Z 26'm a rysunkam i w tekście.
Cieszyn.
NAKŁADEM KSIĘGARNI B. KOTULI
SAMOUCZEK TECHNICZNY.
W y d a w n i c t w o P o p u 1 a"r r t o - N a u k o w e .
Nr. 23.
WIATRAKI.
Z 26-ma rysunkam i w tekście.
C IE S Z Y N .
N akładem księgarni B. Kotuli.
D r u k a r n ia P. M itręgi w C ieszynie.
Póki nie zastosowano pairy, jedyną, prócz wody bieżącej lub spadającej, siłą przyrody dostarczającą energji motorycznej by i v/iatr.
W okolicach ubogich w -rzeki i strumienie albo bardzo płaskich tak charakterystyczną była malownicza sylw eta w iatraka wym achującegoł olbrzymiemi skrzydłami (‘zobacz rysunek 1 na;
tablicy 1). Ileż ich do dziś dnia ąpotykam y w szerokiej płaszczyźnie mazowieckiej, 'gdzie w o
dy leniwo płyną, a zoto bez przeszkód hulają wiclwy. Jaikże sobie bez w iatraków w yobrazić krajobraz holenderski? Rzek i strumieni tam nie brak, lecz w ody te, prow adzone kanałam i na nasypach poprzez obszary w ydarte dnu morskiemu, nadzwyczaj m ały m ają spadek, i trudno je w yzyskać do pędzenia młynów i tartaków . Co gorsza, bez ustanku przesączają się one przez tam y i groble, i grożą zalewem poniżej poziomu morza leżącym łąkom i po
lom. Trzeba stale pompować zbirającą się w zagłębieniachAvilgoć. Siła w iatru znakomite tu oddaje usługi.
W ostatnich dziesiątkach lat, w zmodernizo
wanej, praw da, że mniej malowniczej, formie, znowu zaczynają m otory w iatrow e zdobywać sobie coraz większe wzięcie, nie tyle jednak do poruszania młynów, ile raczej właśnie do pę
dzenia pomp zaopatrujących w wodę dwory, folwarki, kolonje...
— 4 —
Opiszemy tutaj sposób zbudowania takiego współczesnego motoru wiatrowego, który W am dostarczy 'siły popędowej do uruchomienia dy- namomaszyny, piły rotacyjnej, krążka do ostrzenia i t. p. Nie model to już będzie, ale spory motor, produkujący znaczną ilość energji.
To ,prawda, że w mieście trudno W am będzie w ykonać tych wym iarów konstrukcję, a je
szcze trudniej znaleść odpowiednie miejsce do , ustaw ienia jej. Może wypadnie W am z urze-
" czy w istnieniom tego projektu 'zaczekać do wy>
jazdu na wieś w wakacje, a tymczasem zado- wolicie się sporządzeniem modelu zmniejszo
nego do połowy albo naw et do jednej czw artej naturalnej wielkości. Taki zmniejszony model będzie' też bairdzo ładnie funkcjonował i w y tw orzy też pewną, oczyw ista rzecz znacznie mniejszą, ilość użytecznej siły ruchomej. Budu
jąc go, zapoznacie się praktycznie z wszelkie
mu szczegółami ustroju naszego w iatraka, co się Wam niezawodnie bardzo przyda przy w y
konyw aniu go następnie w dużej skali.
Nasz w iatrak składa się ze smukłej p o d s t a w y (1), na której obraca się koło piono
wego w ału g ł o w a (2) dźw igająca s k r z y - d ł a (3). Za pośrednictwem pionowego w ału ruch .obrotowy przenosi się z osi skrzydeł na t r y b y (4) pędzące m aszyny, które poruszyć pragniemy.
P o d s t a w ' a ma kształt drewnianego ko- 'zła, złożonego z czterech słupów narożnych, lekko ku sobie pochylonych i połączonych po- przecznemi ryglami (zobacz rysunki 2 1 3 n a ta blicy II). Słupy mają 4‘50 m długości, sporzą-
T a b lic a I.
