Összefoglaló
|
Egyszerű erőgépek |
Egyszerű erőgépeknek nevezzük azokat a szerkezeteket, amelyek a szél,
a víz és az izom energiáját hasznosítják a működésükhöz. Közös jellemzőjük,
hogy feltalálásuk, évszázadokon át tartó kialakulásuk valamilyen formában
összefügg a gabonafélék cséplésének fejlődésével.
Az ember a szélerőt először vitorlába fogva használta fel, így megszabadítva
magát az evezés nehéz és fárasztó munkájától.
A vitorlák később megjelentek a szélkerekeken, amelyekkel vízemelőket,
malomköveket hajtottak meg. Hogy íz. első szélmalmok pontosan mikor
jelentek meg, nehéz eldönteni. Az biztos, hogy már az i. e. első évezredében
használatban voltak.
Szélerőgépről adott hírt Sven Hédin svéd kutató, aki a huszadik század
elején leírta az iráni-afgán határon lévő Nehben megtalált és rekonstruált
i. e. második-első évezredben épített szélerőművet. A szélerőmű tulajdonképpen
több, függőleges tengelyű szélkerékből állt, amit öntözővíz átemeléséhez
használtak erőforrásul.
A függőleges tengelyű szélkereket követte a vízszintes tengelyű, amely
fokozatosan az egész világon elterjedt.
(Előnyére szolgált, hogy könnyen szélirányba lehetett állítani.) Egyiptomban
és a görög szigeteken már ősi vízszintes tengelyű szélmalmokat használtak,
amelyekről számos feltárt rom és néhány napjainkig használatban lévő
objektum tanúskodik.
A vízszintes tengelyű szélmalmok európai elterjedéséről szóló legkorábbi
feljegyzés a 9. századból (Anglia) való.
A 12. században elterjedésük már általánossá vált a nyugat-európai tengerparti
országokban, a 16-17. században pedig meghódították a távolabbi területeket,
így a Kárpát-medencét is. A szélmalmok mellett egyre több helyen alkalmaztak
szivattyúk, áramfejlesztők, kisebb munkagépek meghajtásához szélerőgépet.
A sűrű, majd ritka lapátozású szélkerekek a 19. század második felében
terjedtek el, amelyeknek csúcsformáját a 20. században konstruált, légcsavaros
szélturbina jelentette.
A vízi energia hasznosítása a mezőgazdasági termelésben a szállítások,
az öntözés és terményfeldolgozás területén bontakozott ki a legjobban.
A vízben rejlő energia kétféleképpen hasznosul, egyrészt a mozgása által
- mozgási energia (folyóvizek) -, másrészt a helyzeténél fogva - helyzeti
energia (magasabb helyről az alacsonyabb helyre lezúduló víz).
A víz mozgási energiáját már az ősember is ismerhette. Az i. e. 4000.
évből már ismert a bödöncsónak és a különböző típusú, papirusz-, parafa,
balsafa, káka-, katamarán, felfújható állatbőr tutajok. Ezeket a vízi
járműveket gyakran gyékényből készített vitorlával is felszerelték.
A vízikerék, amellyel a víz mindkét energiája hasznosítható, időszámításunk
kezdetéről ismerjük. Az időszámításunk harmadik századában Gallia provinciában
vízikerékkel hajtott malom őrölte a gabonát (24 óra alatt 28 ionná gabonát
őröltek meg). Vitruvius római építész és technikus i. e. 30 évvel leírta
a vízi malmok működési elvét. Európában a vízikerekek a szélmalmokkal
együtt váltak általánossá.
A víz mozgási energiáját a hajómalomkerékkel, a helyzeti energiáját
pedig az alul, középen és a felül csapott vízikerékkel hasznosították.
A vízimalmokról, vízihámorokról, fűrésztelepekről stb. a korabeli feljegyzések
is tanúskodnak. Kárpát-medencei szélesebb körű elterjedésük a 17-19.
századra tehető.
A vízi energia legmagasabb szintű felhasználását a víziturbinák feltalálásával
és alkalmazásával érték el.
Az izomerővel működtetett egyszerű erőgépek az időszámításunk előtti
korokból ismertek, így pl. járgányt alkalmaztak vízemelésre i. e. 2500
évvel. Arról nem szólnak ismertetők, hogy ezek a korai, vízemelőt működtető
járgányok emberi vagy állati izomerővel működtek-e.
A járgányos malmokról általános az a felfogás, hogy azok a szélmalmokkal
egyidősek, i. e. 1200-ban már ismerték és használták azokat. Az i. e.
1000-ből említett járgányos szivattyúkat már állatokkal üzemeltették.
Sajátos formája volt az emberi izomerővel működő egyszerű erőgépmegoldásoknak
a taposókerék, amelyet i. e. 220-ban már Mezopotámiában alkalmaztak
öntözőberendezés üzemeltetéséhez. A taposókerék kisebb-nagyobb méretű
változata a 17. század végéig fennmaradt. Előfordult, hogy az egyre
növekvő hajtóerő-szükséglet miatt egy taposókerékben 25-50 ember futott
egyre gyorsuló ütemben.
A mai ismereteink szerinti hajtóműveket, járgányokat 1480-ból ismerjük,
amikor azokat lovakkal hajtatva a bányaszivattyúk üzemeltetéséhez használták.
Ekkor a mezőgazdaságban csak az öntözésnél alkalmazott egyszerű járgánymegoldásokat
alkalmazták.
A járgányok fejlődésében lényeges szerkezeti változások a 17. századtól
nem következtek be.
Az egyszerűbb, nyitott járgányokat (homlokfogaskerekes járgány) követték
a zártabb, burkoltabb és később a kereken vontatható (szállítható) harangjárgányok.
2011 © Minden jog fenntartva!
info@gepmuzeum.szie.hu