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CONSTRUCTOR, AMO DE CASA
Ariete hidráulico para riego automático. Consejos para el maestro de casa
Directorio / Constructor, dueño de casa Un mecanismo simple e ingenioso - un ariete hidráulico, sin necesidad de fuente de energía y sin motor, eleva el agua a una altura de varias decenas de metros, puede trabajar continuamente durante meses sin supervisión, ajuste y mantenimiento, abasteciendo de agua a una pequeña pueblo o granja. El funcionamiento de un ariete hidráulico se basa en el llamado golpe de ariete: un fuerte aumento de la presión en la tubería, cuando un amortiguador bloquea instantáneamente el flujo de agua. Un golpe de ariete puede romper las paredes de la tubería, y para evitarlo, grifos y válvulas bloquean el flujo gradualmente. El ariete hidráulico funciona de la siguiente manera (Fig. 1). Desde el depósito 1, el agua ingresa al dispositivo a través de la tubería 2 y sale a través de la válvula de cierre 3. El caudal aumenta, su presión aumenta y alcanza un valor que excede el peso de la válvula. La válvula bloquea instantáneamente el flujo y la presión en la tubería aumenta bruscamente: se produce un golpe de ariete. El aumento de presión abre la válvula de presión 4, a través de la cual el agua ingresa a la tapa de presión 5, comprimiendo el aire en ella. La presión en la tubería cae, la válvula de presión se cierra y la válvula deflectora se abre y el ciclo se repite nuevamente. El aire comprimido en la tapa impulsa el agua a través de la tubería 6 hacia el tanque superior 7 a una altura de hasta 10-15 metros.
El primer ariete hidráulico fue construido en la ciudad de Saint-Cloud, cerca de París, por los hermanos Joseph y Etienne Montgolfier en 1796, 13 años después de su famoso globo. La teoría del ariete hidráulico fue creada en 1908 por Nikolai Yegorovich Zhukovsky. Su trabajo permitió mejorar el diseño de este dispositivo y aumentar su eficiencia. El ariete hidráulico es tan simple que puede hacerlo usted mismo fácilmente, ensamblado casi por completo a partir de piezas prefabricadas que se utilizan en las redes de suministro de agua. Las piezas que faltan requieren un simple torneado y soldadura. El elemento principal del dispositivo (Fig. 2) es una T de acero o hierro fundido 1 (o mejor aún, una conexión cruzada, luego el cuarto orificio inferior se cierra con un tapón roscado) con una rosca interna de 1,5-2 pulgadas. Los niples adaptadores ("barriles") 2 con una rosca externa larga se atornillan en la T. Una tubería de suministro con un diámetro de al menos 50 mm y una longitud de no más de 20 metros está conectada a una carrera. Al segundo, conecte la rodilla (esquina) 3 de modo que al instalar el ariete, su extremo libre quede horizontal: se montará una válvula de patada en él. Una tapa de presión con una válvula está montada en el tercer niple. Antes del montaje, todas las conexiones roscadas se limpian con un cepillo de metal de la suciedad y el óxido y se envuelven con estopa.
La tapa de presión 4 está hecha de una pieza de tubería de metal o plástico con un diámetro de 15-20 centímetros. Su volumen debe ser aproximadamente igual al volumen de la tubería de suministro. Los extremos de la tubería se cierran con una tapa 5 y una brida adaptadora 6 con juntas de goma 7 y 7a (anillo). La tapa se une con pasadores de acero 8. La válvula de presión puede ser una válvula de retención fabricada para bombas de agua por la empresa italiana Bugatti (con rosca exterior de 1,5 pulgadas) y la empresa alemana Zenner (con un diámetro de 15 a 40 mm) - se venden en equipos de plomería tiendas, una válvula casera es un pétalo de una lámina de goma o una válvula de drenaje de un tanque de inodoro. El diseño de la válvula determinará el tamaño y la forma de la brida del adaptador, la ubicación y el método de fijación de la tubería de presión 9 con un diámetro de 1/2 pulgada. Las opciones de diseño se muestran en la figura. La válvula de patada se ensambla a partir de dos partes: cuerpo 10a y amortiguador 10b. El cuerpo está mecanizado en acero o bronce. Se perfora un orificio con un diámetro de 15 a 20 mm en su parte superior. La cavidad interior termina con un cono con un ángulo de unos 45°. El cuerpo de la válvula se enrosca en el niple de accionamiento 2. El amortiguador de acero o bronce tiene la forma de un cono doble truncado con un diámetro de 20 a 25 mm y una masa de 100 a 150 g, lo que crea un golpe de ariete. En la parte superior del amortiguador se atornillan tres radios de centrado para que encajen perfectamente, pero sin fricción, en la abertura superior de la carrocería. Un tornillo está atornillado en la parte inferior. Ajuste el ariete hidráulico cambiando la masa del amortiguador. Para hacer esto, se colocan arandelas de plomo en el tornillo inferior. Para poner en marcha el ariete hidráulico, basta con levantar el amortiguador, permitiendo que el agua fluya libremente a través de la válvula deflectora. La entrada de la tubería de suministro debe estar equipada con un filtro simple que proteja el ariete hidráulico de la suciedad y un regulador que cierre el agua durante el invierno. Para drenar el agua del cuerpo del ariete y la tapa, se inserta una aguja a través del orificio inferior, abriendo con ella la válvula de presión. El ariete hidráulico se puede instalar de forma permanente o se puede quitar proporcionando un canal de drenaje para el agua que fluye desde la válvula de arranque. El rendimiento de un ariete hidráulico se puede estimar aproximadamente a partir de la tabla. Relaciona la relación de la masa de agua (m) levantada por el ariete hidráulico con la masa de agua (M) recibida del embalse, y la relación de la altura de la subida del agua h con la altura H de su caída con el ariete hidráulico.:
Supongamos, por ejemplo, que M = 12 l/min de agua entren en el ariete hidráulico desde una altura de H = 1,5 metros. Veamos cuánta agua puede levantar a una altura de 9 metros. La relación h/H = 9/1,5 = 6 de la tabla corresponde al valor m/M=0,1. Esto significa que el ariete hidráulico debe suministrar una masa de agua a una altura de 9 metros cada minuto m = 0,1 * M = 0,1 * 12 = 1,2 litros. Esto no es mucho, pero en un día un dispositivo automático bombeará más de una tonelada y media de agua, cantidad suficiente para regar un jardín o huerta de una superficie considerable. Literatura:
Autor: S.Latyshev
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