Kujenga Bellows ya Sanduku — Pumzi Inayofanya Chuma Kutii Moto

Bellows hufanya kazi kwa kubadilisha upanuzi na mgandamizo wa chumba kilichofungwa. Ubao wa juu unapoinuliwa, ujazo wa chumba huongezeka, shinikizo hushuka chini ya shinikizo la angahewa, na valvu ya kuingiza hufunguka — hewa hukimbilia ndani. Ubao wa juu unaposukumwa chini, shinikizo huongezeka, valvu ya kuingiza hufunga, na hewa hulazimishwa kutoka kupitia pua iliyo mbele.

Bellows za mwanzo kabisa zilikuwa pot bellows (dish bellows): chungu cha udongo kilichofunikwa na diaphragm ya ngozi iliyolegea, kinachoendeshwa kwa kubonyeza chini kwa mkono. Michoro ya makaburi ya Misri ya takriban 1500 BCE huko Thebes inaonyesha wafanyakazi wakiendesha jozi za pot bellows kwa kuzikanyaga kwa zamu. Bellows za sanduku zenye bawaba — mbao mbili zenye upande wa ngozi — zilionekana baadaye na zikawa bellows za kawaida za mhunzi barani Ulaya katika kipindi cha kati na kuendelea. Bellows za Kichina zilifuata njia tofauti: bellows ya sanduku yenye pistoni ya vitendo viwili, inayotoa hewa katika mivuto yote ya kusukuma na kuvuta.

Bellows ya sanduku yenye chumba kimoja iliyoelezwa hapa ndiyo kitengo cha msingi. Mbili kati ya hizi zikishiriki ubao wa katikati huunda great bellows yenye vitendo viwili na mtiririko endelevu wa hewa — aina inayoonekana katika kila duka la jadi la mhunzi.

Mbao ya juu na ya chini (zinazoitwa 'majani') lazima ziwe imara, ngumu, na zisistahimili kupinda. Mwaloni na mwivu ni bora — zote ni nzito, ngumu, na zinastahimili kupasuka chini ya msongo unaorudiwa. Epuka mbao laini (msonobari, spruce) kwa sababu hunyumbulika kwa urahisi sana na hazishiki vizuri kwa misumari ndogo. Mbao zinapaswa kuwa angalau mm 20 nene, takriban sm 60 urefu na sm 25 upana. Mbao zilizokatwa kwa robo ndizo zinazostahimili kupinda vizuri zaidi.

Mbao zote mbili lazima ziwe tambarare, kavu, na zisiwe na mafundo katika eneo la kazi. Mafundo hudhoofisha mbao katika sehemu zenye msongo na kuunda mapengo ambapo hewa huvuja. Kagua usawa kwa kuweka mbao juu ya uso unaojulikana kuwa tambarare — mtikisiko wowote unaonyesha msokoto au kupinda ambao lazima urekebishwe kwa kuchonga kabla ya kuendelea.

Weka alama kwenye mbao zote mbili kwa usawa: upana kamili (sentimita 25) nyuma (mwisho wa bawaba), ukipungua hadi takriban sentimita 8–10 mbele (mwisho wa pua). Upunguzaji huu unaelekeza mtiririko wa hewa kuelekea pua, na hivyo kuongeza kasi ya kutoka. Weka alama kwenye mistari ya kupungua kwa kutumia rula ya moja kwa moja na penseli kwenye mbao zote mbili kwa wakati mmoja ili zilingane kikamilifu.

Kata kando ya mistari ya kupungua kwa msumeno wa mkono. Weka kata iwe sawa na wima kwa uso wa ubao — kata zilizoinama huunda mapengo wakati mbao zinapofungwa. Baada ya kukata, angalia kama mbao zote mbili zinafanana kwa kuziweka juu ya nyingine: kingo zinapaswa kulingana kikamilifu pande zote.

