Бытовые электроприборы

Винт архимеда расчет. Принцип работы насоса

Винт архимеда расчет. Принцип работы насоса

Речь в данной статье пойдет не о великом завоевателе или разрушителе, а о человеке, значительно поспособствовавшем развитию цивилизации. Им является древнегреческий ученый Архимед. Его гениальное изобретение - винт Архимеда.

Жил и трудился великий ученый во времена весьма отдаленные, год его рождения - 287 до н.э. Им сделано множество открытий. Основы гидростатики и знаменитый улучшения в системе рычагов, полиспаст, наконец, архимедов винт - всем этим мы обязаны великому греку. Достаточно только вспомнить его высказывание, дошедшее до нас через разделяющую бездну времени: “Дайте мне точку опоры, и я переверну весь мир”.

Что же собой представляет знаменитый винт Архимеда? Спираль, помещенная в цилиндр - вот что это такое. При вращении она захватывала жидкость и увлекала ее за собой. Зазоры между краями спирали и стенками цилиндра позволяли свободно вращаться валу. В итоге вода выливалась через верхний открытый конец. Таким образом, поместив один конец цилиндра в воду, а другой расположив выше под углом и вращая вал, жидкость подавали наверх. Вращать можно было как сам вал со спиралью внутри цилиндра, так и цилиндр вместе с валом.

Применялась подобная архимедова спираль для подъема воды при орошении территорий и для осушения шахт, трюмов кораблей, низин и заболоченных мест. Эффективность подобного устройства оказалась выше, чем существовавшего в то время водоподъемного колеса. Немаловажным достоинством было то, что подобным способом поднимали как чистую жидкость, так и ее смесь с землей, суспензию.

Как уже упоминалось, первоначально винт Архимеда применяли для подъема воды из низин, от реки наверх, на орошаемые поля. Благодаря подобной системе поливались поля в Египте, Греции, других местах. Впоследствии по такой методике стали откачивать воду из шахт. Наклонная конструкция как раз вписывалась в систему горных штреков. Благодаря использованию системы откачки воды с применением спирали, доступными оказывались многие ранее затопленные участки шахт. Среди испанских шахтеров, по отзывам историков, подобный метод осушения был чрезвычайно популярен.

С не меньшим успехом действовали голландцы по схожей методике осушения. Они огораживали дамбами участок моря и потом откачивали из него участка воду. Таким образом, они увеличивали свою территорию, отвоевывая землю у моря.

По мере развития техники идеи, связанные с винтом Архимеда, находили новые применения. Практически нет ни одной области промышленности, которая не использовала бы винты-саморезы. А ведь в их основе лежит тот же принцип.

Во многих других случаях с таким же успехом использовалось это техническое решение. Червячный редуктор - прообраз его создан великим ученым. Винтовой механизм тоже можно считать развитием идеи сиракузца. Сколько впоследствии было создано невозможно себе даже представить. Многие века человечество получало масло и вино, используя подобные устройства.

Шнек - это тоже видоизмененный винт Архимеда. Применяют его в самых разных областях- от обычной мясорубки до двигателей транспорта. Для преодоления болотистых мест, где невозможно использование колеса или гусеницы, используют вездеходы со шнековыми двигателями.

Шнековый бур применяют как для создания колодцев на приусадебных участках, так и скважин в промышленности. А корабли двигаются благодаря который является частью В основе всего этого лежит открытие гениального грека.

В настоящем материале было рассмотрено изобретение греческого ученого из г. Сиракузы - винт Архимеда, показано его практическое применение в прошлом и использование в современной технике.

бесконечный винт, см. Водоподъемные машины .

  • - бесконечный винт, см. Водоподъемные машины...

    Сельскохозяйственный словарь-справочник

  • - Водоподъемная машина, изобретенная Архимедом. - Делался станок под маховое колесо к архимедову винту на средней площади. Ф. 806, о. 1, д. 5, л. 29 об. ...

    Словарь золотого промысла Российской Империи

  • - древнейший из водоподъемников, представляющий собою длинный однониточный винт с большою высотою лопасти...

