Bara hidraulică nu are nimic de-a face cu nici un echipament militar, nici distrugerea a ceva. Este doar o pompă care ridică o parte a fluxului de lichid care trece prin ea la o înălțime mai mare decât nivelul inițial, datorită energiei cinetice a întregului flux. Principalul domeniu de aplicare - regenerarea și irigații, în momentul în care este utilizat pe scară largă și foc - pentru că nu are nevoie de nici un motor sau combustibil, și au nevoie doar de o cantitate suficientă de apă și o mică modificările cotei - până la o duzină de alte centimetri. Denumirea teribilă nu este mai mult decât o traducere incorectă a termenului "șoc hidraulic" sau o traducere nereușită a pompei de pompieri ("berbec"). Cu toate acestea, acest nume a fost fixat pentru un dispozitiv pur pașnic cu câteva secole în urmă și a supraviețuit în siguranță până în prezent. Cum funcționează această pompă? ...
Informații generale despre hidrotar. Istoria pompei
Descrierea generală a dispozitivului de berbec hidraulic. Principiul de funcționare
Funcționarea hidrotaranului se bazează pe utilizarea fenomenului de șoc hidraulic - o creștere bruscă bruscă a presiunii atunci când un flux brusc de lichid într-o conductă rigidă se oprește.
Principiul de funcționare a "berbecului hidraulic" este o pompă care folosește fenomenul de ciocan de apă. În stânga este faza accelerației fluxului, în partea dreaptă este faza de injecție (momentul șocului hidraulic).
1 - rezervor de alimentare (nivelul superior al debitului natural);
2 - țeavă de injectare (accelerare);
3 - o supapă (șoc);
4 - supapa de presiune (livrare);
5 - un capac de aer;
6 - conductă de presiune (ieșire).
H - înălțimea ridicării apei față de nivelul de descărcare;
h este nivelul rezervorului de alimentare față de nivelul de scurgere.
Iată cum funcționarea acestui dispozitiv este descrisă în enciclopedie: HIDRAULIC TAPE, un dispozitiv care, datorită unui șoc hidraulic, ridică apa la o înălțime mult mai mare decât nivelul sursei. Apa din sursa (1) este alimentată prin gravitație printr-o conductă de presiune lungă (2), care merge cu o ușoară scădere. Sub acțiunea capului dinamic din ce în ce mai mare al apei, supapa deflectoare (3) situată la capătul inferior al conductei se închide și, datorită inerției apei în mișcare și incompresibilității sale, presiunea aici crește brusc. O creștere de presiune pe termen scurt este suficientă pentru a ridica o mică parte a apei prin supapa de presiune (4) la o înălțime mai mare de 50 m. Apoi, supapa deflectoare se deschide și totul se repetă.
Rampele hidraulice acționează numai în detrimentul impulsului coloanei în mișcare a apei, fără nici un motor. Se utilizează în agricultură, pentru alimentarea cu apă a clădirilor mici etc.
În faza de accelerare a debitului, supapa deflectoare în stare deschisă este de obicei menținută cu ajutorul unui arc, pentru a închide supapa de presiune, diferența de presiune și greutatea proprie pot fi suficiente pentru aranjamentul prezentat în figură.
Ilustrația prezintă un dispozitiv pic mai complex - conține capac de aer 5, care joacă același rol ca și rezervoarele gidroakkumulyatornye cu o membrană de cauciuc în sistemele moderne de apă de sine stătătoare. Acest capac stochează apă sub presiune și netezește debitului pulsație de apă injectat, deși, teoretic, înălțimea maximă de ridicare cu scăderi oarecum, deoarece conducta de evacuare 6 vine deja puls nu ascuțite de șoc hidraulic care apare în momentul închiderii supapei de 3, iar presiunea medie netezită „pneumatic șoc „- aerul din capacul 5. Cu toate acestea, un pic mai departe, vom vedea că fluctuațiile de netezire - doar o suplimentare“ bonus „capac de aer. Funcția sa principală este de alta, și fără o astfel de apă printr-un ansamblu de ridicare mai puțin de canal mai mult sau flux lung ar fi foarte dificil.
Evident, nu există nici o problemă de "superunitate" sau de energie suplimentară aici - o parte semnificativă a apei este drenată prin supapa de deflectoare în faza de accelerare, în timp ce fluxul obține viteza necesară. Energia pe care o primește această apă când coboară din nivelul rezervorului de alimentare este suficient de abundentă pentru a ridica partea injectată a apei de-a lungul țevii de evacuare. Cu toate acestea, această pompă permite niveluri foarte eficiente de utilizare picătură chiar zece centimetri, este suficient pentru a rupe fluxul de la o rată apreciabilă și debitul de apă în același timp, trebuie să asigure o secțiune de umplere a conductei de refulare. Nici un dispozitiv hidraulic utilizat pe scară largă (roțile de apă, cu atât mai puțin turbinele) nu poate utiliza schimbări la un nivel atât de mic, la un debit atât de scăzut, cu o eficiență similară cu cea a balustradelor hidraulice.
