Вы скажите, что остановить поток воды или даже заставить подниматься его вверх невозможно и будете неправы! Нет ничего невозможного, используя знания науки и последние, широко распространенные технологические устройства. Сегодня даже камни могут заставить летать, как в исталяции .
Некий Brusspup (http://www.youtube.com/user/brusspup) , разместил видео, на котором с помощью нехитрой самодельной установки и фотоаппарата, работающего в режиме съемки видео, автор заставлял останавливаться поток воды из шланга и, что самое невероятное – заставил его подниматься вверх. В первый же день, видеоролик набрал миллион просмотров.
Завораживающее видео магического движения (обездвиживания) воды представлено ниже.
Физическая суть эффекта заключается в синхронной работе видеокамеры вместе с колебаниями струи воды. Повторить данный эксперимент вполне под силу каждому, для этого необходимо:
1.
Установить сабвуфер на краю прочной поверхности.
2.
Закрепить легкий и гибкий шланг к диффузору динамика, например, с помощью липкой ленты, а лучше всего использовать молярный скотч, так как липкая лента может испортить диффузор динамика. Шланг должен оканчиваться на расстоянии 2-3 сантиметра от края динамика. Естественно шланг должен быть направлен вниз. В принципе это самая важная часть эксперимента – шланг должен касаться диффузора.
3.
Подключите сабвуфер к усилителю, а усилитель подключите к источнику звука, такому как генератор звуковых частот или компьютер. Использование компьютера более приемлемый вариант, потому что для него проще найти программу, с помощью которой можно задать нужную звуковую частоту.
4.
Включите камеру или переведите свой смартфон в режим видеосъемки.
5.
Запустите программу генератора звуковых частот на компьютере и установите ту частоту, с которой производиться видеосъемка на вашей видеокамере. Такую информацию легко можно найти в паспорте или в интернете по типу вашей видеокамеры. Самыми распространенными параметрами являются 24 или 30 кадров в секунду, соответственно в программе генератора необходимо установить такое же значение.
6.
Пустите воду по шлангу и посмотрите на поток воды через вашу камеру. Если частота, с которой производится видеосъемка, совпадет с частотой выставленной в программе генератора, то вы будете наблюдать неподвижный поток воды.
7.
Регулируя уровень громкости можно получить разнообразную форму потока воды.
8.
Изменив частоту звуковых колебаний в программе на один герц больше (если было 24Гц, то установив 25Гц) получим эффект движения воды вперед.
9.
Изменив частоту звуковых колебаний в программе на один герц меньше (если было 24Гц, то установив 23Гц) получим эффект движения воды назад, обратно в шланг.
10.
Не забудьте установить емкость, куда будет стекать вода.
Таким образом, вы можете получить волшебные эффекты и создать незабываемые видеоролики, которые нестыдно будет показать друзьям и знакомым.
Известно, что теоретически всасывающий насос не способен поднять воду с глубины более 8-9 метров. На практике это расстояние еще меньше – 6-7 м, а для создания достаточного напора в системе водоснабжения будет лучше, если зеркало воды находится на расстоянии 5 м от поверхности. Существует несколько способов решения проблемы подъема воды для насосной станции. Рассмотрим один из них.
Увеличение давления внутри скважины
Увеличение давление внутри скважины обусловит самопроизвольный подъем воды по трубе даже при отсутствии насоса. Если загерметизировать устье обсадной колонны оголовком и подать воздух в скважину при помощи компрессора, вода начнет подниматься вверх, испытывая отсутствие давления в водоподъемной трубе. Правда, специалисты предупреждают, что при таком способе добычи воды из , необходимо учитывать следующие факторы:
- глубину залегания водонасыщенного пласта;
- производительность водоносного горизонта;
- дебит скважины;
- особенности геологического строения участка.
