Un Manual del Plan

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                           UN Manual del Plan
                           para las Ruedas de Agua
                           con los detalles para las aplicaciones a
                           que bombea el agua para el uso del pueblo y
                           que maneja la maquinaria pequeña
 
 
                            EL WILLIAM G. OVENS
 
 
                                    VITA
                      1600 Bulevar de Wilson, Colección 500,
                        ARLINGTON, VIRGNIA 22209 EE.UU.
                    TEL: 703/276-1800. El facsímil: 703/243-1865
                         Internet: pr-info@vita.org
 
 
                           [C]VITA, Inc. 1975
 
        Reprints:
                 el 1977 dado marzo
                 el 1981 dado junio
                 el 1989 dado enero
 
 
EL ÍNDICE DE MATERIAS DE                           
 
LA LISTA DE MESAS
 
LA LISTA DE FIGURAS
 
PARTA UNO: LA RUEDA DE AGUA
 
  yo la Introducción de   
  II Formulación de   del Problema                                       
  III Limitaciones del Plan - las Ventajas y Disadvantages              
  IV   las Consideraciones Teóricas para el Plan                            
      À. la   Establo Torsión                                                 
      B. el   Power Output contra la Velocidad; Requirió Rates                  al Flujo
      C. el   Cubo Plan                                                
      D.   el Plan Productivo                                              
      los E.   Árboles                                                      
      F.   las Consideraciones Menores                                        
 
El V de      las Consideraciones Prácticas para el Plan                             
      los À.   Materiales                                                   
      B. las   Construcción Técnicas                                     
      el C.   Mantenimiento                                                 
 
PARTA DOS: LAS APLICACIONES                                               
 
  yo la bomba de agua de                                                     
     À. el   Bomba Selección Criterio                                     
     el B.   Anexo para Rodar                                          
     C.                                                         Agudo
  II   Otras Aplicaciones                                              
 
El APENDICE el I   Muestra Cálculo                                      
 
El APENDICE II  Un Pistón Fácilmente Construido Pump:                     
             por el Richard Burton
 
LA BIBLIOGRAFÍA                                                         
 
                            LIST DE MESAS
 
La Mesa la I            Establo Torsión por el Pie de Width                    
La Mesa el Caballo de fuerza de II           el rendimiento para un Torque           Constante
                   Wheel por la RPM por el Pie de Anchura
 
La Mesa el Agua de III          la Input de Power para Rodar por la RPM el per           
                   Foot de Anchura para Mantener la Torsión Constante (el CV.)
 
La Mesa el Flujo de IV           Rate en los Galones Imperiales por RPM            
                   por el Pie de Anchura de Rueda Requerido a
                   Maintain la Torsión Constante
 
La Mesa V            Estimated el Caballo de fuerza de la potencia máxima el for           
El                    Constante Entrada Agua Flujo la Condición de Rate
 
La Mesa VI           los Límites Superiores en el Flujo de Useable el for            de Rates
                   las Varias Ruedas del Tamaño
 
La Mesa VII          Peso Aproximado Carreteado por Cada Bearing        
 
La Mesa Máximo de VIII         que el Diámetro Productivo Requirió al for            
                   las Varias Cargas
 
La Mesa los IX           Norma Cañería Tamaños para el Uso como el with         de los Ejes
                   Bearing a 12 pulgadas del Borde de la Rueda
 
La Mesa X            Estimated la Fricción Factors                       
 
La Mesa las XI           Cresta Bomba Pistón Velocidades para Vara de la Bomba Atada Directamente a un Cigüeñal en la Rueda
 
La Mesa XII          la Fuerza Máxima en la Vara de la Bomba de un Piston           
                   Pump para los Varios Taladros y Cabezas
 
La Mesa el Volumen de XIII         de Agua en Varios Delivery         Clasificado según tamaño
                   Pipes ([ft.sup.3])
 
La Mesa XIV          la Fuerza Inercial por la Pulgada de Golpe para Various    
Los Volúmenes de                    de Agua a las Varias Velocidades de Ciclo de Bomba
 
Mesa que el Caballo de fuerza de XV           Requirió para el at          de la bomba de agua
                   el Varios Flujo Rates y Cabezas
 
La Mesa las Cantidades de XVI          de bomba de agua por el for         del Golpe
                   el Varios Taladro y Tamaños del Golpe
 
                            LIST DE FIGURAS
 
Figure 1           Side  View Esquemáticos de Forma del Cubo               
 
Figure 2           Vista Esquemática de abastecimiento de agua en Wheel    
 
Figure 3           Vista Esquemática de un Deslizador-cigüeñal Mechanism       
 
Figure 4           Vista Esquemática de un Pump         Mu-montado
                   y Cigüeñal
 
Figure 5           Vista Esquemática de un Yugo escocés Mechanism        
 
Figure 6           Vistas Esquemáticas de un Conveniente Leva-activated      
                   Pump la Vara
 
                       PART UNO: LA RUEDA DE AGUA
 
LA INTRODUCCIÓN DE I. 
 
     el poder Abastecedor a muchas situaciones remotas en el mundo de central
generadores que usan los métodos de la distribución de costumbre son económicamente cualquiera
impracticable o será muchos años viniendo.   Power dónde deseable, testamento
por consiguiente necesite ser generado locally.  la Varios maquinaria comercial
se comercializa, pero la erogación de capital requerida o maintenance/running
el cost está más allá de la capacidad de muchos usuarios potenciales.   que Algún esfuerzo tiene
se expendido en la Universidad de Papuasia-Nueva Guinea de Tecnología para inventar
el cost bajo significa de generar cantidades modestas de poder en las situaciones remotas.
Este papel informa en un tal proyecto que involucra el desarrollo de bajo
la maquinaria del cost para proporcionar la energía mecánica.
Sin tener en cuenta el uso final a que el poder se pone las fuentes naturales
de energía que puede utilizarse se categoriza justamente prontamente.   Entre
ellos:
 
           1.            Falling el agua
           2.            ANIMALS
           3.            Sun
           4.            Wind
           5. Los            Fósil combustibles
           6.            los combustibles Nucleares
           7.            la pérdida Orgánica
 
El sol, viento y agua son libres y renovables en el sentido que usando
ellos nosotros no alteramos su utilidad futura.   De operar continuamente
las consideraciones del cost, una opción de entre éstos es atractivo.   De
el hidro-poder de consideración de cost importante puede ser muy poco atractivo.   Sun
y el viento tiene las limitaciones naturales obvias basadas en el tiempo local
conditions.  Furthermore, por las razones tecnológicas y económicas, solar
el uso de poder se limita presentemente a aplicaciones que utilizan la energía
directamente como la parte de un calor los Animales de cycle.  requieren el cuidado especializado y
la comida continua la Conversión de sources.  de pérdida orgánica a la energía del useable
está experimentándose con, con el éxito variante, en varias partes de
el mundo.
 
Cualquier la forma de la energía naturalmente ocurriendo, puede transformarse,
si necesario, en el useable impulse en una variedad ancha de maneras.
La opción de método depende en una interacción compleja de demasiadas consideraciones
para enumerar totalmente aquí, pero entre ellos es:
 
       1.         el uso a que el poder se pondrá;
       2.         la forma en que se utilizará.   Esto
                 generalmente, pero no exclusivamente, se cae en el
                 las categorías anchas de mecánico y eléctrico;
       3.         el económico y recursos naturales disponible;
       4. La disponibilidad de         de medios de mantenimiento convenientes;
       5.         si la maquinaria debe ser portátil o no.
 
LA FORMULACIÓN DE II.  DEL PROBLEMA
 
    En la ausencia de una demanda específica del gobierno o cualquier externo
el cuerpo, la decisión se tomó basado principalmente en la abundancia obvia de
la fuerza hidráulica disponible para investigar las posibilidades del plan ampliamente para
la maquinaria del cost baja para producir cantidades pequeñas de energía mecánica.   Uno
la aplicación potencial inmediatamente obvia es la generación de eléctrico
impulse, pero porque las razones mencionaron en parte bajo " Otras Aplicaciones " Dos
éste no ha sido pursued.  However, en muchos lugares, que los pueblos son
localizado a alguna distancia de la fuente tradicional de agua potable.
El uso intencional principal para el poder generado por el machine discutido
en este manual ha sido el bombeando de agua potable para la distribución
a un village.  El proyecto, así, ha incluido la construcción
de una atadura de la bomba simple also.  que Varios otros usos de potencial son
discutido después.
 
Se eligieron límites en el alcance del proyecto basado numeroso
las consideraciones:
 
     1. El Mínimo de          de erogación de capital indicó un dispositivo
                que podría construirse localmente de barato
Los materiales de                 sin especializó, los componentes caros
                o maquinaria requirieron.
 
     2.          la construcción Local hizo pensar en la conveniencia de
                diseñan detalles que requieren sólo construcción simple
Las técnicas de                .
 
     3.          desde que era probable que la instalación fuera remota (indicando
                una escasez probable de mercaderes experimentados locales)
El mantenimiento de                , si cualquiera, tendría que ser mínimo y
                simple.
 
     4.          El dispositivo debe ser tal que la reparación, si cualquiera, pudo
                se lleve a cabo en el sitio con las partes y las herramientas necesarias
                encienden bastante ser llevado fácilmente al sitio.
 
     5.          Las consideraciones usuales de seguridad deben aplicar con el
El conocimiento de                 que los niños del pueblo no pudieron el not/would
                be guardó fuera del dispositivo.
 
Yo decidí concentrarme en investigar la viabilidad de usar el
la rueda de agua, él que es el dispositivo que parecía perfeccionar el más probablemente
el criterio partido above.  There es otros tipos de machines conveniente
por crear la energía mecánica de las fuentes hidras, pero ninguno, conocido a mí,
puede construirse con tales técnicas simples que requieren tan bajo un nivel
de habilidades de comercio como la rueda de agua de madera.
 
Las ruedas de agua están ahora en el uso en las varias partes del mundo.   que Muchos tienen
se construido en una base ad hoc y varía en la complejidad, la eficacia,
e ingeniosidad de plan y construcción.   El dispositivo básico es tan simple
que una rueda laborable puede construirse por casi cualquiera que tiene el
desee a try.  However, las sutilezas de plan que separado adecuado
de los modelos inadecuados aquéllos pueden escapar sin suficiente técnico
training.  que El número de proyectos abandonó después de una vida relativamente corta
las atestaciones al hecho que los designers/builders tienen a menudo más tirón que
skill.  parece deseable para atacar el problema en una moda sistemática
con un objetivo de establecer un manual del plan para la selección de
los tamaños apropiados exigieron satisfacer una necesidad específica y partir el plan
los rasgos basaron en los principios de la ingeniería legítimos.   que yo ofrezco lo siguiente
como un esfuerzo por encontrarse ese objetivo.
 
La rueda consiste de sostener el agua-fijo en un marco y
colocó para que los cubos y marco rueden juntos sobre un eje del centro
qué se orienta perpendicular al flujo de agua de entrada.   Traditional
los planes emplean el undershot, pescasondas o configuraciones del pecho.   En el
los undershot rodan, la entrada agua flujos tangente al borde del fondo del
wheel.  En la pescasondas rodan, el agua se trae en la tangente a la cima
el borde de la rueda, llenando el cubo parcialmente o totalmente.   que se lleva
en los cubos hasta descargó un poco fuera antes de alcanzar el punto más bajo
en el wheel.  La rueda del pecho tiene agua que entra en la rueda más o
los prados radialmente, llenando los cubos y descargándose de nuevo entonces cerca el
el fondo del wheel.  que los valor de eficacia Típicos varían de tan bajo como 15%
para el undershot a bien encima de 50% para la pescasondas con el pecho
rode en el medio.
 
