¿Sería posible hacer un molino de agua sin metal?

Estoy creando una sociedad humana que carece de minerales metálicos y no tiene ningún conocimiento sobre la metalurgia. Sin embargo, la industria aún debe continuar, metal o no, así que estoy pensando en un molino de agua hecho de madera dura. ¿Sería eso posible? ¿O la falta de materiales tan duraderos condena esta opción incluso antes de que pueda comenzar?

Editar: como sugirió un comentario, me gustaría aclarar que me preocupa más el uso a largo plazo que la diferencia material.

Mucha gente está leyendo su pregunta como '¿Puedo hacer una rueda hidráulica de madera en lugar de metal?'. La respuesta a eso es un simple 'sí': se ha hecho y se sigue haciendo. Pero lo que creo es que está más preocupado por la viabilidad a largo plazo de tales ruedas hidráulicas para su uso en fábricas industriales y demás, por ejemplo, impulsar una industria con madera en lugar de metal. ¿Está bien? En caso afirmativo, debe aclarar y señalar esto en su pregunta; de lo contrario, obtendrá muchas respuestas sobre algo que ya sabía ...
La respuesta aquí es relativamente simple. Puedes hacer una rueda hidráulica de madera; sin embargo, es probable que requiera más mantenimiento que una de metal. Un caso secundario interesante es si el agua es muy rica en minerales: puede obtener una rueda hidráulica fosilizada (un caso relacionado es si el agua es muy corrosiva para una rueda hidráulica de metal).
Las ruedas hidráulicas siempre estuvieron hechas de madera, desde el principio hasta el final del uso de las ruedas hidráulicas. Creo que nunca he oído hablar de una rueda hidráulica hecha de metal. El gran problema es con "la industria aún debe continuar" , porque estoy seguro de que nunca he oído hablar de sociedades industriales sin metales.
@AlexP El metal generalmente se encuentra en áreas de alta fricción, como los cojinetes del eje, así como en áreas de corrosión.
¿Áreas de "alta fricción" en un conjunto de rueda hidráulica? ¿Cuáles serían esos? Las ruedas hidráulicas son lentas . Los ejes también eran de madera, nunca he oído hablar de un eje de metal en un carruaje antes del siglo XIX, y mucho menos para una rueda hidráulica. Básicamente, está preguntando sobre el estado histórico real de las cosas como si fuera contrafáctico.
¿Quiere decir construido sin utilizar materiales metálicos (p. ej., pernos, clavos, engranajes, etc.) o sin herramientas metálicas (cepillos, sierras, taladros, etc.)?
¿Por qué importa si se desgasta? Las máquinas de metal también se desgastan. Cuando lo hacen, los reemplazamos.
Si no hay metal en su sociedad, dudo mucho que obtenga una industria basada en la madera: cuchillos, tornos, sierras, cinceles,... Todos pueden estar hechos de madera y piedra, pero son mucho más frágiles así. Si no puede manejar otro gran aspecto de su sociedad que requiere mucha mano de obra (como hizo Farmer en Riverworld al proporcionar comida gratis sin necesidad de agricultura o recolección), el mantenimiento de herramientas (y herramientas para fabricar herramientas, y herramientas para fabricar herramientas y ... ) consumirá su productividad. ¿Solo la construcción de plantas de madera accionadas por agua o viento? No hay problema.
Evitar el metal para aprovechar el agua no es demasiado difícil, fabricar una rueda que funcione es mucho trabajo y las herramientas serán un desafío como se mencionó. Aquí hay una versión de bricolaje de la trituradora de arcilla japonesa en la respuesta de Nicholas Raul. -youtube.com/watch?v=i9TdoO2OVaA _
¿Son 150 años mucho tiempo? paises-bajos-turismo.com/…
Aclaración: ¿te refieres a un molino o te refieres a un aserradero ? Porque la mayoría de las respuestas parecen estar asumiendo lo primero. Hacer un aserradero sin ningún tipo de metal es un asunto muy diferente.
@RBarryYoung Principalmente un molino, ya que las sierras deberían reemplazarse demasiado rápido o no vale la pena en un trabajo industrial sin metales.

Respuestas (9)

es muy posible Se ha hecho. La rueda en sí misma claramente puede estar hecha de madera, ya que muchos lo están incluso en sociedades que tienen metal. Los ejes y engranajes que transfieren la energía de rotación también suelen ser de madera, aunque a veces tienen accesorios o carcasas de metal para que se desgasten y necesiten ser reemplazados con menos rapidez. La propia superficie de fresado puede estar hecha de piedra. El mayor desafío podría ser la falta de clavos. En cambio, las piezas de madera se pueden amarrar con una cuerda, o se pueden perforar agujeros en cada una y luego pasar un pasador de madera.

