Бесплатная техническая библиотека

Гидравлический таран для автоматического полива. Советы домашнему мастеру

Справочник / Строителю, домашнему мастеру

 Комментарии к статье

Несложный и остроумный механизм - гидравлический таран, не нуждаясь в источнике энергии и не имея двигателя, поднимает воду на высоту нескольких десятков метров Он может месяцами непрерывно работать без присмотра, регулировки и обслуживания, снабжая водой небольшой поселок или ферму.

В основе работы гидротарана лежит так называемый гидравлический удар - резкое повышение давления в трубопроводе, когда поток воды мгновенно перекрывается заслонкой. Всплеск давления может разорвать стенки трубы, и, чтобы избежать этого, краны и вентили перекрывают поток постепенно.

Гидравлический таран работает следующим образом (рис. 1). Из водоема 1 вода по трубе 2 поступает внутрь устройства и вытекает через отбойный клапан 3. Скорость потока нарастает, его напор увеличивается и достигает величины, превышающей вес клапана. Клапан мгновенно перекрывает поток, и давление в трубопроводе резко повышается - возникает гидравлический удар. Возросшее давление открывает напорный клапан 4, через который вода поступает в напорный колпак 5, сжимая в нем воздух. Давление в трубопроводе падает, напорный клапан закрывается, а отбойный - открывается, и цикл повторяется снова. Сжатый в колпаке воздух гонит воду по трубе 6 в верхний резервуар 7 на высоту до 10-15 метров.

Рис. 1. Схема гидравлического тарана и принцип его работы

Первый гидравлический таран построили в городе Сен-Клу под Парижем братья Жозеф и Этьен Монгольфье в 1796 году, через 13 лет после своего знаменитого воздушного шара. Теорию гидравлического тарана создал в 1908 году Николай Егорович Жуковский. Его работы позволили усовершенствовать конструкцию этого устройства и повысить его кпд.

Гидравлический таран настолько прост, что его можно без труда изготовить самостоятельно, почти полностью собрав из готовых деталей, применяемых в водопроводных сетях. Недостающие детали требуют несложных токарных и сварочных работ.

Основным элементом устройства (рис. 2) служит стальной или чугунный тройник 1 (а еще лучше - крестовое соединение, тогда четвертое, нижнее, отверстие закрывают резьбовой заглушкой) с внутренней резьбой 1,5-2 дюйма. В тройник ввинчивают переходные ниппеля ("бочонки") 2 с длинной наружной резьбой-сгонами. К одному сгону подсоединяют подводящий трубопровод диаметром не менее 50 мм и длиной не более 20 метров. Ко второму - подсоединяют колено (уголок) 3 так, чтобы при установке тарана его свободный торец был горизонтальным: на нем будет смонтирован отбойный клапан. На третьем ниппеле монтируют напорный колпак с клапаном. Все резьбовые соединения перед сборкой очищают металлической щеткой от грязи и ржавчины и обматывают паклей.

Рис. 2. Детали конструкции гидравлического тарана (нажмите для увеличения)

Напорный колпак 4 делают из отрезка металлической или пластмассовой трубы диаметром 15-20 сантиметров. Его объем должен быть примерно равен объему подводящего трубопровода. Торцы трубы закрывают крышкой 5 и переходным фланцем 6 с резиновыми прокладками 7 и 7а (кольцо). Колпак стягивают стальными шпильками 8.

Напорным клапаном может служить обратный клапан, выпускаемый для водяных насосов итальянской фирмой "Бугатти" (с внешней резьбой 1,5 дюйма) и немецкой фирмой "Ценнер" (диаметром от 15 до 40 мм) - они продаются в магазинах сантехнического оборудования, самодельный клапан-лепесток из куска листовой резины или сливной клапан от туалетного бачка. Конструкция клапана определит размеры и форму переходного фланца, место и способ крепления напорной трубы 9 диаметром 1/2 дюйма. Варианты конструкции показаны на рисунке.

