Už od pradávna si človek užíval všetky výhody prírody, vrátane zemského vnútra. Spočiatku sa na prácu so zemou používali najprimitívnejšie nástroje: krompáč, lopata atď. S rozvojom pokroku sa ľudské potreby zvyšovali a bolo potrebné vyspelejšie vybavenie. Teraz nie je problém vyvŕtať najhlbší vrt na ťažbu vody a ropy. To sa vykonáva pomocou špeciálneho vybavenia. Tu sa používa vŕtačka. Toto je zariadenie, ktoré otáčaním vytvorí dieru do zeme.
História vŕtania
Akýkoľvek nástroj má minulosť. Vŕtačka je prastará vec. Archeologické vykopávky ukazujú, že už pred 25 000 rokmi sa používal na vŕtanie otvorov do rôznych primitívnych zariadení.
Starí Egypťania používali rotačné vŕtanie na stavbu pyramíd. V Číne dnes už známy Konfucius spomínal vŕtanie studní v roku 600 pred Kristom. e. Ich hĺbka dosahovala 900 m A to zase svedčí o dobromúroveň rozvoja takejto technológie už vtedy. Je známe, že vŕtanie sa v Rusku začalo rozvíjať v 9. storočí. V podstate sa používal na extrakciu kuchynskej soli.
Samozrejme, prvé technológie vŕtania boli primitívne a nedokonalé. Steny studní sa často zrútili a zrútili. Aby sa tomu predišlo, do vnútra boli položené rôzne upevňovacie prvky: duté kmene stromov, rúry spletené z kôry alebo plechu atď.
Vyskytol sa ešte jeden významný problém – zvyšky horniny počas vŕtania bolo potrebné neustále dvíhať. Za týmto účelom zastavili zemný vrták a zdvihli použitý materiál. To všetko spomalilo proces. Ale v roku 1846 inžinier Fauvel navrhol efektívne riešenie tohto problému. K tomu začali používať splachovacie studne. Obyčajná voda bola čerpaná z povrchu zeme cez špeciálne potrubia, ktoré vynášali horninu nahor. Táto metóda sa stala obzvlášť populárnou, pretože zaisťovala takmer nepretržitú prevádzku vrtnej súpravy.
Pokiaľ ide o nástroje, spočiatku sa proces vykonával so špeciálnym vrtákom poháňaným spodným motorom. Okrem toho dizajn zahŕňal potrubia prepravujúce vodu a kameň.
Moderný typ elektrickej vŕtačky vznikol v roku 1938. Vytvorili ho domáci inžinieri Aleksandrov a Ostrovskij.
Typy cvičení
Nástroj s tak dlhou históriou a širokým rozsahom použitia má mnoho modifikácií.
V závislosti od konštrukcie možno všetky vŕtačky rozdeliť na mechanické aelektrické. V tomto prípade je prvý poháňaný ľudskou silou a druhý potrebuje súčasnú energiu. Elektrická vŕtačka sa skladá z elektromotora, šneku a rukoväte. Výhodou mechanického nástroja je jeho úplná nezávislosť od akéhokoľvek zdroja energie. Preto je mobilnejší a lacnejší. Navyše vlastnoručne vyrobená vŕtačka má takýto dizajn.
V závislosti od štruktúry rozlišujú:
- Vrták.
- Kryp.
- Cievka.
- Pekár.
Ručnú záhradnú vŕtačku možno rozdeliť aj na:
- Skladací nástroj Auger. Má rovnaký dizajn, ale skladá sa zo samostatných častí. Je vhodný na prepravu a skladovanie.
- Neoddeliteľná závitovka. Jeden z najbežnejších. Funguje iba s vrtmi s pevnou hĺbkou.
- Prstencový neoddeliteľný vrták.
Rozsah nástroja
Moderný vrták je zariadenie na ničenie rôznych hornín v procese budovania valcových výklenkov.
Vŕtanie studní je jednoducho nevyhnutné na prieskum a hľadanie rôznych minerálov. Na ich priamu extrakciu je potrebný aj vrták.
Existuje niekoľko ďalších oblastí, ktoré vyžadujú tento druh vŕtania:
- Výbuch. Pomocou vŕtačky sa vytvoria otvory požadovanej hĺbky a priemeru. Sú tu položené vopred pripravené výbušniny a katalyzátor. Aby bol proces nasmerovaný, je potrebný veľmi jasný a starostlivý výpočet.
- Pokládka rôznych podzemných inžinierskych sietí. Toto je priamy telefónkomunikácie, elektrina a iné. Prostredníctvom vytvorených otvorov sú podávané takmer do akejkoľvek hĺbky. Toto je obzvlášť dôležité pre stavbu metra, podporu života baní a baní.
- Výkop pevných minerálov. Pre takéto prípady sa najčastejšie používa špeciálna diamantová vŕtačka. Pomocou tohto nástroja sa vytvorí otvor, z ktorého sa opatrne odstráni potrebný kameň.
