Мельницы устройство: Ветряная мельница — устройство, принцип работы, история, фото: Самые красивые дома

Содержание

Ветряная мельница — устройство, принцип работы, история, фото: Самые красивые дома

Ветряная мельница – это мельница, преобразующая энергию ветра в энергию вращения с помощью лопастей называемых парусами, в отличие от водяной мельницы, использующей энергию потока воды. Много веков назад, ветряные мельницы, как правило, использовались для измельчения зерна, в качестве привода для водяного насоса либо для выполнения обеих задач. Большинство современных ветряных мельниц имеют форму ветровых турбин и используются для выработки электроэнергии; ветряные насосы используются для перекачки воды, осушения земель или выкачивания подземных вод.

Ветряные мельницы в древности

Ветряная мельница греческого инженера Герона Александрийского, изобретенная в первом веке нашей эры, является наиболее ранним примером использования энергии ветра для приведения в движения механизма. Другим примером древней ветрового привода является молитвенное колесо, используемое в Тибете и Китае в начале 4 века. Также есть сведения, что в Вавилонской империи Хаммурапи планировал использование энергии ветра для своего амбициозного проекта по орошению.

Горизонтальные ветряные мельницы

Первые запущенные в работу ветряные мельницы имели паруса (лопасти), вращающиеся в горизонтальной плоскости, вокруг вертикальной оси. По словам Ахмада аль-Хасана ветряные мельницы были изобретены в восточной Персии, персидским географом Эстакхири в девятом веке. Подлинность сведений о более раннем изобретении ветряной мельницы вторым халифом Умаром (в течение 634 — 644 годов н.э.) ставится под сомнение на основании того, что сведения о ветряных мельницах появляются лишь в документах датируемых десятым веком.

Мельницы того времени имели от шести до двенадцати лопастей покрытых тростником или тканевым материалом. Эти приспособления использовались для измельчения зерна или добывания воды, и довольно сильно отличались от более поздних европейских вертикальных ветряных мельниц. Первоначально ветряные мельницы получили широкое распространение на Ближнем Востоке и в Центральной Азии, а затем постепенно стали популярными в Китае и Индии.

Подобный тип горизонтальной ветряной мельницы с прямоугольными лопастями, используемой для орошения, также можно найти в тринадцатом веке в Китае (во время правления династии Цзинь на севере), открытой и привезённой в Туркестан путешественником Елюем Чуцаем в 1219 году.

Горизонтальные ветряные мельницы в небольшом количестве присутствовали на территории Европы в 18-м и 19-м веках. Наиболее известными, из сохранившихся до наших дней, являются Мельница Хупера в графстве Кент и мельница Фаулера в Баттерси в окрестностях Лондона. Вероятнее всего, мельницы существовавшие на территории Европы в те времена были независимым изобретением европейских инженеров времен промышленной революции; конструкция европейских мельниц не была заимствована у восточных стран.

Вертикальные ветряные мельницы

Относительно происхождения вертикальных ветряных мельниц дебаты историков продолжаются до сих пор. Из-за отсутствия достоверных сведений невозможно ответить на вопрос являются ли вертикальные мельницы оригинальным изобретением европейских мастеров или конструкция заимствована у ближневосточных стран.

Существование первой известной мельницы в Европе (предполагается, что она была вертикального типа) датируется 1185 годом; она была расположена в бывшем селе Видли в Йоркшире в устье реки Хамбер. Помимо этого, существует ряд менее надежных исторических источников, согласно которым первые ветряные мельницы в Европе появились в 12-м веке. Первым назначением ветряных мельниц было измельчение зерновых культур.

Козловая мельница

Существуют данные, согласно которым самый ранний тип европейских ветряных мельниц носил название post mill, названный так из-за большой вертикальной детали, составляющей основную конструкцию мельничного стана.

При монтаже корпуса мельницы таким образом она получала возможность вращаться по направлению ветра; это позволяло работать более продуктивно в северо-западной Европе, где направление ветра изменяется с короткими интервалами. Основания первых козловых мельниц вкапывали в землю, что обеспечивало дополнительную опору при повороте. Позже была разработана деревянная опора получившая название эстакада (либо козлы). Она была обычно закрытой, что давало дополнительное место для хранения урожая и обеспечивало защиту во время неблагоприятных погодных условий.

Этот тип ветрянных мельниц был наиболее распространенным в Европе до девятнадцатого века, до тех пор пока мощные башенные мельницы не заменили их.

Полая (пустая) козловая мельница

Мельницы этой конструкции имели полость, внутри которой размещался приводной вал. Это давало возможность поворачивать конструкцию по направлению ветра прилагая меньше усилий, чем в традиционных козловых мельницах, а также не было необходимости поднимать мешки с зерном к высоко расположенным жерновам, так как применение длинного приводного вала позволило размещать жернова на уровне земли. Такие мельницы использовались в Нидерландах начиная с 14 века.

Башенная мельница

К концу 13 века был введен в эксплуатацию новый тип мельничной конструкции, башенная мельница. Ее основным преимуществом являлось то, что в движение приводилась только лишь верхняя часть конструкции, в то время, как основная часть мельницы оставалась неподвижной.
Широкое распространение башенных мельниц пришло с началом периода укрепления экономики, из-за необходимости наличия надежных источников энергии. Фермеров и мельников не смущала даже более высокая стоимость возведения по сравнению с другими типами мельниц.
В отличие от козловой мельницы, в башенной мельнице только крыша башенного стана реагировала на наличие ветра, это позволяло сделать основную конструкцию значительно выше, что, в свою очередь, позволяло изготовлять лопасти большего размера, благодаря чему вращение мельницы было возможно даже в условиях слабой ветрености.

Верхняя часть мельницы могла поворачиваться по направлению движения ветра благодаря наличию лебедок. Помимо этого, существовала возможность удержания крыши мельницы и лопастей по направлению к ветру благодаря наличию небольшого ветряка, устанавливаемого под прямым углом по отношению к лопастям в задней части ветряка. Данный тип конструкции получил распространение на территории бывшей Британской империи, Дании и Германии. На территории расположенной на небольшом расстоянии от Средиземного моря, башенные мельницы возводились с фиксированными крышами, так как изменение направления ветра большую часть времени было весьма незначительным.

Шатровая мельница

Шатровая мельница является усовершенствованным вариантом башенной мельницы, где каменная башня заменена деревянным каркасом обычно восьмиугольной формы (существуют мельницы с большим или меньшим количеством углов). Каркас покрывался соломой, шифером, листовым металлом либо толем. Более легкая конструкция, по сравнению с башенными мельницами, делала ветряную мельницу более практичной, позволяя возводить конструкцию в районах с нестабильной почвой. Первоначально этот тип мельниц использовали в качестве дренажной мельницы, но позже сфера использования значительно расширилась.

При возведении мельницы в застроенных районах она обычно помещалась на основание из каменной кладки, что позволяло поднять конструкцию над окружающими зданиями для лучшего доступа ветра.

Механическое устройство мельниц

Лопасти (паруса)

Традиционно парус состоит из каркаса-решётки на которой расположена парусина. Мельник может самостоятельно регулировать количество ткани в зависимости от силы ветра и необходимой мощности. В средние века лопасти представляли собой решетку на которой располагалась парусина, в то время, как в условиях более холодного климата ткань была заменена деревянными планками, что препятствовало замораживанию. Независимо от устройства лопастей, для регулировки парусов необходимо было полностью остановить мельницу.

Переломным моментом стало изобретение в Великобритании в конце восемнадцатого века конструкции, которая автоматически приспосабливалась к скорости ветра без вмешательства мельника. Наиболее популярными и функциональными стали паруса, изобретенные Уильямом Кабиттом в 1807 году. В этих лопастях, ткань заменили механизмом соединенных затворов.

Во Франции Пьер-Теофиль Бертон изобрел систему, состоящую из продольных деревянных реек, соединенных с помощью механизма, который позволял мельнику открыть их во время вращения мельницы.

В двадцатом веке, благодаря успехам в самолетостроении значительно повысился уровень знаний в области аэродинамики, что привело к дальнейшему повышению эффективности работы мельниц немецким инженером Билау и голландскими мастерами.

Большинство ветряных мельниц имеют четыре паруса. Наряду с ними существуют мельницы оснащенные пятью, шестью или восемью парусами. Наибольшее распространение они получили в Великобритании (особенно в графствах Линкольншир и Йоркшир), Германии, и реже в других странах. Первые заводы по производству парусины для мельниц находились в Испании, Португалии, Греции, Румынии, Болгарии и России.

Мельница с четным числом парусов имеет преимущество перед другими типами мельниц, ведь при возникновении повреждения одной из лопастей, возможно удалить противоположную ей лопасть, тем самым сохранив балансировку всей конструкции.

В Нидерландах во время того, как лопасти мельницы находятся в неподвижном состоянии, их используют для передачи сигналов. Небольшой наклон парусов по направлению к главному зданию символизирует радостное событие; в то время, как наклон в противоположную от главного здания сторону символизирует скорбь. Ветряные мельницы по всей Голландии, были помещены в позиции траура в память о голландских жертвах авиакатастрофы малазийского Боинга в 2014 году.

Мельничный механизм

Шестерни внутри мельницы передают энергию от вращательного движения парусов к механическим устройствам. Паруса закреплены на горизонтальных валах. Валы могут быть полностью сделаны из дерева, дерева с металлическими элементами или целиком из металла. Тормозное колесо устанавливают на валу между передним и задним подшипниками.

Мельницы использовались для осуществления многих промышленных процессов, например для обработки семян масличных культур, выделки шерсти, покраски изделий и изготовления изделий из камня.

Распространение мельниц

Общее количество ветряных мельниц в Европе, по оценкам экспертов, достигало количества около 200 000 во времена наибольшего распространения этого типа устройств, эта цифра является довольно скромной по сравнению с приблизительно 500 000 водяных мельниц, существовавших в то же время. Ветряные мельницы получили распространение в тех регионах, где было слишком мало воды, где реки замерзали зимой и в равнинных регионах, где поток рек были слишком медленными, чтобы обеспечить требуемую мощность для работы водяных мельниц.

С приходом промышленной революции важность ветра и воды в качестве основных промышленных источников энергии снизилась; в конечном итоге большое количество ветряных мельниц и водяных колес было заменено на паровые мельницы и мельницы, оснащенные двигателями внутреннего сгорания. Вместе с тем, ветряные мельницы по прежнему оставались достаточно популярны, их продолжали строить до конца 19-го века.

В наши дни ветряные мельницы часто являются охраняемыми конструкциями, так как была признана их историческая ценность. В некоторых случаях старинные мельницы существуют в качестве статичных экспонатов (когда древние машины слишком хрупки, чтобы привести их в движение), в других случаях, как полностью рабочие экспонаты.

Из 10 000 ветряных мельниц, используемых в Нидерландах в 1850х годах, около 1000 мельниц до сих пор находятся в рабочем состоянии. Большинство ветряков в настоящее время обслуживается добровольцами, хотя некоторые мельники до сих пор работают на коммерческой основе. Многие из дренажных мельниц существуют в качестве резервного механизма для современных насосных станций. Регион Заан в Голландии был первым промышленным регионом мира в котором к концу 18 века функционировало около 600 ветряных мельниц. Экономические колебания и промышленная революция имела гораздо большее влияние на ветряные мельницы, чем на другие источники энергии, это привело к тому, что лишь немногие из них удалось сохранить до наших дней.

Строительство мельниц было распространено на территории Капской колонии в Южной Африке в 17 веке. Но первые башенные мельницы не пережили штормы на мысе полуострова, поэтому в 1717 году было решено построить более прочную мельницу. Мастера, специально присланные Голландской Ост-Индской компанией завершили строительство к 1718 году. В начале 1860х годов, Кейптаун мог похвастаться 11 мельницами.

Ветряные турбины

Ветряная турбина по сути является ветряной мельницей, структура которой специально разработана для выработки электроэнергии. Ее можно рассматривать как следующий шаг в развитии ветряной мельницы. Первые ветряные турбины были построены в конце девятнадцатого века профессором Джеймсом Блитом в Шотландии (1887 г.), Чарльзом Ф. Брашем в Кливленде, штат Огайо (1887-1888)и Полем ля Куром в Дании (1890-е). Мельница Поля ля Кура начиная с 1896 года выполняла функции электрогенератора в селе Аскове. К 1908 году насчитывалось 72 ветряных электрогенератора в Дании, с мощностью в пределах от 5 до 25 кВт. К 1930-м годам ветряные мельницы получили широкое распространение на фермах в Соединенных Штатах, где их использовали для выработки электроэнергии, в связи с тем, что еще не были установлены системы передачи и распределения энергии.

Современная ветроэнергетическая промышленность началась в 1979 году с запуска серийного производства ветровых турбин датскими производителями Kuriant, Vestas, Nordtank и Bonus. Первые турбины были небольшими по сегодняшним меркам, с мощностью 20-30 кВт каждая. С тех пор турбины коммерческого производства были значительно увеличены в размерах; Турбина Enercon E-126 способна обеспечить поступление до 7 МВт энергии.

С началом 21-го века, наблюдается рост озабоченности населения по поводу энергетической безопасности, глобального потепления и истощения ископаемого топлива. Все это в конечном итоге привело к увеличению интереса к всевозможным видам возобновляемых источников энергии и усилило интерес к ветровым турбинам.

Ветряные насосы

Ветряные насосы использовались для перекачки воды на территории современных Афганистана, Ирана и Пакистана начиная с 9-го века. Использование ветряных насосов получило широкое распространение во всем мусульманском мире, а затем распространилось на территорию современного Китая и Индии. Ветряные насосы использовались в Европе, особенно в Нидерландах и областях Восточной Англии Великобритании, начиная от Средневековья и далее, при осушении земли для сельскохозяйственных работ или для строительных целей.

Американский ветряной насос или ветряной двигатель, был изобретен Даниэлем Халадеем в 1854 году и использовался в основном для подъема воды из колодцев. Более крупные версии ветряного насоса также использовались для таких задач, как распиловка древесины, измельчение сена, шелушение и размол зерна. В Калифорнии и некоторых других штатах, ветряной насос был частью автономной системы по добыче хозяйственно-бытовой воды, которая также включала ручной колодец и деревянную водонапорную башню. В конце 19-го века стальные лопасти и башни заменили устаревшие деревянные конструкции. На пике своего развития в 1930 году, по оценкам экспертов около 600 000 ветряных насосов находились в использовании. Производством ветряных насосов занимались такие американские компании, как Pump Company, Feed Mill Company, Challenge Wind Mill, Appleton Manufacturing Company, Eclipse, Star, Aermotor и Fairbanks-Morse, со временем именно они стали основными поставщиками насосов в Северной и Южной Америке.

Ветряные насосы широко используются на фермах и ранчо в Соединенных Штатах, Канаде, Южной Африке и Австралии в наши дни. Они имеют большое количество лопастей, что позволяет им вращаться с большей скоростью при слабом ветре и замедлять движение до необходимого уровня при сильном ветре. Такие мельницы поднимают воду для нужд комбикормовых заводов, лесопильных заводов и сельскохозяйственных машин.

В Австралии компания Griffiths Brothers занимается изготовлением ветряных мельниц под названием «Southern Cross Windmills» начиная с 1903 года. В наши дни они стали незаменимой частью австралийского сельского сектора благодаря использованию воды Большого артезианского бассейна.

Ветряные мельницы в разных странах

Ветряные мельницы Голландии

В 1738 — 40 годах в голландском городке Киндердейк были построены 19 каменных ветряных мельниц для защиты низин от затопления. Ветряные мельницы перекачивали воду с территории, расположенной ниже уровня моря в реку Лек, которая впадает в Северное море. Кроме перекачивания воды, ветряные мельницы использовались для выработки электричества. Благодаря этим мельницам Киндердейк в 1886 году стал первым электрифицированным городом в Нидерландах.

Сегодня воду с отметки ниже уровня моря в Киндердейке перекачивают современные насосные станции, а ветряные мельницы в 1997 году были внесены в Список объектов мирового наследия Юнеско.

Ветряные мельнцы Испании

Ветряные мельницы Германии

Ветряные мельницы Украины

Ветряные мельницы Греции

Ветряные мельницы Бельгии

Дамме

Дамме

Брюгге

Ветряные мельницы Италии

Ветряные мельницы России

Ветряная мельница, Cуздальский Музей деревянного зодчества.

Ветряные мельницы Венгрии

Ветряные мельницы Израиля

Ветряная мельница Монтефиоре в Иерусалиме была построена в 1857 году на склоне напротив западных городских стен Иерусалима. Мельница была восстановлена в 2012 году.

Виды, устройство, принцип работы шаровых мельниц.


