Les machines élévatrices d`eau
dans l'histoire des science chez les arabes
Deux articles interessants publiés par Mona A Sanjakdar sur la contribution des arabes dans le domaine des machines élévatrices d`eau ,Mona A Sanjakdar est un chercheur dans l'histoire des sciences et particulièrement les sciences dans le monde arabe (voir son blog http://www.miroir.dzblog.com).
La pompe d`Al-Jazari
Al-Jazari savant arabe, de la fin du douzième siècle , a
composé un volumineux traité intitulé: `kitab al`Ilm wa al- `amal al-nafi`fi sina`at al-hiyal" (le livre qui réunit la science théorique et les applications pratiques pour la fabrication des mécanismes ingénieux.)
Dans ce traité nous trouvons les descriptions des machines très variées on distingue:
Des horloges hydrauliques , des aiguières , des machines élévatrices d`eau parmi lesquelles une pompe à deux cylindres opposés . La figure ci-contre , faite par ordinateur montre une section de cette pompe.
Description:
Deux tuyaux de cuivre sont plongés au trois quart dans l`eau. Chacun d`eux est muni de deux soupapes qui fonctionnent alternativement (si l`une d`elle s`ouvre l`autre se referme sous l`action de la pression de l`eau) . Un cylindre horizontal , muni d`un piston,est fixé à chaque tuyau . Une tige rigide , fixée d`une part au piston , d`autre part à une autre tige à fente permet d`accorder au piston un mouvement de va et vient à l`intérieur du cylindre. La tige à fente se déplace à la surface d`un disque denté horizontal qui s`engrène avec un autre disque vertical. Ce dernier est fixé sur l`axe d`une roue hydraulique .
Fonctionnement :
Sous l`effet de la force motrice de l`eau, la roue hydraulique tourne entrainant la rotation du système d`engrenage . Ainsi la tige à fente se déplace à la surface du disque transformant le mouvement de rotation en un mouvement sinusoidal. De ce fait , l`un des deux pistons se retire dans son cylindre permettant à l`eau de remplir ce dernier par l'intermédiaire de la soupape inférieure qui s`ouvre.Par contre, l`autre piston s`enfonce dans son cylindre tout en refoulant l`eau qui le remplit. Ainsi la soupape supérieure s`ouvre permettant à l`eau d`être pomper à l`extérieur
pompe à six cylindres de Taqi al -Din
Pompe à six cylindres de Taqi al-Din
Taqi al- Din savant arabe du dixième siècle de l`hégire (16ème siècle ap.J.C.) a écrit plusieurs traités dans des domaines très variés parmi lesquels un traité assez intéressant imtitulé:`AlTuruq Al Saniya fi al alat al rouhaniya`( Les méthodes sublimes des machines spirituelles )
Dans ce traité nous trouvons la description d`une horloge astronomique appelée ``Huq -al - kamar`( la boite de la lune ) , des horloges hydrauliques , des instruments à sifflements perpétuels et des pompes hydrauliques .
Parmi ces pompes qui sont au nombre de quatre , la dernière , pompe à six cylindres mérite d`être signalée.
La figure de gauche est tirée du traité de Taqi al -Din , quant à la deuxième nous l`avons reproduit sur ordinateur .
Les éléments de la pompe:
- Un bloc de bois de forme parallélépipédique , de longueur de 1 30cm environ est percée à l`une de ses faces de six trous équidistants qui donnent accès à la face opposées du bloc. Sur chaque trous est fixé un petit cylindre métallique muni d`un piston. La tige de ce piston est terminée par une boule métallique .
Une autre face latérale de ce bloc est percée aussi de six trous équidistants qui donne accès aux premiers trous. Chaque trou est fermé par une soupape qui s`ouvre sous l`action de la pression de l`eau.
Le bloc est complètement immergé dans l`eau à pomper
- Une roue hydraulique dont l`axe de rotation est hexagonal tourne sous l` action de la force d`une chute d`eau. Sur chaque face de son axe est fixé une cheville (soit six chevilles )
- Six leviers sont mobiles autour d`un axe parallèle à l`axe de la roue hydraulique. L`une des deux extrémités de chaque levier est fixée à la boule du piston qui lui fait face , tandis que l`autre extrémité affleure une cheville.
- A chaque trou latéral est fixé un long tuyau . Les six tuyaux ainsi obtenus sont raccordés a un gros tuyau qui donne accès à un bassin vide .
Fonctionnement :
lorsque la roue hydraulique tourne, les chevilles pincent respectivement les leviers qui font soulever l`un après l`autre les pistons dans les cylindres , l`eau est aspirée . Pui une fois que la cheville quitte l`extrémité du levier ,le piston retombe dans le cylindre , sous l`action du poids de la boule, et l`eau est refoulée par l`ouverture latérale dans les tuyaux extérieures puis dans le gros tuyau.
Ainsi l`eau est pompée dans le bassin monté à une hauteur assez élevée.