- Vypúšťanie mokradí. To sa deje pomocou drenáže. Pomocou vŕtačky sa vytvorí veľa otvorov, ktorými voda opúšťa sama seba. Táto metóda sa používa od staroveku.
- Umelé upevnenie hornín. Zvyčajne sa to robí v hĺbke do 30 m. Pôdy sa fixujú tampónovými injektormi, ktoré sa inštalujú pomocou vrtákov.
Klasifikácia vrtných súprav
Je známe, že pre efektívnejšiu prácu je potrebné používať špeciálne nástroje. Ale v obzvlášť zložitých priemyselných prípadoch sa používajú celé komplexy. Preto sa človek naučil používať vŕtačku ako základ celej výrobnej linky. Zároveň si nástroje môžete nielen kúpiť, ale aj sami postaviť.
V závislosti od typu vŕtania existujú:
1. Bicie nástroje. Toto je napríklad vrták vyrobený z obzvlášť tvrdého kovu. Najčastejšie sa používa na superpevné kamene.
2. Rotačné nástroje. Tu sa používa špirálová vŕtačka. Toto zariadenie sa používa na mäkšie alebo voľnejšie kamene.
3. Kombinované vŕtačky. Spojte pozitívne vlastnosti všetkýchnástroje.
Podľa povahy ničenia hornín:
1. Pevné vŕtanie. V tomto prípade sa deštrukcia vykonáva po celej ploche tváre.
2. Jadrové vŕtanie. Často sa používa vo výskumnej práci. Skala je zničená výlučne pozdĺž prstenca.
Podľa druhu pracovného nástroja sa vŕtacie mechanizmy delia na:
1. Drvenie a sekanie. Na tento účel má nástroj špeciálne zuby.
2. Rezanie a sekanie. Fungujú na báze čepelí.
3. Rezanie-brúsne. Používa diamantové a karbidové diely.
Metódou vplyvu na plemeno:
1. Mechanická vŕtačka. Princíp fungovania využíva rotačné aj nárazové technológie. Klasickým príkladom je ručná tyčová vŕtačka. Je nepostrádateľný v krajine a v súkromnom obytnom dome.
2. Nemechanická vŕtačka. Ide o hydraulický, elektrofyzikálny alebo tepelný nástroj. K dnešnému dňu nie sú takéto zariadenia široko používané a sú vo vývoji a zdokonaľovaní.
Vŕtacie zariadenie ZSSR a Ruska
Pomerne veľké časové obdobie v národných dejinách pripadá na sovietske obdobie. Vtedy sa najviac rozvinul priemysel, veda a poľnohospodárstvo. Dedičstvo týchto čias sa stále používa v mnohých odvetviach. A niektoré dizajny sú teraz pýchou domáceho priemyslu.
Nasledovné súpravy sa zapísali do histórie našich vrtných zariadení:
1. BKM-303. Tento stroj sa používa na inštaláciu rôznych podpier ahromady v zamrznutých pôdach. Priemer vrtáka je cca 80 cm, nosnosť do 1,5 tony.
2. BM-251. Tento prototyp bol predstavený v roku 1969. Jeho účelom je pripraviť studne na výbuchy. Hĺbka vŕtania týchto strojov je 2,5 m. Zariadenie pozostáva z 2 pracovných telies s priemerom 1,1 m.
3. Namontované vŕtacie zariadenie. Táto mobilná jednotka bola prvýkrát uvedená na trh v roku 1982. Účel - vŕtanie v zamrznutej zemi.
4. Stroj na termomechanické vŕtanie. Toto je demolačný prototyp.
5. BM-1001. Táto zemná vŕtačka využíva rotačné príklepové vŕtanie na vykonávanie geologických prieskumných prác.
Z čoho a ako si vyrobiť vŕtačku sami?
V každom súkromnom vidieckom dome je veľa problémov, ktoré možno vyriešiť iba pomocou špeciálnych nástrojov. Môže to byť organizácia zásobovania vodou a inštalácia rôznych podpier, výsadba a starostlivosť o rastliny atď.
Samozrejme, všetko, čo potrebujete, sa dá ľahko nájsť v akomkoľvek železiarstve. Je však oveľa lacnejšie a praktickejšie vyrobiť nástroj vlastnými rukami. Nezaberie to veľa času a úsilia.
Podomácky vyrobená vŕtačka sa vyrába pomocou základných nástrojov, ktoré sú takmer v každej domácnosti alebo garáži. K tomu budete potrebovať brúsny kotúč na sústruženie rezných prvkov a zváračku.
Zariadenie bude pozostávať zo samotnej vŕtačky, kovovej tyče a špeciálnej otočnej rukoväte. Práca môže vyžadovať aj tvarovky dlhé asi 2 m a kovový plech.
