З історії створення гідрометричних вертушок
Saved in:
| Published in: | Питання історії науки і техніки |
|---|---|
| Date: | 2014 |
| Main Author: | |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури
2014
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130968 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | З історії створення гідрометричних вертушок / Т.І. Озоженко // Питання історії науки і техніки. — 2014. — № 4. — С. 79-80. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1860207304484323328 |
|---|---|
| author | Озоженко, Т.І. |
| author_facet | Озоженко, Т.І. |
| citation_txt | З історії створення гідрометричних вертушок / Т.І. Озоженко // Питання історії науки і техніки. — 2014. — № 4. — С. 79-80. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Питання історії науки і техніки |
| first_indexed | 2025-12-07T18:13:11Z |
| format | Article |
| fulltext |
КОРОТКІ ПОВІДОМЛЕННЯ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2014 79
З ІСТОРІЇ СТВОРЕННЯ ГІДРОМЕТРИЧНИХ ВЕРТУШОК
Озоженко Т.І.
(Державний політехнічний музей при НТУУ «КПІ»)
Сьогодні, як ніколи, важливим пи-
танням держави є раціональне викорис-
тання природних ресурсів. До складової
частини його входить раціональне ви-
користання та охорона водних ресурсів,
що регулюється Водним кодексом
України. Систематичні спостереження
за режимом водних об’єктів, гідрологі-
чні дані, дають можливість планувати
використання води, проектувати водо-
господарчі, транспортні, промислові,
сільськогосподарські та іншу об’єкти.
Важливим моментом при цьому є роз-
робка заходів по запобіганню та усу-
ненню шкідливого впливу води та ін.
Вивченням властивостей води,
процесами, що протікають в річках,
озерах, водосховищах, морях, підзем-
них джерелах займається наука гідро-
логія. Один з її розділ – гідрометрія. В
ньому розглядаються методи всіх вимі-
рювань та спостережень з гідрологічно-
го режиму води. Серед них: рівень,
глибина, рельєф дна та вільної поверхні
потоку; напір і тиск; швидкість та на-
прям течії рідини.
Визначення швидкостей течії води
необхідне для обчислення витрат води,
а також потреб судноплавства, будів-
ництва мостів і гідротехнічних споруд,
лісосплаву та ін.
Швидкість течії в річках, озерах,
водосховищах і береговій зоні моря ви-
мірюються різними приладами та спо-
собами. Найчастіше тут при виконанні
гідрометричних робіт вимірювання
швидкостей течії здійснюють гідромет-
ричною вертушкою (млинком). Лопате-
вий гвинт (ротор) вертушки під впли-
вом течії води обертається зі швидкіс-
тю, пропорційною швидкості течії.
Швидкість течії визначається, коли че-
рез кількість обертів лопатевого гвинта
за певний проміжок часу обчислюється
кількість обертів за секунду, а далі ви-
значається за тарувальною залежністю
(емпіричною) у м/с.
Гідрометричну вертушку вважають
найточнішим приладом для вимірю-
вання швидкості течії води. Існує чима-
ло різних типів вертушок. Вони відріз-
няються між собою конструкцією, а са-
ме: розташуванням осі, будовою конта-
ктного і лічильного механізмів, спосо-
бом встановлення на точку та інше. По
напрямку осі обертання існують верту-
шки з горизонтальною та вертикальною
віссю. За конструкцією лопатевого гви-
нта чи ротора вертушки можуть бути з
лопатевим гвинтом, утвореним гвинто-
вою поверхнею, та ротором, що склада-
ється з конусоподібних чашок. Найбі-
льшого поширення у нашій країні сьо-
годні набули вертушки Гр-21, Гр-55,
Гр-99. Головними частинами вертушок
є корпус, хвостове оперення, ходова ча-
стина з контактним механізмом і лопа-
тевим гвинтом та сигнальний пристрій.
Винахід гідрометричної вертушки
належить німецькому гідротехніку
Рейнгарду Вольтману (1767-1837). Він
використав прилад для визначення
швидкості течії річки Ельби. В 1790 р.
видав свою працю «Теорія та викорис-
тання гідрометричних вертушок».
Вертушка Р.Вольтмана складалась з
крильчатки у вигляді чотирьох пластин,
нахиленими до площини обертання та
прикріпленими спицями до горизонта-
льної осі вертушки. Шнекова передача
обертальної осі знаходилась у відкрито-
му корпусі та переміщувала шестірню
на шарнірній рамі. З передньої сторони
(напроти потоку) закріплювалась в кор-
пусі за допомогою кулькового підшип-
ника, а з задньої – вісь упиралась в ага-
товий підп’ятник. Шарнірна рама за до-
помогою пружини віджималась донизу
(нормальне положення), виводила із
з’єднання обертальну вісь і шестерню.
КОРОТКІ ПОВІДОМЛЕННЯ
ПИТАННЯ ІСТОРІІ НАУКИ І ТЕХНІКИ № 4 2014 80
Підключення приладу здійснюва-
лось шляхом підняття рами за допомогою
троса і зчеплення шестерні з віссю при-
ладу. По колу шестерні були нанесені по-
ділки. Кожний зубець відповідав повно-
му обертові крильчатки навколо осі. На
рамі встановлювався показчик. Таким
чином, сума обертів визначалась різни-
цею початкових і кінцевих відрахувань,
знятих з шестерні. Секундоміром фіксу-
вали час проведення вимірювань.