Nosotros nos concentraremos en la rueda de la pescasondas como el más probablemente ser selecto
para dar la potencia desarrollada máxima por el dólar el cost, o por la libra de machine, o
por el manhour de tiempo de la construcción basado en el efficiences esperado. El   Mitigando
contra esta opción la necesidad es para un terraplenes más complejos
y manera de la raza con la rueda de la pescasondas en dónde el agua debe guiarse
a un nivel por lo menos como lejos sobre la toma de corriente como el diámetro del
wheel.  que Los undershot rodan, claro, puede ponerse meramente abajo encima de
el arroyo con virtualmente ninguna preparación de requisito del raceway.   Pero en
muchos arroyos el levantamiento y se cae con la lluvia fuertemente local es espectacular,
así protección contra las crecientes sería una consideración mayor por cualquier tipo de dispositivo.
La protección contra las crecientes más simple es un cauce que lleva del río al
la instalación, con la entrada al cauce guardar el agua de diluvio controlaron
en el stream.  principal desde que un cauce de diversión probablemente se requeriría
sin embargo, las desigualdades son muy buenas que una situación conveniente emplee un
la rueda de la pescasondas puede encontrarse para la mayoría de las instalaciones.   En el evento que
la instalación de la pescasondas es imposible, los undershot rodan montando
el cauce de diversión es simple al uso.
 
Otra consideración que hace la pescasondas roda atractivo es el
alivie con que puede manejar la basura en el arroyo.   First, el agua,
los retoños encima de la rueda y para que la basura cuida echarse fuera de en el cola-raza
sin coger en un bucket.  Secondly, no hay normalmente el
los espacios firmes entre la raza y roda en que la mermelada del cubo de la basura.   Somewhat
más cerca se requieren los arreglos dignos con el pecho y undershot
las ruedas para conseguir la eficacia buena.
 
LAS LIMITACIONES DE III.  - LAS DESVENTAJAS DE AND DE VENTAJAS
 
     que La rueda es un dispositivo de velocidad lento limitó para reparar aproximadamente entre
5 y 30 rpm.  Consequently esto limita su utilidad como una fuente de energía
para la generación de electricidad o cualquier otro funcionamiento del alta velocidad debido a
el paso a en la velocidad required.  Aunque no un gran problema de un
el punto de vista diseñando, engranaje adecuado u otro velocidad multiplicando
los dispositivos involucran las complejidades crecientes por lo que se refiere al dinero, potencial,
los problemas productivos, y mantenimiento.
 
La velocidad lenta es ventajosa cuando la rueda se utiliza por manejar
ciertos tipos de maquinaria ya en el uso y actualmente impulsó por
el hand.  Café hullers y los hullers de arroz son dos qué sólo requiere
el caballo fraccionario, velocidad baja que la bomba de agua de input.  puede lograrse,
a virtualmente cualquier speed.  el rendimiento de velocidad Lento de una rueda no puede de
el curso, directamente impulse un centrífugo o la bomba axial.   El desplazamiento positivo
bomba de cubo " o bomba de la altura de aspiración ya en el uso en varios
los pueblos normalmente operan bien a bajo 100 ciclos por minuto y lata
se adapte para el uso junto con una rueda a la velocidad lenta.   Esto de
el curso, se ha hecho para los centenares - quizá los miles - de años en otra parte.
 
Los dispositivos de este tipo tienen la capacidad de la potencia desarrollada relativamente baja.   El
la potencia desarrollada depende en las dimensiones de la rueda, la velocidad y
los useable fluyen rate de agua a la rueda.   Como un ejemplo, un reconstruyó
la rueda del pecho instaló en un museo en América de 16 pies fuera
el diámetro y con la profundidad del cubo de 12 en. operando a 7 rpm, con
los rate de flujo de 28 pies cúbicos de agua tenían un poder estimado por segundo
el rendimiento de 18.5 CV (14 kv) (calculado a una eficacia de 100%).   Actual
el rendimiento en esa rueda no ha sido moderado pero estaría menos de 10 CV
(7.5 kv) .  UN 3 pie OD, 1 1/2 pie modelo del vide construido por el autor es
en el caballo fraccionario el rango.
 
Ya mencionado una vez, merece la pena que una agua del useable
la rueda puede construirse casi en cualquier parte que un arroyo permitirá, con el
más crudo de herramientas y las habilidades de la carpintería elementales.
 
IV.  LAS CONSIDERACIONES TEÓRICAS
 
A.  Stall la Torsión
 
    La capacidad de par del establo del machine, ignorando la velocidad,
    efectúan del agua que choca con en los cubos tenidos en establo, es fácilmente
    calculó por una suma simple de momentos sobre la deuda del árbol
    al peso de agua en cada uno llenado o el cubo parcialmente lleno.
    Obviously que esto dependerá en parte de la cantidad de rebosamiento
    del cubo que a su vez depende del cubo el Cubo de design. 
    configurations usó en el 18 y 19 siglo que varió, mientras dependiendo
    en la habilidad del builder.  Ellos eran empíricamente determinados
    en el criterio de aumentar al máximo la torsión aumentando al máximo la retención de agua
    en los cubos mientras reconociendo ese plan del óptimo en esto
El criterio de     también requirió las complejidades de la construcción aumentadas.
Los Cubos de     de forma mostrados esquemáticamente en una vista lateral, Fig. 1,

dmf1x9.gif (600x600)


Se usaron     para la pescasondas y pecho configurations.  La recta
    estaba al lado de los cubos son menos eficaces pero más simples a construct.  El
La anchura de     del fondo del cubo era típicamente 1/4 de la anchura
    de la corona dónde esa configuración era chosen.  Purely
    que se usaron los cubos radiales en las ruedas del undershot.
 
    es conveniente usar tres de las dimensiones de la rueda para
El cálculo de     de la capacidad de par de la rueda: el exterior
El radio de    , r; la anchura de la rueda, w, es decir, del lado para estar al lado de; y el
La     corona anchura, la t, definió como la t = (el diámetro exterior - dentro de
EL DIAMETER)/2 DE    . Vea Fig. 1.
 
 
    La proporción de la anchura de la corona, t, al radio externo, r, es
    importante rodar el plan como allí son los límites prácticos al
    valor útiles que pueden ser employed.  En este papel sólo proporciones
    0.05 t/r <0.25 son considered.  Para las proporciones menores, el potencial,
El rendimiento de     por el pie de diámetro de la rueda es considerado demasiado bajo a
    es práctico.   Para los valor más grandes, los cubos se vueltos eso tan profundamente
    hay tiempo insuficiente para llenar cada uno como él pasa bajo el
    corren la salida.   Also, desde la torsión y el poder depende al tener
    el peso de agua a la mayor posible distancia del
    rodan el eje, los aumentos de profundidades de corona crecientes el peso de la rueda total
    más rápido que aumenta el poder output.  que El resultado es que si más
El poder de     se necesita que es bueno aumentar el O.D. que para aumentar
    la anchura de la corona a valor que exceden el t/r = 0.25.  En por aquí el
    rodan peso y los componentes estructurales para apoyar ese peso
    permanecen muy ventajosos económicamente para una potencia desarrollada dada.
    Historically, las ruedas han tendido a tener los valor del t/r alrededor de 0.1 a
    0.15.
 
    los límites Superiores en la anchura de la rueda han tendido hacia aproximadamente 1/2
    el O.D. debido a los problemas estructurales con las ruedas más anchas.
 
    que puede estimarse que las ruedas de la pescasondas operan con el
    equivalente de aproximadamente 1/4 de los cubos full.  Que es, el
    suman que el peso de agua que hace el trabajo útil en la rueda es 1/4 de
    el total que se contendría en un sólido anular de dimensiones
    igual que el O.D., la IDENTIFICACIÓN y anchura del wheel.  El real
    pesan que la distribución del agua es esquemáticamente así desplegado en
    Fig. 2a debido al rebosamiento de los cubos cuando ellos se acercan

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    la raza de la cola.   Si nosotros asumimos que el agua se concentra en el
     cuadrante anular mostrado en Fig. 2b, la torsión del establo puede estimarse
    más fácilmente.   que UN factor de la corrección conveniente podría aplicarse
    al account para el plan del cubo real, si ese refinamiento fuera considerado
El requisito de    .
 
Se dan     Results para las ruedas de varias dimensiones en Mesa 1.

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La Experiencia de     ha mostrado tantos los non-technically entrenaron a los usuarios de
    esta información estará más segura de su habilidad dado usar
Datos de     cedidos tabular que en form.  gráfico Los dos se presentarán
    aquí cuando apropiado.
 
El B.  Power Output
 
    el rendimiento de Power es el producto de la torsión en el eje de salida y
    la velocidad de rotación del shaft.  En la asunción que allí
    es el flujo de agua de entrada suficiente para guardar los cubos abatane, por eso
    que guarda la constante de la torsión, la potencia desarrollada aumenta linealmente
    con la velocidad.   En una situación dónde hay virtualmente un ilimitado
El     entrada abasteciemiento de agua, este cálculo dará un límite superior a
    la potencia desarrollada que puede esperarse.
 
 
El caballo de fuerza el rendimiento por la rpm por el pie de anchura se muestra en la Mesa II.

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     la Mesa II entrada apropiado a la rueda del tamaño tiempos usaron el
     la velocidad real en la rpm cronometra la Anchura De la rueda en los pies.
 
     La entrada de fuerza hidráulica es el poder máximo que la rueda pudo
     logran que si fuera 100% efficient.  que es calculado como el producto
     de la especificación de peso de la agua, el rate de flujo de volumen, y cabeza y
     se da en la Mesa III para comparison.  que Esta entrada también está en el caballo de fuerza

dmft3170.gif (600x600)


     que exigieron guardar los cubos abatanan y se dan en la Mesa IV.

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     por la pared del cubo thickness.  para que Esto puede corregirse después si
     deseó.   La cabeza es supuesta aquí para ser el diámetro de la rueda.
     El más bajo borde de la rueda es el permiso de elevación más alto para
Los tailrace de      riegan sin interferir con la rueda y son un lógico
El dato de     . Raramente se encuentran los   Entrada raceways con una cuesta significante para que
     que la velocidad efectúa de agua del raceway son small.  que parece suficientemente
     exacto para estimar la elevación de la entrada como la cima del
     rodan.   que Cualquier error por eso introducido estará en el conservador
     están al lado de sin embargo.
 
     que la eficacia Teórica valora para la rueda que usa las asunciones
     adoptó hasta ahora puede encontrarse tomando la proporción de la potencia desarrollada
     de la Mesa II y la energía recibida por una máquina correspondiente de Mesa III.  Éstos
     valora, para la distribución de peso de agua asumida antes, es sobre
     50% para las coronas anulares estrechas y deja caer a sólo bajo 45% para
     la corona más ancha wheels.  Como mencionado previamente, un bien diseñó
     y construyó la rueda dará las eficacias mejoran que this.  Esto
     el valor comparativamente modesto es principalmente el resultado de no considerar
     el efecto del agua todavía en los cubos debajo del
     la línea central horizontal.   refleja el hecho que el simplificando
La asunción de      que los cubos siguen siendo la media manera llena abajo la rueda
     y de repente descarga todo su agua no es accurate.  Que la inexactitud
     es tolerable porque 1) hace el análisis tan simple
     y 2) da las figuras ligeramente conservadoras para el poder para que
     que casi cada lector se asegurará de conseguir el poder suficiente
     igualan de las ruedas de construcción relativamente chapucera.
 
