Водяная мельница

Из пруда по дощатому желобу стремительно несется поток воды. Срываясь и с шумом падая па колесо, вода приводит его в движение. А за стеной, в бревенчатом амбаре, неустанно трудится проворный жернов, растирая зерна в белую, теплую, душистую муку.

Это работает водяная мельница. За века русские мастера создали их тысячи и тысячи. Строителей водяных мельниц в старину у нас называли «водязые люди». Это были даровитые мастера-самоучки. Многие из них не знали грамоты, но обладали тонким инженерным чутьем, талантом механиков-изобретателей.

По мере развития промышленности водяное колесо стали применять не только для переработки зерна, но и в других сооружениях, которые также назывались мельницами. Так именовались железоделательные, лесопильные, бумагоделательные, текстильные и ряд других предприятий. Они появились позже мукомольной мельницы, которая была, безусловно, одним из первых технических устройств, жизненно необходимых для человека.

В России промышленные предприятия с водяным колесом распространялись довольно бурно. В XVI веке в районе реки Вычегды (на реке Лахоме) действовала железоплавильня с водяным колесом. Оно приводило в движенне молот для ковки железа — «самоков».

В 60-х годах XVI века в Ивантеевке под Москвой водяное колесо приводило в действие машины для выделки бумаги. В 1665 году на Яузе стояли мельницы, которые толкли порох. Фабрика у села Преображенского вырабатывала полотно. В царском имении Измайлово, кроме других разных мельниц, появилась стекольная. В петровское время и позже, с развитием металлургии, машиностроения и других производств, множество водяных мельниц возникало по обеим сторонам Уральского «каменного пояса» и в Сибири.

Порой мельницы стояли так близко, что мешали друг другу работать, из-за этого у хозяев возникали даже споры и тяжбы. На старых географических картах мельницы показывали поперечными черточками и многие реки были сплошь испещрены значками. Вот, например, речушка Мияка в Башкирии. На ней в начале нашего века трудилось двенадцать мельниц, а длина этой водяной ленточки — 25 километров. Получается, каждая сидела через два километра. Мияка впадала в реку Дему, где при устье шумела большая мукомольня, оснащенная многими вспомогательными машинами. Как было не считать водяные мельницы тысячами, когда человек осваивал так энергично любую малую речку.

Мы вкратце познакомились с историей водяных мельниц. Чтобы получить о них более полное представление, небезынтересно узнать об их устройстве. Конструкция за многие века особенно не изменилась, ее основные механические элементы остались незыблемы. Мы будем рассматривать деревенские мельницы позапрошлого, XIX века.

Основным материалом для постройки служила древесина. Из нее строили и амбар, и колеса, и валы, и всю прочую снасть. Следует оговориться, что амбары встречались и каменные, но очень редко. Металлическими были лишь некоторые части: оси, скобы и крепежные детали.

По устройству водяные мельницы разделяются на мутовчатые (мутовки) и колесные.

Мутовчатые мельницы представляли собой прообраз современной турбины. В них на вертикальной оси имелись лопасти, расположенные под углом. Поток воды, падая на лопасти, заставлял ось с насаженным на нее жерновом вращаться. Такие мельницы обычно ставили на горных реках с сильным потоком воды. Строили их и с плотинами. Это были одни из первых примитивных мельниц.

В колесных мельницах вращается колесо, названное мастерами «водяным». Колесные мельницы бывают двух основных типов: верхнего и нижнего боя.

При верхнем бое река запруживается. Поток воды направляется по желобу из пруда, падает на колесо, имеющее по окружности корытца-кюветы, и своей тяжестью вращает его. На реке с высокими перепадами, а также в горах обходятся без плотины.

Водяная мельница.
1 — желоб; 2 — водяное колесо; 3 — сухое колесо; 4 — цевочное колесо; 5 — полок; 6 — кожух жерновов; 7 — жернова; 8 — желоб для муки; 9 — трясун-дозатор.