Los accesorios para los ejes y engranajes pueden ser de cerámica o piedra si están lo suficientemente bien lubricados.
Los egipcios conducían carros sobre ejes de madera sin lubricar. Simplemente reemplazarían el eje a medida que se desgastara.
También hay clavos de madera utilizados en ruedas hidráulicas de madera. Perforarías agujeros para ellos y colocarías los clavos de madera secos y luego, cuando colocas la rueda para regar, los clavos previamente secos absorben agua y se expanden y se asientan firmemente.
Pero, en primer lugar, ¿cómo perforaría los agujeros (eficientemente)?
@XtremeBaumer ¡Usando herramientas láser, por supuesto!
@Maurycy hecho de madera supongo :D
@XtremeBaumer O zanahorias . Pero, no estoy seguro de que el láser sea la mejor opción de madera para herramientas. ¿Usar brocas para piedra en su lugar?
También el agua funciona bastante bien como lubricante entre la madera.
@XtremeBaumer Algo así como un taladro de arco , aunque un poco aumentado
He montado muchos muebles de ikea que no tenían madera. Sólo esas pequeñas clavijas.

Molinos de agua construidos en Japón sin ningún metal. Los japoneses son maestros de la construcción utilizando únicamente madera y carpintería de madera.

Sin metal, está limitado a usar el molino para cosas básicas como moler harina o bombear agua.

Las ruedas hidráulicas se usaban a menudo para impulsar el corte de madera, un taller de herrería u otros talleres industriales. Estos a menudo dependían del metal.

¿No fue la razón de toda la madera y la carpintería de madera la falta de metal para los clavos? Así que tuvieron que ser creativos con la madera y cómo unirlos.
Tenían muchos clavos pero faltaban martillos.
Moliendo flores ?
@brhans o golpes de agua.
@Arsenal tal vez lo golpees para que se mueva, pero el bombeo probablemente sería más efectivo...
Y lo mismo hicieron los holandeses, bastantes siguen funcionando después de 150 años.
El tope de flores es algo que hacen los millennials.
Si bien los errores son graciosos, recuerda ser amable
Un día de estos Japón va a lanzar una nave espacial completamente de madera.

Sí, la madera de guayacán se utilizó como cojinetes de eje en la primera central hidroeléctrica y también en el primer submarino nuclear . Es impermeable, muy denso y autolubricante.

¡Bienvenidos a Worldbuilding! Su primera publicación es buena, ya que formuló una respuesta con razonamiento y ejemplos. ¡Buen trabajo!

El uso de este diseño primitivo facilita la construcción de un molino confiable de tipo impacto (martillo tronzador) sin ningún metal, ni siquiera un pequeño clavo de metal:

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Autor STA3816
https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Watermills_at_Onta_Pottery_Village_02.jpg
Licencia Creative Commons Reconocimiento-CompartirIgual 3.0 Unported

De Wikipedia (CC-BY-SA):

Una pala de agua es una máquina hidroeléctrica simple, es decir, una máquina utilizada para extraer energía del flujo de agua. A diferencia de una rueda hidráulica, funciona de manera intermitente, como un balancín: un recipiente (un balde o una taza) al final de una palanca se llena con agua en la posición superior. El lado del contenedor se vuelve más pesado, por lo que la palanca con el contenedor lleno se mueve hacia abajo, lo que puede usarse para operar el accionamiento de una máquina. En la posición inferior, el contenedor se vacía y la palanca vuelve a la posición superior.

Debido a su eficiencia inferior en comparación con un molino de agua, las palas de agua son menos comunes y se han utilizado en el pasado principalmente para aplicaciones donde se requiere movimiento lineal en lugar de rotación, por ejemplo, martillos en herrerías, sierras en aserraderos y molinos de sellos en minería. También se utilizan para batanes y, en la actualidad, para operar esculturas animadas en fuentes.

Suponiendo que tenga pedernal u obsidiana para hacer herramientas de corte, definitivamente sí.

En ausencia de metal, aprenderá mucho sobre cómo lidiar con las limitaciones de la madera.

Ya no puedo encontrar la fuente, pero he leído sobre engranajes utilizados en molinos de viento; los dientes son reemplazables, por supuesto, e idealmente hechos de madera de manzano, sazonado nueve años, para una dureza máxima. (Otra sutileza fue el número de dientes cebados mutuamente, por ejemplo, engranando 19 dientes (no 20) contra 40, de modo que los dientes se desgastaran uniformemente. Los cojinetes funcionan demasiado lentos para sobrecalentarse, siempre que estén lubricados con grasa o cera.