     Cuando el flujo de agua está menos de los requerimos llenar cada cubo
     completamente como puede ser el caso para un arroyo de tamaño limitado, el
     impulsan las características se alteran en que la torsión es ahora un
     funcionan de velocidad.   Using la asunción de un cuadrante anular
El      trabajando, pero no lleno, el volumen de agua, el V, en el cuadrante es
 
EL V DE                    = Q/4N
           dónde la Q de    = el rate de flujo de volumen ([ft.sup.3]/min)
 
El N de                    = la velocidad (la rpm)
 
El peso de agua en el cuadrante anular a cualquier velocidad es entonces
el pgV dónde
 
                   p = la densidad de agua
 
La g de                    = la aceleración gravitatoria
 
Con las unidades en los pies, libras, y minutos, el caballo de fuerza a ser esperado
de este corona trabajar es
 
El CV de                   = 2[pi] NT
                       --------
                        33,000
 
            dónde el T = el pgV[bar]x = el pgQ[bar]x
                                 ---------
                                     4N
 
[el bar]x es la distancia al centroid del cuadrante anular del
la rotación axis.  es igual promediar diameter.  [D.sub.av], de la corona
dividido por [la pi].
 
Por consiguiente
 
El CV de            = 2[pi]NpgQ[D.sub.av] =  pgQ[D.sub.av]
               -------------------   -------------
                   4[PI]NX33,000           66,000
 
     El poder es independiente del speed.  La eficacia es el mismo
     como previously.  calculado es porque el poder del rendimiento es un
     funcionan del medio diámetro para que la eficacia cae
     las coronas anulares anchas de un fijo fuera de diameter.  el poder Potencial
El rendimiento de      de una rueda que opera bajo las condiciones de flujo constante
     puede estimarse el más fácilmente por la ecuación para el agua entre el poder,
     que asume a 50% eficacia máxima e igual de la cabeza al exterior
El diámetro de     .
 
     Power bajo las condiciones de flujo constantes para las varias ruedas del diámetro
     se muestra en el V de la Mesa para el flujo probablemente asequible rates.  Los valor

dmft5230.gif (600x600)


Las entradas de      por los factores así desplegado al fondo de la mesa para varios
     los valor del t/r prácticos.   el prototipo de El autor con el t/r = .17 probaron
     a aproximadamente 150 gpm, dio poder del rendimiento de aproximadamente .06 CV
     en el acuerdo razonable con los valor en la Mesa V.
 
Los espacios en blanco de      quedan donde fluye los rates son imprácticos para el
     rodan tamaño dado.   los límites Superiores al rates de flujo práctico para varios
     rodan los tamaños son encontrados multiplicando la entrada de Mesa 1 por el
     el límite superior práctico de velocidad y anchura para el O.D. y es
     mostrado en la Mesa VI.   sujeto a que los Más bajo límites son considerablemente más
La conjetura de     .   En la asunción que sería antieconómico a
     construyen una rueda de anchura menos de 1 pie y para operarlo a
     menos de 25% capacidad (la opción completamente arbitraria) para el
Las velocidades de      citaron en la Mesa VI que los más bajo límites útiles pueden estimarse.
     Éstos se indican por el espacio en blanco bajo los 100 gpm y
     200 columnas del gpm en la Mesa V.
 
LA MESA DE                                    VI
 
Los Límites del Estimulante en el Flujo de Useable Rates para las Varias Ruedas del Tamaño en los galones por minuto Imperiales (asumiendo
        rodan la anchura = 1/2 (O.D.) y la velocidad periférica es 5 ft/sec.)
 
El diámetro exterior de                                     (el pie)
 
                  3        4          6         8           10        14        20
La corona
La RPM de Width                    a 5 ft/sec la velocidad periférica
+(IN. )   32        24         16        12          10         7         5
 
  2              500       625      1000
  3              700        900       1400      1900         2500
  4              900      1150      1800       2400         8000     
  6                       1650      2600      3500         4500       6000      9500
  8                                 3400       4500        6000       8500     12000
 10                                           5500         7500      10500     15500
 12                                           6500         9000      12500     18500
 16                                                                17000      24000
 20                                                                20000     30000
 24                                                                          35000
 
     El límite superior a la velocidad a que la rueda operará depende
     primarily en el rate a que la rueda tira con honda el entrante
     riegan fuera de que para que no sea utilized.  que Esto depende principalmente
     en la velocidad y radio de la rueda y secundariamente en el
La      cubo configuración y su relación al agua de la entrada.
 
     que Las figuras citaron en la Mesa VI son basados en la regla empírica
     la velocidad periférica de 5 ft/sec.  Con menor roda esto es un
     mordió alto, basado en el prototipo tests.  Con las ruedas más grandes el
     la velocidad periférica puede ser tan alta como 8 ft/sec.
 
     En el resumen, el tipo de poder contra curva de velocidad que uno puede esperar
     de una rueda de agua es como sigue para el rates de flujo fijo: Linealmente
     que aumentan de ceros aceleran arriba a la velocidad a que los cubos
     ya no puede llenarse completamente por el flujo prevaleciendo, entonces,
     constante a a la velocidad en que las cantidades importantes de agua están
     rechazó de la rueda tirando con honda el acción, mientras disminuyendo después de esto
     en la proporción (aproximadamente) al cuadrado de la velocidad.
 
El C.  Cubo Plan
 
     El plan del cubo óptimo se toma para ser que que produce el
     la mayor torsión en la rueda shaft.  El límite superior a esta condición
     es que los cubos llenan completamente a la cima, lleve el lleno
     riegan el peso sin el rebosamiento al fondo y descargan sus cargas
     allí.   There no es un método práctico de lograr este máximo.
     Con los cubos fijos, el bueno nosotros podemos hacer es minimizar el rebosamiento de
     los cubos cuando ellos viajan de la cima dónde ellos están llenos,
     al fondo dónde ellos deben estar vacíos (para para limitar las pérdidas
     incurrió en llevando el agua al lado de la parte de atrás de la rueda).
 
     There son ampliamente dos estilos de cubo así desplegado en Fig. 1.  En el

dmf1x9.gif (600x600)


La recta de      estaba al lado del cubo los límites en el ángulo las hechuras del cubo
     con la tangente al O.D. o I.D.  (Vea Fig. 1) es de tangencial
     (el 0[degrees]) a radial (90[degrees]) .  Con los cubos tangenciales, el relleno
El proceso de      está lento en la cima debido al ángulo muy poco profundo con
     respetan al incoming(nearly horizontal) water.  Furthermore el
     que vacía el proceso al fondo no está completo hasta después el
El cubo de      pasa centre.  muerto al fondo Esto lleva un poco de agua al
     atrás el lado y por consiguiente reduce el efficiency.  Al otro
     los cubos extremos, radiales están casi vacíos cuando ellos han ido
     1/4 giro de la cima porque la pared del cubo está entonces horizontal.
 
     Nosotros podemos estimar el ángulo óptimo asumiendo que el mayor
     efectúan será debido al cubo a cuyo peso está actuando el
     la mayor distancia del shaft.  dibujando los cubos de varios
     orienta nosotros podemos estimar, gráficamente, el optimum.  Mientras el
     el cubo tangencial lleva la mayor cantidad de agua, su centroid,
La distancia de      no es un máximo que El máximo ocurre a un cubo
     orientan (a la tangente a la IDENTIFICACIÓN) de aproximadamente 20[degrees] .  Mientras el
     todavía suman de agua retenida a las 90[degrees] después de la cima el centro muerto por
     esta forma del cubo es aproximadamente 20% menos de para el cubo tangencial, el
La pérdida de      se compensa para en el relleno temprano y temprano el vaciamiento.
     Especially en vaciar, los 20[degrees] la inclinación es un factor mayor
     desde la longitud del cubo (la distancia del borde de la IDENTIFICACIÓN a O.D. el borde) es
     más de 30% más corto que el bucket.  tangencial Con un 30[degrees]-cubo,
     la capacidad de transporte de peso a las 90[degrees] después de que cima abajo que el centro muerto es
     a aproximadamente 65% del tangencial, una figura que es tan baja que él
     no puede compensarse para por los efectos secundarios en la eficacia
     como llenar y emptying.  Esta técnica gráfica, mientras de
     ningún valor adicional diseñando cualquier rueda individual, también las muestras
     que la asunción de la distribución de agua encima de un estimulante
El cuadrante de      es uno razonable por estimar la torsión.
 
     yo recomiendo el ángulo de pared de cubo se guarde entre 200 y 250 a
     la tangente de la IDENTIFICACIÓN.
 
     El uso de cubos del fondo plano no cambia significativamente el
     riegan la capacidad de transporte para la pared orienta de 20[degrees] .  que El propósito es
     para disminuir la distancia el agua debe viajar para vaciar el cubo.
     Su uso está en aumento beneficioso en las proporciones del t/r grandes pero el
Constructor de      debe aceptar que la construcción se complica un poco más
     que el de la recta estaba al lado de bucket.  Bottom que las anchuras deben
     es aproximadamente 1/4 de la anchura de la corona, t.  que Este testamento cortó a 25%,
     fuera de la anchura lateral con el ahorrar acompañante en la distancia de viaje
     para vaciar el cubo.   que La importancia de esto es que menos agua es
     llevó al lado de la parte de atrás del wheel.  Cualquier agua llevada al
     atrás el lado baja el efficiency.  yo no puedo dar las figuras para el
La mejora de      de eficacia que usa los cubos del fondo plano pero parece
     duro para imaginar tanto como diez punto porcentuales.
 
     Historically, las formas del cubo han variado considerably.  que Ellos eran,
     hasta donde yo puedo determinar, emperically.  escogido (En un histórico
     se dan cuenta de éste es arbitrariamente " un eufemismo para " o " por la conjetura " educada).
     cuando ingenieros, en lugar de los carpintero-artesanos,
     estaban considerando el problema que la utilidad de la rueda de agua era
     ya en el declive).   Even en los relativamente recientes manuales para
La construcción de     , hacia 1850, mientras las ruedas todavía eran en general el uso
     en el EE.UU., cubo los ángulos laterales de 45[degrees] se recomendó - una opción
     que puede mostrarse para ser menos eficaz que los ángulos menores fácilmente.
     Los 20[degrees] - 25[degrees] la figura es, sin embargo, en el acuerdo íntimo con el
     diseñan de dos ruedas que yo sé todavía están en el uso en el EE.UU.
 
     El número de cubos para usar depende en el volumen consumido por
     la pared del cubo material.  que La rueda ideal ha espaciado estrechamente
Los cubos de      de pared muy delgada thickness.  UNA figura razonable para diseñar
     por no es eso encima de 10% de volumen anular debe consumirse en
El      cubo material.   los valor Típicos para las ruedas del tamaño discutieron aquí
     serían 25 - 30 - 1/4 en. los cubos espesos en una 3 pie rueda y
     50 - 1-1/4 en. los cubos espesos en una 14 pie rueda.
 
D.  Bearing el Plan
 
     La propia rueda tiene sólo uno frotando o la parte corrediza sujeto a
     llevan, viz.   los rumbos en que el eje es la Norma de supported. 
     que lleva el plan se cubre en casi cualquier machine diseñe text.  En
     the fabrican de tal un dispositivo como se discute aquí, el valor,
     de tal   los rumbos normales " son questionable.  Fully tiempo-corrigió
     ovillan o los cojinetes de rodillos son demasiado caros y complicados satisfacer
     el criterio inicial.
 
Las cajas de bronce de      con el material del árbol conveniente serían satisfactorias
     pero lubricación y reemplazo los dos problems.  presente El uso de
     los rumbos de madera son, yo pienso, la alternativa buena por varias razones:
 
        1. La Simplicidad de   de fabricación con las habilidades locales.
 
        2. La Disponibilidad de   de partes de recambio.
 
        3.   el cost Despreciable.
 
     que se usan los rumbos De madera comercialmente para las tales aplicaciones como lavar
Los      machine escurridor rumbos bajo condiciones que simulan aquéllos propuestas para
     la rueda.   Rock el arce, lignum que las especies vitaes, y varias de roble son,
     usó comercialmente, pero cuando éstos no son nativos al país de
     pensó el uso, suplentes pueden ser justamente found.  Entre los bosques con
     la distribución extendida, otros que puede esperarse razonablemente que sea,
     satisfactorio es haya y las mangrove.  Silvicultura secciones rojas, cuando
     que ellos existen en un país generalmente están en una posición hacer útil
Las sugerencias de     .
 
