Suyla gelen refah

İnsanoğlunun en önemli geçim kaynaklarından birisi hep tarım oldu, yiyeceklerimizi bize toprak verdi. Tarım için ise en önemli kaynak sudur. Büyük medeniyetlerin gücü ve refahı sudan gelmiştir, Mısır, Çin ve Mezopotamya uygarlıkları su kenarlarında organize olup tarihin en etkili ve uzun medeniyetlerini inşa ettiler. Cezeri’nin yaşadığı yer Cezire yani insanlığın beşiği Mezopotamya’da Fırat ve Dicle ile sulanan bereketli hilaldeydi. Fırat ve Dicle’nin derin vadileri su kullanımı konusunda zorlayıcıydı bu yüzden buradaki tüm medeniyetler suyu yükseltmek için çözümler aradılar. Cezeri kendisinden önceki su yükseltme düzeneklerinin daha gelişmiş versiyonlarını tasarladı ve dönemindeki tarım refahına katkıda bulundu. Cezeri’nin bildiğimiz 5 su yükseltme düzeneği krank mili, segment dişliler, çift etkili pompa ve dört zamanlı mekanizma gibi kendisinden önce kullanılmayan bir çok yenilik içermektedir.

Su Yükseltme ve Tarım Kültürü Tarihsel Görseli

Orta Çağ döneminde, gerek büyük imparatorlukların gerekse küçük şehir devletlerinin en önemli gelir kalemi savaşlardan elde edilen ganimetler dışında tarımsal üretimdi. Burada görüldüğü üzere, Cezeri tasarlayıp yapmış olduğu su yükseltme ve taşıma aletleriyle dönemin tarım devrimine muazzam bir katkı sunmuştur.

Etkileşimli kovalı su yükseltme düzeneği

Su yükseltme amacıyla kullanılan bu düzenek aslında Cezeri’nin öncesinde birçok medeniyet tarafından kullanılmakta olan Saqia adı verilen hayvan gücü ile çalışan bir çeşit su çarkıdır. Saqia Bir çarkın etrafına zincir ile çevrilmiş kovaların, çark döndükçe alt kısımdan kovanın suyu alıp çark kısmına yükseldiğinde devrilmesi şeklinde çalışan bir sistemdir.

Cezeri elevatörlü su yükseltme düzeneğinde hayvan gücü yerine, yine suyun debisinden yararlanarak saqia’yı biraz daha geliştirmiştir. Bir havuzdan aşağıya akan su pelton çarkı dediğimiz çarkı çevirmekte ve bu dönme hareketi dişli çarklar yardımıyla kovalı çarka aktarılarak kovaların suyu yukarı taşıması sağlanmaktadır. Buradaki düzenekte ise kovalı çark sisteminin suyu nasıl yukarı taşıdığını görebilirsiniz.

Dene!

- Çarkın ucuna bağlı olan kolu çeviriniz.
- Bu çarka sarılı olan kovaların alt havuzdan suyu alıp yukarıya taşımaya başladığını görebilirsiniz.
- Su dolu kovalar çarkın üst kısmına ulaştığında devrilir vaziyete geldiği için su boşalmaya başlar.
- Çarkın ortasına kadar uzanan üst hazneye akarak suyu yükseltmiş olur.

Noria Dioroması

Eski çağlarda yağmurun az olduğu yerlerde yaşayan insanlar, akarsu ve durgun su kaynaklarındaki suyu yüksek kesimlere taşımak için su kaldırma değirmenlerini kullandılar.

Noria, su gücüyle çalışan ve kaldırdığı suyu yüksek su kemerlerine aktaran değirmenlerdir. En eski örneğine MÖ 3. yüzyılda Mısır’da rastlanır. Bugün hâlâ Suriye’nin Hâmâ şehrinde çalışan bir noria değirmeni 20 metre çapında olup 120 adet haznesine doldurduğu suları bir su kemerine boşaltmaktadır. Hazneli veya kovalı olarak kullanılan bu değirmenler, İran’dan Endülüs’e kadar geniş bir coğrafyada kullanılmışlardı.

Noria Dolabı Su Düzenekleri Tarihsel Posteri

Eski çağlarda yağmurun az olduğu yerlerde yaşayan insanlar, akarsu ve durgun su kaynaklarındaki suyu yüksek kesimlere taşımak için su kaldırma değirmenlerini kullandılar.

Yakındoğu coğrafyasında halen kullanılan bir su kaldırma aracı olan seren veya şâdûf, uzun kolunda iple bağlanmış bir kova ve kısa ucunda ağırlık bulunan bir kaldıraçtır. Şâdûfun uzun kolu suya daldırılarak kova doldurulur ve ardından denge ağırlığı yardımı ile kaldırılarak kovadaki suyun bir su kanalına boşaltılması sağlanır.

Sâkîya, hayvan gücünün kullanıldığı bir su değirmenidir. Bir su kaynağına daldırılan ve ucunda kovalar bulunan bir değirmen; katır, eşek veya öküzlerin çevirdiği bir ahşap dişli düzeneği ile döndürülür. Su dolu kovalar yukarıya çıktıkça eğilir ve içlerindeki suyu bir kanala veya hazneye boşaltır. Sâkîya, özellikle İslâm coğrafyasında oldukça geniş bir kullanım alanı bulmuştu. Endülüslü 11. yüzyıl tarihçisi İbn Bassal’a göre sâkîya, İslam dünyasında en çok kullanılan değirmen türüydü.

Yunan ve Roma dünyasının en eski su kaldırma aracı tûmpanon adı verilen hazneli değirmenlerdir. Bu değirmenlerde suyu doldurmak için kova veya testi bulunmaz, su doğrudan değirmen tamburunun içindeki çanak şeklindeki haznelere dolar. Tamburun içinde genelde sekiz hazne bulunur ve bu hazneler suya dalarken bir kepçe gibi suyu toplar. Her bir hazne yukarı kalktıkça eğimli ucundan suyu bir kanala aktarır. Bu değirmenler hayvan gücü ve doğrudan suyun akışı ile döndürülebiliyorlardı.

Noria, su gücüyle çalışan ve kaldırdığı suyu yüksek su kemerlerine aktaran değirmenlerdir. En eski örneğine MÖ 3. yüzyılda Mısır’da rastlanır. Bugün hâlâ Suriye’nin Hâmâ şehrinde çalışan bir noria değirmeni 20 metre çapında olup 120 adet haznesine doldurduğu suları bir su kemerine boşaltmaktadır. Hazneli veya kovalı olarak kullanılan bu değirmenler, İran’dan Endülüs’e kadar geniş bir coğrafyada kullanılmışlardı.

Dört Kepçeli Su Yükseltme Rekonstrüksiyonu

Cezeri’nin segment dişli (çeyrek dişli) kullanarak suyu yükselttiği bir diğer aleti, dört kepçeli su yükseltme düzeneğidir. Bu düzenekte de hayvan gücü kullanan Cezeri, ilk su yükseltme cihazındaki tek kepçeli yapıyı burada dört kepçeye çıkararak kapasitesi daha yüksek bir su yükseltme cihazı elde ediyor. Bu cihazda kepçe sayısının bir yerine dört olmasının önemi kapasite artımına neden olmasından ziyade mekanik bilimi açısından ortaya çıkan muhteşem bir fazlama tekniğidir. Şöyle ki ilk cihazda çeyrek dişliyi kepçenin hareket yayını belirlemek için yani suyu aşağıda alıp yukarıdaki bıraktığı konuma kadar kaldırılıp daha sonra serbest bırakılması için kullanıyor. Bu esnada turun kalan diğer 3 çeyreğinde hayvan boş dönerek dinlenmiş oluyor. Ancak bu alette çeyrek dişli kepçenin hareket yanının belirlemekten fazlasını yapıyor, dişlilerin açısal yerleşiminde yapılan sıralı kaydırmalarla, her bir kepçenin hareketini sırayla yapmasını sağlıyor. Yani hayvan tam bir tur attığında dört kepçelik suyu kaldırmış oluyor ancak aynı anda hep tek kepçelik ağırlığı taşımış oluyor. Bu fazlama tekniğiyle Cezeri’nin zamanlı makine kavramını icat ettiğini söyleyebiliriz. Fıskiye ve ses otomatlarında gördüğümüz mekanik zaman kavramı bu alette çok daha somut bir şekilde 360 derecelik daireyi 90’ar derece ile paylaşan segment dişlilerle ortaya çıkmaktadır. Bu haliyle bu makine modern dört zamanlı motorlardaki faz prensibini benzer bir şekilde içermektedir ve bu açıdan zamanlı mekanizmaların atası sayılmaktadır. İlk düzenekte olduğu bu düzenekte de itme kuvveti 20-25 kg kuvvet olan bir hayvan tüm sistemi çalıştırmaya yetiyor. İlk cihazdan farklı olarak burada hayvan sürekli yük altındadır. Hayvanın burada aynı itme kuvvetini sürekli vermesi ve aynı hızla dönmesiyle saatte 9,6 m³ su 2,5 m yüksekliğe çıkarılmaktadır. Cezeri’nin kepçeli su yükseltme düzeneklerinde dişliler sadece hareketi değil aynı zamanda gücü de aktardığı için, konik dişliler segment dişliler ve kafes dişlilerin çubukları metal malzemeden yapılmıştır.