В противном случае можно нарушить работу скважины, так как избыточное давление в обсадной колонне не позволит воде из водонасыщенного пласта поступать в скважину. То есть воздушная подушка между оголовком и зеркалом воды начнет толкать водяной столб вниз до полного его вытеснения из обсадной колонны обратно в водоносный пласт. Оптимальнее использовать компрессор в тандеме с насосной станцией. Даже незначительный рост давления в скважине увеличит мощность всасывания насоса.
Из недостатков такого способа доставки воды следует отметить шумную работу компрессорной установки. Учитывая, что сама насосная станция отличается повышенной шумностью, потребуется разместить оборудование в помещении с хорошей звукоизоляцией. Следует помнить еще одну особенность работы автоматической насосной станции: двигатель включается автоматически, как только давление в гидроаккумуляторе упадет ниже заданного.
Электропитанием управляет реле давления, на котором и выставляется уровень давления включения и выключения насоса. При выключенном двигателе вода расходуется из накопительного резервуара гидробака, и при уменьшении давления реле вновь включает насос. Отсюда следует, что насосную станцию и воздушный компрессор необходимо объединить в одну электрическую схему, чтобы по команде реле давления электропитание одновременно подавалось и на насос, и на компрессор.
Вопрос с водоснабжением особенно остро встаёт после приобретения в собственность дачи, ещё не имеющей автономного водопровода . И если принести воду для приготовления еды из соседского колодца вполне по силам, то решить вопрос с другими бытовыми нуждами и особенно поливом грядок гораздо сложнее – носить воду вёдрами долго и тяжело физически.
Самая неприятная ситуация складывается, когда у хозяев не хватает средств на бурение скважины хотя бы для технической воды. Или же они в силу каких-то обстоятельств, например, при отсутствии электрической сети, не могут себе позволить приобрести насос в магазине, чтобы подключить его к имеющемуся колодцу. Однако, при помощи самодельных устройств лучше не делать. Для этой цели необходимо использовать качественные промышленные образцы.
Что под силу самодельному насосу?
Если участок не электрифицирован, лучшим способом решить вопрос с водоснабжением будет изготовление самодельного насоса. У такого кустарного агрегата существует несколько модификаций, отличающихся по сложности сборки.
Самодельное устройство можно применить для подъёма питьевой воды из неглубокого колодца. Также практично выглядит использование в качестве поливного устройства. Работает такой насос по принципу помпы или промышленного выпуска. Опустив водозаборный шланг в расположенный поблизости пруд или реку, хозяева смогут поливать огород весь жаркий период года – в водных ресурсах у них не будет никаких ограничений. Есть модели абсолютно не зависящие от электричества и работающие по принципу переливающихся сосудов, или использующие естественные колебания воды, находящейся в открытом водоёме.
Применить такой насос можно и для осушения строительного котлована или откачки воды из затопленного по весне подвала . В целом это достаточно универсальные устройства. Причём для осушения небольшой площади вполне сгодится насос ручного типа – самый простой в сборке.
Из чего и как это изготавливается?
Основными деталями любого самодельного насоса поршневого типа являются:
- два клапана – нижний и обратный, предотвращающий произвольное вытекание жидкости;
- поршень – главная часть устройства;
- корпус (например, кусок стальной трубы длиной от 60 см и диаметром минимум в 8 см).
Что касается моделей, то народные умельцы проявляют в этой области весьма похвальную смекалку.
Некоторые виды кустарного насоса может изготовить даже человек, весьма далёкий от техники.Волновой насос
Простейшим приспособлением является насос, работающий за счёт колебаний водной поверхности, известный как волновой.
Для работы понадобится:
- кронштейн;
- втулки с клапанами;
- бревно;
- труба из гофрированного металла или пластика;
- машина для шлифовки;
- газовые ключи;
- плашка;
- уплотнительная лента.
В качестве основной детали можно использовать трубу из пластика. Она закрывается с обеих сторон втулками (устанавливаются на уплотнительной ленте) и крепится одним торцом к бревну, а вторым к кронштейну.