     En la ausencia de cualquier conocimiento específico, la regla general es " el
     más duro, el bueno ".
 
     con que Una estimación de carga aceptable basó comercialmente en la experiencia
     los rumbos de madera disponibles estarían alrededor de 75 psi (para el roble) a 150 psi
     (para el lignum vitae) para las orientaciones con el paralelo de la superficie corredizo
     al grano y aproximadamente 150 a 300 psi respectivamente para el uso de grano de extremo.
     Si la madera usada tiene fuerza y propiedades de densidad comparable a
     esos arriba expresado, es probable que la carga segura sería sobre
     que 100 psi parangonan al grano y 200-250 en el grano del extremo usage.  Él
     permanece ser visto lo que la resistencia de uso a estas presiones quiere
     es, pero estructuralmente pueden usarse las figuras dadas con la confianza.
 
La Longitud de      a las proporciones del diámetro de rumbos en esta aplicación habría
Se espere razonablemente que      esté sobre la unidad y en esa base el
     clasifica según tamaño de los rumbos puede estimarse para ruedas que operan a
La potencia máxima de     .   Una concesión para el peso de la propia rueda
     es hecho en la base que el volumen de madera requerido es aproximadamente
     igualan al volumen de agua llevado en el establo y que el específico
La gravedad de      de madera que constantemente opera en el agua está sobre la unidad.
 
La Mesa de      VII muestras el peso aproximado en cada llevar por el pie de
La anchura de      de rueda.   Total que el peso continuó cada presión es entonces el
El producto de      de la entrada de la Mesa y la anchura de la rueda en feet.  Esto
     asume claro que la rueda simplemente se apoya a cada extremo de
     el árbol y no permite cargas adicionales impuestas por el
     ató la maquinaria.   es importante que las cargas significantes debido a
     la Mesa VII valor para los propósitos de determinar el tamaño productivo
     de la Mesa VIII para el lado de la rueda dónde la maquinaria es
     ató.   En este evento los rumbos necesitarán ser de al parecer
     los tamaños diferentes.   En la práctica, a menos que los tamaños indicados son mismos
     diferente, nosotros normalmente hacemos ambos el tamaño indicado por la carga más grande.
     Thus que uno es muy más largo que necesita ser.
 
     Bearing en que se dan diámetros exigidos apoyar las varias cargas
El      Mesa VIII calculó en base a 100 psi en el useage paralelo y
     200 psi para el useage de grano de extremo y L/D = 1.  Valor se dan a
     20,000 libra. para permitir las cargas de la presión razonables más grandes.
 
LA MESA DE                                    VII
 
Peso aproximado Llevado por Cada Cargas Excluyendo Productivas Debido A la Maquinaria Adjunta
(por el pie de anchura de la rueda) (la libra.)
 
El diámetro exterior de                                  (el pie)
 
                 3       4         6        8         10         14          20
+(in.)
  2               24      32       50
  3               35      47       70        95        120
  4               44      60       89       125        160
  6                       86      140      185        235         335        470
  8                               180       240       305         440         675
 10                                        290        370         530        765
 12                                        330        445        635         920
 16                                                             820       1215
 20                                                            1020       1500
 24                                                                       1760
EL                               MESA VIII
 
El Mínimo de      el Diámetro Productivo Requirió para las Varias Cargas (en.)
 
                                        Load (la libra.)
                       100    200   500   ]000    2000   5000   10000    20000
     Parallel Useage    1     1-1/2 2-1/4 3-1/4  4-1/2   7      10      14
     End el Grano Useage   1/2   1     1-3/4 2-1/4   3-1/4  5      7        10
 
     se asume que Estos rumbos son acero en madera. En el evento probable
     que, sobre todo en los tamaños más grandes, la presión es considerablemente más grande
     que el tamaño del árbol requerido, un " construyó arriba y la presión bandeada " puede ser
     usó. Un cilindro de madera se construye hacia el árbol a la situación productiva
     tal que el cilindro O.D. es el tamaño necesario. Entonces las vendas de acero
     están torcidos y ataron al cilindro. El criterio para el plan en
     que este caso es que el producto del diámetro y la anchura total (la suma
     de las anchuras individuales) de los iguales de las vendas o excede el cuadrado
     de la entrada en la Mesa VIII para la carga correspondiente y grano
Las orientaciones de     .
 
     Si es posible colocar para y ser cierto de, el mantenimiento conveniente,
     un árbol de acero en cajas de bronce montadas en el anuncio
El plummer de      bloquea (disponible de los proveedores del hardward) probablemente es el
     la opción buena. La alineación apropiada puede ser un problema menor pero normalmente puede ser
     bastante fácil dado superar. Esta opción involucra la inicial adicional
El gasto de      y sólo está justificado si el mantenimiento puede garantizarse
     regularmente y frecuentemente.
 
Los Árboles de E.  
 
El Transmisiones de      puede ser de madera o acero. El diámetro es claro dependiente
     en que el material se usa y las dimensiones de la rueda. El mínimo
     el d de diámetros de árbol permisible, puede estimarse de la ecuación
     para la tensión para el transmisiones de metal sólido
            [d.sup.3] = 16 [root][M.sup.2 cuadrado] + [T.sup.2]
                       -------------------------------------
                                         [EL PI]S
 
     En este MEGA de la ecuación es el occuring del momento máximo de flexión dónde
     the rodan los agregados de la pared lateral al árbol. Puede estimarse como
     el producto de la carga productiva (la entrada en la Mesa VII para el apropiado
     rodan) y la distancia de la rueda la pared lateral al
     centran de la presión. En el interés de guardar el árbol como
     pequeño como posible, es por consiguiente deseable localizar los rumbos
     como cerca del lado de la rueda como posible. (La nota eso en la mayoría
     embala, no es crítico incluir la carga del machine adicional
     en la presión, discutió en relación con el uso de Mesa VIII.
     que sólo debe ser incluido cuando los machine externos cargan tiempos el
     distancian a lo largo del árbol del punto de uso de la carga
     es más grande que la carga productiva de la Mesa VII veces la distancia
     a lo largo del árbol de la presión al punto dónde la rueda es
     ató.)
 
El T de      es la torsión que actúa en el árbol y una estimación conservadora
     se encuentra de la Mesa yo. El S es el esfuerzo cizallante aceptable del metal.

dmft1120.gif (600x600)


     (se usan 13,000 en el ejemplo en Apéndice 1.)
 
     Para los árboles de madera sólidos se usan dos ecuaciones y el diámetro más grande
     de los dos resultados es escogido como el diámetro del árbol.
 
          [D.SUP.3] = 16T
                     ----
                      [EL PI]S
 
          [D.SUP.3] = 32M
                     ----
                      [EL PI]B
 
     antes de dónde el S, T y MEGA tienen el mismo significado como. Sin embargo, el valor
     de S es típicamente 150 a 300 psi para maderas duras. El b es el aceptable
El esfuerzo de flexión de      y tiene un valor de aproximadamente 1500 psi por las maderas duras típicas.
     Si madera se usa que debe ser legítimo y libre de los crujidos longitudinales.
 
     Para el transmisiones sin substancia como una cañería, la ecuación para determinar el exterior
El diámetro de      es:
            [D.SUP.3] = 16[SQUARE ROOT][M.SUP.2] + [T.SUP.2]
                       ------------------------------------- 
                                [EL PI]S(1 - [K.SUP.4])
 
     dónde el K = la Proporción de dentro de al diámetro exterior.
 
     Los valor de O.D. y la IDENTIFICACIÓN se regulariza para las cañerías. Por llevar
Las cargas de      clasificaron en la Mesa VIII, en la asunción que el centro de
     la presión es 1 pie del borde de la rueda, la cañería normal,
     clasifica según tamaño mostrado en la Mesa que IX deben ser satisfactorios. La Mesa IX automáticamente
     permite torsión que sería razonable esperar de una rueda de
     tal un tamaño que la carga productiva se daría en la Mesa VIII.
     Los valor sólo son aproximados desde que no pueden darse los valor exactos
     hasta todo los detalles acerca de las cargas debido a la bomba adjunta
     o machine son conocidos. Los valor dados sólo deben servir como una guía
Deben verificarse      y la decisión definitiva contra la ecuación para ser
     efectivamente. Al hacer las substituciones, en la asamblea, de un tamaño de la cañería para
     otro, es el permissable para usar la cañería más grande que mostrado en la Mesa IX
     pero no la cañería menor.
 
LA MESA DE                                 IX
     los Tamaños de Cañería de Norma Mínimos para el Uso como los Ejes con los Rumbos a las 12
                         mueve poco a poco del Borde de la Rueda
     Bearing la carga (la libra)   100   200    500    1000   2000   5000    10000
El diámetro de tubo de      (en) 1"  1 1/2 "   2 1/2 "    3"     4 "      6 "       8 "
 
     Comparing estas figuras con los diámetros productivos requeridos de Mesa VIII,
     es obvio que al usar cañería o el árbol de acero sólido, el
Los      llevando necesitarán ser de la figura al tipo al usar de madera
Los rumbos de     . Una alternativa es usar un árbol cuyo tamaño se selecciona
     según las necesidades del tamaño productivo. Será muy más fuerte
     (y más pesado) que necesario pero puede ahorrar algún trabajo. Con de madera
Los árboles de     , el diámetro del árbol requerido normalmente excederá los requerimos
     que lleva el diámetro y entonces uno tiene la opción de reducir el árbol
El diámetro de      a la situación productiva (pero sólo allí) o de usar más grande
Los rumbos de     . En cualquier embale el árbol debe atarse con acero, el sleeved,
     con un pedazo de cañería o dado alguna protección similar contra el uso
     en la presión.
 
F.   las Consideraciones Menores
 
     Nosotros hemos considerado todos los aspectos teóricos mayores de selección de
     clasifica según tamaño etc. para reunir los requisitos específicos. Todos han sido basados adelante un
     asumió eficacia de 50% - una figura en que es prontamente lograble
     practican con una rueda de la pescasondas. Hay una consideración menor
     encima de que el design/builder tiene mando que puede afectar el
El effiency de      ligeramente. La salida del raceway debe poner el agua hacia la rueda
     ligeramente antes de la cima el centro muerto. La situación exacta es una función de
            1.   fluyen el rate e inclinación del raceway que afectan
                la velocidad de agua de entrada; y
            2.   el ángulo de pared lateral de cubo y la velocidad periférica
                que afecta cómo suavemente el agua de la entrada viene
                onto la rueda.
     los cálculos Exactos apenas parecen justificables para un machine que por
     su misma naturaleza es como crudo y (relativamente) ineficaz como esto.
     Let es suficiente que el diseñador-constructor entra el agua
     aproximadamente la tangente a, y al borde de la cima de, la rueda.
 
V.   LAS CONSIDERACIONES PRÁCTICAS
 
Los Materiales de A.  
 
     la Mayoría de las ruedas es madera, claro, aunque ellos no necesitan ser. Entre
     las consideraciones para la selección del material apropiado son el
     alivian de trabajar, el cost, disponibilidad y durabilidad. El promedio
     carpintean puede hacer una opción apropiada en todos éstos exceptúe quizás el
     último. Las secciones de la silvicultura en muchos países pueden proporcionar esto
La información de      sobre las especies potencialmente útiles. Otros que habría
     probablemente es conveniente se menciona en la sección en el plan productivo.
 