Dört kepçeli etkileşimli düzenek

Dört kepçeli bu su yükseltme düzeneği bir önceki tek kepçeli düzenek gibi hayvan gücüyle çalışır. Hayvanın bulunduğu platformda koşumunun bağlı olduğu ana tahrik mili etrafında döner. Hayvanın neden olduğu dairesel hareket yatay bir harekettir, yükseltme mekanizmasının kepçelerinin dönme ekseni ise bu harekete tam diktir. Cezeri bu nedenle birbirine dik olarak bağlı dişliler kullanmaktadır. Hareketin ekseni ikinci dişli ile değişmekte ve yatay olarak birbirine bağlanmış dişli milleri aracılığıyla, hareket segment dişlilere aktarılmaktadır. Segment dişliler açısal olarak 90 derecelik bir tahrike sahip olduğu için, altındaki kafes dişlisini sadece 90 derece döndürecek, boş açılarda kafes dişliyi serbest bırakacaktır. Bu 90 derecelik faz, dişlinin kepçeyi su seviyesinden 90 derece yükseltmesine denk gelmektedir. Üst konumda kendi kolundaki oluktan suyu boşaltma kanalına ileten kepçe o esnada dişli boşaldığı için serbest şekilde yere düşer. Su böylelikle boşaltma kanalından, kullanım alanına iletilmiş olur. Bu sistemin öncekinden en önemli farkı dört ayrı kepçenin segment dişlilerinin fazlarını birbirini takip edecek konumlarda ayarlayarak dört zamanlı bir makine yaratılmasıdır. Böylelikle hayvanın tam turluk dönüşünde 4 ayrı faz oluşmakta, her fazda sıradaki kepçe yukarı kaldırılmaktadır. Bu şekilde hayvan aynı anda tek kepçe yüküne maruz kaldığı için verimlilik artmakta, öte yandan birim zamandaki toplam su yükseltme kapasitesi de artmaktadır.

Dört Zamanlı Motor Mekanizması

Motorlarda güç üretimi önce yakıtın içindeki kimyasal enerjinin ısı enerjisine dönüşmesi, sonra da bu ısı enerjisinin pistonu harekete geçirmesiyle gerçekleşir. Bir dört zamanlı motorda bu işlem şu aşamaları izler:

1. Yakıt ve hava karışımı pistonun dışarı hareketiyle dolar.
2. Karışım pistonun içeri hareket etmesiyle sıkıştırılır.
3. Sıkışmış karışım benzinli motorlarda bir kıvılcım ile tutuşturulur, dizel motorlarda ise yüksek basınç ve sıcaklık altında kendiliğinden tutuşur ve yanma gerçekleşir. Yanma sonucu açığa çıkan enerji ile piston dışarı doğru itilir. Bu sayede krank şaftı döndürülür ve kinetik enerji elde edilmiş olur.
4. Pistonun geri dönüşü sırasında egzoz valfı açıktır ve egzoz gazları pistondan atılır. Döngü böylece başlangıç konumuna gelir ve 1. aşamadan itibaren işlemler yinelenir.

Bu dört zamanlı çevrim motorda bulunan her bir piston için geçerlidir. 4 pistonlu bir motor düşündüğümüzde; krank şaftına dönüş kuvvetin farklı zamanlarda uygulandığını görebiliriz. Yani herhangi bir anda bu dört piston çevrimin farklı zamanlarında konumlanmıştır. Yandaki resimde 4 pistonlu bir motorun çalışma sistemi görülmektedir:

1. Pistonda sıkıştırma gerçekleşmiş iken,
2. Pistonda yanma gerçekleşmiş,
3. Pistonda emme gerçekleşmiş
4. Pistonda da egzoz gerçekleşmiştir.

