Dan inilah pendapat mereka di offtopru tentang domba jantan hidrolik di air tenangTarget Spoiler">Spoiler
Mungkin saya akan mencoba menjelaskan logika pengoperasian ram hidrolik Marukhin dan Kutienkov. Saya hanya meminta Anda untuk tidak melakukan tindakan yang tidak perlu.
Jadi ada pipa di dasar reservoir. Di salah satu ujungnya terdapat katup yang membuka ke dalam, dan ujung lainnya ditutup dengan batu bata. Seperti yang Anda ketahui, gelombang berdiri dapat terjadi di pipa mana pun. Di dalam pipa seperti itulah gelombang berdiri tercipta, akibatnya tekanan osilasi dengan amplitudo +/-H ditumpangkan pada volume pipa pada tekanan air di kedalaman H.
Namun tanpa alat penampung air (penutup udara), gelombang berdiri akan cepat padam. Tutup berisi air dan gelembung udara wajib dihubungkan ke pipa utama pada titik di mana terdapat antinode gelombang berdiri. Kemudian, ketika tekanan di area ini mencapai di atas nilai tertentu, sebagian kecil air masuk ke dalam tutup ini, udara di dalam tutup pada saat ini dikompresi (tanpa gelembung udara, tidak ada satu pun ram hidrolik yang akan bekerja), karena peningkatan tekanan bersifat lokal, tetapi ketika tekanan menurun, katup (dan ini adalah dioda) terpicu dan air tetap berada di bawah tutup, dari mana, di bawah pengaruh tekanan udara di dalam tutup, melalui tabung keluar dan turbin, kembali masuk ke reservoir (setelah berhasil menghasilkan listrik), tetapi di tempat yang berbeda. Akibatnya, ketinggian air di suatu waduk, terlebih lagi di laut atau samudera, tetap tidak berubah.
Tetapi begitu air telah meninggalkan pipa utama, air tersebut diisi ulang oleh reservoir melalui katup ujung (ada pertimbangan bahwa dengan gerakan tertentu dari rangkaian, katup ini dapat ditiadakan, karena gelombang berdiri pada ujung yang terbuka akan tidak membentuk simpul, tetapi antinode, tetapi kemudian Anda perlu memikirkan bagaimana mengatur "penggerak" awal air ke dalam pipa) di pipa utama, hal ini dipastikan dengan tekanan air yang lebih tinggi di reservoir saat ini dibandingkan dengan tekanan di dalam pipa. Hal ini memberikan aliran energi ke gelombang berdiri pipa utama. Fluktuasi tekanan pada gelombang berdiri ini mencapai nilai yang sangat besar, jika diukur dalam meter kolom air, maka dari nol sampai 2H. Oleh karena itu, air mancur menyembur setinggi H di atas permukaan air di waduk (lihat bahan PanEgor), oleh karena itu ketebalan pipa harus besar, jika tidak maka akan pecah.
Namun prosesnya berlangsung sedemikian rupa sehingga Anda tidak akan langsung memahaminya. Namun justru melalui osilasi relaksasi inilah gravitasi memungkinkan kita membangkitkan aliran air dan menerima 500 watt dari pipa sepanjang 8 meter. Dan hal ini terjamin oleh kearifan dan Nalar seseorang yang, dari pipa udara, air dan tembaga, membangun suatu alat untuk mengatur aliran air sesuai arah yang dibutuhkannya.
Mekanisme serupa bekerja di semua alat musik tiup, hanya di sana orang itu sendiri yang mengkompensasi hilangnya udara. Pada hampir semua alat musik tiup, salah satu ujung pipa tertutup dan ujung lainnya terbuka. Dengan menutup lubang pada pipa, Anda dapat menciptakan gelombang berdiri dengan satu frekuensi atau lainnya. Alat musik tiup apa pun adalah penguat daya.
Untuk memeriksa pengoperasian ram hidrolik Marukhin dan Kutienkov, sensor tensor perlu ditempatkan di dalam pipa (sepanjang), tetapi ini jelas bagi saya bahkan tanpa sensor tersebut. (
Hidroram.
Mereka menyebutnya ram hidrolik pompa berdasarkan fenomena palu air. Prinsip pengoperasian pompa adalah sebagai berikut.
Air mengalir melalui pipa miring secara gravitasi dan mengalir bebas melalui katup 1. Jika katup ditutup secara tiba-tiba, maka air yang mempunyai energi gerak kinetik akan mengeluarkan energinya untuk mengompresi air dan melebarkan dinding pipa. Pada saat awal, peningkatan tekanan akan timbul di ujung pipa pada katup 1. Kemudian zona peningkatan tekanan akan menyebar ke awal pipa dengan kecepatan DENGAN. Setelah selang waktu t sama dengan
gelombang kejut akan mencapai bagian awal pipa, dan semua air di dalam pipa akan berhenti. Mulai saat ini, air terkompresi di awal pipa akan memuai. Bagaimanapun, awal pipanya terbuka. Tekanan akan turun, dan lonjakan tekanan yang berkurang akan mengalir menuju ujung pipa, menuju katup 1. Proses-proses ini kemudian akan diulangi. Getaran teredam akan terjadi pada pipa. Kami melihat proses dalam pipa dengan satu katup.
