Rekayasa kincir air
Rekayasa kincir air

Membuat Kincir Air dari Bambu otomatis yang menakjubkan (Mungkin 2024)

Membuat Kincir Air dari Bambu otomatis yang menakjubkan (Mungkin 2024)
Anonim

Kincir air, alat mekanis untuk mengetuk energi air yang mengalir atau jatuh dengan menggunakan satu set dayung yang dipasang di sekitar roda. Kekuatan air yang bergerak diberikan terhadap dayung, dan rotasi roda akibatnya ditransmisikan ke mesin melalui poros roda. Kincir air mungkin merupakan sumber energi mekanik paling awal untuk menggantikan manusia dan hewan, dan itu pertama kali dieksploitasi untuk tugas-tugas seperti mengangkat air, mengisi kain, dan menggiling biji-bijian.

konversi energi: Kincir air

Mesin paling awal adalah kincir air, pertama kali digunakan untuk menggiling biji-bijian. Mereka kemudian diadopsi untuk menggerakkan pabrik penggergajian dan pompa, untuk menyediakan

Perawatan singkat dari kincir air berikut. Untuk perawatan lengkap, lihat konversi energi: Kincir air.

Kombinasi kincir air dan hubungan transmisi, sering kali termasuk persneling, berasal dari Abad Pertengahan yang biasanya disebut pabrik. Dari tiga jenis pabrik air yang berbeda, yang paling sederhana dan mungkin yang paling awal adalah roda vertikal dengan dayung di mana kekuatan arus bertindak. Berikutnya adalah roda horizontal yang digunakan untuk menggerakkan batu kilangan melalui poros vertikal yang terpasang langsung ke roda. Ketiga adalah mill diarahkan digerakkan oleh kincir air vertikal dengan poros horisontal. Ini membutuhkan lebih banyak pengetahuan dan keterampilan teknik daripada dua yang pertama, tetapi memiliki potensi yang jauh lebih besar. Kincir air vertikal juga dibedakan berdasarkan lokasi kontak air dengan roda: pertama, roda undershot; kedua, roda payudara; dan ketiga, roda overshot. Kincir air ini umumnya menggunakan energi dari aliran yang bergerak, tetapi pabrik pasang surut juga muncul pada abad ke-11.

Setiap jenis pabrik memiliki kelebihan dan kekurangan masing-masing. Relatif sedikit yang diketahui tentang perkembangan mereka sebelum Abad Pertengahan, tetapi karakteristik mereka tertentu menunjukkan urutan penampilan dalam konteks kompleksitas konstruksi dan kemungkinan untuk pemanfaatan.

Roda vertikal sederhana membutuhkan sedikit struktur ekstra, tetapi gaya dan laju lepas landas daya bergantung pada karakteristik aliran dan diameter roda. Karena perubahan arah daya tidak terlibat, roda ini terbukti paling berguna dalam mengangkat air, dengan memanfaatkan, misalnya, serangkaian pot yang digunakan oleh penggerak rantai.

Kincir beroda horizontal (kadang-kadang disebut kincir angin Norse atau Yunani) juga membutuhkan sedikit konstruksi tambahan, tetapi cocok untuk penggilingan karena batu kilang atas dipasang pada poros vertikal. Namun, pabrik hanya dapat digunakan di mana aliran saat ini cocok untuk digiling.

Kincir beroda vertikal yang diarahkan lebih fleksibel. Konstruksi relatif sederhana jika roda dari jenis undershot, karena dayung roda dapat dengan mudah dicelupkan ke aliran sungai, apakah itu sungai, pasang surut, atau millrace buatan manusia. Seorang millwright dapat memilih rasio girnya agar sesuai dengan pemanfaatan daya dengan laju aliran aliran, dan roda dapat dipasang di lengkungan jembatan atau pada tongkang yang berlabuh di tengah sungai. Vitruvius menggambarkan roda vertikal diarahkan pertama yang kami memiliki bukti yang baik. Penggilingan ini juga sangat penting karena merupakan aplikasi pertama yang memanfaatkan selain kekuatan otot. Pabrik ini memiliki roda undershot dan, tidak seperti payudara atau roda overshot, tidak memanfaatkan berat air yang jatuh.

Pabrik dengan roda gigi dan roda yang terlalu tinggi membutuhkan konstruksi tambahan, tetapi memungkinkan dilakukannya eksploitasi tenaga air yang paling umum. Masalah konstruksi utama adalah menemukan pabrik di mana jatuhnya air akan cocok dengan diameter roda yang diinginkan. Millrace panjang dari hulu atau bendungan dapat digunakan.

Sedikit yang diketahui tentang rincian pengembangan pabrik diarahkan antara zaman Vitruvius dan abad ke-12. Instalasi yang luar biasa adalah pabrik gandum di Barbegal, dekat Arles, Prancis, yang memiliki 16 roda overshot bertingkat, masing-masing berdiameter 7 kaki (2 meter), dengan gearing kayu. Diperkirakan pabrik ini dapat memenuhi kebutuhan populasi 80.000.

Meskipun pabrik yang sangat mudah beradaptasi, diarahkan, dengan kondisi aliran arus yang sangat beragam, digunakan di Kekaisaran Romawi, bukti sejarah menunjukkan bahwa konsekuensi industri yang paling dramatis terjadi selama Abad Pertengahan di Eropa Barat. Setelah abad ke-13 kincir air yang melampaui tampak menjadi lebih umum daripada roda undershot.

Pabrik diarahkan Abad Pertengahan sebenarnya mekanisme umum untuk pemanfaatan kekuasaan. Daya dari pabrik bertenaga kuda atau sapi kecil dibandingkan dengan dari roda air yang melampaui, yang biasanya menghasilkan dua hingga lima tenaga kuda.