Шатровий вітряк чи голландський вітряк, розм. шатровкаВітряк //  — різновид вітряка, в якого обертається не весь корпус, а тільки верхня частина (шатро), де розташований вал з крилами. Походять шатрові вітряки з Нідерландів і Північної Німеччини. На території Російської імперії були поширені на великоросійських і білоруських землях, у Прибалтиці, а на території сучасної України прижилися місцями в сучасних Чернігівській, Київській, Житомирській, Рівненській, Запорізькій областях. Пізніше в Україні були поширені розроблені Володимиром Стрільцем на початку 50-х років ХХ століття шатрові вітряки типу Д-15, конструктивно прості у виготовленні, з добрими показниками потужності, ефективності, надійності та економії виробничих матеріалів.

Історія Найраніші шатрові вітряки з'явилися у XIV—XV століттях, вони належали до так званих вежових вітряків, мали циліндричну форму і обертання шатра проводилося зсередини. У XVII столітті виникає звичний конусоподібний чи пірамідальний тип зі зовнішнім повертанням шатра: за допомогою складеного воротила. Першими такі вітряки стали будувати в Нідерландах і Північній Німеччині, де вони слугували вітряними насосами для осушення польдерівRobert Gasch, Jochen Twele (Hrsg.): Windkraftanlagen. Grundlagen, Entwurf, Planung und Betrieb. Springer, Wiesbaden 2013, S. 23., а їхній винахід приписується гідроінженеру й архітектору , який досконалив конструкцію вежового вітряка. Шатрові вітряки досягли вершини свого розквіту на початку XIX століття, після чого почалося витіснення вітряних машин паровими .

Опис

Завдяки тому, що на шатрових вітряках нема потреби в рухомості всього корпусу, останній може бути виконаний набагато більших розмірів, ніж у стовпового чи пальтрака, а також з більш довговічних матеріалів. Будівлі для голландських вітряків здебільшого цегляні чи кам'яні, у вигляді зрізаного конуса. Трапляються і дерев'яні, у формі восьмикутної зрізаної піраміди, іноді нижня частина вітряка буває кам'яна, а верхня — дерев'яна. Рідше можна зустріти шатрові вітряки у формі шестикутної і навіть десятикутної та дванадцятикутної зрізаної піраміди. В Україні та Росії були поширені рублені шатрові вітряки різноманітних форм: восьмерик, восьмерик на четверику, каркасна піраміда на зрубі тощо . На відміну від стовпових вітряків, які мають здебільшого прямокутний корпус, відрізнювальною рисою шатрових є округлий корпус, через що їх ще називали «кругляками».

Внутрішня будова шатрового вітряка має певні відмінності від будови стовпового вітряка чи пальтрака. Оскільки шатро і разом з ним криловий вал постійно переміщаються відносно нижньої нерухомої частини, де закріплений вертикальний вал, необхідно забезпечити встановлення вертикального вала точно по центру вітряка, для надійного зчеплення зубчастих коліс обох валів. Нижній кінець вертикального вала може з'єднуватися з порплицею верхнього жорна, але частіше за все вітряки такого типу мають кілька посадів: замість цівкової передачі в цьому випадку використовується передача з двох великих корончастих коліс (можуть також використовуватися палечні), а в нижній частині вала на нього насаджене палечне колесо, яке приводить в обертання цівкові колеса веретен жорен. Оскільки крила при зміні напрямку вітру можуть опинитися на будь-якій стороні млина, для безпечного входу і виходу на шатрових вітряках з низькорозташованими крилами влаштовувалося двоє дверей, розташованих одні навпроти одних, що уможливлювало безпечний вхід і вихід за будь-якого напрямку вітру.

Шатро (відоме також як «горобина»Горобина // , «шапочка») складається з дерев'яної основи з брусів, і кроквяної системи з покрівлею. Для забезпечення вільного обертання шатро спирається на опорно-поворотну вальницю з роликами, встановлену по окружності верхньої частини нерухомого корпусу. Дах шатра покривається дранкою, ґонтом, тесом, бляхою або очеретом.

Поверхи На деяких шатрових вітряках є до 9 поверхів. Вони мають спеціальні найменування: Шатровий (, , ) — розташовується всередині шатра і верхній частині корпусу; Поверх підіймача (, , ) — на нього підіймається підіймачем зерно для наступного засипання в кіш; Жорновий (, , ); Борошняний (, , ); Галерейний, житловий, мішковий (, , ); Комірний, складський (, , ); Зерносховищний (, , ); Житловий (, , ); Вхідний, льоховий, житловий (, , ).

