46. Íàñîñè

òðóáêè ìຠáóòè çàíóðåíèì ó âîäó (ìàë.3.113). Ùîá ó áàíêó íå ïðîíèêàëî ïîâ³òðÿ, ïðîáêó íåîáõ³äíî çàãåðìåòèçóâàòè ïëàñòèë³íîì àáî çàìàçêîþ. Ïåðåä òèì ÿê êîðèñòóâàòèñÿ òàêèì áàðîìåòðîì, ó òðóáêó ñë³ä ïîäóòè. Ïðè öüîìó ïîâ³òðÿ ïîòðàïèòü ÷åðåç âîäó â áàíêó, ³ ð³âåíü âîäè â òðóáö³ ï³äí³ìåòüñÿ. ßêùî áàíêó äîáðå çàãåðìåòèçîâàíî, òî òèñê ó í³é çàëèøàòèìåòüñÿ ïîñò³éíèì, ³ áóäü-ÿê³ çì³íè àòìîñôåðíîãî òèñêó ñïðè÷èíÿòèìóòü çì³íè ð³âíÿ âîäè â òðóáö³. Çàëèøèòüñÿ ëèøå ïðîãðàäóþâàòè øêàëó, ³ ïðèëàäîì ìîæíà êîðèñòóâàòèñÿ. Ïðàâäà, íà òî÷í³ñòü ïîêàç³â òàêîãî áàðîìåòðà âïëèâàþòü çì³íè íå ëèøå òèñêó, à é òåìïåðàòóðè. Àäæå òèñê ïîâ³òðÿ â áàíö³ çàëåæèòü â³ä òåìïåðàòóðè. Òîìó ïðèëàä íåîáõ³äíî ðîçì³ñòèòè ïîäàë³ â³ä äæåðåë òåïëà, à áàíêó ïîì³ñòèòè â ÿùè÷îê ³ îáêëàñòè ï³íîïëàñòîì.

Ìàë.3.113

§46. ÍÀÑÎÑÈ

Òå, ùî ð³äèíà â òðóáö³ ìîæå ï³äí³ìàòèñÿ çà ïîðøíåì, ëþäè çäàâíà ïîì³òèëè ³ ïî÷àëè âèêîðèñòîâóâàòè äëÿ ï³äíÿòòÿ ð³äèíè. Ïåðøèé íàñîñ äëÿ ãàñ³ííÿ ïîæåæ âèíàéäåíî äàâíüîãðåöüêèì ìåõàí³êîì Êòåñᳺì (îïèñàíèé â÷åíèì Ãåðîíîì ç Àëåêñàíä𳿠ó ïðàö³ “Pneumatica” (Iñò. äî í.å.)). Íàéïðîñò³ø³ äåðåâ’ÿí³ íàñîñè äëÿ ï³äéîìó âîäè ç êîëîäÿç³â çàñòîñîâóâàëèñÿ ùå ðàí³øå. ijÿ íàñîñà òðèâàëèé ÷àñ ï³äòâåðäæóâàëà òåçó: ïðèðîäà áî¿òüñÿ ïóñòîòè. Ïðîòå ñàìå ïîøóê â³äïîâ³ä³ íà ïèòàííÿ: ÷îìó íàñîñ íå ìîæå ï³äíÿòè âîäó íà âèñîòó ïîíàä 10,3 ì?— ïðèâ³â Òîðð³÷åëë³ äî â³äêðèòòÿ àòìîñôåðíîãî òèñêó.

гçí³ íàñîñè øèðîêî âèêîðèñòîâóþòü ³ ñüîãîäí³. Çà ¿õ äîïîìîãîþ íàïîâíþþòü áàêè âîäîíàï³ðíèõ áàøò, ïåðåêà÷óþòü íàôòîïðîäóêòè, â³äêà÷óþòü âîäó ç øàõò é ³í. ßê 䳺 íàñîñ? Íåõàé íåîáõ³äíî ï³äíÿòè âîäó ç âîäîéìè íà äåÿêó âèñîòó (âè âæå çíàºòå, ùî âîäà ìîæå ï³äíÿòèñÿ â òðóá³ çà ïîðøíåì íà âèñîòó äî 10 ì). Âèãëÿä íàñîñà ìîæå áóòè, ÿê íà ìàë.3.114. ßêùî ðóõàòè ðó÷êó íàñîñà óíèç ³ âãîðó, òî ïî âõ³äí³é òðóá³ 1 âîäà ç âîäîéìè (êîëîäÿçÿ, ñâåðäëîâèíè, ñòàâêà) ï³äí³ìàòèìåòüñÿ â êîðïóñ íàñîñà 2, à ïîò³ì âèëèâàòèìåòüñÿ ÷åðåç âèõ³äíó òðóáó 3 ó ïîñóäèíó, ðîçòàøîâàíó çíà÷íî âèùå çà ð³âåíü âîäè ó âîäîéì³.

