Inginerie de roți de apă
Inginerie de roți de apă

România furată Apa grea o bogăţie de 1 miliard de euro, pe mâini incerte (Mai 2024)

România furată Apa grea o bogăţie de 1 miliard de euro, pe mâini incerte (Mai 2024)
Anonim

Roată de apă, dispozitiv mecanic pentru exploatarea energiei apei curgătoare sau a căderii cu ajutorul unui set de palete montate în jurul unei roți. Forța apei în mișcare se exercită împotriva padelelor, iar rotația consecință a roții este transmisă mașinilor prin arborele roții. Rola de apă a fost poate cea mai timpurie sursă de energie mecanică pentru a o înlocui pe cea a oamenilor și animalelor și a fost exploatată pentru prima dată pentru sarcini precum creșterea apei, umplutura pânzei și măcinarea cerealelor.

conversia energiei: Waterwheels

Primele mașini au fost rotile de apă, folosite pentru prima dată pentru măcinarea cerealelor. Ulterior au fost adoptate pentru a conduce Gatere și Pompe, pentru a asigura

Urmează un scurt tratament al roților de apă. Pentru un tratament complet, consultați conversia energiei: Rulele de apă.

Combinația dintre roata de apă și legătura de transmisie, adesea incluzând angrenajul, a fost din Evul Mediu, de obicei desemnată o moară. Dintre cele trei tipuri distincte de mori de apă, cea mai simplă și probabil cea mai timpurie a fost o roată verticală cu padele pe care acționa forța pârâului. Următoarea a fost roata orizontală utilizată pentru conducerea unei pietre de moară printr-un ax vertical atașat direct la roată. Al treilea a fost moara angrenată condusă de o roată verticală cu un arbore orizontal. Aceasta a necesitat mai multe cunoștințe și abilități de inginerie decât primele două, dar a avut un potențial mult mai mare. Roțile de apă verticale s-au remarcat și prin localizarea contactului cu apa cu roata: în primul rând, roata de jos; în al doilea rând, roata de sân; și în al treilea rând, roata de depășire. Aceste roți de apă foloseau, în general, energia fluxurilor în mișcare, dar fabricile de maree au apărut și în secolul al XI-lea.

Fiecare tip de moară avea avantajele și dezavantajele sale particulare. Se cunoaște relativ puțin despre dezvoltarea lor înainte de Evul Mediu, dar anumite caracteristici sugerează o ordine a apariției în contextul complexității construcției și a posibilităților de utilizare.

Roata verticală simplă a necesitat puțină structură suplimentară, dar forța și viteza de decolare depindeau de caracteristicile fluxului și de diametrul roții. Întrucât schimbarea direcției de putere nu a fost implicată, această roată s-a dovedit cea mai utilă în creșterea apei, folosind, de exemplu, un șir de vase lucrate de un dispozitiv de acționare în lanț.

Moara cu roți orizontale (uneori numită moară nordică sau greacă) a necesitat, de asemenea, puține construcții auxiliare, dar a fost potrivită pentru măcinare, deoarece piatra de moară superioară a fost fixată pe axul vertical. Moara poate fi folosită însă numai acolo unde debitul de curent a fost potrivit pentru măcinare.

Motorul cu roți verticale a fost mai versatil. Construcția a fost relativ simplă dacă roata a fost de tipul inferior, deoarece padelele roților puteau fi pur și simplu scufundate în fluxul fluxului, fie că era vorba de râu, maree sau milrace construită de om. Un miliardar și-ar putea alege raportul de viteză pentru a se potrivi cu consumul de putere cu rata de curgere a fluxului și roata ar putea fi montată într-un arc de pod sau pe o barjă ancorată în mijlocul curentului. Vitruvius a descris prima roată verticală angrenată pentru care avem dovezi bune. Această moară este, de asemenea, de o importanță majoră, deoarece a fost prima aplicație de angrenare pentru a utiliza, altele decât puterea musculară. Această moară avea o roată de dedesubt și, spre deosebire de roțile de sân sau de sus, nu folosea greutatea apei care cădea.

Morile cu piept angrenat și roți suprapuse au necesitat mai multe construcții auxiliare, dar au permis exploatarea cea mai generalizată a puterii de apă disponibile. O problemă majoră de construcție a fost localizarea unei mori în care căderea apei ar fi potrivită diametrului dorit al roții. Se poate folosi fie o milă lungă din amonte, fie un baraj.

Nu se cunoaște prea puține detalii despre dezvoltarea macinelor între vremea lui Vitruvius și secolul al XII-lea. O instalație de excepție a fost moara de cereale la Barbegal, în apropiere de Arles, Franța, care avea 16 roți de răsturnare în cascadă, fiecare cu un diametru de 7 metri (2 metri), cu angrenaj din lemn. Se estimează că această moară ar putea satisface nevoile unei populații de 80.000 de locuitori.

Chiar dacă în Imperiul Roman a fost folosită moara cu un grad ridicat de adaptare, cu condițiile sale de curgere diversificate, a fost utilizată în Imperiul Roman, dovezi istorice sugerează că cele mai dramatice consecințe industriale au apărut în Evul Mediu în Europa de Vest. După secolul al XIII-lea, roata de apă suprapusă pare să fi devenit mai frecventă decât roata de jos.

Moara angrenată din Evul Mediu a fost de fapt un mecanism general pentru utilizarea energiei electrice. Puterea de la o moară alimentată de cai sau vite era mică în comparație cu cea de la roțile de apă suprapuse, care, de obicei, generau doi-cinci cai putere.