Бревно обязательно пропитывается олифой в смеси с керосином, чтобы обеспечить сопротивляемость к проникновению влаги.
Вода поступает в трубу и перекачивается за счёт естественного колебания бревна. Следует отметить, что кронштейн – это шест или арматура, вбитая вертикально. В таком же положении крепится труба, выполняющая роль помпы. К обоим её торцам подключаются отрезки шланга. Через нижний ведётся забор воды (он короче), а верхний служит для полива и может иметь любую длину. Полученный насос можно использовать для .
“Печь”
Следующее устройство под названием “печь” специально изготавливают для полива грядок. Оно тоже очень просто конструируется.
Для работы понадобится:
- бочка из стали на 200 литров;
- шланг;
- кран и патрубок;
- сетчатая насадка;
- бытовая дрель;
- паяльная лампа.
Основная задача мастера – обеспечить герметичность бочки. Для этого в нижней её части монтируется кран, а в верхней отверстие закрывается резиновой пробкой, сквозь которую попускается шланг.
Под днищем резервуара устанавливается работающая паяльная лампа или разводится костёр, а второй конец шланга опускает в бак с водой или водоём. Предварительно на дно бочки вливается около двух литров воды. При нагревании внутри бочки возникает пар, воздух выталкивается, а вода для полива всасывается внутрь. Через кран ведётся орошение грядок. Но для создания лучше пробурить скважину.
Ручная помпа
При должном умении можно изготовить полноценную ручную помпу. Для работы понадобится:
- камера от автомобильного колеса;
- тормозная камера;
- металлические шарики;
- трубки из меди;
- проволока;
- дрель;
- паяльник;
- клей (эпоксидный).
Основной деталью насоса будет служить тормозная камера. Её необходимо разобрать и заглушить имеющиеся технические отверстия. Оставляется свободным только одно верхнее отверстия для размещения штока. Внизу сверлится два отверстия для клапанов.
В трубку из меди или латуни с толстыми стенками вставляется металлический шарик (стенки предварительно рассверливаются до нужного размера). Сверху, поперёк трубки, припаивается кусок проволоки – эта деталь будет мешать шарику выпасть из самодельного цилиндра во время работы помпы.
Обратный клапан изготавливается по тому же принципу – используется труба и шарик из металла, с той лишь разницей, что между шаром и куском приваренной проволоки размещается пружина.
Два изготовленных клапана – входной и обратный закрепляются в тормозной камере (в подготовленных заранее отверстиях,) с помощью эпоксидного клея.
Из камеры от автомобильного колеса изготавливается круг, внутри которого проделывается отверстие, а затем к нему приклеивается две шайбы (с обеих сторон).
Сквозь полученный уплотнитель продевается штырь с резьбой, который закрепляется гайками.
Полученная деталь монтируется к тормозной камере (её нижней части с клапанами) с помощью клея.
Через верхнее отверстие тормозной камеры пропускается шток, с помощью которого части конструкции плотно соединяются между собой.
С помощью такой помпы можно без проблем выкачивать воду в ручном режиме из колодца абиссинского типа.Насос из пластиковых бутылок
Конечно же, наибольшей популярностью пользуются простые и дешёвые варианты самодельных насосов, не требующие на сбор много времени. Такой простейший по конструкции насос можно собрать из пластиковых бутылок. Устройство идеально подойдёт для забора воды из бака или пруда для полива огорода. Оно очень экономно, так как не требует подключения электроэнергии – использовать его можно буквально сутками напролёт.
Работает такое устройство по принципу сообщающихся сосудов. Для сборки понадобится:
- бутылка из пластика;
- пробка от этой бутылки (в ней обязательно должна находиться мембрана из пластика!);
- кусок пластиковой трубки, подходящий по диаметру к горлышку бутылки;
- шланг для полива любой длины.
