Отбойный молот , также известный как наклонный молот или молот-шельф , представляет собой массивный мощный молот . Традиционное использование отбойных молотов включает дробление, очистку и полировку зерна в сельском хозяйстве . В горнодобывающей промышленности отбойные молоты использовались для дробления металлических руд на мелкие куски, хотя для этого более обычна была штамповочная мельница . В кузницах они использовались для вытягивания заготовок из кованого железа в более поддающееся обработке прутковое железо . Они также использовались для изготовления различных изделий из кованого железа , латуни (ранняя форма латуни ), стали и других металлов.
Один или несколько молотов-отбойников устанавливались в кузнице , также известной как молотковая мельница , молотовая кузница или молотовый завод. Молоты обычно поднимались кулачком , а затем отпускались, чтобы упасть под действием силы тяжести . Исторически молоты-отбойники часто приводились в действие гидравлически с помощью водяного колеса .
Известно, что отбойные молоты использовались в императорском Китае со времен династии Западная Хань . Они также существовали в современном греко-римском мире , с большим количеством свидетельств их использования в средневековой Европе в XII веке. Во время промышленной революции отбойный молоток вышел из моды и был заменен силовым молотом . Часто несколько молотов приводились в действие через набор линейных валов , шкивов и ремней от централизованного источника питания.
В Древнем Китае отбойный молоток произошел от использования ступки и пестика , что в свою очередь привело к появлению ножного наклонного молота ( китайский : 碓пиньинь : dui ; Уэйд-Джайлс : tui ). [1] Последний представлял собой простое устройство, использующее рычаг и точку опоры (приводимое в действие давлением веса ноги на один конец), которое также имело ряд защелок или выступов на главном вращающемся валу. [2] Это устройство позволяло выполнять работу по толчению, часто при шелушении и полировке зерна, и избегать ручного толчения рукой и предплечьем.
Хотя китайские историки утверждают, что его происхождение может уходить еще в династию Чжоу (1050 г. до н. э.–221 г. до н. э.), британский синолог Джозеф Нидхэм считает, что самые ранние тексты, описывающие это устройство, — это словарь Цзицзупянь 40 г. до н. э., текст Ян Сюна , известный как Фанъянь 15 г. до н. э., а также «лучшее утверждение» Синь Лунь, написанное Хуань Таном около 20 г. н. э. (во время узурпации Ван Мана ). [3] В последней книге говорится, что легендарный мифологический царь, известный как Фу Си, был тем, кто отвечал за пестик и ступку (которые превратились в устройство с наклонным молотом, а затем и с отбойным молотом). Хотя автор говорит о мифологическом Фу Си, отрывок из его сочинения дает намек на то, что водяное колесо и с отбойным молотом были широко распространены в 1 веке н. э. в Китае (о китайской металлургии с водяным приводом см. Ду Ши ):
Фу Си изобрел пестик и ступку, которые так полезны, и позже они были искусно усовершенствованы таким образом, что весь вес тела мог использоваться для наступания на наклонный молот (туй), таким образом увеличивая эффективность в десять раз. Впоследствии сила животных — ослов, мулов, быков и лошадей — была применена с помощью машин, а также сила воды использовалась для толчения, так что польза увеличилась в сто раз. [4]
Однако этот отрывок, а также другие ранние упоминания эпохи Хань, скорее могут относиться к водяному рычагу, а не к отбойному молотку. [5] [6] Более поздние исследования, указывающие на два современных погребальных изделия эпохи Хань, изображающих гидравлические молоты, доказали, что вертикальные водяные колеса использовались для питания батарей отбойных молотков во времена династии Хань. [7]
Из его описания видно, что устаревший китайский термин для пестика и ступки (дуй, туй) вскоре будет заменен китайским термином для водяного молотка (китайский:水碓; пиньинь: shuǐ duì ; Уэйд-Джайлс: shui tui . [2] Ученый и поэт династии Хань Ма Жун (79–166 н. э.) упомянул в одном из своих стихотворений молотки, «бьющие в пещерах, где гулко слышен шум воды». [4] Как описано в « Хоу Хань Шу» , в 129 г. н. э. чиновник Юй Сюй дал отчет императору Хань Шуню о том, что молотки экспортируются из Китая Хань в Западный Цян по каналам через горы Цилянь . [4] В своем «Жоу Син Лунь » правительственный чиновник Кун Жун (153–208 н. э.) заметил, что изобретение молотка было превосходным пример продукта, созданного умными людьми в его собственную эпоху (сравнение относительных достижений мудрецов древности). [4] В 