No. 2116
HIDRAULIKUS RÁMAby John H. Lienhard
Ma a gravitáció a hihetetlen könnyedséggel szemben. A Houstoni Egyetem Mérnöki Főiskolája bemutatja ezt a sorozatot a civilizációnkat működtető gépekről és azokról az emberekről, akiknek találékonysága létrehozta őket.
Most tudtam meg a legmeglepőbb dolgot: a hőlégballon feltalálója találta fel az önműködő hidraulikus dugattyút is, és ennél ellentétesebb két dolgot el sem tudok képzelni. Hadd magyarázzam el a hidraulikus koszt: Tegyük fel, hogy van egy víztározónk, és vizet akarunk szivattyúzni egy felette lévő helyre. A víz nem fog felfelé folyni, de ha lefelé folyik, akkor energiát nyerhet. Lefelé egy turbinán keresztül vezethetnénk, hogy energiát termeljünk egy szivattyú számára.
A hidraulikus kos a szegény ember pótolja a drága turbinát. A víz lefelé folyik egy csövön keresztül. Ahogy az alsó végén lévő szelepen keresztül távozik, elég sebességet vesz fel ahhoz, hogy hirtelen elzárja a szelepet. Amikor ez megtörténik, a csőben lévő nyomás nagyon hirtelen megnő. Ez kinyit egy második szelepet, és azon keresztül hajtja ki a vizet. A folyamat ritmikusan és automatikusan ismétlődik, hangos kattogó-kattogó hangot adva. Ez egy csodálatosan kényelmes szivattyú, amely a tartályban lévő víz potenciális energiájával működik. Nincs szükség motorra.
Ez nagyon messze van a hőlégballonoktól, de az összekötő szövet papírból készül. Joseph Montgolfier és öccse, Étienne Pierre Montgolfier papírgyáros fiai voltak. Joseph elsőrangú autodidakta gépész volt, és ő is papírgyárat alapított. Étienne matematikát és építészetet tanult. 1782-ben mindketten papírból és selyemből készült léggömbökkel kezdtek kísérletezni. Egy évvel később bemutató repülést tartottak XVI. Lajos előtt, majd embereket repültek a léggömbjeikben. Aztán, amikor a léghajózás Párizs új látványsportjává vált, a testvérek visszavonultak tőle.
A kedves Étienne visszament az apjához dolgozni. Ő is megpróbálta fejleszteni a léghajózás elméletét. A félénk szerelő Joseph más találmányokkal folytatta — de egyik sem volt olyan értékes, mint a hidraulikus kos. Pedig eredetileg a papírgyára szolgálatára alkotta meg.
Egy brit feltaláló 1772-ben már készített egy kezdetleges hidraulikus koszorút, de annak szelepeit kézzel kellett manipulálni. Montgolfier óriási előrelépést ért el, amikor megalkotta azt a szivattyút, amelyet magától működni lehetett hagyni, például a földelvezetési és rekultivációs projekteknél.
Ez 1796-ban történt. Egy évvel később Matthew Boulton, a Boulton-Watt gőzgépek gyártója brit szabadalmat szerzett Montgolfier nevében. Sok más szabadalom is követte, és a hidraulikus kosok a tizenkilencedik század folyamán széleskörű használatra találtak. Végül az elektromos motorok kezdték felváltani őket. De ahogy keressük a megfelelő technológiát a fejlődő országok számára, újra visszatérnek.
A Montgolfier testvérek tehát az ellentétek tanulmánya voltak. A fiatal Étienne, értelmiségi, erős társadalmi ösztönökkel – még a politikába is belekeveredett. És Joseph, a gyakorlatias zseni, aki két világ között mozgott: nagyon nyilvánosan efemer papírt és forró levegőt használt egy ősi álom megvalósítására. Aztán megfordult, hogy a vascső és a vaskemény víz testet öltő szilárdságát felhasználva gyakorlati feladatokat lásson el — a szemünk elől és a fejünk elől elrejtve.
John Lienhard vagyok, a Houstoni Egyetemen, ahol a feltaláló elmék működésével foglalkozunk.
(Témazene)
W. A. Smeaton, Montgolfier, Étienne Jacques de & Montgolfier, Michel Joseph de, C. C. Gillispie, szerk, Dictionary of Scientific Biography, Vol. IX (New York: Charles Scribner’s Sons, 1974). (Joseph Montgolfier fenti képe a National Air and Space Museum jóvoltából készült.)A hidraulikus kosnak egy csodálatosan világos, a fejlődő országokban való használatra írt 20. századi feldolgozását lásd: S. B. Watt, A Manual on the Hydraulic Ram for Pumping Water. (Silsoe, Bedford, UK: Intermediate Technology Development Group, 1975) Nagyon hálás vagyok ennek a forrásnak az alábbi sematikus ábráért.
Lásd: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram
Egy olcsó hidraulikus dugattyú, amely közönséges, kapható alkatrészekből is elkészíthető.The Engines of Our Ingenuity is Copyright © 1988-2006 by John H. Lienhard.
