Введение
Тип кузнечного инструмента
Молот, также известный как наклонный молот или молот с коромыслом, – это массивный механизированный молот. Традиционно молоты использовались для дробления, очистки от оболочек и полировки зерна в сельском хозяйстве. В горнодобывающей промышленности их применяли для измельчения металлических руд, хотя для этой цели чаще использовали штамповые мельницы. В кузнечных горнах молоты применялись для вытягивания криц (заготовок из кованого железа) в более удобные для обработки полосы. Их также использовали для изготовления различных изделий из кованого железа, латуни (ранней формы латуни), стали и других металлов. Один или несколько молотов устанавливались в кузнице, также известной как молоточная мельница, молотовая кузница или молоточный завод. Обычно молотки поднимались кулачком, а затем отпускались под действием силы тяжести. Исторически молоты часто приводились в действие гидравлически с помощью водяного колеса. Известно, что молоты использовались в Имперском Китае со времен династии Западных Хань. Они также существовали в современном греко-римском мире, и в средневековой Европе в XII веке есть больше свидетельств их использования. Во время промышленной революции молот с коромыслом утратил популярность и был заменен на силовой молот. Часто несколько молотов приводились в действие через систему валов, шкивов и ремней от центрального источника питания.
Китай
В древнем Китае трип-молот произошел от использования ступки и пестика, что, в свою очередь, привело к появлению наклонного молота (китайский: 碓 Pinyin: dui; Wade Giles: tui). Последний представлял собой простое устройство, использующее рычаг и точку опоры (приводимое в действие давлением веса ноги на один конец), которое также имело ряд зацепов или выступов на главном вращающемся валу. Это устройство позволяло выполнять ударные работы, часто при очистке и полировке зерна, и избавляло от ручного измельчения с помощью руки и плеча. Хотя китайские историки утверждают, что его происхождение может уходить корнями в династию Чжоу (1050 г. до н.э. – 221 г. до н.э.), британский синолог Джозеф Нидхэм считает, что самыми ранними текстами, описывающими устройство, являются словарь «Цзицзюбянь» 40 г. до н.э., текст Ян Сюна, известный как «Фанъянь» 15 г. до н.э., а также «наиболее полное описание» «Синь лунь», написанное Хуань Танем около 20 г. н.э. (во время узурпации Ван Мана). В последней книге говорится, что легендарный мифологический царь Фу Си был ответственен за создание ступки и пестика (которые эволюционировали в наклонный молот, а затем в трип-молот). Хотя автор говорит о мифологическом Фу Си, в одном из его трудов содержится намек на то, что водяное колесо и трип-молот получили широкое распространение в Китае к I веку н.э. (о китайской металлургии, использующей водную энергию, см. «Ду Ши»): Фу Си изобрел ступку и пестик, которые оказались столь полезными, а позже их гениально усовершенствовали таким образом, что весь вес тела можно было использовать для наступания на наклонный молот (tui), тем самым увеличив эффективность в десять раз. Впоследствии сила животных – ослов, мулов, волов и лошадей – стала применяться посредством механизмов, а также использовалась водная энергия для измельчения, что увеличило пользу в сто раз. Однако этот отрывок, как и другие ранние упоминания эпохи Хань, скорее всего, относится к водному рычагу, а не к трип-молоту. Последующие исследования, указывающие на два погребальных предмета эпохи Хань, изображающих гидравлические молоты, доказали, что вертикальные водяные колеса использовались для привода батарей трип-молотов во времена династии Хань. Из его описания следует, что устаревший китайский термин для ступки и пестика (dui, tui) вскоре будет заменен китайским термином для трип-молота, приводимого в действие водой. В китайских текстах IV века есть письменные свидетельства о людях, владеющих и управляющих сотнями машин с трип-молотом, таких как выдающийся математик Ван Жун (умер в 306 г. н.