— 6 —
dzam y je z belek o przekroju 10 X. 10 albo 13 X 13 cm. Na wysokości 1 m od do tu łączy
my je wieńcem z rygli o. przekroju 6 Y z X 1Q i o długości 1‘30 m, u samej góry podobnym wieńcem z rygli o długości 60 cm. Rygle są na końcach, ścięte do 'grubości 4 cm i ’zapuszczone w słupy „na nakładkę“. Z dwu stron kozła na
bijamy- następnie co pół m etra szczeble .pozio
me, o przekroju 5 X 8 cm, podobnie wpuszczo
ne w słupy i mocno do nich gwoździami przy
bite. DwTie pozostałe strony kozła usztyw nim y każdą dwom a zastrzałam i o przekroju 5 X 10 cm. Na dolnym wieńcu z rygli ułożymy pomost z desek o grubości 3—4 cm.
Tak zbudowaną podstaw ę musimy osadzić w ziemi tak, by się . nie m ogła w yw rócić pod . naporem w iatru na skrzydła w iatraka. W tym celu wykopiemy cztery dziury 50 cm. głębokie 1 w staw im y w nie nogi kozła. Jeśli kozioł nie stanie odrazu zupełnie prostopadle, trzeba bę
dzie tę lub ową nogę podbić ziemią lub płaskie- mi kamieniami, poczem przystąpim y do zasy
pania dołów ; ziemię poruszoną dobrze koło stojaków ubijamy.
Z góry, na samym wierzchu podstaw y osa
d zim y 'd w ie deski kw adratow e w grubości 2 cm i o powierzchni 60 X 60. W dolnej z tych dwu desek w ytniem y nasam przód p iłką.otw ór kolisty o średnicy 30 cm, uważając, by środek koła w ypadł ściśle na skrzyżowaniu przekątni kw adratu. Górną deskę zaopatrzym y w podo
bny otwór, lecz o mniejszej średnicy, o średni
cy 20 cm. W dw u krążkach drew nianych, k tó re w ten sposób uzyskam y, zrobimy w samym
środku -koliste otw ory o średnicy 3Vz om, od
powiadającej grubości wału pionowego. Górną deskę w ypadnie nam sheblować o jakie 2—3 m m . Zarówno brzegi otw orów kolistych w y ro bionych w obu deskach jaik i brzegi krążków starannie pilnikiem czy- raszplą w ygładzim y i wyokrąglim y, tak żeby krążki w otworach,
¡mogły swobodnie w irow ać. Następnie skleim y silnym karukiem obie deski, bacząc, by brzegi jednej nie w ystaw ały poza brzegi drugiej, by zatem otw ory koliste, w ycięte ściśle w środku desek, leżały zupełnie koncentrycznie. Tak sa
mo skleimy i oba «krążki, poczem nabijam y na pionowy w al w iatraka. (Porównaj n a tablięy III rysunki 1 i 2).
G i o w a w iatrak a składa się z trzech czę
ści: z wózka, ze skrzynki łożyskowej, w któ
rej osadzona jest oś skrzydeł, i z przyrządu do nastaw iania skrzydeł pod w iatr. ¡Przyrząd ten przy lżejszych skrzydłach będzie autom aty
czny, jeśli jednak zbudujemy skrzydła bardzo wielkie i ciężkie, b y 'o trz y m ać w iatrak o bar
dzo dużej .«ile popędowej, to będziemy musieli zastosow ać nastaw ianie dowolne, w edług cho
rągiewki w iatrow ej umieszczonej na wierzchu konstrukcji, a i cała osada osi poziomej, cała skrzynka łożyskowa, będzie m usiała ,być 0 w iele solidniejsza; p rzy bardzo ciężkiej bu
dowie trzeba się będzie obejść bez wózka, któ
ry b y nie w ytrzym ał zbyt wielkiego ciężaru na nim spoczywającego.