Механізм орієнтації Для забезпечення орієнтації шатрового вітряка по вітру може застосовуватися важіль-воротило, закріплений у задній частині шатра. На відміну від воротила стовпових вітряків і пальтраків, яке закріплене в нижній частині і розташоване майже паралельно до поверхні, воротило голландських вітряків круто спускається від шатра донизу. Воно може мати складнішу будову: з кількох з'єднаних нижніми кінцями брусів, верхні кінці яких кріпляться до кінців двох горизонтальних балок шатра. Обертання воротила може здійснюватися як безпосередньо з поверхні землі, так і з кругової галереї.

Для автоматичної орієнтації використовується звана «віндроза» (, , у Словнику Брокгауза і Єфрона описується як «напрямне чи рульове колесо»). Вона розташована в тильній частині шатра і встановлена так, щоб площина обертання була перпендикулярна площині обертання крил. Коли вітер змінюється, вертушка-віндроза починає обертатися і своїм механізмом повертає шатро (чи весь вітряк) крилами проти вітруShipley Windmill , West Sussex.. Вісь вертушки укріплена між двома виносними балками, передачею з двох корончастих коліс вона з'єднується з паралельним балкам валом, який у свою чергу, передає обертання на гвинт-черв'як, теж закріплений між балками, але в безпосередній близькості до шатра. Він обертає шестірню вала, друга шестірня якого повертає шатрову кремальєру. Обертання кремальєри можна проводити й вручну, за допомогою коловорота із зубчастою передачею всередині шатра. Цей пристрій з'явився в XVIII ст., запатентований у 1745 році Едмундом Лі (Edmund Lee), ковалем з села Брокмілл-Фордж (Brockmill Forge) поблизу Вігана в Англії. Поширився на вітряках в околицях Лідса і Галла ближче до кінця століття.

Рідко використовується поворот шатра через зовнішній горизонтальний вал, один з кінців якого має шестірню з передачею на кремальєру шатра, а другий — колесо з ланцюгом. Тягнучи за ланцюг, обертають колесо з валом, і через шестірню передають обертання на кремальєру, повертаючи в потрібний бік шатро.

На деяких шатрових вітряках застосовується внутрішній поворот. Для цього використовується розташований всередині шатра коловорот, яким обертають систему зубчастих коліс, сполучених із зубчастою кремальєрою шатра.

Підтипи

Земляні Земляні вітряки () не мають кам'яної основи, перший поверх у них з простою земляною підлогою, а кінці крил спускаються майже до самої землі, через що також називаються «землекриловими», «землекрильниками» (, ).

З кам'яним цоколем Вітряки цього типу () мають кам'яну основу.

Курганні Замість зведення галереї шатрові вітряки можуть зводитися на земляному насипу (кургані). Такий тип шатрових вітряків йменується «курганним вітряком» (, ). Це уможливлює підняти вітряк вище над поверхнею землі без ускладнення конструкції, підвищивши ефективність роботи крил. У Нідерландах поряд з bergmolen щодо них вживається також назва grondzeiler.

Проїзні Проїзні чи льохові вітряки () — різновид курганних. У їхню цокольну частину можна заїхати з обох сторін на возі чи тракторі і виїхати з протилежної сторони. У середині проїзду відбувалося розвантаження і навантаження.

Галерейні Галерейні вітряки (, ) мають містки-галерею навколо всього корпусу. Галереї зводилися на дуже високих вітряках і призначалися для полегшення обслугування крил, а також роботи з воротилом, важелями гальма крилового вала та регулятора вітрильності крил.

Вежові Вежовими вітряками в деяких країнах (, ) прийнято називати шатрові вітряки циліндричної чи злегка конічної форми, в той час як «шатровими» там йменуються конічні чи пірамідальні.

Мішані Вежові вітряки можуть водночас бути проїзними (льоховими), галерейними чи курганними. Рівним чином галерейні можуть мати ознаки проїзних. Існують також вітряки з додатковим водяним колесом, таким чином, ці млини поєднують ознаки вітряних і водяних.

Див. також Вежовий вітряк Вітряк Пальтрак Стовповий вітряк

Галерея

Шатрові вітряки світу

Будова шатрових вітряків

Примітки

Джерела

Frederick Stokhuyzen: The Dutch Windmill. C. A. J. van Dishoeck, Bussum Niederlande 1962. Torsten Rüdinger, Philipp Oppermann: Kleine Mühlenkunde. Deutsche Technikgeschichte vom Reibstein zur Industriemühle. 2. Auflage. Edition Terra, Berlin 2012, ISBN 978-3-9811626-7-7.