Vjetrenjača: zanimljive činjenice. Mlinovi.vjetrenjače, povijest, vrste i izvedbe. Voda i vjetrenjače

U kojoj su zemlji i kada izumljene vjetrenjače?

Povijest vjetrenjača također seže stoljećima unatrag. Povijest nije sačuvala točne podatke o proizvodnji prve vjetrenjače. No poznato je da se vjetrenjače u Kini koriste već nekoliko tisućljeća.. Vjetroturbina s lopaticama je najstarija iu isto vrijeme najbolji tip motor, koji uključuje vjetrenjaču.
U davna vremena Izraelci su, kao i drugi narodi, mljeli jestive žitarice “u mlinskim kamenovima” kako bi dobili brašno. Rad u ručnom mlinu nije bio lak. Postupno su u upotrebu ulazili teži mlinovi koje je “okretao magarac” ili neka druga životinja. Ali mlinovi na životinjski pogon imali su i svojih nedostataka. Do tada je čovjek već naučio koristiti energiju vode za okretanje vodenog kotača i energiju vjetra za upravljanje jedrilicom. I oko 7. stoljeća po Kr. e. u sušnim stepama Azije ili Bliskog i Srednjeg istoka, ove su dvije ideje spojene tako što je vjetar okrenuo mlinski kamen. Prvo spominjanje vjetrenjače ah, korišten u Iranu za mljevenje žitarica, također datira iz 7. stoljeća. OGLAS Tako je iz mlinskog kamena izlazila okomita osovina s jedrima koja su se okretala kad je vjetar puhao. Uz pomoć takvih jednostavnih vjetrenjača mljeli su pšenicu ili ječam, a također su crpili vodu iz podzemlja.
Prva vjetroturbina vjerojatno je bila jednostavan uređaj s okomitom osi rotacije, kao što je, na primjer, naprava koja se koristila u Perziji 200 godina prije Krista za mljevenje žitarica. Korištenje takvog mlina s okomitom osi rotacije kasnije je postalo rašireno u zemljama Bliskog istoka. Kasnije je razvijen mlin s vodoravnom osi rotacije koji se sastoji od deset drvenih stupova opremljenih poprečnim jedrima. Ova primitivna vrsta vjetrenjača i danas se koristi u mnogim zemljama oko Sredozemnog mora. U 11. stoljeću vjetrenjače su bile široko korištene na Bliskom istoku, au Europu su stigle u 10. stoljeću. po povratku križara. U srednjem vijeku u Europi, mnoga posjednička prava, uključujući pravo odbijanja dozvole za izgradnju vjetrenjača, prisiljavala su zakupce da imaju površine za sjetvu žita u blizini mlinova feudalnih posjeda. Bilo je zabranjeno saditi drveće u blizini vjetrenjača kako bi se osigurao "slobodan vjetar". U 14. stoljeću Nizozemci su prednjačili u poboljšanju dizajna vjetrenjača i od tada su ih naširoko koristili za isušivanje močvara i jezera u delti Rajne.
Rani mlinovi s jedrima na okomitoj osovini nisu bili drugačiji visoke performanse. Ali uvelike je narastao s razumijevanjem da se više snage proizvodi kada su lopatice ili jedra pričvršćeni na vodoravnu osovinu koja se proteže od tornja. Vodoravna osovina komunicirala je preko zupčanika rotacijsko kretanje okomito vratilo koje je okretalo mlinski kamen pričvršćen na njega. Zatim su smislili mlinove na stupovima, odnosno "stupovima". Ovi mlinovi počivali su na stupu poduprtom gredama, što je omogućilo okretanje cijelog ambara mlina, postavljajući krila protiv vjetra. Iz očitih razloga, "stupovi" nisu mogli biti jako veliki, a onda su smislili drugi dizajn: fiksni toranj s rotirajućim krovom ("šatori" ili "nizozemski tornjevi"). U mlinovima ove vrste glavna osovina izlazi iz krova, zahvaljujući čemu se, bez obzira gdje vjetar puše, zajedno s krilima-jedrima može rasporediti protiv vjetra.
Vjeruje se da su se vjetrenjače prvi put pojavile u južnoj Europi (pretpostavlja se u Grčkoj) i brzo su se proširile posvuda. Većina autora smatra da su se vjetrenjače u Rusiji pojavile tek u 17. stoljeću, iako neki istraživači njihovu pojavu u Rusiji pripisuju 15. stoljeću
U početku su to bile građevine od opeke koje su izgledale poput ogromnih bačvi s krilima.
Godine 1772. jedan je škotski izumitelj zamijenio jedra zakrilcima koja su se automatski otvarala i zatvarala, slično roletama.

