Construcción de una palanca de riego shaduf: elevación de agua con contrapeso

Elija una ubicación en la orilla del canal o del río donde necesite elevar el agua a un nivel más alto, normalmente un desnivel de 1-3 metros. Erija un poste sólido en forma de Y (o dos montantes paralelos con un pasador transversal) a 2-3 metros del borde del agua. Hunda la base 50-60 cm en el suelo y compacte la tierra firmemente alrededor para darle estabilidad. La horquilla de la Y (o el pasador transversal entre los montantes emparejados) sirve como punto de pivote para la viga de palanca. La altura del pivote debe ser aproximadamente igual a la altura de elevación más 1 metro; para una elevación de 2 metros, el pivote debe estar a unos 3 metros sobre el nivel del suelo.

Equilibra una viga larga y recta (3-5 metros) sobre la horquilla del poste vertical. La viga se divide en un brazo largo (que se extiende sobre el agua, aproximadamente dos tercios de la longitud total) y un brazo corto (que se extiende hacia tierra firme, aproximadamente un tercio). La viga debe girar libremente: engrasa el punto de contacto con grasa animal para reducir la fricción. Las longitudes desiguales de los brazos crean una ventaja mecánica: el contrapeso en el brazo corto recorre una distancia menor, pero ejerce una fuerza de elevación proporcionalmente mayor sobre el cubo. Se trata de una palanca de primera clase, con el punto de apoyo entre la potencia (contrapeso) y la carga (cubo de agua).

Fije un cubo de cuero o una cesta tejida al extremo del brazo largo mediante una cuerda lo bastante larga para que el cubo alcance la superficie del agua cuando el brazo largo esté bajado. Un cubo con una capacidad de 10-20 litros es manejable para un solo operario. En el brazo corto, fije un contrapeso (una gran masa de arcilla seca, una piedra o un adobe), lo bastante pesado como para equilibrar casi por completo el peso del cubo lleno más la cuerda. El contrapeso debe ser ligeramente más ligero que el cubo lleno para que este se hunda en el agua por su propio peso, pero lo bastante pesado como para elevar el cubo lleno con un esfuerzo adicional mínimo por parte del operario.

Prueba el shaduf llenando el cubo y comprobando el esfuerzo necesario para levantarlo. Si el contrapeso es demasiado ligero, el operador debe tirar con fuerza para elevar el cubo lleno; añade más peso. Si es demasiado pesado, el cubo vacío sube sin control y el operador debe empujar con fuerza para bajarlo al agua; quita peso. El punto de equilibrio ideal exige que el operador solo ejerza un suave tirón hacia abajo para sumergir el cubo vacío y un suave tirón hacia arriba para iniciar el ascenso del cubo lleno, haciendo que el contrapeso realice la mayor parte del trabajo de elevación. Ajusta finamente modificando la masa del contrapeso o su posición a lo largo del brazo corto.

Para operar, tire del brazo largo hacia abajo para sumergir el cubo, déjelo llenarse y luego suéltelo. El contrapeso hace oscilar el cubo lleno hacia arriba. Cuando el cubo alcanza la parte superior de su arco, gírelo sobre el canal de riego e inclínelo para vaciar el agua. Un operador puede completar un ciclo cada 15-20 segundos, elevando aproximadamente 10-15 litros por ciclo. A este ritmo, un shaduf eleva unos 2.000-3.000 litros por hora, suficiente para regar una pequeña parcela de jardín. Para elevar el agua a mayores alturas, se pueden disponer varios shadufs en serie, cada uno elevando el agua a un nivel intermedio. Las pinturas de tumbas egipcias muestran equipos de shadufs operando en series en cascada a lo largo del Nilo, elevando el agua 5-6 metros en tres etapas. El shaduf es uno de los dispositivos preindustriales de elevación de agua más eficientes energéticamente jamás inventados.