Điều gì làm cho vật liệu đi qua Vít của Archimedes?

... Hay nói cách khác, tại sao vật liệu không dính vào vít, quay tại chỗ mà không tiến triển theo chiều dài của nó?

Trong trường hợp đơn giản nhất, câu trả lời là rõ ràng: trọng lực. Nếu đó là vật liệu dạng hạt hoặc lỏng và ốc vít nghiêng sang một bên, nó sẽ chỉ lăn / trượt / chảy dọc theo lưỡi dao, để ở phía dưới của ống.

Nhưng sau đó, Wikipedia nói:

Một biến thể của vít Archimedes cũng có thể được tìm thấy trong một số máy ép phun, máy đúc khuôn và ép đùn nhựa, sử dụng vít giảm độ dốc để nén và làm nóng chảy vật liệu. Cuối cùng, nó cũng được sử dụng trong một loại máy nén khí chuyển tích cực cụ thể: máy nén khí trục vít quay. Ở quy mô lớn hơn nhiều, các ốc vít giảm độ dốc của Archimedes được sử dụng để nén vật liệu thải.

Trong trường hợp như vậy, các lực - áp lực, cắt, độ nhớt, độ bám dính, tất cả sẽ lớn hơn trọng lực, và có thể trong một số trường hợp ma sát với thành ống. Ví dụ, trong đúc phun, có gì để giữ cho nhựa nóng chảy một nửa không tạo thành một khối vón cục, dính vào vít và tiếp tục quay tại chỗ mà không có tiến triển gì? Khi áp suất tăng, lực nào ngăn vật liệu lùi vào khu vực có áp suất thấp hơn?

Thực tế có hai loại truyền tải vít: Nâng nước bằng vít xảy ra giống như trong gif của bạn, ở phần dưới của ống nghiêng chúng ta có nước và vít đẩy 'gói' nước lên trên. Nước không thể chảy ngược lại vì không có đường đi, lưỡi dao không bị ngập hoàn toàn. Chế độ này về nguyên tắc cũng có thể với chất rắn. nguồn: Wasser Wissen

Bây giờ, băng tải trục vít cho chất rắn hoặc ốc vít trong máy đùn và máy nghiền thịt hoặc máy ép khử nước nhất định hoạt động khác nhau: Ở đây có ma sát giữa môi trường và các bức tường ngăn vật liệu ăn mòn với vít. Điều này sẽ khó hoặc không thể đạt được với các chất lỏng có độ nhớt thấp như nước, vì chúng sẽ chảy ở bất cứ đâu. Mặt khác, chất rắn có thể được di chuyển theo bất kỳ hướng nào - hướng lên, hướng xuống, v.v.

Những cái tôi đã thấy thực sự gây ra áp lực đáng kể không có một bức tường hình trụ trơn tru. Các bức tường có các rãnh ở góc bên phải để lưỡi kiếm đi qua chúng. Đó là một sự đánh đổi vì các rãnh cũng cung cấp một đường rò rỉ xung quanh lưỡi dao. Nhưng với sự kết hợp của một lưỡi dao trơn tru và ma sát tối thiểu cộng với một bức tường có rãnh, điều này hoạt động. Lý tưởng nhất là các bức tường có ma sát tối đa song song với lưỡi dao và không vuông góc với nó.

Rõ ràng chúng ta có thể đạt được điều này đủ tốt để những thứ như vậy thực sự hoạt động. Tôi nhớ tôi đã tự hỏi điều tương tự về máy xay thịt quay tay cũ của mẹ tôi, có lẽ được sản xuất tại Đức vào đầu những năm 1900. Lưỡi kiếm và tường được làm bằng cùng một kim loại, và lưỡi kiếm không được đánh bóng đặc biệt hay bất cứ thứ gì. Các bức tường đã có các rãnh, đủ để làm cho toàn bộ hoạt động. Nó tạo ra đủ áp lực để buộc thịt thông qua các lỗ nhỏ ở cuối.

Đây thực sự là một bổ sung cho các câu trả lời khác:

Một ốc vít Archimedes ban đầu cho chất lỏng không hoạt động như hầu hết mọi người tưởng tượng,
và sơ đồ KHÔNG cho thấy cách thức một vít Archimedes ban đầu hoạt động đối với chất lỏng. Sơ đồ là hợp lệ - nó chỉ là một thứ khác hoạt động theo cách tương tự và đã trở thành đồng nghĩa với thiết kế ban đầu trong tâm trí của mọi người. Và cả hai phiên bản không hoạt động như hầu hết mọi người tưởng tượng chúng.

Trong một Archimedes ban đầu Vít, xi lanh bên ngoài không thể tách rời với "vít" và quay với vít - không có con dấu di chuyển.

Khi một vật bằng đá cẩm thạch hoặc vật rắn không thể xuyên qua khe hở được sử dụng, hai ốc vít hoạt động như nhau. Khi một chất lỏng được sử dụng sự khác biệt là quan trọng. Từ tài liệu tham khảo dưới đây:

• Một phân tích, sử dụng nâng các viên bi thay vì nước, được sử dụng trong hầu hết các văn bản thế kỷ XIX. Đầu dưới của ống xoắn ốc nhúng vào một đĩa bi và múc một cái lên. Vòng xoắn tiếp tục quay và đá cẩm thạch liên tục được nâng lên một khoảng cách ngắn lên một mặt phẳng nghiêng. Các lực ma sát là nhỏ, và đá cẩm thạch tiếp tục lăn xuống một sự nối tiếp vô tận của các mặt phẳng nghiêng được hình thành bởi các vòng xoắn. Đồng thời, viên bi nằm ở điểm thấp cục bộ trên đường xoắn ốc, và được đưa lên dốc bằng các lực vuông góc với chuyển động cục bộ của nó.

Điểm mấu chốt là "tải trọng" kéo xuống dốc toàn bộ đường đi và chỉ đơn giản là "chạy xuống dốc.

Một minh họa tốt về nguyên tắc được đưa ra trên trang này
Họ sử dụng ống nên không có nghi ngờ gì về "con dấu".
Hình ảnh này cho thấy những gì chất lỏng hoặc tải trọng khác "nhìn thấy".

Hiệu quả là chất lỏng nằm trong "xô mọi lúc và không có cơ hội để trốn thoát.

Trong các kiểu vít thông thường ban đầu, toàn bộ vỏ ngoài được niêm phong vào "vít" và vỏ ngoài xoay cùng với vít. Xem xét của một mặt cắt cho thấy rằng như với các ống, mỗi lô nước nằm trong một thùng chứa và KHÔNG trong một ống dốc.

Ngay cả trong các hệ thống vỏ cố định được đề cập bên dưới, trọng tải vẫn thường nằm trong một "cái xô" và chạy mãi mãi xuống dốc khi nó leo lên (!).

Điểm quan trọng của hệ thống ban đầu là ốc vít có thể được quay ở bất kỳ tốc độ nào và thậm chí dừng lại và không có rò rỉ (ngoài bất kỳ kết quả nào từ việc xây dựng kém). Đây là một thiết bị trong thế giới thực "hiện đại" hoạt động theo cách này. Điều này cho phép thiết bị được quay bằng tay ở tốc độ chậm hoặc xoay xen kẽ hoặc tạm dừng mà không mất chất lỏng. Các kỹ thuật niêm phong hiện đại và tốc độ quay tương đối nhanh và nhất quán cho phép các hệ thống trong đó vỏ được đặt cố định.

Hình ảnh từ đây
Từ trang rất tốt này

Bản chất của thiết kế ban đầu được giải thích rõ ràng bởi trang Wikipedia - Archimedes Vít .
Trong khi họ đề nghị rằng liệu bên trong và bên ngoài có được niêm phong trong các thiết kế ban đầu hay không, ngay cả một sự xem xét ngắn gọn về các sự kiện có sẵn cho thấy rằng đó thực sự là trường hợp. viz

• "Các mô tả về ốc nước Hy Lạp và La Mã cho thấy chúng được cung cấp năng lượng từ một bước đi của con người ở vỏ ngoài để biến toàn bộ thiết bị thành một mảnh, điều này đòi hỏi vỏ phải được gắn chặt vào vít." - Wikipedia