Terdapat katup 2 pada ram hidrolik, yang terbuka ketika tekanan dalam pipa meningkat dan aliran cairan secara inersia melewati katup 2 ke akumulator udara. Sistem penyediaan air berangkat dari akumulator udara, yang menyuplai air ke tangki penyimpanan pada ketinggian h2. Tekanan dalam akumulator pada saat pembukaan katup 2 sama dengan tekanan kolom cairan dalam suplai air. Tekanan pada pipa utama harus lebih besar dari tekanan kolom cairan pada suplai air. Jika tidak, air tidak akan mengalir ke baterai. Lonjakan tekanan, yang besarnya lebih kecil daripada kasus yang dibahas di atas, merambat ke awal pipa dengan kecepatan yang sama DENGAN. Kemudian gelombang vakum akan mengalir dari ujung pipa menuju katup 2. Katup 2 menutup, katup 1 terbuka, dan air, setelah dipercepat di dalam pipa hingga kecepatan nominalnya, menutup katup 1, dan proses berulang.
Tekanan di pipa utama selama water hammer secara signifikan melebihi tekanan atmosfer. Oleh karena itu, pompa yang menggunakan fenomena water hammer menaikkan air ke ketinggian yang jauh lebih tinggi daripada perbedaan ketinggian pada pipa utama. Ram hidrolik menarik karena kesederhanaannya. Itu tidak memerlukan catu daya dan tidak memiliki bagian yang berputar. Sebuah pipa dengan dua katup yang dialirkan dari sungai atau ditempatkan di dasar sungai. Apa yang lebih sederhana?
Peran akumulator udara adalah air melewati katup 2 terlebih dahulu ke dalam wadah yang terletak langsung pada pipa itu sendiri. Tanpa akumulator udara, aliran air dari pipa akan terhambat oleh kolom air yang diam pada pipa air vertikal. Mempercepat kolom air ini memerlukan waktu, yang meningkat seiring dengan bertambahnya ketinggian pengangkatan, sehingga produktivitas instalasi akan menurun tajam. Selain itu, bel udara secara signifikan menghaluskan lonjakan tekanan, sehingga memungkinkan penggunaan pipa dengan ketebalan dinding lebih kecil.
Teori kejut hidrolik dikembangkan oleh N.E. Zhukovsky, “bapak penerbangan Rusia” yang sama, begitu V.I. memanggilnya. Lenin. Setelah serangkaian pipa pecah yang tidak dapat dipahami dalam sistem pasokan air Moskow pada awal abad itu, ia menyelidiki masalah ini dan mendapatkan rumus perhitungan. Pompa, berdasarkan prinsip palu air, ditemukan jauh lebih awal dan digunakan secara luas karena kesederhanaannya, namun penjelasan tentang proses yang terjadi dan pendekatan yang bermakna terhadap desain perangkat tersebut mulai digunakan setelah penelitian Zhukovsky.
Peningkatan tekanan dalam pipa sama dengan
ρ - kepadatan cairan;
v adalah kecepatan zat cair di dalam pipa;
c adalah kecepatan rambat gelombang kejut;
E 1 - modulus elastisitas cairan;
E 2 - modulus elastisitas dinding pipa;
D 1 - diameter bagian dalam pipa;
b adalah tebal dinding pipa.
Modulus elastis berbagai bahanair - 2·10 9 N/m 2 ;
besi cor - 1·10 11 N/m 2;
baja - 2 10 11 N/m 2;
tembaga - 1,23 · 10 11 N/m 2;
aluminium 0,71 10 11 N/m 2 ;
polistiren 0,032 10 11 N/m 2 ;
kaca 0,7 10 11 N/m 2 ;
Pipa baja 1333 m/s
Pipa duralumin 1221 m/s
Pipa plastik 476 m/s.
Jika ketebalan dinding sangat besar, maka DENGAN mendekati batas kemungkinannya yaitu 1414 m/s.
Panjang pipa tidak termasuk dalam rumus tekanan. Pipa panjang dan pipa pendek secara teoritis akan bekerja dengan cara yang sama. Pipa pendek hanya akan memiliki siklus kerja yang lebih pendek. Dalam praktiknya hal ini tidak sepenuhnya benar. Rumus tekanan diturunkan dengan asumsi bahwa katup 1 diaktifkan secara instan. Jika waktu respons katup terbatas, tekanan meningkat secara bertahap seiring dengan penutupan katup. Waktu penutupan maksimum yang diijinkan adalah 2l/s, yaitu. waktu yang diperlukan lonjakan tekanan untuk bergerak ke ujung pipa dan kembali lagi. Dalam praktiknya, waktu penutupan katup harus jauh lebih kecil daripada periode osilasi dalam sistem.