Мы неоднократно упоминали, что специалисты компании Энергостил постоянно контактируют с различными научно-исследовательскими организациями, специализация которых напрямую связана с процессом измельчения различных материалов. Так, подбирая для наших читателей полезную информацию, мы натолкнулись на один доклад, который был освещен еще в 2012 году на цементной конференции, которая проходила в г. Белгороде. Исследования были направлены на разработку методов загрузки мельницы мелющими шарами, при которых будет достигаться максимально тонкий помол без потери производительности или увеличение производительности мельницы без потери качества помола. Как всем известно, воздействие шаров на размалываемый материал в шаровой мельнице осуществляется в виде импульса ударного сжатия (ИУС), который количественно выражается соотношением массы мелющих тел в мельнице к массе одновременно размалываемого материала. Это соотношение можно отобразить следующей формулой: где: mм.т– масса мелющих тел, кг; mорм.– масса одновременно размалываемого материала, кг; Отобразим на рисунке, как расположен  шар при нормальной загрузке мелющих тел. При такой укладке шаров одного диаметра, объем распределяется в следующей пропорции: 52% – объем мелющих шаров, 48% – объем пустоты. Т.е. для достижения максимальной тонины помола необходимо догружать шары различного диаметра, что приведет к снижению количества пустот между мелющими телами. Была предложена следующая схема загрузки мелющих тел, при которой, не используя шары различного диаметра можно достичь снижения объема пустоты практически в два […]

Read More

Процесс измельчения – самое энергоемкое звено в производственной схеме любого предприятия. В связи с этим, каждое предприятие (учитывая свои производственные площади) стремится снизить затраты на измельчение путем установки шаровых мельниц максимальной производительности. Производительность мельницы напрямую зависит от ее геометрических размеров. Чем больше объем мельницы, тем больше ее производительность. Как показывает практика, самые большие мельницы используются на горно-обогатительных комбинатах. Самая большая мельница, с которой сталкивались специалисты компании Энергостил, была мельница первой стадии измельчения на одном из Российский ГОК-ов. Ее размер составляет 5500х6500 и норма загрузки равнялась 270 тонн мелющих шаров. И вот недавно, рекорд по размеру шаровой мельница побил один ГОК, который расположен в Казахстане. На этом предприятии используют просто огромные шаровые мельницы. В схеме обогащения применяются два вида мельниц – SAG (полусамоизмельчение) и BALL(шаровое измельчение) мельницы. Мельница полусамоизмельчения (SAG) имеет следующие параметры: диаметр – 12,192 метра, длина – 7,01метра. Объем мельницы составляет 898 куб.метров. Норма загрузки мельницы – 626 тонн. В качестве измельчающей среды используют шар диаметром 125 мм. Шаровая мельница (BALL) имеет следующие параметры: диаметр – 8,34 метра, длина – 13,26 метров. Объем мельницы составляет 782,06 куб.метра. Норма загрузки мельницы составляет 1272 тонны. Применяемые мелющие тела – стальной шар диаметром 80мм.  Производительность такой мельницы может составлять более 3100 тон […]

Read More

Ранее в наших статьях, когда мы рассматривали специфику процесса измельчения при производстве газобетона, мы вскользь упоминали о возможности производить догрузку мельницы мелющими телами в автоматическом режиме. В данной публикации мы рассмотрим этот вопрос более детально. Автоматическая догрузка мелющих тел в мельницу в большинстве случаев применяется на газобетонных заводах. Причиной этому служат ряд факторов: Производство газобетона – достаточно молодая технология, и при проектировании производства учитываются все современные методики, которые касаются и процесса измельчения. При производстве газобетона в основном используются мелющие шары диаметром 40мм (иногда используют и шар 30мм). Малое количество мельниц. В основном, на заводе по производству газобетона используют одну-две шаровые мельницы. Однородность измельчаемого материала и т.д. Отметим, что все зарубежные производители газобетона используют автоматическую догрузку мелющих тел. В Украине, на сегодняшний день, лишь одно предприятие внедрило данную технологию. Что из себя представляет данная методика догрузки мелющих тел в мельницу? Это механизм, который состоит из двух основных частей: сам контейнер, в котором хранятся мелющие шары, и желоб, по которому мелющие тела попадают в мельницу. Контейнер оснащен подвижной заслонкой, движение которой может регулироваться (открыть\закрыть) автоматически или в ручном режиме. При автоматическом режиме компьютер отслеживает количество сырья, которое подано в мельницу, и по достижению определенного объема, открывает заслонку, и происходит догрузка мелющих шаров […]

Read More

В предыдущей публикации мы рассматривали методику определения насыпного веса новых мелющих тел. На практике, возникает необходимость определение насыпного веса помольных шаров, которые находятся в работе непосредственно в шаровой мельнице. Это необходимо для того, чтобы более точно определять массу мелющего шара при замерах в шаровой мельнице и исключить возможность перегрузки мельницы помольными шарами. Существуют две методики определения насыпного веса  помольных шаров в мельнице: Метод определения насыпного веса мелющих тел в мельнице при полной выгрузке мелющей среды из внутреннего барабана мельницы. Метод определения насыпного веса мелющих тел в мельнице без выгрузки помольных шаров. Из двух методов, расчеты по первому методу наиболее точны, но и требуют больших трудозатрат и времени. В данной статье рассмотрим методику определения насыпного веса помольных шаров при полной разгрузке мельницы. Данный метод используется при ремонте (замена бронефутеровки) мельниц. Помольные шары из мельницы выгружаются в специальную яму (открывают люки, и при прокручивании мельницы мелющие шары высыпаются из барабана). Определяется максимальный и минимальный диаметр помольных шаров, которые находятся в мельнице. Выгруженные мелющие шары сортируются по классам – градация по диаметру. Шкалу градации выбирают с шагом 10мм. Сортировку можно осуществлять или вручную (штангенциркулем измеряются эталоны образцов по диаметру и визуально оценив размер остальных шаров сортируются по классам), или с помощью грохота. После […]

Read More

Принцип работы шаровой мельницы заключается в следующем. В непрерывно работающую шаровую мельницу измельчаемый материал подается через центральное отверстие в одной из крышек внутрь барабана и продвигается вдоль него, подвергаясь воздействию мелющих тел. При этом измельчение материала происходит при ударе падающих помольных шаров и истиранием его частиц между телами. Далее разгрузка измельченного материала производится либо через центральное отверстие в разгрузочной крышке, либо через решетку (мельницы с центральной разгрузкой и разгрузкой через решетку). При заполнении мельницы мелющими шарами на 40 – 50 % и негладкой футеровке скольжение внешних слоев шаров практически отсутствует, а скольжение внутренних слоев одного по другому наблюдается при различных режимах работы мельницы. При однослойном заполнении мельницы мелющими телами, они вращаются вокруг своей оси, параллельной оси вращения барабана и при гладкой футеровке не подвергаются в круговое движение, даже при высоких скоростях.  При многослойном заполнении барабана мельницы помольными телами в зависимости от частоты вращения возможен один из следующих режимов движения мелющих тел: Каскадный – скоростной режим движения помольных шаров с их перекатыванием, но без полета Смешанный – скоростной режим движения помольных шаров с частичным их перекатыванием и с частичным полетом Водопадный – скоростной режим помольных шаров с преимущественным их полетом. Рис.1. Мелющие тела при каскадном (а), смешанном (б) и водопадном (в) […]

Read More

Специалисты компании “Энергостил”, внедряя на рынок мелющие шары пятой группы твердости (согласно ДСТУ 3499-97), столкнулись с опасением технических специалистов потребителей, что использование мелющих шаров пятой группы твердости может привести к увеличению износа бронеплит, установленных во внутреннем барабане шаровых мельниц. Специалистами компании “Энергостил”, было принято решение более детально разобраться в данном вопросе и определить, на сколько работа мелющих шаров повышенной твердости может повлиять на износ бронеплит, которые используются для защиты внутреннего барабана шаровых мельниц. В настоящее время, в основном используются бронеплиты, которые изготавливаются из двух материалов: – Резина. Данный вид футеровки используется в шаровых мельницах в горно-обогатительной отрасли (вторая и третья стадии помола), строительной отрасли (производство газобетона, кирпича и т.д.), цементной и керамической промышленностях. – Сталь (марганцевая). Бронеплиты из данного материала используются в горно-обогатительной промышленности (шаровые мельницы первой стадии помола), энерго-генерирующих предприятиях (ТЭЦ), цементной отрасли. Для решения данного вопроса, специалисты компании “Энергостил” провели анализ технических параметров (химический состав, твердость и т.д.) бронеплит, как стальных, так и резиновых, которые на данный момент используются нашими клиентами. Для анализа влияния работы мелющих шаров пятой группы твердости (согласно ДСТУ 3499-97) на износ стальной футеровки нами было проведено несколько промышленных испытаний, где, помимо удельного расхода мелющих тел и качества помола, анализировался параметр “скорость истирания” бронеплит, изготовленных […]

Read More

Шаровая мельница представляет собой пустотелый барабан, закрытый загрузочной и разгрузочной торцевыми крышками, заполненный мелющими телами , что вращается вокруг своей оси. Барабан шаровой мельницы (Рис.1.) представляет собой стальной полый цилиндр, выложенный внутри броневыми футеровочными плитами, предохраняющими его от ударного и трущего воздействия шаров и измельчающего материала. Форма футеровки барабана мельницы оказывает заметное влияние на ее работу. Футеровки барабанов шаровых мельниц, работающих на крупном исходном материале, имеют ребра. Для мельниц, работающих на мелком материале, применяются футеровки с мелкими ребрами или совсем гладкие. Высота, взаимное расположение и форма ребер определяют силу сцепления дробящей среды с барабаном и результаты работы мельницы. Поэтому важно, чтобы при изнашивании футеровки характер ее поверхности резко не изменялся. Рис 1. Барабан шаровой мельницы Торцевые крышки отлиты заодно с полыми цапфами. На цапфы насажены опорные бандажи, которыми барабан опирается на две самоустанавливающиеся роликоопоры. Загрузка мельницы материалом осуществляется через загрузочную воронку. Мельница приводится во вращение от электродвигателя через муфту, редуктор и эластичную муфту. При вращении барабана помольные (мелющие) тела следуют в направлении его вращения, поднимаются на некоторую высоту и свободно падают либо перекатываются вниз. В зависимости от способа разгрузки измельченного продукта различают мельницы с центральной разгрузкой и разгрузкой через решетку. У мельниц с центральной разгрузкой измельченный продукт удаляется свободным сливом […]

Read More

Ранее мы описывали первичные процессы обогащения полезных ископаемых на ГОКах и оборудование, что задействовано при этих процессах. В этой статье речь пойдет о машинах, используемых в процессе измельчения – мельницах. Мельницы в свою очередь, бывают: Механические. Разрушение зерен и частиц материала происходит в результате ударов мелющих тел или их истирающего действия. Аэродинамические и пневмомеханические мельницы. Разрушение кусков происходит в результате разгона их струей воздуха и последующих ударов о неподвижную броню. На рудообогатительных фабриках в качестве измельчительных машин применяются почти исключительно механические мельницы.  По режиму работы они делятся на мельницы непрерывного и периодического действия, по способу измельчения – мельницы мокрого и сухого помола. По принципу действия и по конструкции мельницы разделяются на: Барабанные. Ролико-кольцевые. Чашевые или бегунные. Дисковые. Барабанные мельницы классифицируются на мельницы с вращающимся барабаном, вибрационные и центробежные. На обогатительных фабриках и в рудоподготовительных отделениях металлургических предприятий применяются вращающиеся барабанные мельницы (рис. 1).  В зависимости от вида измельчающей среды различают мельницы шаровые, стержневые, галечные и рудногалечные и самоизмельчения. У шаровых мельниц измельчающая среда представляет собой мелющие тела. Мелющие тела — чугунные и стальные шары диаметром 15—120 мм, чугунные или стальные цильпебсы размерами (диаметр и длина) от 16 и 30 до 25 и 40 мм, стальные круглые стержни диаметром до 130 мм […]

Read More

Шаровая мельница. Устройство, конструкция, принцип работы, виды.

Шаровая мельница представляет собой пустотелый барабан, закрытый загрузочной и разгрузочной торцевыми крышками, заполненный мелющими телами , что вращается вокруг своей оси. Барабан шаровой мельницы (Рис.1.) представляет собой стальной полый цилиндр, выложенный внутри броневыми футеровочными плитами, предохраняющими его от ударного и трущего воздействия шаров и измельчающего материала. Форма футеровки барабана мельницы оказывает заметное влияние на ее работу. Футеровки барабанов шаровых мельниц, работающих на крупном исходном материале, имеют ребра. Для мельниц, работающих на мелком материале, применяются футеровки с мелкими ребрами или совсем гладкие. Высота, взаимное расположение и форма ребер определяют силу сцепления дробящей среды с барабаном и результаты работы мельницы. Поэтому важно, чтобы при изнашивании футеровки характер ее поверхности резко не изменялся.

Рис 1. Барабан шаровой мельницы

Торцевые крышки отлиты заодно с полыми цапфами. На цапфы насажены опорные бандажи, которыми барабан опирается на две самоустанавливающиеся роликоопоры. Загрузка мельницы материалом осуществляется через загрузочную воронку. Мельница приводится во вращение от электродвигателя через муфту, редуктор и эластичную муфту. При вращении барабана помольные (мелющие) тела следуют в направлении его вращения, поднимаются на некоторую высоту и свободно падают либо перекатываются вниз.
В зависимости от способа разгрузки измельченного продукта различают мельницы с центральной разгрузкой и разгрузкой через решетку.

У мельниц с центральной разгрузкой измельченный продукт удаляется свободным сливом через пустотелую разгрузочную цапфу. Для этого необходимо, чтобы уровень пульпы в барабане был выше уровня нижней образующей разгрузочной цапфы. Поэтому мельницы с центральной разгрузкой называют иногда мельницами сливного типа или мельницами с высоким уровнем пульпы. Разгрузочная горловина (воронка) имеет несколько больший диаметр, чем загрузочная, для создания уклона и поддержания высокого уровня пульпы в мельнице.

У мельниц с разгрузкой через решетку имеется подъемное устройство, принудительно разгружающее измельченный продукт. Поэтому в мельницах такого типа уровень пульпы может быть ниже уровня разгрузочной цапфы. Мельницы с разгрузкой через решетку иногда называют мельницами с принудительной разгрузкой или мельницами с низким уровнем пульпы. Данный тип шаровой мельницы имеет в разгрузочном конце барабана решетку с отверстиями для разгрузки измельченного материала. На стороне, обращенной к торцевой разгрузочной крышке, решетка имеет радиальные ребра-лифтеры, делящие пространство между решеткой и торцевой крышкой на секторные камеры, открытые в цапфу. При вращении барабана ребра действуют как элеваторное колесо и поднимают пульпу до уровня разгрузочной цапфы. Такое устройство позволяет поддерживать низкий уровень пульпы в мельнице и сокращает время нахождения в ней материала вследствие уменьшения объема пульпы.

В зависимости от формы барабана различают мельницы цилиндрические и цилиндро-конические. Первые в свою очередь классифицируются на три типа: короткие, длинные и трубные. Короткие шаровые мельницы это мельницы у которых длина барабана меньше или равна его диаметру; длинные – у которых длина барабана больше одного, но меньше трех его диаметров; трубные – у которых длина барабана больше трех его диаметров.

Рис. 2. Цилиндрическая шаровая мельница

Цилиндрическая шаровая мельница (Рис.2.), служит для измельчения крупного материала. Такая мельница должна иметь небольшую длину, так как шары распределяются равномерно по всей ее длине и при ее вращении получают один и тот же импульс. Диаметр барабана цилиндрической шаровой мельницы должен быть тем большим, чем крупнее куски измельчаемого материала.

Рис. 3. Трубная шаровая мельница.

В трубных шаровых мельницах шары воздействуют на измельчаемый материал более длительно. Барабан такой мельницы облицован изнутри кремневыми брусками или кремневой галькой на цементе. Материал непрерывно поступает с одного конца барабана по его оси через загрузочную воронку и выходит с противоположного конца барабана через его торцовую стенку или отверстия в стенках. Трубная мельница шаровая (рис. 3) снабжена приводом, аналогичным по конструкции приводу прокатных станов. Центральный приводной вал имеет на концах фрезерованные выступы и впадины, которыми входит в соответствующие муфты. При таком устройстве осевое смещение мельницы не передается на редуктор или электродвигатель.

Рис. 4. Цилиндро – коническая шаровая мельница.

Корпус цилиндро-конической шаровой мельницы состоит из двух конусов и короткой цилиндрической части, расположенной между ними (рис. 4). Такое изменение формы цилиндрической мельницы весьма целесообразно, так как достигается пропорциональность между действующим усилием и полезным сопротивлением. Окружная скорость по барабану конической мельницы постепенно убывает в направлении от цилиндрической части к разгрузочному отверстию, в этом же направлении уменьшается угол подъема шаров внутри мельницы, а следовательно, и их кинетическая энергия. Величина измельчаемых кусков также постепенно уменьшается по мере приближения к месту разгрузки; этим снижается расход энергии на измельчение.

