Винт Архимеда: простой способ поднять воду без насоса и электричества для полива
Грядки пересыхают, а свет отключили и до колодца далеко? Справиться с проблемой можно и без насоса. Винт Архимеда — один из самых удобных механизмов для подъема воды. Его конструкция проста: внутри трубы вращается спираль, которая захватывает жидкость снизу и поднимает ее вверх. Сделать такой механизм можно самостоятельно из обычной пластиковой трубы, гибкого шланга и металлического стержня.
Что понадобится:
- пластиковая трубу диаметром 50–100 мм;
- гибкий шланг или пластиковую ленту для спирали;
- металлический стержень или трубу для оси;
- крепежные хомуты или проволоку;
- два подшипника;
- ручку для вращения;
- ножовку;
- дрель;
- шурупы или болты.
Для первого опыта лучше сделать небольшой винт длиной около 1–1,5 м. Такой механизм проще собрать и проверить. Если модель невелика, то можно хватит одной трубы и гибкого шланга — просто обмотайте шланг вокруг основы и закрепите.
Как сделать спираль
Сначала возьмите гибкую ленту или пластиковую трубу небольшого диаметра. Намотайте материал вокруг центрального стержня с одинаковым шагом.
Старайтесь выдерживать одинаковое расстояние между витками по всей длине. Чем ровнее получится спираль, тем стабильнее винт будет захватывать и перемещать воду.
Закрепите каждый виток на стержне хомутом или другим надежным крепежом. После этого проверьте, чтобы спираль не смещалась при вращении.
Посмотрите, как выглядит такая спираль на видео:
Как собрать корпус
- Поместите готовую спираль внутрь пластиковой трубы. Между краями витков и внутренней стенкой корпуса оставьте небольшой зазор.
- Слишком большой зазор снизит эффективность механизма: вода будет возвращаться вниз между спиралью и стенкой. Слишком маленький зазор может привести к заклиниванию при попадании песка или мелкого мусора.
- Закрепите подшипники на обоих концах оси. Убедитесь, что стержень свободно вращается внутри трубы.
Как установить винт
- Нижний конец винта опустите в воду под небольшим углом.
- Верхний конец расположите выше уровня воды.
- Установите конструкцию под углом примерно 30–45 градусов к поверхности. Точный угол можно изменить во время испытаний, чтобы подобрать наиболее эффективное положение.
Главное условие — нижняя часть спирали должна заходить в воду, а верхняя часть должна выводить ее в подготовленную емкость или канал.
Как использовать винт Архимеда
Самый простой вариант — установить ручку на верхний конец оси. Поверните ручку несколько раз и проверьте движение воды. При вращении спираль захватит воду нижними витками. Затем вода переместится вверх по внутренней поверхности корпуса и выйдет через верхнее отверстие.
Если требуется автоматизировать механизм, установите на ось электродвигатель с подходящим редуктором. Между двигателем и валом используйте муфту, которая выдержит нагрузку и не будет передавать сильную вибрацию.
Вот, как работает винт Архимеда:
Для самодельной конструкции сначала используйте ручной привод. Так проще проверить направление вращения, угол установки и отсутствие заклинивания.
Как повысить производительность
Производительность винта зависит от диаметра спирали, ее шага, скорости вращения, угла наклона и уровня погружения нижней части. Увеличьте диаметр корпуса и спирали — винт сможет перемещать больше воды за один оборот. Уменьшите слишком большой зазор между спиралью и корпусом — вода будет меньше возвращаться вниз. При этом чрезмерно высокая скорость вращения не всегда даст лучший результат. Вода может начать разбрызгиваться и хуже удерживаться между витками. Для чистой воды подойдет пластиковая конструкция. Если в воде присутствует песок, ил или мелкие камни, используйте более прочные материалы и оставьте немного больший рабочий зазор.
Винт Архимеда хорошо подходит для подъема воды на небольшую высоту при относительно большом расходе. Это не замена обычному центробежному насосу во всех задачах.
При сборке конструкции с электродвигателем установите защиту от случайного контакта с вращающимися деталями. Электрическую часть разместите вдали от воды и используйте оборудование с подходящей защитой от влаги.
Сам принцип при этом остается предельно простым: спираль вращается внутри корпуса, захватывает воду снизу и постепенно перемещает ее вверх. Именно эта конструкция позволила использовать один и тот же принцип в различных механизмах на протяжении многих веков.
