Bevezetés a mechatronikába - MEK

A mechatronikai rendszer felépítése
A következő nagy fejlődési időszak a reneszánsz kora volt, amikor Leonardo da
Vinci (1452 1519) a jövőbe látva sok szerkezetet álmodott és valósított meg.
Ezekben az időkben az ember a saját erejét vagy az állatok erejét használta a mechanizmusok
meghajtására, viszont később már sikeresen felismerte és használta
a természet erőit is. Erre egy nagyszerű példa az 1681 és 1685 között XIV. Lajos
francia király megrendelésére épült berendezés. Felépítvén a versailles-i palotát,
elrendelte, hogy ennek kertjében számos szökőkút legyen. A feladatot egy
Renneqiun Sualem nevű fiatalember kapta, akinek a néhány mérföldnyire levő
Szajnából kellett a vizet a palota kertjébe vezetnie. E cél érdekében a folyóba 14
darab, egyenként 12 méter átmérőjű vízlapátos kereket állíttatott, melyen edények
voltak elhelyezve, így ki tudta merni a vizet, amit egy szivattyúrendszerrel 160 méter
magasra emelt. Így, egy felfüggesztett vízcsatornán el tudta szállítani a vizet a
kijelölt helyre. Habár a berendezés óránként 200 köbméter vizet tudott szolgáltatni,
850 tonna rezet és ugyanannyi ólmot, illetve 17000 tonna vasat és tömérdek fát
épített be az 1800 munkás a megvalósítás alatt, a teljesítménye nem volt nagyobb
egy mai, átlagos személygépkocsi 90 kW-os motorjánál. Ennek ellenére az akkori
technika vívmányának tekinthető, mivel ezek után 132 évet működött hibátlanul.
A természet megismerése és megértése, a fizikai és a kémiai folyamatok ember
általi megismétlését tették lehetővé, ami nagy lépésnek számít az emberiség történetében.
Ennek megfelelően a gőz erejét Denis Papin (1647 1712) francia származású,
magdeburgi egyetemi tanár kezdte tanulmányozni. Észrevette, hogy ha
egy hengerben felmelegítik a vizet, ez gőzzé alakul, és ekkor a dugattyú kimozdul
a hengerből. Ezután vízzel, kívülről lehűtve a hengert a vízgőz kicsapódik, vákuumot
hagyva maga helyett. A nyomáskülönbség miatt a dugattyú visszafele mozdul
el, olyan erővel, hogy akár egy nagyobb tömeget is fel képes emelni. Így született
meg az első „gőzgép”, amely az atmoszférikus nyomást hasznosította.
4.2. ábra
Denis Papin kísérletének vázlata
40