Нужно отметить, что производительность шаровых мельниц зависит от величины диаметра барабана и соотношения между диаметром и длиной барабана. В коротких шаровых мельницах помол получается более грубым и для достижения необходимой тонкости помола приходится возвращать большое количество материала из классификатора в мельницу, что приводит к ее перегрузке. В длинных шаровых мельницах помол происходит только в его передней части; при этом присутствие шаров в остальной части барабана лишь увеличивает потребление мощности.

Барабанные мельницы изготавливаются с одной камерой измельчения (короткие и длинные) и с двумя или несколькими камерами (длинные и трубные). Однокамерные мельницы непрерывного действия являются основным измельчительным оборудованием обогатительных фабрик.

GrindForce — принципы работы мельницы тонкого измельчения


Домашняя страница
База знаний
Блог
Блог горной промышленности и металлургии
GrindForce — принципы работы мельницы тонкого измельчения




Вернуться к

Горная промышленность и металлургия


мар 5, 2021

Решения по измельчению с перемешиванием мелющей среды приходят на смену традиционным мельницам барабанного типа и уже стали эталоном оборудования для доизмельчения на переделах флотации и тонкого помола на участках выщелачивания. Это обусловлено в большей степени преимуществами в энергоэффективности мельниц такого типа. Массовый переход на сторону технологий измельчения с перемешиванием мелющей среды был вызван растущими требованиями по обеспечению тонкого помола для увеличения степени раскрытия минералов, поступающих в переработку, и ввиду того, что более тонкий помол требует увеличения затрат энергии на измельчение. Кроме того, наблюдается снижение исходного содержания полезного компонента в руде, что приводит к необходимости измельчения большего объема породы для получения того же количества ценного металла.

При текущем снижении цен на товарно-сырьевые ресурсы горнодобывающая отрасль нуждается в инновационных технологиях и решениях, позволяющих снизить себестоимость производства, и ключевым направлением оптимизации является снижение энергопотребления. Вне горнодобывающей отрасли существуют технологии, которые имеют ценное межотраслевое применение. Следует особо выделить возможности межотраслевого переноса технологий и ноу-хау, возникающие благодаря схожести отраслей рудных и нерудных полезных ископаемых. Одной из таких межотраслевых технологий, применяемой в переработке нерудных полезных ископаемых, является технология измельчения HIGmillTM компании Metso Outotec. Разработка этой технологии на протяжении многих лет была мотивирована прежде всего стремлением достигнуть существенной экономии затрат энергии на помол мелких частиц.

В настоящей статье рассматриваются основы технологии измельчения с перемешиванием мелющей среды, объясняются фундаментальные причины того, почему уникальная конструкция мельниц HIGmillTM обеспечивает наилучшую экономию энергии среди всех мельниц этого типа в мире, а также приводится описание новейшего перемешивающего механизма GrindForceTM.

Технология

HIGmill представляет собой вертикальную мельницу тонкого помола, которая работает по принципу измельчения с перемешиванием мелющей среды. Ее конструкция включает приводной механизм, который присоединен к вертикальному валу, вращающемуся в неподвижном корпусе камеры измельчения. На валу вместо плоских дисков традиционных мельниц с перемешиванием установлены вращающиеся мелющие роторы GrindForce. Мелющие роторы производят перемешивание слоя тонких (2–6 мм) керамических мелющих тел (бисера), создавая условия для высокоэффективного измельчения истиранием. На корпусе мельницы закреплены неподвижные контрдиски, являющиеся уникальной конструктивной особенностью мельниц HIGmill. Поток пульпы течет вверх и проходит через зоны измельчения, ограниченные неподвижными контрдисками.

Пространство вокруг каждого ротора можно рассматривать как отдельную стадию классификации, где грубые частицы перемещаются к стенкам камеры, в то время как более мелкие частицы быстрее поднимаются вверх сквозь отверстия в роторах. Благодаря вертикальному расположению мельницы HIGmill, классификация происходит одновременно с помолом, при этом крупные частицы более продолжительное время находятся на периферии, где имеется высокая концентрация мелющих тел, а более мелкие частицы перемещаются вверх. Неподвижные контрдиски создают раздельные зоны измельчения вокруг каждого ротора, которых в мельнице HIGmill имеется от 15 до 20 — больше чем у любых других мельниц с перемешиванием мелющей среды, представленных на рынке. Кроме того, эти отдельные неподвижные контрдиски обеспечивают последовательное движение пульпы и мелющей среды через зоны измельчения, что исключает возможность возникновения байпасных потоков или мертвых зон в рабочем объеме аппарата, который занимает около 60–70% общего объема мельницы.

Физические принципы

Физические принципы объясняют ключевые механизмы измельчения с перемешиванием мелющей среды и, в частности, мельницы HIGmill, разработка которой на протяжении многих лет была нацелена на достижение экономии энергоресурсов. В статье используются основы физики для объяснения базовых принципов работы мельницы HIGmill и причин того, почему ее уникальная конструкция, которая представляет собой трубчатый сосуд с мелющими роторами и неподвижными контрдисками, где течение пульпы происходит в поршневом режиме, идеально подходит для эффективного измельчения частиц минералов.

Поршневой поток

Знание теории поршневого режима течения в гидродинамике, при котором практически не происходит обратного смешения жидкости, помогает понять важные достоинства конструкции мельницы HIGmill.

В гидродинамике поршневой поток является упрощенной моделью профиля скоростей течения жидкости в трубе, в которой скорость жидкости считается постоянной в любом сечении плоскости, перпендикулярной оси потока в камере. Течение жидкости и характер смешивания в мельнице HIGmill можно считать аналогичными поршневому режиму, рассматриваемому в химическом машиностроении, или потоку в трубчатом реакторе. Трубчатый реактор представляет собой простой реактор непрерывного действия, в котором реагенты подаются в основание вертикального сосуда, что аналогично подаче пульпы насосами в мельницу HIGmill.

В химическом машиностроении считается, что реактор не обеспечивает идеальные условия течения и перемешивания, если профиль движения жидкости отклоняется от условий идеального поршневого потока и в камере реактора возникают байпасные потоки и мертвые зоны. Поэтому, создание реактора с поршневым режимом движения потока, таким как HIGmill, исключает возможность возникновения байпаса или мертвых зон в объеме мелющей камеры. Кроме того, конструкция, создающая поршневой режим течения, снижает обратное смешивание частиц, обеспечивая более единообразную крупность готового продукта измельчения и узкий гранулометрический состав, при котором наибольшее количество частиц максимально приближено к целевой крупности помола (P80).

Узкий гранулометрический состав исключительно важен для оптимизации следующих за измельчением переделов флотации и выщелачивания, что позволяет оптимизировать металлургические параметры по извлечению и качеству.

Теоретически, для создания идеального поршневого потока требуется бесконечное число смесительных реакторов непрерывного действия, соединенных последовательно. Предполагается, что в одном реакторе идеального смешения непрерывного действия поступающая жидкость немедленно смешивается и концентрация на входе равна концентрации на выходе единичного сосуда (Cвх = Cвых). Это показано на Рисунке 1.


Рис.1: Предполагается,что в одном реакторе идеального смешения непрерывного действия поступающая жидкость немедленно смешивается и концентрация на входе равна концентрации на выходе единичного сосуда

Соединяя последовательно несколько реакторов идеального смешения непрерывного действия мы создаем режим течения, приближенный к поршневому, как показано на Рисунке 2. Отдельные зоны измельчения между неподвижными контрдисками GrindForce мельницы HIGmill работают как последовательно соединенные смесительные реакторы непрерывного действия, при этом 15–20 последовательных зон измельчения HIGmill обеспечивают режим движения, приближенный к поршневому потоку. Обе неотъемлемые составляющие создания поршневого режима течения — непрерывный поток и трубчатая конструкция камеры измельчения — присутствуют в устройстве мельницы HIGmill. Мельница HIGmill имеет конструкцию вертикальной трубчатой камеры измельчения с самым большим соотношением высоты к ширине среди всех мельниц, представленных на рынке сегодня.


 Рис. 2: В практике химического машиностроения несколько смесительных реакторов непрерывного действия соединяются последовательно для создания режима течения, приближенного к поршневому.

Измельчение истиранием

С точки зрения технологии, эффективность помола и степень измельчения продукта мельницы HIGmill определяются тремя основными факторами, а именно:

1) механизмами напряжений сдвига и сжатия, создаваемого мелющей средой;

2) частотой воздействий напряжений на частицы сырья;

3) интенсивность каждого воздействия.

Механизм измельчения с перемешиванием мелющей среды почти на 100% представлен истиранием, в отличие от измельчения ударным действием мельниц барабанного типа, таких как мельниц ПСИ и шаровых мельниц. Ударное измельчение эффективно работает с крупными частицами (>1 мм), при этом метод разрушения заключается в разбивании частиц за счет прямого падения на них мелющих тел, таких как металлические шары в барабанных мельницах. Однако, для тонкого измельчения (<1 мм), более эффективно применение измельчения истиранием, особенно если необходимо получение частиц размером менее 75 мкм.

В мельницах с перемешиванием мелющей среды действуют два основных механизма измельчения, а именно:

1) воздействие напряжения сдвига между двумя поверхностями, то есть напряжения, направленного параллельно поверхности материала, например, мелющей среды или стенки мельницы;

2) воздействие сжатия между двумя поверхностями, то есть напряжения, направленного перпендикулярно поверхности материала.

Эти механизмы показаны на Рисунке 3.


Рис. 3: В мельницах с перемешиванием мелющей среды действуют два основных механизма измельчения.

Частота воздействий вышеуказанных механизмов на частицы сырья пропорциональна числу контактов частиц со средой и вероятности захвата частицы и оказания на нее достаточного воздействия. При этом оба фактора сильно зависят от конкретной конструкции мельницы тонкого помола. Особенности конструкции перемешивающего устройства, число зон измельчения в камере, скорость вращения перемешивающего устройства, время пребывания и наличие или отсутствие байпаса или мертвых зон, являются исключительно важными характеристиками мельницы, которые учтены в новейшей конструкции GrindForce мельницы HIGmill. Более того, HIGmill является единственной мельницей на рынке, в которой используются неподвижные контрдиски уникальной конструкции GrindForce, установленные на стенках корпуса, которые исключают возможность образования байпсаса в мельнице, в то время как трубчатая конструкция с увеличенным по сравнению с любыми другими мельницами количеством зон измельчения исключает всякую возможность образования мертвых зон в сосуде.

Grindforce

GrindForce является торговой маркой новой профильной конструкции ротора компании Metso Outotec, используемого в мельницах с перемешиванием мелющей среды. Название происходит от наименования очень удачной конструкции механизма флотомашин FloatForce®, который, как и GrindForce, представляет собой механизм перемешивания нового поколения. Ключевой особенностью конструкции HIGmill является перемешивающее устройство (ротор) с неподвижными контрдисками камеры измельчения, являющимися аналогами ротора и статора механической флотационной машины. Главным элементом флотационной машины является перемешивающий механизм, состоящий из ротора и статора, который осуществляет перемешивание пульпы, диспергирование воздуха и создает кинетическую энергию турбулентного потока. Турбулентный поток требуется для ускорения частиц и придания им достаточной энергии для надлежащего контакта между частицами и пузырьками воздуха. Аналогичным образом в мельнице HIGmill механизм GrindForce обеспечивает более эффективное перемешивание мелющей среды для улучшения взаимодействия частиц со средой.

Перемешивающее устройство первой мельницы HIGmill, установленной на обогатительной фабрике, отличалось несколькими изменениями в выборе материала для изготовления по сравнению с дисками, используемыми при переработке нерудных материалов, однако принципиальная конструкция и профиль оставались без существенных изменений. В основе конструкции лежал плоский цельный диск с расположенными под углом спицами, имеющий шпоночное соединение с валом, во многом аналогичный дискам других мельниц с перемешиванием мелющей среды, представленных на рынке сегодня. Однако инженеры-конструкторы Metso Outotec стремились разработать уникальную для современного рынка технологию и приступили к решению этой задачи силами собственной команды специалистов по измельчению с использованием лучших в мире средств по моделированию с помощью метода дискретных элементов (DEM). Моделирование с помощью DEM применялось для анализа напряжения сдвига, происходящего между поверхностью мелющего диска и слоем мелющей среды, а также интенсивности перемешивания, которое может быть достигнуто при использовании плоского диска.

Результатом этой работы стал переход от обычных мелющих дисков с плоской поверхностью к профилированным мелющим роторам, которые в сочетании с неподвижными контрдисками образуют механизм GrindForce. Моделирование с помощью DEM показало, что с новой конструкцией , скорости ротора и слоя мелющей среды, находящейся в контакте с ротором, будут примерно одинаковыми, что существенно снижает напряжение сдвига, вызывающее износ. Другим значительным преимуществом применения роторов по сравнению с плоскими дисками, на которое указало моделирование с помощью DEM, стало улучшение движения среды. В результате моделирования было установлено, что плоская поверхность мелющих дисков не является лучшим решением с точки зрения перемешивания, в то время как именно перемешивание/движение среды лежит в основе измельчения истиранием. Ротор обеспечивает более высокую интенсивность и частоту, с которыми частицы сырья подвергаются воздействию со стороны слоя мелющей среды.

По результатам моделирования с помощью DEM были изготовлены полноразмерные мелющие роторы и установлены на промышленной мельнице на обогатительной фабрике. Работа установки отслеживалась на протяжении 8 месяцев. Модернизация продемонстрировала превосходные результаты — интервал между заменами мелющих роторов превысил целевой показатель в 4000 часов эксплуатации, поскольку только треть роторов GrindForce по истечении этого времени потребовала замены. Дополнительным положительным эффектом стало значительное улучшение эффективности измельчения до целевой крупности. Это объясняется улучшением передачи энергии между поверхностью ротора GrindForce и измельчаемым материалом. На рисунке 4 показано существенное повышение энергоэффективности в промышленной эксплуатации мельниц HIGmill после внедрения новейших мелющих роторов GrindForce. Примечательно то, что на момент подготовки отчетных данных только 9 из 17 исходных плоских дисков были заменены на роторы GrindForce.


Рис. 4: Мелющие роторы GrindForce* — энергоэффективность в промышленной эксплуатации.

*ПРИМЕЧАНИЕ — Фотографии и схемы механизма GrindForce и мелющих роторов были преднамеренно исключены в целях защиты интеллектуальной собственности. Однако мы призываем всех заинтересованных лиц обращаться напрямую в компанию Metso Outotec, чтобы ознакомиться с изображениями механизма GrindForce.

Заключение

Мельницы HIGmillTM компании Metso Outotec обеспечивают гарантированные, проверенные производственные показатели и высокую эффективность измельчения. Понимание физических процессов и собственные исследования и разработки в области гидродинамики мельниц измельчения с перемешиванием мелющей среды позволили компании Metso Outotec разработать конструкцию роторов и статоров GrindForceTM через год после создания самих мельниц HIGmill. Промышленная эксплуатация подтвердила, что применение роторов и статоров GrindForce обеспечивает дальнейшее улучшение показателей мельниц HIGmill в сочетании с повышением износоустойчивости. В настоящее время все мельницы HIGmill компании Metso Outotec оснащаются технологией GrindForce, что еще больше увеличивает отрыв мельниц HIGmill по показателям энергоэффективности и износоустойчивости от любых других решений, использующих измельчение с перемешиванием мелющей среды.

Вернуться к Горная промышленность и металлургия

Устройство ветряной мельницы: схемы, чертежи. Ветряная мельница

Ветряную мельницу человек знает давно и возможности ее использования на свое благо, можно сказать, изучил досконально. Лопасти, приводимые в движение силой ветра, передают вращающий момент к различным механизмам – если раньше они крутили исключительно жернова (от чего и пошло понятие ветряная мельница), то сегодня они вращают практически все что угодно, в том числе и электрогенераторы. Но суть не в этом – на сегодняшний день ветряная мельница, или, как ее еще называют, ветряк, является экологически чистым, а главное, условно бесплатным источником энергии. Только ради этого следует ознакомиться с устройством и принципом работы ветряной мельницы – именно этим мы и займемся в данной статье вместе с сайтом сайт.

Как работает ветряная мельница фото

Ветряные мельницы: устройство и принцип работы

Ветряная мельница, как и все гениальное, работает весьма просто – если говорить понятным языком, то посредством различных механизмов вращение пропеллера, приводимого в движение ветром, передается к устройству, выполняющему ту или иную работу. Если же усложнять все это дело, то конструкцию подобных агрегатов можно представить в виде трех различных узлов, собранных в едином корпусе. Кстати, корпус может быть весьма большим и иметь практически любую форму. Разберемся с этими узлами мельницы подробнее, а заодно и изучим ее принцип работы.

