сусеки такие в которых можно муки намести на целый колобок? В нашей-то квартире мука по ящикам просто так не валялась. ;-)) Ну и вот, не прошло и сорока лет, как загадка была разгадана! 8-)))
Мельница — ветряная и водяная
Самые древние приспособления для перемалывания зерна в муку и обдирания его в крупу сохранялись 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.
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».
Письменные и графические источники свидетельствуют о широком распространении в средней полосе и на Севере ветряных мельниц. Нередко крупные села были окружены кольцом в 20—30 мельниц, стоявших на высоких, открытых ветрам местах. Ветряные мельницы за сутки размалывали на жерновах от 100 до 400 пудов зерна. В них имелись также ступы (крупорушки) для получения крупы. Для того чтобы мельницы работали, их крылья надо было поворачивать под менявший направление ветер — это обусловило сочетание в каждой мельнице неподвижной и подвижной частей.
Русскими плотниками создано много разнообразных и остроумных вариантов мельниц. Уже в наше время зафиксировано более двадцати разновидностей их конструктивных решений.
Из них можно выделить два принципиальных типа мельниц: «столбовки»
Первые были распространены на Севере, вторые — в средней полосе и Поволжье. Оба названия отражают также принцип их устройства.
В первом типе мельничный амбар вращался на врытом в землю столбе. Опорой служили либо дополнительные столбы, либо пирамидальная бревенчатая клеть, рубленная «в реж», либо рама.
Принцип мельниц-шатровок был иной
Все типы и варианты мельниц поражают точным конструктивным расчетом и логикой врубок, выдерживавших ветры большой силы. Народные зодчие уделяли также внимание внешнему облику этих единственных вертикальных хозяйственных сооружений, силуэт которых играл немалую роль в ансамбле селений. Это выражалось и в совершенстве пропорций, и в изяществе плотницких работ, и в резьбе на столбах и балконах.
Схема ветряной мельницы
Мельница на ослиной тяге
Мельничный постав
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.
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.
Размол зерна происходит в промежутке между верхнею поверхностью нижняка и нижнею бегуна. Оба жернова одеты кожухомъ N, который препятствует разбрасыванию зерен. По мере размола, зерна подвигаются действием центробежной силы и напором вновь прибывающихъ 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.
Жернова
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 жернова? 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.
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.
Описание конструкций и принципа действия мельниц
Столбовками мельницы названы за то, что их амбар покоится на столбе, вкопанном в землю и обложенном снаружи срубом-ряжем. В нем заделаны балки, удерживающие столб от смещения по вертикали. Конечно, амбар покоится не только на столбе, но на срубе-ряже (от слова режь, бревна, врубленные не плотно, а с прозорами). Поверх такого ряжа делается ровное круглое кольцо из пластин или досок. На него и опирается нижняя рама собственно мельницы.
Ряжи у столбовок могут быть разной формы и высоты, но не выше 4 метров. Они с земли могут подниматься сразу в виде четырехгранной пирамиды или сначала вертикально, а с какой-то высоты переходить в усеченную пирамиду. Встречались, правда очень редко, мельницы на невысокой раме.
Основание шатровок тоже может быть по форме и конструкциям различным. Например, пирамида может начаться с уровня земли, а конструкция быть не срубной, а каркасной. Пирамида может опираться на срубный четверик, а к нему могут быть пристроены подсобные помещения, тамбур, помещение для мельника и т.д.
Главное в мельницах их механизмы.
В шатровках внутреннее пространство разделено перекрытиями на несколько ярусов. Сообщение с ними идет по крутым лестницам чердачного типа через люки, оставленные в перекрытиях. Части механизма могут располагаться на всех ярусах. А их может быть от четырех до пяти. Стержнем шатровки служит могучий вертикальный вал, пронизывающий мельницу насквозь до «шапки». Он опирается через металлический подпятник, закрепленный в балке, которая лежит на брусчатой раме. Балка с помощью клиньев может перемещаться в разные стороны. Это позволяет придать валу строго вертикальное положение. Тоже самое можно проделать и при помощи верхнего бруса, где штырь вала заделан в металлическую петлю.
