Vodní kola
Vodní kola
Člověk odedávna využíval energii proudící z vody , vodní kola jsou z jedním z nejstarších mechanismů . Dodnes se zachovaly staré vodní mlýny , v současné době roztáčí voda turbíny ve vodních elektrárnách . Jednoduché vodní kolo si můžete postavit i na potůčku u chalupy nebo v kuchyňském dřezu .
1. Klapající mlýnek
Základní potřeby : - 3 dřevěné kůly se špicí
- odřezek silného prkna
- prkénka na lopatky
- tyčka - osa mlýnku
- dřevěná lišta z palicí
- 2 ocelová oka , spojovací materiál
Konstrukce :
Nejprve vybereme vhodné místo pro vybudování mlýnku . Podle situace zvolíme pohánění vodou z korýtka ( tzv. kolo na svrchní vodu ) , nebo necháme lopatky kola shora zasahovat do vodního proudu ( kolo na spodní vodu ) . Všechny dané rozměry je možno pozměnit podle konkrétních podmínek . Asi 30 cm od sebe roztlučeme dva kůly pro uložení osy mlýnku . Shora do nich zašroubujeme ocelová oka ( k dostání v železářství ) , ve kterých se bude osa odříznutá z násady smetáku otáčet . Z prkének zhotovíme 6 lopatek o rozměrech asi 15 x 10 cm . Z odřezku silného prkna vyřízneme šestiúhelník , uprostřed vyvrtáme otvor pro osu a uděláme zařezy pro zasunutí lopatek . Zářezy musí být těsné , aby v nich lopatky dobře držely . Šestiúhelník nasuneme na osu a vruty či hřebíčky jej zajistíme proti otáčení , do zářezů zasuneme všech šest lopatek . Všechny dřevené spoje lepíme vodovzdorným lepidlem ( Herkules apod. ) . Po dobrém zaschnutí lepidla mlýnek na potůčku vyzkoušíme a opravíme případné nedostatky .
Vodní kolo bude pohánět model hamru , který v kovárnách usnadňoval zpracování železa. Na osu zasunutou do ložisek na kůlech nasuneme z obou stran zarážky vyřezané z gumového těsnění a na delší volný konec osy asymetricky upevníme do zářezu destičku - vačku z tvrdého dřeva . Zatlučeme kůl pro otáčivé uchycení dřevěné lišty s paličkou na konci a funkci celého mechanizmu doladíme . Při otáčení vodního kola vačka stlačuje konec laťky , palička na jejím druhém konci se střídavě zvedá a dopadá na vhodnou podložku . Vodní hamr přívětivě klape jako za starých časů .
2. Vodní výtah v kuchyni
Základní potřeby : - dřevěný hranolek
- plastová krabička
- korková zátka
- špejle a dutý nýtek
- kelímek od jogurtu upevněný na niti
Sestavení modelu :
Také v kuchyňi můžeme vyzkoušet , jak pracuje proudící voda . Ve větší korkové zátce ( průměr 3,5 cm ) uděláme listem pilky na železo 6 zářezů pro lopatky , uprostřed vyvrtáme otvor a do něj vlepíme silnější špejli - osu .Odelníkové lopatky 3 x 2 cm vystřihneme např. z krabičky od nanukového dortu a vlepíme do zářezu v zátce . Do dřevěného hranolku vyvrtáme otvor a do něj zasuneme dutý hliníkový nýt délky 30 mm jako ložisko osy vodního kola . Na osu nasuneme zarážku z gumového těsnění , vložíme osu s vodním kolem do otvoru nýtku a zajistíme další drážkou . Do zářezu ve špejli vložíme a vlepíme nit , na kterou připevážeme kelímek od jogurtu . Voda z konvičky nebo vodovodního kohoutku roztočí vodní kolo , nit se namotává na osu a kelímek - kabina výtahu stoupá vzhůru . Vyzkoušíme jak těžký výtah je schopno toto ,, kuchyňské " vodní kolo zvednout .
Trochu historie :
Vodní kolo vynalezli Řekové okolo roku 100 př. n . l . Už staří Římané využívali otáčivý pohyb vodního kola k mletí obilí . V časech průmyslové revoluce před vynálezem parního stroje sloužila vodní kola jako zdroj energie k pohonu strojů v prvních továrnách a k pohonu těžkých strojů v dolech . Turbína je v podstatě vylepšené vodní kolo zkonstruované tak , aby využilo co nejvíce energie proudící vody . Nejpoužívanějěší jsou turbíny Kaplanova , Francisova a Peltonova . Ideální podmínky pro stavbu vodních elektráren ( hydroelektráren ) jsou v kopcovitých oblastech s vysokými srážkami .Přehradní hráz zadržuje vodu , která z velké výšky proudí na lopatky turbín . Množství získané je úměrné výškovému rozdílu , který přitom voda překoná . Kromě klasických hydroelektráren se budují také přečerpávací eletrárny .