brass-history
Mehanika rada ventila u bronzskim instrumentima
Table of Contents
Za igračove na mešiću, ventil je ulaz u hromatsku slobodu. Prije svog izuma, mešićni instrumenti bili su ograničeni na prirodni harmonični niz, ograničenje koje je prisililo igračove da rade unutar jednog optonnog seta i oslanjaju se na alternativne mutne ili krivotvorce za promjenu ključeva. Uvođenje ventila početkom 19. stoljeća temeljito je promijenio mogućnosti instrumenta, omogućavajući brze, precizne promjene u poziciji u cijelom hromatskom spektru.
Kratka povijest ventila u bronzskim instrumentima
Stotine stoljeća, glazbeni instrumenti se oslanjaju isključivo na prirodne harmonične serije. Igrači su mogli proizvesti samo note iz overtone serije instrumentovog temeljnog uzrasta, što ih je ograničilo na jednu skali. Izum ventila u ranom 19. stoljeću koji je Heinrich Stölzel i Friedrich Blühmel oko 1814. godine zaslugaju revolucionarni dizajn.
Najraniji patentovi za ventile bili su za ventile box i ventile Stölzel, koje su koristile pumpa punu pramenom koja je slizgala bočno. Ti rani mehanizmi bili su skloni curama i zahtijevali su stalnu održavanje, ali su dokazali koncept.
Kako ventili mijenjaju zrak
U svojoj jezgri, ventil djeluje kao prekidač koji preusmjerava protok zraka kroz okretni krug cijevi. Kada se ventil ne pritisne, zrak putuje ravno kroz glavnu rupu. Aktiviranjem ventila otvara se luke koje uključuju dodatnu dužinu cijevi, što učinkovito produžava instrument. Budući da je visina obrnuto povezana s dužinom cijevi, duži stup proizvodi nižu notu. Tačan interval koji ventil smanjuje visinu zavisi od dužine dodane cijevi.
Ovaj sustav omogućuje igračima da kombiniraju ventile za svaku hromatsku notu u rasponu instrumenta. Na primjer, pritisnuto prvo i drugo ventile zajedno dodaju dužine cijevi oba ventila, smanjujući poziciju za tri polutone (manju trećinu). Razumijevanje kako svaka kombinacija utječe na poziciju je od ključne važnosti za točnu intonaciju, pogotovo jer su neke kombinacije malo oštre zbog fizike otvorene i zatvorene cijevi.
Vrste ventila: Piston vs. Rotary vs. Drugi
Ventile za pištanje
Piston valves are the most common type, found on trumpets, cornets, flugelhorns, many tubas, and some early design euphoniums. They consist of a cylindrical piston that moves vertically inside a sealed casing. Each piston contains three or four ports (holes) that align with the casing’s openings when the valve is up (closed) or down (pressed). When the player pushes the button, a spring-loaded mechanism drives the piston downward, rerouting the air through the auxiliary tubing. Releasing the button returns the piston to its original position via the spring.
Prednosti pumpe uključuju brzu akciju i pozitivnu taktilnu povratnu informaciju, što ih čini idealnim za brze prolaze. Međutim, zahtijevaju precizan vertikalni usporedbi i redovnu lubrikaciju kako bi se izbjeglo priletavanje. Većina modernih pumpe su napravljene od nikl-srebra ili nehrđajućeg čelika kako bi se oduprile koroziji i obraženju. Dizajn je robustan, ali može biti osjetljiv na prljavštinu ili otpad koji zagriže pumpu u kućištu.
Ventile za rotiranje
Rotari ventili su uobičajeni na francuskim rogovima i mnogim orkestralnim cijevi. Umjesto da se kreće gore i dolje, rotor je kratak cilindar s dvije ili tri prolaza rotira unutar kućišta. Kada se rotor okrene (obično pomoću povezivanja koje se upravlja uz pomoć leva), zrakni put prelazi s glavne cijevi na dodatnu cijevi. Rotari ventili nude vrlo glatki, niskotporni protok zraka jer luke mogu biti veće i okretanja manje naglo.
