Su çarkı
Tekneleri hareket ettirmek için kullanılan su çarkları için bkz. Yalnızca suyu kaldırmak için kullanılan tekerlekler için noria'ya bakınız. Su çarkları ile çalışan fabrikalar veya endüstriler için bkz. su değirmeni.
Su çarkı bir hidroelektrik sistemidir; su akışından güç elde etmek için kullanılan bir makinedir. Su çarkları ve hidroelektrik, Orta Çağ'da yaygın olarak kullanılmış ve yel değirmeni ile birlikte Avrupa'daki çoğu endüstriye güç sağlamıştır. Su çarkının en yaygın kullanımı değirmenlerde un öğütmekti, ancak diğer kullanım alanları arasında dökümhane işleri ve talaşlı imalat ve kağıtta kullanılmak üzere keten dövmek de vardı.
Bir su çarkı, tahrik yüzeyini oluşturan dış kenarda düzenlenmiş bir dizi bıçak veya kova bulunan büyük bir ahşap veya metal tekerlekten oluşur. Çoğunlukla tekerlek yatay bir aks üzerine dikey olarak monte edilir, ancak küvet veya İskandinav tekerleği dikey bir şaft üzerine yatay olarak monte edilir. Dikey tekerlekler gücü aks üzerinden veya bir halka dişli aracılığıyla iletebilir ve tipik olarak kayışları veya dişlileri tahrik eder; yatay tekerlekler genellikle yüklerini doğrudan tahrik eder. Suyun çarktan çıktıktan sonra takip etmesi için oluşturulan bir kanal genellikle "kuyruksuyu" olarak adlandırılır.
Rome, Georgia'daki Berry College'da bulunan Eski Değirmen'e 42 metre yüksekliğinde duran bir su çarkı güç veriyor
Tarih
Ana madde: Su değirmeni
Greko-Romen Avrupa
Su çarkının teknolojisi uzun zamandır bilinmekteydi, ancak Orta Çağ'a kadar yaygın olarak kullanılmamıştı; bu dönemde işgücü kıtlığı su çarkı gibi makineleri uygun maliyetli hale getirmişti. Bununla birlikte, antik Roma ve antik Çin'deki su çarkları, tahıl ve diğer maddeleri dövmek için değirmenlere güç sağlamada birçok pratik kullanım alanı bulmuştur. Romalılar hem sabit hem de yüzer su çarkları kullanmış ve su gücünü Roma İmparatorluğu'nun diğer ülkelerine tanıtmışlardır. Romalıların su çarklarını madencilik projelerinde yaygın olarak kullandıkları bilinmektedir; günümüz İspanya'sı gibi yerlerde Roma döneminden kalma devasa su çarkları bulunmuştur. MÖ 1. yüzyılda Yunan epigrammatist Selanikli Antipater su çarkına ilk atıfta bulunan kişidir.
Antik Çin
En azından MS 1. yüzyıla gelindiğinde, Doğu Han Hanedanlığı Çinlileri değirmenlerde tahıl ezmek ve demir cevherini dökme demire dönüştürmek için piston-körüklere güç sağlamak amacıyla su çarklarını kullanmaya başlamıştır.
Huan Tan tarafından MS 20 civarında (Wang Mang'ın gaspı sırasında) yazılan ve Xin Lun olarak bilinen metinde, Fu Xi olarak bilinen efsanevi mitolojik kralın havan ve havan topundan sorumlu olduğu ve bunun eğimli çekiç ve ardından üç çekiç cihazına dönüştüğü belirtilmektedir (bkz. üç çekiç). Yazar mitolojik Fu Xi'den bahsetse de, yazısının bir bölümü su çarkının MS 1. yüzyılda Çin'de yaygın olarak kullanıldığına dair ipucu vermektedir.
