محرك مان

المحرك اليدوي هو آلية تتكون من سلالم متحركة ومنصات ثابتة تُركّب في المناجم لمساعدة عمال المناجم على التنقل من وإلى مستويات العمل. وقد اختُرع في ألمانيا في القرن التاسع عشر، وكان عنصراً بارزاً في مناجم القصدير والنحاس في كورنوال حتى بداية القرن العشرين.

في نماذج كورنوال، كانت الطاقة المحركة تُستمد من دواليب المياه أو أحد محركات البخار في المنجم . ^{[ 1 ]} كان محرك البخار أو دولاب المياه يُربط بسلسلة من العوارض - تُعرف باسم "القضبان" - مثبتة معًا وتصل إلى قاع بئر المنجم. رُتبت هذه العوارض لتوفير حركة ترددية، عادةً ما بين 12 و15 قدمًا (من 3 إلى 5 أمتار). رُبطت منصات صغيرة للقدمين بالقضبان على نفس المسافة التي تفصل بينها شوط المحرك، وبُنيت منصات ثابتة ("الأعمدة" ^{[ 2 ]} ) على جدران البئر، بمسافات تتطابق مع الموضعين العلوي والسفلي لكل منصة من المنصات المتحركة. غالبًا ما كانت المنصات المتحركة صغيرة، عادةً ما تكون مربعة الشكل بقياس 12 بوصة (30 سنتيمترًا) ، لجعل عامل المنجم يقف بالقرب من خط منتصف القضيب، وبالتالي الحفاظ على مسافة آمنة من جوانب البئر. وللسبب نفسه، كانت مقابض الإمساك تُركب دائمًا مباشرةً فوق منصات القدمين. ^{[ 3 ]}

للصعود أو النزول، كان عامل المنجم يصعد على المنصة المتحركة ويسمح لنفسه بالصعود إلى المنصة الثابتة التالية، حيث ينزل وينتظر. عند نهاية الشوط التالي، تصطف المنصة المتحركة التالية، فيصعد إليها ويكرر العملية. كان بإمكان عمال المناجم الصعود والنزول في الوقت نفسه: كانت فترة التوقف عند نقطة التبديل طويلة بما يكفي (عادةً ما بين ثانيتين وثماني ثوانٍ) ^{[ 4 ]} ليتبادل رجلان أماكنهما. ولتسهيل ذلك، احتوت بعض المنشآت (مثل منجم ديفون جريت كونسولز ، تافيستوك ) على منصة ثابتة على جانبي البئر، جانب للعمال النازلين وآخر للصاعدين. ^{[ 5 ]} تم تركيب أثقال موازنة - صناديق كبيرة مملوءة بالحجارة مثبتة عبر عوارض أفقية متأرجحة - لتجنب تحميل الوزن الكامل للبئر والعمال على الوصلة العلوية. في أعمق المناجم، التي قد يصل عمقها إلى أكثر من 350 قامة (640 مترًا)، تم توفير أثقال موازنة إضافية على فترات منتظمة، في الأنفاق الجانبية الأفقية. ^{[ 6 ]}  

في أحد الأساليب الشائعة، كان يُستخدم زوج من القضبان، أحدهما في وضعية الصعود بينما يهبط الآخر. وكان عامل المنجم ينتقل من أحدهما إلى الآخر، بدلاً من الانتظار في مكان ثابت، عند تغيير اتجاههما. ^{[ 1 ] [ 6 ]}

وُجد أن محركات البخار الدوارة أكثر ملاءمة من محركات العارضة، لأن السرعة الثابتة لعجلة الموازنة الثقيلة تُتيح توقفًا متوقعًا بين انعكاسات الاتجاه، بينما قد تُفاجئ المكابس التي تعمل مباشرةً على القضبان، حتى عند التحكم بها بواسطة مُنظم سرعة ، الراكب بفترات توقف غير منتظمة، أطول أو أقصر. ^{[ 4 ]} في كورنوال، كان محرك ويل ريث للركاب، جودولفين (حيث تم تحويل محرك ضخ لهذا الاستخدام الجديد)، هو الوحيد الذي يعمل بواسطة مكبس يعمل مباشرةً على القضبان. ^{[ 3 ]} وعندما لا يكون قيد الاستخدام لتشغيل الركاب، كانت ميزة المحرك الدوار أنه يُمكن استخدامه أيضًا لتشغيل عربة صغيرة .