    Морской словарь

  • - водоподъёмная машина, изобретённая Архимедом в 3 в. до н. э. Представляет собой вал с винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, ниж. конец к-рой погружён в воду. При вращении винтовая...

    Большой энциклопедический политехнический словарь

  • - водоподъемный винт, водная улитка - так называется изобретенная Архимедом водоподъемная машина, состоящая из бесконечного винта с укрепленной осью, которая входит своими извилинами в винтовое колесо...
  • - так наз. открытый Архимедом важный гидростатический закон, согласно которому каждое тело, погруженное в жидкость, теряет столько своего веса, сколько весит вытесненная им жидкость...

    Энциклопедический словарь Брокгауза и Евфрона

  • - см. Водоподъёмная машина...

    Большая Советская энциклопедия

  • - водоподъемная машина, вал с винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, нижний конец которой погружен в воду. При вращении винтовая поверхность вала перемещает воду по трубе на высоте до 4...

    Большой энциклопедический словарь

  • - Иносказательно: средство, идеально подходящее для решения какой-либо задачи, сколь сложна бы она ни была. см. Дайте мне точку опоры, и я поверну Землю...
  • - Биографы Архимеда Сиракузского, величайшего математика и механика Древней Греции, рассказывают, что он, установив законы рычага, произнес гордую фразу: "Дайте мне точку опоры, и я сдвину землю"...

    Словарь крылатых слов и выражений

  • - Водоподъемная машина...
  • - водоподъемная, водоотливная машина, построенная на принципе винтовой линии...

    Словарь иностранных слов русского языка

  • - архиме/дов...

    Орфографический словарь русского языка

  • - АРХИМЕДОВ ВИНТ, бесконечный, два-три оборота на валу, который, обращаясь, захватывает и вращает этим зубчатое колесо...

    Толковый словарь Даля

  • - архим"едов, -а, -о: архим"едов в"инт, архим"едов рыч"аг, архим"едова спир"...

    Русский орфографический словарь

  • - Книжн. Двигательная сила, самое могучее средство для выполнения той или иной задачи. БМС 1998, 510; Янин 2003, 17...

    Большой словарь русских поговорок

"АРХИМЕДОВ ВИНТ" в книгах

1. Винт из зоны

автора Воробьев Кирилл Борисович

1. Винт из зоны Блим Кололей откинулся.Это не значит, что он копыта откинул. Это значит, что он из лагерей освободился. Где отбывал по 224-й статье. За наркотики, значит.И как только он появился на свободе, вторым делом он завалился к Шантору Червицу. А первым – зацепил своего

5. Вход в винт

Из книги Верховный пилотаж автора Воробьев Кирилл Борисович

5. Вход в винт (Ритуал обучения винтоварению.)

16. Аборты и винт

Из книги Верховный пилотаж автора Воробьев Кирилл Борисович

16. Аборты и винт (Весь из себя Дон-Жуан. Ебал кучи бабов. Те иногда залетали. Делал аборты сильной передозой себе и ей. Чувствовал, как руками чистит внутренности

АРХИМЕДОВ РЫЧАГ ДИАЛЕКТИКИ

Из книги У колыбели науки автора Волков Генрих Николаевич

Архимедов винт

автора Коллектив авторов

Архимедов винт Архимедов винт определяется чаще всего как архимедов червяк, применяемый в червячных передачах различных механизмов. Архимедов винт.Архимедов винт, или червяк, выполняется по принципу архимедовой спирали – траектории точки, равномерно движущейся по

Винт

Из книги Большая энциклопедия техники автора Коллектив авторов

Винт Винт – металлический стержень преимущественно с резьбой, но в ряде случаев винты изготавливают из прочной пластмассы на специальных штампах. Такие винты используются для соединения небольших деталей деревянных или пластмассовых. Винты металлические

Винт

Из книги Альтернативная культура. Энциклопедия автора Десятерик Дмитрий

Винт ВИНТ - объединяющее название для группы наркотиков (перветин, джеф, мулька, белый) на основе алкалоида эфедрина. Создаются с помощью ряда операций с лекарством от простуды, содержащим эфедрин, - солутаном. В. по своему воздействию является активным, стимулирующим,