При нижнем бое реку не запруживают. Водяному колесу вместо кювет даны лопасти. Они погружены в воду и приводятся в движение течением реки. Ставить такие мельницы старались на реках с быстрым течением. Для того чтобы мельницы работали более эффективно, иногда сооружали особую плотину, так называемый бун. Им перегораживали только часть реки. В сужении поток приобретал большую скорость, и колеса крутились быстрее. Бун сооружали на больших реках, где полную плотину сделать трудно, да и она не требовалась. Так строили мельницы на Волхове, Двине и других широких реках. Мельницы нижнего боя бывали и плавучими. Их буксировали по реке, меняя место работы. Ходили они по большим рекам — Двине, Днепру и их притокам.

Устройство колесных мельниц всех типов во многом одинаково. Из бревен рубили амбар, крытый соломенной или тесовой крышей. Жестью крыли редко: от нее летом жарко, а зимой холодно. Ведь потолка-то у помещения нет, здание без отопления, холодное.

В половине амбара, примерно на высоте плеч, настелен массивный полок. На нем помещаются жернова. Их два. Нижний — лежак и верхний над ним вращающийся — бегун. В середине его есть отверстие (глазок). Жернова огорожены кожухом.

Над жерновами установлен ковш-бункер, куда засыпают зерно. Для регулирования подачи зерна на жернова бункер снабжен трясуном-дозатором. Это неглубокий качающийся ящичек, подвешенный к бункеру снизу. В лицевой стенке ящичка сделано отверстие для прохода зерна.

Зерна из бункера сыплются в трясун, он, покачиваясь, бросает порции в глазок жернова. Зерна попадают между жерновов в размалываются.

Крупность помола зависит от подачи зерен на жернова. Много подавать — мука выйдет крупной, мало — ее можно перемолоть, «сжечь». Мука выбрасывается через проем обечайки в желоб и по нему стекает в ларь.

Крупность размола регулируется не только наклоном дозатора, но и подъемом жернова-бегуна. Ведь верхний жернов к нижнему не примыкает вплотную. Если бы он давил своим весом на нижний, то мог сдвинуться только величайшей силой. Бегун над лежаком находится в подвешенном положении. Между ними имеется зазор. Он регулируется подъемом и опусканием вертикальной оси, на которой сидит бегун. Мельник, прощупывая муку, устанавливает зазор между камнями.

Как видим, дозатор служит важным элементом регулирования размола. Вероятно, в древних мельницах он не применялся. До него додумались и пристроили позже. Но когда — установить трудно.

Если трясун-дозатор из наклонного положения установить в горизонтальное, то зерна из него сыпаться не будут. Он окажется запертым.

Запирают дозатор при разграничении помолов. Первый хозяин домалывает. Бегун выдает остатки его муки. Следующий помолец уже засыпает в бункер свое зерно. Но оно на жернов не идет. Как только выгреб из ларя свою муку Иван, можно наклонять дозатор и пускать помол Петра. А пока жернова работают вхолостую.

Крутится жернов от водяного колеса посредством деревянной зубчатой (цевочной) передачи. Ее колеса размещены внизу, под настилом жерновов. Водяное колесо с желобом вынесено наружу амбара. Так устроена мельница верхнего боя. При нижнем бое водяное колесо может находиться и внутри амбара. Но, как уже говорилось, мукомольное устройство у тех и других мельниц в основном одинаково.

В зависимости от водных запасов и силы реки мельницы бывают и двух поставов, то есть при одном амбаре имеется два водяных колеса и два мукомольных агрегата.

Рабочие поверхности обоих жерновов имеют бороздки. Они идут от центра к краям в виде радиальных кривых. Благодаря бороздкам и их краям — рифам, зерно растирается в муку, и под действием центробежной силы она уходит в проем обечайки.

«Ковать» камень — насекать на нем канавкн — большое искусство. При помощи специального подъемника мельник поднимал бегун и перевертывал. Равномерными ударами лопатчатого молотка внимательно, не торопясь, делал ответственную работу. По мере сглаживания рифов ковку камня повторяли.

Жерновые камни должны быть особого свойства. От них требуется прочность, вязкость и пористость. Редко нужные каменоломни находились поблизости, и жернова приходилось везти за многие версты.