Rotarni ventili zahtijevaju vrlo visoku preciznost u proizvodnji. Odmjer između rotora i njegovog okvira je izuzetno tesanpogosto se mjeri u stotinama milimetra.
Vijena i drugi tipovi ventila
U ovom slučaju, u slučaju, u slučaju da se radi o dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvostrukom dvos
Dok su dizajni pistona i rotacije dominiraju na tržištu, proizvođači nastavljaju istražiti hibridne sustave (npr. aksijalne ventile) kako bi kombinirali prednosti oba.
Mehanika unutar valve
Kako bi se u potpunosti shvatio kako ventil radi, korisno je vizualizirati unutarnji put. U ventilu za pišće postoje tri ili četiri vrata koje se probijaju kroz pišće pod uglom od 90 stupnjeva. Kada je ventil u miru (ne pritisnut), vrata se uspoređuju kako bi se zrak mogao proći ravno kroz glavnu rupu. Kada je pišće pritisnuto, vrata se uspoređuju s različitim otvorima okvira koji se povezuju s dodatnim cijevnim krugom.
Rotarni ventili koriste rotor s jednim kontinuiranim prolazom koji se krivi kroz rotor. U neutralnoj poziciji, prolaz se linije s glavnom vrtom. Rotiranje rotora četvrt puta dovodi prolaz u usklađivanje s objeku cijevi. Akcija je glatka, ali zahtijeva mehaničko povezivanje. Budući da je zrak put kroz rotarni ventil duži i uključuje dva 90-stepna okretanja, neki igrači osjećaju da uvodi više otpora nego dobro dizajniran pištarni ventil. Međutim, ukupni otpor ovisi u velikoj mjeri o specifičnim dimenzijama ventilnih luka i spojnih cijevi.
Pravotvornost zračne staze i pozicije
U slučaju da se u vezi s tim, u slučaju da se u vezi s tim, u slučaju da se u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, što se radi o tome, kako bi se u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, bilo kako je moguće, promjeniti dužinu zraka u vezi s tim, što je u vezi s tim, što je u vezi s tim, u vezi s tim, što je u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, što je u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, u vezi s tim, s tim, s tim, s tim, s tim, s tim, s.
Drugi mehanički faktor je venturi efekt na ventilnim lukama. Promjene u prekršci površine i nagle promjene smjera mogu stvoriti turbulenciju.
Razumijevanje kombinacija valova i intonacije
Igrači brzo uče da nisu sve kombinacije ventila jednake. Najčešći kompromis uključuje treći ventil, koji na mnogim instrumentima proizvodi blago oštar niz C# i D kada se koristi sam. Dodavanje pokretača ili podešavajućeg malog prstena trećem slidu ventila igraču daje mogućnost da malo povuče slidu i ravnute poziciju. Na profesionalnim tubama i eufonijama, četvrti ventil je standard, omogućavajući bolje usklađivanje za niske note i uklanjanje potrebe za određenim oštarim kombinacijama.
Kompenziranje sustava su sastavni dio mnogih britanskih stilskih eufonija i nekih tuba. U kompenzujućem instrumentu, četvrti ventil putuje zrak kroz dodatne tuning lukove kada se pritisne u kombinaciji s drugima, automatski ispravljajući greške u pitchu.
Čuvljenje ventila i rješavanje problema
Čak i najljepši mehanizam ventila može se razoriti bez odgovarajuće brige.
Čišćenje i lubrikacija
U slučaju da se ne može koristiti, potrebno je čistiti ventil, isprazniti ga bez prljava tkanina i čistiti kućište čisticom i blagom sapunom vodom. Nakon sušenja, primijenite tanak sloj valjevnog ulja (dediciran za valve za pistone) i pažljivo ga ponovno ubacite kako biste izbjegli zgrebljenje metala.
Rotarni ventili zahtijevaju razgradnju veza i uklanjanje rotora. Očistite rotor i kućište rastvornikom (kao denaturirani alkohol) za uklanjanje starog ulja i otpada. Ponovno sastavite vrlo laganim slojem rotornog ulja. Pripravite vezu tako da se rotor zaustavi točno u otvorenim i zatvorenim položajima.
