З історії створення гідрометричних вертушок

Збережено в:
Бібліографічні деталі
Дата:2014
Автор: Озоженко, Т.І.
Формат: Стаття
Мова:Ukrainian
Опубліковано: Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури 2014
Назва видання:Питання історії науки і техніки
Теми:
Онлайн доступ:http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130968
Теги: Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
Назва журналу:Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Цитувати:З історії створення гідрометричних вертушок / Т.І. Озоженко // Питання історії науки і техніки. — 2014. — № 4. — С. 79-80. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.

Репозитарії

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
id irk-123456789-130968
record_format dspace
spelling irk-123456789-1309682018-03-10T03:03:07Z З історії створення гідрометричних вертушок Озоженко, Т.І. Короткі повідомлення 2014 Article З історії створення гідрометричних вертушок / Т.І. Озоженко // Питання історії науки і техніки. — 2014. — № 4. — С. 79-80. — Бібліогр.: 4 назв. — укр. 2077-9496 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130968 uk Питання історії науки і техніки Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури
institution Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection DSpace DC
language Ukrainian
topic Короткі повідомлення
Короткі повідомлення
spellingShingle Короткі повідомлення
Короткі повідомлення
Озоженко, Т.І.
З історії створення гідрометричних вертушок
Питання історії науки і техніки
format Article
author Озоженко, Т.І.
author_facet Озоженко, Т.І.
author_sort Озоженко, Т.І.
title З історії створення гідрометричних вертушок
title_short 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_sort з історії створення гідрометричних вертушок
publisher Центр пам’яткознавства НАН України і Українського товариства охорони пам’яток історії та культури
publishDate 2014
topic_facet Короткі повідомлення
url http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/130968
citation_txt З історії створення гідрометричних вертушок / Т.І. Озоженко // Питання історії науки і техніки. — 2014. — № 4. — С. 79-80. — Бібліогр.: 4 назв. — укр.
series Питання історії науки і техніки
work_keys_str_mv AT ozoženkotí zístoríístvorennâgídrometričnihvertušok
first_indexed 2025-07-09T14:32:21Z
last_indexed 2025-07-09T14:32:21Z
_version_ 1837180170129113088
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.