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:

▪ Собачья конура

▪ Вешалка для инструмента

▪ Хомут для мотка

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Глазные капли, возвращающие молодость зрению 05.10.2025

С возрастом человеческий глаз постепенно теряет способность четко видеть на близком расстоянии - развивается пресбиопия, или возрастная дальнозоркость. Этот естественный процесс связан с утратой эластичности хрусталика и ослаблением цилиарной мышцы, отвечающей за фокусировку. Миллионы людей по всему миру сталкиваются с необходимостью носить очки для чтения или прибегают к хирургическим методам коррекции. Однако исследователи из Центра передовых исследований пресбиопии в Буэнос-Айресе представили решение, которое может стать удобной и неинвазивной альтернативой - специальные глазные капли, способные улучшать зрение на длительный срок. Разработку возглавила Джованна Беноцци, директор Центра. По ее словам, цель исследования состояла в том, чтобы предоставить пациентам с пресбиопией эффективный и безопасный способ коррекции зрения без хирургического вмешательства. Новые капли, созданные на основе пилокарпина и диклофенака, показали убедительные результаты: уже через час после первого пр ...>>

Цифровая рация Xiaomi Digital Walkie Talkie 05.10.2025

Компания Xiaomi представила современное устройство, объединившее классические принципы радиосвязи с возможностями цифровых технологий. Новинка под названием Xiaomi Digital Walkie Talkie демонстрирует, как привычные рации могут быть переосмыслены в духе времени. Устройство оснащено цветным дисплеем диагональю 1,57 дюйма, который отображает список контактов, параметры соединения и даже примерное местоположение собеседника. Такой подход превращает стандартную рацию в компактное средство связи, сочетающее функциональность смартфона и устойчивость профессиональной техники. Одним из ключевых преимуществ стала высокая автономность. Встроенный аккумулятор емкостью 2500 мА·ч обеспечивает до 100 часов работы в режиме ожидания и около 14 часов непрерывных разговоров, что особенно важно в экспедициях, на дальних маршрутах или в зонах, где подзарядка невозможна. Согласно данным портала unionrayo.com, такое время работы выгодно отличает устройство от большинства аналогов. По дальности дейст ...>>

Открыт обращаемый драйвер старения 04.10.2025

Недавняя работа ученых из Сямэньского университета в Китае показала, что в гипоталамусе, главном регуляторе внутренних функций организма, кроется один из ключей к продлению молодости. Команда под руководством Лиге Ленга обнаружила, что снижение уровня белка менина в гипоталамусе связано с ускорением процессов старения. Менин, как выяснилось, играет важную роль в предотвращении воспаления и поддержании нормальной работы нейронов. Когда его уровень снижается, в мозге возрастает активность воспалительных сигналов, что запускает цепную реакцию возрастных изменений во всем организме - от ослабления когнитивных функций до потери плотности костей и истончения кожи. Чтобы понять, как именно менин влияет на старение, ученые вывели генномодифицированных мышей, у которых этот белок можно было выборочно отключить. Даже у молодых животных такое вмешательство быстро привело к ухудшению памяти, снижению прочности костей и эластичности кожи, а также к укорочению жизни. Эти результаты убедительно ...>>

Случайная новость из Архива Умный жилет-поводырь для слабовидящих 24.01.2022 Швейцарская компания Biped презентовала "умный" жилет, которая использует технологию автономного вождения, позволяющую слабовидящим или слепым людям обнаруживать препятствия на пути пользователя за несколько секунд до столкновения с ними. Называемая Biped.ai, носимая технология имеет минималистский дизайн, со встроенными 3D-камерами, которые могут быть сопряжены с наушниками или Bluetooth-наушниками для предупреждения пользователей о расположении препятствий вокруг них. Жилет сидит на плечах и благодаря своим 3D-камерам может обнаруживать и предсказывать траектории всех окружающих элементов на несколько секунд вперед, как автономный автомобиль. Он генерирует трехмерную звуковую обратную связь, чтобы предупредить пользователей о положении важных элементов вокруг них. Жилет Biped.ai может распознавать более 10 типов объектов, но фильтрует только важные встречные объекты. Например, устройство предупредит пользователя, если обнаружит опасное препятствие, например, велосипед в 12 метрах впереди, но проигнорирует объект, находящийся ближе, который, по его мнению, не представляет опасности столкновения. Затем устройство фильтрует соответствующую информацию о встречных объектах и предупреждает владельца с помощью "пространственных звуков" - звуков, которые внешне похожи на реальную версию звука. Умный жилет оснащен съемным аккумулятором, заряда которого хватает более чем на шесть часов, а это означает, что пользователь может использовать его в течение большей части своего дня. Он также может подключаться к GPS на смартфоне и давать навигационные инструкции владельцу с помощью звуковых сигналов. Biped.ai также предназначен для работы ночью и в темных местах, поскольку программное обеспечение для предотвращения препятствий использует высококачественные инфракрасные камеры, которые работают в любых условиях. Устройство будет доступно в Европе с сентября 2022 года. Бренд выпускает жилеты в разных размерах, которые подойдут для людей ростом более 1,5 метров.

Другие интересные новости:

▪ Марсианские города

▪ Гибридный пикап Ford Maverick

▪ Камнеед обыкновенный

▪ Домашний врач в шкафу

▪ Струйный принтер Canon i80

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Радио - начинающим. Подборка статей

▪ статья Тепло и закон Архимеда. Советы моделисту

▪ статья Почему мы потеем? Подробный ответ

▪ статья Двигатель-непроливайка. Личный транспорт

▪ статья Радиосвязь на УКВ. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Устройство запуска трехфазных двигателей в однофазной сети. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2025