No. 2116
HYDRAULIC RAMod John H. Lienhard
Dnes gravitace versus neuvěřitelná lehkost bytí. Technická fakulta Houstonské univerzity představuje tento seriál o strojích, které zajišťují chod naší civilizace, a o lidech, jejichž vynalézavost je vytvořila.
Právě jsem se dozvěděl nejpřekvapivější věc: vynálezce horkovzdušného balonu vynalezl také samočinné hydraulické beranidlo, a nedovedu si představit dvě protikladnější věci. Dovolte mi vysvětlit hydraulický beran: Předpokládejme, že máme vodní nádrž a chceme čerpat vodu na místo nad ní. Voda nepoteče do kopce, ale když teče z kopce, může přinést energii. Mohli bychom ji pouštět z kopce dolů přes turbínu, abychom získali energii pro čerpadlo.
Hydraulický beran je náhradou drahé turbíny pro chudé. Voda teče z kopce potrubím. Když uniká ventilem na dolním konci, nabere dostatečnou rychlost, aby se ventil náhle uzavřel. Když se tak stane, tlak v potrubí se velmi prudce zvýší. Tím se otevře druhý ventil a voda jím vyteče ven. Proces se rytmicky a automaticky opakuje a vydává hlasité cvakání. Je to úžasně praktické čerpadlo, které pracuje s potenciální energií vody v nádrži. Není potřeba žádný motor.
To má k horkovzdušným balónům velmi daleko, ale spojovací tkanina je vyrobena z papíru. Joseph Montgolfier a jeho mladší bratr Étienne byli synové výrobce papíru Pierra Montgolfiera. Joseph byl prvotřídní mechanik samouk a také on založil továrnu na papír. Étienne studoval matematiku a architekturu. V roce 1782 začali oba experimentovat s balony z papíru a hedvábí. O rok později uskutečnili před Ludvíkem XVI. předváděcí let a poté ve svých balonech létali s lidmi. Když se pak balonové létání stalo novým pařížským diváckým sportem, bratři se od něj stáhli.
Slušňák Étienne se vrátil k práci u svého otce. Také on se snažil rozvíjet teorii balonového létání. Plachý mechanik Joseph se pustil do dalších vynálezů – žádný však nebyl tak cenný jako hydraulické beranidlo. A to ho původně vytvořil, aby sloužil jeho papírně.
Britský vynálezce vyrobil v roce 1772 primitivní hydraulický beran, ale s jeho ventily se muselo manipulovat ručně. Montgolfier dosáhl obrovského zlepšení, když vytvořil čerpadlo, které se mohlo nechat běžet samo, například při odvodňování a melioračních projektech.
To bylo v roce 1796. O rok později si Matthew Boulton, výrobce parních strojů Boulton-Watt, nechal Montgolfierovým jménem udělit britský patent. Následovalo mnoho dalších patentů a hydraulické berany našly v průběhu devatenáctého století široké uplatnění. Nakonec je začaly nahrazovat elektrické motory. S hledáním vhodných technologií pro rozvojové země se však opět vracejí.
Bratři Montgolfierové byli tedy studií kontrastů. Mladý Étienne, intelektuál se silnými sociálními instinkty – dokonce se dostal do politiky. A Joseph, praktický génius, který se pohyboval mezi dvěma světy: velmi veřejně používal efemérní papír a horký vzduch k naplnění dávného snu. Pak se otočil, aby využil tělesné pevnosti železného potrubí a vody tvrdé jako železo k plnění našich praktických příkazů – z očí a z mysli.
Jsem John Lienhard z Houstonské univerzity, kde se zajímáme o to, jak pracují vynalézavé mysli.
(Tematická hudba)
W. A. Smeaton, Montgolfier, Étienne Jacques de & Montgolfier, Michel Joseph de, C. C. Gillispie, ed., Dictionary of Scientific Biography, Vol. IX (New York: Charles Scribner’s Sons, 1974). (Výše uvedený obrázek Josepha Montgolfiera pochází s laskavým svolením Národního muzea letectví a kosmonautiky.)Úžasně přehledné pojednání o hydraulickém beranu z 20. století, napsané pro použití v rozvojových zemích, viz S. B. Watt, A Manual on the Hydraulic Ram for Pumping Water. (Silsoe, Bedford, Velká Británie: Intermediate Technology Development Group, 1975) Tomuto zdroji jsem velmi vděčný za níže uvedené schéma.
Viz také: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram
Nízkonákladový hydraulický beran, který lze vyrobit z běžných hotových dílů.The Engines of Our Ingenuity is Copyright © 1988-2006 by John H. Lienhard.