Из пробки извлекается прокладка, находящаяся внутри. Затем в пробке делается отверстие диаметром 8 мм. У прокладки обрезается по диаметру полубортик (снимается примерно 1 мм) и оставляется лишь его небольшая часть – лепесток, шириной до 3 мм. Прокладка возвращается на прежнее место под крышку.
У бутылки отрезается горлышко (часть вместе с резьбой), которое вкручивается в пробку, прижимая лепесток на самодельной прокладке. В результате получается весьма эффективный клапан. Вода свободно втекает внутрь, а вытечь ей мешает клапан. Клапан помещается в трубку из пластика, подходящую по диаметру.
На этот же отрезок надевается ещё одна обрезанная часть бутылки (обрезается по «плечики») воронкой в сторону клапана. Клапан оказывается внутри воронки.
С обратной стороны в трубку вводится гибкий шланг. Устройство опускается в ёмкость с водой или водоём. Делая поступательные движения вверх и вниз, человек позволяет клапану смещаться и набирать воду, которая самотёком доставляется на грядки. Устройство можно использовать не только для орошения грядок, но и при переливании жидкостей из одного сосуда в другой.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ВОДНОЙ ЭНЕРГИИ
С момента перехода к оседлому образу жизни человек стремился использовать энергию текущего, падающего водного потока и его напор.
Подъем воды
По-видимому, первым водоподъемным устройством была противовесная система типа колодезного «журавля» (в некоторых странах имевшая название «шадуф» или «чадуф», «чадуфон»). Она являлась одним из древнейших и простейших водоподъемных устройств. Изображения шадуфа встречаются на древнеегипетских папирусах и барельефах.
При необходимости поднять воду на большую высоту использовалась система шадуфов, в которой вода подавалась наверх в несколько приемов – со ступени на ступень.
Поливка садовых деревьев с помощью шадуфа (гробница Ипуи)
Конструкция шадуфа оказалась настолько простой, но в то же время удобной и эффективной, что использовалась во все времена практически всеми известными цивилизациями. Она используется и до сих пор.
В древних цивилизациях: египетской, шумерской, китайской, бенгальской (то есть в 4 000 – 3 000 лет до н. э.) для подъема воды и подачи ее на поля уже использовались водоподъемные колеса (рис.).
| а | б |
Водоподъемные колеса:
а – с черпаками; б – с лопатками
1 – колесо; 2 – черпак; 3 – лопасти; 4 – водоотводящий лоток
Они устраивались с черпаками или лопатками (лопастями) по ободу. У колеса с черпаками (рис. а ) вода поднималась до верхней точки колеса, изливалась из черпаков в приемный резервуар и поступала затем в оросительный канал. У колеса с лопатками (рис. б ) вода поднималась по желобу вверх на необходимую высоту и далее изливалась в канал. Водоподъемные колеса приводились во вращение рабами, верблюдами или волами. Рабы, находясь на колесе, шагали по специальным ступенькам и создавали вращательный момент.
Водоподъемное колесо с лопастями:
1 – привод, 2 – колесо, 3 – лопасти, 4 – приемное устройство
Водоподъемное колесо с черпаками:
1 – лоток, 2 – черпак, 3 – колесо
Водоподъемное колесо в древнем Китае
Водоподъемныеколеса в Сирии в городе Хама. 1960-е годы
Старые водоподъемные колеса в Сирии в городе Хама
На последнем рисунке приведена схема водоподъемного колеса и система водоснабжения (I век до н. э.): колесо диаметром около трех метров погружено в водоем. По перекладинам, установленным по ободу колеса, шел человек, как бы взбираясь по лестнице. Но получалось так, что он находился на месте, а колесо вращалось с помощью его ног. К ободу колеса были прикреплены ковши. При погружении ковша в водоем он наполнялся водой, а когда он поднимался наверх, вода выливалась в резервуар и далее текла по трубам к бассейну и фонтану.