Pokyny na montáž krok za krokom
Vŕtačka je pomerne jednoduché zariadenie. Ale aj tento nástroj má niekoľko funkcií. Preto skôr, ako sa pustíte do práce a navrhnete napríklad podomácky vyrobenú ručnú vŕtačku na palice, musíte si pozorne preštudovať návod.
Vyberme si niekoľko fáz:
1. Zostavenie a upevnenie pracovnej čepele. Na to potrebujete plech z odolného kovu. Okrem toho sa musíte vopred rozhodnúť o type práce, na ktorú sa bude vŕtačka používať. Polotovary by mali byť o 5-10 mm väčšie ako požadovaný priemer otvoru.
2. Príprava hlavnej základne. Na tento účel sa odoberie tyč, ktorá je pevne upevnená vo zveráku. Potom sa v ňom vytvorí niekoľko otvorov. Tu sa budú skrutkovať matice s hotovými čepeľami. Upozorňujeme, že tieto otvory by mali byť o 1-2 mm väčšie.
3. Tvarovanie čepelí. Na to potrebujete brúsku. Aby čepele vyzerali ako skrutka, je vytvorený radiálny rez. Potom sa nabrúsi ich spodná časť.
4. Ostrý hrot. To je nevyhnutné pre prácu s rôznymi tvrdými kameňmi a zamrznutou zemou. Koniec je možné nabrúsiť alebo privariť na vopred pripravenom vrtáku. V tomto prípade musia byť na spodnej časti stojana drážky pre skrutky.
5. Rukoväť. Môže byť pevne zvarený alebo priskrutkovaný, čo vám umožní nastaviť hĺbku vŕtania. Vopred sa oplatí postarať sa o opotrebovanie a koróziu konštrukčných prvkov. Preto musí byť ručná vŕtačka ošetrená špeciálnymi zmesami a potiahnutá farbou. A až potom môže byť plne využitý.
Diamantový vrták:vlastnosti a rozsah
Potreby modernej spoločnosti neustále rastú. Preto veda a pokrok nestoja. Od vytvorenia prvého vrtáka vznikla potreba robiť studne nielen v rôznych horninách a zamrznutých pôdach, ale aj v obzvlášť tvrdých materiáloch.
Preto sa objavili nové výkonné nástroje, ktoré fungujú za akýchkoľvek podmienok. Jedným z nich je diamantový vrták. Toto zariadenie má vynikajúci výkon vďaka špeciálnej povrchovej úprave.
Ako viete, diamant je najtvrdší materiál na Zemi. Čo sa týka kvality, predčí aj betón a kov. Technológia využívajúca diamantový povlak sa však objavila až v polovici minulého storočia. Používal sa výlučne v západných krajinách. V Rusku sa táto technológia objavila pred niekoľkými rokmi. Zároveň sa pri práci používa nielen diamantová vŕtačka, ale aj diamantový drôt a rezné kotúče. Líšia sa rozsahom a zariadením.
Diamantový vrták je dutý kovový valec. Na jeho okraji sú prispájkované diamanty. Tento nástroj je použiteľný na rezanie materiálov, ako sú:
- Murivo.
- Penobetón, železobetón a železobetón.
- Žula.
- Mramor a umelý kameň.
- Metal.
- Asf altový betónový chodník.
Diamantový vrták funguje na princípe brúsenia, kedy sa pomocou vhodného nástreku a spájkovania materiál láme a zotiera. Aktívne sa používa pri výstavbe a demolácii, ako aj v rôznych typochvýrobe a dokonca aj vo vedeckej a výskumnej činnosti.
Na čo sa používa závitovková vŕtačka?
Moderné zariadenia sa aktívne využívajú nielen v priemysle, ale aj v domácnostiach. Šnekovú vŕtačku najčastejšie používajú laici v záhrade, na vidieku aj v súkromnom sektore. Ide o špeciálne potrubie omotané oceľovou páskou. Skrutky sú navzájom spojené závitom a tvarovým spojením. Princíp činnosti tohto nástroja je založený na rotačnom vŕtaní, pri ktorom dochádza k deštrukcii hornín uvoľňovaním a rezaním. Drvený materiál je dodávaný na vrch špeciálnym šnekom.
Tento typ vybavenia, podobne ako mnohé iné, má množstvo funkcií. Medzi hlavné výhody patrí:
- Jednoduchá obsluha. Vďaka svojmu dizajnu je používanie tohto nástroja celkom jednoduché a pohodlné.
- Znížte zakopávanie a zvýšte rýchlosť vŕtania.
- Všestrannosť. Tento nástroj je vhodný pre širokú škálu prác: stavebníctvo, výskum atď. Každá studňa s ručnou vŕtačkou sa vykoná rýchlo a jednoducho. Na to nemusíte byť profík.
Pri závitovkovom vