Кіріспе

Американдық инженер-механик Лестер Аллан Пелтон (5 қыркүйек 1829 жыл - 14 наурыз 1908 жыл) – американдық өнертапқыш, ол Американың Ескі Батысында және бүкіл әлемде гидроэлектр энергиясын және су электр станцияларын дамытуға зор үлес қосты. 1870-ші жылдардың соңында ол Пелтон су доңғалағын ойлап тапты, ол сол кездегі импульстік су турбинасының ең тиімді конструкциясы болды. Гидроэлектр қуатының негізін қалаушылардың бірі ретінде танылған ол өмірінде Эллиотт Крессон медалімен марапатталды және Ұлттық өнертапқыштар даңқы залына енгізілді.

Ерте өмір

Лестер А. Пелтон Огайо штатының Эри округіне қарасты Вермильон ауылындағы ағаш үйінде дүниеге келген. Оның әкесінің әкесі, капитан Джозиа Пелтон, 1812 жылғы соғыс кезінде теңіз саяхатшысы ретінде көптеген мүлкін жоғалтқаннан кейін, отбасын Огайоға көшіріп әкелді. Лестердің әкесі Ален Пелтон болды.

1850 жылы жас Пелтон, басқа бірнеше жергілікті жігіттермен бірге, Калифорниядағы алтын іздеуге қатысу үшін Огайодан көшіп келді. Алтын табуда ол сәттілікке жете алмады, бірақ Сакраменто өзенінде балық аулап, жергілікті жерде сатты; сондай-ақ, ағаш кесу және ағаш өңдеумен айналысты. 1860 жылы, жақын жердегі Сьерра-Невадада алтынның ірі кен орындары табылып, ол Юба өзені мен Калифорнияның алтынды танабының жанындағы Камптонвиллге көшіп барды. Пелтон көп уақытын оқуға және кен өндіру ісін бақылауға арнады; оның жұмысы мен зерттеулері оған кен өндіру жабдықтары мен процестері, сондай-ақ олармен байланысты инженерлік принциптер туралы маңызды білім сыйлады.

Пелтон дөңгелегін ойлап табу

Пелтонның турбиналық су дөңгелегін жетілдіру туралы идеялары Калифорниядағы алтын іздеу кезеңіндегі кен өндіру жабдықтары мен операцияларын зерттеуден туындады. Пелтонның байқаған жергілікті технологияның қысқаша сипаттамалары және оның турбиналық су дөңгелегінің тау өзенінен кинетикалық энергияны қалай алуы туралы ғылым төменде келтірілген.

Жергілікті кен өндіру қызметтерінің көп бөлігін бумен қыздыру қамтамасыз еткен, бірақ отын үшін көп мөлшерде ағаш қажет болды, ал жақын орман аймақтары үнемі қырылып келді. Турбиналық су дөңгелектері де қуат беру үшін қолданылды, бірақ олар тау өзендерінің кинетикалық энергиясын ат күшіне айналдыруда тиімсіз болды. Д. П. Стерн хабарлайды: «Стэнфорд университетінің профессоры В. Ф. Дюранның 1939 жылғы «Механикалық инженерия» журналындағы мақаласына сәйкес, Пелтонның өнертабысы 1870 жылдардың бірінде кездейсоқ байқаудан бастау алды. Пелтон айналып тұрған су турбинасын қадағалап отырғанда, дөңгелегін білігіне бекітетін кілт сырғып, оның бұрыс орналасуына себеп болды. Струя ыдыстардың ортасына тигенінің орнына, сырғу оны жиегіне жақын соқты; су ағыны тоқтағаннан гөрі, енді жарты шеңберге бұрылып, кері бағытта шықты. Кереметі, турбина енді жылдам қозғалды. Міне, Пелтонның ұлы жаңалығы осы. Басқа турбиналардағы струя ыдырдың ортасына тиіп, соққан су энергияны ысыраптап жіберді». 1878 жылы Пелтон Невада штатының Невада-Сити қаласындағы Мейфлауэр кенішінде алғашқы жұмыс істейтін Пелтон дөңгелегін орнатты. Ол кезде Knight Foundry дөңгелегі өнеркәсіптік стандарт ретінде сатылып жатқан, бірақ 1883 жылы жақын орналасқан Грасс-Вэллидегі Айдахо кенішінде өткен сынақ жарысында Пелтонның дизайны әлдеқайда тиімді екені дәлелденді. Пелтонның дизайны ағынның кинетикалық энергиясын ат күшіне айналдыруда 90 пайыз тиімділік көрсетті, ал ең жақсы бәсекелес 77 пайыздан аспады, ал көптеген қолданыстағы су дөңгелектерінің тиімділігі әдетте 40 пайыздан төмен болды. Дереккөздің сенімділігі жоқ: күні=2020 жылдың қыркүйегі.