Как видите, работает ветряная мельница довольно просто, несмотря даже на сложность ее механической системы – в принципе, в самом простом исполнении ее конструкцию назвать сложной можно разве что с натяжкой. Основная проблема ее изготовления заключается только лишь в точности изготовления ее деталей – если осилите этот момент в домашних условиях, то все остальное покажется простым делом.

Ветряная мельница своими руками: для чего она может понадобиться

Как и говорилось выше, перерабатывая энергию ветра с помощью ветряной установки, запустить можно достаточно много полезных приспособлений. Но так уж сложилось, что используют их в современном мире сравнительно редко и запускают с их помощью считанное количество приспособлений. Мощность, габариты и зависимость от погоды – вот еще одна проблема, с которой необходимо считаться. И именно эта проблема накладывает некоторые ограничения на область применения ветряных мельниц в современном мире.

О том, как самостоятельно сделать декоративную ветряную мельницу, смотрите в этом видео.

Это, наверное, и все, на что могут сгодиться ветряные мельницы – по большому счету, этого достаточно. Зерно с их помощью точно никто перемалывать не станет и уж тем более никто не будет использовать их для работы сложных станков. Разве что в качестве развлечения.

Как сделать ветряную мельницу своими руками: принцип изготовления

Как вы уже поняли, изготовить своими руками можно практически любую ветряную мельницу, но следует понимать, что от ее назначения могут изменяться некоторые детали конструкции. К примеру, наличие в мельнице генератора электрической энергии потребует от вас выделить в корпусе специальное место для его установки. В целом же, решая вопрос, как сделать ветряную установку, вам придется изготовить как минимум две ее части – если говорить о функциональных мельницах, то и того больше.

В заключение темы про ветряные мельницы скажу несколько слов о подобных установках, только гидравлического принципа действия – в смысле, водяной мельницы. Это не менее популярный дачный декор, который, как и в случае с ветряком, может даже приносить пользу – это, конечно, если ваш дачный участок расположен на берегу тихой речушки. В таком случае могут не только вырабатывать электроэнергию, но и качать воду для . В общем, на этот агрегат тоже нужно обратить внимание – возможно и для вас он окажется весьма полезной вещью, которую при желании также можно достаточно просто изготовить своими руками.

На протяжении долгого времени ветряные мельницы, наряду с водяными мельницами, были единственными машинами, которые использовало человечество. Поэтому применение этих механизмов было различным: в качестве мукомольной мельницы , для обработки материалов (лесопилка) и в качестве насосной или водоподъемной станции.

С развитием в XIX в. паровых машин использование мельниц постепенно стало сокращаться.

«Классическая» ветряная мельница с горизонтальным ротором и удлиненными четырёхугольными крыльями является широко распространенным элементом пейзажа в Европе, в ветреных равнинных северных регионах, а также на побережье Средиземного моря. Для Азии характерны другие конструкции с вертикальным размещением ротора.

Энциклопедичный YouTube

Субтитры


История

Античность

Предположительно древнейшие мельницы были распространены в Вавилоне, о чём свидетельствует кодекс царя Хаммурапи (около 1750 г. до н. э.). Описание орга́на, приводившегося в действие ветряной мельницей, — первое документальное свидетельство использования ветра для приведения механизма в действие. Оно принадлежит греческому изобретателю Герону Александрийскому , I век н. э. Персидские мельницы описываются в сообщениях мусульманских географов в IX в., отличаются от западных конструкцией с вертикальной осью вращения и перпендикулярно расположенными крыльями, лопатками или парусами.
Персидская мельница имеет лопасти на роторе, расположенные аналогично лопаткам гребного колеса на пароходе и должна быть заключена в оболочку, закрывающую часть лопаток, иначе давление ветра на лопасти будет одинаковым со всех сторон и, так как паруса жестко связаны с осью, мельница не будет вращаться.

Ещё один вид мельниц с вертикальной осью вращения известен как китайская мельница или китайский ветряк. Конструкция китайской мельницы значительно отличается от персидской использованием свободно поворачивающегося, независимого паруса.

Средневековье

Ветряные мельницы с горизонтальной ориентацией ротора известны с 1180 г. во Фландрии, Юго-Восточной Англии и Нормандии. В XIII веке в Священной Римской империи появились конструкции мельниц, в которых всё здание поворачивалось навстречу ветру.

Такое положение дел было в Европе вплоть до появления двигателей внутреннего сгорания и электрических двигателей в XIX веке. Водяные мельницы были распространены в основном в горных районах с быстрыми реками, а ветряные — в равнинных ветреных местностях.

Мельницы принадлежали феодалам, на чьей земле они располагались. Население было вынуждено искать так называемые принудительные мельницы для помола зерна, которое было выращено на этой земле. В совокупности с плохой дорожной сетью это вело к локальным экономическим циклам, в которые были вовлечены мельницы. С отменой запрета, население стало в состоянии выбирать мельницу по своему усмотрению, таким образом стимулируя технический прогресс и конкуренцию.

Новое время

В конце XVI века в Нидерландах появились мельницы, у которых навстречу ветру поворачивалась только башня.
До конца XVIII века ветряные мельницы были в огромном количестве распространены по всей Европе — там, где ветер был достаточно силён. Средневековая иконография ясно показывает их распространённость. В основном они были распространены в ветреных северных областях Европы, в значительной части Франции, Нижних Землях , где в прибрежных районах некогда имелось 10 000 ветряных мельниц, Великобритании, Польше, Прибалтике, Северной России и Скандинавии. В других европейских регионах было всего несколько ветряных мельниц. В странах Южной Европы (Испания, Португалия, Франция, Италия, Балканы, Греция), строились типичные мельницы-башни, с ровной конической крышей и, как правило, фиксированной ориентацией.

Когда в XIX веке произошёл общеевропейский экономический скачок, наблюдался и серьёзный рост мельничной промышленности. С появлением множества независимых мастеров произошёл единовременный рост числа мельниц.

В России ветряные мельницы традиционно использовалась для помола зерна или подъёма воды. Современные ветряные электростанции обеспечивают электроэнергией небольшие хозяйства и предприятия.

Прародители ветровых мельниц появились почти четыре тысячи лет назад в Египте. Изначально ветряная мельница имела постоянное направление лопастей и ременной привод к оси каменного жернова. Позже в конструкции появились шестерни и подшипники, поворотные механизмы. Такое устройство без радикальных изменений успешно использовалось до начала прошлого века и сейчас тоже имеет применение.


Причины успеха энергии ветра

Характеристики ветровой энергии уникальны. Заслуживают отдельного упоминания свойства, ставшие причиной длительного успеха ветряных мельниц. Сравнение характеристик источников энергии позволяет понять столь продолжительное и географически широчайшее применение энергии ветра:

Но есть у ветра и недостатки. Например, вошедшее в поговорку непостоянство. Направление ветра меняется так часто, что пришлось даже создавать мельницы с вращающимся корпусом. А изменение силы ветра от ураганной до штиля не позволяет рассчитывать на стабильность поступления энергии. Другие природные источники энергии тоже нестабильны и со своими недостатками. Солнце не дает энергии по ночам, а днем может уйти за тучи. Реки есть не везде, а там, где есть, могут пересохнуть или замерзнуть на месяцы.

Еще одним минусом является малая плотность ветра — 1,29 кг/м3. К примеру, плотность воды составляет почти тонну. Для получения одинаковой по величине энергии площадь лопастей у ветряной мельницы должна быть в 750 раз больше, чем у водяной. А для таких конструкций должен быть и соответствующий корпус.

Но, тем не менее, почти четыре тысячи лет ветер был востребован, как источник энергии, на Европейском, Азиатском и Африканском континентах. И сейчас о нем не забывают.

Как ветер крутит лопасти

Так как воздух имеет массу, то движение воздуха имеет кинетическую энергию. Когда на пути ветра, дующего в определенном направлении, появляется предмет, их взаимодействие можно описать с помощью векторов силы. Ветер будет отталкивать препятствие и отталкиваться сам в противоположенном направлении. При этом лопасть, закрепленная на оси конструкции, будет изгибаться вдоль оси вращения и крутиться на ней. Графически это выглядит следующим образом:

Ветер после соприкосновения отражается от лопасти, оставляя ей часть энергии:

  1. на изгиб лопасти по направлению ветра, чему конструкция противостоит с силой Fл2-1, создающей потенциальную энергию. На величину этой силы уменьшится вектор силы ветра Fв2-1;
  2. создавая кинетическую энергию вращения, на лопасть действует сила Fл2-2. При этом уменьшается вектор силы ветра Fв2-2, меняя его направление.

Величина кинетической энергии, передаваемой ветром через лопасти, зависит от массы взаимодействующего с лопастью воздуха, скорости его движения, направления относительно лопастей — чем перпендикулярней, тем лучше.

В самой мельнице, кроме конструкции лопастей, можно минимизировать потери на трение, применяя на оси подшипники, а передаточном механизме — шестерни, либо устанавливая генератор непосредственно на ось лопастей.

Зная, как работает мельница, можно попробовать изготовить ее самостоятельно. Хотя бы в декоративных целях.

Как рассчитать крылья мельницы

Сначала нужно решить, для чего и где строить мельницу. Обычно ветровая машина ставится на открытой местности
, например — на даче. Если вокруг забора близко и плотно растут деревья, придется делать высокий корпус для ветряка. В этом случае обязательно потребуется фундамент.

Фундамент нужен и невысоким, но тяжелым корпусам. Для дачных дел достаточно по периметру будущего строения уложить на глубину до 0,7 метра бетон или плотные ряды кирпичей. Для декоративных сооружений достаточно подмостить и утрамбовать один слой кирпича, изолирующего сооружение от влаги.

Теперь надо решить, для чего следует строить мельницу
. Вариантов много:

  • для подъема воды из скважины;
  • для получения электроэнергии;
  • для отпугивания кротов;
  • для хранения садовых инструментов;
  • в декоративном назначении.

Порядок вариантов представлен по снижению требований к мощности устройства, т.е. по упрощению механизма. Определение требований к дизайну остается правом и обязанностью владельца.

Сразу запомним, что реальная мощность бытового ветряка не превышает 500 Вт при скорости ветра 5-8 м/с. Однако электроэнергию можно накапливать, включая при необходимости мощные потребители на короткий срок. Например, насос для подъема воды.

Главное в ветряке, это лопасти. В первую очередь для определения конструкции лопастей нужно знать о том, что чем больше мощность — тем большую площадь проекции на плоскость вращения должны иметь лопасти. Это достигается увеличением количества, длины, площади и угла разворота лопастей.

Для расчета средней мощности конструкции потребуется знание силы обычных для местности строительства ветров. Кроме того, лопасти мельницы должны быть перпендикулярны преобладающим направлениям ветра. Эти сведения следует узнать в сети Интернет по запросам «статистика скорости ветра» и «роза ветров» для своего региона.

Осталось подсчитать размер лопастей. Например, средний ветер 5 м/с, а потребляемая мощность электроприбора 100 Вт. Потери на преобразование кинетической энергии вращения оси мельницы в электрическую составят порядка 20% — 40%.

Коэффициент полезного действия можно посчитать, учитывая точные паспортные значения КПД генератора на оси, выпрямителя, стабилизатора, преобразователя постоянного тока в переменный напряжением 220 В. При расчете проценты потерь не суммируются, надо последовательно перемножить КПД каждого прибора, чтобы получить КПД системы преобразования вращения в электричество. Еще половина мощности ветра теряется на лопастях.

Снизить потери преобразования можно исключив, например, преобразователь постоянного тока в переменный, если исполнительное устройство может работать от аккумулятора. Отсутствие какого-либо другого устройства также возможно, если напряжение и ток не имеют большого значения для работы устройства — например, небольшая лампочка накаливания, еще практичнее — светодиодная.

Мощность ветрогенератора прямо пропорциональна плотности воздуха
, умноженного на скорость ветра в третьей степени (для 5 м/с — 125). Если разделить результат на удвоенную площадь проекции лопастей на плоскость вращения,получается мощность, которую может выработать генератор на оси вращения лопастей.

Для примера можно посчитать площадь проекции для 4 лопастей шириной 0,5 м, образовывающих при вращении круг диаметром 2 м, закрепленные под углом 60 градусов к плоскости вращения. Площадь по формуле d/2*sin(30)*0.5*4 равна 2/2*0,25*4=1 квадратному метру.

Такая конструкция, при наиболее распространенном в России среднем значении скорости ветра 5 м/с, получает от ветра энергию в количестве 1,29*125/2*1 = 80 Вт. Снять половину на преобразование во вращательное движение, убрать 25% на преобразование в электроэнергию и останется около 30 Вт для потребителей. Максимальная ветровая мощность при таком ветре на лопастях, полностью перекрывающих в проекции площадь круга, может вырасти в 3,14 раза. В итоге потребителю достанется максимум около 100 Вт. Не так уж и плохо.

Если в декоративных целях использовать светодиоды, размеры мельницы изменятся до смешных, был бы низкий ветер вдоль земли.

Без преобразования в электрическую используют энергию ветра для отпугивания мелких насекомых, живущих под землей. Достаточно опустить на 15 сантиметров в углубление деревянную ось, вращающуюся от ветряка, как вибрация почвы отпугнет их на несколько метров, не мешая хозяевам.

Разновидности лопастей ветряков

Конструкции лопастей бывают не только с вертикальным вращением, но и с горизонтальным. Лопасти могут иметь винтовую конструкцию
, изменяемую парусность. Строились мельницы на века и так, чтобы в каждом строении была уникальность. Современные конструкции тоже поражают разнообразием.

Статистика и перспективы

В России конца 19 века работали около 200 000 мукомольных мельниц. Обычный ветряк вырабатывал мощность 3,5 кВт, большой с диаметром лопастей 24 метра — до 15 кВт. Суммарная вырабатываемая ими мощность в то время доходила до 750 мВт. Сейчас используются ветряные электрогенераторы и считанные единицы мельниц другого назначения. А энергии все они вырабатывают в 50 раз меньше, чем 100 лет назад, целых 15 мВт. Планы развития. конечно. создаются, ведь потенциал ветра над нашей страной составляет десятки миллиардов киловатт.

Пока планы не реализовались, можно перефразировать известное выражение Владимира Маяковского и сказать: «Если мельницы строят — значит — это кому-то нужно? Значит — кто-то хочет, чтобы они были?» Завораживающая красота работающих мельниц стала мощным вдохновляющим фактором для умельцев, создающих шедевры во дворах и на дачных участках.

Весьма советуем с ним познакомиться. Там Вы найдете много новых друзей. Кроме того, это наиболее быстрый и действенный способ связаться с администраторами проекта.
Продолжает работать раздел Обновления антивирусов — всегда актуальные бесплатные обновления для Dr Web и NOD.
Не успели что-то прочитать? Полное содержание бегущей строки можно найти по этой ссылке .

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-)))

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»

Мельницы столбовки:
а — на столбах; б — на клети; в — на раме.
и «шатровки ».

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

Мельницы шатровки:
а — на усечённом восьмирике; б — на прямом восьмерике; в — восьмерик на амбаре.

— нижняя их часть в виде усеченного восьмигранного сруба была неподвижной, а меньшая по размеру верхняя часть вращалась под ветер. И этот тип в разных районах имел немало вариантов, в том числе мельницы-башни — четвериковые, шестериковые и восьмериковые.

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.

Водяные мельницы

Схема ветряной мельницы

Мельница на ослиной тяге

Мельничный постав

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 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.

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.

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.

В наружную головку вала врезаются два взаимно перпендикулярных бруса-кронштейна, к которым крепятся хомутами и болтами другие балки — основа решетчатых крыльев. Крылья могут принимать ветер и вращать вал лишь тогда, когда на них будет расправлена парусина, обычно свернутая в жгуты в покойное, не рабочее время. Поверхность крыльев будет зависеть от силы и скорости ветра.

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.

До работы крылья мельницы следует повернуть навстречу ветру. Для этого имеется рычаг с подкосами — «водило».

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.

Блок жерновов с кожухом со всеми частями и деталями, расположенными выше и ниже его, назывался одним словом — постав. Обычно небольшой и средней величины ветряки делались «об одном поставе». Большие ветряки могли строиться с двумя поставами. Были ветряные мельницы и с «толчеями», на которых отжималось льняное или конопляное семя для получения соответственного масла. Отходы — жмых, — тоже использовали в домашнем хозяйстве. «Пильные» ветряки как будто не встречались.

Ветряная мельница

На протяжении долгого времени ветряные мельницы, наряду с водяными мельницами, были единственными машинами, которые использовало человечество. Поэтому применение этих механизмов было различным: в качестве мукомольной мельницы , для обработки материалов (лесопилка) и в качестве насосной или водоподъемной станции.