Katup memiliki waktu respons tertentu. Pada pipa panjang dan pendek, waktu respon 1 katup akan sama. Pada pipa pendek, waktu respon akan lebih besar proporsi periode operasinya dibandingkan pada pipa panjang. Oleh karena itu tekanan pada pipa pendek akan lebih kecil sehingga pipa pendek akan bekerja kurang efisien.
Untuk membangun instalasi yang ringkas dan berbiaya rendah, masalah katup berkecepatan tinggi perlu diselesaikan.
Persyaratan kecepatan juga berlaku untuk katup akumulator udara. Agar air bisa lewat, katup 2 harus naik di atas dudukannya. Ketika tekanan berkurang, tekanan turun kembali dan air yang terkandung dalam ruang gerak vertikal katup diperas keluar dari akumulator ke dalam pipa. Dengan pipa pendek, waktu siklus bisa sangat singkat sehingga katup hanya punya waktu untuk naik dan turun, dan tidak ada aliran air ke akumulator sama sekali. Oleh karena itu, katup pelat sederhana yang murah membutuhkan panjang pipa yang berkali-kali lipat. Katup pelat pada saluran masuk akumulator tidak dapat digunakan. Ada sesuatu yang perlu dipikirkan oleh para penemu di sini.
Kecepatan aliran air dalam suatu pipa tergantung pada kemiringan, penampang dan diameternya
Untuk pipa dengan diameter kurang dari 100 mm
Untuk pipa dengan diameter lebih besar dari 100 mm
Sekarang kami sudah bisa menilai prospek kami. Kemiringan yang dapat diperoleh dari aliran sungai telah diketahui. Sangat mudah untuk mengukurnya. Lebih sulit mengukur kemiringan sungai. Dia sangat kecil. Anda dapat menggunakan perkiraan kasar. Misalkan lokasi pemasangan pompa mempunyai kedalaman dasar 1,1 meter dan kecepatan aliran 0,4 m/s. Pipa kami akan memiliki diameter dalam 0,12 meter. Mari kita ambil ekuivalen diameter sungai sama dengan kedalaman sungai. Besarnya 1,1/0,12 = 9,2 kali lebih besar dari diameter pipa. Akar pangkat tiga dari 9.2 adalah 2.1. Ini adalah seberapa besar kecepatan air di dalam pipa akan melambat. Kecepatan air di dalam pipa kira-kira 0,2 m/s. Lonjakan tekanan pada pipa baja sebesar 266.000 Pa, pada pipa plastik 95.000 Pa. Untuk naik ke ketinggian 1 meter diperlukan tekanan sebesar 10.000 Pa. Mempertimbangkan kerugian yang tak terhindarkan, pipa baja akan memastikan kenaikan air sekitar 13 meter, pipa plastik - sebesar 5 meter.
Sebuah komentar harus dibuat di sini. Kemiringan yang dimaksud adalah kemiringan permukaan air sungai. Jika kita meletakkan pipa di bawah air dengan katup 1 di bagian bawah, dan menaikkan bagian awal pipa ke permukaan, maka kemiringan geometriknya akan bertambah, tetapi kemiringan hidroliknya tidak.
Kecepatan pergerakan air sedikit berkurang saat Anda menyelam, dan hanya di bagian paling bawah saja kecepatannya berkurang secara tiba-tiba. Oleh karena itu, pipa tidak bisa diletakkan di bagian bawah. Akan ada kerugian yang sangat besar.
Konsumsi air, mis. banyaknya meter kubik air yang mengalir setiap detik melalui pipa tersebut adalah
Memasuki akumulator udara, air menghabiskan sebagian energinya untuk mengatasi tekanan udara yang sama dengan tekanan kolom cairan. Oleh karena itu, kecepatannya melambat.
Untuk contoh numerik yang dibahas di atas dengan pipa baja di sungai dan tinggi angkat 13 meter, v 1 = 0,084 m/s. Banyaknya air yang masuk ke baterai dalam satu siklus adalah sama dengan
Dengan panjang pipa 10 meter hanya 14 gram. Hal ini tidak mengherankan, karena durasi satu periode adalah 2L/s = 0,015 s. Selain itu, dibutuhkan beberapa waktu untuk membuka 1 katup, waktu yang dibutuhkan untuk mempercepat air. Kemiringan pipa h 1 /L sangat kecil yaitu 0,005 maka percepatannya juga akan sangat kecil dan waktu percepatan t = v/0,005g = 4 sekon. Produktivitas ram hidrolik akan menjadi 3,5 g/s atau 302 liter per hari. Jumlah air yang melewati pipa utama akan 140 kali lebih besar.