Винт с резкой

Из книги Русский бильярд. Большая иллюстрированная энциклопедия автора Жилин Леонид

Винт с резкой Теперь, когда мы узнали необходимое о резке, следует продолжить разговор о винтах. Если вы сместите удар с оси прямой удара по «своему» шару всего наполовину его диаметра, то при отскоке он сместится от прямой линии вправо или влево от своего естественного

Архимедов винт

Из книги Большая Советская Энциклопедия (АР) автора БСЭ

Воздушный винт

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ВО) автора БСЭ

Гребной винт

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ГР) автора БСЭ

Винт

Из книги Большая Советская Энциклопедия (ВИ) автора БСЭ

Винт Винт (от нем. Gewinde - нарезка, резьба, через польск, gwint), деталь машины цилиндрической, реже конической, формы с винтовой поверхностью или деталь с винтовыми лопастями. Различают группы В.: непосредственно взаимодействующие с внешней, или рабочей, средой и

Архимедов рычаг

Из книги Энциклопедический словарь крылатых слов и выражений автора Серов Вадим Васильевич

Архимедов рычаг Иносказательно: средство, идеально подходящее для решения какой-либо задачи, сколь сложна бы она ни была.См. Дайте мне точку опоры, и я поверну

Архимедов рычаг.

Из книги Мед и яд любви автора Рюриков Юрий Борисович

Архимедов рычаг. «Почему общество так мало помогает семье? Почему так плохо обстоят дела с жильем, продуктами, детскими садами, и при этом зарплата маленькая, и нужных вещей не купишь. На словах - главная ячейка общества, а в жизни - забытая ячейка» (Чернобыльская АЭС,

«Винт»

Из книги Бильярд автора Останин Евгений Анатольевич

«Винт» Правила игры в «Винт» аналогичны правилам «Малой русской пирамиды». Игра продолжается до тех пор, пока один из участников не наберет 71 очко. Различие состоит в том, что стоимость шаров меняется в зависимости от следующих причин:1) числа сыгранных подряд

Устройство состоит из наклоненной под углом к горизонту полой трубы с винтом внутри. Она была изобретена Архимедом примерно в 250 году до н. э. либо в Греции ранее. Винт можно представить, как наклонную плоскость , навёрнутую на цилиндр.

Винт вращается обычно с помощью ветряного колеса , либо вручную. В то время, как поворачивается нижний конец трубы, он собирает некоторый объём воды. Это количество воды будет скользить вверх по спиральной трубе во время вращения вала, пока наконец вода не выльется из вершины трубы, снабжая ирригационную систему.

Контактная поверхность между винтом и трубой не обязана быть идеально водонепроницаемой, потому что относительно большое количество воды черпается за один поворот по отношению к угловой скорости винта. Кроме того, вода, просачивающаяся из верхней секции винта, попадает в предыдущую секцию и так далее, таким образом, в машине достигается динамическое равновесие , что препятствует уменьшению механической эффективности.

«Винт» не обязан поворачиваться внутри неподвижной оболочки, он может вращаться вместе с нею как одно целое. Винт может быть герметично прикреплён с помощью смолы или другого связующего к оболочке либо отлит из бронзы как одно целое с оболочкой, как, по предположению некоторых исследователей, были сделаны устройства, орошавшие висячие сады в Вавилоне . Изображения древнегреческих и древнеримских водяных винтов показывают, что винт двигался человеком, наступавшим на внешнюю оболочку, чтобы вращать весь аппарат как единое целое, что требовало, чтобы корпус был жестко скреплён с винтом.

Применение

Издавна архимедов винт применялся для подъёма воды в оросительные каналы. Кроме того, это устройство также использовалось для отвоёвывании земли у моря в Голландии и других местах при создании польдеров . Участок моря перекрывался дамбой, и вода удалялась из него, начинался процесс осушения земли для использования в земледелии.

Архимедовы винты использовались в установках по обработке сточных вод, потому что они успешно справляются с разными мощностями потока и с суспензиями .

