The Laxey Wheel, còn được gọi là Lady Isabella, được xây dựng trên sườn đồi phía trên ngôi làng Laxey thuộc đảo Isle of Man (lãnh thổ phụ thuộc vương miện Anh). Đây là bánh xe nước nguyên bản lớn nhất còn hoạt động trên thế giới. Được thiết kế bởi Robert Casement, bánh xe có đường kính 72 foot 6 inch (22,1 mét), rộng 6 foot (1,8 mét) và quay khoảng ba vòng mỗi phút.
Bánh xe này được xây dựng vào năm 1854 nhằm bơm nước từ khu vực Glen Mooar thuộc khu phức hợp công nghiệp mỏ Great Laxey.
Vào đầu thế kỷ 19, các mỏ Laxey rất giàu chì, kẽm và các kim loại khác mà nhu cầu rất lớn. Nhưng có một vấn đề là khi thợ mỏ đi theo các mạch giàu nhất sâu hơn dưới lòng đất, nước tích tụ trong các trục mỏ và cản trở nỗ lực của họ. Cần phải có một phương tiện để loại bỏ nước để khai thác các mỏ sâu hơn này. Khi thời đại công nghiệp đang phát triển mạnh mẽ, câu trả lời sẵn có là sử dụng động cơ hơi nước đốt than. Nhưng trên Đảo Man, than không có sẵn và chi phí nhập khẩu than rất cao. Tuy nhiên, nước thì rất dồi dào.
 |
| Màu sơn tươi sáng và khung cảnh đồng quê thực sự khiến bức tranh trở nên đẹp mắt. |
Kỹ sư tự học Robert Casement được giao nhiệm vụ giải quyết vấn đề. Ông đã áp dụng công nghệ hiện đại thời bấy giờ vào khái niệm cổ xưa về bánh xe nước. Casement đã tạo ra một hệ thống kênh, hay máng, để chuyển hướng nước từ các dòng suối trên sườn đồi vào một bể chứa. Từ đây, một đường ống dẫn nước này qua một cây cầu và vào một tòa tháp cao hơn bánh xe lớn. Sau đó, nước chảy xuống đỉnh bánh xe vào các thùng được xây dựng trong vành, cho phép trọng lượng của nước làm quay bánh xe. Và bánh xe thật tuyệt vời! Đường kính 72 feet, rộng 6 feet, được lắp trong một vỏ bọc đẹp như lâu đài. Một trục khuỷu chuyển 3 vòng quay mỗi phút của nó thành một cơ cấu dài; cơ cấu đó đã dẫn động các máy bơm đi xa 600 feet. Các máy bơm lần lượt nâng nước từ độ sâu gần 1500 feet của trục chính lên bề mặt. Điều này đã thoát 250 gallon mỗi phút vào Sông Laxey bên dưới.
 |
| Chuỗi gỗ này chuyển động theo chiều ngang lên sườn đồi đến trục chính của mỏ. Toàn bộ đoàn tàu dao động qua lại với độ lắc khoảng tám feet. |
Sau 4 năm xây dựng và với nhiều sự phô trương, Laxey Wheel đã được khánh thành vào tháng 9 năm 1854 và được đặt tên là Lady Isabella, theo tên vợ của thống đốc hiện tại. Bánh xe đã trở thành điểm thu hút khách du lịch lớn và tiếp tục phục vụ cho mỏ cho đến khi đóng cửa vào năm 1929. Nó được bảo tồn phần lớn thông qua nỗ lực của một người xây dựng địa phương cho đến khi được chính quyền Manx mua lại vào năm 1965 và hiện được Di sản quốc gia Manx bảo trì. Năm 2004, người phụ nữ này đã kỷ niệm sinh nhật lần thứ 150 của mình.
Mặc dù Lady Isabella không còn bơm nước nữa, nhưng nó vẫn chạy liên tục và vẫn là bánh xe nước lớn nhất thế giới đang hoạt động. Và bà đã dạy cho chúng ta một số bài học tuyệt vời. Một ý tưởng hay là một ý tưởng hay, bất kể nó có cũ kỹ đến đâu; sức bền theo thời gian là thử thách. Công nghệ tiên tiến cho phép chúng ta sử dụng một ý tưởng cũ và sử dụng nó tốt hơn và thông minh hơn. Công nghệ cao đồng quê này là bước cuối cùng trên con đường đến với tuabin nước hiện đại. Và, sự khéo léo thúc đẩy chúng ta tận dụng tối đa các nguồn lực tại chỗ (tại chỗ), sử dụng các phương pháp cũ và mới.