Kinerja pompa dibatasi oleh waktu akselerasi. Massa air yang ditampung dalam pipa tersebut adalah 113 kg. Kemiringan 0,005. Gaya berat yang mempercepat air adalah 113*0,005 = 0,57 kg. Selain itu, tekanan arus sungai yang masuk bekerja pada pintu masuk pipa. Kenaikan akibat tekanan dinamis adalah 0,1 kg. Oleh karena itu, disarankan untuk tidak memperlambat pergerakan air sebelum masuk ke dalam pipa. Selain itu, gaya akselerasi dapat ditingkatkan dengan dua cara lagi. Anda dapat membuat aliran air sebelum masuk ke dalam pipa. Dengan memasang bendungan kecil, berpalang, dan bocor. Luas penampang pipa adalah 113 centimeter persegi, jadi butiran air kecil di depan pintu masuk pipa dengan tinggi 5 centimeter, naiknya air oleh bendungan ini akan memberikan tambahan percepatan tekanan sebesar 0,57 kg. Itu. akan melipatgandakan produktivitas Cara kedua adalah memasang deflektor, seperti saran Dmitry Duyunov. Deflektor akan memberikan tambahan 0,1 kg dalam situasi ini. Cukup kecil. Mungkin peningkatan performa ini disebabkan oleh peningkatan kecepatan katup saat memasang deflektor.
Secara teoritis, ada juga cara ketiga. Atur aliran air 5 cm di depan pintu masuk pipa dan kurangi panjang pipa sepuluh kali lipat, menjadi 1 meter. Maka kemiringannya akan bertambah 10 kali lipat. Produktivitas akan meningkat dengan jumlah yang hampir sama. Tapi itu semua tergantung kecepatan katupnya. Pada pipa berukuran 10 meter hitungannya dalam seperseratus detik, pada pipa meter hitungannya dalam seperseribu.
Perhitungan kinerja menunjukkan kesulitan lain. Durasi adanya peningkatan tekanan adalah 0,015 s, dan air bergerak ke akumulator udara dengan kecepatan 0,084 m/s. Oleh karena itu, waktu air untuk mengalir hanya 1,3 mm. Angka ini menjelaskan kegagalan pekerja rumahan yang mencoba membangun ram hidrolik dengan kemiringan kecil, diameter kecil, dan panjang pipa pendek. Pertama, katup 1 harus kaku. Jika bengkok 1,3 mm, maka akan mengambil alih seluruh aliran dan tidak akan ada aliran air ke baterai. Bahkan defleksi 0,13 mm berarti penurunan performa sebesar 10%. Kedua, jika katup 2 naik 1,3 mm, maka luas slot annular yang dihasilkan akan 23 kali lebih kecil dibandingkan luas penampang pipa. Artinya air harus dipercepat 23 kali lipat agar bisa masuk ke baterai. Kami akan menghabiskan sedikit energi untuk akselerasi. Hanya 1%. Intinya di sini berbeda. Jika klep sudah naik 1,3 mm, maka air tidak perlu masuk ke aki, air sudah menyelesaikan perjalanannya. Pada saat terjadi water hammer, air mengalir sejauh 1,3 mm. Oleh karena itu, katup akan jatuh ke tempatnya, mendorong air ke dalam pipa percepatan dan kinerja pompa akan menjadi nol. Katup itu sendiri harus diam dan hanya strip sempit (dihitung dalam milimeter) di sekeliling katup yang harus fleksibel. Dan alangkah baiknya untuk menambah kelilingnya dengan menambah diameter katup atau membuat katup “bertingkat”.
Air yang mengalir melalui pipa harus terus mengalir tanpa hambatan ke akumulator udara. Oleh karena itu, penampang lubang saluran masuk harus sama dengan penampang pipa. Saat air masuk, udara dikompresi dan tekanannya meningkat. Jika tekanan udara melebihi tekanan maksimum yang mungkin terjadi di dalam pipa, maka air tidak akan mengalir ke akumulator udara. Oleh karena itu, volume udara harus mencukupi
Ini adalah perkiraan volume udara yang telah dikompresi oleh kolom air dalam sistem pasokan air, dan volume awal udara dalam ram hidrolik kering, yaitu. Kapasitas akumulator udara di atas katup 2 tidak boleh kurang
g - percepatan jatuh bebas;
p 0 - tekanan atmosfer 101000 Pa;
ρ adalah massa jenis air.
