Линии передачи механической энергии

Даже никогда не задумывался о такой тематике и потому выглядит все это достаточно интересно и странно. Оказывается системы передачи механической энергии на расстояние, подобные тем, что использовали сотни лет назад, все еще применяются до сих пор. В частности, джеркерная система "Пенсильвания" (от слова jerk — трясти), применяемая для привода нефтяных насосов на частных землевладениях, имела огромное распространение в Америке вплоть до 40-х годов прошлого века, частично использовалась до 70-х, а несколько установок работают до сих пор.

Давайте посмотрим на фото, которые сделаны на действующих установках в штате Иллинойс и разберемся, как же эта система работает и как передается механическая энергия на такие далекие расстояния.

Система состоит из центрального привода, который размещается в отдельном помещении. Это — сердце системы. Привод сделан таким образом, что вращательное движение двигателя превращается в возвратно-поступательное, которое передается на металлические штока, отходящие от помещения в разные стороны по направлению к своим механизмам.

На схеме виден принцип преобразования энергии из вращательной в поступательную.

Так выглядит вживую дом, из которого расходятся приводные металлические штока, двигающиеся вперед-назад с определенной амплитудо

Внутри главное распределительное помещение привода, или powerbank по-американски, выглядят так:

Линии штоков тянутся на мили от главного "трясуна".

Держатели штоков имеют различную форму и конструкцию как опор, так и шарниров, в зависимости от назначения. Есть поворотные, качающиеся, вилковые держатели. Есть даже приспособления, редуцирующие или, наоборот, усиливающую амплитуду:

В конечном итоге, качающаяся тяга подходит к нефтяному насосу, приводя в движение его шток:

Такая система приводов оказалась очень эффективной и позволяла экономить, задействуя один дорогостоящий двигатель для множества скважин. Причем, один из насосов, как правило, работал на снабжение двигателя топливом, а остальные качали нефть в резервуар.

Еще один способ передачи поступательного движения на расстояние, имеющий более древнее происхождение — с помощью деревянных брусьев. Принципиально он похож на "пенсильванскую" систему металлических тяг, но технологически более прост и дешев за счет малого использования металлических элементов.

Все начинается тоже с приводного помещения, пауэрбанка:. Но вместо железных прутков от него отходят деревянные брусья квадратного сечения, подвешенные на опорах.

Система брусьев тоже может тянуться на мили к скважинам:

Иногда, если трасса проходила в плоходоступных местах, приходилось строить мостки для обслуживания и смазки шарниров:

Для поворотов линий передач механической энергии используются специальные колеса:

Так как "пенсильванская" система металлических штоков все-же более технологична и сами нефтяные насосы удобнее подключать именно к металлическим тягам, то в системе предусмотрены переходные узлы с брусьев на металлические тяги:

В конечном итоге нефть попадала в подземные деревянные бункера.

и из них — в деревянные передвижные цистерны для перевозки к месту переработки или продажи.

Частная добыча нефти мелкими фермерами сыграла не последнюю роль в становлении Америки в 19 веке как технологически передовой державы, обеспечив страну достаточным количеством дешевого и высокотехнологичного (на тот момент) топлива.

Вот еще части и механизмы этой линии:

Field motor on steel frame with steel jerker rods on the James Field. Source: "Conservation district study appendix", Oil Heritage Conservation District Plan, The Corporation of the County of Lambton.