До сих пор в Сирии сохранились в работоспособном состоянии 22 водяных колеса возрастом около 3000 лет. Это огромные деревянные колеса диаметром до 21 м и весом до 20 тонн. Они приводятся в движение течением воды в реке или канале и забирают воду с помощью деревянных желобов, прикрепленных под углом к окружности колеса. Когда желоб проходит через высшую точку колеса, вода выливается в водоотводный желоб. Похожие колеса, только из бамбуковых трубок, использовались в Китае.
а – с черпаками; б – с дисками
1 – ведомый вал; 2 – цепь с черпаками (с дисками); 3 – ведущий вал; 4 – лоток для отвода воды; 5 – труба
Нории – водоподъемные устройства в виде бесконечной вертикальной цепи с черпаками или дисками (рис.). Принцип подъема и излива воды здесь тот же, что и у водоподъемных колес. Разница лишь в том, что вместо жесткого обода колеса используется гибкая цепь. В нории с дисками на цепь вместо черпаков надеты диски, часть пути которых при вращении цепи проходит через трубу, поднимая воду к отводящему лотку.
Нория для подъема жидкости
Одна из разновидностей нории называлась «чигирем». Чигирь – это, как правило, огромное и тяжелое колесо-барабан, соединенное с горизонтальным валом, который вращался либо людьми, либо животными. Длина горизонтального вала доходила до 8 м. На барабане между его ободами располагались один или два каната – «бесконечная цепь», к которой крепились черпаки. Вода из опрокидывающихся черпаков поступала в отводной лоток и затем – к потребителям. Диаметры барабанов доходили до 6 м.
Другое название чигиря – персидское колесо.
По-видимому, название пришло в русский язык из Средней Азии (Хорезма), где такое водоподъемное колесо называлось «чикир». Довольно давно такое устройство появилось на юге России – в Астрахани, в Крыму. Слово вошло в язык казаков: «чигирать воду», «чигирная поливка».
Лошадь или волы вертят стоячий вал, с помощью шестерней вращение передается колесу-барабану над колодцем; через колесо перекинута круглая цепь с ковшами; они черпают и выливают воду опрокидкою через колесо в корыто или желоб, откуда она растекается скатными канавками по бахче; главное искусство – расположить канавки.
Чигири использовались на юге Европейской части России до конца XIX века. В странах Центральной Азии и Персидского залива (Афганистан, Иран, Ирак) используются до сих пор.
Для подъема воды на небольшую высоту использовались архимедов винт, вороты, четочные подъемники, противовесные системы в виде «журавля». Архимедов винт представлял собой вал с навитой на него винтовой поверхностью, установленный в наклонной трубе, нижний конец которой погружен в воду. При вращении оси вода поднимается вверх, так как она стремится сохранить самое низкое место между поверхностью винта и поверхностью цилиндра.
Архимедов винт с ручным приводом:
1 – винтовая лестница; 2 – труба; 3 – рукоятка вращения; 4 – отводящий лоток;
5 – регулирующее устройство
Архимедов винт, приводимый в движение ветряком:
1 – двигатель, 2 – винт, 3 – кожух
Для подъема воды использовались и вороты, приводившиеся в движение также действием воды (рис).
Водоподъемная машина с реверсивным водяным колесом
Четочный водоподъемник состоит из трубы с широким раструбом в нижней части, поставленной в колодец. Через ворот в трубу запускался запассованный на ворот канат с большим количеством грузиков размером, равным внутреннему диаметру трубы. При вращении ворота грузики-поршни входили в трубу и поднимали воду. Из верхнего обреза трубы вода изливалась в емкости для дальнейшего использования.
Четочный подъемник:
1 – отводящий лоток; 2 – труба; 3 – колодец;
4 – канат с грузиками-поршнями; 5 – ворот
Множество вариантов устройств для подъема воды придумал и изобразил в своих записках Леонардо да Винчи: архимедовы винты, водяные колеса.