Pipa air harus mempunyai penampang yang cukup agar tidak membatasi kinerja instalasi. Tekanan yang diperlukan untuk memaksa air melewati pipa adalah
Ini harus menjadi sebagian kecil dari tekanan di pipa utama. Waktu siklus dan massa air yang dipompa per siklus tidak dapat dihitung secara akurat. Oleh karena itu, Anda harus memutuskan pipa air setelah membuat karang gigi hidrolik dan menentukan kinerjanya. Sebenarnya waktu siklus tidak perlu diukur. Anda dapat mengukur massa air yang diperoleh dalam waktu berapa pun. Pecahan m/t ts itu tidak akan berubah.
Berikut ini, secara singkat, semua hubungan dasar yang perlu Anda ketahui untuk mengoordinasikan karakteristik masing-masing elemen instalasi. Dalam ram hidrolik, parameter masing-masing bagian harus sesuai satu sama lain. Itu sebabnya orang-orang yang melakukannya sendiri mengeluh tentang kegagalan.
Rumus yang diberikan diperoleh dari rumus hidrolik biasa yang diambil dari buku teks: A.V. Teplov. Dasar-dasar hidrolika. M.L.1965. Semua pertimbangan mengenai ram hidrolik diperoleh oleh saya dengan menganalisis proses yang diidealkan. Saya sebenarnya belum melakukan serudukan hidrolik. Saya belum membaca literatur khusus apa pun. Sekitar tiga tahun yang lalu saya menjadi tertarik dengan topik ini; saya melihat-lihat sumber-sumber internet dan mengagumi ketidakjelasan mereka. Jadi saya menemukan masalahnya sendiri. Rumusnya memberikan perkiraan batas dari proses yang sedang dipertimbangkan. Jumlah perhitungan bahkan dalam penyederhanaan yang diidealkan seperti itu ternyata cukup signifikan. Angka-angka yang diperoleh dari rumus tersebut mewakili pedoman untuk “menari” ketika bereksperimen dengan ram hidrolik. Siapa pun yang membutuhkan perhitungan yang benar-benar akurat harus pergi ke perpustakaan dan mempelajari literatur desain yang relevan. Saya, seperti orang lain, tidak kebal dari kesalahan. Baca, pikirkan, mungkin saya salah tentang sesuatu.
Seorang praktisi ram hidrolik, Dmitry Duyunov dari Moskow, yang telah memproduksi lebih dari satu instalasi, mengomentari pemikiran saya.
Anda benar dalam argumen Anda, dengan beberapa pengecualian.
1. Untuk memperoleh waktu respon yang minimum, katup percepatan dipasang dengan sudut 45 derajat terhadap aliran. Penampang kerjanya harus benar-benar sama dengan penampang pipa percepatan. Katup diaktifkan oleh gaya angkat hidrodinamik.
2. Katup pengoperasian akumulator harus memiliki area aliran sebesar mungkin dengan langkah minimum. Kondisi ini dipenuhi oleh katup yang menyerupai insang ikan.
3. Praktek telah menunjukkan bahwa kinerja pompa sangat bergantung pada panjang pipa percepatan.
4. Ram memiliki kelemahan lain - udara di dalam baterai larut dalam air dan oleh karena itu perlu diambil tindakan untuk mengisinya kembali.
5. Pompa yang dirancang dengan baik praktis tidak mengetuk. Tindakan harus diambil untuk mengurangi dampak katup pada pembatas.
6. Siklon terbuka saluran masuk hampir sepenuhnya mencegah ikan memasuki pipa. Jika tidak berfungsi, udang karang suka hinggap di dalam pipa dan kemudian terbang keluar dari pipa. Ini terjadi.
7. Deflektor pada katup percepatan meningkatkan efisiensi ram bahkan pada kemiringan kecil.
8. Parameter yang Anda berikan sudah benar-benar tepat untuk skema serudukan klasik, namun belum maksimal.
Saya akan menambahkan bahwa pemikiran untuk melarutkan udara ke dalam air bahkan tidak terpikir oleh saya. Hal ini dapat diatasi dengan membran fleksibel atau dengan menempatkan bola besar yang menggembung ke dalam akumulator udara.
Pembangkit Listrik Tenaga Air, Energi Alternatif, HPP
Jika Anda perlu menyiram taman atau memompa air untuk keperluan lain. Syarat agar mesin dapat beroperasi adalah adanya perbedaan ketinggian, yaitu harus sungai yang alirannya baik, mata air, dan sebagainya. Anda dapat memompa air dari tempat tersebut tanpa membuang listrik 24 jam sehari.
Desain ini dianalogikan dengan gearbox. Artinya, berkat aliran, sejumlah air bersirkulasi. Kita dapat mengubah energi ini untuk memasok air dengan volume lebih kecil ke ketinggian yang kita butuhkan. Pompa seperti itu akan beroperasi kira-kira seperti turbin hidrolik. Namun desain ini jauh lebih sederhana, memerlukan sedikit uang dan waktu untuk merakitnya, dan pompa paket hidrolik seperti itu sangat tahan lama, hanya katupnya saja yang aus. Jadi, mari kita lihat lebih dekat cara merakit pompa seperti itu!
