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CONSTRUTOR, PROPRIETÁRIO
Aríete hidráulico para rega automática. Dicas para o dono da casa
Diretório / Construtor, mestre da casa Um mecanismo simples e engenhoso - um carneiro hidráulico, sem necessidade de fonte de energia e sem motor, eleva a água a uma altura de várias dezenas de metros, podendo trabalhar continuamente por meses sem supervisão, ajuste e manutenção, fornecendo água a uma pequena aldeia ou fazenda. O funcionamento de um carneiro hidráulico é baseado no chamado golpe de aríete - um aumento acentuado da pressão na tubulação, quando o fluxo de água é instantaneamente bloqueado por um amortecedor. Uma onda de pressão pode quebrar as paredes do tubo e, para evitar isso, torneiras e válvulas bloqueiam o fluxo gradualmente. O aríete hidráulico funciona da seguinte maneira (Fig. 1). Do reservatório 1, a água entra no aparelho pelo tubo 2 e sai pela válvula de bloqueio 3. A vazão aumenta, sua pressão aumenta e atinge um valor superior ao peso da válvula. A válvula bloqueia instantaneamente o fluxo e a pressão na tubulação aumenta drasticamente - ocorre um golpe de aríete. O aumento da pressão abre a válvula de pressão 4, através da qual a água entra na tampa de pressão 5, comprimindo o ar nela. A pressão na tubulação cai, a válvula de pressão se fecha, a válvula defletora se abre e o ciclo se repete novamente. O ar comprimido na tampa conduz a água através do tubo 6 para o tanque superior 7 até uma altura de 10-15 metros.
O primeiro carneiro hidráulico foi construído na cidade de Saint-Cloud perto de Paris pelos irmãos Joseph e Etienne Montgolfier em 1796, 13 anos depois de seu famoso balão. A teoria do carneiro hidráulico foi criada em 1908 por Nikolai Yegorovich Zhukovsky. Seu trabalho permitiu melhorar o design deste dispositivo e aumentar sua eficiência. O carneiro hidráulico é tão simples que você mesmo pode fazê-lo facilmente, quase totalmente montado a partir de peças prontas usadas em redes de abastecimento de água. As peças que faltam requerem torneamento e soldagem simples. O elemento principal do dispositivo (Fig. 2) é um T de aço ou ferro fundido 1 (ou melhor ainda, uma conexão cruzada, então o quarto orifício inferior é fechado com um plugue rosqueado) com uma rosca interna de 1,5 a 2 polegadas . Os mamilos adaptadores ("barris") 2 com longas roscas externas são aparafusados no T. Uma tubulação de abastecimento com diâmetro de pelo menos 50 mm e comprimento não superior a 20 metros é conectada a um trecho. Ao segundo - conecte o joelho (canto) 3 para que, ao instalar o aríete, sua extremidade livre fique na horizontal: uma válvula de chute será montada nele. Uma tampa de pressão com uma válvula é montada no terceiro niple. Antes da montagem, todas as conexões roscadas são limpas com uma escova de metal de sujeira e ferrugem e enroladas com estopa.
A tampa de pressão 4 é feita de um pedaço de tubo de metal ou plástico com um diâmetro de 15 a 20 centímetros. Seu volume deve ser aproximadamente igual ao volume da tubulação de abastecimento. As extremidades do tubo são fechadas com uma tampa 5 e um flange adaptador 6 com juntas de borracha 7 e 7a (anel). A tampa é puxada com pinos de aço 8. A válvula de pressão pode ser uma válvula anti-retorno fabricada para bombas d'água pela empresa italiana Bugatti (com rosca externa de 1,5 polegadas) e pela empresa alemã Zenner (diâmetro de 15 a 40 mm) - são vendidas em lojas de equipamentos hidráulicos, uma válvula caseira é uma pétala de um pedaço de folha de borracha ou uma válvula de drenagem de um tanque de banheiro. O projeto da válvula determinará o tamanho e a forma do flange adaptador, a localização e o método de fixação do tubo de pressão 9 com diâmetro de 1/2 polegada. As opções de design são mostradas na figura. A válvula de chute é montada em duas partes: corpo 10a e amortecedor 10b. O corpo é usinado em aço ou bronze. Um furo com diâmetro de 15 a 20 mm é feito em sua parte superior. A cavidade interna termina com um cone com um ângulo de cerca de 45°. O corpo da válvula é aparafusado no niple drive 2. O amortecedor de aço ou bronze tem a forma de um cone truncado duplo com um diâmetro de 20–25 mm e uma massa de 100–150 g, criando um golpe de aríete. Três raios centralizadores são aparafusados na parte superior do amortecedor para que se encaixem perfeitamente, mas sem atrito, na abertura superior do corpo. Um parafuso é aparafusado na parte inferior. Ajuste o aríete hidráulico alterando a massa do amortecedor. Para fazer isso, arruelas de chumbo são colocadas no parafuso inferior. Para acionar o carneiro hidráulico, basta levantar o amortecedor, deixando a água fluir livremente pela válvula defletora. A entrada da tubulação de abastecimento deve ser equipada com um filtro simples que protege o aríete hidráulico da sujeira e um amortecedor que corta a água durante o inverno. Para drenar a água do corpo do aríete e da tampa, uma agulha é inserida no orifício inferior, abrindo com ela a válvula de pressão. O aríete hidráulico pode ser instalado de forma permanente ou removível, fornecendo um canal de drenagem para a água que flui da válvula de chute. O desempenho de um carneiro hidráulico pode ser estimado aproximadamente a partir da tabela. Relaciona a razão entre a massa de água (m) levantada pelo aríete hidráulico e a massa de água (M) recebida do reservatório, e a razão entre a altura de subida da água h e a altura H de sua queda para o aríete hidráulico.:
Deixe, por exemplo, M = 12 l / min de água entrar no carneiro hidráulico de uma altura de H = 1,5 metros. Vamos ver quanta água ele consegue levantar até uma altura de 9 metros. A relação h/H = 9/1,5 = 6 na tabela corresponde ao valor m/M=0,1. Isso significa que o carneiro hidráulico deve fornecer uma massa de água a uma altura de 9 metros a cada minuto m = 0,1 * M = 0,1 * 12 = 1,2 litros. Isso não é muito, mas em um dia um dispositivo automático bombeia mais de uma tonelada e meia de água, quantidade suficiente para regar um jardim ou horta de uma área considerável. Literatura:
Autor: S.Latyshev
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