Funkce:

Pumpa je tvořena dlouhým štíhlým svisle umístěným válcem ve kterém se pohybuje relativně dlouhý píst. Pístní tyč je v horní části válce vedena vodícím pouzdrem z kluzného materiálu. Pístní tyč je současně ojnicí. Aby její hlava mohla opisovat spolu s čepem klikového kotouče kruhový pohyb, musí se celý válec kývat do stran. To umožňuje čep umístěný pod masivním T-kusem, kterým se přivádí voda a do kterého je spodní část válce zašroubována. V některých případech je tento kyvný čep (je spojený s hlavním rámem celého čerpadla) přímo pod osou klikového hřídele. Pokud však bude, při dodržení naznačeného smyslu otáčení, umístěn více do strany. Tak, jak ukazuje náčrt. Změní se pozitivně rychlost pístu během zdvihu. Při výtlaku, kdy po valnou část dráhy bude stát válec vůči klice tangenciálně, bude rychlost pístu rovnoměrnější a proto i výtlak vody hadicí bude probíhat klidně. Odpadne tím nutnost použít na výstupu výtlačný větrník. Naopak při sací periodě, vzhledem k výrazně šikmému náklonu válce, bude rychlost pístu uprostřed válce značně vysoká. Za normálních okolností by tedy v sání vznikaly velké rázy. Zde je však sací potrubí záměrně mimořádně krátké a takže to nevadí. Protože se sací koš za chodu kývá a to i v okamžicích, kdy se přes něj voda nenasává, odpadne z něj většina zachycených nečistot na dno. Sací ventil je přímo součástí koše. Protože je koš i část válce pod hladinou, čerpadlo pracuje hned po první otáčce kliky. Voda při výtaku prochází z válce přes výtlačný ventil a následně je odváděna pružnou hadicí, která musí být schopná vyrovnávat náklony celého stroje.

Výpočet:

(Pokud zadáváte ve formuláři desetiny, použijte k jejich oddělení tečku, nikoliv desetinnou čárku.)

Náročnost na hnací sílu je u malých strojů ovlivněná kvalitou provedení. Především odporem pístu a třením ve vodícm pouzdru. Samotné čerpání vody tvoří jen část z celkově dodávané energie.

Praktické řešení:

Celé čerpadlo lze velmi snadno zhotovit z běžných vodovodních armatůr, které mají pro běžné použití dostatečný průměr. Výtlačný ventil i ventil sacího koše má být kovový, případně řešený jako kožená klapka. Nekvalitní plastové prvky ventilů nemají v praktickém provozu dlouhou životnost. Vzhledem k nebezpečí průhybu pístní tyče lze uvažovat s výtlakem do výšky maximálně 8 až 12m. K pohonu čerpadla je vhodné použít pomaluběžný hnací stroj. Optimální otáčky jsou okolo 25 až 45 ot./min. Běžně vyhoví vodní kolo menšího průměru. Na říčce o malém spádu to může být volně zanořený hřebenáč, na potůčku s větším spádem vyhoví naopak malý korečník. Pumpu může samozřejmě pohánět (prostřednictvím dlouhé tyče) i větrné kolo.

Konstrukční detaily:

• Vodící poudro je vhodné vyrobit z texgumoidu, impregnovaného dřeva nebo teflonu. V nouzi vyhoví i silon. Kovové materiály se v korozním prostředí snadno zadírají.
• Pístní tyč je značně dlouhá a při velkých silách je vystavená značnému vzpěru. Nesmí být proto příliš tenká. Měla by být z kvalitního, pevného a hladkého materiálu. Ideální je kombinace měkkého poddajného pouzdra a tvrdé hladké tyče.
• Pokud čerpadlo pracuje často, vyhovuje na jeho díly běžná ocel. U čerpadel, která budou v provozu jen několik dnů do roka je lépe, bude-li pístní tyč a válec z nekorodujícího materiálu.
• Těstě pod vodícím pouzdrem musí být z boku, ve stěně válce, vyvrtána odvzdušňovací dírka, kterou uniká při sání vzduch a také voda, která při výtlaku pronikla nad píst.
• Píst je přibližně dvakrát delší, než je průměr válce, protože musí současně zachytit boční síly od pístní tyče. Může být vysoustružený z plastu (nejlépe teflon) se soustavou zápichů na povrchu, které omezují pronikání vody nad píst. Speciální těsnící kroužky nejsou pro většinu aplikací nutné, mírný prosak nevadí. Jinou možností je vyrobit píst složením velkého počtu kožených, vazelínou prosycených, kotoučků stažených maticí. Nejspodnější kotouček může mít ohrnutý okraj směrem dolů, po vzoru pístu u hustilky na kolo. Vůle koženého pístu ve válci se seřizuje maticí a jeho celkovým stlačením.
• Ojniční ložisko může být, stejně jako ložiska klikového hřídele kuličková. V praxi se však více osvědčila ložiska kluzná z texgumoidu nebo impregnovaného dřeva, která nebyla choulostivá na povětrnostní podmínky a případné zatopení celého stroje.
• Na klikovém kotouči je výhodné udělat více odtvorů s různou výstředností, do kterých lze podle potřeby přemístit ojniční čep. Snížením zdvihu lze pak udržet čerpadlo s menší objemovou dodávkou v chodu i při nedostatečném hnacím výkonu vodního motoru (např. v období sucha).

Použití:

Toto čerpadlo nalezne uplatnění především jako jednoduchý a nenáročný sezónní stroj přenosných čerpacích soustav na závlahy. Při kvalitním provedení a svědomité údržbě může pracovat i celoročně, např. pro dopravu vody bazénů, okrasných jezírek, rybníčků, rybích líhní, ale i do výše položených vodojemů a zásobních nádrží (ze kterých je při odstaveném čerpadle voda vypouštěna samopádem).