Кіріспе

Теміршілік құралдың түрі – трип-шекеш, сондай-ақ көлбеушекеш немесе шүмекеш деп те аталады, бұл үлкен қуатты соққылы балға. Трип-шекештер дәстүрлі түрде ауыл шаруашылығында астықты соғу, қабығын алу және жылтырату үшін қолданылған. Тау-кен өндірісінде металл кендерін ұсақ бөлшектерге ұсақтау үшін пайдаланылған, бірақ бұл мақсатқа штамптық диірмен көбірек қолданылған. Олар балқытылған темірден жасалған бұталарды шикізатпен өңделетін темірге айналдыру үшін де қолданылған. Сондай-ақ, олар қазылма темірден, латуньдің ерте түрі – латтаннан, болаттан және басқа металдардан түрлі бұйымдар жасауда пайдаланылған. Бір немесе бірнеше трип-шекеш балғалы диірмен, балғалы балға немесе балғалы цех деп аталатын балғалы цехта орнатылған. Балғалар әдетте білік арқылы көтеріліп, содан кейін гравитация күшімен төмен түсірілген. Тарихи тұрғыдан алғанда, трип-шекештер көбінесе су доңғалағы арқылы гидравликалық түрде қуаттандырылған. Трип-шекештер Батыс Хан әулеті кезінде Қытай империясында қолданылғаны мәлім. Олар сондай-ақ сол кездегі грек-рим әлемінде де болған, ортағасырлық Еуропада 12 ғасырда олардың қолданылуына көптеген дәлелдер бар. Өнеркәсіптік революция кезінде трип-шекештер қолданыстан шығып, қуатты балғалармен алмастырылды. Көбінесе бірнеше балғалар орталықтан қуаттандырылатын желілік біліктер, шкивтер мен белбеулер арқылы қуаттандырылған.