Wikimedia Foundation
.
2010
.

Синонимы
:

Смотреть что такое «Ветряная мельница» в других словарях:

    Ветряк, ветрянка (прост.) Словарь синонимов русского языка. Практический справочник. М.: Русский язык. З. Е. Александрова. 2011. ветряная мельница сущ., кол во синонимов: 7 … Словарь синонимов

    ВЕТРЯНАЯ МЕЛЬНИЦА, устройство, приводимое в действие ветром, вращающим крылья или лопасти. Первые известные ветряные мельницы были построены на Среднем Востоке в VII в. В Европу это техническое новшество проникло в Средние века. На заре… … Научно-технический энциклопедический словарь

    ветряная мельница
    — — EN windmill A machine for grinding or pumping driven by a set of adjustable vanes or sails that are caused to turn by the force of the wind. (Source: CED)… … Справочник технического переводчика

Ветряные мельницы: устройство, применение, изготовление

Оглавление:
Ветряные мельницы: устройство и принцип работы
Ветряная мельница своими руками: для чего она может понадобиться
Как сделать ветряную мельницу своими руками: принцип изготовления

Ветряную мельницу человек знает давно и возможности ее использования на свое благо, можно сказать, изучил досконально. Лопасти, приводимые в движение силой ветра, передают вращающий момент к различным механизмам – если раньше они крутили исключительно жернова (от чего и пошло понятие ветряная мельница), то сегодня они вращают практически все что угодно, в том числе и электрогенераторы. Но суть не в этом – на сегодняшний день ветряная мельница, или, как ее еще называют, ветряк, является экологически чистым, а главное, условно бесплатным источником энергии. Только ради этого следует ознакомиться с устройством и принципом работы ветряной мельницы – именно этим мы и займемся в данной статье вместе с сайтом moyadacha.org.

Как работает ветряная мельница фото

Ветряные мельницы: устройство и принцип работы

Ветряная мельница, как и все гениальное, работает весьма просто – если говорить понятным языком, то посредством различных механизмов вращение пропеллера, приводимого в движение ветром, передается к устройству, выполняющему ту или иную работу. Если же усложнять все это дело, то конструкцию подобных агрегатов можно представить в виде трех различных узлов, собранных в едином корпусе. Кстати, корпус может быть весьма большим и иметь практически любую форму. Разберемся с этими узлами мельницы подробнее, а заодно и изучим ее принцип работы.

  1. Лопасти. Раньше они имели огромный размер – сегодня с развитием механики и прочих областей народного хозяйства винты ветряной мельницы могут быть весьма небольшого размера и производить при этом массу полезной работы. Вообще габариты пропеллера целиком и полностью зависят от необходимых усилий – чем больше вы хотите выжать мощность (не скорости) из ветра, тем длиннее должны быть лопасти. По этой причине мельницы, перерабатывающие зерно в муку, и оснащались такими большими лопастями – им попросту приходилось вращать тяжелые жернова, что довольно трудно. Во многом на эффективность работы мельницы оказывает влияние и форма лопастей – с появлением такой науки, как аэродинамика, и такого устройства, как аэродинамическая труба, человек разработал массу различных пропеллеров. По большому счету, существуют даже такие формы лопастей, которые при своих небольших размерах способны выполнять колоссальную работу.

    Механизм ветряной мельницы фото

  2. Система, передающая движение винта. Тут может быть много вариантов – вплоть до того, что вал, на который насажен винт, может вращать без всяких там вспомогательных шестерен рабочий механизм. Кто немного в курсе, понимает, что это не совсем правильно, так как минимум, что здесь должно быть, это редуктор, увеличивающий мощность или обороты. Ну а на счет механики и типа движения, то здесь все что угодно – вращение достаточно просто переделывается в поступательные движения и, соответственно, наоборот. Это к тому, что запустить от ветра можно практически любой агрегат.
  3. Механизм, производящий полезную работу. Здесь также много различных вариаций – устройство ветряной мельницы позволяет приводить в движение очень большой спектр различного оборудования, и о нем мы поговорим чуть позже – по большому счету, в старину от ветряков запускали даже станочное оборудование.

    Устройство ветряной мельницы фото

Как видите, работает ветряная мельница довольно просто, несмотря даже на сложность ее механической системы – в принципе, в самом простом исполнении ее конструкцию назвать сложной можно разве что с натяжкой. Основная проблема ее изготовления заключается только лишь в точности изготовления ее деталей – если осилите этот момент в домашних условиях, то все остальное покажется простым делом.

Ветряная мельница своими руками: для чего она может понадобиться

Как и говорилось выше, перерабатывая энергию ветра с помощью ветряной установки, запустить можно достаточно много полезных приспособлений. Но так уж сложилось, что используют их в современном мире сравнительно редко и запускают с их помощью считанное количество приспособлений. Мощность, габариты и зависимость от погоды – вот еще одна проблема, с которой необходимо считаться. И именно эта проблема накладывает некоторые ограничения на область применения ветряных мельниц в современном мире.

  1. Декор. Это, пожалуй, самое распространенное применение ветряной мельницы в современном мире – с их помощью декорируют загородные участки, имитируя тем самым старинный сельский стиль. Максимум функциональности у такой мельницы – это работа в качестве пугала для птичек на огороде, ну и для детворы развлечение. Ничего не имею против такого использования мельниц, но она может служить с куда большей пользой. К примеру, ее можно оборудовать маломощным генератором и, собрав на его основе мини электростанцию, освещать хотя бы небольшой участок сада.

    Ветряные мельницы фото

  2. Ветряные электростанции. Современные ветрогенераторы могут вырабатывать очень много энергии, но если говорить о небольшого размера мельницах, то здесь можно рассчитывать максимум на 100, может чуть больше ватт энергии. В принципе, если подключить к такой установке светодиодные лампы, то с их помощью можно будет осветить достаточно большую площадь участка. Спросите, а как быть, если ветра нет? В таких ситуациях энергия запасается в аккумуляторы, и использовать ее можно в любое время.

О том, как самостоятельно сделать декоративную ветряную мельницу, смотрите в этом видео.

Это, наверное, и все, на что могут сгодиться ветряные мельницы – по большому счету, этого достаточно. Зерно с их помощью точно никто перемалывать не станет и уж тем более никто не будет использовать их для работы сложных станков. Разве что в качестве развлечения.

Как сделать ветряную мельницу своими руками: принцип изготовления

Как вы уже поняли, изготовить своими руками можно практически любую ветряную мельницу, но следует понимать, что от ее назначения могут изменяться некоторые детали конструкции. К примеру, наличие в мельнице генератора электрической энергии потребует от вас выделить в корпусе специальное место для его установки. В целом же, решая вопрос, как сделать ветряную установку, вам придется изготовить как минимум две ее части – если говорить о функциональных мельницах, то и того больше.

  1. Корпус. Это, можно сказать, самая простая часть ветряной мельницы, которая, как правило, изготавливается из древесины – если быть более точным, то из досок. Как вариант, можно использовать фанеру – вырезая различные части корпуса ветряка лобзиком, ветряной мельнице можно придать практически любые формы и размеры. Здесь, как говорится, дело за вашей фантазией и умением конструировать. Другие материалы для изготовления корпуса мельницы лучше не использовать – либо обойдется дороже, либо прослужит не долго. Даже в случае с древесиной понадобится позаботиться о дополнительной защите – в общем, корпус нужно будет покрасить. Как вариант, для изготовления мельницы, а вернее ее корпуса, можно использовать кирпич или натуральный камень – использование этих материалов будет рациональным только в случае строительства большой мельницы.
  2. Лопасти. Это самая сложная часть ветряной установки, от которой зависит ее эффективность – это если, конечно, говорить о функциональном изделии данного типа – если вести речь о декоре, то форме и конфигурации лопастей внимания можно особе не уделять. Изготовить лопасти для ветряной мельницы проще всего из двух типов материала – это все та же древесина, с которой придется изрядно повозиться в случае полноценной рабочей установки (декор делается просто, без всяких заморочек) или же пластиковая канализационная труба. С ее помощью изготовить лопасти рабочего вентилятора очень просто, самое главное здесь – правильно раскроить трубу.

    Ветряная мельница своими руками фото

  3. Энергетическая установка. Несмотря на то, что энергетическая установка выглядит довольно сложно, собрать ее своими руками весьма легко. Для этого дела понадобится три основных элемента – это генератор, на вал которого нужно будет установить изготовленные ранее лопасти, аккумуляторы, которые необходимы для запасания энергии и так называемый инвертор-преобразователь, в задачи которого входит преобразование постоянного тока с напряжением 12 или 24 вольта в переменное напряжение 220V. Все это придется купить, после чего вам останется только правильно собрать схему – она элементарная и разобраться с ней сможет практически каждый человек, который хотя бы немного понимает в электричестве. Как вариант, от использования инвертора можно отказаться вообще – освещать некоторые участки сада можно и оборудованием на 12V.

В заключение темы про ветряные мельницы скажу несколько слов о подобных установках, только гидравлического принципа действия – в смысле, водяной мельницы. Это не менее популярный дачный декор, который, как и в случае с ветряком, может даже приносить пользу – это, конечно, если ваш дачный участок расположен на берегу тихой речушки. В таком случае водяные мельницы могут не только вырабатывать электроэнергию, но и качать воду для полива. В общем, на этот агрегат тоже нужно обратить внимание – возможно и для вас он окажется весьма полезной вещью, которую при желании также можно достаточно просто изготовить своими руками.

Полное руководство по покупке лучшего фрезерного станка [Руководство на 2022 год]

Фрезерные станки являются одними из наиболее часто используемых станков в современном производстве. Вы найдете их везде, от крупных сборочных линий до небольших мастерских по изготовлению инструментов и штампов, и практически где угодно между ними. Фрезерные станки используются почти во всех отраслях промышленности, от мини-мельниц в передовых научных лабораториях до автомобильной промышленности.

Фрезерные станки популярны среди производителей и инженеров, поскольку они помогают производить более сложные детали, чем может обработать обычный 3D-принтер. Они также широко используются потребителями, так как многие люди также покупают свой первый фрезерный станок для использования дома или в небольшой мастерской

В этом руководстве мы расскажем вам о фрезерных станках, в том числе о том, для чего они используются, как они работают и на какие функции следует обращать внимание при покупке. У вас будет все, что вам нужно знать, чтобы с уверенностью приобрести собственный фрезерный станок.

Для чего нужен фрезерный станок?

Фрезерные станки представляют собой механические станки, предназначенные для фрезерования или резки материала. На мельницах используются различные режущие инструменты, в том числе вращающиеся лезвия, сверла и даже абразивы. Лучшие мельницы имеют высококачественную конструкцию из чугуна, двигатели с регулируемой скоростью, механические подачи и режущие инструменты, которые перемещаются по осям x и y. Фрезерные станки используются в различных ролях от деревообработки до металлообработки.

Фрезерный станок предназначен для надежного удержания материала в тисках или иным образом прикреплен к станине мельницы. Сам режущий инструмент обычно перемещается горизонтально или вертикально, что, в свою очередь, дает название двум основным типам фрезерных станков; горизонтальные и вертикальные фрезерные станки.

Вертикальные мельницы используют вращающийся режущий инструмент, который больше всего напоминает сверлильный станок или сверлильный станок. Сверлильный патрон устанавливается на портале над станиной фрезы и опускается в заготовку. Режущий инструмент обычно представляет собой однолезвийную фрезу. В зависимости от характеристик конкретной мельницы, фрезерные станки имеют скорость головки инструмента от 500 до 50 000 об/мин.

Горизонтально-фрезерный станок работает так же, как вертикальный фрезерный станок, за исключением того, что он использует вращающийся стол вместо портала, а его главный резец обычно трех- или четырехгранный. Скорость резания для этих мельниц также варьируется в зависимости от спецификации, но может достигать 20 000 об/мин.

Конкретные операции, которые может выполнять фрезерный станок, зависят как от конструкции фрезерного станка (горизонтальный или вертикальный), так и от оснастки, которой он оснащен. Для концевого фрезерования требуется инструмент, очень похожий на сверло; при торцевом фрезеровании используется один с более широким режущим концом, более подходящий для чистовой обработки поверхностей. Концевые фрезы и торцевые фрезы — это не совсем отдельные виды фрезерных станков, а скорее машины, предназначенные для выполнения определенных операций.

Фрезерные станки отличаются от токарных станков по металлу вращением инструмента, а не детали. И в отличие от токарных станков, где заготовка крепится между передней и задней бабками, но над станиной, на большинстве станков заготовка крепится непосредственно к станине.

В отличие от токарных станков, вертикальные фрезерные станки, в частности, очень похожи по своим функциям на фрезерные станки по дереву, но мощные фрезерные станки чаще можно найти в мастерской слесаря ​​по металлу, а не в мастерской столяра.

Схема деталей фрезерного станка

Из каких частей состоит фрезерный станок?

Несмотря на то, что фрезерные станки бывают разных видов, все они имеют несколько основных частей, необходимых для выполнения работы:

  • Двигатель
  • Колонка
  • База
  • Шпиндель
  • Монитор
  • Головка
  • Вертлюг
  • Рабочий стол

Какой фрезерный станок вам нужен?

Существует ряд комбинированных станков, в которых элементы фрезерного станка сочетаются с другими обычными инструментами. Мини-мельницы, безусловно, не единственная вариация на тему фрезерных станков.

Фрезерные станки

Фрезерный станок очень похож на сверлильный станок или упрощенный вертикально-фрезерный станок. Они дешевле традиционных «настоящих» фрезерных станков, но более просты. Они используются почти исключительно для сверления, нарезания резьбы или растачивания различных заготовок и не обладают необходимыми функциями, которые нужны большинству машинистов от фрезерного станка. В то время как сверлильный станок может выполнить работу, существует множество фрезерных станков в том же ценовом диапазоне, которые в конечном итоге могут сделать гораздо больше.

Специализированные шлифовальные станки или шлифовальные станки берут некоторые элементы из горизонтальных мельниц и объединяют их с пошаговым процессом для медленного удаления материала с заготовки, создавая плоскую поверхность.

Коленные фрезы

Когда дело доходит до «правильных» фрез, существует несколько вариантов. Коленные мельницы — это небольшие фрезерные станки, часто сконструированные как настольные мельницы, которые одинаково хорошо подходят как для домашней мастерской, так и для промышленного механического цеха.

Фрезерные станки с ЧПУ

Станки с ЧПУ — это первоклассный вариант, обеспечивающий производителям деталей высокоточное решение. Станок с ЧПУ оснащен программным обеспечением и программами, которые помогают «запускать» фрезерный станок. Для получения дополнительной информации о станках с ЧПУ прочитайте наше руководство, чтобы полностью понять их.

Ручные фрезерные станки

Большинство людей нарезают зубы на ручных фрезерных станках. Ручные мельницы все еще очень распространены и используются в механических мастерских. Это мельницы, которым не хватает аспекта «ЧПУ» (или компьютеризированного управления).

На что обратить внимание при покупке фрезерного станка

Итак, когда приходит время покупать фрезерный станок, что вам нужно учитывать? Не существует универсального фрезерного станка; каждая машина, вероятно, будет лучше выполнять одни операции, чем другие. Но прежде чем сделать свой выбор, рассмотрите три основных вопроса:

Размер

Размер имеет значение. Если вам нужен станок, способный обрабатывать заготовки промышленных размеров, вам нужна мельница промышленного размера. Вам может понадобиться усиленная фрезерная головка на вертикальной мельнице, или вы можете сразу перейти к горизонтальной мельнице.

Мини-фрезерные станки меньше своих полноразмерных аналогов, но насколько они вам нужны? Некоторые мини-мельницы — это типичные настольные мельницы; по-прежнему способен работать с крупными деталями, но достаточно мал, чтобы поместиться на рабочем столе в вашей мастерской.

С другой стороны, некоторые мельницы относятся к категории «микрофрезерных станков»; действительно маленькие мельницы для сложной или детальной работы, например, с ювелирными изделиями. Большинство домашних фрезерных станков попадают в эту категорию.

Помните также, что при работе с мельницами меньшего размера приходится идти на компромисс со стабильностью. В общем, чем больше мельница, тем она стабильнее. Фрезы можно прикрепить к верхней части верстака или прикрутить болтами непосредственно к полу; последнее предпочтительнее, если вам нужна точная резка в тяжелых условиях. Цеха по производству металлоконструкций, работающие с большими кусками металла, потребуют либо полноразмерных мельниц, либо более крупных настольных моделей. Закрепление вашей мини-мельницы на вершине стола обеспечивает значительно большую доступность и простоту использования, но за счет некоторой стабильности.

Характеристики

Неудивительно, что большинство объявлений о фрезерных станках начинается со списка характеристик. Фрезерные станки должны быть удобными в использовании, и чем больше функций у вашей мельницы, тем более удобной она будет.

