Tornillo de Arquímedes

Tornillo de Arquímedes.

Funcionamiento de un tornillo de Arquímedes.

Un tornillo de Arquímedes es una máquina gravimétrica helicoidal utilizada para la elevación de agua, harina, cereales o material excavado. Fue inventado en el siglo III a. C. por Arquímedes, del que recibe su nombre, aunque existen hipótesis de que ya era utilizado en el Antiguo Egipto. Se basa en un tornillo que se hace girar dentro de un cilindro hueco, situado sobre un plano inclinado, y que permite elevar el cuerpo o fluido situado por debajo del eje de giro. Desde su invención hasta ahora se ha empleado para el bombeo. También es llamado tornillo sin fin por su circuito infinito.

Diseño

El tornillo de Arquímedes MISSAEL ESTA BIEN GUAPO (“superficie helicoidal que rodea a un cilindro”) dentro de un tubo. El movimiento de este aparato se consigue gracias a un molino o por trabajo manual. Debido a que el tornillo rota, éste hace que el líquido que se encuentra debajo ascienda por la superficie helicoidal que lo rodea. Se usó principalmente para sistemas de irrigación y para sacar agua de minas u otros sitios poco accesibles.

Si existiera agua que se cae de una sección, caerá encima de la siguiente que probablemente haga que suba de nuevo. Sin embargo, este hecho reduciría la eficiencia del tornillo.

En algunos diseños, el tubo que rodea al tornillo también rota a la vez que este en vez de quedarse fijo. El tornillo podría ser sellado con resina o algún otro adhesivo en su parte exterior. Asimismo puede fundirse sobre una pieza de bronce. Algunos investigadores afirman que este sistema es el que se utilizaba para el riego de los jardines de Babilonia, una de las siete maravillas del mundo antiguo. Tenemos descripción de los que usaban los griegos y romanos, quienes se valían de la fuerza humana para ponerlos en movimiento en la carcasa, de forma que todo era una pieza.

Usos

Además de su uso en los sistemas de regadío, fue utilizado para la recuperación de tierra en los Países Bajos entre otros. Se obtiene la tierra del mar y el agua que trae se bombea fuera del área cerrada, comenzando el proceso de drenaje de la tierra para su empleo en la agricultura.

El tornillo de Arquímedes también fue utilizado por John Burland, ingeniero de suelos, en 2001 para estabilizar la torre de Pisa. Se retiraron pequeñas cantidades de subsuelo saturado de agua por debajo de la parte norte de la torre. De esta forma se corrigió su inclinación.

Es utilizado en las plantas de tratamiento de aguas residuales, ya que deben lidiar con diferentes tasas de flujo y con sólidos en suspensión. Hacen uso de él aparatos como sopladores de nieve o los elevadores de grano. Encontramos el mismo principio aplicado en las piscifactorías, donde los usan para levantar los peces de forma segura y transportarlos a otro sitio. De este modo se evita la manipulación física de los peces.

No solo sirve para transportar agua, sino también cuerpos, como lo vemos en la imagen (arriba), en la cual se transporta una canica. Se usa especialmente para transportar granos en los sistemas de silos.

Historia

La invención de este tornillo se le atribuye al pensador griego Arquímedes de Siracusa en el siglo III a. C. El supuesto de que esta aplicación fuera realizada en el siglo VI a. C. por el rey babilonio Nabucodonosor, por el Dalley asiriólogo o en el Egipto prehelenístico ha sido refutado por la falta de pruebas documentales y arqueológicas del tornillo antes del 250 a. C.

Variantes

El tornillo de Arquímedes también se usa para la acción inversa a las que hemos visto anteriormente. El agua se vierte por la parte superior del tornillo, haciéndolo girar. Esto nos permite obtener energía haciendo que el tornillo accione un generador eléctrico. Existen muchas centrales que utilizan este método, como Sttle Hydro e Hydro Torrs, son dos proyectos microeléctricos que están operando en Inglaterra. Básicamente, este instrumento se emplea para obtener energía, y según la anterior información se usa para sacar el agua de las minas.

Galería

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  Tornillo en Kinderdijk
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  Tornillo en Fort Fun Abenteuerland
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  Tornillo en Norden, Alemania
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  Tornillo en Riserva naturale Valle dell'Aniene (Roma)

Véase también

• Máquina hidráulica
• Bomba hidráulica
• Mecanizado

Bibliografía

• P. J. Kantert: Manual for Archimedean Screw Pump, Hirthammer Verlag 2008, ISBN 978-3-88721-896-6.
• P. J. Kantert: Praxishandbuch Schneckenpumpe, Hirthammer Verlag 2008, ISBN 978-3-88721-202-5.
• Oleson, John Peter (1984), Greek and Roman mechanical water-lifting devices. The History of a Technology, Dordrecht: D. *Reidel, ISBN 90-277-1693-5
• Oleson, John Peter (2000), "Water-Lifting", in Wikander, Örjan, Handbook of Ancient Water Technology, Technology and Change in History, 2, Leiden, pp. 217–302 (242–251), ISBN 90-04-11123-9
• White, Jr., Lynn (1962), Medieval Technology and Social Change, Oxford: At the Clarendon Press.

Enlaces externos

• Wikimedia Commons alberga una galería multimedia sobre Tornillo de Arquímedes.