قبل از زمان یونان و روم، اطلاعات کمی در مورد روش های استفاده شده برای کنترل جریان مایعات شناخته شده است. بدیهی است که از نوعی شیر در دروازه برای نگهداری آب در کانال های آبیاری استفاده شده است و ما می دانیم که به دلیل ساعت های آبی که توسط مصریان اولیه ساخته شده است، این فرآیند نظمی خاص داشته است. به طور کلی مصریان از نخستین تمدن هایی بودند که توانستند لوله کشی را در شهرهای خود پیاده سازی کنند و یک برنامه ریزی زمان بندی شده برای جریان یافتن آب در کانال ها به وجود بیاورند.
در ادامه با ما همراه باشید تا ببینیم تاریخچه شیرآلات شامل چه دوره هایی می شود. با انواع شیرآلات بهداشتی و نگهداری شیرآلات در مقاله اختصاصی آن آشنا شوید.
تاریخچه شیرآلات صنعتی
دوره یونان و روم شاهد توسعه بسیاری از ماشین آلات مکانیکی و هیدرولیکی و اولین استفاده از شیرآلات با طراحی پیشرفته بودیم. اما در مورد شیر خروجی پلاگین، این طرح تا قرن نوزدهم تقریباً بدون تغییر باقی مانده بود. در حقیقت در این زمان به نوعی سکون ناشی از عدم تحولات دچار شده و خلاقیتی در این زمینه شکل نگرفت. یونانی ها و رومی ها علاقه زیادی به حوزه مکانیک و تصرف در خروجی آن ها نشان دادند، اما با خروج این صنعت از نسل این مردم، تا سال ها و قرن ها، توجه زیادی به موضوع صورت نگرفت.
چگونه مصری ها و یونانی ها عملکرد اساسی یک سوپاپ را فهمیدند؟ احتمالاً از مشاهده صرف است! شاید آن ها تماشا می کردند که چگونه بیورها با ساختن مسیر آب با چوب آب را منحرف می کنند و تصمیم گرفتند همان کار را انجام دهند. مصریان و یونانیان سپس با استفاده از چرم، چوب و سایر مواد جریان آب را جهت جمع آوری آب برای استحمام، آشامیدن و غیره هدایت کردند.
با این حال ، این امپراتوری روم بود که نخستین بار چیزی را شبیه سیستم کانال رسمی ایجاد کرد. آن ها آب را از چشمه ها و رودخانه ها به روستاهای خود آوردند، در حالی که با استفاده از قنات ها موانع را دور زدند. بنابراین، اگر قرار بود تمدن خاصی اعتبار ایجاد سوپاپ را به خود اختصاص دهد، باید آن را رومی ها بدانیم.
تحول در دوران رومیان
رومیان این سیستم اولیه را که مصری ها و یونانیان توسعه داده بودند ، به کار گرفتند و آن را به سطح بعدی رساندند. آن ها برای ایجاد سیستم های پیچیده قنات از ترکیبی از شیرآلات شامل دریچه های زاویه ای، دوشاخه و حتی دیافراگم استفاده کردند. سوپاپ ها از سرب ساخته شده اند، كه به گفته برخي چگونگي پديد آمدن كلمه “لوله كشي” را نشان می دهند، زيرا “plumbus” لاتين “سرب” است.
اولین دریچه ثبت شده در زمان روم از یک ماده برنز ساخته شده است. آن ها محکم بودند و برای محکم کاری لوله های موجود از قبل طراحی شده بودند. بدنه شامل یک شاخه دارای یک سوراخ، یک تکیه گاه پایین و یک مجرای طولانی برای چرخاندن شاخه بود. این سیستم از نظر طراحی ساده، اما با این وجود موثر به نظر می رسید. این خلاقیت نشان دهنده تفکر هوشمندانه ای است که اجداد رومی ما در ایجاد سیستم های آبی مورد استفاده در شهرهای باستان اعمال می کردند.