З часом операцію реєстрації числа
обертів лопатевого гвинта з відраху-
ванням часу роботи приладу згідно се-
кундоміру змінили на електричну сиг-
налізацію, яка замикала електричний
ланцюг через певну кількість обертів.
Реєстрація часу вимірювань за допомо-
гою секундоміру проводилась аж до
1950-х рр. В СРСР вертушки Прайса
почали виготовляти тільки в 1927 році.
Механічний принцип вертушок
Р.Вольтмана використали в своїх при-
ладах М.С. Лелявський у вимірювачі
течії річки, Екман-Мерц в конструкції
свого приладу
Розвиток гідрометрчних вертушок
здійснювався шляхом модернізації
окремих його частин. Змінювалась фо-
рма і розміри лопатевого гвинта, самого
приладу, стабілізатора напрямку, лічи-
льно-реєструючого пристрою, допомі-
жного обладнання та ін. Модернізація
забезпечувала реєстрацію мінімальних
швидкостей течії, проведення вимірю-
вань в турбулентних потоках, при ма-
лих глибинах, великій непрозорості та
мінералізації води, безперебійну роботи
сигнального пристрою в різних умовах.
Процес модернізації вертушок
пройшов декілька етапів. Першим ета-
пом було використання крильчатки на
осі, що обертається. Це вертушки
Р.Вольтмана 1790 р., вертушки Екмана-
Мерца. На сьогодні їх не використову-
ють. Далі були чашкові вертушки з го-
ризонтальною та вертикальною віссю.
Широке використання набули в Геоло-
гічній службі США.
Прототипом сучасних чашкових
вертушок стала вертушка Прайса. Ви-
нахід відноситься до 1885 р. Вертушки
Прайса до сьогодні виготовляються од-
нією з американських компаній. Ще
одним етапом модернізації їх є викори-
стання лопатевого гвинта. Прилад цієї
конструкції розроблений в 1875 р. в ні-
мецькому інституті Альбертом Отто.
Вважається основним із найрозповсю-
дженіших типів. В світовій практиці на
сьогодні нараховується велика кількість
аналогів цього типу. Це вертушка Аль-
брехта, Ганзера, Ришара, Амслера, Гас-
келя і Хоффа. В Росії аналогами верту-
шки А.Отта стали: вертушка Крилова
«Волга» 1918 р., вертушка Грицука
1927 р., вертушка М.Є.Жестовського.
Гідрометричні вертушки на своєму
історичному періоді розвитку набули
великих удосконалень. Оптимізація їх
належить в основному до форми і роз-
мірів лопатевого гвинта для підвищен-
ня чутливості і досконалості складових,
можливості роботи на малих глибинах
та турбулентних потоках. Важливим в
цьому питанні є принцип формування
вихідного сигналу і його реєстрація.
Сьогодні існує великий модельний
ряд гідрометричних приладів, що випу-
скаються в різних країнах світу. Розви-
ток гідрометричного приладобудування
має приблизно один рівень. Конструк-
торська еліта не зупиниться на досягну-
тому, буде працювати над подальшими
змінами гідрометричних вертушок, так
як немає границі удосконалення.
ЛІТЕРАТУРА
1. Быков В.Д., Васильев А.В. Гидрометрия. Изд.2-е. – Л.: Гидрометеоиздат, 1965. – 501 с.
2. Будз О.П. Гідрологія. – Рівне, 2008. – 170 с.
3. Гириллович И.А. Гидрометрия. – Л.; М.: Гл. ред. строит. лит., 1937. – 326 с.
3. Железняков Г.В. Исследование работы гидрометрических приборов. – М.: Изд-во АН
СССР,1952. – 238 с.
4. Зайков Б.Д. Очерки гидрологических исследований в России. – Л.: Гидрометеоиз-
дат, 1973. – 326 с.
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-130968 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 2077-9496 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-07T18:13:11Z |
| publishDate | 2014 |
| publisher | Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури |
| record_format | dspace |
| spelling | Озоженко, Т.І. 2018-03-09T17:11:16Z 2018-03-09T17:11:16Z 2014 З історії створення гідрометричних вертушок / Т.І. Озоженко // Питання історії науки і техніки. — 2014. — № 4. — С. 79-80. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. 2077-9496 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130968 uk Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури Питання історії науки і техніки Короткі повідомлення З історії створення гідрометричних вертушок Article published earlier |
| spellingShingle | З історії створення гідрометричних вертушок Озоженко, Т.І. Короткі повідомлення |
| title | З історії створення гідрометричних вертушок |
| title_full | З історії створення гідрометричних вертушок |
| title_fullStr | З історії створення гідрометричних вертушок |
| title_full_unstemmed | З історії створення гідрометричних вертушок |
| title_short | З історії створення гідрометричних вертушок |
| title_sort | з історії створення гідрометричних вертушок |
| topic | Короткі повідомлення |
| topic_facet | Короткі повідомлення |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/130968 |
| work_keys_str_mv | AT ozoženkotí zístoríístvorennâgídrometričnihvertušok |