Rampele hidraulice au câteva avantaje importante, care la un moment dat le-au oferit destul de răspândit.
Mai întâi de toate. pentru munca lor nu are nevoie de nici un motor, nici eforturi musculare. Odată instalat și rulat, turbina hidraulică poate funcționa până la scurgerea curentului de alimentare (golirea rezervorului de alimentare) sau înainte de uzura mecanică a pieselor care pot fi contorizate pe degete.
În al doilea rând. pentru a opera o diferență de nivel minimă, pornind de la o duzină sau două centimetri, și un debit relativ mic de apă (de obicei, de la fracțiuni de litru la câteva litri pe secundă).
În al treilea rând. dispozitive de stocare simple în rezervorul de alimentare permite berbecului hidraulic să funcționeze cu un consum mai puțină apă, așteptând până când a acumulat o cantitate necesară și apoi efectuarea numai ciclul de lucru. Cu acest gidrotarany poate maximiza fluxul de energie la un consum mare de apă (într-o inundație), și cu o foarte mică (la apă scăzut). Și roți de apă și turbine sunt proiectate să funcționeze cu un flux continuu și în astfel de circumstanțe nu va funcționa deloc - porțiunea de stocare a energiei de apă suficientă pentru berbecul hidraulic, acestea nu pot fi chiar suficient pentru a clinti, și mikrovarianty lor calculate la debitul minim, va fi emis aceeași putere și minusculă, atunci când fluxul de alimentare va fi nou afluent.
În al patrulea rând. simplitatea construcției și detaliile minime asigură fiabilitatea și durabilitatea remarcabilă a dispozitivului - funcționarea continuă fără reparație timp de 10 ani a fost considerată destul de frecventă.
În al cincilea rând. un berbec clasic hidraulic poate fi asamblat literal "pe genunchi", practic în orice atelier rural, unde repară tractoarele și plugurile. În același timp, el iartă multe greșeli în calcule și de fabricație - va trebui să plătească pentru ele cu mai puțină eficiență și durabilitate, dar nu pierdere completă a eficienței - pompa va funcționa în continuare. Singura cerință necondiționată este puterea mare a tuturor detaliilor.
Totuși, pentru toate calitățile sale pozitive, berbecul hidraulic are dezavantaje
Unele dintre aceste deficiențe pot fi compensate cu ușurință, dar nu este posibilă eliminarea altora, deoarece, așa cum se întâmplă adesea, ele reprezintă o continuare directă a meritelor.
În primul rând. pentru a asigura accelerarea debitului după următoarea deschidere a supapei deflectoare, nu mai trebuie să existe nici o apă care a trecut acolo în ciclul anterior. Dacă dintr-un anumit motiv nu dispare în timpul șocului hidraulic, acesta va împiedica dispersarea unei noi porțiuni de apă în conducta de evacuare, care nu obține suficientă viteză pentru a închide supapa deflectoare. În cel mai bun caz fluxul va câștiga viteza necesară pentru mult mai mult timp decât ar fi întâmplat în absența apei pentru supapa pneumatică - și este pierderile neproductive de apă prin supapa pneumatică și scad eficiența instalației. Firește apa poate pleca doar cu debitul, astfel încât conducta de evacuare de scurgere (sau mai degrabă, un loc al unei poziții de supapă pneumatică) nu se află sub nivelul de scurgere a apei, sau a trecut apa nu va fi în măsură să elibereze o supapă pneumatică.
În al doilea rând. pentru a accelera debitul în conducta de evacuare la o viteză bună (cel puțin un metru pe secundă), este necesar să se asigure o diferență de înălțime de cel puțin câteva centimetri pe o lungime de câțiva metri.
Din aceste motive, pistoanele hidraulice nu pot funcționa în ape cu o suprafață de nivel constant, cum ar fi iazuri și lacuri, precum și pe suprafețele plane ale râurilor, în cazul în care sute de metri sau chiar kilometri pe contul curent pentru diferența de nivel în centimetru sau doi.
În al treilea rând. o parte substanțială a apei este „pierdut“ prin conducta de refulare de preaplin. Și „a pierdut“, de obicei, volumul este de multe ori mai mare decât volumul ridicat. Desigur, această apă este „pierdută“ nu este în zadar, și își face treaba - energia se duce la creșterea pe de altă parte a fluxului. Cu toate acestea, atunci când cantitatea totală de apă disponibilă este mică, această „extravaganta“ poate fi inacceptabil. În general, eficiența acestor pompe este determinat prin alegerea corectă a lungimii și volumul tubului de evacuare, raportul secțiunilor transversale ale supapelor de șicană și de evacuare și efortul necesare pentru deschidere și închidere, în funcție de înălțimea de ridicare dorită și debitul în linia de evacuare, adică, capătul cont, funcționarea diferenței de nivel și debitul. Prin urmare, în mod ideal, fiecare instanță a pompei trebuie să fie stabilite în mod individual pentru condiții specifice de instalare.
x În al patrulea rând, prin utilizarea „clasic“ capac incremental 5 cu aer comprimat, aerul poate dizolva lent în apa injectată, ceea ce contribuie la creșterea presiunii. Prin urmare, aerul trebuie completat periodic. Pentru a rezolva această problemă, puteți folosi acest lucru ca un rezervor gidroakkumulyatornogo membrana de acoperire, în ultimii ani a devenit o parte integrantă a sistemelor de alimentare cu apă autonome în vile și case de țară. Un alt mod de a rezolva această problemă - imediata apropiere a valvelor pneumatice și a presiunii și a lucrătorilor hydroblows puternice cu separare de fluid de la supapa pneumatică puteți încerca să aranjeze pomparea automată a aerului prin aceste supape, deși necesitatea de a depăși o serie de probleme tehnice.