Ìàë.3.114 Ìàë.3.115

Âîäà ï³äí³ìåòüñÿ â êîðïóñ íàñîñà, ÿêùî â íüîìó ñòâîðèòè ðîçð³äæåííÿ ïîâ³òðÿ, òèñê ÿêîãî ìຠáóòè ìåíøèì çà àòìîñôåðíèé. Äëÿ öüîãî â êîðïóñ âñòàâëÿþòü ïîðøåíü ³ç øòîêîì, äî ÿêîãî ïðèºäíàíî ðó÷êó. ϳäí³ìàííÿ ïîðøíÿ çá³ëüøóº îá’ºì íàÿâíîãî â êîðïóñ³ ïîâ³òðÿ, ³ éîãî òèñê ñòຠìåíøèì çà àòìîñôåðíèé. ϳä 䳺þ ñèëè àòìîñôåðíîãî òèñêó âîäà ç âîäîéìè ÷åðåç âõ³äíó òðóáó ï³äí³ìàºòüñÿ â êîðïóñ íàñîñà (ìàë.3.115). Ùîá âîäà ïîòåêëà ç âèõ³äíî¿ òðóáè, âîíà ïîâèííà ïðîéòè êð³çü ïîðøåíü. Äëÿ öüîãî â ïîðøí³ ðîáëÿòü îòâ³ð, ÿêèé ìຠáóòè çàêðèòèé ï³ä ÷àñ ï³äí³ìàííÿ ïîðøíÿ ³ â³äêðèòèé ï³ä ÷àñ ðóõó ïîðøíÿ âíèç. Îäíî÷àñíî ïîâèíåí çàêðèòèñÿ îòâ³ð, ÷åðåç ÿêèé ³ç âõ³äíî¿ òðóáè âîäà íàäõîäèòü ó êîðïóñ íàñîñà. ²íàêøå âîíà âèëëºòüñÿ íàçàä ó âîäîéìó. Äëÿ àâòîìàòè÷íîãî çàêðèâàííÿ ³ â³äêðèâàííÿ îòâîð³â âèêîðèñòîâóþòü ñïåö³àëüí³ ïðèñòðî¿— êëàïàíè. Êëàïàíè ïðîïóñêàþòü ð³äèíó àáî ãàç ëèøå â îäíîìó íàïðÿìêó. Íàéïðîñò³øèìè º êóëüêîâ³ òà ìåìáðàíí³ êëàïàíè. Ìåìáðàííèé êëàïàí— öå ïðóæíà ïëàñòèíêà (ãóìîâà ÷è ìåòàëåâà), ÿêà ìîæå â³äõèëÿòèñÿ, ïðîïóñêàþ÷è âîäó â îäíîìó íàïðÿìêó. Êëàïàíîì ìîæå áóòè é ìåòàëåâà êóëüêà, ä³àìåòð ÿêî¿ äåùî á³ëüøèé çà îòâ³ð. Êóëüêó âñòàâëÿþòü ó ñïåö³àëüíå ãí³çäî, ÿêå îáìåæóº ¿¿ ðóõ.

Íàñîñ ïðàöþº òàê. Êîëè ïîðøåíü ï³äí³ìàºòüñÿ, êëàïàí ó íüîìó çàêðèòèé ³ âîäà âñìîêòóºòüñÿ â êîðïóñ ÷åðåç êëàïàí,ÿêèé âñòàâëåíî íà âïóñêí³é òðóá³ (âïóñêíèé êëàïàí) (ìàë.3.115). Êëàïàí ó ïîðøí³ çàêðèòèé, îñê³ëüêè òèñê ïîâ³òðÿ íàä íèì á³ëüøèé, í³æ ó êîðïóñ³. Ïîò³ì ïîðøåíü îïóñêàþòü