Тот же принцип можно увидеть в «пескалаторах» - архимедовых винтах, предназначенных для безопасного подъёма рыбы из прудов. Эта технология применяется в основном на рыбоводных заводах (рыбопитомниках), поскольку она позволяет транспортировать рыбу, не травмируя.

В автомобильной технике архимедовы винты могут применяться вместо колес. Принцип движения шнекороторного вездехода прост. Машина оборудована двумя или более соосными с направлением движения роторами - винтами Архимеда. При вращении они отталкиваются от кашеобразной или жидкой субстанции, по которой движется вездеход, и продвигают его вперед.

Шнекоходу не страшно ничего. Там, где вязнет болотоход с огромными бескамерными шинами, где из-за неровностей рельефа не может пройти судно на воздушной подушке, шнекоход будет медленно, но верно продираться вперед. Для спасательных операций в условиях, например, северных болот, он может стать незаменимым помощником. Кроме того, полые роторы-шнеки могут служить поплавками, превращая вездеход в амфибию. Основной недостаток - это полная неспособность шнекохода передвигаться по хотя бы чуть-чуть твердой поверхности. Как только шнек «чувствует» землю, машину начинает сносить в сторону и трясти. Вроде бы этого нетрудно избежать, сделав поворотной кабину вездехода. Пусть на шнеках он идет по оси X, а по дороге катится по оси Y. Но, увы, так сделать нельзя, потому что от качения шнеки будут попросту разрушаться, теряя присущие им свойства архимедова винта. А если сделать их сверхпрочными, шнекоход будет дробить асфальт или другое покрытие. Есть и еще один недостаток: крайне низкая скорость движения при высоких энергетических затратах. Именно невозможность существования шнекохода в качестве самостоятельной транспортной единицы и не позволило подобным вездеходам получить должное распространение. В том крайне узком сегменте, где без них не обойтись, делают просто: привозят шнекоход в кузове другой машины и спускают его на воду или грязь.

См. также

Напишите отзыв о статье "Архимедов винт"

Ссылки

  • Manual for Archimedean Screw Pumps , publisher] , P.J. Kantert
  • , P.J. Kantert
  • by Sándor Kabai, The Wolfram Demonstrations Project , 2007.
  • // Энциклопедический словарь Брокгауза и Ефрона : в 86 т. (82 т. и 4 доп.). - СПб. , 1890-1907.
  • Dalley, Stephanie. Oleson, John Peter. «Sennacherib, Archimedes, and the Water Screw: The Context of Invention in the Ancient World»