O. BULANOVA

Postali su simbol Nizozemske, s njima se borio Don Quijote, o njima su se ispisivale bajke i legende... O čemu mi pričamo? Naravno, o vjetrenjačama. Stoljećima prije koristili su se za mljevenje žitarica, pogon vodene pumpe ili oboje.

Najraniji primjer korištenja energije vjetra za pokretanje mehanizma je vjetrenjača grčkog inženjera Herona iz Aleksandrije, izumljena u 1. stoljeću. Također postoje dokazi da je u Babilonskom Carstvu Hamurabi planirao koristiti energiju vjetra za svoj ambiciozni projekt navodnjavanja.

U izvještajima muslimanskih geografa 9.st. Opisani su perzijski mlinovi. Razlikuju se od zapadnih dizajna po svojoj vertikalnoj osi rotacije i okomito postavljenim krilima (jedrima). Perzijski mlin ima lopatice na rotoru, raspoređene slično lopaticama kotača s lopaticama na parobrodu, i mora biti zatvoren u školjku koja pokriva dio lopatica, inače će pritisak vjetra na lopatice biti isti sa svih strana i, jer jedra su kruto povezana s osovinom, mlin se neće okretati.

Drugi tip mlina s okomitom osi poznat je kao kineski mlin ili kineska vjetrenjača, korišten u Tibetu i Kini početkom 4. stoljeća. Ovaj se dizajn značajno razlikuje od perzijskog jer koristi slobodno okretno, neovisno jedro.

Prve vjetrenjače koje su puštene u rad imale su jedra koja su se okretala horizontalna ravnina oko vertikalne osi. Jedra, presvučena trskom ili tkaninom, bila su od 6 do 12. Ti su mlinovi korišteni za mljevenje žitarica ili vađenje vode i bili su prilično različiti od kasnijih europskih vertikalnih vjetrenjača.

Opis sličan tip horizontalna vjetrenjača s pravokutnim lopaticama koja se koristila za navodnjavanje može se pronaći u kineskim dokumentima iz 13. stoljeća. Godine 1219. takav je mlin u Turkestan donio putnik Elyu Chutsai.

Horizontalne vjetrenjače bile su prisutne u malom broju u 18.-19.st. i u Europi. Najpoznatiji su Hooperov mlin i Fowlerov mlin. Najvjerojatnije su mlinovi koji su u to vrijeme postojali u Europi bili neovisni izum europskih inženjera tijekom industrijske revolucije.

Postojanje prvog poznatog mlina u Europi (pretpostavlja se da je bio vertikalnog tipa) datira iz 1185. godine. Nalazio se u selu Widley u Yorkshireu na ušću rijeke Humber. Osim toga, postoji niz manje pouzdanih povijesni izvori, prema kojem su se prve vjetrenjače u Europi pojavile u 12. stoljeću. Prva namjena vjetrenjača bila je mljevenje žita.

Postoje podaci prema kojima najviše rani tip Europske vjetrenjače zvale su se mlinovi stupovi, tako nazvani zbog velikog okomitog dijela koji je činio glavnu konstrukciju mlina.

Prilikom ugradnje tijela mlina ovaj se dio mogao okretati u smjeru vjetra. U sjeverozapadnoj Europi, gdje se smjer vjetra mijenja vrlo brzo, to je omogućilo produktivniji rad. Podnožja prvih takvih mlinova bila su ukopana u zemlju, što je predstavljalo dodatni oslonac pri okretanju.

Kasnije je razvijen drveni nosač, zvan nadvožnjak (jarci). Obično je bila zatvorena, što je pružalo dodatni prostor za skladištenje usjeva i pružalo zaštitu za vrijeme lošeg vremena. Ova vrsta mlinova bila je najzastupljenija u Europi sve do 19. stoljeća, dok ih nisu zamijenili snažni toranjski mlinovi.

