風輪通過傳動係統帶動槳輪轉動,槳輪部分浸在水中,
隨著槳輪轉動,槳葉會將水舀起並提升到一定高度,從而將水從低處提升到高處。
但這種方式效率相對較低,提升高度有限,一般隻能將水提升約1.5米。
除了傳動,齒輪還可以起到調速的作用,所以也叫變速齒輪。
齒輪的大小和齒數不同,可以改變轉速和扭矩,
大齒輪帶動小齒輪,可以增加轉速但減小扭矩,
小齒輪帶動大齒輪,則會降低轉速但增大扭矩。
抽絲剝繭地觀察了一陣風車塔內的傳動係統,李國助突然開口問道:
“翁叔,你是怎麼讓風箱穩定推拉的?風力可不是一種穩定的動力呀!”
“不是你給的圖紙上都有方法嗎?”
翁翊皇有些詫異地說道,顯然他以為李國助應該比他更清楚這些,
“這座風車可是安裝了尾舵,還用了八個船帆形的葉片呢,我幾乎就沒見它停轉過。”
“再說,這裡麵不是還有變速齒輪和飛輪嗎?你肯定比我清楚它們的用途。”
“另外,這裡也並不完全是用風力,也有蓄水池,必要的時候,可以用水力驅動。”
他這短短幾句話,可謂是涵蓋了17世紀,荷蘭對風車動力的各種改進。
在17世紀,荷蘭擁有世界上最先進的造船技術。
其對風車的改進也有很大的推動作用。
這集中體現在了風車的葉片和尾舵之上。
葉片數量和葉片形狀的改進,極大提高了風車捕獲風力的效率。
這使建設在沿海地區的風車很少會出現自行停轉的情況。
葉片的材質也很重要。
在當時,通常使用堅固且輕便的木材,如橡木來製作葉片。
橡木質地堅硬,能夠承受一定的風力,
經過適當的加工和處理,還能使葉片表麵更加光滑,減少風的阻力,提高風能轉換率。
為風車安裝尾舵,就像船的舵一樣,能夠使風車自動對準風向。
在17世紀,尾舵一般是用橡木製成,通過簡單的機械連杆與風車主體相連。
它就像一個風向標,對風向的變化非常敏感。
當風向改變時,尾舵首先感受到風力的變化,並圍繞其固定軸進行轉動。
尾舵的轉動通過一套機械傳動裝置與風車的頂部結構相連,
通常是通過繩索、滑輪或齒輪等部件,將尾舵的轉動傳遞給風車的塔頂,從而帶動整個風輪轉向,使其對準新的風向。
當風向發生變化時,尾舵受到風力的作用,帶動風車主體轉動,
使風車的葉片始終垂直於風向,從而最大程度地利用風能。
除了調整風車的受風方向,尾舵還有刹車製動和穩定機身的作用。
當需要停止風車運轉時,可以通過操作尾舵,使其與風向形成較大的夾角,增加空氣阻力,從而減緩風輪的轉速,直至風車完全停止。
這能對風車起到保護作用,避免在強風或其他異常情況下風車因過度轉動而損壞。
在風車運轉過程中,尾舵能夠提供一定的穩定性,減少風車的晃動和搖擺。
特彆是在風力較大或風向不穩定的情況下,尾舵可以幫助風車保持平衡,確保其安全、可靠地運行。
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