Читать «Юный техник, 2002 № 11» онлайн - страница 31
Журнал «Юный техник»
Между тем расход воды часто бывает завышен лишь в силу нашего неумения ее экономить. Вот простой пример. В дачных условиях мы умываемся и моем посуду при помощи умывальника с клапаном. С ним достаточно двух ведер воды в день на целую семью.
Расход воды при замене водопроводного крана клапаном мог бы уменьшится в 10 раз. Все дело в том, что при обычном мытье рук под краном большая часть воды течет мимо, а при нажатии на стержень клапана дачного умывальника точно попадает на руки. Пользоваться краном с клапаном очень неудобно. Но можно усовершенствовать его так, что он не уступит в удобстве обычному крану. Сделать это можно множеством способов, но для начала познакомимся со свойствами клапана дачного умывальника. Как ни странно, это настоящее саморегулирующееся устройство.
Клапан и его седло имеют одинаковую коническую форму. Их трение друг о друга приводит к полезному износу, детали прирабатываются друг к другу, зазор, вызванный неточностью изготовления, постоянно уменьшается. Поэтому деталь эта служит не менее двадцати лет, и при мало-мальски точном исполнении через клапан не просачивается ни капли. Плохо лишь то, что клапан тотчас же закрывается, как только мы перестаем его удерживать. Вот если бы замедлить закрывание… Но как?
Скорость опускания можно уменьшить, повысив трение деталей. Но тогда клапан перестанет надежно закрывать при слабом напоре воды. Выход из положения — демпфер. Это устройство, в котором сила трения приблизительно пропорциональна скорости. Главное, что при скорости клапана, близкой к нулю, сопротивление его движению тоже почти равно нулю. Поэтому клапан, снабженный демпфером, будет так же хорошо закрываться при слабом давлении воды, как и обычный.
На рисунке изображена схема такого устройства. В основе его легкий поршень, движущийся с небольшим зазором в наполненном водой цилиндре.
Есть способы экономии воды подороже. На Западе в 60-е годы в богатых домах появились умывальники, из кранов которых, стоило лишь поднести руку, начинала течь вода.
Чудо совершалось при помощи электроники. Рука человека пересекала луч фотоэлемента, начинал работать миниатюрный электродвигатель с замедляющей передачей (рулевая машинка от управляемого снаряда). Он вращал кран.
1 — цилиндр; 2 — поршень демпфера; 3 — клапан.
Сообщалось, что расход боды на мытье рук с такими кранами уменьшался в 30 раз! Однако такое устройство для повсеместного применения было слишком дорого. Несколько ранее чудо-умывальник с электронным управлением демонстрировался на одной из выставок детского технического творчества при московском Политехническом музее. Умывальник имел бачок с водой и клапан, поднимавшийся при помощи электромагнита. Для этого требовался ток в сотые доли ампера.