Tôi là (phi hành gia) Michael Barratt của Đại học Houston, nơi chúng tôi quan tâm đến cách thức hoạt động của những bộ óc sáng tạo.
 |
Tại đây, bạn có thể thấy từng thùng nước riêng lẻ được tích hợp vào vành bánh xe. Đây là bánh xe overshot, nghĩa là nước rơi từ trên xuống bánh xe, trái ngược với bánh xe undershot, trong đó vận tốc nước của một dòng nước chảy nhanh làm bánh xe nước quay từ dưới lên. Bánh xe overshot hiệu quả hơn nhiều. Ngoài ra, Laxey Wheel là bánh xe backshot, nghĩa là nước rơi xuống phía gần nhất với dòng nước chảy. Điều này giúp bánh xe di chuyển theo hướng của dòng nước chảy dọc theo dòng suối. Theo truyền thuyết địa phương, điều này cũng an ủi cư dân ở thung lũng bên dưới, họ sợ rằng nếu bánh xe bị rơi khỏi ổ trục, bất kỳ cú quay về phía trước nào cũng sẽ khiến nó lao xuống họ.
(Nhạc chủ đề)
Ghi chú kết thúc
Bánh xe Laxey, đôi khi được gọi là Bánh xe Laxey vĩ đại và trước đây được gọi là Lady Isabella, thực sự là một kỳ quan kỹ thuật khi bạn xem xét công nghệ thời đó, sự xa xôi của địa điểm và quy mô tuyệt đối của cỗ máy này. Thật đáng kinh ngạc khi nó phục vụ cho mỏ thực hiện chức năng dự định của nó trong hơn 70 năm. Nhưng trải nghiệm thực sự của Lady Isabella là được chứng kiến cấu trúc tuyệt đẹp này và trèo lên giàn giáo và thang. Thác nước và dòng chảy, bánh xe quay, những thanh gỗ lớn kêu cót két khi chuyển động, các đầu của chúng được giữ cố định bằng các phụ kiện sắt chắc chắn — bạn có cảm giác vượt thời gian, rằng nó sẽ hoạt động ít nhất 150 năm nữa. Rõ ràng là nó là báu vật được người Manx chăm sóc chu đáo.
 |
| Cầu cạn thanh truyền Laxey Wheel |
Một góc nhìn khác về đoàn tàu thanh truyền, nhấn mạnh vào cấu trúc cần thiết để hỗ trợ.
Để mô tả chi tiết hơn về cách thức hoạt động của hệ thống này, đây là một số văn bản mở rộng. Bánh xe truyền lực của nó thông qua một cánh tay đòn ở trung tâm đến trục khuỷu. Điều này dẫn động một bộ điều tốc ở một bên và một thanh truyền lực nằm ngang ở bên kia. Thanh truyền lực kéo dài 600 feet về phía trục chính và bao gồm nhiều mảnh gỗ cũng nằm trên các con lăn trên đường đi của chúng để giảm thiểu ma sát. Trục này lần lượt được gắn vào một thanh truyền lực chữ T, chuyển đổi chuyển động dao động theo chiều ngang thành chuyển động theo chiều dọc. Trục động cơ bên trong trục chính chứa một loạt 5 bơm pít-tông cách nhau 300ft, nâng nước lên độ cao 1482ft, cuối cùng xả vào Sông Laxey. Thật không may, nước thải mang theo nồng độ chì và các kim loại độc hại khác cao và gây ô nhiễm nghiêm trọng Sông Laxey. Sông đã phục hồi tốt kể từ khi các mỏ đóng cửa.
Phía trước cấu trúc hỗ trợ của bánh xe là hình tam giác chân cổ điển biểu thị Đảo Man, còn được gọi là Ba Chân của Con Người. Những người theo chủ nghĩa thuần túy trong số các bạn có thể nhận thấy rằng nó thực sự ngược lại, rõ ràng là do không đảo ngược thiết kế sau khi mẫu được nhấc lên từ một hình nổi khác.
 |
| Trục khuỷu Bánh xe Laxey |
Trục khuỷu bằng sắt lớn ở trung tâm bánh xe, nhìn từ trên xuống. Thanh bên trái kết nối với một piston thẳng đứng lớn đóng vai trò là bộ điều tốc để duy trì ba vòng quay mỗi phút. Thanh bên phải kết nối với một loạt các thanh truyền chuyển động theo phương ngang lên sườn đồi. Tất nhiên các thanh là những thanh gỗ lớn. Thật thú vị, có một trục khuỷu lớn khác nằm trên mặt đất gần đó, có thể lắp vào phía bên kia của bánh xe nếu cần thêm hệ thống truyền động. Rõ ràng là có điện dự phòng.
Tài liệu tham khảo
The Great Laxey Wheel and Mines Trail. Copyright 2007 Manx National Heritage.
Onsite signage at the Laxey Wheel visitors station — very informative!
I also found a wealth of answers from Mr. Howard Parkin, chairman of the Isle of Man Astronomical Society, who did an engineering thesis on the Laxey Wheel.
And of course, the venerable Wikipedia: https://en.wikipedia.org/wiki/Laxey_Wheel.
No comments:
Post a Comment