Ein hydraulischer Widder oder hydram, ist eine zyklische durch die Wasserkraft angetriebene Wasserpumpe. Es fungiert als ein hydraulischer Transformator, der in Wasser an einem "hydraulischem Kopf" (Druck) und Durchfluss und Produktionswasser an einem höheren hydraulischen Kopf und niedrigerem Durchfluss nimmt. Das Gerät verwendet die Wasserhammer-Wirkung, Druck zu entwickeln, der einen Teil des Eingangswassers erlaubt, das die Pumpe antreibt, die zu einem Punkt höher zu heben ist als, wo das Wasser ursprünglich angefangen hat. Der hydraulische Widder wird manchmal in entfernten Gebieten verwendet, wo es sowohl eine Quelle der Wasserkraft des niedrigen Kopfs als auch ein Bedürfnis danach gibt, Wasser zu einem Bestimmungsort höher in der Erhebung zu pumpen, als die Quelle. In dieser Situation ist der Widder häufig nützlich, da es keine Außenquelle der Macht außer der kinetischen Energie von fließendem Wasser verlangt.

Geschichte

1772 hat John Whitehurst aus Cheshire im Vereinigten Königreich einen manuell kontrollierten Vorgänger des hydraulischen Widders erfunden hat den "Herzschlag-Motor" genannt. Der erste, den er, 1772 an Oulton, Cheshire installiert hat, hat Wasser zu einer Höhe von 16 ft (4.9 m) erhoben. Er hat einen anderen in einem irischen Eigentum 1783 installiert. Er hat es nicht patentiert, und Details sind dunkel, aber, wie man bekannt, hat es einen Luftbehälter gehabt.

Die erste selbsttätige Widder-Pumpe wurde vom Franzosen Joseph Michel Montgolfier (am besten bekannt als ein Co-Erfinder des heißen Luftballons) 1796 erfunden, um Wasser in seiner Papiermühle an Voiron zu erheben. Sein Freund Matthew Boulton hat ein britisches Patent in seinem Interesse 1797 weggenommen. Die Söhne von Montgolfier haben ein englisches Patent für eine verbesserte Version 1816 erhalten, und das, wurde zusammen mit dem Design von Whitehurst, 1820 von Josiah Easton, einem Somerset-geborenen Ingenieur erworben, der sich gerade nach London bewegt hatte.

Das Unternehmen von Easton, das von seinem Sohn James (1796-1871) geerbt ist, ist während des neunzehnten Jahrhunderts gewachsen, um einer der wichtigeren Technikhersteller im Vereinigten Königreich, mit große Arbeiten an Erith, Kent zu werden. Sie haben sich auf die Wasserversorgung und Kanalisationssysteme weltweit, sowie Landdrainage-Projekte spezialisiert. Eastons hatte eine gute Geschäftsversorgung Widder zu Wasserversorgungszwecken zu großen Landhäusern, und auch zu Farmen und Dorfgemeinschaften und mehreren ihren bezüglich 2004 noch überlebten Installationen.

Das Unternehmen wurde schließlich 1909 geschlossen, aber das Widder-Geschäft wurde von James R Easton fortgeführt. 1929 wurde es von Green & Carter, Winchester, Hampshire erworben, die mit der Herstellung und Installation des wohl bekannten Vulcanus und Vacher Rams beschäftigt gewesen sind.

Das erste US-Patent wurde J. Cerneau und S.S. Hallet 1809 ausgegeben. Das US-Interesse an hydraulischen Widdern hat sich 1840 erholt, als weitere Patente ausgegeben wurden und Innengesellschaften angefangen haben, Widder zum Verkauf anzubieten. Zum Ende des 19. Jahrhunderts hat Interesse als Elektrizität abgenommen, und elektrische Pumpen sind weit verfügbar geworden.

Am Ende des Interesses des zwanzigsten Jahrhunderts an hydraulischen Widdern, hat wegen der Bedürfnisse nach der nachhaltigen Technologie in Entwicklungsländern und Energiebewahrung in entwickelten wieder zum Leben erwacht. Ein gutes Beispiel ist AID Foundation International in den Philippinen, die einen Ashden-Preis für ihre Arbeit gewonnen hat, die Widder-Pumpen entwickelt, die für den Gebrauch in entfernten Dörfern leicht aufrechterhalten werden konnten. Der hydraulische Widder-Grundsatz ist in einigen Vorschlägen verwendet worden, um Welle-Macht auszunutzen, von denen einer schon in 1931 von Hanns Günther in seinem Buch In hundert Jahren besprochen wurde.

Aufbau und Grundsatz der Operation

Ein hydraulischer Widder hat nur zwei bewegende Teile, ein Frühling oder Gewicht haben "überflüssige" Klappe geladen, die manchmal als die "Klang"-Klappe und ein "Liefer"-Rückschlagventil bekannt ist, es machend, preiswert, leicht zu bauen, und sehr zuverlässig aufrechtzuerhalten. Außerdem gibt es ein Laufwerk-Pfeife-Versorgungswasser von einer Hochquelle und eine Lieferpfeife, einen Teil des Wassers nehmend, das durch die Laufwerk-Pfeife zu einer Erhebung höher durchkommt als die Quelle.

