4.2. Наиболее интересные сооружения с водяными колесами

В XVI–XVII вв. в Европе для водоснабжения городов часто применялся привод поршневых насосов от водяных турбин, установленных под арками моста. Впервые такой комплекс был сделан в 1570 г. в Данциге, а в 1582 году голландский инженер Петер Морис (Peter Morice) предложил эту систему лорду-мэру и олдерменам Лондона. Воду получали верхние этажи самых высоких зданий, а при первых испытаниях струя воды поднялась выше шпиля церкви святого Магнуса, находившейся поблизости. Водоподающая станция у Лондонского моста произвела такое впечатление на современников изо всех слоев общества, что изобретателю и его наследникам было дано право на аренду моста сроком на 500 лет. В дальнейшем для подачи воды стали использовать насосы конструкции Сэмюэля Морленда – дипломата и изобретателя эпохи Английской буржуазной революции. Они отличались большим ходом, поршень был выполнен из меди, а чугунный цилиндр снабжен кожаной манжетой.

В XVII в. по приказу короля Людовика XIV грандиозный комплекс был построен вблизи Версаля в Марли на реке Сене. Проект был представлен в октябре 1678 двадцатилетним офицером Арнольдом де Вилье (Arnold D’villier), затем была построена модель. Строительство под руководством фламандского инженера Р. Суаля (Soulle) продолжалось с 1679 по 1686 г. Плотина отводила воду к 14 подливным (нижнебойным) колесам. Каждое колесо имело диаметр 11 м. и ширину 2,3 м. С помощью системы коромысел и кривошипных механизмов колеса приводили в движение 259 поршневых насосов, разбитых на три группы и установленных на трех уровнях. Первая группа подавала воду на высоту 50 м., вторая – еще на 75 м, наконец, третья группа перекачивала воду в акведук, находившийся в километре от реки, на высоту 152 м. Затем вода самотекам поступала к знаменитым фонтанам Версаля.

«Машина Марли» была самой мощной установкой своего времени, однако при мощности на валу в 500 л.с. к насосам поступало только 150. Остальное терялось в громоздком передаточном механизме.

Рис. 4.5. Гидротехнический комплекс в Марли

В 20-х годах XVIII в. на Урале в Екатеринбурге была построена громадная дамба, обеспечивающая работу 50 верхнебойных колес. Индустриальный комплекс на базе этой энергетической установки обеспечивал работу 22 молотов, 107 мехов и 10 волочильных станов. Большой вклад в дело строительства гидроустановок на Урале внес выдающийся горный инженер В. И. Рожков. Водяные колеса уральских заводов обычно размещались внутри производственных мастерских для обеспечения эксплуатации во время суровых русских зим.

Венцом русской и мировой энергетики на базе верхнебойных водяных колес являются знаменитые установки русского инженера К. Д. Фролова на Алтае. Для получения предельной мощности Фролов построил самые большие в мире водяные колеса с наружным диаметром до 19 метров (так называемое «слоновое колесо»). В России плотницкое дело всегда было развито, но деревянное колесо таких размеров нельзя было построить без основательных знаний, полученных в горнозаводской школе и на опыте прежних созданий на Урале, в Петербурге и на ставшем родном Алтае. Поражали современников и остальные части сооружения в Змеиногорских рудниках: насосы, приводы к ним, плотины и пруды с запасом воды. Некоторые насосы подавали воду на большое расстояние к другим водяным колесам меньшего размера и мощности. Таким образом, К. Д. Фролов создал одну из первых гидропередач. На руднике энергия воды обеспечивала откачку воды, подъем руды и ее промывку, перемещение вагонеток. Приведем описание восхищенного современника: «Кто посещал Змеиногорский рудник, тот, конечно, с удовольствием осматривал производимые на оном работы, превышающие, кажется, силы человечества, и механические устройства, облегчающие труды рудокопателей при извлечении сокровищ из недр земных. Удивленный путешественник спросит невольно: кем устроены в глубоких храминах земли сии огромные колеса, каких не существует ни в одном из российских рудников? Изобретатель сего механизма есть берг-гауптан 6-го класса Кузьма Дмитриевич Фролов» («Горный журнал», кн. 7, стр. 159, 1827).

Рис. 4.6. Гидротехнический комплекс К. Фролова

Данный текст является ознакомительным фрагментом.