Ìàë.3.116 Ìàë.3.117

óíèç (ìàë.3.116). ³í òèñíå íà âîäó â êîðïóñ³, ³ öåé òèñê ïåðåäàºòüñÿ é íà êëàïàíè. Òîìó âïóñêíèé êëàïàí çàêðèâàºòüñÿ, à êëàïàí ó ïîðøí³ â³äêðèâàºòüñÿ, ³ âîäà ïåðåò³êຠó âåðõíþ ÷àñòèíó êîðïóñó. Êîëè ïîðøåíü ï³äí³ìàºòüñÿ, êëàïàí ó íüîìó ï³ä 䳺þ òèñêó ñòîâï÷èêà âîäè íàä íèì ³ àòìîñôåðíîãî òèñêó çàêðèâàºòüñÿ, à êëàïàí íà âïóñêí³é òðóá³ â³äêðèâàºòüñÿ. Ó êîðïóñ âñìîêòóºòüñÿ íîâà ïîðö³ÿ âîäè, à âîäà, ùî îïèíèëàñÿ íàä ïîðøíåì, ï³äí³ìàºòüñÿ äî âèïóñêíî¿ òðóáè ³ âèëèâàºòüñÿ â ïîñóäèíó(ìàë.3.117). Îòæå, êîëè ïîðøåíü ðóõàºòüñÿ âãîðó, âîäà îäíî÷àñíî âñìîêòóºòüñÿ â êîðïóñ íàñîñà ³ âèëèâàºòüñÿ ÷åðåç âèïóñêíó òðóáêó. Òîìó òàê³ íàñîñè íàçèâàþòü âñìîêòóâàëüíèìè.

Âñìîêòóâàëüí³ íàñîñè ìîæóòü ï³äí³ìàòè âîäó äîòè, ïîêè òèñê ñòîâïà âîäè çàëèøàòèìåòüñÿ ìåíøèé çà àòìîñôåðíèé òèñê (áëèçüêî 10 ì).

Ùå îäíó êîíñòðóêö³þ ïîðøíåâîãî íàñîñà íàâåäåíî íà ìàë. 3.118. Ó íüîìó âèïóñêíó òðóáó ïðèºäíàíî â íèæí³é ÷àñòèí³ êîðïóñó ³ ïåðåêðèòî âèïóñêíèì êëàïàíîì. ϳä ÷àñ ðóõó ïîðøíÿ âãîðó âïóñêíèé êëàïàí â³äêðèâàºòüñÿ ³ âîäà çàñìîêòóºòüñÿ â êîðïóñ. Êîëè ïîðøåíü ðóõàºòüñÿ â çâîðîòíîìó íàïðÿìêó (ìàë.3.119), â³í òèñíå íà âîäó, ÿêà ïîòðàïèëà â êîðïóñ, âïóñêíèé êëàïàí çàêðèâàºòüñÿ, à âèïóñêíèé— â³äêðèâàºòüñÿ, ³ âîäà ç êîðïóñó âèøòîâõóºòüñÿ ó âèïóñêíó òðóáó. Òàê³ íàñîñè íàçèâàþòü íàãí³òàëüíèìè. Íàãí³òàëüíèìè íàñîñàìè âîäó ìîæíà ï³äí³ìàòè íà âèñîòó ïîíàä 10 ì. ¯õ ÷àñòî îñíàùóþòü ïîâ³òðÿíèìè êàìåðàìè, öå äຠçìîãó äîñÿãòè á³ëüø ð³âíîì³ðíîãî âèò³êàííÿ ð³äèíè (ìàë.3.120).

Ìàë.3.118 Ìàë.3.119 Ìàë.3.120

Óñ³ íàñîñè, â ÿêèõ äëÿ ï³äíÿòòÿ àáî ïåðåì³ùåííÿ ð³äèí âèêîðèñòîâóþòü ä³þ ñèëè àòìîñôåðíîãî òèñêó, ïîáóäîâàí³ çà îäíàêîâèì ïðèíöèïîì. Âîíè ìàþòü ãåðìåòè÷íèé êîðïóñ, ó ÿêîìó ñòâîðþºòüñÿ ðîçð³äæåííÿ, ³ ïðèñòðî¿, ùî ïî ÷åðç³ â³äêðèâàþòü ³ çàêðèâàþòü âõ³äíó ³ âèïóñêíó òðóáè òà ïåðåì³ùóþòü ð³äèíó â³ä âõ³äíî¿ òðóáè äî âèïóñêíî¿.