Еще один метод подъема воды, предложенный Леонардо, заключался в применении водяного колеса с чашами, которые зачерпывали воду из нижней емкости и выливали ее в верхнюю.
Это не шутка и не розыгрыш. Водяному насосу, о котором пойдет речь, действительно не требуется ни электричества, ни бензина, ни чего-то ещё. Он не черпает энергию из эфира и не ловит свободную энергию. При всем при этом способен подымать столб воды в несколько раз превышающее начальное давление. Никакого обмана или надувательства - обычная физика и ничего более.
Конечно, если вы видите такой насос первый раз, то как и я можете подумать, что это бред... Такой же как и изобретение вечного двигателя... Но нет, все гораздо проще и довольно легко объяснимо. Это 100% рабочая модель водяного насоса, повторенная уже не одним умельцем.
Изготовление водяного насоса
Итак, для начала я расскажу как устроен насос, а потом его принцип действия и работа в реальных условиях.Конструкция с описанием
Вот так он выглядит. Все делано из труб ПВХ.В данном случае конструкция имеет вид прямой трубы с различными клапанами и краниками, с ответвлением в центре более толстого диаметра трубы.
Самая толстая чать - это буфер или ресивер для накопления и стабилизации давления. Слева и справа установлены входные и выходные шаровые краны.
Я буду рассматривать насос справа на лево. Так как правая сторона - это вход для воды, а левая - выход.
Вообщем, уяснили, что вода подается на шаровый кран справа. Далее идет на тройник. Тройник, разделяет потоки. Вверх подает к клапану, который закрывается при достаточном давлении. А прямой поток подается на клапан, который открывается при достижении нужного давления.
Затем, идет опять тройник на ресивер и уже на выход. А, ещё манометр, но его может и не быть, не столь важен.
Детали
Все детали разложены перед сборкой. Я использую ПВХ трубы, они клеются на клей, но вполне можно использовать и полипропилен.
Клапан.
Сборка
Собираю. Второй клапан по середине и выглядит немного иначе. Разница этих двух клапанов в том, что изначально латунный клапан будет всегда открыт, а клапан из ПВХ изначально всегда закрыт.
Собираем буфер-ресивер.
Конечная часть насоса.
Почти готовый образец.
Добавим манометр для замера давления в работе.
Водяной насос с манометром готов к испытаниям.
Испытания насоса
Пришло время установить и испытать насос. Хочу немного оговориться и сказать, что насос не то чтобы качает воду, а скорее усиливает её напор. Я имею в виду, что для работы насоса необходимо начальное давление.Для этого установим насос в небольшом ручье. Подключим длинную трубу в несколько метров (это обязательно условие) и будем забирать воду с небольшого возвышения. В итоге к насосу вода будет течь сама.
Ставим ресивер вертикально, латунный клапан должен быть на открытом воздухе.
И насос, щелкая клапанами начинает подавать воду выше уровня забора. Гораздо выше уровня забора воды вначале трубы.
Все это кажется по истине удивительным и невероятным, но тут нет никакого секрета. Такие водяные насосы ещё называют гидроударными и работают они так:
Когда подается вода, то она сразу устремляется в открытый клапан.
Как только вода наберет небольшой разбег этот клапан резко закроется. А так как столб воды в трубе имеет инерцию как и любая физическая масса, то произойдет гидроудар, который создаст избыточное давление, способное открыть второй клапан. И вода устремится в ресивер, где будет сжимать воздух.
Как только избыточное давление будет погашено и станет меньше исходящего - средник клапан закроется и откроется верхний. В результате чего вода опять побежит через верхний клапан.
Далее цикл повторяется.
Более подробную анимацию смотрите в видео:
Такие насосы могут создавать давление, превышающее начальное в 10 раз! И в подтверждение этому смотрите видео:
