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Hydraulikzylinder zur automatischen Bewässerung. Tipps für den Heimwerker

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Ein einfacher und genialer Mechanismus – ein hydraulischer Widder, der ohne Energiequelle und ohne Motor Wasser auf eine Höhe von mehreren zehn Metern hebt. Er kann monatelang ununterbrochen ohne Aufsicht, Einstellung oder Wartung arbeiten und ein kleines Dorf mit Wasser versorgen oder Bauernhof.

Die Funktionsweise eines hydraulischen Widders basiert auf dem sogenannten Wasserschlag – einem starken Druckanstieg in der Rohrleitung, wenn der Wasserfluss augenblicklich durch ein Ventil blockiert wird. Ein Druckstoß kann die Rohrwände zum Platzen bringen. Um dies zu verhindern, unterbrechen Hähne und Ventile den Durchfluss schrittweise.

Der Hydraulikzylinder funktioniert wie folgt (Abb. 1). Aus Behälter 1 fließt Wasser durch Rohr 2 in das Gerät und fließt durch das Prallventil 3 wieder ab. Die Strömungsgeschwindigkeit erhöht sich, sein Druck steigt und erreicht einen Wert, der das Gewicht des Ventils übersteigt. Das Ventil blockiert sofort den Durchfluss und der Druck in der Rohrleitung steigt stark an – es entsteht ein Wasserschlag. Der erhöhte Druck öffnet das Druckventil 4, durch das Wasser in die Druckkappe 5 gelangt und die darin enthaltene Luft komprimiert. Der Druck in der Rohrleitung sinkt, das Druckventil schließt, das Druckventil öffnet sich und der Zyklus wiederholt sich erneut. Die in der Haube komprimierte Luft treibt Wasser durch Rohr 6 in das obere Reservoir 7 bis zu einer Höhe von 10–15 Metern.

Reis. 1. Schema eines hydraulischen Widders und das Funktionsprinzip

Der erste hydraulische Widder wurde 1796 von den Brüdern Joseph und Etienne Montgolfier in der Stadt Saint-Cloud bei Paris gebaut, 13 Jahre nach ihrem berühmten Heißluftballon. Die Theorie eines hydraulischen Widders wurde 1908 von Nikolai Jegorowitsch Schukowski entwickelt. Seine Arbeit ermöglichte es, das Design dieses Geräts zu verbessern und seine Effizienz zu steigern.

Der Hydraulikzylinder ist so einfach, dass Sie ihn problemlos selbst herstellen können, indem Sie ihn fast vollständig aus vorgefertigten Teilen zusammenbauen, die in Wasserversorgungsnetzen verwendet werden. Fehlende Teile erfordern einfaches Drehen und Schweißen.

Das Hauptelement des Geräts (Abb. 2) ist ein T-Stück 1 aus Stahl oder Gusseisen (oder noch besser - eine Querverbindung, dann wird das vierte, untere Loch mit einem Gewindestopfen verschlossen) mit einem Innengewinde von 1,5 bis 2 Zoll . In das T-Stück werden Adapternippel („Barrels“) 2 mit langem Außengewinde eingeschraubt. An einen Abgang wird eine Versorgungsleitung mit einem Durchmesser von mindestens 50 mm und einer Länge von höchstens 20 Metern angeschlossen. Verbinden Sie mit dem zweiten den Winkel (Winkel) 3 so, dass bei der Installation des Stößels dessen freies Ende horizontal ist: Darauf wird ein Prallventil montiert. Am dritten Nippel ist eine Druckkappe mit Ventil montiert. Vor dem Zusammenbau werden alle Schraubverbindungen mit einer Drahtbürste von Schmutz und Rost gereinigt und mit Kabel umwickelt.

Reis. 2. Konstruktionsdetails des Hydraulikzylinders (zum Vergrößern anklicken)

Die Druckkappe 4 besteht aus einem Stück Metall- oder Kunststoffrohr mit einem Durchmesser von 15 bis 20 Zentimetern. Sein Volumen sollte ungefähr dem Volumen der Versorgungsleitung entsprechen. Die Rohrenden werden mit einem Deckel 5 und einem Adapterflansch 6 mit Gummidichtungen 7 und 7a (Ring) verschlossen. Die Kappe wird mit Stahlstiften 8 festgezogen.

Das Druckventil kann ein Rückschlagventil sein, das für Wasserpumpen von der italienischen Firma Bugatti (mit einem Außengewinde von 1,5 Zoll) und der deutschen Firma Zenner (mit einem Durchmesser von 15 bis 40 mm) hergestellt wird – sie werden in Sanitärfachgeschäften verkauft, ein selbstgemachtes Ventil – ein Blütenblatt aus einem Stück Gummiplatte oder ein Spülventil aus einem Toilettenspülkasten. Die Konstruktion des Ventils bestimmt die Größe und Form des Adapterflansches sowie die Position und Art der Befestigung des Druckrohrs mit 9 1/2 Zoll Durchmesser. Gestaltungsmöglichkeiten sind in der Abbildung dargestellt.

Das Rückprallventil besteht aus zwei Teilen: Gehäuse 10a und Dämpfer 10b. Der Körper ist aus Stahl oder Bronze gefertigt. Im oberen Teil wird ein Loch mit einem Durchmesser von 15 - 20 mm gebohrt. Der innere Hohlraum endet in einem Kegel mit einem Winkel von etwa 45°. Der Ventilkörper wird auf den Anschluss von Nippel 2 aufgeschraubt. Das Ventil aus Stahl oder Bronze hat die Form eines Doppelkegelstumpfes mit einem Durchmesser von 20-25 mm und einem Gewicht von 100-150 g. Der obere Kegel des Ventils muss dies haben im gleichen Winkel wie die Körperhöhle: Nur dann kann das Ventil den Durchfluss sofort unterbrechen und einen hydraulischen Schock erzeugen. Drei Zentrierspeichen sind im oberen Teil des Dämpfers so verschraubt, dass sie fest, aber reibungsfrei im oberen Loch des Gehäuses sitzen. In die untere ist eine Schraube eingeschraubt. Die Einstellung des Hydraulikzylinders erfolgt durch Veränderung der Masse des Dämpfers.

Legen Sie dazu Bleischeiben auf die untere Schraube. Um den Hydraulikzylinder zu starten, heben Sie einfach den Dämpfer an, sodass das Wasser ungehindert durch das Ablenkventil fließen kann.

Der Einlass der Versorgungsleitung muss mit einem einfachen Filter ausgestattet sein, der den Hydraulikzylinder vor Schmutz schützt, und mit einem Ventil, das die Wasserzufuhr für den Winter absperrt. Um das Wasser aus dem Zylinderkörper und der Kappe abzulassen, wird eine Speiche durch das untere Loch gesteckt und öffnet damit das Druckventil. Der Hydraulikzylinder kann dauerhaft installiert oder abnehmbar gemacht werden, indem ein Abflusskanal für das vom Brecherventil fließende Wasser bereitgestellt wird.

Die Leistung eines hydraulischen Widders kann anhand der Tabelle grob abgeschätzt werden. Sie setzt das Verhältnis der vom hydraulischen Widder angehobenen Wassermasse (m) zur Wassermasse (M), die aus dem Reservoir kommt, und das Verhältnis der Höhe des Wasseranstiegs h zur Höhe H seines Abfalls in Beziehung der Hydraulikzylinder:

Nehmen wir beispielsweise an, dass M = 12 l/min Wasser aus einer Höhe von H = 1,5 Metern zum hydraulischen Widder fließen. Mal sehen, wie viel Wasser er auf eine Höhe von 9 Metern heben kann. Das Verhältnis h/H = 9/1,5 = 6 in der Tabelle entspricht dem Wert m/M=0,1. Das bedeutet, dass der hydraulische Widder jede Minute eine Wassermasse m = 9 * M = 0,1 * 0,1 = 12 Liter in eine Höhe von 1,2 Metern fördern muss. Das ist nicht viel, aber an einem Tag pumpt das automatische Gerät über eineinhalb Tonnen Wasser, eine Menge, die ausreicht, um einen Garten oder Gemüsegarten einer beträchtlichen Fläche zu bewässern.

Литература:

1. Ovsenyan V. M. Hydraulische Widder und Widderanlagen. M., 1968.
2. Selber machen in der Wohnung und auf dem Land. M., Stroyizdat, 1982.
3. Chistopolsky S. D. Hydraulikzylinder, M.-L., 1936.

Autor: S.Latyshev

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