W ózek jest to krążek, o średnicy 30 cm, w ykrojony z tw ardej trzycentym etrow ej deski 1 w irujący dookoła w ału pionowego na sześciu
małych .kotkach (porównaj rysunek 3 na tabli
cy Ul). Sporządzam y go w. sposób następujący % Obwód ¡kota dzielimy na sześć rów nych części, a w punktach tak otrzym anych w yw iercam y w trz y c en tyrne tir owym brzegu krążka szćść otworów, głębokich na 3 cm, o średnicy 15 mm, umieszczonych tak, że środelf ich leży na;
Iinji rownolgłej do kraw ędzi krążka, na 2 cm poniżej górnej a n a 1 cm pow yżej dolnej k r a , wędzi, że zatem odstęp otworu od dolnej k ra wędzi w y n o s i 2% mm, od górnej -zaś 12V- mm.
W otw ory te wklejam y czopy z tw ardego drze
w a, 15 mm grube, w ystające n a 3 om i bardzo starannie pilnikiem i papierem szklanym W y s a dzone, n a które następnie nasadzam y kotka 0 średnicy 3 om, w ycięte z dw ucentym etrcw ej tw ardej deski. Żeby się kotka z. czopów nie zsuw ały, trzeba w czopach na 22 mm od k rąż k a w yw iercić półcentym etrow e dziurki i w bić w nie w ystające na obie strony klinki.
Skrzynka łożyskow a lekkiego w iatraka jest uwidoczniona na rysunkach 1 i 3 tabilcy II, 4 tablicy III i 3 i 4 tablicy IV. Na duo skrzynki 1 jej ścianki pionowe prostokątne użyjem y de
ski trizycentyimetrowej; na trójkąty usztyw nia
jące konstrukcję w y starczą deseczki dwnscen- tym etrow e. Dno ma w ym iar 15 X 90 cm, ścian
ki stojące 15 X 20. W środku dna w ytniem y otwór o średnicy 3 cm, .przez k tó ry będzie przechodzi! w at pionowy, w środku-ścianek stojących zupełnie takie same otw ory, jako ło
żyska osi poziomej. Te ostatnie wzmocnimy, przyśrubow njąc do ścianek od środka sztuczki łożyskow e z lanego żelaza.
— 10 —
P rzy rząd do nastawiania skrzydeł pod w iatr jest przy tym modelu nader prosty, skła
d a się z deseczki pięciomilimetrowej, o w ym ia- racjj + 50 X 50 cm, przymocowanej do skrzynki po przeciwnej stronie skrzydeł, u dołu zapomocą d ^ u klocków, u góry zaś albo także zapomocą klocków albo, co lepiej, przez w pu
szczenie w szparę w yrobioną w przedłużonej naumyślnie trochę ku górze tylnej ścianie skrzynki (porównaj .rysunki 1 i 3 na tablicy II i rysunek 4 na tablicy III). W mijscu, gdzje ze skrzynki w ystaje oś pozioma, musi mieć de-.
Sęczka sterow a odpowiednie wycięcie.
Urządzenie głow y i, przyrządu do nastaw ia
nia ciężkich w iatraków pokazano na rysunkach 1, 2 i 5 tablicy IV. Zamiast desek dwu- czy trz y cen tym e tr ow ych użyjem y tu dyli pięcio- eentym etrowych, zachowując szerokość 15 om.