Etkileşimli Segment Dişli Mekanizması

Bu düzenek 4 kepçeli su yükseltme makinesinin kepçelerinin farklı zamanlarda kaldırılması için kullanılmış bir segment dişli düzeneğidir. Normal dişli çarklardan farklı olarak çarkın sadece bir kısmında dişler vardır. Bu dişler sayesinde dönüş hareketi karşısındaki kafes dişlisini belirli bir zaman etki ederek, hareket ettirmektedir. Dişli olmayan kısımlarda kafes dişlisi kendi salınım hareketi dışında etki altından çıkmaktadır. Segment dişliler özellikle farklı zamanlarda art arda kuvvetler uygulanması gerektiğinde veya sıralı bir şekilde farklı noktalara etki etmesi için kullanılabilen zaman sınırlı dişlilerdir.

Buradaki düzenekte dörtte biri dişli bir çark ve altında kafes dişli dediğimiz iki çemberin çubuklarla birleştirilmiş çark sistemi kullanılmaktadır.

Dene!

- Segment dişlinin yanında bulunan çevirme kolunu tutup çeviriniz.
- Bu dönüş hareketi segment dişliye oradan da kafes dişliye aktarıldığını göreceksiniz.
- Segment dişli bazı zamanlarda tek başına dönmekte olduğunu görürsünüz.
- Dişleri karşı çarka denk geldiğinde ise birlikte dönüş hareket ettiğini görebilirsiniz.

Su Yükseltme CGI Animasyonu

Cezeri’nin Artuklu devleti sınırları içerisinde kullanılan ve dönemin tarımsal devriminde büyük rol oynayan su yükseltme ve taşıma düzeneklerinin nasıl çalıştığı bu kısa videoda görülüyor.

Etkileşimli Çift Etkili Su Pompası

Cezeri’nin yaptığı, akarsu gücüyle çalışan bu su pompası, dönemin tarım devriminde etkisi olan en önemli araçtır. Bu araç, o günkü şartlarda yüksek bir ekonomik değer taşımasının yanında, çok ileri bir teknolojik seviyeyi de yansıtmaktadır.

Akarsuya kurulu bir kanatlı çarkın mili, iki ucundan yataklanmıştır. Paletli çark döndüğünde aynı milin diğer ucunda dikey konumdaki bir dişli çarkı, o da yatay konumdaki bir dişli çarkı döndürmektedir. Bu yatay çark döndüğünde merkeziden kaçık bir şekilde üzerinde bulunan bir pim de dairesel hareket yapmakta, bu esnada da ucu yarıklı özel çubuğun yarıklı ucuna ileri geri hareket vermektedir. Bu yarıklı ucun iki yanına bağlı kollar ise sandığa tespit edilmiş olan silindirlerin pistonlarına hareket vermektedir. Pistonlardan her biri kendi silindirinin dip tarafına itilirken, diğeri ağız tarafına çekilmektedir.

Bu düzenekte silindirler, emme basma tulumba olarak iş görmektedir. Bilindiği şekliyle her bir piston silindirin ağzına doğru hareket ederken silindirin dip tarafında havasız boşluk oluştuğundan, alt taraftaki emme borusunun klapesi açılmakta, üst taraftaki basma borusunun klapesi kapanmaktadır. Silindire emme borusundan su dolduktan sonra pistonun geri hareketinde alt klape kapanıp üst klape açılmakta ve su yukarıya basılmaktadır.

İki tulumba birlikte çalışarak saatte yaklaşık 22 m3 suyu 10 m yüksekliğe pompalamaktadır. Hem su miktarı hem de yükseltme yüksekliği açısından dönemin endüstriyel standartlarına göre çok ileri bir teknolojik gücü yansıtmaktadır. Öte yandan, emme basma tulumbalarda sıklıkla kesintili olan su tedariki, bu aracın çift etkili olması sayesinde süreklidir.

Nasıl çalışıyor?

Akarsuya kurulu bir kanatlı çarkın mili, iki ucundan yataklanmıştır. Paletli çark döndüğünde aynı milin diğer ucunda dikey konumdaki bir dişli çarkı, o da yatay konumdaki bir dişli çarkı döndürmektedir. Yatay çark, akarsuyun içindeki taş temeller üzerine kurulmuş, üçgen prizma şeklinde her tarafı kapalı bir sandığın içinde, sandığın üst kapağına yakındır ve dişleri sandığın yanındaki bir yarıktan dışarı çıkmış konumdadır. Bu çarkın eksenindeki dikey mil, çarkın alt kısmında iki yerden yataklanmıştır. Çarkın üst yüzünde ise merkezinden kaçık bir yere, dikey konumda bir pim tutturulmuştur. Bu yatay çark döndüğünde üzerindeki pim de dairesel hareket yapmakta, bu esnada da şekilde görülen ucu yarıklı özel çubuğun yarıklı ucuna ileri geri hareket vermektedir. Bu yarıklı ucun iki yanına bağlı kollar ise sandığa tespit edilmiş olan silindirlerin pistonlarına iki ayrı fazda hareket vermektedir.

Worthinghton Pompası Animasyonu

Bu animasyonda Worthington pompasının nasıl çalıştığı ayrıntılı bir şekilde anlatılıyor.

Worthinghton Pompası ve Diğer Tarihsel Pompalar Posteri

Su, Tüm doğanın itici gücüdür. Tüm uygarlıkların gelişiminde suyun mevcudiyeti önemli rol oynamıştır. Yüksek rakımlı bölgelerinde suyun varlığını güvence altına almak, enerji harcamasını gerektiriyordu. Elektrik ve fosil yakıtı gibi enerjiler bilinmediğinden, elle çalıştırılan mekanik cihazlar veya rüzgâr gibi doğal güçlerle çalışan cihazlar icat edilmek zorundaydı. Bu tür su kaldırma cihazları tarih öncesi zamanlardan günümüze kadar ulaşmaktadır.

Su kaldırma cihazları dünyanın çeşitli yerlerinde MÖ 3000'den beri var olmuştur. Su çarkları ve oluklar gibi erken cihazlar, tekerlekleri hareket ettirmek için gerekli olan enerjiyi sağlamak üzere inşa edildi ve hayvanlar (kas enerjisi) kullanıldı. Daha sonra “Arşimed” olarak bilinen helyum pompaları gibi pompalar icat edildi ve bugün hala kullanılıyor. Ayrıca “tympana” (davul) olarak bilinen çeşitli su kaldırma cihazları, son yüzyıla kadar sulama ve madencilik için yaygın olarak kullanıldı. Kronolojik sırayla icat edilen su kaldırma cihazlarını başlıca örnekleri şöyledir.

SHADUF (SHADOOF) (M.Ö. 4000-67):

Shaduf adı verilen bu cihaz, bir kuyudan, bir nehirden, bir sarnıçtan veya bir kanaldan suyu kaldırmak için kullanılan ahşap elle kullanılan bir cihazdır. En yaygın haliyle, bir tahterevalli gibi monte edilmiş, uzun, sivrilen, neredeyse yatay bir ahşap direkten oluşur.

Su Tekerleği (WaterWheel) (M.Ö 700-600):

Mısır’da icat edilmiş “Noria” adı verilen su tekerleği, su akışıyla çalışan ve yakındaki arazileri sulamak için suyu kaldıran kovalarla donatılmış ahşap bir çarktan oluşur. Noria'nın geniş çaplı kullanımı, Suriye’nin Hama kentinde mevcuttur ve hala çalışır vaziyette sergilenmektedir.

Arşimet Sonsuz Vidası (M.Ö 287-212):

Matematikçi ve mühendis olan Arşimet tarafından tanımlanan ancak tam olarak onun tarafından icat edilmemiş bu sonsuz vida, su kaldırmak için kullanılan mekanik bir cihazdır.

Ctesibius Emme-Basma Tulumbası (M.Ö 285–222):

Emme-Basma Tulumbası prensibi oldukça basittir. Su, tek yönlü bir valf içinden bir silindire akmaya bırakılır ve daha sonra bir pistonun hareketiyle, bir başka tek yönlü valf vasıtasıyla bir aktarım borusuna doğru itilir.