Mapafu ya ngozi yanazunguka kingo za mbao zote mbili na lazima yakunjwe vizuri bila kupasuka. Tumia kikwaruzi cha mbao kuzungusha kingo zote za nje za mbao zote mbili hadi radius ya takriban 5–8 mm. Zingatia hasa pembe ambapo sehemu iliyopunguzwa inakutana na kingo ya nyuma — pembe kali husababisha ngozi kupasuka baada ya kukunjwa mara kwa mara.

Sugua kingo zilizozungushwa ziwe laini baada ya kukwaruza. Sehemu yoyote mbaya au vipande vidogo vitaikwangua ngozi na kusababisha kuharibika mapema. Ngozi hukunjwa maelfu ya mara wakati wa matumizi — kila uso unaogusa lazima uwe laini.

Weka alama katikati ya ukingo wa mbele (mwembamba) wa ubao wa chini. Chimba tundu linalolingana na kipenyo cha nje cha bomba la shaba la pua — kwa kawaida 20–25 mm. Tumia kichimba cha spade au forstner kwa tundu safi na la duara. Chimba kutoka upande wa nje kuelekea ndani, ukiweka kichimba perpendicular na ukingo. Tundu linapaswa kupitia unene wote wa ubao.

Ikiwa bomba la pua ni dogo kidogo kuliko tundu, hilo ni sawa — litafungwa kwa lami au gundi. Ikiwa ni kubwa, panua tundu kwa uangalifu kwa rasp ya duara. Mtosheo unapaswa kuwa imara lakini usiwe mkali kiasi cha kupasua mbao bomba linapoingizwa.

Ingiza bomba la shaba (takriban kipenyo cha nje cha mm 20, urefu wa sm 15–20) kwenye tundu lililochimbwa. Shaba ni bora kwa pua kwa sababu inaondoa joto kutoka kwenye mbao, inastahimili kutu, na inaweza kupindwa ili kuelekeza mkondo wa hewa. Sukuma bomba kupitia ili takriban sm 3–4 zitokeze ndani ya chumba cha bellows na sm 10–15 zinyooke nje kuelekea kwenye tanuru.

Ziba kuzunguka bomba pale linapopita kwenye ubao kwa kutumia gundi ya lami ya pine au mchanganyiko wa gundi ya mbao na vumbi la mbao. Mshikamano huu lazima usiruhusu hewa kupita — uvujaji wowote hapa hupunguza shinikizo linalofika kwenye tanuru. Acha kiziba kikauke kabisa kabla ya kuendelea.

Valvu ya kuingiza hewa huruhusu hewa kuingia kwenye chemba wakati bellows inafunguka na hufunga wakati inabana. Weka alama kwenye shimo la mstatili wa takriban sentimita 5 × sentimita 3 kwenye ubao wa chini, ukiliweka takriban theluthi moja ya umbali kutoka nyuma (upande mpana). Mahali hapa huhakikisha valvu iko kwenye eneo la mabadiliko makubwa zaidi ya ujazo ambapo mvutano ni mkubwa zaidi.

Chimba shimo dogo la kuanzia kwenye kona moja, kisha kata mstatili huo kwa patasi na nyundo ya mbao. Hakikisha kingo ni safi na zina pembe sawa — flap ya valvu ya ngozi lazima ifunge bapa dhidi ya mbao zinazoizunguka. Laini kingo za ndani kwa faili au karatasi ya mchanga ili kuondoa mabaki yoyote makali.

Kata kipande cha ngozi nene (iliyotiwa rangi kwa mimea, uzito wa 2–3 mm) takriban sentimita 7 × sentimita 5 — kikubwa cha kutosha kufunika tundu la kuingiza hewa kwa angalau sentimita 1 pande zote. Kipande hiki ndicho vali ya njia moja: lazima kiwe kigumu cha kutosha kufunga bapa dhidi ya mbao chini ya shinikizo lakini kinyumbulike cha kutosha kuinuka wazi wakati mvutano unapowekwa.

