Сильфоны

Мех потока или пара сильфонов — это устройство, предназначенное для подачи сильного воздуха . Самый простой тип состоит из гибкого мешка, состоящего из пары жестких досок с ручками, соединенных гибкими кожаными сторонами, заключающими в себе почти воздухонепроницаемую полость, которую можно расширять и сжимать с помощью ручек, и снабженную клапаном, позволяющим воздуху заполнять полость при расширении. , и с трубкой, через которую воздух вытесняется струей при сжатии полости. ^[1] Он имеет множество применений, в частности, раздувание огня для подачи в него воздуха.

Термин «сильфон» используется в расширенном смысле для обозначения гибкого мешка, объем которого можно изменять путем сжатия или расширения, но который не используется для подачи воздуха. Например, светонепроницаемый (но не воздухонепроницаемый) мешок, позволяющий изменять расстояние между объективом и пленкой складного фотоаппарата, называется сильфоном .

Этимология

Слово «сильфон» употребляется только во множественном числе. Древнеанглийское « название «сильфона» было bl?stbęl(i)g , blást-bęl(i)g взрывной мешок», «выдувной мешок»; префикс был исключен, и к одиннадцатому веку стало использоваться простое слово bęlg , bylg , bylig («сумка»). Это слово родственно слову « живот ». ^[1] Похожие слова есть в древнескандинавском , шведском, датском и голландском языках (blaasbalg), но их происхождение не установлено. «Мехи», по-видимому, не родственны очевидно похожему латинскому follis . ^[1]

Металлургия

Некоторые процессы, такие как выплавка и сварка металлургического железа , требуют такого большого количества тепла, что их удалось разработать только после изобретения в древности сильфонов. Сильфоны используются для подачи дополнительного воздуха к топливу, повышая скорость сгорания и, следовательно, тепловую мощность.

используются различные виды сильфонов В металлургии :

Коробчатые сильфоны традиционно использовались и используются в Восточной Азии.
Мехи для горшков использовались еще в Древнем Египте.
Татара из Японии. Ножные сильфоны
Сильфоны -аккордеоны с характерными складками по бокам использовались в Европе на протяжении многих столетий.
Поршневые сильфоны были разработаны в Юго-Восточной Азии (вероятно, австронезийскими народами ) с использованием принципов аналогичного местного огневого поршня . Это привело к самостоятельному развитию металлургии бронзы и железа в Юго-Восточной Азии . Они присутствовали в различных культурах Юго-Восточной Азии, а технология была перенесена на Мадагаскар посредством австронезийской экспансии . ^[2]

Позже эта технология была принята и усовершенствована китайцами хань в поршневых сильфонах двойного действия, полностью заменив местные китайские горшки из бычьей шкуры или барабанные сильфоны. ^[2]
Поршневые сильфоны были независимо разработаны в середине 18 века в Европе.

Металлические сильфоны были созданы для поглощения осевого перемещения в динамических условиях. Часто называемые сильфонными типами Axial Dynamics.

Китайские сильфоны изначально делались из бычьей шкуры с двумя горшками, как описано в периода книге Мози о военной технике Воюющих царств (4 век до н. э.). Во времена династии Хань контакт с культурами Юго-Восточной Азии познакомил китайцев с поршневыми сильфонами на основе бамбука, характерными для жителей Юго-Восточной Азии. Приобретенная технология изготовления поршневых сильфонов полностью заменила китайские сильфоны из бычьей шкуры, которые при династии Сун полностью вымерли. ^[2] Китайскому (ум. 38) из династии Хань инженеру-механику Ду Ши приписывают первое использование гидравлической энергии в поршневых насосах двойного действия через водяное колесо для управления сильфонами в металлургии. Его изобретение было использовано в работе сильфонов доменных печей для ковки чугуна . ^[3] Древние греки , древние римляне и представители других цивилизаций использовали сильфоны в печах для изготовления кованого железа . Сильфоны также используются для контролируемой подачи сжатого воздуха в огневой нагреватель.

В современной промышленности возвратно-поступательные сильфоны обычно заменяются моторизованными воздуходувками.