Cezeri’nin Çift Silindirli Pompası (1136-1206):

Nehir gücü ile su tekerleğinin dönüş hareketini konik dişli vasıtasıyla yatay konumlanmış bir dişliye aktarması ve bu dişlide bulunan eksantrik olarak konumlanmış bir milin dikey bir yatak üzerinde hareket etmesi sonucu dairesel hareketin doğrusal harekete dönüştürülmesi sağlanmaktadır. Bu mil yatağının her iki yönüne bağlanan emme-basma tulumbaları da suyu nehirden emip, yaklaşık 10m yüksekliğe basmaktadır. İki tulumba karşılıklı olarak çalıştığı için kesintisiz ve yüksek debi ile suyu yukarı basabilmektedir. Ortasında bulunan eksantrik milli çark sistemi günümüzde dahi kullanıma devam eden ilk krank-şaft mekanizması olma özelliği taşımaktadır.

Otto van Guericke Piston Vakum Pompası (1640-1650):

Bu pompalar temel olarak ters yönde çalışan su pompalarıdır. Bir küre içerisindeki suyun aniden boşaltılması ile oluşan vakum diğer pistondan su emilimi sağlayarak çalışmaktadır.

Henry R Worthington – Buhar Pompası (1840-1855):

James Watt’ın buhar makinesini icat etmesinin ardından Worthington buhar makinesine piston pompaları ile birleştirerek, ilk doğrudan etkili buhar pompasını geliştirmiştir. Aynı zamanda tek yönlü bir buhar pompası olarak da adlandırılan bu pompa, çift etkili bir su pompasına doğrudan tek bir buhar motoru bağlamıştır Buhar motorunun pistonu ileri geri hareket ederken, su pompası pistonunu da itip çekmekte, piston üzerindeki valfler vasıtasıyla da bir taraftan su girerken diğer taraftan su itilmektedir. Pompanın bu çift etkili yönüyle cezerinin 500 yıl öncesinde icat ettiği çift etkili çift pistonlu pompadan esinlenildiği görülmektedir.

Etkileşimli Krank Milli Su Yükseltme Düzeneği

Krank; döner bir şafta dik açıyla bağlı olup, şafta dönel hareket verebilen veya dönel hareketi şafttan ileri geri hareket olarak alabilen bir koldur. Dairesel hareketi doğrusal harekete veya doğrusal hareketi dairesel harekete çevirmek için kullanılır.

• El kumandalı ilk krank örneğine milattan önce 3. yüzyılda Çin’de rastlanmaktadır. Krankın bir mekanizmada kullanımı da ilk olarak Çin medeniyetinde harman öğütme işleminde gerçekleşmiştir.

• Bir biyel ile kombine krank örneği, 3. yüzyıldan itibaren Asya’daki Hierapolis kereste fabrikasında ve Roma döneminde 6. yüzyılda iki taş testerede görülmüştür.

• Cezeri krank milini, krank kaydırma mekanizması olarak, öncelikle kepçeli su kaldırma düzeneğinde kullanmıştır. Hayvan gücüyle döndürülen bir dişli çarkın ucuna bağlanan krank kolu, ileri-geri hareket etmesi için kepçenin altına yerleştirilmiş bir kılavuz ile birleştirilerek, kepçenin çeyrek yay hareketini yapması sonucu suyu yükseltmesi sağlanmıştır.

• Cezeri daha sonrasında krank kaydırma mekanizmasını biraz daha geliştirerek çift silindirli pompa düzeneğinde çift etkili krank-biyel mekanizmasını teknoloji tarihine kazandırmıştır.

• İtalyan doktor Guido da Vigevano, yeni bir Haçlı Seferi için planlanan elle çevrilen kürekli birleşik krank ve dişli çarklar ile tahrik edilen kürek teknesi ve savaş arabaları için illüstrasyonlar yapmıştır.

• Savaş makineleri çiziminde karşımıza çıkan birleşik kranklı tekneler, İtalyan mühendis ve yazar Roberto Valturio tarafından geliştirilmiş ve beş setli bir tekne tasarlanmıştır. Paralel krankların hepsi bir güç kaynağına tek bir biyel sistemiyle bağlanmıştır.

• Yine aynı yüzyıllarda misilleme silahını genişletirken daha fazla kuvvet uygulamak için yaylı tüfek dipçiğine takılan krank dişli kremayer aletlerinin kullanıldığı görülmüştür.