Nyoa ukingo wa mbele wa ngozi (ukingo unaoinuka kwanza) kwa kuupunguza unene kwa kisu. Hii inaruhusu vali kufunguka kwa urahisi zaidi chini ya mvutano mwepesi. Ukingo wa bawaba (mahali unapounganishwa na ubao) unapaswa kubaki na unene kamili kwa ajili ya nguvu.

Weka kifuniko cha ngozi juu ya tundu la kuingiza hewa kwenye uso wa ndani wa ubao wa chini (upande unaotazama juu, ndani ya chumba). Kifuniko lazima kiambatanishwe kwenye ukingo mmoja tu — ukingo ulio karibu zaidi na nyuma ya bellows. Tumia misumari midogo miwili au mitatu ya shaba au misumari ya tack kurekebisha ukingo huu wa bawaba. Kingo zingine tatu zinapaswa kuning'inia huru ili kifuniko kiweze kuinuka.

Jaribu vali: pulizia taratibu kupitia tundu la kuingiza hewa kutoka chini — kifuniko kinapaswa kuinuka kwa urahisi na hewa ipite. Sasa nyonya kutoka juu — kifuniko kinapaswa kulala bapa dhidi ya mbao, kuzuia mtiririko wa hewa. Ikiwa vali haifungi vizuri, ngozi inaweza kuwa ngumu sana au uso wa mbao karibu na tundu unaweza kuwa mbovu. Sugua uso wa kufunga kwa karatasi ya mchanga kisha ujaribu tena.

Ngozi ya 'mapafu' ni ukanda endelevu unaounganisha kingo za mbao za juu na chini, na kutengeneza kuta za pembeni zinazopanuka. Pima jumla ya mzunguko wa ubao kando ya pande mbili zilizopunguka na kingo za nyuma (ukiondoa kingo ya mbele/pua ambapo mbao hufungwa pamoja). Ongeza mwingiliano wa sentimita 3 kila mwisho.

Kata ukanda wa ngozi iliyotiwa tanini ya mimea wenye urefu huu, takriban sentimita 12–15 kwa upana. Upana huamua kiwango cha juu cha ufunguzi wa bellows — mbao zinapotengana, ngozi inapaswa kuruhusu pengo la takriban sentimita 10–15 mahali pana zaidi (nyuma). Ikiwa nyembamba sana, bellows haziwezi kuvuta hewa ya kutosha; ikiwa pana sana, ngozi hukusanyika na kukunjamana bila usawa.

Zamisha kipande cha ngozi kwenye maji safi kwa dakika 15–20. Ngozi iliyotiwa rangi kwa mimea hunyonya maji na kuwa laini na inayonyumbulika — ni rahisi zaidi kukunja kuzunguka kingo za ubao na kuibandika mahali pake. Usilowe kupita kiasi (zaidi ya dakika 30) kwa sababu ngozi itakuwa dhaifu sana na itanyoosha bila usawa.

Toa ngozi wakati ina rangi nyeusi sawasawa na inanyumbulika. Inapaswa kulala juu ya mkono wako bila kurudi nyuma. Fanya kazi haraka mara ngozi inapolowa — una takriban dakika 30–45 kabla haijaanza kukauka na kuwa ngumu. Hakikisha zana zote na misumari ziko tayari kabla ya kuanza hatua zinazofuata.

Weka ubao wa chini ukiwa umelala bapa huku upande wake wa ndani (upande wa vali) ukitazama juu. Weka ukanda wa ngozi yenye unyevu kando ya upande mmoja uliopunguzwa, ukiingiliana na ukingo wa ubao kwa takriban sm 2 ndani. Anza mbele (upande wa pua) na usogee kuelekea nyuma, ukipiga misumari ya upholstery kupitia ngozi hadi kwenye mbao kwa vipindi vya takriban sm 2.