Какие функции следует искать? Краткий список должен включать:

  • Цифровые показания — хотя и не совсем необходимые, цифровые показания делают мельницу более удобной для пользователя. Они также помогут оператору выполнять точные и аккуратные разрезы.
  • 3-х или 4-х осевое движение – чем больше осей движения, тем больше диапазон операций, возможных на этой мельнице. Перемещение по оси X, оси Y и оси Z является стандартным. Инструменты с большим количеством осей, скорее всего, смогут поворачивать режущий инструмент вокруг детали, воздействуя на нее под разными углами. Или, в случае станков с поворотным столом, сама заготовка может поворачиваться, обеспечивая доступ без повторного монтажа детали.
  • Чугунная конструкция – чугун не просто прочный, он тяжелый. Вес на мини-мельнице — это хорошо. Это добавляет стабильности и повышает точность.
  • Характеристики скорости шпинделя и мощности — высокоскоростные шпиндели и мощные двигатели увеличивают производительность сверления.
  • Наклон головки — многие мельницы имеют редукторные головки, способные резать под углом, что повышает гибкость.

Precision

Для максимальной точности резки вам понадобится фрезерный станок с ЧПУ. Компьютерное числовое программирование позволяет оператору запрограммировать точную серию операций, которые должен выполнять фрезерный станок, обеспечивая чрезвычайно точную и аккуратную резку.

Однако добавление возможностей ЧПУ сделает вашу новую мельницу значительно дороже. Это также добавит к кривой обучения для вашей новой мельницы. С другой стороны, вы сможете создавать более точные разрезы и гладкую отделку с помощью программирования ЧПУ, а фактическая работа станка упрощается.

Фрезерные станки с ЧПУ также легче интегрировать в рабочие процессы проектирования. Любитель может спроектировать пользовательскую деталь в программе САПР, экспортировать векторный файл на свой мини-фрезерный станок с ЧПУ и создать пользовательскую программу для изготовления своей детали.

Однако во многих приложениях решаемая задача не требует возможностей ЧПУ. Для этих задач будет достаточно ручного мини-фрезерного станка, который может быть дешевле, чем станок с ЧПУ. Ручные мельницы предназначены для использования только одним человеком и не имеют никакого компьютерного управления. Это делает их более доступными, чем их аналоги с ЧПУ, хотя они также менее точны.

Цена

Несмотря на то, что стоимость многих фрезерных станков превышает 10 000 долларов США, существует множество доступных вариантов на любой бюджет.

Итак, сколько стоит хороший фрезерный станок?

  • Для любительского маршрутизатора цена составляет примерно 2500–3500 долларов США за надежную машину.
  • Маршрутизаторы с ЧПУ

  • начинаются с 5 000 долларов США и вырастают до >75 000 долларов США.
  • 3-осевые фрезерные станки обычно стоят 45 000 долларов США и доходят до 100 000 долларов США
  • Профессиональные фрезерные и токарные станки стоят от 250 000 долларов США в зависимости от размера и характеристик. Эти станки есть в цехах предприятий и для обработки сложных крупногабаритных деталей.

Мини-фрезерные станки: универсальные версии промышленных аналогов

Фрезерные станки традиционно используются в тяжелой промышленности. Мини-фрезерные станки — это просто уменьшенные версии своих более крупных аналогов, подходящие для использования в небольших механических мастерских или домашних мастерских. Они также известны как настольные фрезерные станки, которые можно использовать дома в самых разных ситуациях.

Большинство мини-фрезерных станков являются вертикальными, что делает их очень универсальными. Добавление технологии ЧПУ — компьютерного числового управления — к мини-фрезерным станкам означает, что современные мини-фрезерные станки можно использовать для самых разных целей. Регулятор скорости позволяет операторам настраивать резку различных материалов, повышая универсальность.

Мир мини-фрезерных станков такой же, как и у более крупных версий, только меньшего размера. Наиболее распространенными видами работ, выполняемых этими устройствами, являются модели литья в песчаные формы для литейных заводов и выборочная обработка, такая как сверление отверстий или создание пазов в материале. Эти модели часто имеют индексируемый стол, который перемещается вверх и вниз, чтобы обеспечить доступ к заготовке.

Советы при покупке фрезерного станка

Теперь, когда вы знаете, что вам нужно от самого фрезерного станка, что вы должны искать в хорошем производителе фрезерного станка?

  • Широкий ассортимент продукции
    • Ищите компании, обслуживающие машиностроительную промышленность, продающие высококачественные токарные и фрезерные станки всех форм и размеров.
  • Отличная поддержка клиентов
      • Поддержка клиентов приходит не только после продажи; обращайтесь за советом к компаниям и ищите компании, которые готовы помочь вам в процессе покупки, а не просто продать вам более дорогую машину. Кроме того, проверьте гарантийную политику для каждой машины и производителя.
  • Подробные специальные знания
      • Мир станков включает в себя некоторые специализированные и любительские области, такие как микрофрезерные станки, ювелирные станки или DIY. Если применимо, ищите компанию, которая обслуживает вашу нишу.
    • Качественная конструкция Нет
      • От цанги до хвостовика лучшие производители станков используют только лучшие детали. Ищите компанию, которая не экономит на качественных компонентах, и вы найдете компанию, которая производит высококачественные фрезерные станки.

Наш выбор: вертикальный коленный фрезерный станок с ЧПУ Supra

Фрезерный станок с ЧПУ Supra

Вертикальный коленный фрезерный станок с ЧПУ SUPRA от CNC Masters сделает любой цех более продуктивным. Этот универсальный станок подходит для любителей, механических мастерских всех размеров, разработки продуктов, высокопроизводительных работ, гравировки и учебных инструментов в профессионально-технических школах и научных лабораториях.

Посмотрите некоторые технические характеристики вертикальной коленной фрезы с ЧПУ SUPRA 10×54:

  • Ход стола (продольная ось X): 35,5”
  • Ход седла (ось Y): 15,5 дюйма
  • Ход колена (ось Z): 18 дюймов
  • Размер стола: 10 x 54 дюйма

Резюме

Что нужно знать перед покупкой мини-фрезерного станка? Запомните следующее:

  • Для чего вы будете использовать фрезерный станок
  • Требуемые точные характеристики/возможности
  • Квалификация производителя

Следуйте этим рекомендациям, проведите собственное исследование, и вы будете на правильном пути к получению максимальной отдачи от вашего нового мини-фрезерного станка.

О Питере Джейкобсе

Питер Джейкобс — старший директор по маркетингу компании CNC Masters, ведущего поставщика фрезерных, фрезерных и токарных станков с ЧПУ. Он активно участвует в производственных процессах и регулярно публикует свои идеи для различных блогов по обработке с ЧПУ, 3D-печати, быстрой оснастке, литью под давлением, литью металлов и производству в целом. Вы можете связаться с ним в его LinkedIn.

Просмотреть все сообщения Питера Джейкобса

Промышленные фрезерные станки на продажу

  • Нет

    Тиски ChukMate Caddy для фрезерных станков Bridgeport — 98-238-9

    349,95 долларов США

  • ГМС

    Силовая пневматическая тяга GMC — HQR8

    977,50 долларов США

  • ГМС

    GMC Power Feed для оси Z, KEE UP/DOWN, 100 В — PF-180Z

    $5690,25

  • ГМС

    Питание GMC для оси Y, 110 В — PF-180Y

    569,25 долларов США

  • ГМС

    Питание GMC для оси X, 110 В — PF-180X

    454,25 доллара США

  • ГМС

    GMC NEWALL DRO, 2 оси, 16×36 дюймов — NW-1054

    3047,50 долларов США

  • ГМС

    GMC NEWALL DRO, 2 оси, 12×36 дюймов — NW-949

    2472,50 долларов США

  • ГМС

    GMC SINO DRO, 2 оси, 16×36 дюймов — OEM-1054

    977,50 долларов США

  • ГМС

    GMC SINO DRO, 2 оси, 12×36 дюймов — OEM-949

    $862,50

  • Джет

    JET Elite ETM-949EVS, Электронная мельница с регулируемой скоростью 9×49, 230 В, 3 фазы — 894050

    23 699,00 долларов США

Промышленные фрезерные станки

Промышленные фрезерные станки являются одним из наиболее универсальных видов оборудования в любой механической мастерской. Это жизненно важная машина для всех производителей, потому что она помогает вам легко выполнять проекты.

Основной функцией этих станков является придание формы заготовке путем удаления лишнего материала несколькими небольшими надрезами. В результате получается красивый готовый продукт, который был бы недоступен без помощи этого специализированного оборудования.

Промышленные фрезерные станки Penn Tool Co. являются самыми популярными и мощными в отрасли. Они могут делать все, от резки до шлифовки и многого другого, и они используются для самых разных целей. Если вам нужна надежная, мощная фрезерная машина, которая способна на все, то мы вам поможем.

Промышленное фрезерное оборудование

Существует множество типов оборудования для различных целей. Фрезерные станки, например, обрабатывают металл, разрезая его вращающимся резцом, называемым «фрезой». Тем временем сверлильные станки просверливают материалы, чтобы проделать отверстие.

Вам может понадобиться более компактная машина для экономии места или многофункциональная машина для выполнения более одной функции. К счастью, мы можем помочь вам найти все, что вам нужно для оптимизации ваших фрезерных и буровых работ.

Малые фрезерные станки

Фрезерные станки имеют две основные особенности: шпиндель и стол. Шпиндель — это вал, на котором крепится фреза, а стол — плоская поверхность, на которую опирается заготовка.

Некоторые сверхмощные, но надежные варианты компактных машин включают эту микромельницу Proxxon. Изготовленный из алюминия высшего качества, он оснащен специально сбалансированным двигателем, обеспечивающим исключительную стабильность на высоких рабочих скоростях.

Этот измельчитель той же марки Proxxon Micro Mill FF 230 отличается небольшими размерами и точностью. Занимайте минимум места при фрезеровании, сверлении и зенкеровании различных производственных материалов.

Сверлильно-фрезерные станки

Комбинированные станки, позволяющие выполнять фрезерование и сверление, также позволяют оптимизировать пространство и бюджет за счет приобретения многофункционального инструмента. К счастью, в Penn Tool Co мы предлагаем несколько исключительных брендов, которые помогут вам найти лучшие средства для оптимизации вашего конкретного рабочего места.

Этот фрезерно-сверлильный станок Rong Fu, например, шпиндель R-8, может похвастаться очень большим рабочим столом, конусом шпинделя R-8, магнитными уплотнителями и откидной крышкой ремня. Между тем, наш фрезерно-сверлильный станок с ременным приводом идеально подходит для выполнения ряда операций по сверлению, торцовому и концевому фрезерованию, а также поставляется с предварительно смонтированным кабелем для установки рабочего освещения.

Найдите лучшие фрезерные станки в Penn Tool Co.

В Penn Tool Co мы предлагаем широкий выбор промышленных станков для продажи, чтобы вы могли найти идеальные инструменты для своих конкретных нужд. Ищете ли вы базовую модель, которая просто выполняет свою работу, или фрезерное оборудование, способное выполнять более сложные задачи, у нас есть все и даже больше!

Чтобы предоставить вам продукцию исключительного качества и долговечности, мы сотрудничаем со всеми ведущими производителями, которых вы знаете и любите, в том числе:

  • Бейли Индастриал
  • Фрезерные станки Acer
  • Машины GMC
  • Бирмингем Машинери
  • Фрезерные станки Acra

и многое другое!

Более того, у нас также есть очень большой запас страсти для машиностроительной и обрабатывающей промышленности. Мы гордимся тем, что снабжаем американских производителей необходимыми инструментами. Если вы хотите узнать больше о том, как фрезерный станок может улучшить ваш рабочий процесс, свяжитесь с нашей командой сегодня.

Терминология фрезерных станков — Sherline Products

Части мельницы и их функции

Функции вертикально-фрезерных станков

Фрезерный станок — это рабочая лошадка механического цеха. По сути, вертикальная мельница похожа на сверлильный станок, за исключением того, что она оснащена прочными подшипниками, способными выдерживать боковые и торцевые нагрузки. Обычно до 85% операций по механической обработке требуют фрезерного, а не токарного станка. В отличие от токарного станка, который вращает материал, фрезерный станок прочно удерживает материал, пока деталь перемещается по вращающемуся инструменту или вращающийся инструмент вдавливается в деталь. Деталь перемещается очень точно с помощью стола, которым можно управлять в двух направлениях (ось X = влево/вправо и ось Y=вход/выход). Третья ось представлена ​​вертикальным шпинделем (ось Z), который перемещается вверх и вниз. Фреза может использоваться для фрезерования пазов, отверстий или карманов, сверления, профилирования, растачивания и наплавки. В большинстве случаев фрезерование выполняется с помощью «концевых фрез», которые очень похожи на сверла, за исключением того, что они способны резать по бокам так же, как и на конце. Они удерживаются в держателе концевой фрезы и могут резать пазы, карманы или плоские поверхности. Сверлильный патрон можно использовать для удержания сверл. Для больших поверхностей используется «насекомое». Это однолезвийный инструмент, который вращается по большой дуге и перемещается по поверхности детали, чтобы сгладить ее.

Четвертая ось фрезерного станка — это ось вращения (называемая осью А), которую обеспечивает дополнительный поворотный стол. Мельница с поворотным столом — мощная комбинация. Технически мельница с поворотным столом — это минимальная комбинация инструментов, необходимая для воспроизведения самой себя: то есть для изготовления еще одной мельницы и поворотного стола.