El número de dientes cebados mutuamente es el método estándar para diseñar todos los engranajes de ingeniería de cualquier material, por la misma razón, de modo que cada diente de una rueda funcione por igual contra cada diente de la otra rueda a largo plazo.
@alephzero lo es; pero probablemente se desarrolló en molinos premetalúrgicos y ciertamente se conocía antes de la era industrial. Los primeros engranajes metálicos se emplearon en relojes, donde la necesidad de dividir por 12 o 60 hacía que los números primos mutuos fueran de uso limitado.

Como otros han mencionado antes, es posible. Mi mayor preocupación con una compilación de este tipo está relacionada con las herramientas necesarias. Si no puede usar sierras y cinceles para metal, por ejemplo, la tarea se vuelve mucho más difícil, pero aún factible.

Creo que tiene razón: sin herramientas de metal, no creo que la madera se pueda mecanizar para ser lo suficientemente precisa como para operar un molino de manera segura. Cortar todas las partes con herramientas de piedra parece poco probable.
@David Rice: es posible que esté imaginando una mayor precisión de la que realmente se necesita: he visto varios molinos de viento/molinos de agua, y los engranajes/clavijas están más cerca del tamaño de un mango de escoba que de un reloj... Las herramientas de metal sin duda lo harían más fácil, pero por lo que he visto, las partes no son realmente de alta precisión.
@DavidRice ¿Por qué? No hay mucha diferencia entre un cincel de metal y un cincel de piedra/pedernal aparte de la retención del borde y la fuerza de la hoja. No es menos preciso si se hace bien.

Hasta ahora, las respuestas se han centrado en las técnicas de construcción totalmente en madera del mundo real, pero un mundo escaso de minerales metálicos bien puede desarrollar cerámicas avanzadas a un nivel tecnológico general más bajo que el nuestro.

Cosas como rodamientos de bolas se pueden hacer de cerámica incluso con niveles tecnológicos moderados.

La dureza relativa de los cojinetes cerámicos da como resultado una mayor durabilidad en comparación con los cojinetes de acero comparables. El material cerámico no se oxida, a diferencia del acero, lo que significa que la exposición a la humedad es una preocupación menor, especialmente para los rodamientos totalmente cerámicos. Requieren menos lubricación y no sufren picaduras.

Sin embargo, existe el riesgo de que se astillen, especialmente cuando están ubicados en áreas que son susceptibles al ingreso de agua o arena. Por tanto, aunque los rodamientos cerámicos pueden durar entre 5 y 20 veces más que los rodamientos de acero, es importante que se ajusten y mantengan correctamente.

De una página que discute el rendimiento de las carreras de bicicletas.

¿Tienes una idea de cuán duraderos serían?
Se utilizan en situaciones en las que los cojinetes de metal no tendrían un rendimiento adecuado, por ejemplo, ejes de motores a reacción. También donde su tamaño y peso más pequeños son un requisito (por ejemplo, el movimiento de reloj mecánico más delgado hecho hasta la fecha: bolas de 0,2 mm (0,008 pulgadas) de diámetro, el movimiento completo de 1,2 mm de grosor).

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No estoy seguro de si esto es lo que quieres decir, pero la madera es una forma muy estándar de construir un molino de agua.

Si te refieres a no armar la madera sin clavos, parece que algunas se ensamblaban a presión dejando unas pequeñas conexiones de madera, aunque no encuentro una referencia adecuada para la construcción antigua.

Si la duración es su problema, ya que fue utilizado por nuestra antigua civilización, diría que duran lo suficiente siempre que realice el mantenimiento (como los barcos viejos que fueron tratados con resina de árboles o cera para viajar por el océano)

Iba a editar, pero no estaba seguro de su significado. "Parece que algunos solían ensamblarse por presión" podría haber tenido la intención de decir "Parece que algunos solían ensamblarse por presión", pero no estoy seguro.
@bendl Tiene razón señor, quise decir "ensamblado"

Algunas consideraciones que otros no han abordado: Las maderas adecuadas son Greenheart, Ekki y Oak (que no es tan buena como las otras dos).

Es de cinco a siete veces más difícil trabajar la madera dura con herramientas de metal, en comparación con las maderas blandas comunes. Es aún más difícil trabajar Lignum Vitae. Para trabajar usando solo herramientas de piedra y sílex, hacer una rueda de molino podría ser el logro de toda una vida.

Debe recordarse que en la época medieval quemar la madera para trabajar era una técnica útil, muchos agujeros y muescas se hacían con atizadores al rojo vivo porque los taladros eran difíciles de hacer.

Dada la dificultad de trabajar la madera sin herramientas de metal, probablemente sería más fácil tejer la mayor parte posible de la rueda con sauce/cetrino, es decir. utilizar cestas de mimbre, que se pueden impermeabilizar pintándolas con cal para rellenar los huecos de la estructura.

Cal o laca.