LA COCLEA La pompa a vite di Archimede
LA COCLEA
Archimede di Siracusa, vissuto nel 3° secolo a.C. realizza un sistema meccanico di sollevamento dell’acqua. Prenderà il nome di “pompa a vite di Archimede” o più semplicemente di “vite di Archimede”. Era costituita da una lunga vite senza fine che ruotava all’interno di un tubo, azionata da uomini o animali. La collocazione della vite in obliquo, con la parte inferiore immersa nell’acqua, permette di raccogliere piccole quantità d’acqua nelle spire spostandole verso l’alto. Utilizzata ad uso irriguo in agricoltura per sollevare l’acqua dai fiumi venne adottata anche per lo svuotamento di miniere e per opere di bonifica. Caratteristica di questa pompa è la sua capacità di sollevare anche sostanze solide, e trova impiego ad esempio per il sollevamento di cereali. La struttura della pompa di Archimede, oggi detta coclea, ha subito variazioni nei secoli per adattarsi alle diverse esigenze.
LA COCLEA OGGI
Negli impianti di depurazione dei reflui fognari è utilizzata nella fase iniziale del trattamento, per il sollevamento del liquame dal sottosuolo fino alla quota dell’ingresso dell’impianto. Strutturalmente la coclea fognaria appare come una vite nuda che ruota in un mezzo tubo tagliato longitudinalmente. La vite metallica ruota metallo su metallo, senza interposizione di sistemi di tenuta. Inevitabili quindi le perdite, parte dell’acqua contenuta in una spira trafila dalla zona di contatto vite-tubo e finisce nella spira sottostante. La considerevole portata della pompa tuttavia rende trascurabili queste perdite. Ogni spira dà luogo a una piccola perdita verso la spira inferiore ma ogni spira raccoglie e ri-solleva la perdita della spira superiore.
Il modello proposto di pompa a vite di Archimede l’ho realizzata avvolgendo su un supporto girevole 3 tubi trasparenti di gomma. La rotazione è affidata ad un motorino da stampante che con un riduttore trasmette il movimento al supporto girevole. La vaschetta delle verdure del mio vecchio frigorifero simula il fiume da cui prelevo acqua. Alla sommità della coclea ho creato un contenitore di rame per la raccolta dell’acqua in uscita dai 3 tubi avvolti. Da qui, per forza di cose, la rimando con un tubo nella vaschetta di partenza. Al che arrivano i commenti dei più piccoli.
“E’ il moto perpetuo?”, “Ma l’acqua non finisce mai?”, “Ma è inutile…”
In effetti è inutile, non era così che la usava Archimede…
Febbraio 18, 2023 at 11:48 am
egr.gianluigi,complimenti per la sperimentazione coclea soluzione che si è consolidata nel
tempo e che mi sembra nella sua semplicità di buon rendimento.
Se posso chiedere il dislivello la portata ed il consumo di corrente del suo modello cercherò di confrontarlo con altri tipi di pompe. Greie e cordiali saluti ettore bennati (pensionato)
Febbraio 22, 2023 at 3:33 pm
Buon giorno, tutti gli esperimenti sul sito sono a solo scopo dimostrativo e realizzati con quel che ho potuto trovare fra vecchi apparecchi in disuso, manca cioè uno studio approfondito e la selezione dei materiali, necessaria invece per ottenere apparecchi con buoni rendimenti. Il motorino utilizzato risulta sovradimensionato, la coclea è priva di cuscinetti sull’albero. Mancano i presupposti per lo studio del suo rendimento, peraltro per motivi di spazio lavora con una prevalenza di 5o cm ma sono certo che allungandola potrebbe fornire la stessa portata a 2 metri di prevalenza consumando poco di più. Tutto ciò che vede sul sito funziona e questo basta ad assolvere la loro funzione educativa di base. Ci penseranno i meccatronici a renderla più performante, montando un motore brushless ed una scheda per pilotarlo riuscendo a variarne i giri e quindi la portata, monteranno cuscinetti sull’albero di cui sapranno anche il numero di cicli prima che si renda necessario sostituirli, e se hanno fatto le cose COME SI DEVE faranno in modo che risulti complicato e sconveniente sostituirli e ti venderanno una coclea nuova. Hanno emesso da poco una legge che impone la possibilità di riparare le apparecchiatura ma se riparare costa quasi come il prodotto nuovo… saluti