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:

▪ Солнечная сушилка фруктов

▪ Удалить вмятину, не повредив металл

▪ Экспресс-ремонт очков

Смотрите другие статьи раздела Строителю, домашнему мастеру.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Случайная новость из Архива Фруктовые отходы в упаковке помогают следить за свежестью продуктов 26.10.2024 В условиях постоянного роста объемов пищевых отходов и необходимости повышения безопасности продуктов, ученые из Сингапура предложили революционное решение - упаковку, меняющую цвет в зависимости от свежести содержимого. Эта инновационная разработка способна не только продлить срок годности продуктов, но и предотвратить пищевые отравления, что делает ее важным шагом в борьбе с проблемами экологии и здоровья. Исследователи из Технологического университета Наньян (NTU) создали экологически безопасную антибактериальную упаковку из переработанных отходов фруктов, таких как семена авокадо, дуриана и джекфрута. Основные компоненты этой упаковки не только натуральны, но и обладают антимикробными свойствами, что позволяет бороться с распространением опасных бактерий, таких как Staphylococcus aureus, вызывающих пищевые отравления. Ключевым элементом упаковки стал экстракт семян авокадо, который содержит катехин и хлорогеновую кислоту - вещества, обладающие мощным антиоксидантным и антимикробным действием. Эти соединения помогают предотвратить окисление продуктов и подавляют рост вредных микроорганизмов, что значительно увеличивает срок хранения пищи. Одна из главных особенностей этой упаковки - способность изменять цвет в зависимости от свежести продукта. Ученые обнаружили, что в семенах авокадо присутствует природное вещество - персеорагин, которое реагирует на изменения уровня pH, происходящие при порче пищи. Когда продукт начинает портиться, уровень кислотности меняется, и упаковка приобретает темно-коричневый оттенок вместо своего обычного прозрачно-желтого цвета. Это изменение цвета выступает в качестве раннего предупреждения о том, что продукт начинает портиться, еще до того, как появятся явные признаки, такие как неприятный запах или изменение внешнего вида. Технология, разработанная сингапурскими учеными, позволяет отслеживать порчу продуктов на ранних этапах, тем самым предотвращая возможные пищевые отравления. Испытания новой упаковки на морепродуктах показали ее высокую эффективность. Упаковка смогла сигнализировать о порче пищи за два дня до того, как продукты начали подавать видимые признаки порчи. Это открытие может стать прорывом в области упаковки и хранения продуктов, помогая существенно сократить количество пищевых отходов, что особенно важно в условиях современного мирового продовольственного кризиса. Профессор Уильям Чен, руководитель исследовательской группы и директор программы пищевых наук и технологий в NTU, отметил, что новая технология использует "силу природы", ссылаясь на антибактериальные свойства природных компонентов. Такая упаковка не только помогает сохранить продукты свежими дольше, но и снижает нагрузку на окружающую среду благодаря переработке отходов фруктов. Таким образом, новая пищавая упаковка, созданная на основе фруктовых отходов, может стать важным элементом будущих систем хранения продуктов. Она не только предотвращает порчу и снижает объемы пищевых отходов, но и повышает уровень безопасности потребления, делая продукты более безопасными для здоровья. В долгосрочной перспективе, это может значительно сократить потери продуктов на этапе хранения и транспортировки, что особенно актуально в условиях глобальной борьбы с изменением климата и нехваткой продовольствия.

Другие интересные новости:

▪ Бесшумная ветровая турбина Liam F1

▪ Надувной ветряк

▪ Компактное солнечное зарядное устройство для электромобилей GoSun Solar EV Charger

▪ Расшифрована Y-хромосома

▪ Оптимисты живут дольше

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Жизнь замечательных физиков. Подборка статей

▪ статья Нормальная анатомия человека. Конспект лекций

▪ статья Когда люди начали есть яйца? Подробный ответ

▪ статья Оператор автомобильной газозаправочной станции. Типовая инструкция по охране труда

▪ статья Антисон для телезрителя. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Чудесная веревка. Секрет фокуса

[an error occurred while processing this directive] Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026