Еще в древности люди начали искать методы, которые позволили бы им быстро и эффективно поднимать воду и другие жидкости на высоту. Это требовалось для орошения сельхозугодий и наполнения защитных рвов, располагавшихся вокруг города или замка.
Самый простой способ набора воды — сомкнутые вместе ладоши. Форма ковша побудила древних людей создать что-то подобное из подручных средств. Так появились глиняные сосуды, которые крепились к палкам и затем погружались в воду.
Затем люди придумали крепить по несколько таких ковшей к цепи или ковшу, а для движения устройства использовалась физическая сила.
Археологи нашли такие изобретение, датированные примерно 1000 г. до н. э., на руинах древних египетских и китайских поселений. Так китайское колесо для зачерпывания воды оснащалось горшками из глины, которые в верхней точке выливали набранную жидкость.
Разработка Джакоба Леопольда
Модернизировал этот примитивный механизм Джакоб Леопольд, в 1724 году. Он прикрепил к начальной модели изогнутые трубы. При движении конструкции вода направлялась к оси колеса. Установка располагалась в реке, течение которой служило приводом. Необычной была форма труб – по виду она была похожа на лопасти современных насосов центробежного типа.
Архимед создал устройство подъема воды на основе винтового механизма, которое затем было названо в его честь. Для подъема воды внутри трубы располагался винт, однако эффективность средства снижалась, так как часть жидкости стекала вниз (а уплотнителей в то время еще не придумали). В итоге ученый создал конструкцию, производительность которой выбиралась с учетом угла наклона винта и высотой подачи (можно было подавать много воды на небольшую высоту или мало воды, но на более значительные возвышения).
Работала установка по принципу, который во многом аналогичен действию современных центробежных механизмов: его технические параметры тоже определяются корреляцией между напором и высотой подъема.
Архимедов винт функционировал при углах наклона от 37° до 45°. Устройство могло поднимать воду на высоту до 6 м с максимальной производительностью до 10 куб.м/ч.