Затмение ветряной мельницы

Ветряная мельница Canon Ranch Railroad Eclipse

Ветряная мельница Eclipse была одной из наиболее успешных конструкций ветряных мельниц, использовавшихся для перекачки воды в США девятнадцатого века . Его изобрел Леонард Уиллер, пресвитерианский священник, работавший среди оджибве на южном берегу озера Верхнее. Уиллер совершенствовал устройство в своей миссионерской усадьбе в течение почти двух десятилетий, о чем не знал большой технологический мир. В 1866 году проблемы со здоровьем вынудили его переехать в Белойт, штат Висконсин , тогда шумный промышленный город, где его убедили запатентовать основную функцию устройства. Хотя Уиллер умер, не успев засвидетельствовать успех своего изобретения, его сыновья продолжили наследие. Некоторые из компаний, пришедших на смену первоначальной Eclipse Windmill Company, остаются жизнеспособными и в 21 веке.

Леонард Уилер

Леонард Хеменуэй Уилер
Рожденный	( 1811-04-18 ) 18 апреля 1811 г. Шрусбери, Массачусетс
Умер	25 февраля 1872 г. ) ( 1872-02-25 ) ( 60 лет Белойт, Висконсин
Занятие	Пресвитерианский министр
Известный	Миссионер среди оджибве , изобретатель ветряных мельниц.

Леонард Хеменуэй Уиллер родился в Шрусбери, штат Массачусетс , 18 апреля 1811 года. Его мать умерла, когда ему был один месяц. Его воспитывали отец и тетя в Бридпорте, штат Вермонт . Он учился в колледже Миддлбери , который окончил в 1837 году, и Андоверской духовной семинарии , которую окончил в 1840 году. Примерно в это же время он познакомился и женился на Гарриет Вуд, столь же набожной в своих религиозных убеждениях. Поскольку Леонард уже занимался миссионерской работой среди оджибве , пара вскоре обосновалась в Ла-Пуэнте, штат Висконсин, на острове Мэдлин на территории Висконсина .

В конце концов Уилер увлекся идеей помочь оджибве освоить сельскохозяйственные навыки, необходимые для поддержания их существования, особенно после того, как торговля мехом, от которой они экономически зависели на протяжении нескольких поколений, резко пришла в упадок. Остров не подходил для сельского хозяйства, поэтому Уилер переехал на материк и основал дом и миссию, назвав его Одана , что на оджибве означает деревню. Многие оджибве (их было около 1000 в районе залива Чеквамегон) уже были полупостоянными жителями этого места из-за диких рисовых полей в устье реки Бад. Оджибвийское название этого места было Китиганинг.

Первоначально Уиллер построил свою первую ветряную мельницу для того, чтобы перекачивать воду из глубокого оврага к своему дому. Со временем он постоянно совершенствовал его, и в конечном итоге он стал использоваться для различных сельскохозяйственных целей, например для измельчения кукурузы.

Тяжелая зимняя жизнь в лесах далекого севера в конечном итоге сказалась на Уилере. В 1866 году он перевез свою семью в Белойт, где жили многие из его коллег по профессии и где он смог найти дружбу и поддержку для своей семьи, пока искал альтернативную карьеру.

Патентование устройства

После переезда в Белойт ветряной мельницей Уиллера заинтересовался двоюродный брат из Индианы Сэмюэл Чипман. Чипман убедил Уиллера поработать над патентом и оказал Уилеру финансовую поддержку, пока он это делал. 10 сентября 1867 г. был выдан патент США № 68674. Патент имел три претензии .

Основная претензия заключалась в создании регулирующего механизма, который удерживал бы колесо под оптимальным углом в зависимости как от скорости, так и от направления ветра. Основная проблема проектирования ветряных мельниц заключается в том, чтобы улавливать как можно больше энергии при слабом ветре, но не повреждать или разрушать высокоскоростные ветры. Раньше ветряные мельницы имели простую хвостовую лопасть, которая удерживала колесо направленным прямо на ветер, и эта простая конструкция до сих пор используется в декоративных садовых ветряных мельницах. Уиллер разработал механизм, который направлял колесо против ветра при низкой и умеренной скорости ветра, но поворачивал колесо так, чтобы оно было направлено под углом к ​​ветру на высоких скоростях. Это было достигнуто с помощью вторичной лопатки, которая меняла углы и удерживалась в оптимальном положении с помощью грузов через ряд шкивов. который работал против основной направляющей лопатки для оптимизации угла.

Дополнительным преимуществом изобретения Уиллера, которое стало второй заявкой на патент, было то, что простым сдвигом одного из висячих грузов можно было полностью остановить движение колеса. Его третья заявка касалась средства, с помощью которого можно было бы установить вертикальную ось всего механизма с полым валом, чтобы тросы, приводящие в движение регулировочные шкивы, могли проходить вниз к грузам, не ограничивая угол поворота платформы.

В письме 1868 года своему пожилому отцу (все еще находившемуся в Вермонте) Уилер так описал устройство и свои надежды на него:

Возможно, вам будет интересно узнать, как мне удалось с мельницей. Я потратил на это много времени, экспериментируя и приводя его в хорошую форму. Теперь это устраивает, поскольку это касается общего плана. Два момента особенно привлекли мое внимание: 1: Сделать так, чтобы мельница работала нормально. 2: Упростить и улучшить его конструкцию, чтобы он был прочным и дешевым. На данный момент я построил всего две мельницы стоимостью двести долларов, обе из которых приводят в движение насосы в колодцах глубиной пятьдесят футов и приносят хорошее удовлетворение. Практические механики и машинисты им очень довольны — он настолько прост по своей конструкции и достигает таких важных целей. Он саморегулируется и позаботится о себе при любом ветре, каким бы порывистым и сильным он ни дул. Мы думаем, что глубокие колодцы в наших прериях, предназначенные для сбора воды для поения, будут очень востребованы. Это еще не выгодно, баланс пока не в кармане, но я надеюсь, что весы вскоре повернутся в мою пользу. Я, как и многие изобретатели, страдаю от того, что не имею возможности быстро привлечь к этому внимание. Но, как и в любом новом деле, мы должны довольствоваться тем, что двигаемся медленно и терпеливо дожидаемся результатов. Мельница в современном виде используется только для работы насосов. Надеюсь в скором времени получить еще одну форму для вождения техники. Я вполне уверен, что смогу создать такой вариант, который принесет большее удовлетворение, чем все, что есть сейчас, хотя следует признать, что на этом пути встречается немало трудностей. Итак, вы видите, я продолжаю быть занятым, и, обладая некоторой универсальностью, свойственной янки, если я не могу сделать одно дело, я перехожу к другому. Я никогда больше не смогу проповедовать, но если я смогу наладить полезную мельницу и обеспечить потребности своей семьи, часть конца жизни будет решена.

Как упоминает Уиллер в письме, ключевым аспектом его устройства, хотя и не являющимся частью патента, было использование недорогих взаимозаменяемых деталей, что позволило снизить общие производственные затраты.

Рост компании

Сначала ветряную мельницу производила компания LH Wheeler and Sons. В феврале 1872 года Уиллер умер. В 1873 году сыновья Уиллера вместе с С. Т. Мерриллом и С. Б. Салмоном организовали компанию Eclipse Wind Mill Company, и компания начала неуклонно расти. Сначала в конструкции колеса использовалось четыре лопасти, но оно было изменено на колесо с густым рисунком ребер, характерное для Eclipse, и производилось в нескольких диаметрах от 8 1/2 до 14 футов.

Филадельфийская выставка 1876 года.

Столетняя международная выставка 1876 года, первая официальная Всемирная выставка в США , проходила в Филадельфии , штат Пенсильвания , с 10 мая по 10 ноября 1876 года, в честь 100-летия подписания Декларации независимости в Филадельфии. На мероприятии присутствовало около 10 миллионов посетителей, что эквивалентно примерно 20% населения Соединенных Штатов того времени. Были выставлены сотни машин и устройств, в том числе специальная выставка ветряных мельниц, среди которых были три модели от Eclipse, а также от United States Wind-Engine & Pump Company (Батавия, Иллинойс), E. Stover & Brothers (Фрипорт, Иллинойс). ) и Gammon & Deering (Чикаго, Иллинойс). Ветряная мельница Eclipse получила следующую оценку:

