История энергетической техники - Белькинд Л.Д.
Скачать (прямая ссылка):
транспортную и энергетическую машины'.
Для гидравлической установки, показанной на рис. 2-32, характерно
проявление ранней формьи взаимоотношения человека с окружающей его
природой: присвоение
103
Готовой энергии Природы. В этом присвоений ещё "е было какого бы то ни
было воздействия на природу: свободно стоящие ("плавучие") водяные колеса
использовали только скоростную составляющую энергии водьи.
Несколько более сложным было применение водяного колеса для зерновых
мельниц. В этом случае между жерновом и водяным колесом необходимо было
сооружать передаточный механизм, так как в силу естественных условий
водяное колесо должно было вращаться вокруг горизон-
Рис. 2-32. Речное водоподъемное колесо. п о от п
" Рис. 2-33. Привод от водя-
Колесо приводится в движение по- v
током воды; на ободе колеса разме- НОГО КОЛбСЗ К Двум МбЛЬ-
. щепы черпаки, поднимающие воду в ИИЧНЫМ поставам,
выливающие ее в отводной желоб.
От главного вала, соединенного с водяным колесом, движение передается
посредством цевочных передач на вал каждого из , " поставов с
Увеличением числа
тальнои, а жернов - вокруг оборотов,
вертикальной оси (рис. 2-33).
Стремление обойтись без сложной механической передачи .между валами,
расположенными под прямым углом^Ч привело к изысканию для привода
мельничных поставов водяных колес с вертикальным валом. Для того чтобы
струя воды, направляемая на лопатку такого колеса, не отклонялась силой
тяжести, струе пришлось придать значительную скорость. Вход струи на
плоскую лопатку с большой относительной скоростью приводил к сильному
разбрызгиванию водьв, и для того, чтобы избежать этого, стали делать
изогнутые лопатки. Так возник прототип со-104
временных активных гидравлических турбин (рис. 2-34).
Увеличение числа гидросиловых установок, накопленный опыт, а главное
недостаток в реках с достаточно большой скоростью движения воды,
необходимой для работы свободно стоящих колес, поставили задачу перехода
от присвоения 'энергии в готовой форме к воздействию на природу с целью
наиболее целесообразного использования водных энергетических ресурсов.
Началось сооружение плотин или деривационных каналов, сводивших
естественное падение горизонта потока, растянутого на много километров,
Рис. 2-34. Водяное колесо с вертикальным валом и ковшеобразяыми
лопатками.
к одному пункту, что позволило использовать медленно текущие равнинные
реки и создавать условия для эффективной утилизации гидроресурсов. При
сооружении плоти" можно было использовать не только скоростной элемент
располагаемой энергии потока, но и энергию положения, конструируя
средненаливные (рис. 2-35) и верхненалив-Ные (рис. 2-36) водяные колеса.
Верхненаливные колеса явились в то время наиболее эффективными и их к. п.
д. Достигал 75%. Именно в этой форме гидравлический двигатель стал
элементом быстро развивавшейся энергетики Феодального общества.
На территориях, не располагавших гидравлическими Энергоресурсами,
утилизировалась энергия воздушных по-т°ков при помощи ветровых
двигателей, преимущессгвенно Для привода мельничных жерновов. В
Голландии, являв-Щейся классической страной ветродвигателей в силу ее
К"'
равнинного 'положения, эти двигатели широко применялись на водоотливных
работах в многовековой борьбе голландского народа по отвоеванию суши у
моря.
Ветровые установки и до настоящего времени не вышли из фазы' присвоения,
поскольку остается в силе невозможность воздействовать на направление и
силу ветра. Крайняя неравномерность и низкая концентрация природной
"готовой" ветровой энергии вместе с трудностью эффективно аккумулировать
механическую энергию никогда не выводили ветровую энергию на за-г" с
б
менявшегося для подъема руды из рудника. В 1582 г была пущена в работу на
р. Темзе лондонская водоподъемная установка, состоявшая из пяти подливных
(нижне бойных) водяных колес диаметром 6-7 м, приводивших в движение ряд
насосов и перекачивавших в сутки 18 000 м3 воды. В 1685 г. на р. Сене во
Франции была сооружена водоподъемная установка для питания водой фонтанов
дворцового парка Версальского дворца, состоявшая из 14 подливных колес
диаметром 12 м, приводивших в действие 235 поршневых насосов, которые
поднимали 3 ООО м3 воды в сутки на высоту 162 м. В середине XVIII в, на
Алтае К- Д. Фролов соорудил уникальную гидросиловую установку для привода
подъемных и транспортных устройств двух рудников. Установка представляла
собой 106
Рис. 2-35. Средненаливное водяное колесо.
Рис. 2-36. Верхненаливное j водяное колесо.
Немецкий ученый Агрикола (1490-1555 гг.) дал опм сание реверсивного
водяного колеса (рис. 2-37), при
4
каскад i последовательным ИсйользоМниём воДЫ ма Колёсах, наибольшее из
которых имело диаметр 17 м '(рис. 2-38). Эта установка явилась высшим
достижением гидроэнергетики своего времени.
Водяное колесо явллялось основной энергетической базой производства
в.течение примерно 14 веков (с IV по XVIII в.). Во второй половине XIX в.