Portalni mlinovi imali su šupljinu unutar koje se nalazila pogonska osovina. To je omogućilo okretanje konstrukcije u smjeru vjetra, upotrebom manje napora nego u tradicionalnim portalnim mlinovima. Nestala je i potreba za podizanjem vreća sa žitom do visoko postavljenih mlinova, jer korištenje duge pogonske osovine omogućilo je postavljanje mlinskog kamenja na razini tla. Takvi se mlinovi u Nizozemskoj koriste od 14. stoljeća.

Mlinovi kule pojavili su se potkraj 13. stoljeća. Njihova glavna prednost bila je u tome što je u mlinu s tornjem samo krov mlina s tornjem reagirao na prisutnost vjetra. To je omogućilo da glavna konstrukcija bude mnogo viša, a lopatice - veća veličina, što omogućuje rotaciju mlina čak i pri slabom vjetru.

Gornji dio mlina mogao se okretati u vjetru zahvaljujući prisutnosti vitla. Osim toga, bilo je moguće zadržati krov mlina i lopatice usmjerene prema vjetru jer je mala vjetrenjača bila montirana pod pravim kutom u odnosu na lopatice. Ovaj tip Dizajn je postao raširen diljem Britanskog Carstva, Danske i Njemačke.

U mediteranskim zemljama su se gradili tornjasti mlinovi s fiksnim krovom, jer... promjena smjera vjetra bila je vrlo mala većinu vremena.

Poboljšana verzija tornjastog mlina je šatorski mlin. U njoj je zamijenjena kamena kula drveni okvir obično osmerokutnog oblika (bilo je mlinova s ​​više ili manje uglova). Okvir je bio prekriven slamom, škriljevcem, ruberoidom, lim. Ovaj je lagan u usporedbi s tornjastim mlinovima struktura šatora učinio vjetrenjaču praktičnijom, omogućivši izgradnju mlinova u područjima s nestabilnim tlom. U početku se ovaj tip koristio kao drenažna konstrukcija, ali kasnije se opseg upotrebe značajno proširio.

Dizajn lopatica (jedara) uvijek je bio od velike važnosti kod vjetrenjača. Tradicionalno, jedro se sastoji od rešetkastog okvira na koji je zategnuto platno. Mlinar može samostalno podešavati količinu tkanine ovisno o jačini vjetra i potrebnoj snazi.

U hladnijim podnebljima tkanina je zamijenjena drvenim letvicama kako bi se spriječilo smrzavanje. Bez obzira na dizajn lopatica, za podešavanje jedara bilo je potrebno potpuno zaustaviti mlin.

Prekretnica je bio izum u Velikoj Britaniji krajem 18. stoljeća. dizajn koji se automatski prilagođava brzini vjetra bez intervencije mlinara. Najpopularnija i najfunkcionalnija bila su jedra koja je izumio William Cubitt 1807. Ove lopatice zamijenile su tkaninu mehanizmom povezanih kapaka.

U Francuskoj je Pierre-Théophile Berton izumio sustav koji se sastoji od uzdužnih drvene letvice, povezane mehanizmom koji je omogućavao mlinaru da ih otvori dok se mlin okreće.

U 20. stoljeću Zahvaljujući napretku u konstrukciji zrakoplova, razina znanja u području aerodinamike značajno je porasla, što je dovelo do daljnjeg poboljšanja učinkovitosti mlinova njemačkog inženjera Bilaua i nizozemskih majstora.

Većina vjetrenjača imala je četiri jedra. Uz njih tu su bili i mlinovi opremljeni s pet, šest ili osam jedara. Najviše su rasprostranjene u Velikoj Britaniji, Njemačkoj, a rjeđe u drugim zemljama. Prve tvornice za proizvodnju platna za mlinove nalazile su se u Španjolskoj, Portugalu, Grčkoj, Rumunjskoj, Bugarskoj i Rusiji.

Mlin s parnim brojem jedara bio je u prednosti u odnosu na druge vrste mlinova, jer ako dođe do oštećenja jedne od lopatica, suprotna lopatica se može ukloniti, čime se održava ravnoteža cijele konstrukcije.

Treba napomenuti da su vjetrenjače korištene za mnoge industrijske procese osim mljevenja žitarica, kao što su prerada uljarica, obrada vune, bojanje i obrada kamena.

