Construire une maison Waterwheel - Do-It-Yourself - LA TERRE MERE NOUVELLES
PHOTO: LA MÈRE DU PERSONNEL DE LA TERRE NOUVELLES
Reproduit de la mère TERRE NOUVELLES NO. 82.
La mémoire d'une noria d'enfance a aidé ce jardinier inventif obtenir de l'eau à ses plantes!
J'ai eu mon premier goût de norias à l'âge de cinq ans, quand mon grand-père McDowell m'a fait une turbine à aubes de jouet pour courir sous le robinet alimenté par une source à l'arrière de la maison. Aujourd'hui, quelque 65 ans plus tard, je l'ai appliqué les principes de cette leçon tôt à la construction d'une roue prognathisme pleine grandeur qui me donne chaque goutte d'eau que je dois fournir mon jardin soif pendant toute la saison de croissance.
Mon potager, vous voyez, est assez loin de la maison et sa plomberie. Il est vrai que le jardin est situé non loin d'un petit cours d'eau de montagne pérenne qui forme la limite sud de notre propriété. mais que « Crick » exécute un bon 8 pieds ou en dessous de mon patch!
Schéma d'instructions de construction noria.
MÈRE LA TERRE NOUVELLES DU PERSONNEL
Au début de la planification d'une noria Off Paid
Parce qu'il y avait seulement environ 4 pouces de chute dans la partie du cours d'eau en bordure de notre terre, un augets était hors noria de la question. Malheureusement, j'ai eu peu de chance déterrer des informations spécifiques sur les roues undershot, donc je devais utiliser le bon sens et un sous-guess-et-Fichtre approche pour faire mon projet un succès.
J'ai commencé par calculer à peu près ce que je devais travailler avec la manière de l'eau. Le ruisseau fonctionne habituellement environ 2 pouces de profondeur à une largeur de 8 pieds. Pour créer un déversoir qui dirigerait le flux vers le centre du flux (améliorant ainsi la profondeur et de la vitesse quand à un niveau normal), mais encore pouvoir résister à la punition des déluges occasionnels, j'entassé des roches dans le ruisseau jusqu'à ce que le canal central était de 16 pouces de large et l'eau normalement était d'environ 8 pouces de profondeur. dimensions que je pensais être à peu près juste pour la taille de la roue que j'avais à l'esprit.
Alors, pour avoir une idée de la force de l'eau dans le canal, je tenais une planche à pied à l'échelle dans ce pertuis et utilisé une petite échelle pour déterminer la « poussée » du courant sur le morceau de bois. une force d'environ 7-1 / 2 livres.
Ensuite, je calcule la vitesse de l'eau. Je posai deux longues perches à travers le ruisseau, 10 pieds de distance, et flottais plusieurs bâtons sur la surface pendant que je chronométré leur progression. Les chiffres-4 secondes pour couvrir la distance est de 10 pieds moyenne multipliée par 15 pour arriver à 150 pieds par minute.
Maintenant vient la partie de fantaisie: Je trouve un 4 1/2 pieds de diamètre, la roue métallique 16 branches d'un vieux râteau de foin et trouvé un moyen pour monter un 12 pouces par palette de 12 pouces à la jante au niveau de chaque rayon ( Je vais vous dire comment je l'ai fait plus tard dans cet article). Pour établir la vitesse de rotation estimée de la roue complète, puis, je viens d'ajouter le rayon de 27 pouces de sa jante en acier et à la distance de ce bord à la ligne médiane de 8 pouces de la force de l'eau sur les pales, et est venu avec un bras de levier de 35 pouces.
L'ancienne formule C = 2πr m'a donné une circonférence totale de 220 pouces, soit 18,3 pieds. Utilisation de la vitesse d'écoulement de 150 pieds par minute à travers le canal de déversoir, I-calculé en divisant 150 par 18,3-ce que l'ensemble shebang tournerait théoriquement à environ 8 tours par minute (RPM). Bien sûr, sachant par expérience que la théorie a tendance à être plus optimiste que la réalité, je coupe cette estimation dans la moitié pour tenir compte de glissement et de friction après la roue et la pompe ont été installés. (En fait, les moyennes de vitesse réelle de la roue un peu plus de 5 tours par minute!)
À ce stade, je savais à peu près à quelle vitesse la roue tournerait, mais je devais encore déduire à quel point le couple qu'il fournirait afin de dimensionner ma pompe correctement. Un croquis à échelle réduite de la vue de côté a montré que, avec une immersion palette 8 pouces dans l'eau, les palettes adjacentes serait chaque être immergée 4 pouces, ce qui serait équivalent à avoir deux palettes complètement dans l'eau à tout moment donné, chaque ameublement 7-1 / 2 livres la force du courant. En multipliant le bras de levier 35 pouces par la force de 15 livres à partir des deux palettes, je suis arrivé à 525 livres-pouces-ou environ 44 livres-pied-de couple disponible pour alimenter la pompe.