Odstęp łożysk może pozostać ten sam, co przy lekkim .w iatraku, ścianki łożyskowe musimy, je
dnak zrobić w y ż sz e : 30 cm wysokości nie bę
dzie za dużo, przymocujemy je zaś do podsta
w y dużemi śrubami; trójkąty usztyw niające odpadną. Oś skrzydeł w ypadnie nam praw do
podobnie 'zrobić grubszą, pięciocentymetrową, musim y zatem dostosować do tych zwiększo
nych 'w ym iarów otw ór łożysk, zaopatrzonych oczyw ista irzecz i tym razem w sztuczki w zm a
cniające z lanego żelaza.' Dyl podstaw owy;
przedłużym y o 30—35 cm poza tylną ściankę łożyskow ą i przym ocujem y do niego beleczkę schodzącą skośnie aż do ziemi: zapomocą tej to beleczki będziemy mogli nastaw iać pod w iatr głow ę ze skrzydłam i w iatraka. B y sobie uła-
' -
— 12 —
tw ić m anew row anie tą beleczką, zaopatrzym y ją u do)u w koło toczące się po ziemi. Będzie ono miało średnicę 50 cm, wytniem y je z pię- ciocentym etrowej tw ardej deski a osadzim y na czopie o grubości 3% om, wpuszczonym w ścię- ? ty koniec beleczki i w ystającym n a 7 cm. W|
w ystający poza koło koniec czopa wbijamy, klin, k tó ry uniemożliwi zesuwanie się koła. P o łączenie dyla podstaw ow ego głow y z beleczką służącą do nakierow yw ania w iatraka musim y usztywnić. Zrobimy to przybijając do dyla pod
staw ow ego n a krzy ż silną łatę około 1 m długą , i łącząc ją z kierownicą skośnemi zastrzałam i.
Jak nastaw iać skrzydła, pokaże nam chorą
giew ka umocowana na tylnej ściance łożysko
w ej i obracająca się z wiatrem .
T r y b y naszego w iatraka uwidocznione są na 'kilku rysunkach. Pozioma oś skrzydeł, 'za- pomocą p a ry stożkowych kół zębatych (po
równaj rysunek 3 pa tablicy II, 2 na tablicy III i 2 n a ftablicy IV), przenosi ruch na w a ł piono
w y, tein zaś, za pośrednictw em stosowni»
skombinowanego system u tarcz pasowych (T), udziela'go m aszynom ustawionym w pobliżu w iatraka. Specjalny hamulec (H n a rysunku 4 tablicy III) pozw ala zatrzym ać w iatrak w każ
dej porze, naw et p rzy silnym wichrze.
Oś skrzydeł m a grubość 3Vz, p rzy ciężkich w iatrakach 5 cm. Musi ona być gładko w y to czona, zw łaszcza w miejscach, gdzie się opiera o łożyska. P o obu stronach każdego łożyska nawleczone są na oś drew niane pierścienie, przytrzym ane zapomocą klinków w etkniętych w oś. Uniemożliwiają one przesuwanie się o s!.
R y s .
3R i/ s .ç .
— 14
Stożkowe kola 'zębate, przenoszące ruch
z Wału poziomego na pionow y możemy zrobić z tw ardego drzew a — w tedy dam y im przy
najmniej 10 cm średnicy, — albo z żelaza lane
go — w takim razie w y starczy średnica 6 cm p rzy lżejszych, 8—9 cm przy ciężkich moto
rach. ‘ : i
W al pionowy ma grubość ¿P/ż cm. Musi on być bardzo starannie w ygładzony w miejscu, gdzie przechodzi przez głowę w iatraka. U spo
du otrzym a on silne okucie z ostrym czopem, k tóry się będzie obracał w łożysku przyśrubo- wanem do dolnego pomostu. Czop i łożysko najlepiej dać ^zrobić ze stali, i w tedy bowiem tarcie będzie najmniejsze i w ał najlżej będzie się kręcił. ?Na wale pionowym będą osadzono na moc: u samego wierzchu — koło zębate, po
niżej — dw a sklejone krążki, w irujące w odpo
wiednim otworze górnego pomostu i chroniące w ał od w yskoczenia i łożyska (zobacz rysun-.
ki 1 i 2 n a . ¡tablicy III; dalej —•' hamulec, a wreszcie — tarc za lub- tarcze, zapomocą któ
rych przenosi się ru ch -n a kota m aszyn pędzo
nych przez w jatrak. Konstrukcja hamulca (zo
bacz rysunki 4 i 5 na tablicy III, litera H) jest nader prosta. Krążek o średnicy 30 cm, w ycię
ty z deski 2% cm grubej, i d w a krążki o średni
cy 40 cm, w ycięte Z deseczek półcentym etro- w ych sklejamy i otrzym ujem y w ten sposób tarczę z w ystającem i brzegami, dookoła której przeciągam y pętlę z żelaza pasow ego o prze-, kroju 2 X 20 mm, przym ocowaną śrubą z na-
•śrubkiem do dźwigni. Jeśli tę dźwignię p rzy c ią g n ie m y , pętla się zaciśnie koło tarczy i po-
— 15 —
T a b lic a V.
/Pyj.
w strzym a ją* w pędzie. Ząpomocą odpowiednie
go haczyka m ożem y ustalić dźwignię w stanie przyciągniętym . Zarówno dźwignię jak i hav czyk przytw ierdzam y do którego ze stojaków
•albo do k tó rej 'z poprzeczek kozia.
System tarcz, przedstaw iony na rysunku 4 tablicy III funkcjonuje w następujący sposób.
M am y cztery tarcze: trz y o grubości 4 i o śre dnicy 20 cm, z mcii jedną osadzoną na m oc na w ale pionowym" a dw ie biegnące luźno na osi ■ prostopadłej do płaszczyzny rysunku; czw arta
tarcza sklejona jest Ż dwu krążków , o grubości 4 cm i o średnicy pierw szy 10 drugi 30 cm, i obraca się luźno koło osi poziomej' a r ó w n o -' ległej do płaszczyzny rysunku, opartej o łoży
sk a przypom inające konstrukcję skrzynki łoży
skowej głowy w iatraka. Zabite w osie klinki nie pozwalają tarczom zsuw ać się. na boki.
Rzemień biegnie od pierwszej tarczy, poprzez dwie dalsze, do małego krążka czw artej, od wielkiego krążka czwartej zaś idzie pas trans
m isyjny do m aszyny poruszanej przez wiatrak.
S k r z y d ł a w iatraka można bardzo różni«
zbudować.
Rysunki 1—3 na tablicy V pokazują kon- . strukcję • skrzydeł żelaznych do ^zdejmowania.
P iasta odlana jest z żelaza, ma średnicę 25 cm, grubość 4 cm, w środku w yw iercony o tw ó r ' 35-milimetrowy z nutą klniową, z boku w ró
w nych odstępach sześć otw orów 9 cm głębo
kich. o średnicy 17 mm, na wierzchu sześć dziurek 'z gwintami -dla śrub, które; przy trzy m ują trzpień skrzydeł. Skrzydła same niają 60 cm długości, 20 cm szerokości na zewnętrznym
— 16 -
skrzydła nie m ogły w yśliznąć ze swej w pia
ście obsady. Nuta klinow a służy do wbicia kli
na, k tóry przytrzym uje piastę na osi.
Rysunki 4—6 na tablicy V przedstaw iają te sam ą konstrukcję przetłum aczoną na drzew o.
P iasta będzie tu miała 30 om średnicy i skleimy ją z dwóch krążków zew nętrznych trzycenty- m etrow ych i jednego wewnętrznego, czterocen*
a 10 na w ew nętrznym końcu. Przynitow ane one są do żeber z płaskiego żelaza o przekroju 7 X 30 mm, długich 70 cm. W ystające końce -trzeba spiłow ać do szerokości 17 m m ; trzeba je.iteż trochę nawiercić w miejscach, gdzie ma
ją być przychw ycone śrubami, tak żeby się
— 17 —
T a b lic a VI.
fymetrowego. W e w ew nętrznym wycinam y .cztery w yzębienia 9 cm głębokie a 6 szerokie.
•Skrzydła, tych samych co w poprzednim w y padku w ym iarów , w ycięte są z deszczułek pół-
calowych. Żebra sporządzim y z listew o trój
kątnym przekroju (krótsze ramiona prosto
kątnego i równoramiennego trójkąta w ynoszą w naszym wypadku' 4 cm). P o d w a czterdzie
stocentym etrow e odcinki takiej listwy, ścięte jak n a rysunku 5, przykeim y i przyśrubujem y do . skrzydeł, po obu stronach, jednakże -niezu
pełnie osiowo, lecz 'z przesunięciem ich o \6 V i mm na dole w jedną, na górze w drugą stronę od osi (porównaj rysunek 5, przekroje A-B i C-D), tak że wystające końce, w raz z dzie- si ę ciocen ty m e t rowym końcem deski skrzydło
wej, utw orzą nasadę, skręconą o 45° do p ła
szczyzny skrzydła, o przekroju 40 X 58 mm. Tę nasadę wpuszczam y w otw ór pozostaw w iony w piaście i umocowujemy w niej p a ru silnemi śrubami.
