Псевдовелопривод насоса
В статье "Водяные велонасосы" (Сделай сам №4 за 1998 год) вниманию самодельщиком мною были предложены конструкции приводов для насосов на основе велосипеда, а также рычажный привод как для работы одновременно двумя ногами, так и для работы одной ногой. Указанные насосы предназначались для использования на глубоких скважинах, в которых насос устанавливали внизу, так что вес "падающих" частей насоса (штанги и поршня) был достаточен для их самостоятельного движения вниз.
Рис. 1. Схематичное изображение привода насоса (вид сбоку): 1 - шатун; 2 - демпфер; 3 - траверса; 4 - рычаг; h - ход поршня; Н - ход педалей
Рис. 2. Схематичное изображение привода насоса (вид спереди): 1 - рычаг; 2 - шатун
В настоящей статье я хочу предложить конструкцию ножного привода насоса, устанавливаемого на оголовке обсадной трубы скважины. Такими насосами обычно снабжают трубчатые колодцы, когда водоносный слои находится близко к поверхности земли. Данный привод требует работы двумя ногами, причем работающий может сидеть или на велосипеде или в кресле, как водитель веломобиля. Однако педали привода не вращаются "по-велосипедному" вокруг оси каретки, а качаются вокруг полуосей, установленных на обсадной трубе. При этом одна педаль обеспечивает ход поршня вниз (для захвата воды), а другая - вверх (для подъема воды). Схематичное изображение привода приведено на рис. 1 (вид сбоку).
Привод состоит из двух кривошипно-шатунных механизмов, расположенных слева и справа от обсадной трубы. Поскольку шатуны обоих механизмов связаны с траверсой, укрепленной на штоке поршня, они зависимы друг от друга, например, когда "работает" один шатун, второй совершает холостое движение. Чтобы педали, укрепленные на концах рычагов, при работе кривошипно-шатунных механизмов менялись местами, то есть чтобы при движении одной педали, например, вверх, другая опускалась вниз, рычаг одного механизма (поднимающего поршень) выполнен в виде рычага первого рода (двуплечный рычаг), а рычаг другого механизма (опускающего поршень) - в виде рычага второго рода (одноплечный рычаг). Такая конструкция привода делает движение педалей, осуществляемое при добывании воды, похожим на движение педалей при езде на велосипеде. Только при устройстве насоса и привода необходимо согласовать ход поршня (h) с ходом педалей (Н), с учетом того, что последний должен составлять примерно 350 мм, то есть соответствовать ходу педалей у велосипеда. Между траверсой и корпусом насоса устанавливают пружину сжатия, назначение которой - предохранять механизм от ударных нагрузок. С той же целью под педалями хорошо бы установить упругие подставки, в которые они бы упирались, достигая нижнего положения.
Рис. 3. Схематичное изображение привода насоса (вид сверху)
Рис. 4. Схематичное изображение привода насоса с уплощенным демпфером и направляющим устройством траверсы: 1 - демпфер; 2 - траверса; 3 - фиксирующий стержень; 4 - направляющая труба
На рис. 2 и 3 приведены два схематичных изображения привода (вид сбоку и вид сверху), что помогает более ясно представить пространственное расположение звеньев механизмов привода. Видно, что так как шатуны привода воздействуют на шток поршня (через траверсу), то есть находятся на некотором расстоянии от оси штока, то в системе шатун - плечо траверсы - шток возникает изгибающий шток момент сил. Кроме того, так как шатуны расположены под некоторым углом к оси штока, в системе шатун - плечо траверсы - шток действует крутящий момент, стремящийся повернуть шток поршня вокруг его оси. Это значит, что для траверсы необходимо предусмотреть направляющее устройство, которое оставляло бы штоку возможность двигаться только вдоль своей оси, исключив вращение вокруг нее (рис. 4). Для уменьшения деформации штока под действием изгибающего момента (см. рис. 2) шатуны следует максимально приблизить к обсадной трубе, что проще всего сделать, выполнив демпфер с плоскими боками, сократив расстояние между его боковыми стенками до размера диаметра обсадной трубы (см. рис. 4).
Велосипедное седло лучше всего установить на опоре Л-образной формы, прикрепленной к колодцу, а в качестве опоры для рук целесообразно использовать наиболее привычный традиционный велосипедный руль, закрепив его на оголовке колодца (рис. 5). Работать удобнее всего, как мне кажется, сидя в кресле, как это изображено в упомянутой выше статье. И сиденье проще, и сидеть удобнее, и руля не надо. Но кому как нравится! Не надо, видимо, совсем отказываться и от ручного привода. Его легко сделать быстросъемным. Расположить ручной привод лучше всего сбоку от колодца, справа или слева от ножного привода. Рычаг ручного привода можно установить всего на двух болтах, так что демонтировать его или укрепить - минутное дело. Работать им можно, не снимая ножной привод. Как видите, конструкция устройства получилась простая и легко разбираемая, что тоже полезно в наше время. Желаю вам успехов! Стройте, работайте, тренируйте свои головы, руки и ноги!
Рис. 5. Привод насоса с седлом и рулем: 1 - крепежная стойка; 2 - стойка седла