Obtenir le cadre de droite à l'esprit
Pour que les pieux de la trame, je pris deux quatre longueurs de pied de 1-1 / 4 pouce tuyau en acier galvanisé, slashcut une extrémité de chacune, et ensuite enfilé les extrémités restantes. Ensuite, après bouchage des fils, je conduit une souche pointé vers le bas dans le sol sur la rive du ruisseau et l'autre dans le cours d'eau lui-même de sorte que les tuyaux sont en ligne avec le canal de déversoir et suffisamment éloignées pour accueillir la roue et le chariot pivotant J'ai eu à l'esprit.
Cela fait, je l'ai enlevé les bouchons de tuyaux et enfilé une union à la fin de chaque pile, puis fixai un mamelon court et un coude à 90 degrés au poste sur la rive. J'ai eu environ 12 pieds de 1-1 / 4 pouces tuyau disponibles à utiliser pour le contre-appui, de sorte que j'enfilé une extrémité de cette section dans le coude et maintenue en l'air, temporairement, à l'autre bout un cadre en bois de X de hauteur. Après avoir vérifié avec un niveau pour vous assurer que la croix-pipe était horizontale, j'ai utilisé un fil à plomb pour déterminer où couper il avait aligné avec le poteau vertical dans le lit du ruisseau. Ensuite, j'enfilé cette fin, installé un autre coude, et rejoint le conduit horizontal au lit de montage avec un tuyau d'une longueur appropriée. (I aussi serré un câble d'acier de 1/4 de pouce à l'angle de ce cadre et fixé par son autre extrémité à un ancrage comme une assurance supplémentaire en amont pour empêcher entraîné dans la banque. La force de l'eau à partir de la structure de flambage).
Ma prochaine tâche était de construire le chariot oscillant qui soutiendrait la roue et le maintenir en ligne. Je commencé par soudage des deux six longueurs de pied de 1/8 pouce par 2 pouces par 2 cornière de pouce qui tiendrait la roue perpendiculairement à un côté d'une pièce de 5 pieds de 1/8 de pouce par 1 pouce par 2 pouces fer de canal de telle sorte qu'ils ont été centrées, à environ 20 pouces de distance, et parallèlement les uns aux autres. Ensuite, je coupe une section de 40 pouces de fer d'angle, scrounged un 8/5 pouce par 19 pouces morceau de tige en acier, et a utilisé ces deux morceaux comme entretoises entre le canal et le fer à angle.
Noria trafiquent
Depuis que je savais que je voulais les extrémités de travail des palettes pour mesurer 12 pouces par 12 pouces, j'ai étendu leur longueur 2 pieds pour fournir une surface suffisante pour un support robuste. J'utilisé un morceau de ferraille 1/4 contreplaqué de pouce pour faire mon premier 12 pouces par la lame de 24 pouces, ce que je coupé à la forme représentée sur les photos, puis rainurés et percé de sorte qu'il serait glisser sur la jante de roue et de repos contre une parlait.
Different Strokes.
Maintenant que la roue et le cadrage sont terminés, je sentais que je serais vraiment accompli quelque chose. mais je devais encore comprendre -et construire-une pompe qui travaillerait avec ma configuration. Pour garder les choses simples, je mets mes vues sur une seule pompe à action (ce qui crée l'aspiration et la pression d'un côté du piston seulement), donc je ne devrais pas fournir un presse-étoupe pour la tige de piston. En même temps, je me suis dit que je monte son cylindre sur un pivot, éliminant ainsi la nécessité d'une bielle et des guides.
Mais la question de savoir à quel point le déplacement que je aurais pu encore resté. Je su la longueur du mécanisme de pompe serait limité à 42 pouces (la distance entre le centre de l'essieu de la roue à l'élément de cadre supérieur). Donc, je me suis finalement installé sur un jet de 9 pouces pour ma manivelle, ce qui signifiait que mon piston voyagerait 18 pouces. et que les deux parties ensemble occuperaient 27 pouces en général. Cela laisserait 15 pouces pour la garniture de la pompe et le support pivotant, un espace de travail que je pourrais facilement vivre avec.
Le choix de l'alésage du cylindre est avéré être un compromis entre ce que je voulais et ce qui était disponible dans le matériel standard. Un diagramme roue force rapide me a montré que la force de 15 livres agissant sur mes palettes à 35 pouces de la ligne médiane de l'arbre, puis transféré à travers une manivelle serait 9 pouces fixée à 35 divisé par 9 (ou 3,88), multiplié 15. par une bonne santé 58,3 livres de force.
De plus, avec toutes mes « inconnues » connues, il était facile pour moi de calculer que, deviner ma vitesse de roue à 4 tours par minute, le 2 pouces par pompe à tuyau de 18 pouces pourrait fournir environ 13565 pouces cubes, ou 58 gallons, par heure. qui équivaudrait à près de 1400 gallons par jour!
L'acquisition de composants de la pompe était tout simplement une question d'aller au magasin local de fournitures de matériel et de plomberie et de ramasser les pièces dont je avais besoin. Mon cylindre était juste une longueur de 18 pouces sur 2 pouces Schedule 40 tuyau en PVC, équipée à une extrémité d'un 2 pouces glissement à tube adaptateur femelle et à l'autre avec le même type de raccord terminé dans un filetage mâle. Je vissé sur la fin dans le courant d'un 2 pouces T, bagués puis deux autres extrémités du T galvanisé jusqu'à 1/2 pouce. Sur l'extrémité d'entrée, j'ai utilisé un court raccord à un clapet anti-retour swing 1/2 pouces. Ensuite, je me suis concentré sur la création des parties de piston.