Ukupan broj vjetrenjača u Europi u vrijeme najveće rasprostranjenosti ove vrste uređaja dosegao je, prema procjenama stručnjaka, oko 200 tisuća.No ta je brojka prilično skromna u usporedbi s otprilike 500 tisuća vodenica koliko ih je u isto vrijeme postojalo. Vjetrenjače su postale raširene u krajevima gdje je bilo premalo vode, gdje su se rijeke zimi ledile, a također iu ravnicama gdje je tok rijeka bio presporo.

S dolaskom industrijske revolucije, važnost vjetra i vode kao glavnih industrijskih izvora energije je opala; u konačnici veliki broj vjetrenjače i vodena kola zamijenjeni su parnim mlinovima i mlinovima opremljenim motorima unutarnje izgaranje. U isto vrijeme, vjetrenjače su i dalje bile vrlo popularne, nastavile su se graditi sve do kraja 19. stoljeća.

Osim vjetrenjača bilo je vjetrenjače– strukture posebno projektirane za proizvodnju električne energije. godine izgrađene su prve vjetroturbine potkraj XIX V. Profesor James Blyth u Škotskoj, Charles F. Brush u Clevelandu i Paul la Cour u Danskoj.

Tu su bile i pumpe za vjetar. Koriste se za crpljenje vode na području modernog Afganistana, Irana i Pakistana od 9. stoljeća. Korištenje pumpi za vjetar postalo je rašireno u cijelom muslimanskom svijetu, a zatim se proširilo na moderna Kina i Indija. Pumpe za vjetar korištene su u Europi, posebno u Nizozemskoj i drugim područjima Istočna Anglija Velika Britanija, od srednjeg vijeka nadalje, kada se isušuje zemljište za poljoprivredne radove ili za građevinske potrebe.

Godine 1738-1740 U nizozemskom gradu Kinderdijku izgrađeno je 19 kamenih vjetrenjača za zaštitu nizinskog područja od poplava. Ispumpavali su vodu s područja ispod razine mora u rijeku Lek koja se ulijeva u Sjeverno more. Osim za crpljenje vode, vjetrenjače su služile i za proizvodnju električne energije. Zahvaljujući tim mlinovima Kinderdijk je 1886. godine postao prvi elektrificirani grad u Nizozemskoj.

Također vrijedi napomenuti da su vjetrenjače 1997. godine uvrštene na UNESCO-ov popis svjetske baštine.

Na temelju materijala sa stranice ru.beautiful-houses.net

Puhačke orgulje u Uljanovsku

Opis prve naprave, koja je bila pokrenuta snagom vjere, ostavio nam je Heron iz Aleksandrije, grčki matematičar i mehaničar iz prvog stoljeća nove ere. Međutim, to uopće nije bio mlin, već hidraulične glazbene orgulje namijenjene hramovima. Još jedan predak za mlin može biti budistički molitveni kotač. Ova naprava je glatki ili fasetirani bubanj koji se okreće ili dodirom ruke ili puhanjem vjetra. Bubanj sadrži posebne molitve - mantre, koje se neprestano ponavljaju uz rotaciju molitvene vjetrenjača. Najstariji uređaj ove vrste opisao je kineski hodočasnik početkom petog stoljeća nove ere.

Arapski geografi iz petog stoljeća opisali su perzijske mlinove čije su se lopatice nalazile na lopaticama kotača s lopaticama parobroda. Glavni nedostatak ovog dizajna bio je taj što može raditi samo tamo gdje vjetar puše u jednom smjeru. Druga vrsta mlina, s okomitom osi rotacije, bila je poznata u Kini. Dizajn ove vjetrenjače razlikuje se od perzijskog uređaja po tome što je kineski mehanizam koristio slobodno rotirajuću oštricu jedra.

U srednjovjekovna Europa Potreba za novim izvorima energije stalno je rasla. Dugo su vremena vodene mlinice čvrsto držale vodstvo, ali vjetrenjače su se pojavile u onim područjima gdje su bile jake zime i rijeke su se mogle zamrznuti.

