Фонтан герона: диковинный декор, работающий без электричества

Геронов фонтан своими руками. Фонтан Герона из бутылок

Пластиковая тара — удобная вещь, которая может использоваться для поделок и не только. Для любителей мастерить, пора вспомнить школьную программу по физике за 7 класс. Фонтан Герона — изобретение до нашей эры, которое является актуальной находкой в наши дни. Украсить фонтан можно любым способом — задрапировать в кувшин, спрятать в игрушку или дополнить подсветкой.

Домашний мини фонтан

Как сделать фонтан без насосов и генераторов, используя самые простые подручные материалы:

• саморезы;
• дрель;
• пластиковые трубки разного диаметра (этот момент особенно важен, о чем можно узнать из статьи о вечном фонтане );
• герметик или клей;
• обычные пластиковые бутылки — 2 или 3 шт.

На схеме показано устройство будущей конструкции, в которой важно соблюсти расстояние и длину трубок внутри сосуда. Такой фонтан будет работать по принципу выдавливания воды и воздуха собственным весом жидкости

Обратите внимание! Герметичность также должна быть соблюдена на 100%

Схема сборки фонтана из 3-х сосудов

Разрежьте одну бутылку пополам. Верхняя часть с горлышком послужит резервуаром для фонтана (чаша).

Следует помнить, что внутри конструкции будут располагаться пластиковые трубки (подойдет капельница, соломка для коктейля). Для этого в крышках делаются отверстия требуемого диаметра, а трубка обрезается до нужной длины).

Нижнюю и среднюю бутылки соединить между собой при помощи клея в области горловин (склеить крышки, предварительно приклеив их к горловине).

Резервуар (чаша) для фонтана приклеивается ко дну второй емкости, а в крышке и дне (соответственно) делается отверстие для трубок. Все стыки герметизируются.

Далее, в верхнюю чашу наливается столько же воды, сколько входит во вторую бутылку. Вода будет стекать в нижнюю часть. Чтобы ее вернуть в центр фонтана, достаточно перевернуть конструкцию.

Когда вся жидкость окажется в центральном резервуаре, остается созерцать на живой фонтан, без внешних источников питания. Для этого, в верхнюю чашу добавляется немного жидкости, которая запускает следующий цикл:

• вода из верхней чаши попадает в нижнюю бутылку, выталкивая воздух во вторую емкость;
• за счет давления воздушных масс, во втором бутылке вода вынуждена искать выход, коим служит трубка;
• вода поступает в трубку, поднимается вверх и образуется фонтан.

Данный процесс не является бесконечным до момента, пока, не закончится вода во второй бутылке. Далее, все можно повторить — перевернуть емкость, долить немного воды в чашу и все!

Если есть желание и фантазия, то такой мини фонтан можно сделать вечным, о чем будет следующая статья нашего канала Дзен .

Каменный фонтан своими руками

Как построить фонтан из камней

? Об этом мы и поговорим прямо сейчас. Для начала надо позаботиться о наличии всех необходимых устройств и материалов. Нам понадобятся:

• Водяной насос (подойдет подводный со средней мощностью);
• Пластиковая емкость под чашу;
• Трубка из металла или ПВХ для проведения электрокабеля;
• Муфта;
• Плоские камни и гравий;
• Бруски из дерева;
• Регулятор мощности потока воды;
• Медная трубка диаметром 15 мм.

Котлован

для чаши фонтана должен быть чуть больше подготовленной для данных целей емкости. Засыпав грунтом пространство между ней и стенками ямы, мы значительно укрепим положение чаши. Как и в предыдущих случаях, не забываем создать на дне котлованапесчаную подушку . Поверх необходимо выложить слой изгальки.Водяной насос

располагается в резервуаре для воды свободно. Это облегчит работу по его ремонту, если возникнет такая необходимость. От мусора резервуар с водой можно обезопасить простоймелкоячеистой сеткой . Чтобы придать прочности конструкции поверх металлической сетки кладутсядеревянные бруски (по желанию их можно заменить металлической арматурой).

Основанием фонтана станет металлическая труба

, которая крепится вертикально к насосу.

Следующий этап — подготовка плоских камней.

Для этого с помощью специальных инструментов проделываем отверстия диаметром чуть больше, чем диаметр металлической трубы — основания конструкции.

Далее, по принципу детской пирамиды, «насаживаем» камни на трубу. Остается лишь дополнить фонтан элементами декора и подключить насос. Очень простой, но эффектный и красивый фонтан на даче своими руками готов к эксплуатации.

Геронов фонтан своими руками, как сделать. Как сделать фонтан Герона своими руками из бутылок

В этом описании я собираюсь рассказать вам, как сделать фонтан Герона, который не требует электричества. Хотя, вы сможете обмануть людей, и заставить их думать, что он работает именно так. Мы будем делать фонтан Герона своими руками из обычных бытовых материалов. Это очень легко построить, и это будет идеальный проект, чтобы делать его с вашими детьми. Может быть, вы могли бы даже провести урок по динамике жидкости или постоянном движении?

Герон (Heron, Hero) Александрийский был математик и изобретатель. Он хорошо известен своим паровым двигателем, Aeolipile и многими другими изобретениями, которые используют пневматику (Википедия). Я собираюсь попытаться воссоздать одно из моих любимых изобретений Герона — «Фонтан Герона».

Общая стоимость постройки = $2 (вам потребуется выпить 3 бутылки газировки).

Что Вам нужно: Расходные материалы

(3) Бутылки с водой 0,5 литра(1) 9″ Длина трубки(1) 11″ Длина трубки(1) 15″ Длина трубкиНебольшое количество пластилина или герметика

Что вам нужно: Инструменты и оборудование

НожницыДрель (ручная или электрическая)5/32″ (4 мм) сверло (чуть меньше диаметра трубки)

Вы подготовили материалы и инструмент, и начнём рассказ, как сделать фонтан Герона своими руками.

Шаг 1: Сделайте резервуар фонтана

Разрежьте одну из бутылок пополам как показано на рисунке. Не выбрасывайте донышко бутылки, вы можете использовать его, чтобы заполнить фонтан, когда мы всё сделаем.

Шаг 2: Сверление отверстий

Вам потребуется просверлить по 2 отверстия в каждой крышке. Перед началом сверления отверстий в колпачке, подложите кусок деревяшки в качестве опоры крышки.

Когда вы закончите с первой крышкой, используйте её в качестве ориентира для сверления отверстий во второй крышке. Вы можете совместить колпачки верхними крышками при сверлении отверстий. Теперь вы должны иметь крышки, каждая из которых имеет отверстия, просверленные примерно в том же месте.

Шаг 3: Сверление отверстий Часть 2

Возьмите одну из крышек, и используйте её в качестве ориентира для сверления отверстий в нижней части одной из оставшихся нетронутыми бутылок. Это будет в конечном итоге бутылка {B}, как показано на рисунке ниже.

Шаг 5: Подсоединяем трубки фонтана Герона

Подсоедините трубки, как показано на рисунке выше. Все соединения должны быть герметичными. Если вы использовали сверло на 5/32, они должны получиться. Если нет, то просто добавьте небольшое количество пластилина (или герметика) для герметизации отверстия вокруг трубки. Также необходимо герметизировать соединение между бутылкой {A} и {B}. Вы можете увидеть его в первой картине. Остальные соединения не протекут, и я там не использовал герметик.

Примечание: Убедитесь, что трубки находятся на соответствующих высотах в каждой бутылке. Эти высоты очень важны!

Шаг 6: Добавьте воду и наслаждайтесь!

Теперь всё, что вам нужно сделать, это заполнить бутылку {b} водой, и скрутить всю систему вместе. Чтобы фонтан Герона, собранный своими руками заработал, добавьте воду в верхнюю бутылку {а}. Наслаждайтесь домашним фонтаном без электричества!

Превращение воды в вино

Вполне вероятно, что следующие два изобретения также использовались в храмах. Оба они представляют из себя сосуды с вином и водой.

Сосуды для превращения воды в вино

Первое изобретение состоит из двух сосудов, где в один налита вода, а во второй вино. Между собой они соединены трубкой. Верующие наливали небольшое количество воды в первый сосуд, а из второго лилось вино. Всё это представляли, как магию превращения воды в вино. На деле мы видим принцип, который проходят в 7-м классе на уроке физики — сообщающиеся сосуды.

