Назначение и устройство кузнечных мехов

Кузнечный горн при нагревании заготовок перед обработкой должен обеспечивать температуру в 1100-1300 градусов, при которой сталь становиться пластичной. Чтобы процесс горения достигал таких показателей, еще с давних времен использовали дополнительную накачку воздуха в очаг. Для этого применяли кузнечные меха в виде деревянной рамы, обтянутой кожей. Причем, чтобы нагнетание кислорода происходило постоянно, устанавливалось два приспособления, качающихся попеременно.

Какие конструкции этого устройства существуют сегодня, их отличия и что нужно для сборки такого приспособления — об этом далее в статье.

Концепция кузнецких мехов

С небольшими отличиями конструкция мехов оставалась одной. Рама имела вытянутую сердцевидную конфигурацию, ее планки обтягивались кожей, собранной в складки. Это делалось для возможности легко растягивать и сжимать устройство. В наиболее узкой части впереди делалось сопло с трубкой, которая вставлялась в горн. Забор воздуха происходил через клапаны, сделанные в раме приспособления.

Эта простейшая конструкция использовалась в мастерских на протяжении многих веков и ее еще можно было встретить в кустарных крестьянских мастерских в начале 20 века.

Кузнечные меха

Монтаж установки мог отличаться в зависимости от типа кузнечного горна, однако, обязательно мех ставился так, чтобы мастер мог одновременно качать его и контролировать процесс горения в очаге.

Установка и привод воздуходува происходили следующим образом. Сопло (труба) меха вставлялось в горновое гнездо. Все устройство жестко фиксировалось на деревянных стойках с помощью имеющихся на них стержней. При этом сам поддув находился на одном уровне с гнездом в горниле.

Накачка воздуха осуществлялась путем качания коромысла, соединенного с крышкой устройства веревкой.

Такая простая схема практически не претерпела никаких изменений вплоть до появления механизации и машин.

Особенности конструкции

Приспособления имели следующие части:

  • Голова.
  • Крышки.
  • Клапаны.
  • Сопло.

Голова. Это передняя часть устройства изготавливалась из толстых деревянных брусков, сквозь которые сверлили отверстие, куда монтировалось сопло для выхода воздуха.

Крышки. Прикреплялись к голове. Нижняя крышка могла быть зафиксирована жестко, а средняя и верхняя были подвижными. Все они соединялись и были плотно обтянуты кожей (как правило, волов). Обивка (гармошка) собиралась из отдельных кусков, соединяясь с каждой доской. Крепление делали гвоздями с подкладкой из ремешков, чтобы предотвратить разрывы гармошки шляпками крепежа. На обивку меха, в зависимости от его размера, уходило одна-три цельных кожи волов.

Клапаны. Клапаны делали в виде отверстий в нижней и средней крышке, изнутри прикрытых лоскутами кожи. При вытягивании гармошки воздух поступал внутрь меха, приподняв каждый клапан. Причем для ограничения поднятия имелись ремешки, скрепляющие конец кожи и доску.

Сопло. Изготавливалось из трубы, которую вставляли в отверстие головы кузнечного меха. Сопло входило в фурму горна, а сама передняя часть устройства надежно крепилась к стенке печи.

Работали с устройством либо помощники, либо сам кузнец. Когда нужно было увеличить интенсивность накачки воздуха, на верхнюю крышку клали дополнительное грузило.

По параметрам отличали метровые, полуторные и двухметровые приспособления. Их габариты определялись размерами горна, в который шла подкачка кислорода.

Устройство было надежным и вполне работоспособным. Но были и значительные недостатки. Во-первых, мех был довольно громоздким прибором, а во-вторых, постоянное воздействие высокой температуры приводило к быстрому износу.

С техническим прогрессом эти приспособления заменили механизированными вентиляторами, приводимыми в действие руками или ногами. Со временем их заменили более совершенные автоматизированные устройства.

В современном оборудовании монтируют компрессоры, мощные турбины или приточные вентиляторы с электрическим приводом.

Отличия и разновидности мехов

За свою многовековую историю было изобретено огромное количество видов этого устройства. Их классификация, в основном, зависит от конструкции, принципа работы и применения.

  • В зависимости от устройства, отличали однокамерные и двухкамерные меха.
  • Смотря, какой привод применялся, отличали ручные устройства и механизированные, которые приводились в действие силой воды (от оборотов водяного колеса).
  • Также были меха кузнечные или металлургические. В последнем варианте использовалась так называемая ящичная конструкция, изобретение которой принадлежит Леонардо да Винчи.
Водяные меха в металлургии
Водяные меха в металлургии

Особенно важным изобретением для развития механизации кузнечного дела было создание водяного колеса, которое, оборачиваясь за счет падающей на него воды, приводило в действие различные устройства.

Например, водные кузнечные меха в Древнем Китае стали использовать приблизительно еще в 1-2 веке нашей эры. Позже их начали использовать в металлургии при выплавке стали. По одной из версий, эта система была завезена в Европу Марко Поло, который почерпнул многие неизвестные европейцам технологии Поднебесной империи.

Устройство водяных кузнечных мехов
Устройство водяных кузнечных мехов

Хотя упоминания водяного колеса вспоминаются еще древними греками и римлянами, вероятнее всего, как и многие открытия античности, они были утрачены на заре Средневековья. Как бы то ни было,водяные меха позволили значительно упростить процесс металлообработки, а в металлургии это привело к увеличению объемов выплавки и открытия чугуна.

Однако, самые простые кустарные мастерские продолжали использовать самые простые кузнечные меха вплоть до начала 20 века.

Как изготовить меха

Сегодня даже в домашней кузнечной мастерской можно свободно установить подачу воздуха в горн с помощью компрессора или электрического вентилятора. Но, если есть желание, можно изготовить самодельные меха с использованием доступных и недорогих материалов.

Самое простое самодельное приспособление
Самое простое самодельное приспособление

Изначально нужно прикинуть требуемые размеры и объем. Как было сказано выше, эти параметры зависят от горна, в который будет осуществляться нагнетание воздуха.

Для крышек подойдут листы фанеры соответствующей толщины. В нижней и средней крышке делают отверстия, к которым степлером нужно закрепить лоскуты кожи (изнутри). Они будут служить впускными клапанами.

Голова мехов изготавливается из брусков. К одному из элементов крепиться нижняя и средняя крышки (жестко и неподвижно). Верхняя рабочая часть (та, что будет качать) соединяется с бруском на обычную дверную петлю. В верхнем бруске головы делают отверстие под сопло.

Обивка делается из кожи. Ее изначально проклеивают по краям крышек клеем (можно момент 1) и дополнительно фиксируют, используя строительный степлер.

Обзор на самодельные меха можно посмотреть в видео:

А что вы можете добавить к этому материалу? Поделитесь своими приспособлениями для нагнетания воздуха при ковке в кузне, насколько целесообразно использование мехов в современной домашней мастерской? Если есть возможность дополнить этот материал, присоединяйтесь к обсуждению в блоке комментариев.

Поиск записей с помощью фильтра:
Вид обработки
Вид проката
Вид материала
Adblock detector