Bagaimana semuanya bekerja
Sistemnya terdiri dari dua katup, satu berfungsi untuk mengeluarkan air, dan satu lagi untuk saluran masuk. Katup yang berfungsi untuk pelepasan diperlukan untuk menahan air di dalam selang, yang akan kita naikkan untuk keperluan kita ke ketinggian yang diinginkan. Sedangkan untuk katup kedua, hanya terbuka bila ada sedikit tekanan air yang bekerja padanya. Ketika laju aliran air yang keluar meningkat, tekanan juga meningkat, akibatnya katup menutup. Pada saat inilah terjadi water hammer dan air naik ke selang pemilihan. Kemudian tekanan menjadi stabil, katup terbuka kembali, dan seterusnya.
Sistem berisi wadah udara. Ia bekerja sebagai peredam kejut impuls, yang memungkinkan Anda menyerap lebih banyak air dan meningkatkan efisiensi.
Bahan dan alat yang digunakan
Daftar bahan:
- pipa plastik;
- dua katup;
- ketuk (opsional);
- dua tee plastik untuk pipa;
- botol;
- selang dan banyak lagi.
Daftar alat:
- mesin bubut (penulis memotong benang pada pipa);
- gergaji besi untuk logam;
- lem untuk pipa, fum tape dan benda kecil lainnya.
Proses pembuatan ram hidrolik:
Langkah pertama. Mempersiapkan pipa
Penulis memotong benang pada pipa dengan mesin bubut. Ini menghilangkan kebutuhan untuk membeli adaptor untuk memasang katup.
Langkah kedua. Perakitan
Kami memasang katup ke ulir pipa, seperti yang dilakukan penulis. Katup pertama untuk buang, dan katup terakhir untuk masuk. Dengan menggunakan tee, kami merakit semua komponen lainnya. Anda juga perlu mengencangkan botol dengan kencang dan kencang.
Langkah ketiga. Tes
Mari kita mulai pengujian. Penulis mensuplai air dari sebuah wadah, mensimulasikan sungai. Pompanya mampu menyuplai air hingga ketinggian tidak lebih dari satu meter di atas sumbernya. Secara umum, sistem dapat dimodernisasi dan efisiensinya ditingkatkan.
Itu saja, proyeknya sudah selesai. Saya harap Anda menyukai produk buatan sendiri. Semoga sukses dan inspirasi kreatif jika Anda memutuskan untuk mengulanginya. Jangan lupa untuk membagikan kreasi buatan Anda kepada kami.
Artikel ini akan menarik terutama bagi mereka yang memiliki perumahan di pinggiran kota atau sedang merencanakannya. Panasnya sepertinya tidak mau datang, hari ini sudah sedikit mencair, -16 malam, 0 siang, tapi saya sangat ingin mencobanya dan itulah mengapa kami memutuskan untuk menguji ram hidrolik.
bagi yang belum tahu: ram hidrolik adalah alat (pompa) untuk menaikkan air ke ketinggian yang jauh lebih tinggi dari reservoir. Bekerja tanpa eh listrik
dan tanpa upaya fisik apa pun. karena energi air. Denisdenisych dijelaskan secara populer sebelumnya, informasi lebih rinci tentang perhitungan dapat ditemukan
Ide awal saya tentang ram hidrolik adalah sesuatu yang rumit, tetapi sekarang saya dapat mengatakan bahwa ini adalah pompa air paling sederhana yang dapat dirakit oleh hampir semua orang. Butuh waktu kurang dari satu jam untuk merakit ram hidrolik kami, tapi ini yang pertama, sisanya akan memakan waktu lebih sedikit.
Untuk perakitan kami membutuhkan: Pipa PP 40-50 cm, sudut 90° - 1 buah, katup periksa PP - 2 buah, tee PP 40x40x40 - 1 buah. kopling 32 mm (1,1/2) - 1 buah, kopling 40 mm, kopling 20 mm (3/4) - 1 buah, check valve 20 mm (3/4) - 1 buah, semua suku cadang PP ada diameter 40 mm., (ini kesalahan, harus ambil semuanya jadi 50mm) pakai alat pemadam api -OP8 - 1 pc., tee 40x20x40 - 1 pc., Pipa saluran pembuangan PVC 50ǿ - 21 meter. Kami pergi ke toko, membeli semua yang ada di daftar, dan dalam waktu satu jam ram hidrolik sudah siap. Foto dengan jelas menunjukkan di mana harus memasang suku cadang yang mana. Kami melepas pegas dari katup pantulan dan meletakkannya terbalik; pada katup itu sendiri sudah ada lubang indah dengan diameter 6 mm untuk pin tempat kami kemudian menggantungkan beban. Kesalahan dalam pemilihan diameter pipa adalah polipropilen (PP) dihitung dari diameter luarnya, dan terpenuhi. pipa di bagian dalam, dan oleh karena itu pipa kerja pada kenyataannya adalah 30mm, yang secara signifikan mempengaruhi kinerja; diputuskan untuk membuat ram hidrolik berikutnya dari bertemu. pipa dengan diameter 50mm.