Амфора для разлива вина и воды

Следующее изобретение также превращала воду в вино, но делало это другим способом. Это была специальная амфора, одна половина которой наполнялась вином, а другая водой. Естественно, что между ними была специальная перегородка, которая делила амфору на две части. В верхней части амфоры были два отверстия прямо под ручками. По одной дырки для каждого отсека. Жрец подносил кубок к амфоре и, незаметно затыкая одну из дырок, наливал либо воду, либо вино. Всё это потом подавалось, как воля богов! Правда, всё было проще, когда были боги?

Ох уж эти боги

Геронов фонтан своими руками, как сделать простой способ. ГЕРОНОВ ФОНТАН

Геронов фонтан своими руками

Данный Фонтан из пластиковых бутылок не требует никаких денежных затрат. Ведь, гравитация, благодаря которой он работает, пока бесплатна.

Фонтан Герона Александрийского известен уже 2000 лет. Тем не менее, многие с ним знакомятся впервые. Уникальность данного фонтана заключается в том, что его струя бьёт выше уровня воды-источника, и это при отсутствии двигателя!

Фонтан Герона Александрийского является загадкой для непросвещенного человека. Создается впечатление, что нарушается закон о сообщающихся сосудах. Кажется, что фонтан может работать вечно, потребляя свою собственную воду.

Данный фонтан удобно использовать дома в качестве увлажнителя воздуха для цветов.

Инструкция пользования фонтаном:

1. Открутить нижнюю бутылку и заполнить ее водой.

2. Прикрутить бутылку с водой обратно.

3. Перевернуть фонтан чашей вниз и дождаться, когда вода перельется во вторую бутылку.

(Если вода сразу не льется, следует немного нажать на бутылку, чтобы запустить процесс)

4. Поставить фонтан вверх чашей. Фонтан готов к запуску.

5. Для запуска фонтана необходимо налить в чашу немного воды (30-50 мл).

6. После окончания фонтанирования перевернуть фонтан чашей вниз для перезарядки. (Раскручивать фонтан и доливать в него воду уже не нужно)

7. Можно снова повторять пункты 3 – 6 до бесконечности!

Желаем приятно провести время, наслаждаясь нашим фонтаном!

МАТЕРИАЛЫ:

Пластиковая бутылка (2 л) и две бутылки от питьевого йогурта.

Соломинки для коктейля, стержень от гелевой ручки, трубка от капельницы, коннекторы от капельницы (можно вместо них использовать отрезки от гелевого стержня), гвоздь, колпачок от клея.

ОБОРУДОВАНИЕ:

Спиртовка, нож, плоскогубцы, ножницы, маркер, наждачная бумага, клеевой пистолет (или любой другой водостойкий клей).

ИНСТРУКЦИЯ:

Шаг 1.

Зачищаем наждачной бумагой пробки от бутылок и склеиваем их клеевым пистолетом. Разогретым на спиртовке гвоздем проделываем два отверстия в склеенных пробках. Вставляем в отверстия коннекторы от капельницы.

Шаг 2.

Ко дну бутылки от йогурта приклеиваем пробку от 2 л бутылки. Проделываем в ней два отверстия горячим гвоздем.

Шаг 3.

В отверстия вставляем трубку от капельницы (~40 см) и соломинку без гофрированной части. Удлиняем соломинку с другой стороны, чтобы она доставала до горлышка бутылки. В конец трубки от капельницы вставляем отрезок стержня от гелевой ручки для жесткости и герметизируем щели вокруг обеих трубок клеем.

Шаг 4.

Вставляем второй конец трубки от капельницы к центральному коннектору в склеенных пробках. Ко второму коннектору присоединяем трубочку от коктейля. Обрезаем конец трубочки, чтобы она доставала до дна бутылки.

Шаг 5.

Отрезаем от 2 л бутылки верхнюю часть и присоединяем ее к приклеенной пробке.

Шаг 6.

Выбор образа фонтана

Можно выделить два типа фонтанов по типу конструкции.

