Водяной двигатель - Water engine

Для использования в других целях см. Водяной двигатель (значения).
Анимация, основанная на Lexikon der gesamten Technik (1904)

В водяной двигатель является объемным двигателем, часто очень похожим на паровой двигатель с аналогичными поршнями и клапанами, который приводится в движение водяное давление. Подача воды производилась из естественный напор воды, то водопровод, или специализированный водопровод высокого давления, такой как Лондонская гидравлическая энергетическая компания. Водопроводные сети в 19 веке часто работали при давлении от 30 до 40 градусов. psi, в то время как компании гидроэнергетики поставляли воду под более высоким давлением до 800 фунтов на квадратный дюйм.

Период, термин водяной мотор (Немецкий: Вассермотор) чаще применялся к маленьким Колесо Пелтона турбины, приводимые в действие от водопроводного крана (например, Водный мотор Уитни ), и в основном используются для небольших нагрузок, например, для швейных машин.

В девятнадцатом веке термины гидравлический мотор и гидравлический двигатель часто подразумевается ссылка на любой двигатель, приводимый в действие давлением жидкости, включая водяные двигатели и водяные двигатели, используемые в гидроэнергетика, но сегодня упоминания гидравлических двигателей, если не указано иное, обычно относятся более конкретно к тем, которые работают на гидравлической жидкости в замкнутых гидравлических контурах гидравлическое оборудование.

Описание

Поскольку вода практически несжимаема, клапанный механизм водяных двигателей более сложен, чем тот, который используется в паровых двигателях, а некоторые водяные двигатели даже имели небольшой вторичный двигатель исключительно для обеспечения работы своих клапанов. Слишком быстрое закрытие клапана может привести к очень большому давлению и взрыву трубопроводов (явление, подобное гидроудар ), и в дополнение к клапанам, предназначенным для медленного закрывания, многие водяные двигатели использовали воздушные камеры, чтобы обеспечить некоторое поглощение силы за счет сжатия воздуха в них.

История

Детальный разрез от Lexikon der gesamten Technik (1904)

Неясно, когда и где были изобретены водяные двигатели, но возможно, что они впервые были использованы на рудниках в центральной Германии; конечно такое устройство было описано Роберт Фладд после того, как он посетил Германию около 1600 года.[1][2]

Приложения

В 19 веке в Лондоне широко использовались водяные двигатели, работающие на воде под высоким давлением, подаваемой Лондонской гидравлической энергетической компанией через обширную сеть трубопроводов. Даже когда практические электродвигатели начали применяться, водяные двигатели оставались популярными в течение нескольких лет, поскольку они обладали рядом преимуществ: они были тихими, надежными, дешевыми в эксплуатации, компактными, безопасными и могли надежно работать во влажных или заболоченных условиях, не подходящих для электрические устройства, такие как приводящие в действие водяные насосы в шахтах, где их способность продолжать работать даже в полностью погруженном состоянии была большим преимуществом.

Другие приложения включают использование железнодорожными компаниями, где они работают железнодорожные поворотные платформы, краны, подъемники и др., поворотные ступени на Лондон Палладиум и Театр Колизей, и питание органы трубы.

Водяные двигатели

Самая большая возможная конструкция водяного двигателя - это двигатель прямого действия. двигатель водяного столба или же машина водяного столба[3] (Немецкий: Wassersäulenmaschine). Такие устройства использовались для перекачки в различных горнодобывающих районах с середины восемнадцатого века, а одно из них использовалось, например, Георг Фридрих фон Райхенбах в 1810 году для перекачки рассола из Берхтесгадена в Райхенхалль.[4]

Аналогично функции гидроцилиндр поступающая вода переносится другой средой. Поршни водяного столба разного размера работают на одной оси; его контроль слабо напоминает контроль паровой двигатель. Водяные двигатели использовались при транспортировке рассол, перекачивая его из одного места в другое.

  • Водяная колонка Фрайберга (1900 г.)

  • Водяной колонный двигатель Reichenbach в Клаушойсль музей

Водяные двигатели в стиральных машинах

Водяной двигатель также успешно применялся в стиральные машины, е. грамм. с 1914 г. фирмой Miele. Эти стиральные машины, которые были очень распространены, особенно в сельской местности до 1960-х годов, представляли собой деревянную ванну с вращающимся крестом, встроенным в крышку. Эта «звездообразная рукоятка» регулярно вращалась взад и вперед двумя поршнями, которые были подключены к водопроводу. Эффект стирки достигается за счет постоянного движения белья в умывальнике с мыльной пеной (Lauge) и / или водой.

Использование большого количества воды было менее важным, потому что использовалось много воды, и она была очень дешевой. Кроме того, в бережливых сельских домах вода, используемая для ее движения, часто использовалась и для других целей.

Обязательным условием правильной работы водяного двигателя было достаточное давление в водопроводных трубах. Во время большого расхода воды (до или после работы) напор воды часто был недостаточным. В суровые зимы, когда водопроводные трубы часто замерзали, водяной двигатель использовать нельзя. По этим причинам в стиральных машинах все еще было устройство, которое позволяло им вращать «мышечной силой».

С изобретением современной стиральной машины эти ванны с водяными двигателями исчезли с рынка.

Рекомендации

  1. ^ Видеть:
    • Оригинальная схема и описание водяного насоса Фладда приведены в: Роберт Фладд, Tractus secundus de Naturae Simia Seu Technica Macrocosmi Historia … (Оппенгейм, (Германия): Иоганн-Теодор де Фрай, 1618), часть VII, книга II, глава X, страницы 467-468.
    • Схема и объяснение на английском языке насоса Фладда доступны в: Thomas Ewbank, Описательный и исторический отчет о гидравлических и других машинах для подъема воды,…, 2-е изд. (Нью-Йорк, Нью-Йорк: Грили и МакЭлрат, 1847 г.), страницы 354-355.
  2. ^ Насос Фладда на douglas-self.com
  3. ^ Эрнст, доктор технических наук. Ричард (1989). Wörterbuch der Industriellen Technik (5-е изд.). Висбаден: Оскар Брандштеттер, 1989. ISBN  3-87097-145-2.
  4. ^ Райхенбах, Георг Фридрих фон, Биографический словарь истории техники на сайте www.bookrags.com. Проверено 29 октября 2009 г.

внешняя ссылка