Questo articolo spiega cos’è la vite di Archimede e a cosa serve. Scoprirai quindi le caratteristiche della vite di Archimede, come funziona e quali sono i suoi utilizzi.
Cos’è la vite di Archimede?
La vite di Archimede è una macchina utilizzata principalmente per sollevare l’acqua. Più precisamente la vite di Archimede è costituita da una vite elicoidale che ruota all’interno di un tubo provocando così la risalita dell’acqua all’interno del tubo.
La vite di Archimede è quindi un cilindro cavo con al suo interno una vite a profilo elicoidale. Inoltre, affinché funzioni, è posto in posizione inclinata, in questo modo il movimento rotatorio della vite interna solleva l’acqua sotto l’asse di rotazione fino a farla uscire dal cilindro.
La vite di Archimede è quindi un tipo di pompa idraulica. Pertanto, la vite di Archimede consente di estrarre grandi volumi di acqua con particelle solide che possono essere introdotte nell’elica. Di seguito vedremo quali sono tutte le applicazioni di questa macchina.
Sebbene l’inventario della vite di Archimede sia sconosciuto, la sua invenzione è generalmente attribuita al greco Archimede. Tuttavia, è probabile che questo meccanismo fosse già utilizzato nell’antico Egitto, che è un’epoca precedente.
Parti della vite di Archimede
Le parti più importanti della vite di Archimede sono:
- Accoppiamento flessibile
- Guidare
- albero ed elica
- Supporto inferiore
- Supporto esterno
Qui sotto potete vedere un’immagine che mostra nel dettaglio tutte le parti di una vite di Archimede.
Come funziona la vite di Archimede?
Il funzionamento della vite di Archimede si basa sulla rotazione della vite elicoidale all’interno del tubo. In questo modo il liquido presente alla base della vite di Archimede viene fatto risalire fino all’estremità del tubo.
Un vantaggio del funzionamento della vite di Archimede è che se l’acqua cade da una sezione, viene raccolta dalla sezione successiva, facendola risalire. Ciò però riduce le prestazioni meccaniche della coclea di Archimede, poiché per sollevare la stessa quantità di acqua è necessario utilizzare più energia.
Allo stesso modo, il funzionamento della vite di Archimede è caratterizzato dai seguenti parametri:
- Punto di riempimento : è il livello massimo di acqua che può trovarsi nella pompa. In questo momento la vite di Archimede funziona alla sua massima capacità, ma anche il consumo di energia è massimo.
- Punto di contatto : livello minimo di ingresso d’acqua al quale il flusso cessa.
- Punto di scarico : livello di ingresso dell’acqua. Questo è il livello massimo al quale la vite di Archimede può spingere l’acqua senza ritorno.
- Punto di scarico : situato alla sommità della coclea di Archimede e coincidente con il livello massimo del canale di evacuazione.
- Angolo di installazione : è l’angolo di inclinazione della vite di Archimede. Generalmente è tra 30 e 40º.
- Altezza geometrica : è la differenza di quota tra il punto di contatto e il punto di colata.
- Altezza di sollevamento : dislivello tra il punto di riempimento e il punto di scarico.
Tieni presente che per allungare la vita utile della vite di Archimede è importante controllare e manutenere la macchina. Si consiglia di verificare lo stato dei vari organi del meccanismo di trasmissione del movimento e di cambiare periodicamente il lubrificante della macchina.
Vantaggi della vite di Archimede
La vite di Archimede presenta numerosi vantaggi rispetto ad altri tipi di pompe idrauliche, che sono i seguenti:
- La vite di Archimede consente di lavorare con liquidi contenenti particelle solide.
- Il funzionamento della vite di Archimede è più economico, poiché richiede meno energia.
- In generale la vite di Archimede dura più a lungo rispetto ad altri tipi di pompe idrauliche.
- Consente di raggiungere velocità costanti per ciascun volume d’acqua senza la necessità di meccanismi di controllo aggiuntivi.
- Non è necessario che il canale ricevente della vite di Archimede sia troppo profondo.
Applicazioni della vite di Archimede
La vite di Archimede viene utilizzata principalmente per trasportare l’acqua ad un’altezza maggiore. La vite di Archimede viene però utilizzata anche per il sollevamento di corpi solidi, poiché il suo meccanismo permette di sollevare sia liquidi che solidi.
Pertanto la coclea di Archimede è molto utile per il trasporto di liquidi contenenti particelle solide in sospensione. Per questo motivo viene utilizzato nel trattamento delle acque reflue come quelle domestiche o palustri.
Allo stesso modo, la vite di Archimede ha molte applicazioni industriali. Viene utilizzato ad esempio nell’industria della carta, nelle acque di lavaggio, nelle fonderie, ecc.
Un’altra applicazione della coclea di Archimede è l’approvvigionamento idrico, per questo motivo alcuni sistemi di irrigazione hanno incorporata una coclea di Archimede oppure con questa macchina è possibile effettuare il drenaggio di alcuni terreni.
Come curiosità, il sistema a vite di Archimede è stato utilizzato nel 2001 per stabilizzare la Torre di Pisa, attraverso questo meccanismo sono state rimosse piccole quantità di sottosuolo saturo d’acqua.