3 веке нашей эры высокопоставленный правительственный чиновник и инженер Ду Юй ввел использование комбинированных батарей с отбойными молотками (лянь чжи дуй), которые использовали несколько валов, которые были расположены так, чтобы работать от одного большого водяного колеса. [8] В китайских текстах 4 века есть письменные свидетельства о людях, владевших и управлявших сотнями машин с отбойными молотками, таких как почтенный математик Ван Жун (умер в 306 году нашей эры), Дэн Юй (умер в 326 году нашей эры) и Ши Чун (умер в 300 году нашей эры), ответственных за работу сотен отбойных молотков в более чем тридцати правительственных округах по всему Китаю. [9] Существуют многочисленные упоминания о падающих молотах во времена династий Тан (618–907 гг. н.э.) и Сун (960–1279 гг.), а также есть упоминания о династии Мин (1368–1644 гг.), в которых сообщается об использовании падающих молотов на бумажных фабриках провинции Фуцзянь . [10]
Хотя китайские отбойные молоты в Китае иногда приводились в действие более эффективным вертикальным водяным колесом, китайцы часто использовали горизонтальное водяное колесо для работы отбойных молотов, наряду с лежачими молотами. [11] Отбойный молот был обнаружен на китайских иллюстрациях к 1313 году нашей эры, с публикацией книги Ван Чжэня « Нонг Шу» о древней и современной (средневековой) металлургии в Китае. [12] Также были иллюстрации отбойных молотов в энциклопедии 1637 года, написанной Сун Инсином (1587–1666). [13]
Использование кулачка в Китае ограничивалось горизонтальным типом и «небольшим набором машин», включавшим только шелушильные машины для риса и гораздо более поздние машины для измельчения слюды, бумажные фабрики и лесопилки, в то время как валяльно-валковые станки, рудные штампы или кузнечные молоты были неизвестны. [6]
Основные компоненты для водяных отбойных молотков – водяные колеса , кулачки и молотки – были известны в эллинистическом мире . [15] Ранние кулачки присутствуют в водяных автоматах с 3-го века до н. э. [16] [17] По словам М. Дж. Т. Льюиса, флейтист , механизм которого был описан персидскими братьями Бану Муса в 9-м веке н. э. и может быть «обоснованно» приписан Аполлонию из Перги , функционирует по принципу водяных отбойных молотков. [18]
Римский ученый Плиний ( Естественная история XVIII, 23.97) указывает , что водные песты получили довольно широкое распространение в Италии к первому веку нашей эры:
Большая часть Италии пользуется некованым пестичным молотком, а также колесами, которые вращает протекающая мимо вода, и молотком-отбойником [ мола ]».
В то время как некоторые ученые считали, что этот отрывок означает водяную мельницу, [19] более поздние ученые утверждали, что mola должно относиться к работающим на воде молотам, которые использовались для измельчения и шелушения зерна . [20] [16] Их механический характер также предполагается более ранним упоминанием Луция Помпония (ок. 100–85 гг. до н. э.) о валяльной мельнице , типе мельницы, которая всегда работала с падающими штоками. [21] [22] Однако было отмечено, что перевод фрагментарного текста Помпония может быть неверным и основывается на переводе mola , который часто считается означающим либо мельницу, либо жернов, вместо этого для обозначения работающего на воде молота. [23] Зернодробилки с пестами, а также обычные водяные мельницы , засвидетельствованы еще в середине V века н. э. в монастыре , основанном Романом Кондатом в отдаленном регионе Юра , что указывает на то, что знание молотов продолжалось и в раннем Средневековье . [16]
На итальянском участке Саепинум археологи недавно обнаружили водяную мельницу поздней античности , которая, возможно, использовала отбойные молотки для дубления , что является самым ранним свидетельством такого рода в классическом контексте. [24] [25]
Наиболее широкое применение отбойных молотков, по-видимому, имело место в римской горнодобывающей промышленности, где руда из глубоких жил сначала дробилась на мелкие куски для дальнейшей обработки. [26] Здесь регулярность и расстояние между большими углублениями на каменных наковальнях указывают на использование кулачковых штампов для руды, очень похожих на устройства поздней средневековой горной промышленности. [26] [14] Такие механически деформированные наковальни были найдены на многочисленных римских серебряных и золотых рудниках в Западной Европе , в том числе в Долаукоти ( Уэльс ) и на Пиренейском полуострове , [26] [14] [27] [28] где датируемые образцы относятся к 1-му и 2-му векам н. э. [29] В Долаукоти эти отбойные молотки были гидравлическими, а возможно, и