Constructores de      de ruedas de agua pueden considerar un " contrachapado marino " naturalmente
     como un material probable. Es conveniente trabajar con pero la calidad
     varía ampliamente alrededor del mundo. Porque incluso las calidades buenas tienen
     una durabilidad dudosa al operar continuamente en el agua a menos que
     pintó, el contrachapado sólo debe escogerse cuando puede cuidarse bien para
     o cuando una vida relativamente corta se preve
     Con respecto al armazón para montar la rueda adelante, bambú podría parecer un
     la opción lógica en muchos países pero la durabilidad es tal que
     requeriría más largo plazo cuidado y reemplazo probablemente que
     otros materiales. Las especies listaron para los rumbos en la sección
     IV D es todos bastante durable bajo las condiciones constantemente mojadas y
     debe ser el primero en ser considerado.
 
Las B.   Construcción Técnicas
 
     Cualquier persona suficientemente experimentado construir una rueda de agua probablemente quieren
     también es suficientemente conocedor funcionar la mayoría de la construcción
     detalla. Se piensa que este manual da el fundamento de la ingeniería
     necesario para seleccionar el tamaño global apropiado de rueda para encontrarse un dado
     necesitan y para asegurarse que prevaleciendo los abasteciemientos de agua son, de hecho,
     adecuado. Sin embargo, unas sugerencias generales pueden ayudar a la lectora
     evitan algunas trampas.
 
El Anexo de      de la rueda está al lado de al árbol, si los lados son
     hablado o sólido, puede lograrse de muchas maneras. Si un árbol de acero
     is usó, un plato de la pestaña delgado puede soldarse al árbol (si tal
Los medios de      están disponibles) y esto facilita la atadura grandemente.
     Con un placa lateral sólido no hay ningún problema extenso pero si
     que los rayos se usan, el torcimiento en los rayos a la pestaña debe
     no es tan grande acerca del descanso los rayos. Los rayos deben ser
     ató a la pestaña con dos o más saetas y la distancia
     requirió entre los agujeros de la saeta para apoyar el torcimiento varía con la rueda
El diámetro de      y la rigidez de la juntura del spoke/wheel. Para un flexible
La juntura de      los requerimos una distancia sería aproximadamente 1/10 a 1/12
     del diámetro exterior de la rueda. Por ejemplo, en un 12 pie
     rodan, al usar rayos radiales atados a una pestaña por 2 saetas
      y al placa lateral de la rueda (el anillo anular) por uno, la pestaña
Las saetas de      deben estar sobre un pie aparte en cada rayo.
 
     Alternatively si los rayos están bastante rígidos y firmemente atados a
     el anillo anular de la rueda como con 2 o más saetas, el agujero de la saeta
La separación de      puede reducirse a 1/20 del diámetro de la rueda a
     la pestaña.
 
     UN arreglo del rayo simple para usar es pares de rayos, (uno habló
     de cada par en cada lateral del árbol) cruzando a los ángulos rectos
     para hacer una forma gustar el tic-tac-dedo del pie o nada y símbolo de las cruces.
     Las carreras de eje de rueda a través del cuadrado del centro y las extremidades
Se atan      del lines a la corona de la rueda.
 
     Cualquier cola usada debe ser la calidad más alta la cola impermeable para obvio
  las razones de    . La cola de Resorcinol probablemente es la opción buena.
 
La      Cubo atadura a la pared lateral puede hacerse por o acanalamiento
     la pared lateral para recibir el borde del cubo o atando las tiras a
     el dentro de la pared lateral para atar los cubos a. Hay un
     son ventajoso para a la forma de la corona de pared lateral en que el dentro de
     el cubo es accesible de la IDENTIFICACIÓN Esto huye el cierre el
     dentro del cubo más simple porque los pedazos necesarios pueden ser
     insertó a través de la IDENTIFICACIÓN Con las pared lateral sólidas, los cubos deben
     se haga completo y el non-leaking antes de la pared lateral es adjunto.
     Esto está por ningún medios imposible pero puede ser más difícil.
 
     Si una pared lateral sólida se usa, deben taladrarse los agujeros adyacente a
     el fondo del cubo en el espacio entre el cubo y el mango
     para permitir algún goteo regar fuera. Una pared lateral sólida normalmente no habría
     se use. Los rayos ofrecen varias ventajas.
 
     los Numerosos libros están disponibles dar las indirectas útiles adelante varios
    las técnicas de  construction para el constructor verdaderamente aficionado.
 
El Mantenimiento de C.  
 
     La madera usada puede pintarse o puede barnizarse para una mano de pintura protectora.
     Esto extenderá la vida de la rueda obviamente. El repintando periódico,
     si deseó, puede llevarse a cabo. La decisión en pintar
     debe hacerse en las tierras completamente económicas. Si una madera muy durable tiene
     se usado inicialmente, mientras pintar es un lujo. Si un un poco menos durable
La especie de      se usa, mientras pintar es probablemente más barato y más fácil que temprano
     replacement o reparación de la rueda.
 
     que El único problema de mantenimiento mayor está en los rumbos. Las concesiones generosas
     han sido hecho en las figuras en la Mesa VIII pero la presión
     calmará la oreja. Esto dejará caer la rueda de su posición inicial.
     Shimming bajo el portacojinete compensará para esto. Llevando
El reemplazo de     , cuando el bloque ha terminado completamente estropeado es un simple
A      les importa.
 
La Lubricación de      es totalmente innecesaria con el lignum vitae o comercialmente
     procesó el arce, si disponible. Con las otras especies, nosotros no podemos hacer
     tal una declaración llana. Generalmente hablando la presión deben hacerse
     de la madera más dura disponible y lubrificó como necesitado. Los aceites y
     engrasan en las cantidades pequeñas no hará el daño probablemente y puede retardar el uso
EL RATE DE     . La grasa del cerdo y sebo serían ciertamente indemnes y podrían ayudar.
 
                        PART DOS: LAS APLICACIONES
 
YO. LA BOMBA DE AGUA
 
À. Pump la Selección
 
   El único tipo de bomba que es razonable usar a la velocidad lenta
   de la rueda es un desplazamiento positivo pump.  por que Ellos se llaman
   los varios nombres como la bomba de cubo, bomba de alzamiento, la bomba a pistón, el molino de viento,
   bombean y ocasionalmente simplemente iguale por la marca de fábrica como " el Cohete "
   bombean.   los Numerosos modelos están disponibles comercialmente y varían en el cost
   de unos dólares para las bombas de capacidad pequeñas a varios centenar para
   la capacidad alta, la cabeza alta, las Unidades de units.  durables, bien fabricadas,
   puede fabricarse al cost bajo en el más simple de talleres.
Se dan los Detalles de    en el Apéndice II.
 
   que las Tales bombas pueden variar en el tamaño del taladro, longitud del golpe y capacidad de la cabeza.
   There es un límite práctico a la velocidad a que ellos pueden operar.
   Esto es normalmente anterior la frecuencia del más rápido de wheels.  UN
La frecuencia de    de multiplicador de velocidad como un multi-lobed leva o un vestido
El juego de    puede usarse, pero éstos las bombas más complicadas y mecanismos,
   mientras aumentando la eficacia del proceso bombeando, contradiga
   el criterio de Sección II, Parta Uno para la simplicidad y no quiera
   se discuta.  We discutirá sólo bombas muy simples.
 
   Even con las solas o de doble efecto bombas simples hay cierto
Los problemas de   .   que una sola bomba de acción atada a la rueda causará
   aceleran las olas en la rueda debido al hecho que el bombeando real
   toma ponga sólo medio el time.  La otra mitad es el relleno gastado
   el cilindro.   Durante este relleno organizan menos rueda considerablemente
La torsión de    se requiere que cuando realmente pumping.  La ola de velocidad
   puede superarse parcialmente usando
 
        1. dos solo acción bombea 180[degrees] fuera de fase para que uno
           de las bombas siempre está haciendo el trabajo útil;
 
        2. una bomba de doble efecto que tiene el mismo efecto como 1.
           pero se construye en una unidad; o
 
        3. el mejor de todos los dos de doble efecto bombea 90[degrees] fuera de fase.
 
   el Tal uso de bombas simples múltiples también mejorará el global
La eficacia de    del system.   (En el general una unidad puede atarse
   fácilmente a un cigüeñal a cada extremo del árbol de la rueda).
 
   There son las variaciones de presión en el line de la entrega que depende
   en varios factores.   con tal de que las presiones máximas no excedan
   la capacidad de la bomba y mecanismo relacionado, ni tiene en establo el
   rodan, las tales variaciones no causarán ningún harm.  Las crestas de presión
   puede humedecerse con una cámara de aire en el line de la entrega o puede aplanarse
   usando dos o las bombas más simples como mencionado en el preceeding
   dividen en párrafos.   Las posibilidades son tan numerosas y los detalles
   suficientemente el complejo que ellos no enlatan todos sea incluido here.  UN
   bombean experto o manual de plan de bomba deben consultarse si el plan
Ideas de    dadas aquí parecen insuficientes para las necesidades del usuario.
 
   En el general la cresta de presión será una función del pistón máximo
La velocidad de   , la bomba aburrió tamaño, el tamaño del conducto de impulsión, la longitud,
   del conducto de impulsión y el tipo de cañería used.  Al hablar de
   bombean actuación y requisitos del plan, la término " cabeza " es
   encontró a menudo.   es un medios por visualizar las presiones fluidas
   involucró en la bomba o pipes.  adjunto que significa la altura
   de agua en una cañería vertical necesario producir, al fondo
   de la cañería, el ser de presión se refirió to.  La presión es un
En general,    que los system reales simplemente no serán producidos por una estática
La columna de    de agua pero será igual que si él were.  que es
   sólo un atajo hábil a menudo usado por los fluidos engineers.  La cabeza
   que La cabeza requerida a la toma de corriente de la bomba se compondrá de dos principal
Los componentes de   :
 
       1. el cambio real en la elevación al conducto de impulsión
          terminan, es decir el (vertical) la altura de la colina; y
 
       2. la pérdida por fricción en la cañería por que se da el
 
La ecuación de          :
EL                             L V
La pérdida por fricción de           = el f - -
                            D 2G
 
          dónde el f = el factor de fricción asequible de los manuales o
 
El           Mesa X
 
La L de           = la longitud de cañería
 
El D de           = el diámetro interior de cañería
 
El V de           = la velocidad del agua en la cañería
 
La g de           = la aceleración gravitatoria
 
   (la Nota: Las Unidades para las dimensiones deben ser consistentes. Vea el Apéndice I
   para un ejemplo del uso de esta ecuación).
 
EL                                 MESA X
 
           Estimated los factores de fricción para el Agua Fresca
 
               Water    Velocity   (el ft/sec.)
 
                     1         5          10
 
   la Cañería de Hierro Vieja    .045     .040         .038
 
   la Nueva Cañería de Hierro    .030     .023         .021
 
La tubería plástica de        .025     .017         .015
 
   es evidente que éste se vuelve un factor mayor en las cañerías muy largas,
   en el diámetro pequeño conduce por tuberías, o con velocities.  alto La velocidad de agua
   en el conducto de impulsión es una función del pistón de la bomba máximo
La velocidad de    y la proporción de la bomba aburrieron tamaño y el conducto de impulsión
   clasifican según tamaño.   Peak la velocidad del pistón para bombas atadas directamente al
La rueda de    se da en la Mesa XI para los varios golpes y velocidades de la rueda.
 
   De la Mesa XI, las velocidades de line de entrega pueden estimarse
   simplemente multiplicando la Mesa XI entrada por la proporción de la bomba
   aburrió área y el conducto de impulsión area.  Que es, la velocidad del pistón,
   cronometra la superficie del émbolo = la velocidad de agua en el conducto de impulsión cronometra el taladro de la cañería
El área de   .
 