Prvi dokumentarni dokazi o europskoj vjetrenjači s horizontalnim rotorom datiraju iz 80-ih godina dvanaestog stoljeća. Gotovo istovremeno, ti su se uređaji pojavili u Engleskoj i Normandiji. Neki istraživači smatraju da su vjetrenjače s istoka donijeli križari. Sljedeće, 13. stoljeće postalo je pravo stoljeće vjetrenjača. U Europi su počeli raditi prvi mlinovi u kojima je cijela zgrada bila okrenuta prema vjetru. Značajno su se povećali u veličini. Raspon krila dosegao je devet metara, a snaga takvih mlinova bila je jednaka snazi ​​dvadeset pet konja, odnosno tri stotine ljudi.

U zemljama u kojima je proizvodnja brzo rasla, broj vjetroturbina se u skladu s tim povećao. U tome su najviše uspjele Engleska i Flandrija. Samo je grad Ypres nabavio 120 mlinova. Vjetrenjače su bile posebno učinkovite tamo gdje su vjetrovi ostali konstantni. Na primjer, u obalnim prostranstvima Nizozemske. Mlinovi su postali sastavni dio nizozemskog krajolika, kao i dio povijesti i kulture ove zemlje. Nizozemske mlinove mljele su drvo za izradu papira, smrvljenu hrastovu koru koja se koristila u štavljenju, mljevene začine koje su dovozili brodovi s istoka, ali naravno glavna svrha ovih vjetrenjača bila je crpiti vodu iz nižih područja. Devedeset posto svih mlinova bilo je zauzeto ovim poslom. Krila su im se vrtjela i danju i noću.

Pojavom pare, a potom i električne energije, potražnja za energijom vjetra naglo je opala. Mlinovi su postupno počeli nestajati.
U južnoj Europi inovacija vjetra zaživjela je mnogo sporije. Još od vremena Rimskog Carstva postoji praksa korištenja vodenica. Rijeke se tamo nisu smrzavale, a ni vjetrenjače nisu bile potrebne.

Vertikalni mlinovi jako su ovisni o smjeru vjetra, pa su ubrzo došli do portalnog ili stupnog mlina. Takvi mlinovi oslanjali su se na stup poduprt štapovima, što je omogućavalo okretanje čitave mlinske staje, okrenute leđima prema vjetru. Ali potpuno rotirajući mlin nije mogao biti jako velik i težak. Tada je rođen još jedan dizajn - fiksni toranj s rotirajućim krovom. Vrh mu je bio okrenut kako bi izložio oštrice vjetrovima koji su puhali različite strane. Upravo ta tehnička inovacija mogla je mlinu dati izgled strašnog diva koji maše rukama, kako ga je Don Quijote vidio...

Ubrzo je napredak mlina otišao još dalje - 1772. godine škotski izumitelj Andrew Meikle zamijenio je jedra zakrilcima koja se automatski otvaraju i zatvaraju, slično roletama. S rotirajućim krovovima i samopodesivim krilima, mlinovi su do kraja 19. stoljeća dosegnuli vrhunac tehničke izvrsnosti. Međutim, uza svu svoju progresivnost, mlinovi su imali čudnu reputaciju. U selima su, u pravilu, bili smješteni izvan periferije, izvan malog ljudskog svijeta, pa je to davalo povoda sumnjama u mlinare u odnosima sa zlim duhovima. Godine 1779. u Petrogradu je postavljena komična opera “Mlinar, vrač, varalica i provodadžija” prema libretu književnika Aleksandra Oblesimova. Već u prvom monologu junak-mlinar objašnjava publici da bi na svakom mlinu trebao biti čarobnjak.

Puškin je, kao što se sjećamo, smjestio mlin među ostale fantazme iz Tatjanina sna. Ovaj mlin “pleše u čučnju, i pucketa i maše krilima”...

Postati simbolom u kasnom srednjem vijeku tehnički napredak, mlin je početkom dvadesetog stoljeća postao žrtvom tog napretka. No, krajem prošlog stoljeća vjetromotor je ponovno oživio, samo što sada besplatnu energiju vjetra pretvara u električnu. Vrlo uspješan u cijelom svijetu.