La tige de piston, un arbre en acier inoxydable de 5/8 de pouce par 26 pouces, nécessaire un peu de travail de la machine, car il doit être fileté à chaque extrémité. Une astuce juste besoin d'un 5 / 8-11 filetage 1-3 / 4 pouces de long, mais l'autre a dû être réduit à un diamètre de 1/2 pouce sur une distance de 1 pouce. Un fil 5/8 pouce long 1 / 2-13 a été ajouté à cette souche. qui a laissé une longueur de 3/8 de pouce de surface entre les filets et l'étape consistant à 8/5 de pouce de diamètre de la tige.
Avec ce fait, je percé un trou 21/32 pouces directement dans le centre d'un bouchon de tuyau galvanisé de 2 pouces, puis glisse la tige de piston à travers cette ouverture de sorte que son 1/2 extrémité de pouce est sur le même côté que les fils de tuyau. Un couple de rondelles avec des alésages de corps centraux 1/2 pouces et 15/8 pouces en dehors des diamètres-rendu d'excellents contreforts après avoir incurvée leurs bords légèrement avec un dossier et pris en sandwich deux tasses de piston en cuir 2 pouces de diamètre entre eux. Un écrou de 1/2 pouce et une goupille occupe ce piston maison en place sur l'extrémité de l'arbre, et pour atténuer les effets de l'eau sur le cuir, je tremper les pièces dans l'huile de pied de bœuf avant de glisser le piston en place et enfiler le bouchon du tuyau d'adaptateur en plastique du cylindre. (Le piston en cuir glissera la maison beaucoup plus facilement si vous cône soigneusement l'extrémité de l'alésage du cylindre avec un fichier.)
Pour monter la pompe sur le support, je percé un 8/7 trou de pouce qui a été centrée et 2 pouces de la plaque de base par le biais de chacune des lèvres de fer d'angle verticaux et laisser les 1/2 raccords filetés de tuyaux de pouce sur le T servent broches comme fixation. Je puis garrotté la monture pivotante à la 8 pouces par la plaque de montage de 8 pouces sur le chariot de roue, au moyen d'un 1/2 pouce par 1-1 / 2 pouces boulon, deux écrous, et une goupille fendue.
Ensuite, je place la manivelle à son extrémité de l'arbre (le fixant par-une fois de plus, en utilisant la technique de serrage d'un cycle de boulon à travers un trou percé dans l'axe) et fixé par son autre extrémité au connecteur de la tige de piston avec un 1 / 2 pouces par 3 pouces boulon et un écrou de blocage. (Je vais vous dire maintenant, si vous essayez un projet similaire vous, assurez-vous d'employer une certaine forme de verrouillage mécanisme que ce soit clavettes ou une fourmi sur le joint de fil tous vos attaches, ou vous leur resserrage régulièrement!)
Avant que je mets la roue dans l'eau, je devais finir la plomberie. Du côté de l'aspiration, je juste couru une longueur de 6 pieds de tuyau en matière plastique à paroi épaisse qui a mis fin à un adaptateur et d'un clapet de pied 3/4 pouce immergé dans l'eau. Pour protéger la pompe de matières étrangères, j'Enveloppez la consommation avec grillage en aluminium. et par la suite formé un piège de sable actionné par gravité à environ 2 pouces Schedule 40 tuyau en PVC, un T, un coude à 90 degrés, et un peu d'emballage, que je placé en ligne filtre tissé entre la vanne de pied et la pompe pour attraper et régler les débris.
Enfin, je remplissais le moyeu de roue avec de la graisse pour l'empêcher de rouiller à l'arbre, a couru les conduites d'huile en plastique aux paliers en bois de chêne, et de laisser la machine vers le bas dans l'eau.
Succès au dernier
Vous avez probablement deviné que mon noria effectuée comme je m'y attendais à. Mais il m'a vraiment surpris la première fois que le niveau d'eau dans le cours d'eau a augmenté à un pied ou. Ensuite, la roue tournait à 11 tours très respectable et aurait pu livrer 3.875 litres de H2 0 à mon jardin au cours d'une journée. Le seul vrai problème que je l'ai vécu avec mon pousseur d'eau très compétent est occasionnelle « logjamming » qui se produit lorsque les débris sont transportés par le courant dans les hautes eaux, et je résolu le pire de ce assez facilement par la conduite des longueurs de tuyaux étroitement espacés dans le ruisseau lit en amont de la machine.
Donc, après avoir attendu 65 ans, je me suis finalement construit une version utile de mon arrière-grand-grand-papa noria de jouets de McDowell. Avec un investissement total d'environ 250 $ dans le projet et une culture riche de légumes en conséquence, je ne peux pas me plaindre au sujet des nombreuses (agréables) heures de temps libre, il m'a fallu apporter ma fantaisie de l'enfance à la réalité.