Бесплатная техническая библиотека

Водоподъемник. Чертеж, описание

Справочник / Инструменты и механизмы для сельского хозяйства

 Комментарии к статье

Вот ничем не примечательна внешне водонапорная башня. Не один год снабжает сна сельчан родниковой водой. Однако, подойдя ближе, вы не услышите привычного шума работы водяного насоса - его здесь нет! И хотя источник расположен значительно ниже уровня верхней емкости, вода постоянно, лишь с короткими передышками, поднимается вверх! Уж не чудо ли? Нет, просто мне удалось изобрести и проверить на деле оригинальную гидравлическую установку, в которой для подъема воды используется... энергия самого источника.

Нехитро устройство водопровода в сельской местности: электронасос подает воду в напорный бак, откуда она поступает к потребителям. Но электроэнергию для подъема воды нередко вырабатывают местные гидроэлектростанции за счет преобразования напора движущегося потока. Так не обойтись ли в этом случае вовсе без помощи электричества, заставив работать только сам источник воды - ручей, родник? Это можно осуществить с помощью несложной гидравлической установки, действующей по принципу своеобразных "качелей": слив определенного количества воды обеспечивает подъем части ее на некоторую высоту над источником.

Устройство безмоторного автоматического водоподъемника изображено на рисунке 1. Его основные части: водонапорный бак, колодец источника, напорный и воздушный герметичные баки с клапанными механизмами и соединительные трубы.

Вода от родника заполняет колодец. Как только ее уровень достигнет входного отверстия соединительной трубы 9, она начинает поступать в напорный бак. Когда тот заполнится, уровень в колодце поднимется до обреза трубы 8 и вода станет поступать в воздушный бак. Давление сжимаемого там воздуха по трубе 2 передается в напорный бак, и так как высота Н] больше Нз на величину потери напора от сопротивления в трубах, вода оттуда будет подниматься в водонапорный бак. Обратному перетеканию воды из напорного бака в колодец будет препятствовать закрывшийся обратный клапан А.

Рис. 1. Схема водоподъемника: 1 - воздушный бак, 2 - воздушная труба, 3 - напорный бак, 4 - колодец, 5 - родник, 6 - водонапорный бак, 7 - нагнетательная труба, 8 - напорная труба, 9 - соединительная труба; А, Б - клапаны напорного бака

Подача воды в водонапорный бак будет продолжаться до тех пор, пока воздушный не заполнится водой. При этом сработает его клапанный механизм и вода уйдет в сливное отверстие. Затем рабочий цикл повторяется.

Клапанный механизм воздушного бака (рис. 2) работает следующим образом. Поступающая по трубе 3 вода, вытесняя воздух в напорный бак, заполняет воздушный бак.. Поднявшись в нем до верхнего уровня цилиндра, вода поднимет поплавок 10, который закроет клапан 13, преграждая доступ в стакан поплавка 2. Попасть в него она сможет лишь через верхний срез стакана - когда весь воздух будет вытеснен в напорный бак. При заполнении стакана поплавок своими рычагами откроет воздушный и сливной клапаны, сообщая напорный бак с атмосферой, а воздушный - со сливным патрубком 14. Клапаны останутся открытыми до тех пор, пока бак не опорожнится. И только когда вода через небольшое отверстие 12 вытечет из цилиндра 11, поплавок 10 откроет своим рычагом сливной клапан 13 стакана. Поплавок 2 опустится, закроет клапаны 8 и 15 - бак снова готов к работе.

Рис. 2. Клапанный механизм воздушного бака: 1 - стакан, 2 - поплавок, 3 - напорная труба, 4 - воздушная труба,5, 6, 7 - рычаги поплавка, 8 - воздушный клапан, 9 - рычаг, 10 - поплавок, 11 - цилиндр, 12 - перепускное отверстие, 13 - клапан, 14 - сливной патрубок, 15 - сливной клапан

Производительность такого водоподъемника зависит от дебита источника, высоты подъема воды, диаметра труб. Действующая установка при перепада воды Н1 = 8,2 м и напоре Н2 = 7 м имеет производительность 21 312 л воды в сутки. Один цикл зарядки баков занимает 15 минут и подает в водонапорную башню 222 л, сливая из воздушного 507 л.

Установка проста по конструкции и может быть изготовлена из доступных материалов в небольших механических мастерских. Надежность, безотказность в работе и автономность позволяют эксплуатировать такой водоподъемник вдали от линий электропередачи, использовать для создания искусственных водоемов, систем орошения, других хозяйственных нужд. Благодаря автоматическому режиму система может длительное время работать без присмотра человека.