Как известно, в муке, которую только что смололи жернова, содержатся отруби. Это разорванная оболочка зерна. Для отделения отрубей муку просеивают. Чтобы освободить хозяйку от этих хлопот, на некоторых водяных мельницах мука тут же и просеивалась. Над мучным ларем пристраивали натянутое на раму наклонное сито. При помощи несложного механизма сито получало колебательные движения от главного вала. Мука из-под жерновов стекала на сито, просеивалась в шла в мучной ларь. Отруби сползали в отдельный ящик. Сита на мельницах были разные — редкие и частые. На редком сите отрубей выходило меньше, на частом — больше.

Схематическое устройство мельницы.

Мельницы с механическим решетом-ситом появились давно. Еще в 1561 году в Соловецком монастыре была сооружена мельница, которая молола, просеивала муку и отделяла отруби. Позже этот опыт, может, и распространился, но водяные мельницы с просевным устройством встречались все-таки редко даже и в начале XX века.

Сорта муки, в зависимости от размола, назывались сеянка, крупчатка, вальцовка и другие. На водяных мельницах, где были сита, получали сеянку. Муку всех сортов вырабатывали только на совершенных паровых механических мельницах. Зерно там мололи не только жерновами, но пропускали и между рифлеными металлическими вальцами. Отсюда и пошло название муки — вальцовка. (Заметим, что на современных мукомольных комбинатах жернова не применяются. Их заменили разного рода мукомольные агрегаты.)

На некоторых водяных мельницах не только мололи зерно. Здесь работали и крупорушки. Их еще называли «рушалки». Эти машины обдирали просо, гречиху, овес и делали из них крупу. Снимали рушалки и лузгу с подсолнечных зерен, подготовляя их к выжимке масла. (Вы можете посмотреть устройство "Самодельной маслодавилки").

В зернах, предназначенных для размола, попадались такие, на которых после обмолота оставалась рубашка. Для очистки от нее всю партию зерен пропускали через рушалку или другую машину — «обойку». Пленка с зерен сбивалась и уносилась вентилятором. Зерно при этой операции очищали и от других примесей: крупинок земли, налипшей грязи и прочего сора.

В начале XX века на больших водяных мельницах стали появляться новейшие машины для повышения кондиции зерна перед размолом. Кукольотборник, например, удалял из пшеницы зерна куколя, овсюготборннк — зерна дикого овса — овсюга.

Кроме пшеницы, ржи, ячменя, полбы, мололи и другие зерновые культуры: горох, рис, кукурузу, просо, крупу гречневую, овсяную, пшено, рожь на солод. Изобретательный хозяин приспосабливал в мельничном амбаре и толчею для толчения кудели, в сукновальню для валяния домотканого сукна, и чесальный барабан для шерсти.

Как останавливают мельницу? Прекращают подачу воды на водяное колесо. Это делается двумя способами. Первый — воду выпускают в люк, устроенный в дне желоба, идущего от пруда. Если крышку открыть, вода хлынет в пройму. Второй способ, когда хотят сохранить уровень пруда, желоб перекрывают задвижкой — как бы его запруживают.

К зданию мельницы пристроен просторный крытый сарай. В нем размещались возы и лошади помольцев. Небольшой мельничный двор окаймлен широким прудом и густой кущей деревьев — ивняка, ольхи, черемухи. А вблизи амбара, как часовые, стоят две-три высокие ветлы.

На дворе дом, кузница, плотницкая, баня, сарай для скотины, огород. Дом разделен на две половины. В одной проживает мельник с семьей, в другой помольная. Встречалась помольная и как отдельная изба. Крыльцо, наличники и карниз дома часто украшали замысловатой резьбой. Не обходили подобными нарядами и мельничный амбар.

Зимой в сильные морозы некоторые мельницы временно останавливались. Иногда над колесом делали укрытие-«тепляк» в виде соломенного шатра. Но это помогало мало. Оттого, что одни мельницы простаивали, на других бывало завозно. Приходилось ожидать не одни сутки, нужен был приют. В помольной избе во всю стену тянулись нары, застланные дерюгой или кошмой. На них отдыхали. Тут же стол, скамейки. Угол занимала объемистая русская печь с вмазанным в подтопок котлом. Помольцы могли приготовить нехитрую еду из муки, затируху, салму, картошку. При желании из пруда удавалось выудить и рыбешку на уху. К услугам почти всегда под парами ведерный самовар. На доброй печи можно обсушить валенки, портянки и другую одежду.