Отрывок, характеризующий Архимедов винт

– Я все таки войду, мне надо книги разобрать, – сказал Пьер.
– Пожалуйте, милости просим, братец покойника, – царство небесное! – Макар Алексеевич остались, да, как изволите знать, они в слабости, – сказал старый слуга.
Макар Алексеевич был, как знал Пьер, полусумасшедший, пивший запоем брат Иосифа Алексеевича.
– Да, да, знаю. Пойдем, пойдем… – сказал Пьер и вошел в дом. Высокий плешивый старый человек в халате, с красным носом, в калошах на босу ногу, стоял в передней; увидав Пьера, он сердито пробормотал что то и ушел в коридор.
– Большого ума были, а теперь, как изволите видеть, ослабели, – сказал Герасим. – В кабинет угодно? – Пьер кивнул головой. – Кабинет как был запечатан, так и остался. Софья Даниловна приказывали, ежели от вас придут, то отпустить книги.
Пьер вошел в тот самый мрачный кабинет, в который он еще при жизни благодетеля входил с таким трепетом. Кабинет этот, теперь запыленный и нетронутый со времени кончины Иосифа Алексеевича, был еще мрачнее.
Герасим открыл один ставень и на цыпочках вышел из комнаты. Пьер обошел кабинет, подошел к шкафу, в котором лежали рукописи, и достал одну из важнейших когда то святынь ордена. Это были подлинные шотландские акты с примечаниями и объяснениями благодетеля. Он сел за письменный запыленный стол и положил перед собой рукописи, раскрывал, закрывал их и, наконец, отодвинув их от себя, облокотившись головой на руки, задумался.
Несколько раз Герасим осторожно заглядывал в кабинет и видел, что Пьер сидел в том же положении. Прошло более двух часов. Герасим позволил себе пошуметь в дверях, чтоб обратить на себя внимание Пьера. Пьер не слышал его.
– Извозчика отпустить прикажете?
– Ах, да, – очнувшись, сказал Пьер, поспешно вставая. – Послушай, – сказал он, взяв Герасима за пуговицу сюртука и сверху вниз блестящими, влажными восторженными глазами глядя на старичка. – Послушай, ты знаешь, что завтра будет сражение?..
– Сказывали, – отвечал Герасим.
– Я прошу тебя никому не говорить, кто я. И сделай, что я скажу…
– Слушаюсь, – сказал Герасим. – Кушать прикажете?
– Нет, но мне другое нужно. Мне нужно крестьянское платье и пистолет, – сказал Пьер, неожиданно покраснев.
– Слушаю с, – подумав, сказал Герасим.
Весь остаток этого дня Пьер провел один в кабинете благодетеля, беспокойно шагая из одного угла в другой, как слышал Герасим, и что то сам с собой разговаривая, и ночевал на приготовленной ему тут же постели.
Герасим с привычкой слуги, видавшего много странных вещей на своем веку, принял переселение Пьера без удивления и, казалось, был доволен тем, что ему было кому услуживать. Он в тот же вечер, не спрашивая даже и самого себя, для чего это было нужно, достал Пьеру кафтан и шапку и обещал на другой день приобрести требуемый пистолет. Макар Алексеевич в этот вечер два раза, шлепая своими калошами, подходил к двери и останавливался, заискивающе глядя на Пьера. Но как только Пьер оборачивался к нему, он стыдливо и сердито запахивал свой халат и поспешно удалялся. В то время как Пьер в кучерском кафтане, приобретенном и выпаренном для него Герасимом, ходил с ним покупать пистолет у Сухаревой башни, он встретил Ростовых.

1 го сентября в ночь отдан приказ Кутузова об отступлении русских войск через Москву на Рязанскую дорогу.
Первые войска двинулись в ночь. Войска, шедшие ночью, не торопились и двигались медленно и степенно; но на рассвете двигавшиеся войска, подходя к Дорогомиловскому мосту, увидали впереди себя, на другой стороне, теснящиеся, спешащие по мосту и на той стороне поднимающиеся и запружающие улицы и переулки, и позади себя – напирающие, бесконечные массы войск. И беспричинная поспешность и тревога овладели войсками. Все бросилось вперед к мосту, на мост, в броды и в лодки. Кутузов велел обвезти себя задними улицами на ту сторону Москвы.
К десяти часам утра 2 го сентября в Дорогомиловском предместье оставались на просторе одни войска ариергарда. Армия была уже на той стороне Москвы и за Москвою.
В это же время, в десять часов утра 2 го сентября, Наполеон стоял между своими войсками на Поклонной горе и смотрел на открывавшееся перед ним зрелище. Начиная с 26 го августа и по 2 е сентября, от Бородинского сражения и до вступления неприятеля в Москву, во все дни этой тревожной, этой памятной недели стояла та необычайная, всегда удивляющая людей осенняя погода, когда низкое солнце греет жарче, чем весной, когда все блестит в редком, чистом воздухе так, что глаза режет, когда грудь крепнет и свежеет, вдыхая осенний пахучий воздух, когда ночи даже бывают теплые и когда в темных теплых ночах этих с неба беспрестанно, пугая и радуя, сыплются золотые звезды.
2 го сентября в десять часов утра была такая погода. Блеск утра был волшебный. Москва с Поклонной горы расстилалась просторно с своей рекой, своими садами и церквами и, казалось, жила своей жизнью, трепеща, как звезды, своими куполами в лучах солнца.
При виде странного города с невиданными формами необыкновенной архитектуры Наполеон испытывал то несколько завистливое и беспокойное любопытство, которое испытывают люди при виде форм не знающей о них, чуждой жизни. Очевидно, город этот жил всеми силами своей жизни. По тем неопределимым признакам, по которым на дальнем расстоянии безошибочно узнается живое тело от мертвого. Наполеон с Поклонной горы видел трепетание жизни в городе и чувствовал как бы дыханио этого большого и красивого тела.

Винт Архимеда

Анимация работы архимедова винта

Архимедов винт в шведском посёлке

Схема архимедова винта

Архимедов винт , винт Архимеда - это механизм , исторически использовавшийся для передачи воды из низколежащих водоёмов в оросительные каналы. Он был одним из нескольких изобретений и открытий, традиционно приписываемых Архимеду , жившему в 3-ем веке до н. э. Архимедов винт стал прообразом шнека .

Принцип работы

Тот же принцип можно увидеть в пескалаторах, которые являются архимедовыми винтами, предназначенными для безопасного подъёма рыбы из прудов и перевозки её в другое место. Эта технология в основном применяется рыбоводных заводах (рыбопитомниках), где она предпочтительна для уменьшения грубого обращения с рыбой.

Математическое описание

Наклон поверхности спиралевидных лопастей по отношению к его краю равен 2. Это требует, чтобы наклон винта по отношению к горизонту был меньше 2 (угол около 63 градусов) с целью образовать ковши или карманы воды. В профиле винта, проекция каждой спиралевидной лопасти состоит из двух синусоидальных кривых с одинаковыми периодами и фазами.

Основные размеры винтового насоса

Одна кривая имеет амплитуду, равную внутреннему радиусу цилиндрической оболочки, а другая кривая имеет амплитуду, равную радиусу внутреннего цилиндра (вала). Горизонтальный уровень воды в каждом полном «ковше» воды является касательной к внутренней синусоиде. Поэтому, если уравнение внутренней синусоиды y = sin x , то уровень воды - это касательная к ней при x = arccos(−3/4) = 138.59°.

d = диаметр вала D = диаметр лопастей β = угол установки H 0 = высота наклона H 1 = разность уровней воды H 2 = высота наклона H 3 = высота подъёма воды J = число параллельных спиралей L = длина спирали S = длина шага спирали

Ссылки

  • «Archimedean Screw» by Sándor Kabai, The Wolfram Demonstrations Project, 2007.

Внешние ссылки

  • Technology and Culture Volume 44, Number 1, January 2003 (PDF) Dalley, Stephanie. Oleson, John Peter. «Sennacherib, Archimedes, and the Water Screw: The Context of Invention in the Ancient World»

raxishandbuch Schneckenpumpe


Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Винт Архимеда" в других словарях:

    ВИНТ АРХИМЕДА, машина, используемая для подъема воды; считается, что ее изобрел Архимед в III в. до н. э. Простейшей формой этого устройства является цилиндрическая труба, в которую помещен винт. Он устанавливается под углом в 45° к горизонтали,… … Научно-технический энциклопедический словарь

водоподъемная машина, изобретение которой приписывается Архимеду. А. в. представлял собой цилиндрич. трубу длиной 4 - 6 м, по оси которой был установлен деревянный вал с тремя винтовыми ленточными лопастями, прикрепл. к валу. Один конец А. в. опускался в воду, второй направлялся туда, куда нужно было подавать ее. Эффект подъема воды достигался попеременным зачерпыванием воды тремя параллельными лопастями, делившими горловое водозаборное отверстие цилиндра на три сектора. При повороте вала вода, захвач. первым витком, поднималась во второй и т. д. Предотвращение обратного стока воды обеспечивалось равномерным и непрерывным вращением вала А. в. Остатки водоподъемной эстакады А. в. найдены в одном из др. рудников в Испании, где эта установка, несмотря на очевидную ненадежность, использовалась в производств, целях. А. в. применялись также для снабжения питьевой водой и орошения.

рис. 1. Схема винтовой спирали. Справа: поперечный разрез.

рис. 2. Ось со вспомогательными линиями для установки винтообразных гибких лопастей.

рис. 3. Эстакада архимедовых винтов на руднике Санта Барбара (Испания). Угол наклона 25, длина 7 м, высота хода 1,85 - 2,10 м