Поршневой сильфон двойного действия

Поршневые сильфоны двойного действия — это разновидность сильфонов, используемых кузнецами и плавильщиками для увеличения потока воздуха, поступающего в кузницу, со свойством выдувания воздуха при обоих ходах рукоятки (в отличие от более простых и распространенных сильфонов, которые выдувают воздух, когда ход поршня происходит в одном направлении, и наполняйте сильфон в другом направлении). Эти сильфоны создают более постоянный и, следовательно, более сильный звук, чем простые сильфоны. ^[4] Такие сильфоны существовали в Китае, по крайней мере, с V века до нашей эры, когда они были изобретены, и достигли Европы к 16 веку. ^[5]^[6] В 240 году до нашей эры древнегреческий изобретатель Ктесибий Александрийский самостоятельно изобрел поршневой сильфон двойного действия, используемый для подъема воды с одного уровня на другой. ^[7]

Поршень заключен в прямоугольную коробку, с одной стороны которой выходит ручка. Края поршня покрыты перьями, мехом или мягкой бумагой, чтобы обеспечить его воздухонепроницаемость и смазку . Когда поршень вытягивается, воздух поступает с дальней стороны, а воздух в ближней камере сжимается и вытесняется в боковую камеру, где он проходит через сопло. Затем, когда его толкают, воздух поступает с ближней стороны, а воздух в дальней камере проходит через то же сопло. ^[4]^[5]

Двойные сильфоны-гармошки

У них три листа. Средний лист фиксируется на месте. Нижний лист перемещается вверх и вниз. Верхний лист может свободно двигаться и имеет на себе вес. Нижние и средние листья имеют створки, верхний — нет. К изливу соединена только верхняя часть легкого.

Когда нижний лист поднимается вверх, воздух перекачивается из нижнего легкого в верхнее легкое. При этом воздух выходит из сильфона из верхнего легкого через желоб, но с меньшей скоростью. Это раздувает верхнюю часть легкого. Затем нижний лист опускается вниз, чтобы втянуть свежий воздух в сильфоны. При этом вес верхнего листа толкает его вниз, поэтому воздух продолжает выходить через носик.

Такая конструкция не увеличивает количество воздуха, поступающего в горн, но обеспечивает более постоянный поток воздуха по сравнению с простым сильфоном. Он также обеспечивает более равномерный поток воздуха, чем два простых сильфона, перекачиваемых поочередно, или один поршневой сильфон двойного действия.

Примитивные сильфоны

В археологических руинах Леванта археологи нашли примитивные меха для горшков, состоящие из керамического горшка, к которому сверху была прикреплена свободная кожаная шкура. Такие сильфоны имели широкий край, чтобы кожаное покрытие пропускало максимальное количество воздуха при накачивании. Покрытие крепилось к горшку шнуром под вывернутым краем или в пазу чуть ниже внешнего края. Отверстие возле основания служило для вставки трубы из скоропортящегося материала, цель которой заключалась в том, чтобы направить поток воздуха либо в печь, либо в тигель, и что обычно делалось с помощью фурмы . ^[8] Фурмы, используемые в сочетании с сильфонами, имели функцию защиты концов скоропортящихся трубок, ведущих из котла в огонь. В некоторых местах Африки Сахары до сих пор используются примитивные мехи.

Дальнейшие применения

Применение для перекачки жидкости

Сильфоны широко используются в гидравлических силовых цепях и контурах охлаждения.
Они являются неотъемлемой частью наркозных аппаратов .
Часы с кукушкой используют мехи, чтобы продувать воздух через gedackt (трубы) и имитировать крик птицы обыкновенной кукушки.
В музыкальных инструментах человека могут использоваться сильфоны в качестве замены или регулятора давления воздуха, обеспечиваемого легкими :
- Аккордеон , гармошка и родственные инструменты.
- Рид-орган
- Орган
- Musette de Cour , Uilleann Pipes и некоторые другие разновидности волынок.
- Гармониум и мелодеон
- Портативный

Применение компенсаторов

Термин «сильфон» используется в расширении для ряда применений, не связанных с передачей воздуха.

Сильфоны широко используются в промышленности и механике, например, в чехлах штоков, покрытиях путей машин, крышек подъемников и крышек рельсов для защиты штоков, подшипников и уплотнений от грязи.
широко используются сильфоны В сочлененных автобусах и трамваях для защиты мест изгиба транспортного средства.
Сильфоны используются в механических анероидах, действуя как точный индикатор уровней давления на основе их бокового движения.
Сильфонные трубки, легкие, гибкие и растяжимые трубки, могут использоваться для подачи газа или воздуха под давлением, близким к атмосферному, как в ранних водных легких . конструкциях
В складных камерах и камерах обзора используются сильфоны, чтобы исключить попадание света, при этом позволяя перемещать объектив относительно плоскости пленки для фокусировки и, в основном в камерах обзора, чтобы позволить объективу скользить и наклоняться для управления изображением ( движения камеры ).
трубопровода Компенсатор : в этом случае сильфоны формируются последовательно для поглощения теплового движения и вибрации в трубопроводных системах, по которым транспортируются высокотемпературные среды, такие как выхлопные газы или пар.