В помольной нередко скапливалось по пять — восемь человек. Это убежище служило местом общения крестьян, вроде маленького клуба. Люди делились новостями, беседовали о хозяйственных делах. А порой в долгие зимние вечера кто сказку или веселую небылицу расскажет. Бывает, вполголоса попоют вместе песню.

Строили мельницу без каких-либо чертежей. Вся техническая документация: расчеты, детали — содержалась у мастера в памяти. Конечно, он брал за образец уже имеющиеся мельницы, но приходилось порой кое-что менять или добавлять новое. Умение и мастерство, безусловно, требовалось огромное. Хотя и с образца, но не так просто сработать водяное колесо, распределить равномерно по окружности на шестернях места под зубья. И все это из дерева, основными инструментами служили топор, пила, долото, бурав, тесло, аршин. Циркулем — шнур или рейка, на конце с угольником. Так окружность и намечали. Мельнику помогал кузнец. Он ковал вспомогательные детали. Следует заметить, что промышленные водяные мельницы часто строили по чертежам и проектам («прожектам», как тогда называли). Об этом свидетельствует техническая литература XVII—XVIII и ХIХ веков.

Небольшую мукомольную мельницу три-четыре человека нередко ставили за один сезон. Запруду делали простейшими подручными средствами всей деревней. Вспахивали участок целины а из дерна выкладывали плотину. Пласт был плотный, как ремень, тянулся, не разрываясь, на несколько сажен. Укладывали его ровно, прочно. Для крепления применяли жерди, колья, связки из хвороста. Начав дружную работу с раннего утра, к вечеру реку останавливали. Благодарность за такую великую услугу полагалась только в виде обильного угощения, которое мельник выставлял крестьянам.

Некоторые плотины снабжали подъемным щитом-затвором. Он спасал от весеннего половодья. Без такого предохранительного устройства запруду весной прорывало, и ее приходилось возводить снова.

На больших реках плотину строили при помощи ряжей. Из дубовых бревен рубили срубы с крепким полом. Такие бревенчатые коробки — ряжи — заполняли камнями, бутом, валунами, и они опускались на дно реки. По мере погружения на сруб наращивали новые венцы и так вели до возвышения над водой. Угол ряжа ставили против течения реки. Об него раскалывались льдины во время ледохода.

Что касается производительности мельниц, то она зависела от размера камня и скорости его вращения. Жернова брали диаметром от 50 до 120 сантиметров. На маловодных речках ставился небольшой бегун, и вращался он в пределах 60 оборотов в минуту. Река помноговоднее могла крутить камень побольше, и совершал он до 150 оборотов. В зависимости от этого один постав размалывал от одного пуда (16 кг) до четырех пудов (64 кг) в час. Одна мельница обслуживала две-три деревни с общим населением тысяча человек. Заметим, что мука шла не только для людей, но и скоту.

В заключение хочется сказать вот о чем. Водяная мельница представляет собой один из ранних памятников человеческого знания. Она несет в себе и элементы техники и архитектуры, вписанные в живописное полотно природы. Добрая кормилица не загрязняла землю. Хрустальная водица, выйдя из пруда и покружив колесо, уходила дальше такой же прозрачной.

В настоящее время эти достопримечательности материальной культуры почти исчезли. Их в нашей стране остались единицы. Как рентабельные предприятия они свое время отжили. Водяные мельницы уходили из жизни трагично. Весной половодье прорывало плотину. Нередко ломало и мельницу. Пруд высыхал. Предприятие пустело. Восстанавливать его для помола не было смысла. Реставрировать и беречь как памятник? За это тоже никто не брался. Так подобные редкости и исчезали. Думается, что если целые мельницы где-то еще имеются, их надо сохранить, восстановить. Сейчас есть еще люди, знающие об их устройстве. Но не станет старожилов, очевидцев — некому будет и рассказать о водяных мельницах. Пусть их будет хотя бы по одной, по две в каждом регионе. Они стали бы интересными достопримечательностями, очагами знаний о технике и культуре прошлого.

Автор: В. Гаршенин
http://patlah.ru

© "Энциклопедия Технологий и Методик" Патлах В.В. 1993-2007 гг.