   Como una regla empírica, esta velocidad del conducto de impulsión resultante debe
   es un máximo de 10 ft/sec. para abreviar las carreras, y aun menor para
   las cañerías muy largas.   que La cabeza máxima requirió de la bomba será el
   suman de las dos cabezas diferentes mencionadas, es decir, cambio de elevación
   más la cabeza de pérdida por fricción.
 
   El tamaño del taladro (la superficie del émbolo) y cabeza máxima que ocurre durante bombear
   determinará la fuerza requerida a la vara de la bomba desde la fuerza adelante un
El área de    es el producto del área y la presión que actúan en eso
El área de   . Se dan   Figures para la fuerza a la vara en la Mesa XII.   No
La concesión de    es hecho para el diámetro de la vara para que las figuras dadas son conservadoras.
   Bore tamaños citados están comercialmente disponibles.
 
LA MESA DE                                XI
 
La Velocidad de Pistón de Bomba máxima (el ft/see) para una Vara de la Bomba Atada Directamente a un Cigüeñal en la Rueda
 
La rueda Speed                 Stroke (en.)
  (R.P.M.)
              2 1/4       4        6              8        10      12
    
     5         0.048    0.087     0.129           0.172    0.216   0.260
     6          .059     .104      .156            .208     .259    .310
     8          .078     .138      .207            .276     .345    .414
    10          .097     .173     .259           .345      .432    .518
    12          .117     .208      .312            .416     .520    .624
    15          .147     .260      .390            .520     .650    .780
    20          .195     .345      .518            .690     .865   1.04
 
LA MESA DE                                XII
La Fuerza máxima en la Vara de la Bomba de una bomba a pistón Requerida para los Varios Taladros y Cabezas (la libra.)
 
               Peak la Cabeza (el pie) el cambio en la elevación y pérdida por fricción
 
El Taladro de la bomba (en. )    50    100    200    300     400    500
 
  1 1/4                     30    60    110     370    220    280
 
  1 1/2                     40    80    160     240    320    400
 
  1 3/4                     60   110    220     320    430    540
 
  2                         70   140    270     420    560     700
 
  2 1/2                    110   220    440     660    880   1100
 
  3 1/4                    185   370    740    1120   1480   1850
 
  4 1/4                    315   630   1260    1890   2520   3150
 
   que Estas figuras se exigen diseñar cosas así parte como los pasadores de horquilla
   (si usó) y para determinar que, si la vara de la bomba es directamente adjunta
   a la rueda, que la longitud del brazo de la manivela cronometra la entrada en la Mesa XII
   no excede la capacidad de par de la rueda como dado por
La Mesa de    yo.
 
   claro, si palancas u otros torque/force que multiplican los dispositivos son
   usó, los cálculos apropiados a la rueda pueden ser made.  La fuerza
   a la vara de la bomba todavía permanece como dado en la Mesa XII.  La velocidad
   cedido Mesa que deben ajustarse XI para el cambio en el arreglo del cigüeñal.
 
   Additionally, si el line es muy grande para que una masa grande de agua
   debe acelerarse en cada golpe, las fuerzas inerciales pueden volverse
   mayor que la presión forces.  que Las fuerzas inerciales pueden ser
   estimó con la ayuda de Mesas XIII y XIV.
 
LA MESA DE                                   XIII
 
El Volumen de          de fluido en los varios conductos de impulsión clasificados según tamaño ([ft.sup.3])
 
                           Pipe el length  (el pie)
 
   el tamaño de la cañería Nominal      50    100    200     500   1000
 
          1"             .3     .6     1.2      3      6
 
          2 "            1.16    2.32    4.65   11.6   23.2
 
          3 "            2.46    4.91    9.82   24.6   49.1
 
          4 "            4.38    8.78   17.50   43.8   87.5
 
                               TABLE XIV
 
   la fuerza Inercial (la libra.) por la pulgada de golpe para los varios volúmenes de fluido a las varias velocidades de ciclos de bomba
 
   Pump Ciclos por
   el Volumen de            Diminuto de Fluido en la entrega pipe([ft.sup.3])
 
                .5         1        2      5        10      50     100
      5              .133     .266    .533    1.33    2.66    13.3     26.6
     10              .577    1.14    2.29     5.77   11.4     57.7    114
     15             1.20     2.40    4.80     12.0   24.0    120      240
     20             2.14     4.27    8.33    21.4    42.7    214     427
     25             3.31     6.61    13.2     33.1   66.1    331      661
     30             4.78     9.65    19.1     47.8   96.5    478      965
 
   que Esta fuerza inercial está en su cresta así como el pistón empieza su
   que bombea el golpe.   En este momento la pérdida por fricción es el cero porque
   la velocidad del conducto de impulsión es zero.  Hence la fuerza de la vara total a
   la salida del golpe enfermo tener fuerzas para la fuerza debido al
   la cabeza estática más el force.  inercial debe compararse con
   la fuerza de la vara cuando la pérdida por fricción es un máximo y los componentes
   diseñó para resistir el más grande de los dos.
 
   Nosotros podemos calcular el requerimiento de energía para lograr bombeando bajo
   las varias condiciones de cabeza, rate de flujo y bomba type.  Estas figuras
Se dan    en la Mesa XV para el flujo firme y se ajustan para inseguro
El flujo de    explicó debajo.
 
   Ésta es la energía recibida por una máquina mínima teórica requerida a la bomba
   bajo las condiciones firmes.
 
   Bajo las condiciones inseguras de una bomba a pistón, para estimar el
   riegan capacidad de poder de rueda requerida, multiplique la entrada de la mesa por
   2 1/2 para una sola bomba de acción, por 2 para una bomba de doble efecto,
   o dos solo acción bombea 180[degrees] aparte o por 1.5 para 2 de doble efecto
   bombea 90[degrees] separadamente.   que Esto dará a una estimación del tamaño de rueda
   y rate de flujo requirieron a la rueda.
 
   Como mencionado cerca del principio de esta sección, habrá
   aceleran las fluctuaciones en la rueda que puede pronunciarse en menor
   roda camellando su capacity.  casi Esto no es ninguna desventaja particular
   tan largo como la capacidad de par del establo de la rueda excede
   la torsión mínima necesario para guardar la bomba moving.  La magnitud
   de las fluctuaciones disminuye con de doble efecto o múltiple
  las instalaciones de  pumps y donde la masa de la rueda es tal que
   que un acción del volante empieza a tener lugar.
 
LA MESA DE                                XV
 
El Caballo de fuerza de    Requirió para la bomba de agua al Varios Flujo Rates y Cabezas (los dos asumidos sostienen)
 
La                                Total Cabeza (el pie)
     Flow Rate
   (IMP.GAL/HR.)      50          100   200        300     400       500
         5                 0.00125    0.0025   0.0050   0.0070     0.01     0.0125
        10                  .0025      .0050    .01      .015       .02      .025
        25                  .00625     .0125    .025     .0375      .05      .0625
        50                  .0125      .025     .05      .075       .1       .125
       100                  .25        .50      .1        .15        .2       .250
       150                  .0375      .0750    .15      .225       .3       .375
       200                  .05        .1       .2        .3         .4       .500
       250                  .0625      .125     .25      .375       .5       .625
       300                  .075       .15      .3       .45        .6        .75
       500                  .125       .25      .5       .75       1.0      1.25
      1000                  .25        .5      1.0        1.5       2.0      2.5
 
   " See el texto para la corrección factoriza para los varios tipos de juegos " de la bomba.
 
 
 
   de que El volumen bombeado por el golpe varía ligeramente con el plan
   la bomba y con el taladro y golpe sizes.  Uno comercial
El fabricante de    cita figuras que pueden tomarse como representativo.
   que Éstos se dan en la Mesa XVI.
 
El    B. Método de atadura para rodar
 
   En activar cualquier bomba a pistón, se hace con suerte, tal que
Los straightline de    hacen señas del vástago del émbolo es achieved.  Cualquier torcimiento
   en la vara pone las cargas del lado indebidas en la descarga la foca de cabeza y
   en el cubo del pistón.   Straightline hacen señas se describen los mecanismos
   y discutió en los libros de texto, para que yo no lego el esfuerzo a
   raramente dan los detalles del mechanisms.  común que Los libros mencionan
   sin embargo, los problemas prácticos que se levantan al intentar usar
   los tales mecanismos.   Ni ellos normalmente comparan ventajas y desventajas.
   yo mencionaré algunos posibles mecanismos junto con
   las ventajas y los problemas potenciales.
 
   UN deslizador y mecanismo del cigüeñal (Vea Fig. 3) es atractivo como un simple

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El dispositivo de    con la ventaja de no requerir ninguna técnica especial a
   previenen los momentos de flexión en la bomba que el Golpe de plunger.  es fácilmente ajustable
   atando el gorrón del cigüeñal al árbol de la rueda vía una pestaña
   chapan con agujeros taladrados a las varias distancias del eje de la rotación,
   a través de que el gorrón del cigüeñal puede ser fixed.  A menos que un de doble efecto
La bomba de    se usa, el golpe bombeando y golpe del retorno tendrán diferente
   fuerza en el gorrón del cigüeñal que produce el non-uniform rode rotatorio
   aceleran (a menos que compensó para por otros medios - como atar
   solas bombas de acción que operan 180[degrees] fuera de fase) .  Este non-uniform
   hacen señas puede aliviarse a una magnitud atando el deslizador
   (el eje de la bomba) el desplazamiento de la rueda axis.  se vuelve una forma entonces de
   el mecanismo del retorno rápido.   Esto, sin embargo, aumenta la carga lateral adelante
   el deslizador durante el golpe del retorno que hace necesario la mudanza el
Los    deslizador rumbos aparte (aumentando la longitud del deslizador) para mantener
   el mismo deslizador la presión productiva como con el arreglo simétrico
   si la presión productiva y el resultando friccional arrastre en el deslizador
   se ponen grandes bastante para causar una Lubricación de problem.  del deslizador
   que lleva los regalos un problem.  Aunque las precauciones pueden limitar un poco
   la exposición para regar en la presión, es improbable que el
Los    llevar pueden ser completamente protected.  Pressure los aditamentos engrasadores
   que usan una grasa adecuadamente lavar-resistente podrían demostrar conveniente.
La    caja de embalar estilo lubricación con fieltro aceitoso o trapos también pudo
   tiene el éxito.   que Ambos métodos confian en atención periódica que podría ser
   de un frequency.  There intolerable también son el gorrón del cigüeñal y clavija
   fijan al deslizador para ser lubricated.  Finally, la alineación es un potencialmente
   el problema trapacero debido a la tolerancia estrecha aceptable en
El paralelismo de    del árbol de la rueda y gorrón del cigüeñal y en el perpendicularity
   del avión del mecanismo de cigüeñal de deslizador con el árbol de la rueda.
   que Una ventaja mayor comparó con el próximo método discutido es eso
   desde que el cárter de la bomba puede arreglarse si la alineación es suficientemente
   exacto, la conexión con la cañería de la distribución puede estar rígida.
 
LA MESA DE                                XVI
Las Cantidades de   de bomba de agua por el Golpe para las Solas Bombas de Acción de Varios Taladro y Tamaños del Golpe
                              (los Galones Imperiales)
 
                             Stroke (en.)
 