Folge der Operation

1. Kleine Bucht - steuert Pfeife

2. Freie Strömung an der überflüssigen Klappe

3. Ausgang - Lieferpfeife

4. Überflüssige Klappe

5. Lieferrückschlagventil

6. Druck-Behälter]]

Ein vereinfachter hydraulischer Widder wird in der Abbildung 2 gezeigt. Am Anfang ist die überflüssige Klappe [4] offen, und die Lieferklappe [5] wird geschlossen. Das Wasser in der Laufwerk-Pfeife [1] nehmen Anfänge, um unter der Kraft des Ernstes zu fließen, und Geschwindigkeit und kinetische Energie auf, bis die zunehmende Schinderei-Kraft die überflüssige Klappe schließt. Der Schwung des Wasserflusses in der Zuleitung gegen die jetzt geschlossene überflüssige Klappe verursacht einen Wasserhammer, der den Druck in der Pumpe erhebt, die Lieferklappe [5] öffnet, und etwas Wasser zwingt, in die Lieferpfeife [3] zu fließen. Weil dieses Wasser bergauf durch die Lieferpfeife weiter gezwungen wird, als es bergab von der Quelle fällt, verlangsamt sich der Fluss; wenn der Fluss, die Lieferrückschlagventil-Enden umkehrt. Wenn der ganze Wasserfluss angehalten hat, eröffnet die geladene überflüssige Klappe gegen den jetzt statischen Kopf wieder, der dem Prozess erlaubt, wieder zu beginnen.

Ein Druck-Behälter [6], Luft enthaltend, mildert den hydraulischen Druck-Stoß ab, wenn die überflüssige Klappe schließt, und es auch die pumpende Leistungsfähigkeit durch das Erlauben einem unveränderlicheren Fluss die Lieferpfeife verbessert. Obwohl, in der Theorie, die Pumpe ohne es arbeiten konnte, würde die Leistungsfähigkeit drastisch fallen, und die Pumpe würde außergewöhnlichen Betonungen unterworfen sein, die sein Leben beträchtlich verkürzen konnten. Ein Problem besteht darin, dass sich die unter Druck gesetzte Luft ins Wasser allmählich auflösen wird, bis niemand bleibt. Eine Lösung dieses Problems ist, die Luft vom Wasser durch ein elastisches Diaphragma (ähnlich einer Vergrößerungszisterne) trennen zu lassen; jedoch kann diese Lösung in Entwicklungsländern problematisch sein, wo Ersatz schwierig ist zu kuppeln. Eine andere Lösung ist, einen Mechanismus wie eine snifting Klappe zu haben, die automatisch eine kleine Luftblase von Luft mit jedem Pumpe-Zyklus einfügt. Eine andere Lösung ist, einen Schlauch eines Auto- oder Rad-Reifens in den Druck-Behälter mit etwas Luft darin und der geschlossenen Klappe einzufügen. Diese Tube ist tatsächlich dasselbe als das Diaphragma, aber es wird mit weiter verfügbaren Materialien durchgeführt. Die Luft in der Tube mildert den Stoß des Wassers dasselbe ab, wie die Luft in anderen Konfigurationen tut.

Die optimale Länge der Laufwerk-Pfeife ist fünf bis zwölf Male die vertikale Entfernung zwischen der Quelle und der Pumpe, oder 500 bis 1000 Male dem Diameter der Lieferpfeife, welch auch immer weniger ist. Diese Länge der Laufwerk-Pfeife resultiert normalerweise in einer Periode zwischen Pulsen von einer bis zwei Sekunden. Eine typische Leistungsfähigkeit ist 60 %, aber bis zu 80 % sind möglich. Die Laufwerk-Pfeife ist normalerweise gerade, aber kann gebogen werden oder sogar in einer Spirale verwunden. Die Hauptvoraussetzung ist, dass es unelastisch, stark, und ist starr; sonst würde es die Leistungsfähigkeit außerordentlich verringern.

Einige spätere Widder-Designs im Vereinigten Königreich haben gerufen zusammengesetzte Widder wurden entworfen, um zu pumpen, hat Wasser mit einer unfertigen Laufwerk-Wasserquelle behandelt, die einige der Probleme überwindet, Trinkwasser sourced von einem offenen Strom zu haben.

Allgemeine betriebliche Probleme

Einige allgemeine betriebliche Probleme sind Eindringen von Luft in die Laufwerk-Pfeife, Verstopfung der Aufnahme oder Klappen mit dem Schutt, schlagend, wegen, zu wenig Luft im Druck-Behälter, das Einfrieren im Winter und Bersten der Lieferpfeife zu haben, wenn Produktion blockiert wird oder nicht erleichterter Druck.

Siehe auch

• Der Brunnen des Reihers
• Wasserrakete
• Der Zunahme-Konverter kann als analog einem hydraulischen Widder, mit der elektronisch-hydraulischen Analogie gesehen werden

Weiterführende Literatur