In dit artikel wordt uitgelegd wat de Archimedes-schroef is en waarvoor deze wordt gebruikt. Je ontdekt daarom de kenmerken van de Archimedes-schroef, hoe deze werkt en wat de toepassingen ervan zijn.
Wat is de Archimedesschroef?
De Archimedes-schroef is een machine die voornamelijk wordt gebruikt om water op te halen. Preciezer gezegd, de Archimedes-schroef bestaat uit een spiraalvormige schroef die in een buis draait, waardoor water in de buis stijgt.
De Archimedes-schroef is dus een holle cilinder met daarin een schroef met een spiraalvormig profiel. Om te kunnen werken, wordt hij bovendien in een hellende positie geplaatst, op deze manier tilt de roterende beweging van de schroef aan de binnenkant het water onder de rotatieas totdat het de cilinder verlaat.
De Archimedesschroef is dus een soort hydraulische pomp. Zo maakt de Archimedes-schroef het mogelijk om grote hoeveelheden water te extraheren met vaste deeltjes die in de propeller kunnen worden gebracht. Hieronder zullen we zien wat alle toepassingen van deze machine zijn.
Hoewel de inventaris van de Archimedes-schroef onbekend is, wordt de uitvinding ervan over het algemeen toegeschreven aan de Griekse Archimedes. Het is echter waarschijnlijk dat dit mechanisme al werd gebruikt in het oude Egypte, dat een vroeger tijdperk is.
Delen van de Archimedes-schroef
De belangrijkste onderdelen van de Archimedes-schroef zijn:
- Flexibele koppeling
- Rijden
- as en propeller
- Onderste ondersteuning
- Externe ondersteuning
Hieronder ziet u een afbeelding waarin alle onderdelen van een Archimedes-schroef in detail zijn weergegeven.
Hoe werkt de Archimedesschroef?
De werking van de Archimedes-schroef is gebaseerd op de rotatie van de spiraalvormige schroef in de buis. Op deze manier wordt ervoor gezorgd dat de vloeistof die zich aan de basis van de Archimedes-schroef bevindt, naar het uiteinde van de buis stijgt.
Een voordeel van de schroefoperatie van Archimedes is dat als er water uit de ene sectie valt, dit wordt opgevangen door de volgende sectie, waardoor het weer omhoog gaat. Dit vermindert echter de mechanische prestaties van de Archimedes-schroef, omdat er meer energie moet worden gebruikt om dezelfde hoeveelheid water op te tillen.
Op dezelfde manier wordt de werking van de Archimedes-schroef gekenmerkt door de volgende parameters:
- Vulpunt : dit is het maximale waterniveau dat in de pomp kan staan. Op dit moment draait de Archimedesschroef op maximale capaciteit, maar ook het energieverbruik is maximaal.
- Contactpunt : minimaal waterintredeniveau waarbij de stroming stopt.
- Afvoerpunt : waterinlaatniveau. Dit is het maximale niveau waarop de Archimedes-schroef water kan voortstuwen zonder terugkeer.
- Aftappunt : bevindt zich bovenaan de Archimedes-schroef en valt samen met het maximale niveau van het evacuatiekanaal.
- Installatiehoek : dit is de hellingshoek van de Archimedesschroef. Over het algemeen ligt deze tussen de 30 en 40ºC.
- Geometrische hoogte : dit is het hoogteverschil tussen het contactpunt en het stortpunt.
- Hefhoogte : hoogteverschil tussen het vulpunt en het stortpunt.
Houd er rekening mee dat het belangrijk is om de machine te controleren en te onderhouden om de levensduur van de Archimedes-schroef te verlengen. Het wordt aanbevolen om de staat van de verschillende onderdelen van het bewegingsoverbrengingsmechanisme te controleren en om periodiek het smeermiddel van de machine te verversen.
Voordelen van de Archimedes-schroef
De Archimedes-schroef heeft verschillende voordelen ten opzichte van andere soorten hydraulische pompen, namelijk:
- Met de Archimedes-schroef kunt u werken met vloeistoffen die vaste deeltjes bevatten.
- De werking van de Archimedes-schroef is zuiniger, omdat er minder energie voor nodig is.
- Over het algemeen gaat de Archimedes-schroef langer mee dan andere soorten hydraulische pompen.
- Hiermee kunnen constante snelheden voor elk watervolume worden bereikt zonder dat er extra controlemechanismen nodig zijn.
- Het ontvangstkanaal van de Archimedes-schroef hoeft niet te diep te zijn.
Toepassingen van de Archimedesschroef
De Archimedesschroef wordt vooral gebruikt om water naar grotere hoogte te transporteren. De schroef van Archimedes wordt echter ook gebruikt om vaste lichamen op te tillen, omdat het mechanisme ervan ervoor zorgt dat zowel vloeistoffen als vaste stoffen kunnen worden opgetild.
De Archimedes-schroef is dus zeer nuttig voor het transporteren van vloeistoffen die zwevende vaste deeltjes bevatten. Daarom wordt het gebruikt bij de behandeling van afvalwater, zoals huishoudelijk water of moeraswater.
Evenzo heeft de Archimedes-schroef veel industriële toepassingen. Het wordt bijvoorbeeld gebruikt in de papierindustrie, in waswater, in gieterijen, enz.
Een andere toepassing van de Archimedesschroef is de watervoorziening. Daarom zijn sommige irrigatiesystemen voorzien van een Archimedesschroef of kan de drainage van bepaalde gronden met deze machine worden uitgevoerd.
Uit curiositeit werd in 2001 het schroefsysteem van Archimedes gebruikt om de Toren van Pisa te stabiliseren. Via dit mechanisme werden kleine hoeveelheden met water verzadigde ondergrond verwijderd.