1. Отворённый вариант предполагает подачу воды на форсунку. Образование струи в таком варианте конструкции происходит за счет перепадов уровня воды. Давление воды в этом случае немощное, поэтому необходимо постоянно контролировать уровень воды. Кроме этого, вода в таком фонтане довольно быстро загрязняется. Для его создания необходимо установить небольшой резервуар на вышине около одного метра над форсункой.
2. Фонтан с монтажом насоса – самый практичный и эффектный вариант. Благодаря помещению на дно насоса, обеспечивается беспрерывная циркуляция воды. Тут и напор сильнее и визуальный эффект более красив.

Типы фонтанов

По конструкции насосы, какие выполняют роли фонтанов, подразделяются на погружные и поверхностные (стационарные).

1. Погружной тип назначен для установки на дне водоема. Состоят такие фонтаны из трубопровода, насоса и особой насадки, корректирующей форму струи (гейзер, колокол). Такой фонтан дает эффект воды, извергающейся из-под земли.

   Фонтан с погружным насосом

2. Стационарные фонтаны изготавливают, как правило, из ненастоящего камня, делаются в виде какой-либо фигуры – человек, животное, цветок и прочее. Это не попросту струя воды, а произведение искусства. Подобные конструкции можно повстречать в скверах и парках.

Стационарный фонтан

Безнапорный фонтан своими руками

Фонтан без подключения к электроэнергии и насоса – реалистичная задача. Модель не потребляет свет, являясь полностью автономной конструкцией. Кроме того, создание устройства не требует специальных навыков, дорогих материалов и специфичного оборудования.

Алгоритм работы

Основная задача мастера – конкретизировать размеры и выбрать тип. Возводить крупную пирамиду нерационально, т. к. технология Герона подразумевает плавное переливание жидкости. После определения местоположения приступайте к работе.

Пошаговая инструкция, как сделать фонтан своими руками на даче использования без насоса:

1. Простой способ конструирования – организация «вечного двигателя» путём создания сообщающихся сосудов. Подобный принцип фигурирует в школьной программе по изучению физики. Суть методики заключается в размещении контейнеров на разной высоте и наличия трубок для соединения. Водный обмен выполняется через переливание жидкости из одного резервуара в другой.
2. Баки разместите ступенчато и соедините их трубками, используя Т-образный переходник. Вода, поступая в верхний контейнер, без препятствий перемещается в другие отделы конструкции. Задача пользователя – обеспечить непрерывный поток.
3. В днищах двух бутылок просверлите отверстия диаметром чуть уже заготовленных трубок. Каналы установите в проделанные дырки и загерметизируйте. Повысить надёжность конструкции поможет холодная сварка или ремонтные аквастики.
4. Возьмите третий резервуар объёмом в два раза превышающим первые две бутылки. По центру днища закрепите переходник. Сделайте 2 дополнительных отверстий – протяните через них трубки от верхних сосудов и обработайте места стыков герметиком.
5. Установите готовый фонтан на участке.

Технология Герона несовершенна, т. к. не позволяет получить «вечный двигатель» – пользователю нужно контролировать наличие воды в конструкции. Усовершенствовать систему можно, убрав третий резервуар. Две ёмкости соедините короткой и длинной трубкой. При этом первая не должна доставать до дна бутылки – вода стекает вниз. Вторую разместите максимально близко к днищу – по ней жидкость будет подниматься. В результате получается замкнутая цепочка.

Изложенный принцип бесконечного фонтана работает без внешних источников энергии при надлежащей герметизации сосудов в местах соединения. В противном случае ёмкости будут протекать, снижая плавность перелива. В качестве отвода воды используйте дренажную систему или выход на грядки для полива растения и цветов.

Декорирование

Фонтан можно оформить в центре небольшого пруда

При декорировании фонтана без насоса своими руками учитывается месторасположение конструкции – дача, сад или дом. Невзирая на самодельную конструкцию, её внешний вид должен соответствовать ландшафтному дизайну. Эксперты рекомендуют использовать элементы декора, перекликающиеся с общим ансамблем загородного коттеджа и участка.