Оценивается как очень эффективный, добротно сделанный двигатель, экономичный в работе. Мы находим прочное твердое колесо размером от десяти до шестнадцати футов в диаметре. Особые претензии предъявляются к небольшому управляемому боковому флюгеру, который действует как балансир и уводит парус от ветра во время шторма. Он не может действовать неблагоприятно при слабом ветре, поскольку сначала ему необходимо преодолеть рычаг утяжеленного рычага, который можно регулировать, перемещая груз ближе или дальше от центра. Поворотный стол перемещается на четырех фрикционных шариках, движущихся по рифленой поверхности. Отливка стола изготовлена ​​за одно целое с крышкой или опорной плитой и имеет на нижней стороне фланцы для крепления головок стоек. На конце штока поршня имеется шариковое крепление, которое удерживает его на месте. Не существует способа предотвратить износ этого шара.

Расширение заводов Beloit

В 1880 году Меррилл и Сэлмон вышли на пенсию, и компания была переименована в Eclipse Wind Engine Company, а президентом стал У. Уилер. Дважды после этого завод перестраивался, и Уиллер выпускал продукцию для фрикционов и газовых двигателей.

Слияние с весами Фэрбенкса

В начале 1890-х годов Чарльз Морс купил акции компании Eclipse Wind Engine Company. В конце концов Морс объединил интересы Eclipse с интересами компании Fairbanks, а также других предприятий, организовав объединенную компанию, известную как Fairbanks, Morse & Co.

На рубеже 20-го века продукция Fairbanks, Morse & Co., в том числе различные модели ветряной мельницы Eclipse, продавалась по всему миру. Ветряные мельницы Eclipse в то время были одним из двух ведущих брендов в США, а также широко производились в Германии. Когда в 1901 году истек срок действия патентных прав, многие конкурирующие компании, производящие ветряные мельницы, скопировали эту конструкцию.

После Первой мировой войны компания Fairbanks Morse больше не производила классические Eclipse с деревянными плавниками. Тем не менее, они произвели несколько стальных ветряных мельниц под торговой маркой Eclipse.

Античные и исторические версии затмения

Ветряные мельницы Затмения восстановлены и охраняются защитниками природы. два примера:

• Мориарти Затмение Ветряная Мельница
• Ветряная мельница Canon Ranch Railroad Eclipse

Ссылки

Атрибуции

• Бейкер, Т. Линдси (1985). Полевое руководство по американским ветряным мельницам . Норман, Оклахома: Университет Оклахомы Пресс.
• Браун, Уильям Фиск (1900). Прошлое стало настоящим . Чикаго, Иллинойс и Белойт, Висконсин: Уильям Фиск Браун . Проверено 16 марта 2013 г.
• Дэвидсон, Джон Нельсон (1895). В Безымянном Висконсине . Милуоки, Висконсин: С. Чепмен . Проверено 16 марта 2013 г.
• Ларсон, Ларс (2005). Залив Чеквамегон и его сообщества I. Уайтуотер, Висконсин: Л. Ларсон. п. 81 . Проверено 14 марта 2013 г.
• Уиллер, Альберт Галлатин (1914). Генеалогическая и энциклопедическая история семьи Уилер в Америке . Бостон: Американский колледж генеалогии. п. 81 . Проверено 12 марта 2013 г.
• US 68674 , Уиллер, Леонард Х., «Усовершенствование ветряных колес», выпущен 10 сентября 1867 г.  
• Уокер, Фрэнсис А., изд. (1877). Международная выставка, 1876 г. Отчеты и награды XXIII группы . Филадельфия: JB Lippincott & Co. 45 . Проверено 16 марта 2013 г.
• Вольф, Альфред Р. (1900). Ветряная мельница как основной двигатель (второе изд.). Нью-Йорк: Дж. Уайли и сыновья . Проверено 17 марта 2013 г.

Внешние ссылки

• «Американский центр ветроэнергетики» . Проверено 15 марта 2013 г.
• «Ферма-музей Куперсвилля» . Проверено 15 марта 2013 г.
• «Историческое общество Солончакового края» . Архивировано из оригинала 7 февраля 2012 года . Проверено 15 марта 2013 г.
• «Одесская техасская история» . Проверено 15 марта 2013 г.
• «Музей ветряных мельниц Шаттука» . Проверено 15 марта 2013 г.
• «WindmillLiterature.com» . Проверено 15 марта 2013 г.