Saya tidak mempublikasikan postingan baru, saya memposting semuanya bersama-sama.
Di sini saya menyajikan pekerjaan yang telah selesai pada ram hidrolik, saya telah menginstal sistem sepenuhnya, produktivitasnya adalah 1 meter kubik dalam 4 jam, yang memungkinkan Anda untuk memasok air ke 4 area, dengan tangki penyimpanan di dua area masing-masing 3 meter kubik, di kolam kecil saya dengan 15 meter kubik. Yang paling sulit adalah meyakinkan tetangga untuk tidak langsung menggunakannya, melainkan menunggu sampai semua kontainer terisi, karena kenyataannya tidak ada yang menggunakan lebih dari satu meter kubik per hari. Jika ada yang punya pertanyaan, saya akan dengan senang hati menjawabnya
Pada artikel kali ini kita akan membahas tentang cara membuat pompa yang tidak memerlukan bahan bakar atau listrik untuk beroperasi. Artikel tersebut berisi penjelasan tentang prinsip pengoperasian perangkat, elemen desain utama, serta video proses perakitan model dasar pompa ram. Anda akan belajar cara merakitnya sendiri.
Hidrolika adalah ilmu yang sama tuanya dengan air itu sendiri. Hukum hidrolika berlaku untuk semua fluida, dan kita akan melihat bagaimana menggunakan hukum ini untuk mengatur pompa atau pompa menggunakan energi kinetik.
Prototipe pompa berdasarkan aksi palu air dibuat di Prancis pada abad ke-17 oleh penemu balon udara Montgolfier. Hampir bersamaan dengan itu, para penemu di Inggris, Amerika Serikat dan Jerman mematenkan desain yang identik. Di Rusia ia menerima nama populer “hydroram”.
Desain ram hidrolik
Pompa konvensional terdiri dari alat pemompa (impeller tertutup, piston, membran), aktivator (mesin pembakaran dalam, motor listrik, penggerak lainnya), saluran pipa dan sistem katup. Perancangan pompa ram hidrolik sangat sederhana, keunikannya terletak pada aktivator dan pistonnya yang merupakan agen itu sendiri (air). Desainnya terkenal karena tidak memiliki bagian mekanis yang bergerak (kecuali dua katup primitif), dan tidak menggunakan bahan bakar dan pelumas serta area di bawah tekanan konstan.
Dasar pompa adalah tabung padat dengan tiga siku, yang dapat dirakit dari alat kelengkapan biasa dan pipa yang tersedia di toko pipa mana pun.
Penarikan pertama. Pipa suplai (pengumpan) terhubung dengannya, kita akan membicarakannya secara terpisah.
Cabang kedua. Katup satu arah, tangki ekspansi dengan dinding lunak, dan pipa saluran keluar dihubungkan melalui nipel dan kopling. Botol plastik cukup cocok sebagai tangki ekspansi, pada model pabrik, tangki penuh dipasang dalam wadah logam dengan membran karet.
Cabang ketiga. Elemen utama harus dipasang di sini - katup hidrolik aliran. Ini adalah elemen katup penutup yang menghalangi aliran air ketika tekanan meningkat secara kritis. Pengoperasiannya diatur oleh pegas. Katup berukuran hingga 1,5" tersebut dapat ditemukan di toko, namun dengan diameter yang lebih besar, biayanya bisa cukup tinggi (20 USD atau lebih). Jika tugasnya adalah membuat pompa untuk kebutuhan rumah tangga nyata untuk volume air yang besar, lebih baik membuat katup ini sendiri.
Merakit pompa dengan katup buatan sendiri - video langkah demi langkah
Bagaimana dan mengapa ram hidrolik bekerja
Fitur utama dari pompa ini adalah menggunakan energi kinetik air yang sudah ada di aliran. Artinya, untuk menyuplai air ke ketinggian diperlukan perbedaan ketinggian. Minimalnya - 0,5 m, tetapi semakin tinggi angkanya, semakin efisien pompa. Kami sengaja tidak memberikan penghitungan hidraulik - ini sangat rumit dan hanya bergantung pada proporsi optimal perbedaan ketinggian antara titik pemasukan air, bagian kerja pompa, dan titik pembuangan atas. Karena perangkat ini akan dipasang dalam kondisi tertentu, masuk akal untuk menentukan semua nilai secara lokal.