• Buhar makinesinin icat edilmesi ile birlikte krank-biyel mekanizmaları, pistonlardaki doğrusal hareketin tekerleklere dairesel hareket olarak aktarılmasında kullanılmaya başlanmıştır. İçten yanmalı motorlarda da halen krank-biyel mekanizmaları kullanılmaya devam edilmektedir.

Etkileşimli Krank Milli Düzeneği

Bu krank mekanizmasını gösteren model 1950’li yıllarda meslek liseleri de dahil tüm liselere yardımcı ders aleti üretmek için kurulan “Ders aletleri yapım merkezi” tarafından üretilmiş ve şimdi artık kapatılmış olan bu kurum tarafından tüm meslek liselerine özellikle motor bölümlerine gönderilmiştir. Krank mekanizmasının en çok kullanıldığı otomobil motorlarının (benzin ya da dizel) çalışma prensiplerini çok ama çok basit bir düzenekle anlatmaktadır. Krankın tam bir devrini görebildiğiniz gibi egzoz valfiyle yakıt ve hava karışımının girdiği valfin tüm hareketlerini de bu düzenekte görebilirsiniz.

Krank Mili Posteri

Krank; döner bir şafta dik açıyla bağlı olup, şafta dönel hareket verebilen veya dönel hareketi şafttan ileri geri hareket olarak alabilen bir koldur. Dairesel hareketi doğrusal harekete veya doğrusal hareketi dairesel harekete çevirmek için kullanılır.

• El kumandalı ilk krank örneğine milattan önce 3. yüzyılda Çin’de rastlanmaktadır. Krankın bir mekanizmada kullanımı da ilk olarak Çin medeniyetinde harman öğütme işleminde gerçekleşmiştir.

• Bir biyel ile kombine krank örneği, 3. yüzyıldan itibaren Asya’daki Hierapolis kereste fabrikasında ve Roma döneminde 6. yüzyılda iki taş testerede görülmüştür.

• Cezeri krank milini, krank kaydırma mekanizması olarak, öncelikle kepçeli su kaldırma düzeneğinde kullanmıştır. Hayvan gücüyle döndürülen bir dişli çarkın ucuna bağlanan krank kolu, ileri-geri hareket etmesi için kepçenin altına yerleştirilmiş bir kılavuz ile birleştirilerek, kepçenin çeyrek yay hareketini yapması sonucu suyu yükseltmesi sağlanmıştır.

• Cezeri daha sonrasında krank kaydırma mekanizmasını biraz daha geliştirerek çift silindirli pompa düzeneğinde çift etkili krank-biyel mekanizmasını teknoloji tarihine kazandırmıştır.

• İtalyan doktor Guido da Vigevano, yeni bir Haçlı Seferi için planlanan elle çevrilen kürekli birleşik krank ve dişli çarklar ile tahrik edilen kürek teknesi ve savaş arabaları için illüstrasyonlar yapmıştır.

• Savaş makineleri çiziminde karşımıza çıkan birleşik kranklı tekneler, İtalyan mühendis ve yazar Roberto Valturio tarafından geliştirilmiş ve beş setli bir tekne tasarlanmıştır. Paralel krankların hepsi bir güç kaynağına tek bir biyel sistemiyle bağlanmıştır.

• Yine aynı yüzyıllarda misilleme silahını genişletirken daha fazla kuvvet uygulamak için yaylı tüfek dipçiğine takılan krank dişli kremayer aletlerinin kullanıldığı görülmüştür.

• Buhar makinesinin icat edilmesi ile birlikte krank-biyel mekanizmaları, pistonlardaki doğrusal hareketin tekerleklere dairesel hareket olarak aktarılmasında kullanılmaya başlanmıştır. İçten yanmalı motorlarda da halen krank-biyel mekanizmaları kullanılmaya devam edilmektedir.

Su Yönlendirme Aracı ve Havuz Fıskiyesi

Bu araç, Cezeri’nin fıskiyelerin sonunda açıkladığı, ancak hem fıskiyelerde hem de zemr (düdük) aletlerinde kullanılabileceğini söylediği bir araçtır. Gerçekten bu araç, bütün su yönlendirme düzeneklerinin yerine kullanılabilmektedir. Cezeri bu düzeneğini “garip ve şaşırtıcı” olan “tek bir mekanizma” olarak adlandırmaktadır. Burada akarsu ikiye ayrılmakta, ince boru önce bir kaşığı doldurmakta, kalın borunun ucundan çıkan su ise fıskiyelerin boru hatlarına veya zemr araçlarının basınçlı hava bölmelerine gitmektedir. Suyla dolan birinci kaşık devrilerek boşalmakta ve boş olan diğer kaşık suyla dolmaya başlamaktadır. Bu devrilme hareketi ile, üstteki kalın borudan oluğa akan suyun akış yönü değiştirilmiş olmakta, ayrıca kararlı denge için de küreli silindir kullanılmaktadır.