На схеме изображен лишь один вариант такой установки, действующей по принципу гидрокомпрессора. Для получения большего напора систему можно сделать двухступенчатой: с последовательным подъемом воды в двух напорных баках. Отсутствие гидравлической связи между воздушным и напорным баком позволяет установке работать на двух источниках воды, когда, например, чистый родник имеет небольшую производительность, а протекающий рядом стремительный горный ручей, непригоден для питья. Тогда ключевая вода может поступать только в напорный бак, а из ручья - в воздушный, создавая необходимый напор в системе.

Автор: Л.Черепнов

 Рекомендуем интересные статьи раздела Инструменты и механизмы для сельского хозяйства:

▪ Дрель-косилка

▪ Трехколесная мототележка

▪ Выращивание грибов на дому

Смотрите другие статьи раздела Инструменты и механизмы для сельского хозяйства.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

<< Назад

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Дети, растущие рядом с природой, обретают крепкие кости 02.03.2026

Влияние окружающей среды на здоровье человека становится все более очевидным, особенно в детском возрасте. Новое исследование, опубликованное в журнале JAMA Network Open, показывает, что близость к природе напрямую связана с крепостью костей у детей. Ученые установили, что у детей, чьи дома окружены природными территориями в радиусе 1000 метров на 25% больше обычного, риск развития крайне низкой плотности костей снижается на 65%. Для проведения исследования были проанализированы данные более 300 детей, проживающих в городских, пригородных и сельских районах Фландрии в Бельгии. Плотность костной ткани у детей в возрасте от четырех до шести лет оценивалась с помощью ультразвуковых методов. Такой подход позволил безопасно и точно измерить состояние костей на ранних этапах формирования скелета. При анализе учитывались ключевые факторы, влияющие на рост и развитие детей: возраст, вес, рост, этническая принадлежность и уровень образования матери. На основании этих параметров исследоват ...>>

Самовосстанавливающаяся инфраструктура будущего 02.03.2026

Современные мосты и бетонные конструкции по всему миру сталкиваются с проблемой устаревания и износа. Многие сооружения, построенные до 1980-х годов, постепенно теряют свою несущую способность, что требует дорогого ремонта или полной замены. Недавние разработки ученых из Швейцарских федеральных лабораторий материаловедения и технологий (Empa) предлагают инновационное решение - систему укрепления бетонных конструкций с помощью "умной стали", способной самостоятельно устранять трещины и повреждения. В основе новой технологии лежит арматура из сплава на основе железа с эффектом памяти формы (Fe-SMA). Этот материал обладает уникальным свойством: при нагревании до 190-200 °C стержни стремятся вернуться к своей первоначальной конфигурации. В бетонной конструкции это создает внутреннее напряжение, которое затягивает трещины и выравнивает деформированные элементы, существенно повышая прочность и долговечность сооружений. Актуальность разработки объясняется критическим состоянием инфрастр ...>>

Поцелуи полезны для здоровья 01.03.2026

Вопрос о том, как социальные связи и близость с партнером отражаются на здоровье человека, привлекает внимание не только психологов, но и специалистов в области микробиологии. Новое исследование показывает, что совместное проживание с любимым человеком может оказывать значительное влияние на микробиом кишечника и общее самочувствие. Доктор Наоми Миддлтон, клинический психологи и эксперт по здоровью кишечника, объяснила, что все аспекты совместной жизни - поцелуи, совместное питание, физическая близость и даже просто пребывание рядом - тесно связаны с поддержанием сбалансированной кишечной микрофлоры. Она подчеркивает, что здоровье экосистемы кишечника во многом определяется социальными взаимодействиями и повседневной близостью с другими людьми. По словам Миддлтон, длительное совместное пребывание с партнером может способствовать увеличению микробного разнообразия в кишечнике, а также снижать воспалительные процессы, связанные со стрессом. Такой эффект обусловлен тем, что микробио ...>>