Части мельницы и их назначение

  • Ручка управления переменной скоростью — Регулирует скорость двигателя от 0 до 2800 об/мин
  • Передняя бабка — Содержит шпиндель в двух предварительно нагруженных шарикоподшипниках.
  • Шпиндель — Шпиндель находится внутри передней бабки и приводится в движение ремнем, идущим от шкива двигателя к шкиву на заднем конце вала шпинделя. Нос шпинделя имеет резьбу снаружи для установки патронов и конусность внутри для установки других принадлежностей.
  • Сверлильный патрон — Используется для удержания сверл при сверлении отверстий. (Не использовать для крепления концевых фрез!)
  • Фрезерный стол — Детали крепятся к столу с помощью тисков, патрона или зажимов и перемещаются под фрезу с помощью маховиков по осям X и Y.
  • Седло мельницы — Седло мельницы скользит внутрь и наружу (ось Y) на основании мельницы. Фрезерный стол перемещается влево и вправо (ось X) поверх седла.
  • Седло передней бабки — Седло на вертикальной колонне, которое перемещает переднюю бабку (ось Z) вверх и вниз с помощью ходового винта и маховика.
  • Мельничная колонна —Стальная колонна типа «ласточкин хвост», которая крепится к основанию фрезерной колонны и поддерживает седло оси Z и переднюю бабку.
  • Ходовой винт — Винты с резьбой, которые перемещают стол влево/вправо и внутрь/наружу, а также по вертикальной оси вверх и вниз. Они приводятся в действие маховиками с шагом 0,001 дюйма или 0,01 мм.
  • Фиксирующий рычаг ходового винта — Расположенный на задней стороне вертикальной колонны, этот стопорный рычаг блокирует седельную гайку для предотвращения нежелательного перемещения оси Z во время операций обработки. Машины с ручным управлением оснащены стандартным рычагом блокировки включения/выключения. Станки с ЧПУ оснащены регулируемым стопорным рычагом, который можно использовать для контроля люфта по оси Z. Эта функция доступна в качестве опции на любой ручной мельнице. (P/N 4017U, дюймовый или 4117U, метрический)
  • Распорки — Конические пластмассовые распорки используются на каждой оси в форме ласточкиного хвоста, чтобы компенсировать износ по мере его возникновения. Они имеют слегка клиновидную форму. По мере того, как на оси образуется поперечный «перекос», замок клинка ослабляется, и клин немного проталкивается в зазор, компенсируя люфт. Это позволяет машине всегда оставаться настолько плотной, насколько этого хочет оператор. Если или когда они изнашиваются, их очень недорого заменить.
  • Основание мельницы — Твердое основание, имеющее ласточкин хвост для седла, на котором можно двигаться внутрь и наружу, и к которому прикреплена колонна мельницы.
  • Стяжной болт — Проходит через отверстие в шпинделе для втягивания патронов и других принадлежностей в конус передней бабки внутри шпинделя. Специальная шайба располагается по центру в отверстии шпинделя.
  • #1 Оправка Морзе — оправка ввинчивается в заднюю часть сверлильного патрона, поэтому ее можно использовать в передней бабке. Он удерживается на месте конусом Морзе № 1 стяжным болтом.
  • Патроны Tommy Bars — Круглые стальные стержни, используемые для затягивания и ослабления патронов и других принадлежностей шпинделя. Иногда их называют «шпиндельными стержнями».
  • Стопорный винт оси Y — винт с накатанной головкой на боковой стороне основания, который предотвращает перемещение седла внутрь и наружу при затягивании.
  • Стопорный винт оси X — Винт, который проходит через цилиндрический замок на передней части седла, чтобы зафиксировать стол на месте во время операций обработки, когда движение не требуется или нежелательно.
  • Замки с люфтом —Замок работает как затяжка двух гаек друг против друга на резьбовом валу, чтобы уменьшить люфт в резьбе. Люфт – это пауза в движении при изменении направления вращения любого резьбового экипажа. Поскольку обе стороны резьбы не трутся о гайку одновременно (они быстро изнашиваются), одна поверхность тянет или толкает гайку при вращении винта. Когда вы останавливаетесь и меняете направление, винт немного поворачивается, в то время как резьба захватывает другую сторону и начинает перемещать гайку в другом направлении. Чем свободнее посадка нитей, тем больше возникает «люфт». По сути, это величина, на которую вы можете повернуть маховик в обратном направлении, прежде чем произойдет движение по оси. По осям X и Y предусмотрена регулировка для уменьшения люфта ходового винта. Люфт — это не «вина» машины; это просто физическая реальность, которую необходимо учитывать при обработке. Вы регулируете известную или приемлемую величину с помощью замков, а затем удаляете ее из операции обработки, всегда приближаясь к резу с одного и того же направления с уже устраненным люфтом до начала резания.
  • Ключ для выравнивания — прецизионный шлифованный ключ, который вставляется в прорезь в опоре колонны и обеспечивает выравнивание передней бабки вертикально вверх и вниз. Также предусмотрен второй паз для размещения передней бабки под углом 90° для горизонтального фрезерования. Удаление этого ключа и вращение передней бабки позволяет резать фаски под любым углом. Приблизительная угловая шкала выгравирована лазером на седле для справки.
  • Проставочный блок передней бабки — Перемещает переднюю бабку на 1,25 дюйма дальше от суппорта, чтобы увеличить расстояние «горловины» (расстояние между фрезой и колонной). Он не является обязательным для мельниц серии 5000, является стандартным для мельниц серии 5400 и не требуется для мельниц серии 2000, поскольку для регулировки этого расстояния можно использовать ползун.
  • Клиновой ремень — усиленный кевларом уретановый ремень, который приводит в движение шпиндель через шкивы.
  • 2-позиционный шкив — В нормальном (заднем) положении двигатель понижается примерно в 2:1, обеспечивая максимальную скорость около 2800 об/мин. Положение «Высокий крутящий момент» (ближайшее к передней бабке) обеспечивает передаточное отношение примерно 4:1 для более низкой скорости, но больший крутящий момент, когда это необходимо для тяжелых резов.
Другие термины для фрезерования и обработки
  • Поршень колонны — На фрезерных станках серии 2000 добавлен «ползун», который позволяет перемещать всю колонну внутрь и наружу, а также поворачивать ее из стороны в сторону. Он разработан на основе движений рабочей лошадки механического цеха — мельницы Bridgeport®.
  • Насадка для вращающейся колонны — Эта функция позволяет вращать вертикальную колонну из стороны в сторону для выполнения углового фрезерования или сверления. Он входит в конструкцию мельниц серии 2000 или может быть добавлен в качестве опции (P/N 3700) к мельницам серии 5000/5400.
  • Регулируемые «нулевые» маховики — На станках базовой модели используются простые маховики. На них нанесена лазерная гравировка с 50 отметками (в дюймах) или 100 отметками (в метрических единицах) и номерами для справки. Регулируемые нулевые маховики позволяют остановиться в любой заданной точке, ослабить рифленое колесо в центре маховика и повернуть кольцо с лазерной гравировкой обратно к нулевой отметке перед началом следующего прохода, не меняя положения маховика. Это означает, что каждый раз вы начинаете с нуля, а не со случайного числа, что упрощает расчеты глубины и резания. В конечном итоге это означает меньше ошибок. Токарные станки серий 4400 и 4500 и фрезерные станки серий 5400 и 2000 включают эти модернизированные маховики в качестве стандартного оборудования.
  • DRO — расшифровывается как «Цифровое считывание». Цифровые показания включают в себя электронный блок с экраном, который считывает числа, а не смотрит на деления на маховиках, чтобы определить движение. Он предлагает два преимущества: для людей с плохим зрением его легче читать, чем маленькие метки на маховике, и 2) он отслеживает накопленное расстояние, поэтому вам не нужно считать обороты маховика при выполнении более длинных движений. Это помогает устранить распространенный источник ошибок. Любой токарный или фрезерный станок Sherline можно заказать с УЦИ или добавить его позже. Также в показания встроены датчик и индикатор оборотов шпинделя, чтобы исключить догадки относительно скорости шпинделя.
  • ЧПУ — расшифровывается как «Числовое компьютерное управление». Вместо того, чтобы вы вращали маховики, компьютер определяет скорость и расстояние и приводит в действие двигатели постоянного тока, называемые «шаговыми двигателями» или «сервоприводами», которые перемещают токарный станок за вас. Любой станок Sherline можно заказать готовым для использования с ЧПУ или как полную систему ЧПУ с шаговыми двигателями, контроллером, компьютером, программным обеспечением и всем остальным. Позднее ЧПУ можно установить на любой токарный или фрезерный станок Sherline.
  • 4-я ось — При фрезеровании, в дополнение к осям X, Y и Z, 4-я ось называется осью А или осью вращения и обеспечивается дополнительным поворотным столом. Sherline предлагает ручные (P/N 3700) или ЧПУ (P/N 8700 или 8730) поворотные столы.
  • Концевые фрезы — Они выглядят как сверла, но заточены не только по бокам, но и по концам. Удерживаемые в держателе концевой фрезы, они используются для вырезания пазов, карманов или поверхностей. Концевые фрезы обычно плоские, но также доступны фрезы со сферическим концом, которые имеют закругленный конец для оставления радиуса в углу кармана или паза с круглым дном. Концевые фрезы могут иметь две, три или четыре канавки (спиральные насечки) по бокам. Как правило, меньшее количество канавок лучше подходит для более мягких материалов, таких как алюминий, потому что они не так легко забиваются, в то время как большее количество канавок (и более низкая скорость резания) лучше для сталей, которые не допускают столь агрессивного реза и производят меньше стружки за один рез.
  • Нахлыстовая фреза — Оправка удерживает фрезу из быстрорежущей стали или карбида с квадратным хвостовиком 1/4 дюйма и вращает ее по большому кругу (около 1–1,5 дюйма). Деталь перемещается под фрезу, что придает ей красивую ровную поверхность. Каждый последующий разрез перекрывает предыдущий примерно на 1/3 разреза, пока поверхность не будет готова.
  • Фрезерные тиски — Небольшие тиски, которые крепятся к фрезерному столу и удерживают детали для фрезерования. Они отличаются от более распространенных тисков для сверлильных станков тем, что они затягиваются с помощью функции вытягивания, которая помогает удерживать деталь внизу, а также противодействовать силам фрезерования. Он также точно обработан, поэтому его можно выровнять на станке для точных разрезов.
  • Прижимной набор — Ряд регулируемых зажимов, которые используются для крепления деталей к столу фрезерного станка при фрезеровании. Их можно использовать на больших или неровных деталях, таких как отливки.
  • Расточная головка — Вращающаяся в передней бабке расточная головка удерживает заточенный инструмент, который вращается вне центра, описывая круг. Его опускают в отверстие отверстия, чтобы увеличить отверстие до заданного размера. Точная регулировка расточной головки позволяет понемногу выдвигать фрезу для увеличения окружности резания. Он используется, когда требуется очень точное отверстие, например, в цилиндре двигателя, или когда большое сверло нужного размера недоступно или нецелесообразно. С помощью расточной головки вы можете делать точные отверстия диаметром до 1,75 дюйма на небольшой фрезе.

 

Вертикальные мельницы и фрезерные станки | Фрезерные станки по металлу

Вертикальные фрезерные станки и фрезерные станки | Фрезерные станки по металлу | Бейли Индастриал

Похоже, в вашем браузере отключен JavaScript.
Для использования функций этого веб-сайта в вашем браузере должен быть включен JavaScript.

У Baileigh есть фрезерный станок по металлу, соответствующий вашим потребностям и бюджету, независимо от того, работаете ли вы в своем гараже или в большом промышленном цеху. Мы предлагаем 2 линии вертикальных мельниц: экономичные модели E и производственные мельницы, которые служат десятилетиями.

Зачем покупать фрезерный станок Baileigh, а не конкурирующий бренд?

  • Широкий выбор – В нашем ассортименте обязательно найдется модель, подходящая для ваших проектов фрезерования, сверления, нарезания резьбы, растачивания и развертывания.
  • Жесткая конструкция – Цельнолитые основания и закаленные отшлифованные столы помогают предотвратить вибрацию, поэтому фрезерные станки остаются точными и надежными в течение многих лет постоянного использования.
  • Запасные части в наличии – Вы можете заказать детали напрямую у нас. Мы быстро отправим их вам из нашей штаб-квартиры в Висконсине.
  • Пожизненная техническая поддержка по телефону . Наша команда опытных слесарей готова предоставить консультации по проекту, ответить на ваши вопросы и решить любые проблемы.

Есть вопросы об этих вертикальных мельницах? Не знаете, какой вертикально-фрезерный станок подойдет именно вам? Позвоните нам по телефону 1-920-684-4990 и поговорите с экспертом Бейли.

ПодробнееПодробнее

  1. 6 779,00 $
    $

    В наличии

    • Рабочий стол 6 x 26 дюймов
    • Может быть установлен на столе
    • Включает усиленную подставку
    • R8 конус шпинделя
    • 9 скоростей
    • Рабочий фонарь
    • 110 В
  2. $9 689,00
    $

    Позвоните, чтобы узнать о наличии

    • Стол 8 x 36 дюймов
    • Шпиндель R8
    • Система охлаждения
    • Рабочий фонарь
    • 110 В
  3. $10 539,00
    $

    В наличии

    • 9″ x 42″ Таблица
    • Конус шпинделя R8
    • Цифровой считыватель
    • Рабочая лампа
    • 220 В, однофазный
  4. $13 259,00
    $

    В наличии

    • Стол 9 x 49 дюймов
    • Регулируемая скорость от 60 до 4200 об/мин
    • Шпиндель R8 и дышло
    • УЦИ для осей X и Y
    • Мощная подача по оси X с быстрой скоростью
    • 220 В, однофазный
  5. 17 029 долларов США. 00
    $

    Позвоните, чтобы узнать о наличии

    • Стол 10″ x 54″
    • Переменная скорость
    • Пневматическая тяга
    • Мощность по осям X, Y и Z 
    • Цифровой считыватель
    • 220 В, 3 фазы 
  6. Обычная цена:

    22 919,00 долларов США

    Специальная цена

    20 627,10 долларов США

    В наличии

    Трехфазный вертикальный фрезерный станок с регулируемой скоростью, 220 В. 9 «x 49» Стол. Инвертор Яскава. NT40 Конус шпинделя. Силовая подача по осям X, Y и Z. Mitutoyo DRO на X и Y. Включает воздушную тягу

  7. 20 749,00 долларов США
    $

    В наличии

    Однофазный вертикальный фрезерный станок с регулируемой скоростью, 220 В. 9 «x 42» Стол. NT40 Конус шпинделя. Силовая подача по осям X, Y и Z. Цифровое считывание по осям X, Y и Z. Включает тяговую штангу, направляющую крышку и рабочую лампу. Ключ работает

  8. Обычная цена:

    23 439,00 долларов США

    Специальная цена

    21 095,10 долларов США

    В наличии

    Однофазный вертикальный фрезерный станок с регулируемой скоростью, 220 В. 9 «x 49» Стол. Инвертор Яскава. NT40 Конус шпинделя. Силовая подача по осям X, Y и Z. Mitutoyo DRO на X и Y. Включает пневматическую тягу

  9. 29 339,00 $
    $

    В наличии

    Вертикально-фрезерный станок с регулируемой скоростью, 220 В, 3 фазы, с жесткой головкой. Стол размером 10 x 54 дюйма. Инвертор Яскава. NT40 Конус шпинделя. Силовая подача по осям X, Y и Z. Mitutoyo DRO на X и Y. Включает пневматическую тягу

  10. 43 089,00 $
    $

    В наличии

    Вертикально-фрезерный станок с регулируемой скоростью, 220 В, 3 фазы, с жесткой головкой. Стол размером 12 x 58 дюймов. Инвертор Яскава. NT40 Конус шпинделя. Силовая подача по осям X, Y и Z. Mitutoyo DRO на X и Y. Включает пневматическую тягу, квадратные направляющие, шариковые винты X и Y

  • Подписаться на новости

Нужна цитата?

Позвоните нам: (920)684-4990

НОВИНКА! Сверхточный фрезерный станок PM-728VT – Precision Matthews Machinery Co.

Сверхточный настольный фрезерный станок PM-728VT

НОВАЯ МОДЕЛЬ!

Особенности, отличающие эту мельницу от других (ОБЯЗАТЕЛЬНО СРАВНИТЕ ЭТИ РАЗЛИЧИЯ): 

  • ЭТА МАШИНА НА ШАГ ВЫШЕ ВСЕГО, ПРЕДСТАВЛЯЕМОГО В НАСТОЯЩЕЕ ВРЕМЯ НА РЫНКЕ.
  • Сверхвысококачественный фрезерный станок, изготовленный в соответствии со строгими стандартами. Ничто другое не сравнится с уровнем качества этой мельницы. Если вы хотите лучшее, это оно. Эта машина на 100% сделана в Тайване. Это стоит больше, но вы получаете больше. Намного больше. Высочайший уровень качества и точности среди настольных фрезерных станков, доступных где угодно.
  • Ход больше, чем у сопоставимых моделей, особенно по осям Y и Z
  • Больше Вес, прибл. 370 фунтов для работы. Достаточно легкий для перемещения, достаточно тяжелый для серьезных порезов
  • Сверхточный шпиндель с тройной опорой подшипника. Радиально-упорные шариковые и радиально-упорные подшипники работают точно и не нагреваются на высоких скоростях
  • УЦИ пиноли входит в стандартную комплектацию (для движения шпинделя вверх/вниз) 
  • Червячный привод для трамбовочной головки
  • Основная стойка оси Z крепится к основанию с помощью 4 болтов, с широкой, соответствующей монтажной поверхностью для большей жесткости по сравнению с другими моделями этого размера
  • 0,001″ Показания с большими циферблатами по осям X и Y, с настоящими ходовыми винтами 10 ниток на дюйм облегчают точную резку – (одна линия на циферблате соответствует 0,001″, один полный оборот маховика составляет .100″, намного проще в использовании, чем с нечетными метрическими преобразованиями)
  • Наземные направляющие высочайшей точности, с сопрягаемыми поверхностями, зачищенными вручную для обеспечения более плотного и плавного движения – Высочайшая точность подгонки направляющих и направляющих с помощью этой машины
  • Упорные подшипники на концах ходового винта – не втулки – гораздо более плавные движения и меньший люфт
  • Разрезные гайки на осях X и Y для регулировки люфта
  • БЕСЩЕТОЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ ПОСТОЯННОГО ТОКА, С РЕГУЛИРУЕМОЙ СКОРОСТЬЮ, МОЩНЫЙ, ПЛАВНЫЙ И НАДЕЖНЫЙ  Ременная передача от двигателя к шпинделю работает НАМНОГО тише, чем другие, и устраняет любые склонные к сбоям пластиковые шестерни (и проблемы с их заменой после снятия)
  • 5-летняя гарантия, для дополнительного спокойствия

Стандартное оборудование

1. Сверхточный фрезерный станок PM-728VT
2. Поддон для стружки
3. Регулируемая скорость с ременным приводом и бесщеточным двигателем постоянного тока,
4. Комплект направляющих
5. Дышло
6. Шпиндель R8 Конус
7. УЦИ пиноли/глубины шпинделя
8. Ключ для блокировки шпинделя

Дополнительные принадлежности
1. Подставка с регулировочными ножками
, оба являются магнитными и используют одни и те же шкалы) Примечание: если к станку добавляется 3-осевой ЦИ, 3-я ось ЦИ считывает ГОЛОВКУ вверх и вниз, а не пиноль, поэтому измерение не удваивается. . Если вы добавите ЦИ по 3 осям, теперь будут покрыты оба движения по оси Z, головка и пиноль)

УЦИ Варианты:

MX-100M Стандарт: MX-100M УЦИ

MX-200M Графика: MX-200M УЦИ

В обоих приведенных выше устройствах используются одни и те же шкалы, разница между ними только в отображении.