این شیرهای ابتدایی همچنین در شهرهای مختلف مدیترانه ای مانند استانبول و رباط مورد استفاده قرار گرفت. جالب توجه است که شواهدی از تغییرات جزئی در این شیر ابتدایی وجود دارد که در آگوستا ثبت شده است، جایی که در نهایت از شیرهای پروانه ای به عنوان شیر استفاده می شد. اگر کتاب کنیز ملکه مصر را خوانده باشید، به یاد می آورید که چطور ملکه مصر، کلئوپاترا برای مارکوس آنتونیوس، درباره سیستم لوله کشی شهر توضیح داده و از آن به عنوان یک افتخار ملی یاد می کند.
علاوه بر این، مصنوعات ثبت شده ای نیز وجود دارد که نشان می دهد رومیان از یک دریچه دیافراگم بدوی ساخته شده از چرم خام به منظور کنترل جریان و دمای آب حمام خانگی استفاده کرده اند. علاوه بر این، شواهدی نیز وجود دارد که اشکال اولیه جریان برگشتی و دریچه های کنترل در این زمان وجود داشته است تا مانع از مخلوط شدن فاضلاب با تأمین کنندگان آب تمیز برای شهرها شود.
شیرآلات در دوران امپراتوری روم
برجسته ترین دوران تاریخی شیرآلات را باید به عصر امپراتوری روم اختصاص بدهیم.
تاریخچه شیرآلات در طول دوره رنسانس
در حالی که هیچ پیشرفتی در طول قرون وسطی مشاهده نشده است، این دوره رنسانس است که گام بعدی را به جلو در تاریخ دریچه می داند.
ساخت کانال ها، سیستم های آبیاری و هیدرولیک همگی در دوره رنسانس بسیار پیشرفت کردند. این پیشرفت ها شامل یک نوع سوپاپ پیچیده تر بود که اعتبار آن به شخصیتی بسیار معروف در تاریخ بشر، لئوناردو داوینچی تعلق دارد.
گفته شده است که طرح های مخترع اصلی تعدادی از طرح ها و پیشرفت های جدید را فراهم کرده است، که منجر به نمونه های بسیار خوبی از شیرآلات دوره رنسانس می شود.
دریچه های فلپ و شیرهای سکه ای از پیشگامان شیرهای کنترل نوسان، شبیه به چیزی که می شناسیم بوده و در پمپ های نیروی آب مورد استفاده قرار می گرفتند. پلاگین های برنز و برنج معمولاً به عنوان شیرهای توقف در شبکه های آب و تأمین لوله های ساختمانهای عمومی و خانگی در دوره رومی مورد استفاده قرار می گرفت. همین طور یک دریچه برنز بزرگ در کاپری در میان ویرانه های کاخ تبریوس، که در حدود سال 25 میلادی ساخته شده است، پیدا شد.
لئوناردو داوینچی – تاریخچه شیرآلات دوران رنسانس
مرحله بعدی تاریخچه شیر در طی انقلاب صنعتی اتفاق افتاده است و به سوپاپ مدرن منجر شده است، همانطور که ما امروز آن را می شناسیم. در سال 1705 میلادی، توماس نیوکومن اولین موتور بخار را اختراع کرد، یکی از مهمترین شاهکارهای مهندسی انسان. با این حال، وی برای تنظیم بخار در فشار بالا به دریچه های جدید و بهبود یافته نیاز داشت.
درسهایی که از اکتشاف مهندسی بخار به دست آمد، اطمینان حاصل کرد که با ایجاد ماشین های جدید، طراحی شیرآلات نیز بهبود می یابد. پس از آن، این پیشرفت ها همچنین برای بهبود کارایی شیرآلات مورد استفاده در آبیاری و لوله کشی صورت می گیرد.