Отбойный клапан собран из двух деталей: корпуса 10а и заслонки 10б. Корпус вытачивают из стали или из бронзы. В верхней его части просверлено отверстие диаметром 15 - 20 мм. Внутренняя полость заканчивается конусом с углом порядка 45°. Корпус клапана навинчивается на сгон ниппеля 2. Стальная или бронзовая заслонка имеет форму двойного усеченного конуса диаметром 20-25 мм и массой 100-150 г. Верхний конус заслонки должен иметь тот же угол, что и полость корпуса: только тогда клапан сможет мгновенно перекрыть поток, создав гидравлический удар. В верхнюю часть заслонки ввернуты три центрирующие спицы так, чтобы они входили плотно, но без трения в верхнее отверстие корпуса. В нижнюю - ввернут винт. Настраивают гидравлический таран, меняя массу заслонки.

Для этого на нижний винт надевают свинцовые шайбы. Для запуска гидротарана достаточно приподнять заслонку, давая воде свободно вытекать через отбойный клапан.

Впускное отверстие подводящего трубопровода необходимо оборудовать простым фильтром, защищающим гидротаран от грязи, и заслонкой, перекрывающей воду на зиму. Чтобы слить воду из корпуса тарана и колпака, через нижнее отверстие вводят спицу, открывая ею напорный клапан. Гидравлический таран можно установить стационарно или сделать съемным, предусмотрев отводной канал для воды, текущей из отбойного клапана.

Производительность гидравлического тарана можно ориентировочно оценить по таблице. Она связывает отношение массы воды (m), поднятой гидротараном, к массе воды (M), поступившей из водоема, и отношение высоты подъема воды h к высоте H ее падения к гидротарану.:

Пусть, например, к гидравлическому тарану поступает М=12 л/мин воды с высоты Н=1,5 метра. Посмотрим, сколько воды он сможет поднять на высоту 9 метров. Отношению h/H = 9/1,5 = 6 в таблице соответствует величина m/M=0,1. Это значит, что гидротаран ежеминутно должен подавать на высоту 9 метров массу воды m=0,1*М = 0,1*12 = 1,2 литра. Это немного, но за сутки автоматическое устройство накачает свыше полутора тонн воды, количество, достаточное для поливки сада или огорода немалой площади.

Литература:

1. Овсенян В. М. Гидравлические тараны и таранные установки. М., 1968.
2. Сделайте сами в квартире и на даче. М., Стройиздат, 1982.
3. Чистопольский С. Д. Гидравлические тараны, М.-Л., 1936.

Автор: С.Латышев

 Рекомендуем интересные статьи раздела Строителю, домашнему мастеру:

▪ Зонтик-теплица

▪ Ремонт потолка - без пыли и грязи

▪ Лопата-бульдозер

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Вертикальная ферма для промышленного выращивания клубники 12.10.2024

В последние годы сельское хозяйство все активнее внедряет инновационные методы для увеличения урожайности и уменьшения нагрузки на природные ресурсы. Одним из самых впечатляющих примеров этого стал запуск первой в мире вертикальной фермы для промышленного выращивания клубники в штате Виргиния, США. Этот проект не только меняет представление о том, как можно выращивать ягоды, но и задает новый стандарт в области устойчивого агробизнеса. Ферма занимает всего 0,4 гектара, но использует уникальные 30-метровые вертикальные башни для максимальной эффективности. Благодаря такой вертикальной системе выращивания ферма производит более 1,8 миллиона килограммов клубники в год. Для сравнения, для достижения такого же объема продукции в традиционном сельском хозяйстве потребовались бы значительно большие площади и водные ресурсы. Одним из главных преимуществ фермы является ее способность обеспечивать стабильные урожаи круглый год, независимо от погодных условий и сезонов. Это достигается за с ...>>

Устранение причины возгорания аккумуляторов 12.10.2024

Современные аккумуляторы, используемые в электронике и электротранспорте, постоянно совершенствуются, но одна из ключевых проблем до сих пор остается актуальной - это перегрев и последующее возгорание. Недавние исследования, проведенные учеными из Южной Кореи, предлагают инновационное решение, способное повысить безопасность литий-ионных аккумуляторов, которые широко применяются в смартфонах, ноутбуках, электромобилях и другой технике. Исследователи разработали новый материал под названием Safety Reinforced Layer (SRL), который может стать настоящим прорывом в обеспечении безопасности аккумуляторных батарей. Этот сверхтонкий слой, толщиной всего в один микрометр, располагается между катодом и токосъемником батареи и способен предотвращать перегрев, что существенно снижает риск возгорания. Уникальная молекулярная структура SRL активируется при повышении температуры, изменяя электрические свойства материала и тем самым препятствуя возникновению воспламенения. Один из ключевых факто ...>>

