Ramă hidraulică nr. 2116

Ramă hidraulică nr. 2116
Ramă hidraulică

de John H. Lienhard

Astăzi, gravitația versus incredibila lejeritate a ființei. Colegiul de Inginerie al Universității din Houston prezintă această serie despre mașinile care fac să funcționeze civilizația noastră și despre oamenii a căror ingeniozitate le-a creat.

Tocmai am aflat cel mai surprinzător lucru: inventatorul balonului cu aer cald a inventat, de asemenea, și berbecul hidraulic cu autoacțiune, și nu-mi pot imagina două lucruri mai opuse. Permiteți-mi să vă explic berbecul hidraulic: Să presupunem că avem un rezervor de apă și vrem să pompăm apă într-un loc deasupra lui. Apa nu va curge în sus, dar poate produce energie atunci când curge în josul dealului. Am putea să o facem să curgă în josul dealului printr-o turbină pentru a genera energie pentru o pompă.

Rampa hidraulică este un înlocuitor al omului sărac pentru o turbină scumpă. Apa curge la vale printr-o conductă. Pe măsură ce scapă printr-o supapă de la capătul inferior, capătă suficientă viteză pentru a declanșa brusc închiderea supapei. Când se întâmplă acest lucru, presiunea din conductă suferă o creștere foarte bruscă. Aceasta face să se deschidă o a doua supapă și scoate apa prin ea. Procesul se repetă, în mod ritmic și automat, producând un sunet puternic de click-clack. Este o pompă extraordinar de convenabilă, care funcționează pe baza energiei potențiale a apei din rezervor. Nu este nevoie de niciun motor.

Este foarte departe de baloanele cu aer cald, dar țesutul de legătură este făcut din hârtie. Joseph Montgolfier și fratele său mai mic Étienne au fost fiii producătorului de hârtie Pierre Montgolfier. Joseph era un mecanic autodidact de primă mână și a înființat și el o fabrică de hârtie. Étienne a studiat matematica și arhitectura. În 1782, cei doi au început să experimenteze cu baloane făcute din hârtie și mătase. Un an mai târziu, au făcut un zbor demonstrativ în fața lui Ludovic al XVI-lea, iar apoi au zburat oameni în baloanele lor. Apoi, pe măsură ce zborul cu balonul a devenit noul sport spectator al Parisului, frații s-au retras din această activitate.

Dulcele Étienne s-a întors să lucreze cu tatăl său. A încercat, de asemenea, să dezvolte teoria balonului. Timidul mecanic Joseph a continuat cu alte invenții – dar niciuna atât de valoroasă ca berbecul hidraulic. Și l-a creat inițial pentru a servi fabricii sale de hârtie.

Un inventator britanic realizase un berbec hidraulic primitiv în 1772, dar supapele sale trebuiau să fie manipulate manual. Montgolfier a făcut o îmbunătățire imensă atunci când a creat o pompă care putea fi lăsată să funcționeze singură, de exemplu, în proiecte de drenaj și de recuperare a terenurilor.

Aceasta a fost în 1796. Un an mai târziu, Matthew Boulton, producătorul motoarelor cu aburi Boulton-Watt, a obținut un brevet britanic în numele lui Montgolfier. Au urmat multe alte brevete, iar berbecii hidraulici și-au găsit o largă utilizare pe parcursul secolului al XIX-lea. Motoarele electrice au început în cele din urmă să le înlocuiască. Dar, pe măsură ce căutăm tehnologii adecvate pentru țările în curs de dezvoltare, ele revin în actualitate.

Așa că frații Montgolfier au fost un studiu al contrastelor. Tânărul Étienne, intelectual cu instincte sociale puternice – a intrat chiar și în politică. Și Joseph, geniul practic, care a traversat două lumi: a folosit foarte public hârtia efemeră și aerul cald pentru a îndeplini un vis străvechi. Apoi s-a întors pentru a se folosi de soliditatea corporală a țevilor de fier și de apa dură ca fierul, pentru a face ordinele noastre practice – departe de ochii și de mintea noastră.

Sunt John Lienhard, de la Universitatea din Houston, unde suntem interesați de modul în care funcționează mințile inventive.

(Muzică tematică)
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). (Imaginea lui Joseph Montgolfier de mai sus este o amabilitate din partea Muzeului Național al Aerului și Spațiului.)

Pentru o tratare minunat de clară a berbecului hidraulic din secolul XX, scrisă pentru a fi folosită în țările în curs de dezvoltare, a se vedea S. B. Watt, A Manual on the Hydraulic Ram for Pumping Water. (Silsoe, Bedford, Marea Britanie: Intermediate Technology Development Group, 1975) Sunt foarte recunoscător acestei surse pentru diagrama schematică de mai jos.

Vezi, de asemenea: http://en.wikipedia.org/wiki/Hydraulic_ram

Un berbec hidraulic cu costuri reduse care poate fi realizat din piese obișnuite din comerț.

The Engines of Our Ingenuity is Copyright © 1988-2006 by John H. Lienhard.