مضخة سلسلة

المضخة السلسلية نوع من مضخات المياه، تتكون من عدة أقراص دائرية مثبتة على سلسلة متصلة. يغمر جزء من السلسلة في الماء، وتمر السلسلة عبر أنبوب قطره أكبر قليلاً من قطر الأقراص . عند سحب السلسلة لأعلى الأنبوب، يتجمع الماء بين الأقراص، ثم يرتفع إلى الأعلى ويُصرّف منه. استُخدمت المضخات السلسلية لقرون في الشرق الأوسط القديم وأوروبا والصين .

أقدم دليل على وجود هذا الجهاز موجود في نص بابلي يعود تاريخه إلى حوالي 700 قبل الميلاد . وكان يُشغَّل عادةً بواسطة البشر أو الحيوانات. ^{[ 1 ]} ثم ظهر الجهاز في مصر القديمة حوالي عام 200 قبل الميلاد، وكان يتألف من زوج من التروس . ^{[ 2 ]}

استُخدم نوع من المضخات السلسلية في اليونان وروما القديمتين ، وكانت تُزود أحيانًا بأوانٍ أو مغارف مثبتة على السلسلة، والتي كانت تُفرغ الماء عند مرورها فوق البكرة العلوية؛ ويُحفظ مثالٌ من القرن الثاني الميلادي في لندن. ^{[ 3 ]} كتب فيلو البيزنطي عن جهاز مماثل في القرن الثاني قبل الميلاد؛ ^{[ 4 ]} وذكره المؤرخ فيتروفيوس حوالي عام 30 قبل الميلاد. كما عُثر على أجزاء من تروس وذراع تدوير وأقراص مضخة تصريف مياه من بارجة رومانية تعود إلى القرن الأول الميلادي في بحيرة نيمي . ^{[ 5 ] [ 6 ]}

استُخدمت المضخات السلسلية في المناجم الأوروبية خلال عصر النهضة ؛ وقد صوّرها عالم المعادن جورج أغريكولا في كتابه "دي ري ميتاليكا " (1556). ^{[ 7 ]} وكانت المضخات السلسلية شائعة الاستخدام على السفن الحربية في ذلك الوقت لضخ مياه الصرف، كما عُرفت أمثلة عليها في القرن التاسع عشر لاستخدامها في الريّ منخفض الرفع.

استُخدمت المضخات السلسلية في الصين القديمة منذ القرن الأول الميلادي على الأقل، وكانت تُعرف هناك باسم " عمود التنين" . ^{[ 8 ]} ومن أقدم الروايات عنها وصفٌ كتبه الفيلسوف وانغ تشونغ (27-97 م) من أسرة هان حوالي عام 80 م. ^{[ 9 ]} وعلى عكس المضخات الموجودة في الغرب، كانت المضخات السلسلية في الصين تُشبه المضخات ذات المنصة المربعة بدلاً من الدلو الكمثري الشكل . تُظهر الرسوم التوضيحية لهذه المضخات الصينية أنها تسحب الماء عبر قناة مائلة. وكانت هذه المضخات تُشغَّل أحيانًا بواسطة قوة هيدروليكية ناتجة عن تيار متدفق يُقاوم عجلة مائية أفقية تعمل ضد عجلة رأسية، ^{[ 10 ]} بينما كانت تُشغَّل أنواع أخرى بواسطة عجلة ميكانيكية أفقية تعمل على عجلة رأسية تُسحب بقوة الثيران . [ ^{11 ] كما} وُجدت أيضًا مضخات سلسلية ذات منصة مربعة تُشغَّل بدواسات. ^{[ 12 ]}

منذ القرن الأول الميلادي، انتشرت مضخات السلاسل على نطاق واسع في الريف الصيني. ^{[ 13 ]} استُخدمت مضخات السلاسل الصينية ذات الألواح المربعة في الغالب للري ، على الرغم من استخدامها في الأشغال العامة أيضًا. أمر الخصي سيئ السمعة تشانغ رانغ (توفي عام 189 ميلاديًا) المهندس بي لان (畢嵐) ببناء سلسلة من مضخات السلاسل ذات الألواح المربعة خارج العاصمة لويانغ . ^{[ 14 ]} خدمت هذه المضخات القصور وأماكن سكن لويانغ ؛ حيث تم جلب المياه التي ترفعها مضخات السلاسل عبر نظام أنابيب. ^{[ 14 ]} كما بنى ما جون ، المهندس الميكانيكي الشهير في عصر الممالك الثلاث ، سلسلة من مضخات السلاسل لري الحدائق الفخمة للإمبراطور مينغ من سلالة وي (226-239). ^{[ 15 ]}

خلال فترة التوسع الزراعي في الصين خلال عهد أسرة سونغ (القرون من العاشر إلى الثالث عشر الميلادي)، شهدت تقنية أجهزة رفع المياه تطورًا ملحوظًا. وقد استُخدمت هذه الأجهزة لعدة قرون لنقل المياه لأغراض الصرف أو الري. وكان التصميم الأبسط، المعروف باسم الدلو المتوازن أو "المِقْوَس" أو "كنس البئر"، شائع الاستخدام آنذاك. أما التصميم الأكثر تعقيدًا، وهو "مضخة السلسلة ذات المنصة المربعة"، فقد ظهر قبل عدة قرون من تطور التكنولوجيا في عهد أسرة سونغ، ولكنه لم يُستخدم سابقًا في الزراعة. وازداد انتشارها مع نهاية الألفية الأولى الميلادية. ^{[ 16 ]}

ابتداءً من القرن الثالث عشر، استخدم الصينيون طواحين الهواء (التي جُلبت من الشرق الأوسط) لتشغيل مضخات السلسلة ذات الألواح المربعة. ^{[ 17 ]} ومع ذلك، كانت هناك أنواع أخرى من مضخات السلسلة إلى جانب تصميم الألواح المربعة. في كتاب سونغ يينغشينغ (1587-1666) الموسوعي "تيانغونغ كايوو" (1637)، يوجد وصف ورسم توضيحي لمضخة سلسلة أسطوانية ، تعمل بواسطة عجلات مائية، وتنقل المياه من النهر إلى سهل مرتفع مزروع بالمحاصيل الزراعية. ^{[ 18 ]}

أشاد شعراء مثل لي تشو تشوان (李处权) في القرن الثاني عشر بمساهمة المضخات السلسلية في النمو الزراعي خلال عهد أسرة سونغ. وقد نشرت حكومة سونغ هذه التقنية بنشاط، حيث أدخلت معدات الضخ والمضخات السلسلية إلى المناطق التي لم تكن على دراية بها آنذاك. ^{[ 19 ]}

• مضخة رفع الهواء
• محرك سلسلة
• مضخة حبل
• ساكيا
• مضخة سلم المياه

• نيدهام، جوزيف (1986). العلم والحضارة في الصين: المجلد 4، الفيزياء والتكنولوجيا الفيزيائية، الجزء 2، الهندسة الميكانيكية . تايبيه: دار نشر كيفز بوكس ​​المحدودة.
• نيدهام، جوزيف (1986). العلم والحضارة في الصين: المجلد 6، علم الأحياء والتكنولوجيا البيولوجية، الجزء 2، الزراعة . تايبيه: دار نشر كيفز بوكس ​​المحدودة.
• سونغ، يينغشينغ، ترجمة مع مقدمة بقلم إي-تو زين صن وشيو-تشوان صن (1966). تيان-كونغ كاي-وو: التكنولوجيا الصينية في القرن السابع عشر . يونيفرستي بارك: مطبعة جامعة ولاية بنسلفانيا.