El taladro (en. )     2 1/4        4         6       8         10         12
 
      1 1/4             .009       .016     .023     .032      .040      .049
 
      1 1/2             .013       .023     .035     .045      .057      .069
 
      2                 .023      .040     .062     .082      .102      .122
 
      2 1/2             .035       .064     .095     .127      .159      .191
 
      3                 .052      .092     .139     .184      .230      .278
 
      3 1/2             .070       .125     .187     .248      .312      .276
 
      4                 .092      .163     .245     .227      .410      .489
 
      5                 .143      .255     .382     .510      .638      .765
 
 
   UN segundo método de atadura es montar sobre un eje el cárter de la bomba sobre un
El    eje paralelo al árbol de la rueda (como en los mu), ate el
   bombean el extremo de la vara al mismo tipo de gorrón del cigüeñal como antes y permitieron el
   bombean oscile el lado para estar al lado de como el pistón va a y down.  (Vea
   Fig. 4).   Esto alivia la dificultad del alineación problema involucrar

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   el avión del mecanismo del cigüeñal discutió previamente pero
   introduce nuevo complications.  que La vara de la bomba se sujeta para estar al lado de
   carga.   Esto es ordinariamente intolerable a la glándula y el
El cubo de    pero afortunadamente se supera fácilmente por un marco simple
   ató a la bomba con cojinete deslizante que rodea el cigüeñal
   fijan que el extremo de vara de bomba (al gorrón del cigüeñal) entonces resbala in.  El
Los rumbos de    absorben todo las cargas laterales exigieron causar la oscilación,
   que deja la vara de la bomba cargó only.  linealmente las cargas Laterales adelante
   éstos los rumbos del deslizador serían menores que las cargas laterales en el
El deslizador de    en la montura de cigüeñal de deslizador para que el cojinete deslizante
Los problemas de    con esta técnica son un poco simpler.  UNA objeción seria
   a este método de la montura es la necesidad para un flexible
La conexión de    de la bomba a la distribución pipe.  Si el lector
   piensa construir su propia bomba que sería probable si considerando
   este arreglo particular, planee tener la toma de corriente del
   bombean el colinear con el mu axis.  En por aquí una foca simple
   para permitir la cañería de salida de bomba para oscilar en el testamento del conducto de impulsión
A    les basta.   Este método de conexión flexible probablemente será el
   más durable.
 
   El mecanismo de yugo de whisky escocés (Vea Fig. 5) es simple y dirige pero puede

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   requieren el mecanizado más sofisticado que los equipos disponibles quieren
   permiten.   Furthermore, hay el peligro potencial de excesivo
   llevan y la vida corta si la lubricación es insufficient.  que Esto no es
   generalmente un mecanismo conveniente para el uso desatendido en las condiciones ásperas.
     que UNA leva activó la vara de la bomba es un alternative.  atractivo Él
     elimina la necesidad por cualquier unión, mientras simplificando la alineación
El problema de      y eliminando algún parts.  las cargas Laterales adelante un propiamente
     diseñó el perfil sería muy pequeño y un cojinete deslizante en
     el extremo exterior de la vara de la bomba absorbería it.  fácilmente UN
     que la forma de la leva conveniente se da al schemetically en el Fig. 6.  Fuerza para

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     el golpe del retorno puede proporcionarse fácilmente por un propiamente pesó
     bombean vara y la situación más simple para el tal peso sería
     inmediatamente sobre el seguidor plate.  la montura Sólida de la bomba
     en este caso permite atar el tubo de alimentación rígido directamente
     a la bomba.
 
     que UNA bomba comprada listo hecho con una asa bastante simplemente puede atarse
     por una vara adecuadamente alineada entre un cigüeñal en la rueda y el libre
     acaban del asa de la bomba.   Then que la fuerza y cálculos de velocidad deben
     se modifique.
 
     que los Varios line rectos hacen señas las uniones son fácilmente constructed.  Ellos
     tienen la ventaja de simplicidad y durabilidad incluso bajo áspero
     que camella las condiciones.   en que se discuten Muchas tales uniones en los libros
La Teoría de      de Machines y Plan de Machine.
 
     Una técnica simple para lograr el line recto raramente hace señas visto
     en los textos en el plan del machine es ejecutar un cable encima de una polea tal
     que el extremo del cable ató a la bomba es el colinear con
     la vara de la bomba.   que El otro extremo puede atarse al cigüeñal de la rueda
     y el cable proporciona la flexibilidad suficiente que ninguna unión sólida
     se necesita.   Una alternativa a este acercamiento es unirse la rueda
     doblan a un sector de una roldana de la polea de tal una manera que la roldana
     oscila como el cigüeñal rotates.  Con el cable envolvió bastante lejos
     alrededor del sector para que el cable siempre permanezca tangente al
El sector de      y arregló allí, el extremo libre del cable puede atarse
El colinear de      con la vara de la bomba para proporcionar el line recto motion.  Esto
     es el mecanismo usado en las torres de perforación de aceite.
 
     El cable, como una parte del mecanismo del paseo, puede hacerse muy largo
     para manejar bombas localizadas a una distancia considerable de
     la propia rueda.   Tal una técnica proporciona los medios para impulsar,
     por ejemplo, una bomba del taladro poco profunda en el medio de un pueblo usar
El poder de      generó lejos en un arroyo alguna distancia.
 
El Conducto de C.  
 
     Para cualquier system de abastecimiento de agua dónde el agua debe transportarse
     a una elevación superior, conducir por tuberías normalmente es required.  There
     son las alternativas como los cubos en una correa sin fin, etc., pero eso
     está fuera del alcance de este manual.
 
     La opción probablemente se caerá entre el politeno y galvanizado
     planchan la cañería.   There son ventajas y desventajas a both.  yo
     debe el esfuerzo para dar un poco de información útil para ayudar al diseñador
     haciendo la opción buena.
 
 
La      Politeno cañería está disponible en largo (ahora alrededor de 200 metro) las longitudes
     para que los números de acoplamientos y junturas están muy reducidos comparado a
     la cañería férrica que viene las longitudes para abreviar (21 1/2 pies típicamente).
     es flexible (más suave, más débil y más elástico en la ingeniería estricta
La terminología de     ) y por esta razón más susceptable es dañar
     de los cuchillos del arbusto, piedras, los cascos del cerdo, etc.  Su fuerza está limitada
     tal que es el rated para apoyar al 300 pie funcionamiento normal bueno
     encabeza a conditions.  normal que La fuerza es fuertemente la temperatura
     dependiente sin embargo, y a las 120[degrees] la capacidad de cabeza FAHRENHEIT es abajo a
     185 pie máximo.   no es ningún fuego resistente.   Consequently en abra
El país de      necesitaría ser buried.  probablemente Si la tierra local
     es muy rocoso, el proceso del entierro debe hacerse con el gran cuidado
     para mantener alejado la cañería de la piedra sufrida (la penetración) Arena de damage. 
     normalmente se usa como una cama y tapa.
 
     Iron que la cañería generalmente puede ponerse simplemente en la tierra con la piedra
     amontona para apoyarlo a través de spots.  bajo que apoyará más de
     que 1000 pie se dirige con la seguridad suficiente margin.  Hacia las cabezas conseguir
     que alto, se sofisticarán los system requeridos más que
     puede hacerse por las técnicas detalladas en este manual.
 
     Prices para los dos tipos son competitivos en la fuerza superior
     gradúa de politeno pero para el systems de baja frecuencia, el politeno puede
     es substancialmente más barato.
 
El Politeno de      tiene un taladro más liso para que las pérdidas por fricción sean menos de
     con la cañería de hierro, aunque esto probablemente no sería un significante
     factorizan.   se pone más importante en el systems de la alimentación por gravedad largo.
 
     Weight de una longitud dada es inmensamente different.  100 pies de alto
La fuerza de      2 " politeno pesa 60 libra mientras 100 pie 2 " hierro normal
La cañería de      pesa 357 libra.   Therefore, el transporte de distancia largo a mano a
     incluso que las áreas muy remotas podrían influir en la decisión para el politeno
     a pesar de sus otras limitaciones.
 
II.  OTRAS APLICACIONES
 
     Mientras la bomba de agua es un uso obvio para la rueda de agua, otro,
La maquinaria de      puede adaptarse para usar el rendimiento de la energía mecánica del
     rodan.   no es la intención de esta sección para intentar a
     enumeran todo el posible applications.  Rather, yo incluyo esto
La sección de      para compensar cualquier impresión por que se puede haber dado el
La      preceeding sección que la bomba de agua es el más importante, o
     quizás sólo usan a que la rueda puede ponerse.
 
La Generación de      de electricidad es una posibilidad que probablemente quiere
     saltan a las mentes de la mayoría de las personas que leen este manual.  There
     son rueda manejada los generadores de energía eléctrica en el funcionamiento en Papuasia New
La Guinea de      hoy pero el número de esfuerzos y fracasos testifican a
     el hecho que no es una tarea simple, barata para hacer un exitoso
     rig.  Las dificultades principales son la velocidad paso-a requirió
     para los generadores y velocidad la baja tensión de regulation.  la generación de D.C.
     que usa las partes prontamente disponibles (generadores auto viejos o alternadores)
     evita la regulación de velocidad problem.  el juez de salida-motor-ala Simple /
Los      flywheel-ring-gear juegos podrían ser adecuados para la velocidad paso-a a un
     el cost razonable.   los juegos de la corona sinfin Típicos tienen un más bajo límite de 10
     paso diametral tamaño dientes que dan una valuación de poder de 10 R.P.M.
     de aproximadamente 1/2 h.p. Por consiguiente,   es marginal esperar producir
La potencia continua de salida de      de un 12 voltio generador automovilístico a, diga, 60
Los amperios de      para los periodo largos de tiempo sin el vestido problems.  El pequeño
     suman de poder generado, la necesidad para 12 voltio bombillas, la resistencia
Las pérdidas de      en los systems de la distribución largos y otros problemas también mitigan
     contra esto que es la generación de una Electricidad de accessory.  saeta-encendida útil
     se deja bien a los dispositivos de velocidad superiores que son más dóciles
     para acelerar la regulación como la Turbina de Banki de un centrífugo
     bombean que el ser obligó a correr como una turbina.
 
El Anexo de      puede lograrse directamente a otra maquinaria mecánica
     por una variedad de acoplar los dispositivos descrita en varios
Los machine de      diseñan los libros.   es probable que Dos circunstancias ocurran:
          1.   se localizarán los machine a ser manejados algunos
              distancian de la rueda; y
          2.   que el eje primario del machine no quiere fácilmente
              se alinee con el árbol de la rueda.
 
Las      Alineación dificultades simplemente y barato se superan con viejo
     los ejes de impulsión automovilísticos y sus juntas cardán adjuntas.
La Nota de      que el uso de una junta cardán no dará la constante
     aceleran en ambos lados.   Para una velocidad de la entrada constante, el rendimiento es
     alternadamente más rápido y más lentamente que la entrada que depende en el
     orientan entre los dos shafts.  Las variaciones de velocidad son pequeñas y
     generalmente no será de cualquier consequence.  Si las variaciones de velocidad
     no puede tolerarse, o una juntura de velocidad constante especial (como
     de la rueda delantera manejan el automóvil) o dos junturas de U ordinarias
     debe usarse, cada uno para compensar para el non-uniform hace señas del
     otro.
 
Los árboles flexibles de      están comercialmente disponibles pero son de limitado
La      torsión capacidad de transporte.
 
     los árboles Sólidos pueden transmitir la torsión encima de la distancia considerable pero
     requieren los rumbos para el apoyo y pueden ser por consiguiente caro.
     Virtualmente cualquier machine estacionario que se mano-impulsa actualmente
     podría correrse por la rueda de agua power.  Los medios para lograr el
La atadura de      variaría claro del machine al machine, pero sólo
     en el caso de dónde la rueda y los machine están mucho tiempo separados por
Las distancias de      deben estar allí cualquier problema significante.
 