на других римских рудниках, где широкомасштабное использование техники замалчивания и промывки грунта означало, что большие объемы воды были напрямую доступны для питания машин. [26] [30] Однако ни одна из испанских и португальских наковален не может быть убедительно связана с местами расположения мельниц, хотя в большинстве шахт имелись источники воды и системы добычи свинца, которые можно было легко использовать. [14] Аналогичным образом, датировка камня Пумсена римской эпохой не учитывает тот факт, что камень мог быть перемещен, и опирается на ряд взаимосвязанных вероятностей, которые поставили бы под угрозу заключение римской датировки, если бы какая-либо из них была разгадана. [14]
Водяные и механизированные отбойные молоты вновь появились в средневековой Европе к XII веку. Их использование было описано в средневековых письменных источниках Штирии (в современной Австрии), написанных в 1135 году и еще в 1175 году нашей эры. [31] Средневековые французские источники 1116 и 1249 годов оба регистрируют использование механизированных отбойных молотов, используемых при ковке кованого железа . [31] Средневековые европейские отбойные молоты к XV веку чаще всего имели форму вертикальной пестической штамповочной мельницы, хотя они использовали более частое использование вертикального водяного колеса, чем более ранние китайские версии (которые часто использовали горизонтальное водяное колесо). [10] Известный художник и изобретатель эпохи Возрождения Леонардо да Винчи часто делал наброски отбойных молотов для использования в кузницах и даже в машинах для резки напильников, типа вертикальной пестической штамповочной мельницы. [12] Самая старая европейская иллюстрация кузнечного молота, возможно, относится к «Описанию северных народов» Олафа Магнуса , датируемому 1565 годом нашей эры. [12] На этой гравюре на дереве изображена сцена с тремя солдафонами и водяным колесом, работающими с деревянными и кожаными мехами печи Осмунда Блумери. [12] Лежачий молот впервые был изображен в европейском искусстве на иллюстрации Сандрарта и Зонки (датированной 1621 годом нашей эры). [12]
У отбойного молотка головка крепится на конце наклонной рукоятки, отсюда и альтернативное название молоток-шельф. Выбор типа, который использовался в определенном контексте, мог зависеть от нагрузки, которую его работа налагала на рукоятку. Обычно она была деревянной, закрепленной в чугунном кольце (называемым херстом), где она вращалась. Однако в 19 веке самые тяжелые рукоятки иногда были цельной отливкой, включающей херст.
Наклонный молот или молот с хвостовой рукояткой имеет шарнир в центре рукоятки, на которой он установлен, и поднимается путем нажатия противоположного конца головки вниз. На практике головка на таких молотах, по-видимому, была ограничена сотней фунтов (около 50 кг), но была возможна очень высокая скорость удара. Это делало его пригодным для вытягивания железа до небольших размеров, подходящих для торговли ножевыми изделиями. Поэтому вокруг Шеффилда было много таких кузниц, известных как «наклонные» . Они также использовались на латунных аккумуляторных заводах для изготовления латунных (или медных) горшков и сковородок. На аккумуляторных заводах (по крайней мере) один источник питания мог приводить в действие несколько молотов. В Германии наклонные молоты весом до 300 кг использовались в молотковых мельницах для ковки железа. Сохранившиеся рабочие молоты, приводимые в действие водяными колесами, можно увидеть, например, на молоте Фронауэра в Рудных горах .
Молот с ручкой-грушей был типом, который обычно можно найти в кузнице , используемой для превращения чугуна в кованое прутковое железо. Он поднимался кулачками, ударяющими по ручке между шарниром и головкой. Головка обычно весила четверть тонны. Вероятно, это было так, потому что нагрузка на деревянную ручку была бы слишком большой, если бы головка была тяжелее.
Носовая рукоятка молотка, похоже, была необычной до конца 18-го или начала 19-го века. Она была поднята выше головы. Сохранившиеся носовые рукоятки [32] и те, что на фотографиях [33], по-видимому, сделаны из чугуна.
Паровой падающий молот заменил отбойный молот (по крайней мере, для самых больших поковок). Джеймс Нейсмит изобрел его в 1839 году и запатентовал в 1842 году. Однако к тому времени ковка стала менее важной для железоделательной промышленности после усовершенствования прокатного стана , которое сопровождало принятие пудлингования с конца XVIII века. Тем не менее, молоты по-прежнему были необходимы для гонта .
{{cite book}}: |periodical=проигнорировано ( помощь )