تعود أقدم الأمثلة المعروفة لهذا الجهاز إلى النصف الأول من القرن التاسع عشر في منطقة تعدين الفضة بجبال هارتس في ألمانيا، حيث كانت تُدار بواسطة أذرع موصولة بعجلات مائية ، على الرغم من استخدام رافعات دلوية ("هاكنكونست") بنفس طريقة التشغيل في مناجم الحديد السويدية منذ القرن السابع عشر. ^{[ 1 ] [ 7 ]} ويبدو أنها تطورت من تعديل غير رسمي لمضخات العوارض ، حيث كان عمال المناجم يستخدمون مسامير مغروسة في قضبان المضخة الخشبية لرفع أنفسهم إلى أعلى البئر. ^{[ 1 ]} ولأن مضخات العوارض كانت شائعة في المناجم العميقة، فقد كان من السهل آنذاك إنشاء منصات مناسبة لحمل عمال المناجم. تم تركيب أول محرك رسمي في عام 1833 في منجم كلاوستال ، ساكسونيا السفلى، حيث قام المفتش فيلهلم ألبرت والمدير جورج دوريل بتثبيت منصات للقدم ومقابض يدوية على قضبان مضخة مترددة متجاورة، باستخدام مضخة تعمل بعجلة مائية تم إيقاف استخدامها عند إنشاء نفق تصريف جديد على مستوى أدنى. ^{[ 6 ] [ 8 ]} لا يزال محرك الإنسان الذي يعود تاريخه إلى عام 1837 في منجم سامسون في سانت أندرياسبيرج في نفس المنطقة قيد الاستخدام، على الرغم من تحويله من الطاقة المائية إلى الطاقة الكهربائية في عام 1922. ^{[ 9 ]}

تم تقديم الجهاز إلى كورنوال في يناير 1842، بعد منح جائزة لأفضل تصميم من قبل الجمعية الملكية للفنون التطبيقية في كورنوال . بنى الفائز، مايكل لوم ، جهازًا لأصحاب منجم تريسافيان في لانر بالقرب من ريدروث . ^{[ 10 ] [ 11 ]} استخدم تصميمًا مزدوج القضبان، يُدار بواسطة عجلة مائية. ^{[ 1 ]} في أكتوبر من ذلك العام، اقترح لوم استبدال العجلة المائية بمحرك بخاري. تم استخدام محرك بخاري مزدوج الفعل بقطر 91 سم (36 بوصة) وشوط 1.8 متر (6 أقدام) ، من خلال تروس تخفيض بنسبة 5:1. في الوقت نفسه، زاد شوط عوارض المحرك من 1.8 متر (6 أقدام) إلى 3.7 متر (12 قدمًا). ^{[ 6 ]} كان استهلاك الفحم 1200 كجم (24 قنطارًا ) يوميًا؛ وكان المحرك يعمل لمدة ست ساعات فقط في اليوم، ولكن تم الحفاظ على درجة حرارة الغلاية عند درجة حرارة التشغيل باستمرار. ^{[ 12 ]} تم تقليل وقت رحلة عمال المناجم (في كلا الاتجاهين) من حوالي ساعة إلى أربع وعشرين دقيقة، وزاد الإنتاج لكل وردية بمقدار الخمس. ^{[ 13 ]}     

تم تركيب أكثر من اثنتي عشرة آلة من هذا النوع في مناجم كورنوال بحلول نهاية القرن، ولكنها كانت في الغالب من النوع ذي القضيب الواحد، والذي كان يُنظر إليه على أنه أكثر أمانًا في الاستخدام. ^{[ 1 ]} وعندما أصبحت معدات الرفع التي تعمل بالكابلات متاحة، استمر استخدام آلات الرفع اليدوية، لا سيما في الحالات التي لم يكن فيها عمود المنجم عموديًا تمامًا، ولم يكن من الممكن استخدام آلات الرفع التي تسحب الأقفاص المعلقة؛ ومع توفير عدد قليل من البكرات الموضوعة بشكل جيد، و"مصدات" مثبتة على محاور ، يمكن للقضبان الوصول إلى قاع العمود حتى مع وجود انحراف كبير عن الوضع الرأسي. كما لعب الجانب الاقتصادي دورًا أيضًا: إذ يمكن استخدام القضبان اللازمة للضخ لهذه الوظيفة الإضافية بتكلفة إضافية طفيفة. وحتى عند استخدام عربات النقل أو عربات الرفع في مثل هذه الأعمدة، ^{[ 14 ]} (التي تعمل على "مسارات النقل")، فإن حركة الإمالة تجعلها غير عملية لنقل العمال.

استخدم عمال المناجم هذه الأجهزة دون تردد، إذ لم يكن يُحتسب أجرهم إلا بعد وصولهم إلى مواقع عملهم تحت الأرض. وخلصت دراسات السلامة المعاصرة إلى أنه على الرغم من خطورتها الكامنة، فإن استخدام رافعة يدوية كان عمليًا أكثر أمانًا من تسلق السلالم الطويلة: إذ كان الصعود بها في نهاية نوبة عمل شاقة أقل خطورة من تسلق السلم والمخاطرة بالسقوط بسبب الإرهاق. ^{[ 15 ] [ 16 ]} في بعض المناجم، وخاصة في ألمانيا، تم تركيب أسافين أو أطواق فوق بكرات أو سلاسل متقاربة للحد من أي سقوط في حال حدوث كسر. ^{[ 6 ]}

• نظام فلاترود
• رافعة حزامية
• مصعد باترنوستر

• كورنوال - ظروف العمل في مناجم القصدير في كورنوال
• فيديو لمحرك جروب سامسون أثناء التشغيل
• أصل وتاريخ المحركات البشرية (باللغة الألمانية مع ملخص باللغة الإنجليزية)