Nº 2116
RAM HIDRÁULICApor John H. Lienhard
Hoje, a gravidade versus a incrível leveza do ser. A Faculdade de Engenharia da Universidade de Houston apresenta esta série sobre as máquinas que fazem funcionar a nossa civilização, e as pessoas cujo engenho as criou.
Acabo de aprender a coisa mais surpreendente: O inventor do balão de ar quente também inventou o carneiro hidráulico auto-atuante, e não consigo imaginar mais duas coisas opostas. Deixe-me explicar o carneiro hidráulico: Suponha que temos um reservatório de água e queremos bombear água para um lugar acima dele. A água não vai fluir para cima, mas pode produzir energia quando flui para baixo. Poderíamos fazer a descida através de uma turbina para gerar energia para uma bomba.
O carneiro hidráulico é um substituto pobre para uma turbina cara. A água desce por um cano. Ao escapar através de uma válvula na extremidade inferior, ganha velocidade suficiente para fazer a válvula fechar de repente. Quando isso acontece, a pressão na tubulação sofre um aumento muito acentuado. Isso abre uma segunda válvula, e faz sair a água através dela. O processo repete-se, de forma rítmica e automática, fazendo um barulho de clique alto. É uma bomba maravilhosamente conveniente que funciona com a energia potencial da água no reservatório. Não é necessário motor.
Isso está muito longe dos balões de ar quente, mas o tecido de ligação é feito de papel. Joseph Montgolfier e o seu irmão mais novo Étienne eram filhos do fabricante de papel Pierre Montgolfier. Joseph era um mecânico autodidata de primeira linha, e ele também montou uma fábrica de papel. Étienne estudou matemática e arquitetura. Em 1782, os dois começaram a fazer experiências com balões feitos de papel e seda. Fizeram um voo de demonstração antes de Luís XVI, um ano depois, e depois voaram com humanos nos seus balões. Então, quando o balonismo se tornou o novo esporte de espectadores de Paris, os irmãos se retiraram dele.
O suave Étienne voltou a trabalhar com o seu pai. Ele também tentou desenvolver a teoria do balonismo. O tímido mecânico Joseph foi para outras invenções, mas nenhuma tão valiosa como o carneiro hidráulico. E ele o criou inicialmente para servir sua fábrica de papel.
Um inventor britânico tinha feito um carneiro hidráulico primitivo em 1772, mas suas válvulas tinham que ser manipuladas à mão. Montgolfier fez uma imensa melhoria quando criou uma bomba que podia ser deixada a funcionar sozinha em, digamos, projectos de drenagem e recuperação de terrenos.
Isso foi em 1796. Um ano mais tarde, Matthew Boulton, fabricante dos motores a vapor Boulton-Watt, tirou uma patente britânica em nome de Montgolfier. Muitas outras patentes se seguiram e os carneiros hidráulicos encontraram amplo uso durante o século dezenove. Os motores elétricos finalmente começaram a substituí-los. Mas, enquanto procuramos a tecnologia apropriada para os países em desenvolvimento, eles estão fazendo um retorno.
Então os irmãos Montgolfier foram um estudo em contrastes. O jovem Étienne, intelectual com fortes instintos sociais – ele até entrou na política. E Joseph, o génio das mãos, que se apoderou de dois mundos: usou muito publicamente papel efémero e ar quente para realizar um sonho antigo. Então ele se voltou para fazer uso da solidez corpórea do tubo de ferro, e da água dura como ferro, para fazer nosso lance prático – fora da vista e da mente.
Sou John Lienhard, da Universidade de Houston, onde estamos interessados na forma como as mentes inventivas funcionam.
(Música temática)
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). (A imagem de Joseph Montgolfier acima é cortesia do Museu Nacional do Ar e Espaço.)Para um tratamento maravilhosamente claro do carneiro hidráulico 20-C, escrito para uso em países em desenvolvimento, veja S. B. Watt, A Manual on the Hydraulic Ram for Pumping Water. (Silsoe, Bedford, UK: Intermediate Technology Development Group, 1975) Estou muito grato a esta fonte pelo diagrama esquemático abaixo.
Veja também: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram
Um carneiro hidráulico de baixo custo que pode ser feito de peças comuns de prateleira.Os Motores da Nossa Ingenuidade são Copyright © 1988-2006 por John H. Lienhard.