În fine, în al cincilea rând. berbecul hidraulic are dimensiuni considerabile. Astfel, se presupune că lungimea optimă a țevii de evacuare 2 se situează în intervalul de la 10 la 14 și mai mulți metri. Acest lucru se datorează faptului că masa de apă care se mișcă și apoi oprește trebuie să fie suficient de mare pentru a asigura o bună energie a șocului hidraulic de lucru. Deoarece masa apei este direct proporțională cu volumul acesteia, aceasta impune restricții inevitabile asupra dimensiunilor minime ale structurilor mai mult sau mai puțin productive. Și durata supratensiune trebuie să fie suficientă pentru a se asigura că supapa de presiune 4 pentru a deschide și ar putea pierde o cantitate notabilă de apă, și de data aceasta este direct proporțională cu distanța de la supapa șicane 3 la alimentarea cu apă sau rezervor 1. Cu toate acestea, transformarea conducta de injecție într-o spirală, este posibil reduceți de câteva ori dimensiunile liniare ale instalației. Dar aici greutatea, determinată de puterea și rigiditatea necesare ale designului, este puțin probabil să se reducă semnificativ.
Pe de altă parte, productivitatea hidrotaranților este limitată de mărimea lor. Dimensiunile prea mari ale berbecului hidraulic vor provoca probleme, deoarece toate elementele structurale ale zonei de lucru cu ciocane hidraulice nu ar trebui să aibă numai o rezistență suficientă, ci și o rigiditate maximă. Pe măsură ce dimensiunile liniare cresc, asigurarea rigidității necesare poate necesita pereți prea groși și, în consecință, părți prea masive.
Cu toate acestea, ramura hidraulică clasică rămâne un dispozitiv extrem de simplu, neobișnuit și foarte neobișnuit, care este complet uitată aproape nedeclarat recent.
>> Pompa hidraulică nu are nimic de-a face cu nici un echipament militar, nici distrugerea a ceva. ... Titlul teribil nu este, probabil, decât o traducere incorectă a termenului "șoc hidraulic" sau o traducere nereușită a pompei de pompieri ("berbec").
În limba engleză a lui incl. numit berbecul hidraulic, astfel încât acuzațiile de limba rusă în militarizarea excesivă sunt neîntemeiate 🙂
Ar fi frumos să adăugăm că cimentul poate înlocui metalul în cea mai mare parte a designului pompei.
Aici înlocuiți-nu-înlocuiți, dar mă îndoiesc că această pompă poate fi făcută înainte de momentul în care a fost făcută ...
Ce dificultăți? Două supape, o țeavă de ciment și un capac cu butoi? Arcurile sunt înlocuite cu cântare.
Dacă nu se poate face mai devreme decât în RI, atunci nu este locul 🙂
M-am gândit și am fost de acord că dispozitivul poate fi din beton. Și chiar fără izvoare.
Canalele conductei de beton fac o secțiune pătrată.
Turnați receptorul din beton împreună cu finisajul dispozitivului. Receptorul trebuie să fie realizat cu o trapă ovală superioară. Trapa este necesară pentru a umple perna de aer în timp ce se dizolvă în apă și pentru a menține supapa de machiaj. trapa oval permite plantelor în containere, ea despachetez și nu împingeți exteriorul navei și interiorul, astfel, pentru a bloca va opera presiunea de funcționare în interiorul rezervorului și nu va avea nevoie de constipație puternice și puncte de ancorare.
Supapa care închide și asigură impactul poate fi realizată ca o placă dreptunghiulară înclinată pentru a face față debitului, învârtindu-se în raport cu fața inferioară. Ridicați greutatea și forma plăcii, astfel încât debitul să o închidă numai după ce obține viteza necesară.
Supapa de alimentare cu apă din receptor nu are nevoie de un arc deloc. Coloana de apă a conductei de alimentare cu apă se oprește. Trebuie doar să vă asigurați claritatea lucrului.
În dispozitivele mici, ambele supape pot fi realizate cu sarcini simple, de exemplu plumb.
Dimensiunile liniare ale dispozitivului pot fi reduse prin consolidarea rezistenței hidraulice a țevii - de exemplu, dacă este asamblată din mai multe secțiuni cu confuzoare intermediare.
Deci crezi că se va întîmpla în Roma?
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: