Cuando sumergimos la punta de un tubo de 2 m de largo y de 4 cm de diámetro en un pozo, el agua sube por dentro del tubo hasta el nivel de la superficie del pozo. Si tapamos con la mano el otro extremo y sacamos el tubo, esta agua también saldrá, Si abrimos un poco la mano, bajamos el tubo y lo tapamos rápido, tendremos mayor cantidad de agua dentro del tubo. Si continuamos con este movimiento, el agua empieza a subir hasta la boca del tubo y después sale.
Usando este mismo principio, podemos hacer una bomba con un tubo de 75 mm de diámetro y un largo de 4,5 m. Una bomba así servirá para jalar agua de un pozo de hasta 4 metros de profundidad.
La bomba palanca en operación.
La palanca y el poste de apoyo están hechos de madera. La palanca es de 2 metros, al bombear el agua daremos golpes cortos para que el tubo no baje y suba más de 20 centímetros.
Tapamos la boca de encima del tubo y le ponemos una bisagra, hecha de metal, para hacer girar la palanca.
Alrededor de la boca soldamos una rondana para dar un asiento de un centímetro para el empaque de hule.
20 cm abajo de la boca cerrada, soldamos un pedazo del mismo tubo a 45 grados.
Hay que pulir bien la unión para que no escape el aire cuando está cerrado.
La tapa estará hecha de dos rondanas con empaque de hule entre sí y asegurada con un tornillo conectado al alambre palanca. La rondana de abajo será menos ancha para que pueda entrar en la base del tubo. El empaque tapará la boca cuando el tubo suba, igual como se hacía con la mano en el ejemplo anterior.
La bomba funciona así:
Podemos construirla con los materiales disponibles, ya sean tubos de bambú, hierro o plástico.
Las dimensiones también son variables, ya que con la práctica encontraremos los tamaños adecuados con el fin de hacer bombas para todas las condiciones.
El aparato se integra por dos partes: una bombita A y una lata B con una cámara de bicicleta, más dos válvulas de chequeo.
De la bombita proviene una manguera llena de agua que pasa a la lata y termina en una cámara de llanta de bicicleta.
De la lata sale otra manguera para subir el agua del pozo.
Cuando jalamos la manija de la bombita, el agua que está en la cámara sube y esta queda más delgada. Ahora hay menos agua dentro de la lata, el agua del pozo entrará en la lata a través de la válvula de abajo.
Después, al empujar la manija de la bombita, la llanta se llena con agua, se infla y presiona sobre el agua que está dentro de la lata, El agua no puede salir por la válvula de abajo y entonces pasa por la otra válvula, subiendo.
Cámara vacía, el agua entra.
Cámara llena, el agua sube.
Construimos la bombita con un tubo de 2 pulgadas y dos tapas perforadas. Hay que soldar un tubo de 1/2 pulgada a una tapa. Después de montar los empaques a la vara, se cierra dentro del tubo poniendo las 2 tapas.
En la lata soldamos las dos válvulas y un tubo de 1/2 pulgada. Después colocamos la parte cerrada de la cámara dentro de la lata a través del tubo; cuando se llega al fondo, se dobla la parte abierta de la cámara sobre el tubo a. Al poner el tubo de conexión con la bombita, fijamos al mismo tiempo la cámara y después los amarramos con alambre.
La lata montada.
Las válvulas de chequeo pueden ser hechas de tubos de hierro con un balín de metal, que no debe pesar mucho para que la fuerza del agua pueda levantarlo, al caer debe cerrar bien.
Válvula cerrada.
Válvula abierta.
El balín cae por su propio peso en el espacio del tubo de abajo y cierra la entrada. Cuando aumentamos la presión del agua desde abajo, sube el balín y el agua entrará.
Otra manera de hacer las válvulas es utilizar tubos de plástico con una tapa redonda de hule, fijada por un lado con un tornillo. La ventaja de este tipo de válvula es que también podemos ponerla de lado, pero siempre de tal manera que el tornillo esté por arriba; de otra manera, no funcionará.
Válvula abierta.
Una válvula de chequeo «chec» únicamente deja pasar el agua en una sola dirección.
Una válvula más de chequeo es hecha con un tubo ancho y dos tubitos para conectar la manguera a los dos lados. El tubo tiene dos tapones, donde soldamos los tubitos, uno de ellos tapado y con algunos huecos cerca de la tapa. Antes de fijar las tapas al tubo, hay que pasar una manga delgada de hule al tubito.
Válvula montada.
En regiones donde el viento sopla regularmente, podemos conectar la manija a un molino de tambo (ver el capítulo 7).
Entonces conectamos la manguera a una cisterna que esté cerca.
Cuando ponemos una válvula de chequeo a una manguera y damos golpeteos rápidamente sobre la manguera, el agua pasará de un lugar a otro:
Son necesarios al menos 400 golpeteos por minuto para que el agua pase. Cuanto más rápido demos los golpes, más agua subirá, por ejemplo: con 1600 golpes y una manguera de 10 cm de diámetro, bombeamos más de 1000 litros por hora.
¿Cómo podemos dar tantos golpes?
Para ello usaremos un molino-tambo. Soldamos en la base del tambo una cadena de eslabones, los cuales deben tocar con un ritmo rápido a una palanca que transmite estos golpeteos a pedazos del tubo de hule. Amarramos con alambre el tubo o manga de hule entre las dos partes de la manguera. Para que se mueva con los golpes, hay que hacer un asiento de una placa metálica. La palanca tiene una forma de triángulo y la fijamos con tornillos al asiento.
Montamos el armazón con el molino-tambo entre el pozo y la cisterna:
Así, aunque no suba mucha agua, como siempre estará bombeando, es decir, cuando hay viento, llenará la cisterna con el agua del pozo.
Si el río presenta una pequeña caída, podemos construir una bomba que subirá el agua por la fuerza mecánica. Esta bomba se llama de ariete.
Por ejemplo: con una caída de agua de 2 metros, el ariete de la descripción tendrá un tubo de conducción de 8 metros.
Con esta caída podemos subir el agua a una distancia de 20 metros con una cantidad de 200 litros por día.
Si queremos subir más alto, digamos 40 metros, sólo dará 80 litros por día.
Hay que ajustar el golpeteo para que trabaje tan lentamente como sea posible, cuidando que el nivel del río siempre se mantenga por encima de la entrada del tubo de conducción para que este nunca succione aire.
El ariete tiene un tubo de conducción por donde entra el agua. Después de pasar por algunas válvulas, el agua sube por el tubo de descarga hacia la cisterna. La presión del agua dentro del tubo de conducción hace que la primera válvula dé golpes y fuerce el agua a subir.
El tubo de conducción debe tener un declive de 14 o 15 grados, e instalarse sin curvas o codos. Hay que poner una pichancha o un colador en la punta del tubo, donde entra el agua.
Construimos el ariete con tres piezas de tubo «T» con un diámetro de 5 cm, 1 metro de tubo de 5 cm de diámetro, varios ángulos de hierro, chapa de 3 mm, conectores de 5 cm, dos reducciones para 3/4 y tornillos con tuercas.
Hay que montar bien firme toda la bomba ariete sobre una base de madera o de concreto para soportar los movimientos del agua.
Primero montamos la válvula principal, usando los ángulos y la chapa. Hay que soldar todo muy bien porque los golpeteos son bastante fuertes y pueden deshacer las juntas.
Después montamos el tornillo con sus empaques de hule y rondanas, ajustando las tuercas para dar tensión al resorte. Hacemos el resorte con un alambre de 2 mm por 4 cm de largo.
Partes de la válvula principal.
Asiento de la válvula.
Válvula principal montada.
Para empezar la prueba, dejamos un espacio de 1,5 cm entre la chapa y el empaque. Después arreglamos el ritmo de golpeteo ajustando las tuercas de arriba.
Ahora hay que construir la otra válvula de chequeo, que sirve para que el agua suba y no regrese. Hacemos esta de un conector con una tapa perforada y soldamos adentro. Por un lado hacemos un orificio de 1 mm de diámetro, por donde ponemos una chaveta.
Partes de la válvula de chequeo.
Válvula de cheque montada.
Arriba de la tapa fijamos un empaque de hule y una rondana con un tornillo. Esta rondana debe tener curvatura para que el agua pase empujando los lados del empaque hacia arriba.
Al final montamos la cámara de aire, que es de un tubo de 1 metro, y hacemos las conexiones con los tubos de conducción y descarga. Entre el tubo de descarga y la bomba le colocamos una llave de paso.
El promedio debe ser de 40 a 130 golpeteos por minuto. Cuanto más lento sea, más agua se bombeará. La válvula principal debe estar ajustada para cerrar completamente.
La válvula principal estará abierta y la de chequeo cerrada. El agua empezará a bajar por el tubo inclinado de conducción y saldrá alrededor de la válvula principal. Cuando la velocidad sea bastante fuerte para levantar la válvula, esta se cerrará de inmediato, causando un golpe de presión, lo cual hará que la otra válvula se abra.
Así, con pequeños golpes, el agua subirá por el tubo de descarga.
La tensión del resorte de la válvula principal debe ser casi la misma cantidad que la utilizada para abrir la válvula que está cerrada cuando el tubo de conducción está lleno de agua. Si hay demasiada tensión, no podremos cerrar la válvula. Si hay muy poca, podrá quedarse pegada por la presión y detenerse.
Una vez que funcione, habrá poco mantenimiento. Solamente debemos procurar que la pichancha esté limpia y apretar las tuercas que pueden aflojarse después de algún tiempo. También hay que verificar y, en su caso, cambiar los empaques de hule.