17. MLIN

Prvi alati za mljevenje žitarica u brašno bili su kameni mužar i tučak. Neki iskorak u odnosu na njih bila je metoda mljevenja žitarica umjesto drobljenja. Ljudi su se vrlo brzo uvjerili da mljevenje čini brašno mnogo kvalitetnijim. Međutim, to je također bio izuzetno naporan posao. Veliko poboljšanje bila je promjena s pomicanja ribeža naprijed-natrag na rotiranje. Tučak je zamijenjen plosnatim kamenom, koji se kretao po plosnatoj kamenoj posudi. Već je bilo lako prijeći s kamena koji melje žito na žrvanj, odnosno učiniti da jedan kamen klizi dok se okreće na drugom. Žito se postupno sipalo u otvor u sredini gornjeg kamena mlinskog kamena, padalo u prostor između gornjeg i donjeg kamena i mljelo se u brašno. Ovaj ručni mlin je najčešće korišten u Drevna grčka i Rim. Njegov dizajn je vrlo jednostavan. Osnova mlina bio je kamen ispupčen u sredini. Na njegovom vrhu nalazila se željezna igla. Drugi, rotirajući kamen imao je dva zvonolika udubljenja povezana rupom. Izvana je sličio pješčani sat a iznutra je bila prazna. Ovaj kamen je postavljen na bazu. U rupu je umetnuta željezna traka. Kad se mlin okretao, zrno, padajući između kamenja, mljelo se. Brašno se sakupljalo u podnožju donjeg kamena. Ovakvih mlinova bilo je najviše različite veličine: od malih, poput modernih mlinova za kavu, do velikih, koje su vozila dva roba ili magarac. Izumom ručnog mlina proces mljevenja žitarica postao je lakši, ali je i dalje ostao radno intenzivan i težak posao. Nije slučajno da je upravo u poslu mljevenja brašna nastao prvi stroj u povijesti koji je radio bez upotrebe mišićne snage osobe ili životinje. Govorimo o vodenici. Ali prvo su stari majstori morali izumiti motor na vodu.

Drevni vodeni strojevi očito su se razvili iz strojeva za navodnjavanje Chadufonaca, uz pomoć kojih su dizali vodu iz rijeke za navodnjavanje obala. Chadufon je bio niz lopatica koje su bile postavljene na rub veliki kotač s horizontalnom osi. Kad se kotač okrene, donje lopatice zaronile su u riječnu vodu, zatim su se podigle do gornje točke kotača i nagnule u žlijeb. U početku su se takvi kotači okretali ručno, ali tamo gdje je malo vode i brzo teče uz strmo korito, kotači su počeli biti opremljeni posebnim noževima. Pod pritiskom struje kotač se okretao i sam zahvatao vodu. Rezultat je jednostavna automatska pumpa koja ne zahtijeva prisutnost ljudi za svoj rad. Izum vodenog kotača bio je od velike važnosti za povijest tehnike. Po prvi put čovjek je imao na raspolaganju pouzdan, univerzalan i vrlo jednostavan za proizvodnju motor. Ubrzo je postalo očito da se kretanje koje stvara vodeno kolo može koristiti ne samo za crpljenje vode, već i za druge svrhe, poput mljevenja žita. U ravničarskim područjima brzina riječnog toka je mala da bi se kotač okretao snagom udara mlaza. Kako bi stvorili potreban pritisak, počeli su pregrađivati ​​rijeku, umjetno podizati razinu vode i usmjeravati tok kroz žlijeb na lopatice kotača.

No, izumom motora odmah se pojavio još jedan problem: kako prenijeti kretanje s vodenog kotača na uređaj koji bi trebao obavljati rad koristan za čovjeka? U te svrhe bio je potreban poseban prijenosni mehanizam koji je mogao ne samo prenijeti, već i transformirati rotacijsko gibanje. Rješavajući ovaj problem, drevna mehanika ponovno se okrenula ideji kotača. Najjednostavniji pogon kotača radi na sljedeći način. Zamislimo dva kotača s paralelnim osima rotacije, koji su u bliskom dodiru sa svojim rubovima. Ako se sada jedan od kotača počne okretati (naziva se pogonski), tada će se zbog trenja između naplataka početi okretati i drugi (pogonski). Štoviše, načini prolazne točke ležeći na svojim rubovima su jednaki. Ovo vrijedi za sve promjere kotača.