В нижнем ярусе на вал надета большая шестерня с кулачками-зубьями, закрепленными по наружному контуру круглой основы шестерни. При работе движение большой шестерни, умноженное в несколько раз, передается на малую шестерню или цевку другого вертикального, уже металлического обычно вала. Этот вал прошивает неподвижный нижний жернов и упирается в металлическую планку, на которой через вал подвешен верхний подвижный (вращающийся) жернов. Оба жернова одеты деревянным кожухом с боков и сверху. Жернова устанавливаются на втором ярусе мельницы. Балка в первом ярусе, на которую опирается малый вертикальный вал с малой шестерней, подвешена на металлическом нарезном штыре и с помощью нарезной же шайбы с рукоятками может быть слегка поднята или опущена. С нею поднимается или опускается верхний жернов. Так регулируется тонкость помола зерна.
От кожуха жерновов вниз наклонно пропущен глухой дощатый желоб с доской задвижкой на конце и двумя металлическими крючками, на которые подвешивается мешок, наполняемый мукой.
Рядом с блоком жерновов устанавливается кран-укосина с металлическими дугами-захватами. С его помощью жернова могут сниматься со своих мест для отковки.
Над кожухом жерновов с третьего яруса спускается жестко закрепленный к перекрытию подающий зерно бункер. Он имеет задвижку, с помощью которой можно перекрыть подачу зерна. Он имеет форму опрокинутой усеченной пирамиды. Снизу к нему подвешен качающийся лоток. Он для пружинистости имеет можжевеловую планку и штырь, опущенный в отверстие верхнего жернова. В отверстии эксцентрично устанавливается металлическое кольцо. Кольцо может быть и с двумя-тремя косыми перьями. Тогда устанавливается симметрично. Штырь с кольцом называются обечайкой. Пробегая по внутренней поверхности кольца, штырь все время меняет положение и раскачивает косо подвешенный лоток. Это движение ссыпает зерно в зевло жернова. Оттуда оно попадает в зазор между камнями, размалывается в муку, та поступает в кожух, из него в закрытый лоток и мешок.
Зерно засыпается в бункер, врезанный в пол третьего яруса. Мешки с зерном подаются сюда с помощью во’рота и веревки с крюком. Ворот может подключаться и отключаться от шкива, насаженного на вертикальный вал. Делается это снизу с помощью веревки и рычага. В досках перекрытия прорезан люк, перекрытый наклонно поставленными двухпольными створками. Мешки, проходя через люк, открывают створки, которые потом произвольно захлопываются. Мельник отключает ворот, и мешок оказывается на крышках люка. Операция повторяется.
В последнем ярусе, находящемся в «шапке», на вертикальном валу установлена и закреплена другая, малая шестерня со скошенными кулачками-зубьями. Она заставляет вращаться вертикальный вал и запускает весь механизм. Но ее заставляет работать большая шестерня на «горизонтальном» валу. Слово в кавычки заключено потому, что фактически вал лежит с некоторым уклоном внутреннего конца вниз. Штырем этого конца он заключен в металлическом башмаке деревянной рамы, основы шапки. Приподнятый конец вала, выходящий наружу, спокойно лежит на камне-«подшипнике», слегка скругленном сверху. На валу в этом месте врезаны металлические пластины, предохраняющие вал от быстрого стирания.
Шестерня «горизонтального» вала снабжена зубьями, врезанными в боковую сторону круга. Сверху ее обнимает тормозная деревянная колодка, которая с помощью рычага может быть освобождена или сильно затянута. Резкое торможение при сильном и порывистом ветре вызовет высокую температуру при трении дерева о дерево, и даже тление. Этого лучше избегать.
Вокруг мельницы вкапывали небольшие столбики количеством не менее 8 штук. К ним «водило» и крепилось цепью или толстой веревкой. Силою 4-5 человек, даже если верхнее кольцо шатра и части рамы хорошо смазаны солидолом или чем-то подобным (ранее смазывали свиным салом), провернуть «шапку» мельницы очень трудно, почти невозможно. «Лошадиная сила» тут тоже не годится. Поэтому пользовались небольшим переносным воротом, который попеременно одевали на столбики его трапециевидной рамой, служившей основанием всей конструкции.