Случайная новость из Архива Вечерний кофе сбивает биологические часы 01.10.2015 Мы пьем кофе, чтобы разогнать сон, однако эффект от него может быть гораздо более глубоким и долгим - исследователи из Колорадского университета в Боулдере выяснили, что кофе влияет на суточные ритмы, так что наши внутренние часы перестают совпадать с природным временем. Кофеин (напомним, что содержится он не только в кофе, но и в чае, в какао, в коле и в некоторых других продуктах) связывается с аденозиновыми рецепторами нейронов мозга. Аденозин не только входит в состав ДНК как одна из "букв" генетического кода, он также участвует в передаче самых разных сигналов, влияющих на метаболизм и физиологию. В частности, считается, что он подавляет процессы возбуждения в мозге, так что его замещение кофеином приводит к стимуляции мозговой активности. Но стимулирующее действие кофеина - не единственный эффект, и влияние его на циркадные ритмы некоторое время назад обнаружили в опытах с водорослями и мухами дрозофилами. Однако на людях это до сих пор не проверяли. Эксперимент Кеннета Райта (Kenneth Wright) и его коллег состоял в следующем: нескольким добровольцам за три часа до того, когда они обычно ложились спать, давали таблетки с дозой кофеина, соответствующей двойному эспрессо. Затем у них каждые полчаса брали на анализ слюну, чтобы оценить уровень гормона мелатонина, который отвечает за сонливость: он накапливается в темноте, сигнализируя, что пора спать, и считается одним из важнейших регуляторов суточного ритма. Оказалось, как пишут авторы работы в Science Translational Medicine, "двойной эспрессо" в таблетках за три часа до сна задерживал динамику мелатонина на 40 минут. То есть когда человек ложился спать, его организм полагал, что можно еще 40 минут что-то поделать. Похожим образом дела обстояли тогда, когда человека заставляли сидеть все три часа при ярком свете, как если бы все это время длился солнечный полдень. Свет - главный регулятор биологических ритмов, и уровень мелатонина, как было сказано, напрямую зависит от того, темно ли вокруг нас или светло, так что неудивительно, что у людей, которые находились на свету, уровень мелатонина запаздывал на целых 85 минут. Если же неурочное освещение и кофеин совмещали, никакого добавочного опоздания в биологических часах не было - скорее всего, из-за того, что свет задавал максимальный сдвиг стрелок, и кофеин сюда уже ничего добавить не мог. Чтобы понять молекулярный механизм циркадной задержки, использовали клетки остеосаркомы человека. Ранее удалось показать, что кофеин оказывает на них ровно такой же эффект, задерживая суточные колебания в активности генов, вовлеченных в управление суточным ритмом. И вот с помощью остеосаркомных клеток исследователи выяснили, что стимулирующий эффект кофеина и его способность вмешиваться в ход биологических часов опираются на отчасти разные молекулярные механизмы: стимуляция зависит от аденозиновых рецепторов А1, а сдвиг часов - от сходных, но все же отличающихся от них рецепторов А2. Сбои в суточных ритмах могут сильно навредить здоровью, поскольку и гормоны, и иммунитет, и прочие системы организма изменяют свою активность в соответствии с сигналом биологических часов. Например, смещение ритма ведет к гипервозбудимости иммунной системы: увеличивается число клеток, стимулирующих иммунный ответ в кишечнике, и в результате повышается риск развития беспричинного вялотекущего воспаления. С другой стороны, чувствительность к инсулину тоже зависит от времени суток, и, если биологические часы начнут идти неправильно, у нас может начаться ожирение: клетки станут постоянно поглощать глюкозу, а жир будет скапливаться в них бесполезным грузом. Так что во избежание проблем со здоровьем лучше не пить кофе перед сном, даже если на вас висит какая-нибудь срочная работа, которую нужно закончить до завтрашнего дня.

Другие интересные новости:

▪ Bluetooth 5.0 радиомодули STMicroelectronics BlueNRG-M2SA и BlueNRG-M2SP

▪ Новая модель искусственного интеллекта размышляет как доктор наук

▪ Транзистор из одной молекулы и нескольких атомов

▪ Сердцу вредит низкая гравитация в космосе

▪ Вкус мяса и гуманное обращение со скотом

Лента новостей науки и техники, новинок электроники

Интересные материалы Бесплатной технической библиотеки:

▪ раздел сайта Цифровая техника. Подборка статей

▪ статья Непротивление злу насилием. Крылатое выражение

▪ статья У каких насекомых самец перед спариванием должен проткнуть самку своим половым органом? Подробный ответ

▪ статья Кровотечение. Медицинская помощь

▪ статья Доработка частотомера FC250. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

▪ статья Блок питания с защитой от короткого замыкания, 0-12 вольт 400 миллиампер. Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Оставьте свой комментарий к этой статье:

www.diagram.com.ua
2000-2026