Česti problemi i rješenja
- U slučaju da se lepi, provjerite da li je na pistonu nastalo gubitak ili šteta.
- U slučaju da je u pitanju nešto što se ne može učiniti, potrebno je zamjeniti izvore ako su oslabljene, a za brže djelovanje uzeti u obzir lakše ulje.
- U slučaju teških slučajeva, ventil može zahtijevati profesionalnu prebacivanje ili zamjenu.
- U slučaju da se u pitanju ne postoji nijedna vrsta valova, u slučaju da se u pitanju ne postoji nijedna vrsta valova.
- U pitanju je i pitanje usklađivanja: Piston ventili moraju se savršeno usklađivati s portovima.
Kada se potražiti profesionalni popravak
Ako jednostavno čišćenje ne riješi lepka ili curljiva ventila, uzmite alat kvalificiranom tehničaru za popravku. Pokušavanje poliranje trbuha prekomjernom snagom može ukloniti metal i pogoršati prikladnost. Slično tome, zamjena ležajeva rotora ili podešavanje razdvajanja veza najbolje je prepustiti profesionalcima.
Kako dizajn ventila utječe na zvuk i igranje
U slučaju da se radi o otpornosti na zvuk, u slučaju da se ne može koristiti, u slučaju da se ne može koristiti, ne može se koristiti i za otpornost na zvuk.
Otvorenje rotarnog ventila u velikoj mjeri utječe na odgovor francuskih rogova. Unutrašnji prolaz rotora mora biti pažljivo oblikovan kako bi se izbjegla turbulencija. Mnogi vrhunski rogovi koriste nikel-srebro rotore s preciznom razloženjem.
Osim materijala, postavljanje ventila u odnosu na usta i zvon također utječe na intonaciju.
Moderne inovacije u mehanizmima ventila
U posljednjih desetljećima došlo je do poboljšanja djelovanja ventila kroz naprednu proizvodnju. Komputerska numerička kontrola (CNC) mašiniranje sada proizvodi pistone i rotore s mikroskopskim tolerancijama. To smanjuje potrebu za lapping (ruke uređivanje) i daje dosljednije instrumente. Neki proizvođači su uvodili ugljen-fiber ili polimerske komponente za smanjenje težine, iako to još nisu u glavnom dijelu.
Još jedna inovacija je sustav air brake ili bell na nekim rotirajućim ventilima, koji ublažava zaustavljanje kako bi se smanjila buku i obrazivanje. Za piston ventile, novi proljeće materijali (npr. nerđajući čelik i premaženi proljeće) poboljšavaju dugotrajnost i smanjuju zvuk ping.
Izvanredni resursi za daljnje čitanje
- U vodiču za alatne ventile za metalne instrumente Yamaha pruža jasne dijagramove piščana i rotacije.
- U članku na Wikipediji o bratskim instrumentima, uključuje detaljnu povijest razvoja ventila.
- U blogu Brass Resource objašnjava zajedničke probleme ventila i strategije održavanja kuće.
- FLT:0 Horn Matters nudi duboko potonjanje u znanost o rotacijskim ventilima i francuskom postavljanju rogova.
- Kompenziranje sustava objasnio je: Međunarodna udruga tuba i eufonija ima tehnički članak o tome kako compensirajuće ventile rade u eufonijama i tubama.
U skladu s člankom 1.
Razumijevanje mehaničke operacije ventila omogućuje glazbenicima da donose informirane odluke o svojim instrumentima, dijagnostikuju probleme i rade najbolje što mogu. Od jednostavnog, ali učinkovite ventile za pištar do elegantnog rotacijskog mehanizma, dizajn ventila je spoj fizike, obrtovanja i ergonomike. Čuvši ventile čiste, pravilno mazivaju i pravilno prilagođavane, glazbenici mogu osigurati da njihov instrument pouzdano reagira tijekom godina nagrađivane prakse i performansi.