Диагностика депрессии по глазам 11.10.2024

Ученые из Стивенсского технологического института (США) разрабатывают инновационные системы на базе искусственного интеллекта (ИИ), способные выявлять признаки депрессии с помощью анализа изображений глаз, сделанных с помощью обычных смартфонов. Эти исследования открывают новые перспективы в области диагностики психических расстройств, используя доступные и повседневные устройства. Профессор Санг Вон Бэ и его команда создали программу под названием PupilSense, которая анализирует зрачки пользователей. Программа измеряет диаметр зрачков и связывает их изменения с депрессивными состояниями. Известно, что зрачки человека могут реагировать на эмоциональные и психические состояния, и с помощью этих реакций можно оценивать состояние психического здоровья. Программа PupilSense анализирует снимки, сделанные с помощью камеры смартфона, и показала 76%-ную точность в выявлении депрессивных эпизодов. Этот результат превосходит другие существующие системы, такие как AWARE, которые используют ...>>

Случайная новость из Архива Google Stadia 18.07.2019 Выпуская проект Google Stadia, корпорация планирует создать своего рода Netflix для видеоигр. В приложении игры будут транслироваться на устройство пользователя с самым высоким разрешением 4K, Ultra HD, высококонтрастным диапазоном High Dynamic Range (HDR) и частотой 60 кадров в секунду. В общем, вам больше не нужен дорогой компьютер класса High-End или игровая консоль. В будущем Google Stadia обещает разрешение 8K и более 120+ FPS. Поскольку игры не придется скачивать на ваше собственное устройство, не будет необходимости беспокоиться о наличии памяти, установке, обновлениях или патчах. Google Stadia также будет интегрирована в платформу YouTube, что облегчит игровой стриминг. Кроме того, будут доступны дополнительные функции, такие как Crowd Play, что позволит напрямую подключаться к онлайн-трансляциям стримеров. В ноябре 2019 года Google запустит Google Stadia в 14 странах. На момент релиза сервис предложит приятные цены и отличный выбор игр. Хорошая новость: многие возможности Google Stadia можно будет использовать бесплатно на уровне Stadia Base, отдельно покупая некоторые игры. Чтобы получить больше возможностей, понадобится платная версия Stadia Pro, которая будет стоить $9,99 в месяц. В этом случае игры из базы данных Stadia будут доступы по подписке. Кроме того, со Stadia Pro вы получите разрешение до 4K и 5.1 Surround Sound. Google Stadia: релиз, цена и доступные игрыСреди интересных релизов: лимитированная версия Stadia Founder’s Edition за $129, уже доступная для предзаказа. Она включает в себя Stadia Controller, Chromecast Ultra, три месяца доступа к Stadia Pro для вас и еще три месяца, которые вы сможете подарить. Кроме того, купив Founder’s Edition, у вас появится возможность выбрать свой эксклюзивный тег игрока раньше всех остальных. Google Stadia предназначен для работы практически на любом устройстве без ущерба для качества. Самое главное - стабильное подключение к интернету. Со скоростью 29 Мбит/с вы уже можете играть в игры с 1080p Full HD и 60 FPS. Разрешение 4K становится возможным уже начиная с 30 Мбит/с. Конечно, вы также можете использовать сервис с медленным подключением. В этом случае разрешение уменьшается, например, до 720p.

Другие интересные новости:

▪ Клетка для углекислого газа

▪ Титанический гиперион

▪ Оценка роста человека за 2000 лет

▪ Видеокарта MSI Radeon R9 290X Lightning

▪ Чем дышат компьютеры

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Компьютерные устройства. Подборка статей

▪ статья Соответствие моделей и шасси телевизоров SAMSUNG. Справочник

▪ статья Как устрицы делают жемчужины? Подробный ответ

▪ статья Пуерария волосистая. Легенды, выращивание, способы применения

▪ статья Самодельный кабель USB 2.0 большой длины. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Дама дня. Секрет фокуса

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2024