Пчеловодство

коптильни для пчел Сбоку у есть сильфоны, обеспечивающие подачу воздуха к медленно горящему топливу. Это позволяет увеличить скорость горения и временно увеличить выход дыма по команде, что желательно при успокоении домашних пчел .

Галерея

Уретановые сильфоны
Большие сильфоны создают грибовидное облако в Эксплораториуме в Сан-Франциско, Калифорния .

См. также

Сильфон за использование металлических сильфонов в экспериментальной физике и технике.

Ссылки

Примечания

^ Перейти обратно: ^а ^б ^с «сильфоны» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . doi : 10.1093/OED/2579804254 . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)
^ Перейти обратно: ^а ^б ^с Нидэм, Джозеф (1970). Клерки и ремесленники в Китае и на Востоке . Издательство Кембриджского университета. стр. 155–167.
^ Нидхэм, Дж. (1965). Наука и цивилизация в Китае, Часть 2, Машиностроение . Издательство Кембриджского университета. п. 370. ИСБН 978-0-521-05803-2 .
^ Перейти обратно: ^а ^б Крэддок, Пол Т. Добыча и производство ранних металлов . стр. 183-4.
^ Перейти обратно: ^а ^б Темпл, Роберт К.Г. (2007). Гений Китая: 3000 лет науки, открытий и изобретений (3-е изд.). Лондон: Андре Дойч. стр. 46–49. ISBN 978-0-233-00202-6 .
^ О'Доэрти, Марк (24 ноября 2012 г.). Да будет Мир – Вознесение на Ивисимару . Лулу.com. п. 57. ИСБН 978-1291208917 .
^ Э. Ньютон, Дэвид (2012). Мировой энергетический кризис: Справочник . ABC-CLIO (опубликовано 5 ноября 2012 г.). п. 4. ISBN 978-1610691475 .
^ Гильбоа, Айелет; Шэрон, Илан; Зорн, Джеффри Р.; Мацкевич, Света (2018). «Раскопки в Доре, Заключительный отчет: Том IIB, Зона G, Поздний бронзовый и железный века: керамика, артефакты, экофакты и другие исследования». Отчеты Кедема . 11 . Институт археологии Еврейского университета в Иерусалиме: III–340. JSTOR 26493565 .

Библиография

«Мерса Гавасис (Красное море - Египет): UNO/IsIAO и BU 2003-2004 полевой сезон под руководством Родольфо Фаттовича и Кэтрин Бард» . www.archaeogate.org . 18 октября 2004 г. Архивировано из оригинала 19 сентября 2007 г.
Герне, Жак (1972). История китайской цивилизации . Перевод Фостера Дж. Р. Издательства Кембриджского университета.

Внешние ссылки

Патент США 4325769A , Мойс, Ричард Дж. и Мойс, Кларенс Л., «Способ изготовления сильфона».

[oed-1] Перейти обратно: ^а ^б ^с «сильфоны» . Оксфордский словарь английского языка (онлайн-изд.). Издательство Оксфордского университета . doi : 10.1093/OED/2579804254 . (Требуется подписка или членство участвующей организации .)

[Needham2-2] Перейти обратно: ^а ^б ^с Нидэм, Джозеф (1970). Клерки и ремесленники в Китае и на Востоке . Издательство Кембриджского университета. стр. 155–167.

[needhamj-3] Нидхэм, Дж. (1965). Наука и цивилизация в Китае, Часть 2, Машиностроение . Издательство Кембриджского университета. п. 370. ИСБН 978-0-521-05803-2 .

[craddock-4] Перейти обратно: ^а ^б Крэддок, Пол Т. Добыча и производство ранних металлов . стр. 183-4.

[temple-r-5] Перейти обратно: ^а ^б Темпл, Роберт К.Г. (2007). Гений Китая: 3000 лет науки, открытий и изобретений (3-е изд.). Лондон: Андре Дойч. стр. 46–49. ISBN 978-0-233-00202-6 .

[6] О'Доэрти, Марк (24 ноября 2012 г.). Да будет Мир – Вознесение на Ивисимару . Лулу.com. п. 57. ИСБН 978-1291208917 .

[7] Э. Ньютон, Дэвид (2012). Мировой энергетический кризис: Справочник . ABC-CLIO (опубликовано 5 ноября 2012 г.). п. 4. ISBN 978-1610691475 .

[8] Гильбоа, Айелет; Шэрон, Илан; Зорн, Джеффри Р.; Мацкевич, Света (2018). «Раскопки в Доре, Заключительный отчет: Том IIB, Зона G, Поздний бронзовый и железный века: керамика, артефакты, экофакты и другие исследования». Отчеты Кедема . 11 . Институт археологии Еврейского университета в Иерусалиме: III–340. JSTOR 26493565 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]