  EL APENDICE I DE                             
 
                 Sample el Cálculo para el juego de Wheel-pump
 
Lo siguiente es un ejemplo del uso de este manual para tomar las decisiones
relacionando para regar la rueda para el uso en la bomba de agua.   que Las decisiones hicieron
deba ser consistente con los límites puestos en el system por el pueblo
las necesidades (cuánto poder se requiere) y la geografía y tamaño del
el arroyo del suministro (cuánto poder nosotros podemos esperar recibir de la rueda).   Si
el requerimiento de energía es mayor que el poder por que puede generarse
la rueda, entonces los system no enlatan work.  de que Este ejemplo se toma
los cálculos constituyeron el pueblo de Ilauru, aproximadamente 15 millas sur de
Wau, Nuevo Guinea.  Uno de las posibles situaciones para una rueda está en un arroyo
aproximadamente 350 pies debajo del nivel del pueblo.   La colina es bastante empape
y requeriría aproximadamente 750 pies de cañería.   There es un lugar en el arroyo
donde el nivel de agua deja caer bastante rápidamente a través de una distancia vertical
de 8 o 10 ft.  El arroyo es sobre 10 pie ancho, promedia 6 o 9 pulgadas
la profundidad y flujos sobre entre 1 y 2 pies por segundo (estimó midiendo
el tiempo para una hoja para viajar una distancia fija).   Que la descripción
establece las condiciones para determinar el tamaño de la rueda máximo.
 
El pueblo tiene aproximadamente 300 people.  menos de que Cada persona consume ahora
2 galones de agua por día en el pueblo según un presupuesto aproximativo.
Si el agua se bombeara en el pueblo, experimente en otros países
muestras que el consumo aumentaría.   UN mínimo de 10 galones por
día por persona a veces se cita como un esquema viable mínimo.   Let nosotros
calcule dos veces para que para permitir expansión de población o de consumo.
 
      1.   Total el requisito de agua en los galones por hora
          20 gal/person-día x   de   300 x del people  el   day/24 hr  =  250 gal/hour
          los medios del almacenamiento arrogantes en el pueblo para permitir más grande
          dibujan a las horas máximas.
 
      2.   Power exigió encontrarse este rate bombeando de la Mesa XV.
          250 gal/hour a aprox. 400 pies encabezan (350 pies reales suben +
           algunas pérdidas como todavía uncalculated) requiere aproximadamente 1/2 h.p. bajo
          sostienen las condiciones.
 
      3.   Depending en el tipo de arreglo de la bomba usado, la rueda quiere
          necesitan ser diseñados durante 2 1/2 veces que para una sola bomba suplente,
          2 veces que durante bomba de doble efecto o 1 1/2 veces que para 2
          la bomba de doble efecto.   Assuming el caso más simple de 1 solo
          que actúa la bomba nosotros necesitamos una rueda de 1 1/4 h.p. potencial.
 
      4.   Puede que nosotros recibimos el poder tanto de una rueda de agua bajo los declaramos
¿          condiciona en el arroyo? El diámetro más grande posible es
          limitó por la gota en el arroyo en una distancia del useable--sobre
          8 pies.   que Una 8 pie rueda operará a aproximadamente 12 rpm o menos
          (la Mesa VI).   El arroyo tiene un rate de flujo por lo menos de
 
                    10 pie x 1/2 pie x 1 pie = 5 [ft.sup.3]
                                    -----    ---------    
EL                                      SEC       SEC
          o
                          5 [ft.sup.3] el x 6 1/4 x de la chica 60 sec =  1800 chica
                           ----------  ---------- ------   ---------                      --------   
El sec        de                               [el pie /sup.3] el      min      min
 
          A 1800 gal/min nosotros debemos poder producir 2 h.p. por lo menos
          de un 8 pies rodan (el V de la Mesa) o ligeramente menos dependiendo en
          que el t/r exacto valora finalmente escogido.
 
          Therefore que nosotros concluimos que el trabajo, en la teoría, es posible.
          Tenía el rate de flujo sido, por ejemplo, sólo 500 galones por
Minuto de          , la tarea de bombear a 250 chica por hora al pueblo,
          probablemente habrían sido imposibles.
 
      5.   A un estimó 12 rpm y 4 pie anchura (el máximo normalmente usó
          es la mitad el diámetro) nosotros podemos estimar el requisito de anchura de corona
          (la Mesa II).
 
          1 1/4 H.P. necesitado
         ------------------  =  0.025 H.P. por la rpm por el pie de anchura
          12 rpm x 4 pie ancho
          En la entrada bajo 8 pie diámetro roda nosotros vemos que toda la corona
Anchuras de           listadas proporcionarán por lo menos tanto power.  Nosotros
          saben ahora que nosotros podemos hacer la rueda 4 pie menos ancho si deseó
          y la anchura de la corona pueden estar entre 3 en. y 12 en.
 
          que se establece ahora completamente que una 8 pie agua del diámetro
          rodan en esta situación hará el trabajo requerido.
 
      6.   Si la rueda opera a 12 rpm y la bomba es directamente
          acopló que para que hay un golpe por la rpm sin agregó
La influencia de           (por ejemplo, como con la conexión del alambre sugerida
          en parte Dos, Sección BIRF), habrá un golpe por la revolución.
          para lograr 250 gal/hr nosotros necesitamos:
          250 chica el      hr        min
             --- EL X------EL X----------= .35 GAL/STROKE
EL HR DE                    60 MIN  12 STROKES 
          De la Mesa XVI que eso significa nosotros necesitamos 3 1/2 bomba con 12 " golpe
          o 4 " bomba con 9 " golpe etc.
 
      7.   Si nosotros limitamos la velocidad entonces en la cañería a 10 ft/sec el
          conducen por tuberías el tamaño con la 3 1/2 " bomba (escogido porque es más barato
          que la 4 " bomba) se relaciona a la velocidad del pistón máxima y
          el tamaño de la bomba.   De la Mesa XI la velocidad del pistón máxima a
          12 " golpe 12 rpm es .624 ft/sec.  La cruz del conducto de impulsión
El           sección área debe ser aproximadamente
          .624 X 11 [(3 1/2) .SUP.2]   1
                   --------------- el x--  = el área de la Cañería = .64 [in.sup.2]
                          4            10
          Esto requeriría una 1 " cañería del diámetro nominal.
 
      8.   La cañería necesitaría ser galvanizada férrico para resistir la presión
          de cabezas que exceden 350 ft.  Si una 1 " cañería nominal se usa,
          la velocidad máxima real es aproximadamente 7 ft/sec.
 
          La pérdida de carga de fricción sería (el X de la Mesa)
La pérdida por fricción de           = 0.022 x 750    [7.sup.2]
                                 ----el x--------- = 150 pies
                                  1/12   2 X 32.2
 
          Thus la cabeza máxima total que causa las fuerzas en la vara de la bomba
          tendrían 350 años (la elevación) + 150 (la pérdida) = 500 pies
 
El Anuncio de           31/2 metro. las bombas son en buen salud con 2 en. conduzca por tuberías la toma de corriente
          agujerea y si 2 en. la cañería se usa que la pérdida es mucho menos
          porque la velocidad es menos y el diámetro es mayor.
La pérdida por fricción de                = 0.028 x 750    [2.sup.2]
                                      ----el x--------- = 8 pies
                                       2/12   2 X 32.2
          La economía es evidentemente sustancial pero el cost de doblar
          el tamaño de la cañería puede ser poco atractivo.
 
      9.   Assuming nosotros usamos la 1 " cañería nosotros encontramos la vara de la bomba requerida
          fuerzan de la Mesa XII son aproximadamente 1850 lb.  Para un 12 " golpe un
          doblan la longitud de 6 " se requiere y para que la torsión máxima en
          el machine es 925 ft/lb.
 
          De Mesa 1 nosotros vemos que esto está bien dentro de la capacidad
          de la rueda si es 4 pie ancho.
 
     10.   para permitir expansión futura razonable de necesidades sin
          que agrega el peso innecesario a la rueda yo seleccionaría un 4 "
La corona de          .   que ha hecho que, las cargas productivas son (la Mesa VII)
          aproximadamente 500 libra. cada uno.   Assuming que los rumbos pueden localizarse
          justamente cerca de la rueda, diga 6 ", el acero sólido, lejos
          árbol tamaño requerido se encuentra de:
               [D.SUP.3] = 16[SQUARE ROOT][(6 X 500) .SUP.-2] + [(925 X 12) .SUP.2]
                          -------------------------------------------------------
                                                [la pi] (13,000)
El d de                = 1.65 en
 
          Any el árbol de acero sólido más grande que esto será satisfactorio.
 
EL APENDICE II DE                              
 
                   Una bomba a pistón Fácilmente Construida

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                                 por el Burton de R.
 
Esta bomba se diseñó por P. Brown (del Taller de la Ingeniería Mecánico
en la Universidad de Papuasia-Nueva Guinea de Tecnología) con una vista a
fabrique en Papuasia Nuevo Guinea.  Consequently que la bomba puede construirse arriba
usando un mínimo de taller equipment.  la Mayoría de las partes son la cañería normal
los montajes disponible a cualquier proveedor de la fontanería.
 
Evitar tener a aburrieron y afilan un cilindro de la bomba, una longitud de cobre,
la cañería es used.  Provided el se toma cuidado para seleccionar una longitud ilesa y
para ver que la longitud no se daña durante la construcción este system
ha demostrado bastante satisfactorio.
 
Como puede verse del diagrama cruz-particular, los extremos de la bomba,
el cuerpo consiste en plata de reductores de cañería cobriza soldada hacia la bomba
cylinder.  que Esto hace al desmontaje de la bomba difícil, pero evita
el uso de un torno.
 
Si un torno está disponible, un extremo roscado podría ser color de plata soldado al
el extremo superior de la bomba para permitir el desmontaje simple.
 
El pistón de la bomba consiste en un 1/2 " P.V.C espesos. embride con los agujeros
taladrado a través de él (vea el diagrama) .  UN cubo de cuero es anteriormente adjunto
el pistón y junto con los saques de los agujeros como un valve antirretorno.
En este tipo de bomba el cubo debe hacerse de cuero bastante suave,
un cubo de cuero comercial no es conveniente.   que la bola de acero Luminosa es
usado como la vara del paseo y tiene que ser roscado cortado a sus extremos que usan un dado.
 
Un pezón galvanizado es plata soldada a la cima el reductor cobrizo del
bombee para permitir atar la cañería de la descarga.
 
Un `O ' la foca del anillo del tipo unía P.V.C. la cañería se usa como un
selle para el pie el valve. Esta foca no requiere arreglando subsecuentemente a cualquiera
él los ataques del empujón en el más bajo reductor de la cañería cobrizo. Una 1/2 " pestaña atornillada
con un tapón en su centro el plato forma para el pie el valve. Este plato
debe refrenarse de subir el taladro de la bomba arriba por tres latón
las clavijas encajaron en a través de la pared lateral de la bomba sobre el plato del valve.
Estas clavijas deben ser color de plata soldado en prevenir goteo o movimiento.
 
Una lista de las partes para un 4 " x del taladro 9 " bomba del golpe es juntos fija fuera debajo
con una lista de la herramienta.
 
Las partes
 
              1 sólo 12 " x 4 " dia. el tubo cobrizo
              2 sólo 4 " a 1 1/2 " reductores del tubo cobrizos
              1 sólo 1 1/2 " pezón galvanizado
              1 sólo 1/2 " pestaña atornillada
              1 sólo 1/2 " tapón
              1 sólo 1/2 " P.V.C. la pestaña
              1 sólo Caucho `O ' el anillo 4 " dia.
              1 sólo pedazo de 4 1/2 " dia. cuero
              1 sólo 15 " x 1/2 " dia. la bola de acero luminosa
              1/8 " DIA. la vara soldando
 
Las herramientas
 
              Handi gasean el equipo
              Silver la soldadura
El taladro de              
              1/2 " dado del Whitworth
              1/2 " palmadita del Whitworth
La Sierra de              
              Hammer
 
LA BIBLIOGRAFÍA DE                            
 
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Los      Gallina enana Libros, NEW YORK (1974) (los Dibujos Completos para la Rueda de Agua - el Libro en rústica)
 
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