Do cięższych w iatraków zastosujemy skrzy
d ła o podobnej konstrukcji lecz o znacznie w ię
kszych wym iarach, albo też uciekniemy się np.
do system u przedstawionego szczegółowo n a 1 tablicy VI. Nawet p rz y takim samym pomieniu w ydatność takiego koła w iatrow ego będzie znacznie większa, cóż dopiero, jeślibyśmy pro
mień jego- jeszcze zwiększyli.
S A M O U C Z E K T E C H N I C Z N Y .
======== WYDAW NICTW O POPULARNO-NAUKOW E, r - r 4 v
D o tą d w y s z ł y z d r u k u n a s tę p u ją c e t o m i k i:
N r. I. N«\ 5. N r. 9 .
in d u k to r. P rzy rząd d o D y n am o . M ach in a d o T e leg raf M o rse V . w y tw a rz a n ia Isk ier z 4 w y tw arzan ia elek try k i Z 7 ry cin am i,
ry c in a m i. z 18 ry c in a m i.
‘N r. 2. N r. 6 . N r. 10.
la k s ic b u d u je a p a ra l O g n iw a i b a te ry e g al- T e leg raf b e z d ru tu , fo to g raficzn y . Z 11 ry- w an ic zn e Z 1 6 'ry cin a- Z 21 rycinam i,
c ln a m l. m l.
: N r 3.
Jak s ią fo to g ra fu je . Z 8 ry c in a m i,
N r, 7.
M otory elek try czn e.
Z 18 ry cin am i.
Nr. 11.
A k u m u la to ry . Z 7 ry cin am i.
N r. A T elefon d o m ow y.
Z 11 ry c in a m i.
Nr. 8, B u d o w a la to w ca,
Z 40 ry cin am i.
N r. 12.
P om py w o d n e . Z 11 ry cin am i, d a g d a l s z y n a 4. s tr . o k ła d k i.
N A K Ł A D E M K S i ą G A R N l B , K O T U L I, C I E S Z Y N P O L .
S A M O U C Z E K T E C H N I C Z N Y
= W Y D A W N ICTW O P O PU L A R N O -N A U K O W E . =
Nr. 15.
Jed n o p ła to w ce i d w u p łato w c e, Z 16 ry cin am i.
N r. 13.
E lektrofor o ra z p r z y rzq d y pom o cn icze.
Z 10 ry cin am i.
Nr. Ki.
P rz y rz ą d d o Elektrolizy.
Z 8 ry cin am i.
N r. 16.
C am era o b s c u ra , Z 6 ry cin am i.
N r. 17.
K oła w o d n e i tu rb in y . Z 29 ry cin am i.
Nr. 18. C ie m n ia fo to g ra ficzn a. Z 25 ry cin am i.
N r. 21. Torpedow ce.
Z 23 ry cin am i.
N r. 19. D y n am o o p rą d z ie N r. 20. Z b ie ra n ie i zu- s ta ły m , Z 13 ry cin am i, ^ ż y ł k o w a n i e nieu ży tk ó w .
N r. 22. T a rta k w« N r. 23. W iatrak i Z 17 r y c in a m i. Z 2 6 ry cin am i.
W druku:
A p ara! d o p o w ię k s z a n ia fo to g ra fii. K in em ato g raf. A k w a riu m . T e ra riu m . H erb ariu m - M otory b en z y n o w e. M aszy n a p a ro w a . T u rb in a p a r o w a . K olej
je d n o io ro w a . L okom otyw a ele k try c z n a . E lek try cz n a k o le i lin o w a . N a k ła d e m k s i ę g a r n i B , K O T U L I i r C ie s z y n ie p o ls k im .
