Cet article explique ce qu'est la vis d'Archimède et à quoi elle sert. Vous découvrirez donc les caractéristiques de la vis d'Archimède, son fonctionnement et quelles sont ses utilisations.
Qu'est-ce que la vis d'Archimède ?
La vis d'Archimède est une machine utilisée principalement pour faire monter l'eau. Plus précisément, la vis d'Archimède est constituée d'une vis hélicoïdale qui tourne à l'intérieur d'un tube, provoquant ainsi une montée d'eau à l'intérieur du tube.
La vis d'Archimède est donc un cylindre creux avec une vis à profil hélicoïdal à l'intérieur. De plus, pour qu'il fonctionne, il est placé dans une position inclinée, de cette manière le mouvement de rotation de la vis à l'intérieur soulève l'eau sous l'axe de rotation jusqu'à la sortie du cylindre.
La vis d’Archimède est donc un type de pompe hydraulique. Ainsi, la vis d'Archimède permet d'extraire de grands volumes d'eau avec des particules solides pouvant être introduites dans l'hélice. Ci-dessous, nous verrons quelles sont toutes les applications de cette machine.
Bien que l’inventeur de la vis d’Archimède soit inconnu, son invention est généralement attribuée au grec Archimède. Cependant, il est probable que ce mécanisme était déjà utilisé dans l’Égypte ancienne, qui est une époque antérieure.
Pièces de la vis d'Archimède
Les parties les plus importantes de la vis d'Archimède sont :
- Accouplement flexible
- Conduire
- arbre et hélice
- Support inférieur
- Assistance externe
Ci-dessous, vous pouvez voir une image montrant en détail toutes les parties d’une vis d’Archimède.
Comment fonctionne la vis d'Archimède
Le fonctionnement de la vis d'Archimède repose sur la rotation de la vis hélicoïdale à l'intérieur du tube. De cette manière, le liquide présent à la base de la vis d'Archimède est amené à remonter jusqu'à l'extrémité du tube.
Un avantage du fonctionnement de la vis d'Archimède est que si l'eau tombe d'une section, elle est collectée par la section suivante, la faisant ainsi remonter. Cependant, cela diminue les performances mécaniques de la vis d'Archimède, puisqu'il faut utiliser plus d'énergie pour soulever la même quantité d'eau.
De même, le fonctionnement de la vis d'Archimède est caractérisé par les paramètres suivants :
- Point de remplissage : c'est le niveau maximum d'eau qu'il peut y avoir dans la pompe. A cette époque, la vis d'Archimède fonctionne à sa capacité maximale, mais la consommation d'énergie est également maximale.
- Point de contact : niveau minimum d'entrée d'eau auquel l'écoulement cesse.
- Point de rejet : niveau d'arrivée d'eau. C'est le niveau maximum auquel la vis d'Archimède peut propulser l'eau sans retour.
- Point d'écoulement : situé au sommet de la vis d'Archimède et coïncidant avec le niveau maximum du canal d'évacuation.
- Angle de pose : c'est l'angle d'inclinaison de la vis d'Archimède. Généralement, elle se situe entre 30 et 40º.
- Hauteur géométrique : c'est la différence d'élévation entre le point de contact et le point de coulée.
- Hauteur de levage : différence de hauteur entre le point de remplissage et le point de déversement.
Gardez à l’esprit que pour prolonger la durée de vie utile de la vis d’Archimède, il est important de vérifier et d’entretenir la machine. Il est recommandé de vérifier l'état des différentes pièces du mécanisme de transmission du mouvement et de changer périodiquement le lubrifiant de la machine.
Avantages de la vis d'Archimède
La vis d'Archimède présente plusieurs avantages par rapport aux autres types de pompes hydrauliques, qui sont les suivants :
- La vis d'Archimède permet de travailler avec des liquides contenant des particules solides.
- Le fonctionnement de la vis d'Archimède est plus économique, puisqu'il nécessite moins d'énergie.
- En général, la vis d'Archimède dure plus longtemps que les autres types de pompes hydrauliques.
- Il permet d'atteindre des vitesses constantes pour chaque volume d'eau sans avoir besoin de mécanismes de contrôle supplémentaires.
- Le canal de réception de la vis d'Archimède n'a pas besoin d'être trop profond.
Applications de la vis d'Archimède
La vis d'Archimède est principalement utilisée pour transporter l'eau à une hauteur plus élevée. Cependant, la vis d'Archimède sert également à soulever des corps solides, puisque son mécanisme permet à la fois de monter des liquides et des solides.
Ainsi, la vis d'Archimède est très utile pour transporter des liquides contenant des particules solides en suspension. C’est pourquoi on l’utilise dans le traitement des eaux usées comme les eaux domestiques ou les eaux de marais.
De même, la vis d'Archimède a de nombreuses applications industrielles. On l’utilise par exemple dans l’industrie papetière, dans les eaux de lavage, dans les fonderies, etc.
Une autre application de la vis d'Archimède est l'approvisionnement en eau, c'est pourquoi certains systèmes d'irrigation ont une vis d'Archimède incorporée ou le drainage de certaines terres peut être effectué avec cette machine.
Par curiosité, le système de vis d'Archimède a été utilisé en 2001 pour stabiliser la Tour de Pise, grâce à ce mécanisme, de petites quantités de sous-sol saturé d'eau ont été éliminées.