Если монтаж фонтана происходит на земельном участке, то в указанном месте делается небольшая ямка ~30 см в диаметре. Углубление выравнивается, покрывается щебёнкой мелкой фракции или галькой. Над возвышающейся частью производится укладка камней, по форме имитирующей скалы или иной природный ландшафт. Здесь же располагают декоративную чашу.

В качестве оформления используйте следующие идеи:

• высадка цветов;
• расстановка в контейнерах водяных растений;
• организация светодиодной подсветки;
• садовые фигурки;
• деревянные подмостки.

Схема и принцип работы фонтана Герона

Классический фонтан Герона состоит из трех емкостей, соединенных между собой в определенной последовательности трубками. Ниже представлена схема взаимодействия этих сосудов.

• Первая емкость (№1) может быть открытой – таковой она чаще и делается.
• Трубка из нее ведет в герметично закрытый сосуд (№2). Она достает практически до его дна.
• Из крышки этого сосуда берет начало еще одна трубка. Она воды касаться не должна, поэтому и укорочена. Тянется трубка до следующего герметичного сосуда (№3), заканчиваясь точно под пробкой.
• Еще одна трубка также практически достает до дна третьего сосуда. Ее второй конец выходит наружу и является патрубком, их которого будет бить струя.

Работает это все по следующему принципу:

• Третий сосуд (вторая герметично закрытая колба или №3) нужно до конца заполнить водой. Сделать это можно заранее, перед его закупориванием.
• Затем в открытую емкость (№1) наливается немного воды.
• Эта вода начинает перетекать в первую закрытую бутылку (№2), в результате чего замыкается цепь.
• Вода под воздействием силы тяжести течет вниз. От этого в сосуде растет давление воздуха, который по цепочке передается в третью емкость (№3), выдавливая из нее воду. В результате она опорожняется, и вода перетекает в закрытую колбу номер один (№2).
• Несложно понять, что как только вода в последней емкости закончится, фонтан прекратит свою работу. Это важная недоработка знаменитого ученого, которая не позволяет создать вечное устройство.

• Избавляемся от третьей емкости, которая, по сути, совершенно ни к чему не нужна. Схема будет состоять из одной герметичной и одной открытой емкостей и двух кусков трубок, разных по диаметру.
• Чтобы поддерживать стабильное давление в системе, необходимо, чтобы сливная трубка была немного больше по диаметру, чем выходная, через которую будет бить струя.
• Итак, емкости соединяются трубками. По короткой, которая не достает до воды, вода будет стекать из чаши вниз. По длинной, дотягивающейся практически до дна, жидкость будет подниматься обратно, снова восполняя уровень воды в чаше. В результате цепочка получается полностью замкнутой.
• Для запуска вечного фонтана Герона наливаем в бутылку воду, чтобы закрыть полностью длинную трубку. Затем наливаем в чашу немного воды, и работа устройства начинается.
• Если ничего не происходит, то необходимо удалить из системы воздушную пробку. Для этого можно всосать в себя воздух из выходного патрубка фонтана.
• Фонтан Герона из двух бутылок можно собрать как первую пробу, прежде чем пытаться соорудить что-то более серьезное.
• Все предельно просто. По такому принципу даже предлагается делать вечный двигатель. Для этого по ходу движения воды располагается турбина, которая приводится во вращение жидкостью.

Конусовидный сосуд в основании соединен со шлангом. Если создать в нем перепад давления, за счет вытягивания воздуха по манере того, как это делают шоферы, сливая бензин из бака автомобиля, вода начнет подниматься выше своего уровня в сосуде.

