Водяной двигатель

Чтобы узнать о других значениях, см. Водяной двигатель (значения) .

Анимация, основанная на Лексиконе всех технологий (1904 г.)

Водяной двигатель представляет собой двигатель прямого вытеснения, часто очень напоминающий паровой двигатель с аналогичными поршнями и клапанами, который приводится в движение давлением воды . Подача воды осуществлялась из естественного напора воды , водопровода или специализированного источника воды под высоким давлением, например, предоставленного Лондонской гидравлической энергетической компанией . Водопроводные сети в 19 веке часто работали при давлении от 30 до 40 фунтов на квадратный дюйм , в то время как компании гидроэнергетики поставляли воду под более высоким давлением при давлении до 800 фунтов на квадратный дюйм.

Термин «водяной двигатель» ( нем . Wassermotor ) чаще применялся к небольшим турбинам колесного типа Пелтона, приводимым в действие от водопроводного крана (например, водяной двигатель Whitney ), и в основном использовался для легких нагрузок, например, швейных машин.

В девятнадцатом веке термины «гидравлический двигатель» и «гидравлический двигатель» часто подразумевали ссылку на любой двигатель, приводимый в движение давлением жидкости, включая водяные двигатели и водяные двигатели, используемые в гидроэнергетике , но сегодня упоминания о гидравлических двигателях, если не указано иное, обычно относятся более конкретно к тем, которые работающие на гидравлической жидкости в закрытых гидравлических контурах гидравлических машин .

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 их клапанов. Слишком быстрое закрытие клапана может привести к возникновению очень большого давления и взрыву трубопровода (явление, похожее на гидравлический удар ), и в дополнение к клапанам, предназначенным для медленного закрытия, многие водяные двигатели использовали воздушные камеры, чтобы обеспечить некоторое поглощение силы за счет сжатия. воздух в них.

История

Подробный разрез из Лексикона всей технологии (1904 г.)

Неясно, когда и где были изобретены водяные двигатели, но возможно, что они впервые были использованы в шахтах центральной Германии; наверняка такое устройство было описано Робертом Фладдом после того, как он посетил Германию около 1600 года.

Приложения

В 19 веке в Лондоне широко использовались водяные двигатели, работающие на воде под высоким давлением, подаваемой Лондонской гидравлической энергетической компанией через ее обширную сеть труб. Даже когда практические электродвигатели вошли в употребление, водяные двигатели оставались популярными в течение нескольких лет, поскольку они обладали рядом преимуществ: они были тихими, надежными, дешевыми в эксплуатации, компактными, безопасными и могли быть уверены в их надежной работе во влажных или заболоченных условиях, неподходящих для электрические устройства, такие как приводы в действие водяных насосов в шахтах, где их способность продолжать работу даже при полном погружении была основным преимуществом.

Другие применения включали использование железнодорожными компаниями, где они приводили в действие железнодорожные поворотные круги , краны, подъемники и т. д., вращающиеся сцены в лондонском театре Палладиум и Колизей , а также приводили в действие органы .

Двигатели водяного столба

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

Подобно функции гидроцилиндра , подаваемая вода транспортируется другой средой. Поршни разного размера двигателя водяного столба вращаются на одной оси; его управление во многом напоминает управление паровым двигателем . Водоколонные двигатели использовались при транспортировке рассола , перекачивая его из одного места в другое.

• 
  Фрейбергский водяной двигатель (1900 г.)
• 
  Водяной двигатель Райхенбаха в музее Клаушойсля

Водяные двигатели в стиральных машинах

Водяной двигатель также успешно использовался в стиральных машинах , например. г. с 1914 года фирмой Миле . Эти стиральные машины, которые до 1960-х годов были очень распространены, особенно в сельской местности, представляли собой деревянную ванну с вращающимся крестом, встроенным в крышку. Эта «звездообразная ручка» вращалась регулярными движениями вперед и назад с помощью двух поршней, подключенных к водопроводу. Эффект стирки достигался за счет постоянного движения белья в корыте для стирки, наполненном мыльной пеной ( Lauge ) и/или водой.

Большое количество используемой воды было менее важным, поскольку использованная вода часто была доступна в большом количестве и была очень дешевой. Кроме того, в бережливых сельских хозяйствах вода, используемая для его привода, часто использовалась и для других целей.

Обязательным условием правильной работы водяного двигателя было достаточное давление в водопроводных трубах. В периоды большого потребления воды (до или после работы) напор воды зачастую был недостаточным. В суровые зимы, когда водопроводные трубы часто замерзали, использовать водяную машину было невозможно. По этим причинам стиральные машины все еще имели устройство, позволяющее вращать их «мышечной силой».

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

Внешние ссылки

• Водяные двигатели Дугласа Селфа
• Работа двигателя водяной колонны ( Java-апплет ) (на немецком языке)