این پیشرفتها در فنآوری شیرها به تولد تولیدکنندگان شیر در طی دهه های 1800 و 1900 کمک کرده است. به شکلی که سرانجام تولیدکنندگان قادر به تولید شیرآلات با حجم بیشتر و کاربردی در جوامع بزرگ تر، مزارع و افراد هدف بیشتر بودند. توانایی ساخت شیرآلات روی خط مونتاژ باعث شد تا آن ها با استفاده از شیرهایی که در موتورها و سایر مناطق اتومبیل استفاده می شوند، به بخشی مهم در دنیای خودرو تبدیل شوند.
سال های اولیه قرن هجدهم آغاز انقلاب صنعتی و ورود موتور بخار به عنوان یک فناوری عملی و تجاری بود. در سال 1698 میلادی، توماس ساوری موتور خود را برای “بالا بردن آب” به ثبت رساند و در سال 1705 توماس نیوکومب نسخه پیشرفته خود را از موتور ساوری، موتور پرتو جوی معرفی کرد. جیمز وات هنگامی که خازن جداگانه را در سال 1769 به ثبت رساند، گام قاطع به جلو در توسعه موتور بخار را ارائه داد.
در طول قرن نوزدهم، تعدادی از مهندسان برجسته توجه خود را به دریچه ها معطوف کردند ، به ویژه تیموتی هاکوورث، که فنرهای قابل تنظیم را به جای وزن به شیر اطمینان بخار وارد کرد. این دریچه در موزه علوم لندن نگهداری می شود.
نوآوری مهم دیگر، معرفی پلاگین شیار دار توسط Dewrance & Co در سال 1875 بود. این کار شیر را آسان تر کرد و برای استفاده در بخار مناسب تر بود. یادداشت تاریخی جورج هاد، پدر فقید مدیر ارشد مهندسی Stoneleigh، بیش از 45 سال در کارخانه خیابان Dewrance Great Dover در این خصوص کار کرد.
در سال 1886 میلادی، جوزف هاپکینسون سوپاپ کشویی موازی را معرفی کرد که در آن با فشار خط روی دیسک، آب بندی شیر انجام می شد – تحولی که هنوز هم در حال ساخت است.
در طول 60 سال گذشته، انواع مختلفی از شیرآلات برای تأمین فرآیندهای جدید طراحی شده اند. انواع شیرهای سنتی مانند دریچه های گیت و گلوب با پیشرفت های صورت گرفته در مواد و در دسترس بودن پلاستیک های جدید و لاستیک های مصنوعی، دوباره ارزیابی شده اند. این امر همچنین منجر به تولید سوپاپ مخروطی روغن، دیافراگم، توپی و شیر پروانه ای شده است که همگی در محصولات عملی و قابل قبول صنعتی تولید و تولید شده اند.
دریچه پلاگین مخروطی روانکاری شده در طول جنگ جهانی اول توسط Sven Nordstrom، یک مهندس سوئدی، که سعی در غلبه بر نشت بیش از حد و بهبود شیرهای پلاگین معمولی داشت، ساخته شد. دریچه دیافراگم توسط یک مهندس آفریقای جنوبی به نام Saunders ساخته شده است، که در معدن طلا کار می کرد. در سال 1929 او دریچه ای را با استفاده از دیافراگم ایجاد کرد تا هم مکانیزم عملکرد شیر را جدا کند و هم به عنوان عضو بسته کننده عمل کند، که موفقیت بزرگی را به اثبات رساند.
شیرآلات در آینده
امروزه سبک های بیشتری از شیرآلات بیشتر از گذشته در دسترس است. با در دسترس بودن انواع مواد، وسعت انتخاب و انعطاف پذیری هرگز بیشتر از این نبوده است.
گفتن اینکه چه پیشرفتهای مهندسی در آینده حاصل خواهد شد، غیرممکن است. با این حال ، می توان فرض کرد که خلاقیت نقشی عظیم در آنها بازی خواهد کرد. با بهترین شیرآلات ایرانی آشنا شوید.