La ruota a pale è una ruota di particolare costruzione, dotata di lame, che consente di creare o ripristinare un movimento dell'asse rotante all'inizio di un movimento lineare di fluido. Inizialmente semplici e molto facili da costruire, si sono evolute nel tempo con il progresso dell'idro e dell'aerodinamica fino a diventare le turbine di oggi.
Il primo utilizzo meccanico della ruota a pale fu la creazione di mulini a "corso d'acqua". Le loro applicazioni erano diverse, dal mulino per il grano alle industrie meccaniche.
Molti degli ingranaggi in legno e poi in metallo dei mulini prefiguravano le parti meccaniche delle macchine e dei veicoli odierni.
Un'altra estensione era la noria , una combinazione di ricettacoli e lame, che fornisce un'ampia irrigazione intorno ai fiumi. In Siria, le grandi ruote idrauliche di Hama possono misurare fino a 21 metri di diametro. Possono essere alimentati da corrente o da potenza animale, umana o motoria.
La ruota a pale del filatoio Lyonnet nella Vallée des Rouets a Thiers .
"Ruota sopra", alimentata dall'alto
"Ruota del petto", alimentazione dal centro
"Ruota sotto", alimenta dal basso
Ruota della grande mulino Arenberg ( XIX ° secolo) sulla Senne a Rebecq (Belgio)
Le Moulin Dussart , Belgio
Ruota a pale orizzontale al mulino dell'ecomuseo Grande Lande a Marquèze
Quando il mulino è costruito su un ponte, o anche su palafitte, questa ruota si trova necessariamente al di sotto dell'edificio. Si dice poi che il mulino abbia una ruota sospesa. Doveva essere alzato o abbassato durante le piene e i periodi di siccità, in modo che rimanesse a contatto con l'acqua. La ruota sospesa è una ruota a pale che può essere alzata o abbassata tramite un sistema di sollevamento con viti e martinetti. All'interno del mulino, le viti ei martinetti in legno sono sul pavimento, una sorta di piattaforma a cui è sospesa la ruota motrice e che sostiene l'intero meccanismo e le macine.
Un altro principio della ruota sospesa che abbiamo trovato sul Loue : il mulino Pouguet a Ornans e il mulino Vuillafans le cui ruote erano sospese all'interno di un telaio che sporge sopra il fiume. Queste ruote erano fissate a travi metalliche che potevano ruotare ad un'estremità e sollevarsi in base al livello dell'acqua del Loue grazie a un sistema di catene avvolte su un argano (invenzione di Etienne Joseph Pouguet).
La ruota sospesa del mulino di Andé .
Il vecchio mulino Pouguet a Ornans.
Mulino a pale penzolanti Vuillafans.
L'applicazione inversa fu l'invenzione del battello a vapore , che trasmetteva il movimento ( sistema biella-manovella ) di una macchina a vapore riscaldata a legna (poi a carbone) a grandi ruote a pale, una per lato o una sul retro. Ecco come funzionano le barche a ruote a pale . Il basso rendimento, le dimensioni (e quindi il costo) e la resistenza al vento, unite ad una notevole fragilità (soprattutto per le navi militari), le fecero abbandonare a favore delle eliche salvo casi particolari di basso pescaggio. Mississippi , per esempio).
La fragilità di ruote a pale in alto mare è stato evidenziato più volte, in particolare a bordo della Elise (durante la prima traversata a vapore della Manica) o la Grande-orientale , ma progettato dal famoso ingegnere Isambard. Brunel , che si trovava in una pessima posizione durante una forte tempesta nel 1861.
Inizialmente le ruote a pale erano a pale piatte fisse e solo la pala verticale nel punto più basso funzionava in modo soddisfacente, ma abbastanza rapidamente gli ingegneri navali progettarono pale con superficie curva, articolate al mozzo e azionate da un sistema di bielle ed eccentrico nella forma di una stella (chiamata "Star-system" dagli ingegneri inglesi) che permetteva a tutte le pale sommerse di assumere un corretto appoggio sull'acqua.
I vantaggi e gli svantaggi della ruota a pale e l'elica (che richiedevano più macchine in rapida rotazione) sono stati oggetto di polemiche nella metà del XIX ° secolo e l'Ammiragliato britannico ha proceduto a rimorchiare vari test (tirata o 'guerra) tra due navi di potenza equivalente dotati rispettivamente di ruote a pale o di un'elica ( Alecto Vs Rattler , Niger Vs Basilisk ) che hanno dimostrato la netta superiorità dell'elica.
Alcuni pedalò funzionano secondo lo stesso principio.
Un'elica ibrida tra la ruota a pale e l'elica, il sistema Voith , che utilizza una piastra rotante ad asse verticale completamente sommersa e pale completamente orientabili, viene utilizzata su molte navi per uso portuale o costiero come draghe, rimorchiatori, chiatte di servitù. Il suo principale vantaggio è la notevole maneggevolezza "a tutto tondo".
Una grande ruota dietroVeicolo anfibio inventato da Oliver Evans (1755-1819)
Natchez Wheel sul Mississippi , con sede a New Orleans
La principessa Murray a Mannum , Australia
Modello nel museo Morskie a Danzica (pl)
La Volodarsky , nave russa costruita nel 1914
Ruota a pale sulla Savoia , battello a vapore sul Lago di Ginevra , costruito nel 1914 da Sulzer , Svizzera
Stemma di Mulhouse : Argento con la ruota del mulino rosso.
Logo del Parco Naturale Regionale Livradois-Forez .