Основные спецификации модели PM-728VT Ultra Precision Melling Machine:

Общие спецификации:

Требования к мощности: 120V, 20. 0002 Вес: Вес нетто машины 370 фунтов, вес брутто 450 фунтов

Вес дополнительной подставки: Вес нетто 100 фунтов, вес брутто 110 фунтов

Страна происхождения: Тайвань Рекомендуемая мощность сверления 3/4″

Макс. Рекомендуемая мощность концевой фрезы 1″

Макс. Рекомендуемая производительность торцевого фрезерования 3″

Технические характеристики и ход стола:

Размер стола 7” x 28″

Поперечный ход (ось Y) 8,5″ с полной опорой, 10 дюймов до упора

Продольный ход (ось X) 17-3/4” с полной опорой, 19 дюймов до упора

Вертикальный ход (Z) оси) 16″

Макс. расстояние от шпинделя до стола 16-1/4″

Расстояние от шпинделя до стойки 8-1/2”

Шаг ходового винта стола 10 TPI (0,100″ на оборот)

Градуировка шкалы маховика . 001″

Шаг ходового винта, оси X, Y и Z 10TPI

Размер T-образного паза Фактический размер 12 мм, наш указанный комплект 1/2″ рассчитан на этот станок

Характеристики головки/шпинделя/двигателя:

Конус шпинделя R-8, с резьбой тягового стержня 7/16-20

Ход пиноли/шпинделя 3″

Диаметр пиноли 2,3602″ (

″) Диапазон скоростей вращения шпинделя 75–4000 об/мин, 2 ступени, переменная

Наклон передней бабки влево и вправо ±90°, с червячной передачей для упрощения регулировки трамвая

Двигатель 1 л. с., бесщеточный, постоянный ток, переменная

Высота (без подставки) Головка при нормальной рабочей высоте 36 дюймов Головка при максимальном ходе 44-1/2 дюйма

Поверхность стола к нижней части станка (где он установлен на подставке или столе) 8-1/2”

Схема крепления станка болтами (где он крепится болтами к подставке) 10-1/8”Ш x 17-1 /2” D, 1/2” Отверстия

Нижняя часть машинного литья Глубина 20-3/4 x Ширина 12-1/2” – Высота 3-1/4 на поверхности монтажного болта

Размеры стружколома 21-1/ 2” Ш x 24-3/4” Г

Высота подставки (подставка не является обязательной) 32”

Высота машины (с установкой на подставку) Головка на нормальной рабочей высоте 68”, Головка при максимальном ходе 76-1/2”

Макс. глубина, расстояние от задней части машины до передней части. Кончик рукоятки по оси Y 30 дюймов

Макс. ширина, кончик рукоятки стола до кончика 41 дюйм. . длина 5 футов


(Эти ссылки ниже являются ссылками третьих сторон, пожалуйста, не обращайтесь к нам с вопросами или поддержкой, поскольку мы не связаны с ними. Свяжитесь с поставщиками напрямую, чтобы узнать о подгонке, ценах, доступности, технических вопросах и т. д. Эти ссылки приведены только для справки, все поставщики несут ответственность за свои продукты ниже)

Силовой подъем головки, силовое дышло, тормоз шпинделя и стопор пиноли, видео ниже, дополнительная информация здесь: Priest Tools

 

Советы по покупке первого фрезерного станка (и поскольку вы читаете это, мы предполагаем, что да), вы почти наверняка почувствовали желание делать металлические детали. 3D-принтеры великолепны, но имеют много недостатков: ограниченный выбор материалов, отсутствие точности и длительное время печати. Если вам нужны металлические детали, которые соответствуют даже умеренно жестким допускам, фрезерный станок — ваш единственный практичный вариант. В конце концов, есть очень веская причина, по которой они необходимы для производства.

Однако любителю, не имеющему опыта обработки, может быть трудно понять, с чего начать. Какой фрезерный станок выбрать? Стоит ли покупать новый или б/у? Что, черт возьми, такое трехфазное питание, и можно ли его получить? Эти вопросы, наряду со многими другими, могут быть ошеломляющими для непосвященных. К счастью, мы — ваши друзья из Hackaday — готовы помочь вам в этом. Итак, если вы готовы учиться, то читайте дальше! Уже эксперт? Оставляйте свои советы в комментариях!

Какой фрезерный станок вам нужен?

Это вертикальный фрезерный станок с головкой, которая вращается, наклоняется и поворачивается (фото любезно предоставлено Википедией) из того, что в этом руководстве мы будем говорить только о ручных фрезерных станках . Фрезерные станки с ЧПУ — это совершенно другой зверь, и они получат руководство для себя. Ручные фрезерные станки и фрезерные станки с ЧПУ имеют много общего (фрезерные станки с ЧПУ часто представляют собой просто переделанные ручные фрезерные станки), но к фрезерным станкам с ЧПУ предъявляются дополнительные требования, которые усложнили бы эту статью. Итак, в этом посте мы просто рассматриваем ручные машины.

Современные фрезерные станки делятся на два основных типа: горизонтальные и вертикальные. Это определяет, движется ли ось шпинделя станка вверх и вниз или из стороны в сторону. Оба типа машин часто имеют головки, колонны и столы, которые можно наклонять или поворачивать, а это означает, что оба типа могут использоваться для множества одних и тех же задач. Однако некоторые задачи будут выполняться на одной машине проще, чем на другой.

На практике разница между машинами более заметна, чем просто то, как они ориентированы. На вертикальном станке стол будет установлен перпендикулярно положению шпинделя с нулевым наклоном, а на горизонтальном станке шпиндель будет установлен параллельно плоскости стола. Это вносит принципиальную разницу в том, какие виды работ практически применимы на каждом типе машин.

Обратите внимание, как верхний рычаг горизонтально-фрезерного станка поддерживает шпиндель с обеих сторон (фото любезно предоставлено Kent USA)

Основной силой горизонтально-фрезерного станка является консоль, которая сдерживает вращающийся вал с двух сторон. Это придает ему невероятную жесткость и позволяет оператору выполнять очень тяжелые пропилы, которые создают большую боковую нагрузку, чем может выдержать вертикальный станок. Прочность настолько высока, что вполне возможно (и распространено) поставить несколько фрез на оправку, чтобы разрезать, например, плоский стол с пазами за один проход. Это делает его хорошо подходящим для наплавки, вырезания канавок и пазов и подобных задач, когда деталь плоская по одной оси.

Обратной стороной, конечно, является то, что гораздо более громоздко (а иногда и невозможно) делать детали, имеющие вырезы по всем осям. Вот в чем преимущество вертикально-фрезерного станка: в универсальности. Вам будет трудно найти работу, которую не может выполнить вертикальный фрезерный станок, хотя иногда он требует гораздо больше времени, чем горизонтальный фрезерный станок, в зависимости от геометрии детали.

Теперь, когда вы знаете разницу, вы, вероятно, уже знаете, какой из них вам нужен. Но, на всякий случай, скажем, что вы почти наверняка хотите вертикальную фрезу. Горизонтальные мельницы отлично подходят для небольшой части задач, но это также задачи, которые большинство любителей не часто выполняют. Универсальность вертикальной мельницы хорошо подходит для разнообразных и разнообразных задач, к которым склоняются любители, в отличие от специальных производственных работ, для которых обычно используются горизонтальные мельницы.

Особенности вертикальной мельницы, которые имеют значение

Надеюсь, вы решили, что вертикальная мельница — лучший выбор для вас, иначе этот раздел не будет очень полезным. Предполагая, что вы выбрали вертикальную мельницу, вам, вероятно, интересно, какие функции искать, и вам интересно, что на самом деле имеет значение. Освещение каждой детали по этому вопросу заняло бы целую книгу, но мы собираемся рассмотреть некоторые из наиболее важных вещей, которые следует учитывать.

Стоит ли покупать бренд?

Этот вопрос определяет многие решения о покупке, и фрезерные станки не исключение. Итак, имеет ли это значение? Да и нет. Фрезерные станки существуют уже 90 793 долгого 90 794 времени, и когда дело доходит до их конструкции, на самом деле не существует никаких коммерческих секретов. Хорошо известно, что делает машину хорошей, а что нет. Теоретически любой производитель может следовать этим принципам проектирования и создавать высококачественные машины.

Реальность, к сожалению, не соответствует этому обещанию. На это есть две причины: качество изготовления и стоимость. Чтобы снизить затраты, многие производители экономят. Они могут использовать материалы низкого качества, двигатели с недостаточной мощностью и так далее. Даже если производитель намеренно не срезает углы, вполне возможно, что он просто не в состоянии обеспечить высокое качество производства. Плохо изготовленные ходовые винты, неточная обработка и несоблюдение допусков могут привести к тому, что вам будет неудобно пользоваться фрезой, которая не может обеспечить приемлемую точность.

Поэтому лучше купить проверенную машину. Обычно это означает использование уважаемого бренда. Но некоторые менее дорогие бренды по-прежнему производят качественные машины (часто клоны более дорогих моделей). У них может быть меньше функций или менее надежные двигатели, но их может быть достаточно для ваших нужд. Просто не забудьте прочитать несколько отзывов от людей, которые действительно работают с ними.

Размер имеет значение

Маленькие настольные фрезерные станки могут показаться заманчивыми, но лучше избегать их, если вы планируете фрезеровать металл. Вспомните, когда вам в последний раз приходилось просверливать отверстие в стали или отрезать кусок ножовкой. Это сложная работа, и она требует много сил. Ваш фрезерный станок должен иметь возможность применять такое усилие, не изгибаясь вообще — даже небольшое изгибание лишает шансов фрезеровать деталь с приемлемыми допусками.

По этой причине рама мельницы должна быть максимально тяжелой и жесткой. Небольшой настольный станок почти наверняка не сможет фрезеровать что-либо тверже алюминия, и даже в этом случае он будет неточным. Самый мудрый выбор, если вам нужна хотя бы умеренная точность, — это купить мельницу, настолько большую и тяжелую, насколько у вас есть место.

УЦИ и силовая подача

УЦИ (цифровое считывание) — это модуль, который можно добавить к каждой оси фрезерного станка. Некоторые машины поставляются с ними, другие доступны в виде пакетов обновления. Комплекты часто доступны для модернизации заводов, которые изначально не имели их в качестве опции. УЦИ дает вам дисплей, показывающий, насколько далеко вы переместили стол (или перо), что значительно упрощает практически любую операцию.

3-осевой дисплей УЦИ и панель управления (фото любезно предоставлено Википедией)

Использование УЦИ не является строго обязательным, так как все мельницы имеют циферблаты для измерения движения. Однако их чтение может быть трудоемким и трудоемким. Это особенно верно, когда вы учитываете люфт (люфт в винтах), который легко компенсировать, когда у вас есть УЦИ, поскольку он показывает только, насколько стол фактически сдвинулся, а не насколько сдвинулась рукоятка.

Как и DRO, силовая подача может быть добавлена ​​к каждой оси, и многие фрезерные станки поставляются с завода. Это позволяет вам переключать небольшой двигатель, который перемещает стол за вас, так что вам не нужно самостоятельно поворачивать ручку. Это может значительно снизить утомляемость, но также может улучшить качество поверхности вашего реза, поскольку скорость остается постоянной на протяжении всего реза.

Мощность двигателя шпинделя

Как и автолюбители, машинисты придают большое значение мощности. И это не совсем необоснованно — последнее, что вам нужно, — это остановка двигателя посреди реза. Тем не менее, практически все мельницы будут каким-то образом понижать передачу двигателя, чтобы получить крутящий момент за счет скорости. Фрезерование стали требует высокого крутящего момента и низкой скорости, в то время как для алюминия требуется обратное.

Таким образом, вы, безусловно, можете компенсировать двигатель без тонны мощности. Это может быть хорошей идеей, так как мощность двигателя имеет огромное значение, когда речь идет о стоимости. Тем не менее, вам, вероятно, следует избегать мельниц с мощностью менее 1 HP. Также трудно найти электродвигатели высокой мощности, которые не являются трехфазными.

3 фазы? Хм?

У нас нет места, чтобы разобраться, как работает многофазное питание, каковы его преимущества и недостатки. Но, достаточно сказать, что у вас дома почти наверняка нет 3-х фазного питания. Если у вас есть промышленное помещение, у вас может быть трехфазное питание, но даже в этом случае его может и не быть. Дело в том, что многие промышленные инструменты имеют трехфазные двигатели, которые не могут работать от стандартной бытовой однофазной сети сами по себе.

Это означает, что большинство из вас будут ограничены мельницами с однофазными двигателями. Однако это часто позволяет найти трехфазное оборудование значительно дешевле, чем однофазное. Если вы найдете такой станок, который вам понравится, то можно заменить шпиндельный двигатель на однофазный или купить или построить фазопреобразователь.

А как насчет фрезерно-сверлильного станка?

Фрезерно-сверлильный станок — это, по сути, сверлильный станок, к которому прикреплен 2-осевой стол. Они значительно дешевле, чем настоящие фрезерные станки, но это не просто так. У них действительно нет жесткости, необходимой для настоящего фрезерования, и они действительно хороши только для точного сверления отверстий и очень легкого фрезерования. Кроме небольшой экономии денег, нет причин покупать его, так как настоящий фрезерный станок, безусловно, тоже может сверлить.

Покупка мельницы

К этому моменту вы уже должны хорошо понимать, что важно во фрезерном станке. Теперь пришло время погрузиться в то, как вы должны его покупать.

Новый или бывший в употреблении?

Вам следует серьезно подумать о покупке подержанного. Качественные мельницы — это машины, рассчитанные на то, чтобы десятилетиями выдерживать серьезные нагрузки, и вы можете значительно сэкономить, покупая бывшие в употреблении. Местные промышленные аукционы и Craigslist — хорошие места для поиска. Осмотр подержанной техники похож на осмотр подержанного автомобиля: убедитесь, что все работает, нет чрезмерного износа и видно, что о нем позаботились.

Грязь и сажа — это нормально, их можно очистить, если важные детали чистые, смазанные и не слишком изношенные. Убедитесь, что шпиндель вращается плавно, без люфта (измерьте биение, если возможно) и звучит хорошо. Возьмитесь за стол и покачайте его изо всех сил, убедитесь, что вы не чувствуете никакого люфта. Взгляните на винты, чтобы убедиться, что они чистые и не повреждены. Убедитесь, что направляющие (гладкий металл, по которому скользит стол) чистые, смазанные и не имеют зазубрин. Если все эти вещи в порядке, и вы не замечаете никаких других красных флажков, таких как треснутые отливки, машина, вероятно, надежна и полностью пригодна для использования. Возраст обычно не считается проблемой, пока он поддерживается и обслуживается.

Доставка домой

Фрезерные станки тяжелые; они могут составлять от нескольких сотен фунтов на легкой стороне до нескольких тысяч фунтов на тяжелой стороне. Доставить его домой или в магазин — нетривиальная задача. Если вы перевозите его самостоятельно, убедитесь, что ваш грузовик или прицеп могут выдержать нагрузку и что он надежно закреплен. Вам также понадобится вилочный погрузчик с обеих сторон доставки (для погрузки и разгрузки машины).

Если у вас, как и у большинства любителей, нет тяжелого бортового грузовика и собственного вилочного погрузчика, вы можете нанять такелажников, которые перевезут машину за вас. Будьте готовы заплатить как минимум несколько сотен долларов (а иногда и намного больше) за его перемещение, даже на небольшое расстояние. Если вы знаете кого-нибудь, у кого есть такое оборудование, определенно стоит попросить о помощи — вам понадобятся эти деньги для инструментов.

Принадлежности и инструменты для покупки

После того, как фрезерный станок будет у вас дома, вам еще предстоит сделать ряд покупок. Прежде всего, вам понадобятся хорошие слесарные тиски. Вам не обязательно тратить сотни долларов на тиски Kurt, но вам понадобится что-то хорошо обработанное и не расшатающееся. Поворотное крепление приятно иметь, но не является необходимостью.

Далее вам понадобится способ удержания концевых фрез. Для этого вам понадобятся цанги или держатели концевых фрез, которые соответствуют оправке вашей фрезы (эта информация должна быть доступна в спецификациях). Вы, вероятно, захотите начать с двух или трех из них разных размеров, чтобы вы могли использовать концевые фрезы с разными размерами хвостовика.

Набор цанг R8 для различных диаметров хвостовика (фото предоставлено Enco). Вы можете дешево купить их оптом через eBay, что является хорошей идеей, когда вы только начинаете. Купите карбид и несколько разных размеров. Убедитесь, что размеры хвостовика соответствуют купленным вами цангам/держателям концевых фрез. Как правило, для алюминия рекомендуются 2 канавки, а для стали — 4 канавки. Если вы не уверены, что будете резать, вы можете приобрести по несколько фрез каждого типа или в качестве компромисса приобрести концевые фрезы с 3 канавками. Будьте готовы платить 10 долларов и выше за концевую фрезу (да, инструменты становятся дорогими).