مضخات لها غرض

يطلب منك هذا الدرس أن تصف غرض منظومات ومدخلاتها ومخرجاتها، وأن تحدد الأجزاء والعمليات التي تتيح للمنظومة أداء عملها. ويقدّم المتحف تصميمين لرفع الماء معروفين من الكتب؛ وفي كل سجل ما يُقال عن صنعهما أو عدمه. أما منظومات السلامة والكفاءة وتصنيع الغذاء فعلى الصف أن يأتي بها. ¹

تطلب التوقعات أن تسمّي غرض المنظومة ومدخلها ومخرجها، ثم أجزاءها. لكل مضخة اكتب جملة للغرض وجملة للمدخل وجملة للمخرج، وعدّد أجزاءها بالترتيب الذي تمر فيه القوة.

في وصف TDV لـمضخة الجزري ذات المكبسين يمكن متابعة الحركة خطوة خطوة. يدير الماء الجاري الدولاب، ويدير الدولاب ترسًا في مستوى رأسي، ويتعشق هذا الترس مع ترس آخر في مستوى أفقي. وقرب محيط الترس الأفقي مسمار رأسي يمر في شق بمنتصف قضيب، ومع دوران الترس يتحرك القضيب حركة زاوية، فتذهب أذرع المكبسين وتعود وتشغّل المضختين ². ويصف الحساني زوجًا من مضخات الامتصاص يعمل في تزامن ^{2 3}. والشاهد المادي نموذج نصف الحجم في متحف العلوم، لا آلة أصلية من حياة الجزري ⁴.

لا تحفظ السجلات جملة يقول فيها الجزري لماذا وصف هذه المضخة؛ وهي تُظهر أن كتابه كُتب بطلب ناصر الدين محمود ². أما في مضخة تقي الدين فيقرأ السجل قصدًا في التصميم: ست قصبات تتجمع مخارجها في أنبوب واحد، فيتعاقب رفع الماء بدلًا من الاقتصار على دفعة من مكبس واحد ⁵. وينص المؤلف على إمكان العمل بقصبة واحدة، ويفضل ألا تقل عن ثلاث لتناسب صعود الماء، وهي أفضلية لتخفيف الدفق، ويذكر إمكان تحقق المقصود باثنتين ^{6 7}.

من السهل أن نتخيل مضخة بست قصبات تعمل في مزرعة عثمانية. لكن السجل يقول إن هذا تصميم موثق، لا شهادة بقياس إنتاج في مزرعة، وإن الدراسة الهندسية الحديثة لا تملك دليلًا على صنع الآلة تاريخيًا وإن أبعادًا كثيرة في نموذجها مفترضة ^{8 9 10}.

تحرّك مضخة الجزري مكبسين بقضيب مشقوق، وتحرّك مضخة تقي الدين ستة مكابس بنتوءات على محور. لو أردت أن يصل الماء بأنعم صورة ممكنة، فأيّ التصميمين ترجّحه السجلات، وما الذي فيها يجعلك تقول ذلك؟

• المضخة ذات المكبسين: الدولاب والتروس والقضيب، ونموذج متحف العلوم.
• المضخة ذات القصبات الست: ست مكابس ومخرج مشترك ونموذج حديث.
• الجزري: المهندس وكتاب الحيل.
• تقي الدين: العالم العثماني صاحب الرسالة.

اقرأ عن المضخة ذات المكبسين والمضخة ذات الأسطوانات الست. ارسم كلًّا منهما سلسلة صناديق من مصدر القوة إلى الماء، وسمِّ ما يفعله كل صندوق.