Қытай

Көне Қытайда шүберек пен иектің қолданылуынан трип-шекеш пайда болды, ол өз кезегінде баспалдақпен жұмыс істейтін еңкейту шекешке (қытайша: 碓, пиньинь: duì; Уэйд Джайлс: tui) әкелді. Соңғысы – бір жағынан аяқ күшімен қысым жасап жұмыс істететін тетік және негізгі айналмалы біліктегі бірнеше тұтқалары бар қарапайым құрал. Бұл құрылғы астықты ұсату және жылтырату процесін жеңілдетіп, қолмен ұру қажеттігін жойды. Қытай тарихшылары оның тамыры Чжоу әулетіне (б.з.д. 1050–221 жж.) дейін жететінін айтса, британдық синолог Джозеф Нидхам бұл құрылғыны ең алғаш сипаттаған мәтіндерді б.з.д. 40 жылғы «Jijiupian» сөздігі, б.з.д. 15 жылғы Ян Сюнның «Fangyan» еңбегі және б.з. 20 жыл шамасындағы Хуан Танның «Xin Lun» трактаты деп санайды (Уан Манның билігі тұсында). Соңғы кітапта аңызға айналған Фу Си патшасының шүберек пен иектің (кейін еңкейту шекешке, содан кейін трип-шекешке айналған) ойлап тапқаны айтылады. Автор мифологиялық Фу Си туралы айтса да, оның жазбасының бір бөлігі су доңғалағы мен трип-шекештің б.з. 1 ғасырында Қытайда кеңінен қолданылғанын көрсетеді (сумен жұмыс істейтін қытай металлургиясы туралы Дю Шиге қараңыз): Фу Си өте пайдалы шүберек пен иекті ойлап тапты, кейін ол жетілдіріліп, еңкейту шекешін (tui) аяқпен басу арқылы тиімділігі он есе артты. Содан кейін малдың (есек, қашыр, өгіз, жылқы) күші, сондай-ақ су күші ұсату үшін қолданылып, пайданы жүз есеге арттырды. Дегенмен, бұл үзіндідегі және Хан дәуіріндегі басқа да ертедегі сілтемелерде су тіреуіші емес, трип-шекеш туралы айтылуы мүмкін. Кейінгі зерттеулер, гидравликалық балғаларды бейнелейтін Хан дәуіріне тән жерлеу заттарына сілтеме жасап, Хан әулеті кезінде тік су доңғалақтары трип-шекештердің батареясын қуаттандырғанын дәлелдеді. Осы сипаттамадан көрінетінідей, шүберек пен иектің (duì, tui) ескі қытайша атауы жақын арада сумен жұмыс істейтін трип-шекештің қытайша атауымен алмастырылатын болады. IV ғасырға қатысты қытай мәтіндерінде жүздеген трип-шекеш машиналарын иеленген және пайдаланған адамдар туралы жазбалар бар, мысалы, құрметті математик Ван Ронг (306 ж. қайтыс болды), Дэн Ю (326 ж. қайтыс болды) және Ши Чонг (300 ж. қайтыс болды), олар Қытайдың отыздан астам мемлекеттік ауданында жүздеген трип-шекештердің жұмысына жауапты болды. Тан әулеті (618–907 жж.) және Сун әулеті (960–1279 жж.) кезінде трип-шекештерге қатысты көптеген сілтемелер бар, ал Мин әулеті (1368–1644 жж.) Фуцзянь провинциясының қағаз фабрикаларында трип-шекештердің қолданылуы туралы хабарлайды. Қытайдағы трип-шекештер кейде тиімді тік су доңғалағымен қуаттандырылса да, қытайлықтар көлденең су доңғалағын трип-шекештерді жұмыс істетуде, сондай-ақ жатып тұрған балғалармен бірге жиі қолданды. 1313 жылы Ван Чжэннің «Nong Shu» кітабында жатып тұрған балғаның суреті жарияланды, ол Қытайдағы ежелгі және ортағасырлық металлургия туралы мәліметтерді қамтиды. 1637 жылы Сунь Инсинг (1587–1666) жазған энциклопедияда да трип-шекештердің суреттері болған. Қытайдағы камераны пайдалану көлденең типпен шектелген және тек күріштің қабығын және кейінірек слюданы ұнтақтауға, қағаз фабрикаларына және пилорамаларға арналған «машиналардың шағын түрлеріне» ғана қатысты, ал толу машиналары, кен ұнтақтағыштар немесе балғалар белгісіз болды. Алғашқы камералар б.з.д. III ғасырдағы сумен жұмыс істейтін автоматтарда кездеседі. Әсіресе, гректердің бір автоматы, оның механизмін Бану Муса сипаттаған, бірақ Пергелік Аполлонийге жатқызуға болады, сумен жұмыс істейтін трип-шекештер принципі бойынша жұмыс істейді. Римдік ғалым Плиний (Табиғи тарих XVIII, 23.97) біздің заманымыздың бірінші ғасырына қарай Италияда сумен жұмыс істейтін балғалардың кеңінен тарала бастағанын айтады: «Италияның көп бөлігінде су ағып жатқанда айналатын дөңгелектер мен балғалар, сондай-ақ, соққылаушы балғалар [mola] қолданылады». Кейбір ғалымдар бұл үзіндіде су диірмені туралы айтылғанын есептесе, кейінірек ғалымдар мола дәнді ұнтақтау үшін пайдаланылған сумен жұмыс істейтін трип-шекештерді білдіреді деп дәлелдеді. Алайда, Помпонийдің фрагментті мәтінін аудару қате болуы мүмкін екендігі және моланың диірмен немесе диірмен тасын білдіретін аудармасына сүйенгені айтылды, оның орнына сумен жұмыс істейтін трип-шекеш туралы мәлімдеме жасалды. Астық ұнтақтағыштар, сондай-ақ қарапайым су диірмендері, б.з. 5 ғасырының ортасына дейін Романус Кондаттың шалқарына салынған монастырьда кездеседі, бұл трип-шекештер туралы білім ерте орта ғасырларда да сақталғанын көрсетеді. Трип-шекештердің ең кең қолданылуы римдік кен өндіруде болды, онда терең кендерден алынған кендерді одан әрі өңдеу үшін кішкентай бөліктерге ұсататын. Мұнда, тас тіреуіштеріндегі үлкен ойыстардың реттелігі мен арақашықтығы камерамен жұмыс істейтін кен ұнтақтағыштарды қолдануды көрсетеді, бұл кейінгі орта ғасырлық кен өндірудегі құрылғыларға ұқсас. Мұндай механикалық түрде деформацияланған тіреуіштер Батыс Еуропадағы, соның ішінде Уэльстегі Долакотиде және Иберия түбегіндегі римдік күміс және алтын кен орындарында табылды, ондағы мәліметтер б.з. 1 және 2 ғасырларына жатады. Долакотиде бұл трип-шекештер гидравликалық түрде жұмыс істеген, және басқа римдік кен орындарында да осылай болған болуы мүмкін, онда суды пайдалану және су ағындарының техникасы машиналарына қуат беру үшін кеңінен қолданылды. Алайда, испан және португал тіреуіштерінің ешқайсысы диірмен орындарымен байланыстырылмаған, бірақ көптеген кен орындарында су көздері және су жетектері болған, оларды оңай пайдалануға болар еді. 1116 және 1249 жылдарға қатысты француз деректерінде темірді соғу үшін механикалық трип-шекештердің қолданылуы тіркелген, ал суреттердегі балғалар шойыннан жасалған.

Өлім

Бумен жұмыс істейтін құлату балғасы (кем дегенде ең ірі металл өнімдерін жасау үшін) еркін балғаны ығыстырды. Джеймс Насмит оны 1839 жылы ойлап тапты және 1842 жылы патенттеді. Дегенмен, сол кезде темір өнеркәсібінде металл соғу маңыздылығы төмендеді, себебі 18 ғасырдың соңынан бастап шлактан темір алу технологиясының енгізілуімен байланысты прокаттау стандары жақсарған еді. Соған қарамастан, металл тілімдеу үшін балғалар қажет болды.