.svg/1280px-Bellows_(PSF).svg.png)
Мех или пара сильфонов — это устройство, предназначенное для подачи сильного потока 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 .
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]
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.
В металлургии используются различные виды сильфонов :
Китайские сильфоны изначально делались из бычьей шкуры с двумя горшками, как описано в книге Мози о военной технике периода 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 инженеру-механику Ду Ши (ум. 38) из династии Хань 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 другие цивилизации 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.
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 г. до н.э. древнегреческий изобретатель Ктесибий Александрийский независимо 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]
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.
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.
Термин «сильфон» используется в расширении для ряда применений, не связанных с передачей воздуха.
Сбоку у коптильни для пчел 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 .