э.), Дэн Юй (умер в 326 г. н.э.) и Ши Чун (умер в 300 г. н.э.), ответственные за работу сотен трип-молотов в более чем тридцати правительственных округах по всему Китаю. Существует множество упоминаний о трип-молотах во времена династии Тан (618–907 гг. н.э.) и династии Сун (960–1279 гг.), а также есть упоминания династии Мин (1368–1644 гг.), сообщающие об использовании трип-молотов на бумажных фабриках провинции Фуцзянь. Хотя китайские трип-молоты в Китае иногда приводились в действие более эффективным вертикальным водяным колесом, китайцы часто использовали горизонтальное водяное колесо при работе с трип-молотами, наряду с лежачими молотами. Лежачий молот встречается в китайских иллюстрациях, датируемых 1313 г. н.э., с публикацией книги Ван Чжэня «Нун Шу» о древней и современной (средневековой) металлургии в Китае. Также иллюстрации трип-молотов были представлены в энциклопедии 1637 года, написанной Сун Инсином (1587–1666). Китайское использование кулачка оставалось ограниченным горизонтальным типом и ограничивалось «небольшим разнообразием машин», которые включали только шелушение риса и гораздо более поздние дробилки слюды, бумажные фабрики и пилорамы, в то время как валки для обработки ткани, рудные дробилки или кузнечные молоты были неизвестны. Ранние кулачки встречаются в водных автоматах III века до н.э. Один греческий автомат, в частности, флейтист, механизм которого был описан Бану Муса, но может быть «обоснованно» приписан Аполлонию из Перги, функционирует по принципу водных трип-молотов. Римский ученый Плиний (Natural History XVIII, 23.97) указывает, что водяные ступки стали довольно распространены в Италии к первому веку н.э.: «Большая часть Италии использует некованную ступку, а также колеса, которые вращаются, когда вода течет мимо, и трип-молот [mola]». Хотя некоторые ученые считают, что в этом отрывке говорится о водяной мельнице, более поздние исследования утверждают, что mola следует понимать как водяной трип-молот, который использовался для дробления и очистки зерна. Однако было отмечено, что перевод фрагментарного текста Помпония может быть ошибочным и основан на интерпретации mola, которое обычно понимается как мельница или жернов, как водяной трип-молот. Дробилки зерна с пестиками, а также обычные водяные мельницы упоминаются вплоть до середины V века н.э. в монастыре, основанном Романом Кондатским в отдаленном регионе Юра, что указывает на то, что знания о трип-молотах сохранились в раннем Средневековье. Наиболее широкое применение трип-молотов, по-видимому, было найдено в римской горнодобывающей промышленности, где руда из глубоких жил сначала дробилась на мелкие куски для дальнейшей переработки. Здесь регулярность и расстояние больших углублений на каменных наковальнях указывают на использование кулачковых рудных дробилок, подобных устройствам более поздней средневековой горнодобывающей промышленности. Такие механически деформированные наковальни были найдены на многочисленных римских серебряных и золотых рудниках в Западной Европе, в том числе в Долакоти (Уэльс) и на Иберийском полуострове, где датируемые образцы относятся к I и II векам н.э. В Долакоти эти трип-молоты приводились в действие гидравлически, и, возможно, также и на других римских рудниках, где масштабное использование техники промывки и отвала означало, что большое количество воды было непосредственно доступно для привода машин. Однако ни один из испанских и португальских наковален нельзя убедительно связать с мельницами, хотя большинство рудников имели источники воды и водоводы, которые можно было бы легко использовать. Средневековые французские источники 1116 и 1249 годов упоминают использование механизированных трип-молотов при ковке железа, а те, что изображены на рисунках, кажутся изготовленными из чугуна.