Ïîðøíåâ³ íàñîñè ïðàöþþòü äîñèòü ïîâ³ëüíî ³ íåð³âíîì³ðíî. Ïðîòå ðîçð³äæåííÿ â êîðïóñ³ íàñîñà ìîæå ñòâîðþâàòèñÿ íå ëèøå óíàñë³äîê ðóõó ïîðøíÿ. ²ìïåëåðí³ íàñîñè ïåðåêà÷óþòü ð³äèíó çàâäÿêè îáåðòàííþ ðîòîðà 1 ç ãíó÷êèìè ãóìîâèìè àáî ïëàñòèêîâèìè ëîïàòÿìè 2. Ðîòîð ðîçòàøîâàíèé ó êîðïóñ³ 3 îâàëüíî¿ ôîðìè ³ îáåðòàºòüñÿ çà äîïîìîãîþ äâèãóíà (ìàë.3.121). Ãíó÷ê³ ïëàñòèíêè, ïî ÷åðç³ ïåðåì³ùóþ÷èñü â³ä âõ³äíî¿ òðóáè, óòâîðþþòü ïîðîæíèíè, îá’ºì ÿêèõ ï³ñëÿ ïðîõîäæåííÿ íèìè âïóñêíîãî îòâîðó ïîñòóïîâî çá³ëüøóºòüñÿ. Ó ïîðîæíèíè çàñìîêòóºòüñÿ ð³äèíà. Êîëè ïîðîæíèíà äîñÿãຠâèõ³äíîãî îòâîðó, ëîïàò³ âèòèñêàþòü ð³äèíó ó âèõ³äíó òðóáó.

Ó øèáåðíèõ íàñîñ³â (ìàë.3.122) çàñìîêòóâàííÿ ð³äèíè â êîðïóñ ç âïóñêíî¿ òðóáè 1 ³ âèòèñêàííÿ ¿¿ ó âèõ³äíó òðóáó 2 çä³éñíþºòüñÿ çà äîïîìîãîþ ïëàñòèí— øèáåð³â 3. Ïëàñòèíè ï³ä ÷àñ îáåðòàííÿ ðîòîðà 4 ïðèòèñêàþòüñÿ äî âíóòð³øíüî¿ ïîâåðõí³ êîðïóñó 5, óòâîðþþ÷è â íüîìó ïîðîæíèíè, ³çîëüîâàí³ îäíà â³ä îäíî¿. Ìàë.3.121

à á â

Ìàë.3.122

Êîðïóñ ìຠêðóãëó ôîðìó, à â³ñü ðîòîðà äåùî çì³ùåíà â³ä öåíòðà. Òîìó ï³ä ÷àñ îáåðòàííÿ ðîòîðà îá’ºì îäí³º¿ ïîðîæíèíè ïîñòóïîâî çá³ëüøóºòüñÿ ³ â íå¿ çàñìîêòóºòüñÿ ð³äèíà (ìàë.3.142, à, á). Îäíî÷àñíî ç öèì îá’ºì ³íøî¿ ïîðîæíèíè çìåíøóºòüñÿ, ³ ð³äèíà âèòèñêàºòüñÿ ó âèõ³äíó òðóáó (ìàë.3.122, â).

ÇÀÏÈÒÀÍÍß ÒÀ ÇÀÂÄÀÍÍß

1. Íà ÿêîìó ÿâèù³ ´ðóíòóºòüñÿ ðîáîòà ïîðøíåâîãî ð³äèííîãî íàñîñà? 2. ßê ïîáóäîâàíèé ³ ÿê ïðàöþº âñìîêòóâàëüíèé ð³äèííèé íàñîñ? 3. Íà ÿêó ìàêñèìàëüíó âèñîòó ìîæíà ï³äíÿòè âîäó, ñïèðò, ðòóòü âñìîêòóâàëüíèì ð³äèííèì íàñîñîì? 4. Ïîÿñí³òü, ÿê ïðàöþº íàãí³òàëüíèé íàñîñ ³ç ïîâ³òðÿíîþ êàìåðîþ? 5. ×è ìîæíà âèêîðèñòàòè íàãí³òàëüíèé íàñîñ äëÿ ï³äíÿòòÿ âîäè ç ãëèáèíè ïîíàä 10,3 ì? Ïîÿñí³òü â³äïîâ³äü. 6. Íà ìàë. 3.123 çîáðàæåíî ñõåìó äâîöèë³íäðîâîãî ðó÷íîãî ïîæåæíîãî íàñîñà. ßê ïðàöþº òàêèé íàñîñ? Ó ÷îìó éîãî ïåðåâàãà ïîð³âíÿíî ç³ çâè÷àéíèì íàñîñîì?

Ìàë.3.123