Stoga će veći kotač učiniti onoliko puta manje okretaja od manjeg kotača koji je s njim povezan, jer njegov promjer premašuje promjer potonjeg. Ako promjer jednog kotača podijelimo s promjerom drugog, dobit ćemo broj koji se naziva prijenosni omjer tog pogona kotača. Zamislimo prijenos s dva kotača, u kojem je promjer jednog kotača dvostruko veći od promjera drugog. Ako je pogonski kotač veći, ovim prijenosom možemo udvostručiti brzinu, ali će pritom moment biti prepolovljen. Ova kombinacija kotača bit će prikladna kada je važno postići veću brzinu na izlazu nego na ulazu. Ako je, naprotiv, pogonski kotač manji, izgubit ćemo brzinu na izlazu, ali će se okretni moment ovog prijenosa udvostručiti. Ova je oprema korisna tamo gdje je potrebno "pojačati kretanje" (primjerice, prilikom podizanja teških predmeta). Dakle, korištenjem sustava s dva kotača različitih promjera, možete ne samo prenijeti, već i transformirati pokret. U prava praksa prijenosni kotači s glatkim rubom gotovo se nikad ne koriste, budući da spojke između njih nisu dovoljno krute i kotači klize. Ovaj nedostatak se može ukloniti ako se koriste zupčanici umjesto glatkih. Prvi zupčanici kotača pojavili su se prije otprilike dvije tisuće godina, ali su postali rašireni mnogo kasnije. Činjenica je da rezanje zuba zahtijeva veliku preciznost. Da bi jednoliko okretanje jednog kotača isto tako jednoliko okretalo i drugo, bez trzaja i zaustavljanja, zupcima je potrebno dati poseban oblik u kojem bi se međusobno kretanje kotača odvijalo kao da se kreću jedan preko drugog bez klizanja. , tada bi zupci jednog kotača pali u udubljenja drugog. Ako je razmak između zubaca kotača prevelik, oni će se međusobno udariti i brzo se slomiti. Ako je razmak premali, zubi se sudaraju jedan s drugim i raspadaju. Proračun i izrada zupčanika bio je težak zadatak za drevnu mehaniku, ali već su cijenili njihovu pogodnost. Nakon svega razne kombinacije zupčanici, kao i njihova povezanost s nekim drugim zupčanicima, davali su goleme mogućnosti transformacije gibanja. Na primjer, nakon spajanja zupčanika na vijak, dobiven je pužni zupčanik koji je prenosio rotaciju s jedne ravnine na drugu. Korištenjem kosih kotača rotacija se može prenijeti pod bilo kojim kutom u odnosu na ravninu pogonskog kotača. Spajanjem kotača na zupčasto ravnalo moguće je rotacijsko gibanje pretvoriti u translatorno i obrnuto, a pričvršćivanjem klipnjače na kotač dobiva se povratno gibanje. Za izračunavanje zupčanika obično se uzima omjer ne promjera kotača, već omjer broja zuba pogonskih i gonjenih kotača. Često se nekoliko kotača koristi u prijenosu. U tom će slučaju prijenosni omjer cijelog prijenosa biti jednak umnošku prijenosnih omjera pojedinih parova.

Kada su sve poteškoće povezane s dobivanjem i transformacijom pokreta uspješno prevladane, vodenica. Po prvi put njegovu detaljnu strukturu opisao je starorimski mehaničar i arhitekt Vitruvije. Mlin je u davnim vremenima imao tri glavne komponente međusobno povezane u jednu napravu: 1) motorni mehanizam u obliku okomitog kotača s lopaticama, koji se okreće vodom; 2) prijenosni mehanizam ili prijenos u obliku drugog vertikalnog zupčanika; drugi zupčanik je zakretao treći horizontalni zupčanik - zupčanik; 3) pokretač u obliku mlinskog kamena, gornjeg i donjeg, a gornji mlinski kamen bio je postavljen na vertikalnu osovinu zupčanika, pomoću koje se pokretao. Zrno je padalo iz lijevkaste kutlače iznad gornjeg mlinskog kamena.

Stvaranje vodenice smatra se važnom prekretnicom u povijesti tehnologije. Postao je prvi proizvodni stroj, svojevrsni vrhunac antičke mehanike i polazište tehničke potrage za mehanikom renesanse. Njezin izum bio je prvi stidljivi korak prema strojnoj proizvodnji.