مضخة الري بالقدم تعمل بالغاز الكهربائي

مضخة الري بالقدم هي مضخة بسيطة لا تحتاج إلى طاقة كهربائية أو غاز للتشغيل ويمكنك القيام بذلك بنفسك (DIY).

مضخة القدم هي مضخة شفط يديرها الإنسان وتوجد أعلى البئر وتستخدم للري.

وهي مصممة لرفع المياه من عمق سبعة أمتار أو أقل.

يتم تنشيط الضخ عن طريق الضغط على دواسة ، وهي رافعة تدفع المكبس ، مما ينتج عنه شفط أسطواني يضخ المياه الجوفية إلى السطح.

تحرر مضخة القدم المزارعين من الري بمياه الأمطار وتساعد المزارعين على زيادة الغلة من قطع الأراضي الصغيرة.

يمكن لمضخة القدم القيام بمعظم عمل المضخة الكهربائية ، ولكن بتكلفة أقل بكثير. تكلف المضخات ما بين 20 دولارًا و 100 دولارًا أمريكيًا بما في ذلك التثبيت.

نظرًا لأنها لا تتطلب وقودًا أحفوريًا (يتم تشغيلها بواسطة وزن جسم المشغل وعضلات الساق) ، فإن تكلفة تشغيلها أيضًا أقل (50٪) من المضخة الكهربائية.

يمكنها ضخ 5-7 أمتار مكعبة من المياه في الساعة من الآبار والآبار حتى عمق 7 أمتار ، كما يمكن استخدامها لضخ المياه من البحيرات والأنهار.

يتم تصنيع العديد من مضخات الأرضيات محليًا ، ولكن قد يكون من الصعب إنتاجها باستمرار بدون عمال اللحام ذوي المهارات العالية ومعدات الإنتاج.

غالبًا ما يستخدم المزارعون مضخات القدم في قطع الأراضي الصغيرة ، عادةً حول فدان.

يتم استخدامها أيضًا في الدول الفقيرة والقرى الصغيرة مثل: المدن في إفريقيا ، والمزارعين الصغار في آسيا ، وفي أي مكان آخر حيث يمثل النقد مشكلة.

بالمقارنة مع الري البرميل ، فإن مضخة القدم تزيد من فترة النمو ، وتوسع أنواع المحاصيل التي يمكن زراعتها ، وتحسن جودة زراعة المحاصيل ، وتزيد بشكل كبير من دخل الأراضي للمزارعين.

مضخة الري القدم دي
تصميم مضخة الري بالقدم بسيط وهذا يعني أنه يمكنك القيام بذلك بنفسك (DIY).

تحتوي مضخة الدواسة على بعض المكونات.

الأسطوانة: تستخدم مضخة الدواسة أسطوانتين (واحدة لكل دواسة) مع أسطوانة فولاذية مصبوبة بقطر 80 مم.
مشعب المضخة: يربط المشعب أنابيب المدخل والمخرج بالاسطوانات ويضم صمامات الفحص (اثنان في مضخة الشفط وثلاثة في مضخة التفريغ).
نظرًا لطبيعة مخرج مضخة الشفط ، لا يلزم وجود جانب مخرج.
تجميع المكبس: تتحرك المكابس لأعلى ولأسفل داخل الأسطوانة ومن المهم أن تظل رأسية في الأسطوانة عندما تتحرك الدواسات لأعلى ولأسفل (الصورة 1) ، ويتم ذلك للحفاظ على إحكام جيد بين المكبس وجدار الأسطوانة .
قضيب المكبس متصل بالدواسات (الشكل 2).

قضيب المكبس مصنوع من قضبان فولاذية لأنه مادة قوية جدًا ومتوفرة بشكل عام.

الرأس = 8 أقدام

طول السكتة الدماغية ، L = 200 مم

قطر الاسطوانة ، د = 80 مم

منطقة المكبس أ = 5.026 × 10-3 م 2

التدفق النظري ، Qthe = 25 لتر / دقيقة

صمام الفحص: كما ذكرنا سابقًا ، تحتوي مضخة الشفط على صمامين فحص ومضخة التفريغ بها ثلاثة.
بسبب الضغط الإيجابي والسلبي الناتج أثناء الضخ ، يسمح الصمام بتدفق الماء في اتجاه واحد فقط عند الفتح والإغلاق.
الدواسة: يجب أن تكون الدواسات قوية بما يكفي لتحمل القوة التي يمارسها المشغل وأن تكون صلبة بدرجة كافية لنقل القوة المطبقة على المكبس دون انحراف ملموس.
اعتمادًا على مستوى الرافعة المالية المستخدمة ، يمكن تعليق الدواسات في أحد الطرفين أو في المنتصف ، مع دعم الطرف الآخر بالحبال والبكرات أو الأرجوحة.

مضخة الري بالقدم الكهربائية
تم تصميم مضخة ري الطعام لتستخدم في الأماكن النائية حيث لا توجد طاقة كهربائية.

مضخة القدم هي مضخة تعمل بالطاقة البشرية مصممة لري قطع صغيرة من الأرض.

وفقًا لمؤسسة التنمية الدولية في زامبيا (IDE) ، يمكن أن تضيف المضخة أكثر من 100 دولار سنويًا إلى دخل المزرعة.

وفقًا لمنظمة الأغذية والزراعة ، يمكن أن يؤدي الري إلى زيادة غلة المحاصيل بنسبة 100 إلى 400 في المائة.

تقيم هذه المقالة مساهمة مضخات القدم في رفاهية أصحاب الحيازات الصغيرة. المضخة الأرضية أكثر كفاءة وسهولة في الاستخدام. يمكن استخدام المضخة بشكل مريح.

يقف المزارع على الدواسات ويدفع المكبس لأعلى ولأسفل الدواسات ، حيث يرفع كمية كافية من الماء لري أرضه.

توفر مضخات الأقدام الوصول إلى المياه ، وتحرر المزارعين من تقلبات الطبيعة ، والكهرباء غير المستقرة ، والديزل باهظ الثمن. مضخات القدم هي أنظمة محمولة يمكن نقلها من مكان إلى آخر ، في أقرب مكان ممكن من مصدر المياه (الآبار ، الآبار المغلية ، البرك ، القنوات ، إلخ).

يجب ضبط مضخة القدم وصيانتها بشكل صحيح لضخ المياه بكفاءة حتى 5000 لتر في الساعة دون تعب ، ويجب أن تعمل بطريقة طبيعية مثل المشي.

على العكس من ذلك ، يمكن أن يكون لمضخات القدم منخفضة التكلفة تأثير كبير وأن تحسن بشكل كبير الأمن الزراعي والغذائي في المنطقة.

تسهل مضخات القدم على المزارعين الحصول على المياه لحقولهم أو حدائقهم النباتية.

يمكن أن تحل مضخات القدم غير المكلفة محل الممارسة القديمة المتمثلة في ري قطع الأراضي الصغيرة جدًا باستخدام تقنية رفع الجرافة ، وهي تقنية بطيئة ومرهقة وكثيفة العمالة.

مضخة غاز الري بالقدم
القوة الوحيدة التي تتطلبها مضخة الري بالقدم هي القوة البشرية. لا حاجة للغاز أو الكهرباء.

مضخات القدم هي أجهزة تعمل بالطاقة البشرية وتوفر طريقة بديلة للضخ بين طريقة الحبل والجرافة البسيطة ومضخات الغاز الأكثر تعقيدًا.

تم تعديل هذه المضخات ، التي نشأت في جنوب شرق آسيا ، لتلائم الظروف الأفريقية وهي متوفرة في تكوينات مختلفة اعتمادًا على حالة الصرف المطلوبة.

على الرغم من أن العديد من العوامل يمكن أن تؤثر على أداء المضخة الأرضية ، إلا أن ختم المكبس الذي يخلق ضغط الشفط في المضخة يعد مكونًا مهمًا للمضخة وله تأثير كبير على تشغيل المضخة.

أظهرت العديد من الدراسات أن المزارعين الأفارقة الذين يستخدمون مضخات القدم يمكن أن يقللوا من الفقر مقارنةً بالذين لا يتبنونها.

على الرغم من أن مضخات القدم قد استخدمت بنجاح في بعض الحالات لزيادة دخل المزرعة ، فقد تكون أو لا تكون مناسبة لكل ثقافة وسياق. وجدت إحدى الدراسات أنه في معدلات التدفق المنخفضة ، يتطلب الري الكافي أوقاتًا أطول للضخ وأن استنفاد الضخ يُعزى إلى الخمول الجنسي لزوج المزارع ، سواء كان هناك ارتباط حقيقي أم لا [14].

يوضح هذا المثال أن تصميم وتشغيل مضخات القدم يجب أن يأخذ في الاعتبار الإيجابية الفنية والثقافية حتى يتم قبول التكنولوجيا على نطاق واسع. *

مضخة الري بالقدم الطبية
من خلال زيادة استخدام مضخات الري بالقدم حول العالم ، يصبح الجانب الطبي من ذلك مهمًا.

يمكن أن يكون مشغل مضخة الدواسة رجلًا أو امرأة أو طفلًا ، لذلك يمكن أن تختلف المعلمات المرتبطة بالمشغل اختلافًا كبيرًا ، أي الوزن والطول والتشكل.

الدواسة هي آلة مرنة يمكنها التكيف بسهولة مع مختلف الأشخاص ، حتى الأطفال. يمكن للمشغل اختيار موضع القدم بالنسبة إلى النقطة المحورية ، وبالتالي تعديل إيقاع وقوة القدم.

يساوي الإيقاع المنخفض قوة أعلى وسكتة دماغية أقل ، وهو أكثر من كافٍ للأشخاص الأثقل وزنًا.

من ناحية أخرى ، فإن الإيقاع العالي والضربة الأعلى والقوة المنخفضة أكثر من كافية للشباب. يمكن العثور على توصيات للإيقاع الأقل من 60 دورة / دقيقة وسكتة القدم بين 100 و 350 مم في الأدبيات.

تشبه حركة الساق مزيجًا من الزحف والمشي ، لذلك يسهل تعلمها وتكرارها بالتتابع بطريقة آلية.

ومع ذلك ، عند استخدام عدد منفصل من العضلات أو عندما يُجبر الجسم على العمل في أوضاع تشريحية غير ملائمة ، يتعب جسم الإنسان بسرعة.

بالإضافة إلى ذلك ، يجب ألا ينقل المستخدم أكثر من 50٪ من وزن جسمه إلى الدواسات لفترات طويلة.

على المدى القصير ، يمكن رفع هذا الحد إلى 70٪. نظرًا لأن المضخة الدواسة يمكن استخدامها من قبل أنواع مختلفة من المشغلين (رجال ونساء وأطفال) ، يجب تصميمها بمقاومة تتراوح بين 15 و 50 كجم.

يعتمد الوضع الزاوي للساقين على المسافة من القدمين ويمثل معلمة مريحة أخرى مهمة.

في الواقع ، يجب أن تكون الدواسات كبيرة بما يكفي لاستيعاب ارتفاعات المشغل المختلفة والسماح باختيار أفضل موضع.

بالإضافة إلى ذلك ، تسمح الدواسة الكبيرة نسبيًا بضبط مرن للوضع الزاوي للقدم. من ناحية أخرى ، ستضيف الأقدام الأكبر وزنًا وتؤثر سلبًا على قابلية المضخة ، وهي معلمة تصميم رئيسية أخرى.