Fu Hsi invented the pestle and mortar, which is so useful, and later on it was cleverly improved in such a way that the whole weight of the body could be used for treading on the tilt hammer (tui), thus increasing the efficiency ten times. Afterwards the power of animals—donkeys, mules, oxen, and horses—was applied by means of machinery, and water power too used for pounding, so that the benefit was increased a hundredfold. However, this passage as well as other early references from the Han era may rather refer to a water lever, not a trip hammer. Later research, pointing to two contemporary Han era funeral wares depicting hydraulic hammers, proved that vertical waterwheels were used to power batteries of trip hammers during the Han dynasty. With his description, it is seen that the out of date Chinese term for pestle and mortar (dui, tui) would soon be replaced with the Chinese term for the water powered trip hammer (. In Chinese texts of the 4th century, there are written accounts of men possessing and operating hundreds of trip hammer machines, such as the venerable mathematician Wang Rong (died 306 AD), Deng Yu (died 326 AD), and Shi Chong (died 300 AD), responsible for the operation of hundreds of trip hammers in over thirty governmental districts throughout China. There are numerous references to trip hammers during the Tang dynasty (618–907 AD) and Song dynasty (960–1279), and there are Ming dynasty (1368–1644) references that report the use of trip hammers in papermills of Fujian Province. Although Chinese trip hammers in China were sometimes powered by the more efficient vertical set waterwheel, the Chinese often employed the horizontal set waterwheel in operating trip hammers, along with recumbent hammers. The recumbent hammer was found in Chinese illustrations by 1313 AD, with the publishing of Wang Zhen's Nong Shu book on ancient and contemporary (medieval) metallurgy in China. There were also illustrations of trip hammers in an encyclopedia of 1637, written by Song Yingxing (1587–1666). The Chinese use of the cam remained confined to the horizontal type and was limited to a "small variety of machines" that included only rice hulling and much later mica pounders, paper mills and saw mills, while fulling stocks, ore stamps or forge hammers were unknown. Early cams are in evidence in water powered automata from the third century BC. One Greek automaton in particular, a flute player whose mechanism was described by the Banu Musa but can be "reasonably" attributed to Apollonius of Perge, functions on the principle of water powered trip hammers. The Roman scholar Pliny (Natural History XVIII, 23.97) indicates that water driven pestles had become fairly widespread in Italy by the first century AD:
The greater part of Italy uses an unshod pestle and also wheels which water turns as it flows past, and a trip hammer [mola]". While some scholars have viewed this passage to mean a watermill, later scholarship argued that mola must refer to water powered trip hammers which were used for the pounding and hulling of grain. However, it has been pointed out that the translation of Pomponius' fragmentary text could be faulty, and relies on translating mola, which is often thought to mean either a mill or millstone, to instead refer to a water powered trip hammer. Grain pounders with pestles, as well as ordinary watermills, are attested as late as the middle of the 5th century AD in a monastery founded by Romanus of Condat in the remote Jura region, indicating that the knowledge of trip hammers continued into the early Middle Ages. The widest application of trip hammers seems to have occurred in Roman mining, where ore from deep veins was first crushed into small pieces for further processing. Here, the regularity and spacing of large indentations on stone anvils indicate the use of cam operated ore stamps, much like the devices of later medieval mining. Such mechanically deformed anvils have been found at numerous Roman silver and gold mining sites in Western Europe, including at Dolaucothi (Wales), and on the Iberian peninsula, where the datable examples are from the 1st and 2nd century AD. At Dolaucothi, these trip hammers were hydraulic driven and possibly also at other Roman mining sites, where the large scale use of the hushing and ground sluicing technique meant that large amounts of water were directly available for powering the machines. However, none of the Spanish and Portuguese anvils can be convincingly associated with mill sites, though most mines had water sources and leat systems which could easily be harnessed. Medieval French sources of the years 1116 and 1249 both record the use of mechanised trip hammers used in the forging of wrought iron. and those in pictures appear to be of cast iron.
Кончина
Паровой ударный молот заменил кузнечный молот (по крайней мере, для самых крупных поковок). Джеймс Насмит изобрел его в 1839 году и запатентовал в 1842 году. Однако к тому времени ковка утратила свою прежнюю важность для железоделательного производства, что последовало за усовершенствованиями прокатных станов, связанными с внедрением пудлингования с конца XVIII века. Тем не менее, молоты продолжали требоваться для обрубки листов.