Endelea kuzunguka ukingo wa nyuma na kushuka hadi upande mwingine uliopunguzwa. Weka ngozi ikiwa imekaza lakini isinyoshwe — inahitaji nafasi ya kukunjika wakati bellows inapofungwa. Vuta ngozi vizuri juu ya kingo zilizozungushwa, ukiibonyeza bapa dhidi ya mbao kabla ya kila msumari. Mstari wa misumari unapaswa kuwa mnyoofu na sawa, takriban sm 1.5 kutoka ukingo wa ubao.

Weka ubao wa juu juu ya ubao wa chini, ukiwa umepangwa vizuri kabisa. Kunja ukingo huru wa utepe wa ngozi juu na kuvuka ukingo wa ubao wa juu, ukiingiliana takriban sentimita 2 upande wa ndani wa ubao wa juu. Bandika mahali pake kwa kutumia nafasi na mbinu ile ile kama ubao wa chini.

Hii ndiyo hatua muhimu zaidi kwa kuzuia hewa kupita. Ngozi lazima iunde muhuri laini na endelevu kuzunguka pande zote za mbao mbili bila mapengo, mikunjo au mikunjo inayoweza kuruhusu hewa kupita. Fanya kazi kuzunguka mzunguko polepole, ukihakikisha kwamba ngozi inalala tambarare kwenye kila kibandiko kabla ya kuendelea hadi kingine. Ikiwa sehemu itakunjana, ondoa vibandiko vichache vya mwisho, laini ngozi, kisha bandika tena.

Upande wa mbele (mwisho wa pua), mbao mbili zinapaswa kufungana pamoja huku bomba la shaba la pua likipita kati yake. Ngozi haizungushwi kuzunguka ukingo wa mbele — badala yake, mbao zinafungana uso kwa uso hapa. Ikiwa kuna pengo kati ya mbao upande wa mbele, kata utepe mwembamba wa ngozi na ubandike kando ya mshono huo kama kifungashio.

Paka gundi ya lami ya mti wa msonobari au gundi ya mbao kando ya ukingo wa mbele wote pale mbao zinapokutana. Mshono huu lazima usiruhusu hewa kupita — uvujaji wowote kwenye mwisho wa pua hupunguza moja kwa moja shinikizo linalofikia tanuru ya kuyeyushia. Acha gundi ikauke kabisa kabla ya kupima.

Ukingo wa nyuma (ncha pana) hutumika kama bawaba ambapo mbao mbili hugeuka. Kata kipande cha ngozi nene takriban 25 cm × 8 cm. Kikunje kwa urefu na ubandike nusu moja kwenye ubao wa juu na nusu nyingine kwenye ubao wa chini kando ya ukingo wa nyuma, ukiunda bawaba ya ngozi isiyokatika.

Bawaba lazima iwe imara — hubeba mkazo wote wa kila mpigo. Tumia misumari iliyokaribiana (sentimita 1 kati ya moja na nyingine) na hakikisha ngozi ni nene vya kutosha kustahimili kuraruka. Tabaka mbili za ngozi mahali pa bawaba huongeza uimara. Bawaba hii pia ni sehemu ya kuziba hewa, kwa hiyo lazima isiwe na mapengo kwa urefu wake wote.

Ambatisha mpini wa mbao kwenye uso wa juu wa ubao wa juu, ukiwekwa takriban theluthi moja ya njia kutoka nyuma. Mpini rahisi wenye umbo la D uliotengenezwa kwa tawi lililopindwa au kizuizi cha mstatili chenye tundu la mkono vyote vinafaa. Uimarishe kwa skrubu au bolti zinazoingizwa kutoka ndani ya bellows kuelekea juu kupitia ubao hadi kwenye mpini — usiruhusu vichwa vya viungio kujitokeza ndani ya chemba ambapo vinaweza kunasa ngozi.