Akış Yönlendirme Düzeneği

Bu düzenek; dönemin bahçelerinin en önemli bileşeni olan havuzun göbeğine yerleştirilmiş fıskiyelerin, suyun hareketinde dönüşümlü değişiklikler yapabilmesi maksadıyla Cezeri tarafından geliştirilen fazlı mekanik düzeneklerin en başlıca örneklerinden biridir. Burada akan su ikiye ayrılmakta, ince boru önce bir kaşığı doldurmakta, kalın borunun ucundan çıkan su ise fıskiyelerin boru hatlarına gitmektedir. Suyla dolan birinci kaşık devrilerek boşalmakta ve boş olan diğer kaşık suyla dolmaya başlamaktadır. Bu devrilme hareketiyle üstteki kalın borudan oluğa akan suyun akış yönü değiştirilmiş olmakta, ayrıca kararlı denge için de küreli silindir kullanılmaktadır.

Gözlemle!

- Havuzun başında bulunan akış yönlendirme düzeneğinde suyun devamlı olarak bir yöne aktığını görebilirsiniz.
- Aktığı yönde bulunan bir delikten giren suyun havuzda bulunan fıskiyeden çıktığını görebilirsiniz.
- Bu esnada küçük bir borudan kepçeyi dolduran bir miktar suyun aktığını da göreceksiniz.
- Kepçe dolup ağırlaştığı anda dengeyi değiştirerek düzeneğin diğer tarafa dönmesini ve suyun değişen yöne doğru akıtılmasının sağladığını görebilirsiniz.

Klasik Bahçecilik Posteri

Cennetin Yeryüzündeki Gölgesi: Bahçeler

Tarih boyunca bahçeler ihtişamın, kalıcılığın ve güzelliğe verilen önemin sembolü olmuştur. Babil’in asma bahçeleri, geçen iki bin beş yüz yıla rağmen hatıralardadır. Paris’in Lüksemburg Bahçeleri ve Londra’daki Hyde Park, bahçeciliğin aynı anlamıyla günümüzdeki önemini sürdürdüğüne birer örnektir. Bahçecilik, 8. yüzyıldan itibaren Hindistan’dan İspanya’ya, İslam coğrafyasının her köşesine yayılmış bir gelenektir. Öyle ki Arap edebiyatında bahçelerin cenneti hatırlattığına dayanan ravziye isimli bir şiir türü bile bulunur.

Dokuzuncu yüzyılda dünyanın ilim, kültür ve ticaret merkezi olan Bağdat’ın surlarla korunan yüzlerce dönümlük saray bahçeleri, Samarra’nın günümüze de ulaşan havuzlu bahçeleri, Şam’ın binlerce ağaçlık meyve bahçeleri ve Topkapı Sarayı’nın lale bahçeleri, İslam dönemi bahçeciliğinin sadece birkaç örneğidir.

Endülüs Granada’daki Elhamrâ Sarayı’nın muhteşem bahçelerini de hatırlamak gerekir. On dördüncü yüzyılın başında bir karargâh kalıntıları üzerinde yükselen Elhamrâ Sarayı hem mimarinin hem de bahçeciliğin yenilikçi bir karakterini ortaya çıkarmıştır. Su kaynağının bulunmadığı bir tepede, daha önce İspanya’da bulunmayan meyve ve çiçekler yetiştirilmiş, avlular geniş havuzlarla süslenmiştir. Elhamrâ’ya yüzyılları aşan ihtişamını katan bu güzellikler, botanik bilgisinin su kaldırma teknolojisi ile birleşmesi sayesinde mümkün olmuştur. Su yönetimini kolaylaştıran mekanik bilgisinin özellikle Cezeri ve Takiyyüddîn gibi bilginler eliyle gelişimi, sadece Endülüs’te değil bütün İslam coğrafyasında bahçecilik gibi birçok uygulamalı ilmin ilerlemesine de imkân sağlamıştır.