Archimedese kruvi - tuntud ka kui veekruvi, Egiptuse kruvi ja hüdrodünaamiline kruvi - on masin, mida kasutatakse vee tõstmiseks ja transportimiseks. Tavaliselt on selle tehnoloogia puhul tegemist õõnsas torus oleva spiraaliga, mis pööramisel surub vett positiivselt silindri alt üles.

Kuigi seda tehnoloogiat omistatakse sageli 3. sajandi Kreeka matemaatikule ja leiutajale Archimedesele Siracusast, on tõendeid, et kruvipumbad olid kasutusel juba sajandeid varem, nii Egiptuses kui ka Assüüria territooriumil. Tegelikult on mõned teadlased arvamusel, et kruvipumpasid kasutati niisutusvahenditena juba 7. sajandil eKr.

Kuidas täpselt töötab Archimedese kruvi, millal see leiutati ja miks on see Archimedese teos?

Kuidas töötab Archimedese kruvi?

1950. aastate Egiptuse veepump, mis kasutab Archimedese kruvi mehhanismi.

Pildi krediit: Zdravko Pečar, CC BY-SA 4.0 , via Wikimedia Commons

Archimedese kruvi on sisuliselt õõnes toru, mis sisaldab spiraali või spiraali, mis kerib end mööda silindrit ülespoole. Seejärel asetatakse toru alumine ots veekogusse ja toru pööratakse. Kui kruvi pöörleb, tõmbab see osa veest üles. Edasised pöörded tõstavad vett läbi spiraali järjestikuste taskute, kuni see jõuab toru tippu.

Sel viisil saab madalamast allikast (näiteks jõest) pärit vett hõlpsasti tõsta teise allikasse (näiteks põllumaale voolavasse niisutuskraavi).

Kruvipumba pööramise meetodid on sajandite jooksul olnud väga erinevad. Mõnes tsivilisatsioonis pöörati võlli käsitsi, teistes kariloomade või tuuleveskite abil. Lõpuks hakati kruvipumpade käivitamiseks kasutama mootoreid.

Kes leiutas Archimedese kruvi?

On tõendeid, et Archimedese kruvi kasutati Vana-Egiptuse ajaloo hellenistlikul perioodil, umbes 3. sajandil eKr. Sel ajal kasutati Archimedese kruvi vee tõstmiseks Niilusest, mis toimis niisutusvahendina. Mõned teadlased on siiski oletanud, et antiiktsivilisatsioonid omasid seda tehnoloogiat palju varem kui 3. sajandil eKr.

Cizre lähedal asuva Cudi Dağı jalamil asuva Sennacheribi kaljureljeefi valand. Valand on eksponeeritud Saksamaal Landshutis.

Pildi krediit: Timo Roller, CC BY 3.0 , via Wikimedia Commons

Assüüria uurija Stephanie Dalley on näiteks oletanud, et uusassüüria kuninga Sennaheribi (704-681 eKr) valitsemisajal kasutati neoassüüria impeeriumis veekruvisid. Dalley viitab tõestuseks kiilkirjale, mis tõendab, et assüürlased valasid umbes 7. sajandil eKr kruvipumpasid pronksist.

Dalley teooria on kooskõlas Vana-Kreeka ajaloolase Strabo kirjutistega, kes kirjutas, et Babüloni rippuvaid aedu - kõige raskemini tabatavat "7 antiikmaailma imet" - oli kastetud kruvide abil.

Aedade asukohta ei ole kunagi lõplikult kindlaks tehtud: mõned teooriad väidavad, et need asusid Babüloonias, kuid hävitati 1. sajandil pKr, samas kui teised väidavad, et need võisid olla ehitatud Ninivesse kuningas Sennaheribi ajal. Seega ei ole veel lõplikult teada, kuidas täpselt neid kasteti - kas kruvipumpadega või mitte.

Miks on see rahva seas tuntud kui Archimedese kruvi?

Archimedese mõtisklev (tuntud ka kui teadlase portree), Domenico Fetti, 1620. Archimedest peetakse antiikajal kõige olulisemaks füüsikuks.

Pildi krediit: Domenico Fetti, Public domain, via Wikimedia Commons

Seega, kui assüürlased ja vana egiptlased võisid omada seda tehnoloogiat juba enne 3. sajandit eKr, siis miks on see nime saanud 3. sajandi kreeka matemaatiku ja leiutaja, Sürakuusa Archimedese järgi?

Üks teooria väidab, et Archimedes leiutas kruvipumba ise, iseseisvalt. Lugu räägib, et kuningas Hiero lasi Archimedesel leiutada tööriista, millega saab vett laeva kerest eemaldada, mis viis Archimedese kruvipumba loomisele.

Teine teooria väidab, et Archimedes reisis Kreekast Egiptusesse umbes 234 eKr, kus ta avastas seal juba kasutusel olnud tehnoloogia. Seejärel asus ta seda leiutist oma parameetritele vastavaks muutma ja täiustama. Tõepoolest, tõendid näitavad, et Archimedes ei väitnud kunagi, et leiutis on tema oma, vaid see omistati talle kaks sajandit hiljem, 1. sajandil eKr kreekaajaloolane Diodoros.

Kuidas on Archimedese kruvi mõjutanud ühiskonda?

Archimedese kruvi oli kogu iidses maailmas oluline abivahend niisutamisel, tavaliselt selleks, et tõsta vett jõgedest ja järvedest põllumaadele.

Tänapäeval kasutatakse kruvipumpasid veepuhastusjaamades üle kogu maailma vee ja reovee liigutamiseks. Seda tehnoloogiat võib leida ka mõnes lõbustuspargi atraktsioonides ja šokolaadipurskkaevudes.

Kui vesi suunatakse Archimedese kruvi ülaossa, mitte põhja, sunnib see kruvi pöörlema. Seda saab seejärel kasutada elektrienergia tootmiseks. Selliseid hüdroelektrit tootvaid pumpasid kasutatakse Inglismaal Thamesi jõel, mille toodetud energia suunatakse seejärel Windsori lossi.