Nafasi ya mpini huamua faida ya uendeshaji. Ukiwa karibu sana na bawaba (nyuma), kila mvuto unahitaji nguvu nyingi. Ukiwa karibu sana na pua (mbele), mvuto ni mfupi na uhamishaji wa hewa ni mdogo. Theluthi moja kutoka nyuma hutoa usawa mzuri wa nguvu na ujazo wa hewa kwa kila mvuto.

Kagua kila mshono ambapo ngozi inakutana na mbao. Paka gundi ya lami ya msonobari au mchanganyiko wa nta ya nyuki na lami kwenye mistari yote ya kushikamana na kiungio cha bawaba. Zingatia hasa pembe ambapo ngozi ya upande inakutana na ngozi ya bawaba — makutano haya ndiyo sehemu zinazovuja mara nyingi.

Lami ya msonobari ina madhumuni mawili: inafunga mianya ya hewa na kuzuia ngozi isipitishe maji, hivyo kuongeza muda wa matumizi yake. Acha kifunga kikauke kwa angalau saa 4–6 kabla ya kupima. Ukitumia gundi ya ngozi badala yake, acha ikauke usiku kucha.

Shikilia tundu la pua dhidi ya kiganja chako na usukume mpini mara kadhaa. Unapaswa kuhisi shinikizo kali la hewa linalopiga kiganja chako kwa kila mshuko, na ubao wa juu unapaswa kurudi nyuma kwa urahisi wakati wa kupanda kwa sababu valvu ya kuingiza hewa inavuta hewa safi. Ikiwa shinikizo linaonekana dhaifu, sikiliza mlio wa kuzomea kwenye mishono — hii inaonyesha uvujaji wa hewa unaohitaji kuzibwa zaidi.

Jaribu valvu ya kuingiza hewa kivyake: funika tundu la pua kwa kiganja chako kisha inua ubao wa juu. Valvu inapaswa kufunguka kwa mlio laini na hewa inapaswa kuingia kwa kishindo kinachosikika. Achia ubao wa juu — unapaswa kushuka kwa uzito wake wenyewe hewa iliyonaswa inapolazimika kupita kwenye tundu la pua, ikithibitisha kwamba valvu ya kuingiza hewa imefunga vizuri. Ikiwa ubao unashuka polepole mno, valvu inavuja au imekwama wazi. Bellows iliyojengwa vizuri ya ukubwa huu hutoa takriban lita 15–25 kwa kila mshuko — kiasi cha kutosha kupasha moto kaa dogo la mhunzi hadi kiwango cha kulehemu.

Weka pumzi ya mkono (bellows) kando ya kinu cha kughushi au tanuru huku bomba la pua la shaba likiingizwa kwenye tundu la tuyere (njia ya kuingiza hewa chini ya moto). Pua inapaswa kuelekea chini kidogo kuelekea kwenye kitanda cha mkaa — hewa inayoingia kutoka chini hupanda kupitia mafuta, ikitengeneza eneo lenye joto zaidi moja kwa moja juu ya njia ya kuingiza. Ikiwa pua ni fupi mno kufikia tuyere, iongeze kwa mirija ya ziada ya shaba iliyounganishwa kwa kutoshea kwa msuguano au kufungwa kwa waya.

Anza kupiga pumzi kwa mdundo thabiti: mpigo mmoja kamili kila sekunde 2–3. Moto unapaswa kujibu mara moja — mkaa katika eneo la upepo hung'aa kutoka nyekundu hafifu hadi chungwa angavu hadi njano-nyeupe ndani ya mipigo michache. Rekebisha pembe na kina cha pua ili kujikita eneo lenye joto zaidi pale unapohitaji. Umeunda zana iliyofanya Enzi ya Shaba, Enzi ya Chuma, na kila maendeleo katika metallurgy kuwezekana — hewa iliyolazimishwa inayogeuza moto wa kambi kuwa tanuru.