Air yang masuk ke pengumpan, di bawah pengaruh gravitasi, cenderung ke titik terendah, menciptakan tekanan berlebih yang ditanggapi oleh katup hidrolik. Pada saat dipicu, air tersumbat dalam sistem tertutup dan terjadi fenomena palu air, yang mendorong air melalui katup periksa ke dalam tangki ekspansi. Dinding elastis tangki mengumpulkan tekanan berlebih dari palu air, tetapi tidak di dalam air (tidak dapat dimampatkan), tetapi di udara. Tekanan ini mendorong air melalui saluran keluar (selang, pipa), dan katup periksa mencegah pemerataan tekanan.
Prinsip pengoperasian pompa ram hidrolik dalam video
Setelah tekanan di tangki ekspansi dilepaskan, katup hidrolik terbuka kembali dan siklus dilanjutkan. Pasokan air terjadi dalam bentuk pulsa. Banyak yang sudah menduga bahwa pengoperasian pompa dimungkinkan karena perbedaan kepadatan media - air dan udara yang tidak dapat dimampatkan, yang dengan mudah mengumpulkan tekanan. Seluruh kekuatan water hammer digunakan untuk mengompresi gas (udara) di tangki ekspansi, yang kemudian menyuplai air ke atas.
Pengumpan dan katup hidrolik
Kedua elemen ini adalah elemen utama dalam desain yang Anda rencanakan untuk dibuat sendiri. Keseluruhan pengoperasian unit bergantung pada ukuran dan desainnya.
Pengumpan
Ini adalah saluran tertutup yang menghubungkan titik pemasukan air dan titik palu air. Idealnya, ini adalah pipa panjang dan rata yang terletak di lereng. Air di dalam pipa adalah piston yang menciptakan tekanan berlebih - penyebab water hammer. Oleh karena itu, semakin besar penampangnya, semakin kuat pula ramnya. Diameter pipa pengumpan harus dalam batas wajar - dari 50 hingga 150 mm. Nilai ini harus dikorelasikan dengan diameter saluran yang tersisa dalam sistem dan tinggi umpan yang dibutuhkan.
Rasio optimal diameter pompa ram hidrolik
| Pengumpan, mm | Sistem, mm |
| 50 | 16 |
| 100 | 32 |
| 150 | 32-50 |
Dalam kasus terakhir, dengan panjang pengumpan 10 m dan penurunan 1,5 m, air akan disuplai ke ketinggian 10 m dengan kecepatan sekitar 1500 l/jam.
Katup hidrolik
Model pabrik perangkat ini mungkin mahal karena bahan, gasket, dan pegas diatur ke tekanan tertentu. Dalam kasus kita, ketika kita menggunakan energi bebas, yang tidak masuk akal untuk dihemat atau diperhitungkan, fakta memblokir aliran air saja sudah cukup. Katup hidrolik buatan sendiri cukup cocok untuk ini.
Pompa dengan katup hidrolik buatan sendiri - video pemasangan dengan komentar
Tempat yang ideal untuk memasang pompa semacam itu adalah jeram sungai dengan aliran atau alirannya yang signifikan.
Pompa ram hidrolik buatan pabrik
Tentu saja, perangkat sederhana dan andal seperti itu tidak dapat menghindari klaim untuk produksi massal. Saat ini, mereka diproduksi oleh perusahaan dalam dan luar negeri. Namun, karena sifat operasinya yang spesifik (sebagian air dibuang melalui katup), cakupan aplikasinya agak sempit - di daerah perkotaan mereka praktis tidak berguna, tetapi sangat diperlukan di daerah terpencil, belum berkembang, desa ramah lingkungan. dan peternakan.
Saat ini di Rusia, hanya satu perusahaan yang memproduksi perangkat ramah lingkungan dan efisien ini - artel produksi Ural. Jajaran model diwakili oleh pompa Kachalych GT-01 (190 USD) dan GT-03 (110 USD), serta varietasnya.
Membuat pompa sendiri akan lebih murah, bahkan jika Anda membeli semua suku cadangnya. Namun, penghematan nyata dapat dicapai jika sarana tersedia - dalam hal ini, pompa akan praktis bebas, sementara kinerjanya bisa jauh lebih tinggi karena pengumpan yang lebih besar dan keluaran seluruh sistem.
Perangkat atau perangkat apa pun yang didasarkan pada aksi kekuatan alam patut mendapat perhatian dan pengembangan. Dengan mengabaikan energi gratis yang disediakan oleh alam, kita berisiko menjadi tidak berdaya karena tidak adanya bensin dan listrik. Mengalihkan pertanian rumah tangga ke sumber energi alternatif adalah kunci perdamaian dan keharmonisan dengan lingkungan.
