לצורך טחינת תבואה לקמח, נעשה שימוש מזה זמן רב במכתש ועלי מאבן. לאחר מכן, הופיעה שיטת טחינת תבואה, אך היא גם הייתה מייגעת למדי. רק מאוחר יותר הוחלפו שיטות פרימיטיביות כאלה במנגנונים ידניים. צעד גדול קדימה היה המצאת טחנת המים, שהופעלה באמצעות אנרגיה טבעית זולה.
הוראות
שלב 1
טחנת מים היא מבנה הידראולי המשתמש באנרגיית תנועת המים. כדי להעביר את הכוח מזרימת המים לגוף העובד, הומצא גלגל מים, המצויד, ככלל, בתיבת הילוכים. כדי להפוך את זרימת המים לחזקה יותר, נחסם הנהר עליו הותקנה הטחנה באמצעות סכר. במכשול המלאכותי הזה הושאר חור דרכו חדרו הסילונים. מים נפלו על להבי הגלגל והניעו אותו לסיבוב.
שלב 2
ככל הנראה, מכונות השקיה הפכו לאב טיפוס של טחנות המים הראשונות, באמצעותן העלו מים ממאגרים לשדות כדי להשקות את השטחים המעובדים. המכשירים הראשונים כאלה היו חישוקי עץ עליהם הותקנו מצקות. כאשר הוכנס לנהר גלגל המותקן על ציר אופקי, הוא החל להסתובב. הסקופים שקועים ברצף במים והועלו כלפי מעלה, ואחריהם הם התהפכו לצנח מיוחד.
שלב 3
העיקרון המתואר היה הבסיס להפעלת טחנת מים. רק עכשיו הגלגל המסתובב לא סיפק מים, אלא הניע מנגנון מיוחד. סילוני מים חזקים השפיעו על להבי הגלגל, הוא הסתובב במהירות קבועה, והכוח הועבר לפיר. פיר זה הסתיים במכשיר שגרם לטחינה ישירה של התבואה.
שלב 4
אחד המרכיבים הקריטיים ביותר של טחנת מים הוא מנגנון ההעברה שלה, שנועד להמיר אנרגיה סיבובית. מכניקות העבר השתמשו בהנעה גלגלית למטרה זו. הוא מורכב משני גלגלים שצירי הסיבוב שלהם מקבילים זה לזה. כאשר גלגל ההנעה החל להסתובב נוצר חיכוך בין האלמנטים של מערכת כזו. ברגע זה גם הניע הגלגל המונע.
שלב 5
בהמשך, במקום גלגלים חלקים, החלו להשתמש בהילוכים בתיבת ההילוכים. פתרון זה הגדיל את כוח המשיכה ומנע החלקה. המצאה דומה נעשתה לפני זמן רב - לפני כמאה וחצי עד אלפיים שנה. החיסרון הגדול ביותר בתיבת ההילוכים באותה תקופה היה הטכנולוגיה המורכבת של ייצורה, שדרשה דיוק גבוה בחיתוך שיניים.
שלב 6
הפתרון לבעיה הקשה של המצאת מנגנון ההולכה הפך את טחנת המים ליעילה וקלה לשימוש. מנגנון זה פותח עוד ובמשך מאות רבות שימש לא רק בחקלאות לטחינת תבואה, אלא גם בתעשייה, שם הפעיל מגוון כלים. היסטוריונים רואים בהמצאת טחנת המים צעד חשוב לקראת ייצור מכונות מתקדם.
