водяне колесо
З найдавніших часів люди потребували силі, в двигунах, які допомагали б викорчовувати дерева, приводили б в дію пристосування для подачі води на поля, орали землю, обертали жорна, мелють зерно. У країнах Стародавнього Сходу, в Єгипті, Індії, Китаї для цієї мети вже в 3-му тис. До н.е. використовувалися водяне колесо.
Наявність водяних млинів на північному сході і південному заході Київської Русі відзначається в історичних документах, що відносяться до XIII століття.
Типи водяних коліс
Водяні колеса буваю горизонтальні, що застосовувалися в Стародавньому Римі, і вертикальні.
а) - подлівное (ніжнебойное) водяне колесо, ККД до 35%; б) - среднебойное, ККД до 75%; в) - наливне (верхнебойное), ККД до 85%.
Подлівние водяні колеса могли працювати майже в будь-яких щодо рясних потоках з помірною швидкістю води, але найбільш ефективні вони були в вузьких протоках.
При використанні верхнебойних коліс вода падала зверху на лопаті (або черпаки), прикріплені до обода колеса, що набагато збільшило його потужність. Це колесо можна було встановлювати не тільки на річках, але й на відвідних каналах, застосовувати в різних галузях промисловості - сукноделии, гірничорудному, металургійному і паперовому виробництвах.
Спочатку водяні колеса виготовлялися повністю дерев'яними, потім почали робити окремі частини і деталі, перш за все вал, з металу, головним чином заліза. Поступово зростає і потужність гідродвигуна за рахунок збільшення його розмірів: діаметра, ширини. Удосконалення гидродвигателя дозволило значно поліпшити його технічні характеристики: ККД, потужність, термін служби.
Застосування водяного колеса
- Для помелу і просіювання зерна (водяний млин).
- У іригації - норії
- Для кування заліза (c тисячі сто дев'яносто сім, Швеція)
- У сукновальні справі (з тисяча двісті двадцять три, Німеччина).
- Для виготовлення паперу (з 1238, Іспанія).
- Для розпилювання колод (не пізніш 1240)
- Для мятья і тіпання льону.
- Для приводу генератора електричного струму (гідроелектростанція з п.19 в).
- Для зворотного перетворення енергії в рух.
Широке поширення водяні млини отримали в Середньовіччі, особливо при монастирях. Святий Бенедикт наказував кожному монастирю обзавестися водяним млином.
Конструкція пилки дОнекура заснована на використанні рушійної сили води.
Принцип використання рушійної сили води, а також прилади водяного колеса, лягли в основу ряду проектів перших двигунів.