Принцип действия фонтана Герона из бутылок

Чтобы собрать фонтан в домашних условиях из бутылок, необходимо ознакомиться с принципом его работы, особенностями устройства. Основой в данном случае является механизм гидропневматики, где выталкивание воды струей вверх происходит за счет работы воздуха и самой жидкости. Кроме этого, здесь не последнюю роль играет гравитация, создающая в системе фонтана нужное давление. Составляющими такой конструкции выступают три емкости:

1. Чаша, которую условно можно обозначить стартовым местом, откуда вода начинает свое перемещение по системе. Представляет она собой открытый резервуар, напоминающий по внешнему виду миску, тарелку. Из этой чаши жидкость по тонкой трубке направляется в пустую тару, находящуюся в самом низу фонтана.
2. Нижний резервуар (пустой), он необходим для создания давления из стекающей с чаши жидкости, которая сжимает находящийся в нем воздух. В результате вода струей выталкивается вверх. Помимо этого, в данной пустой емкости собирается жидкость, создающая то самое нужное давление. Вода остается здесь до следующей перезарядки системы.
3. Верхний резервуар, который в заряженном состоянии наполнен водой. Это та жидкость, что выходит наружу в виде тонкой струи. Процесс выталкивания осуществляют за счет сжатого воздуха – давления, которое появилось в нижней емкости. Поступая по тонкой трубке в верхний резервуар, воздух выталкивает оттуда воду. А она уже в виде фонтанчика опять поступает в чашу, из которой стекает в нижнюю емкость.

Сделанный своими руками фонтан из бутылок не является бесконечным, периодически его нужно перезаряжать. Ничего трудного и сложного здесь нет – полную емкость (нижнюю) устанавливают на место пустого резервуара, который находится сверху, а пустой – на место полного. Чтобы запустить фонтан Герона, достаточно в верхнюю чашу долить немного жидкости.

Как заставить течь воду без постороннего вмешательства

Если вы посещали школьные уроки физики, то уже должны представлять, за счет какой силы проще все заставить что-то двигаться. Конечно же, речь идет о гравитации или, по-другому, силе тяжести.

Для ее задействования вещь нужно поднять на некоторую высоту и отпустить. То же самое происходит и с водой. Если резервуар с ней поднять над землей и открыть пробку, то она за некоторое время вытечет.

Насос закачивает воду в бак, после чего она стекает по трубе вниз

Сила тяжести будет изначальным двигателем, который запустит наш фонтан.

Идем дальше:

• Присоединяем теперь к нашей гипотетической емкости трубку, которая будет уходить вниз – там мы направим воду строго в определенную точку.
• Если эту трубку внизу загнуть кверху, то вода начнет вылетать из нее с напором. Вот, в принципе, простейшее строение фонтана.
• Чем выше поднимается резервуар с водой, и чем шире диаметр трубы, тем сильнее будет напор. Давление в этом случае выражается в высоте водяного столба.

Подобным образом можно организовать фонтан для дачи, если есть какой-то источник, из которого основная емкость будет постоянно пополняться.

Например, можно задействовать ручей. В этом случае, помимо подачи следует побеспокоиться и о водоотведении.

Такой фонтанчик без насоса не сделаешь

Так как ручьи отыщутся далеко не на каждом участке, да еще и особенности рельефа могут не соответствовать, рассматривать подобный способ устройства фонтана не стоит.

Но для наполнения бака можно использовать и другие источники – тот же летний водопровод. Однако где-то там далеко воду в него также нагнетает насосное оборудование.

Так как же сделать постоянно работающий фонтан без насоса? Для этого одной силы тяжести недостаточно. Решение проблемы кроется в ее совместном действии с давлением. По этому принципу работает древний фонтан Герона.

Торговый автомат

Конечно, одно дело убедить людей приходить в твой храм, а совсем другое дело расстаться со своими деньгами, а ведь именно деньги были основой успешной религии. Как сделать так, чтобы прихожане их тратили и как их собрать? Именно такие вопросы Герон задавал себе. И он сумел на них ответить. Первое решение — это раздаточный автомат для святой воды. Это был первый в мире торговый автомат.

Входящие в храм должны были вымыть руки водой освящённой жрецами. Однако освещение воды и её продажа занимали много времени, поэтому Герон оптимизировал эти процессы. Прихожанин бросал в специальную ёмкость через разрез для монет одну драхму и получал свою чашу с водой. Для верующих это было ещё одно чудо, но на деле монетка просто падала на специальную платформу, которая открывала на некоторое время заслонку с водой.

Для тех, кто мог увидеть всё изнутри, это казалось ещё одним шедевром механики. Получается, что Герон изобрёл торговый автомат за 1800 лет до того, как его современный эквивалент был запатентован.