MS 31 yılında, Nanyang'ın mühendisi ve valisi Du Shi, dökme demir üretmek amacıyla yüksek fırının körüklerine güç sağlamak için su çarkının ve makinelerin karmaşık bir kullanımını uygulamıştır. Çin'deki su çarkları bunun gibi pratik kullanımların yanı sıra sıra dışı kullanımlar da bulmuştur. Mucit Zhang Heng (78-139), tarihte ilk kez bir su çarkı kullanarak bir astronomi aleti olan armillary küreyi döndürmek için itici güç uygulamıştır. Makine mühendisi Ma Jun (200-265) bir keresinde Wei İmparatoru Ming için büyük bir mekanik kukla tiyatrosuna güç sağlamak ve çalıştırmak için bir su çarkı kullanmıştır.
Ortaçağ Avrupası ve Modern
Özellikle Sistersiyen manastırları, birçok çeşit değirmene güç sağlamak için su çarklarından geniş ölçüde yararlanmıştır. Çok büyük bir su çarkının erken bir örneği, İspanya'nın Aragon bölgesindeki bir Sistersiyen manastırı olan 13. yüzyılın başlarındaki Real Monasterio de Nuestra Senora de Rueda'da hala mevcuttur. Kuşkusuz en yaygın olanı mısır öğütmek için kullanılan değirmenlerdi, ancak kereste fabrikaları, dolgu değirmenleri ve diğer birçok emek yoğun işi yerine getiren değirmenler de vardı. Su çarkı, Sanayi Devrimi'ne kadar buhar makinesiyle rekabet etmeye devam etti.
Su çarklarının temel zorluğu sudan ayrılamaz olmalarıydı. Bu da değirmenlerin genellikle nüfus merkezlerinden ve doğal kaynaklardan uzakta konumlandırılması gerektiği anlamına geliyordu. Ancak su değirmenleri yirminci yüzyıla kadar ticari olarak kullanılmaya devam etti.
Overshot & pitchback su çarkları, genellikle küçük bir rezervuarla bağlantılı olarak 2 metreden fazla yükseklik farkına sahip küçük bir akışın olduğu yerlerde uygundur. Breastshot ve undershot çarkları nehirlerde veya büyük rezervuarlı yüksek hacimli akışlarda kullanılabilir.
· 
Breastshot su çarkı
· 
atış altı su çarkı
· 
Aşırı çalışan su çarkı
Birleşik Krallık'ta inşa edilen en güçlü su çarkı Manchester yakınlarındaki 100 beygir gücündeki Quarry Bank Mill Su Çarkı'dır. Yüksek göğüs vuruşlu bir tasarım olan bu çark 1904 yılında emekliye ayrılmış ve yerine birkaç türbin yerleştirilmiştir. Şimdi restore edilmiştir ve halka açık bir müzedir.
Modern Hidro-elektrik barajlar da bir çarkı döndürmek için suyun yokuş aşağı hareketinden faydalandıklarından su çarkının torunları olarak görülebilirler.
Sorular ve Yanıtlar
S: Su çarkı nedir?
C: Su çarkı, suyun akışından güç elde eden bir makinedir.
S: Orta Çağ'da su çarklarının en yaygın kullanımı neydi?
C: Su çarklarının en yaygın kullanımı değirmenlerde un öğütmekti.
S: Su çarklarının başka ne gibi kullanımları vardı?
C: Su çarklarının diğer kullanım alanları arasında döküm işleri, talaşlı imalat ve kağıt için keten dövmek yer alıyordu.
S: Bir su çarkı nasıl inşa edilir?
C: Su çarkı büyük bir ahşap veya metal tekerlekten oluşur ve dış kenarına yerleştirilmiş bıçaklar veya kovalar tahrik yüzeyini oluşturur.
S: Dikey su çarkları nasıl monte edilir?
C: Dikey su çarkları yatay bir aks üzerine dikey olarak monte edilir ve gücü aks üzerinden veya bir halka dişli ve tipik olarak tahrik kayışları veya dişliler aracılığıyla iletebilir.
S: Yatay su çarkları nasıl monte edilir?
C: Yatay su çarkları dikey bir şaft üzerine yatay olarak monte edilir ve genellikle yüklerini doğrudan tahrik eder.
S: "Kuyruksuyu" nedir?
C: "Kuyruksuyu", suyun çarktan çıktıktan sonra takip etmesi için oluşturulan bir kanaldır.
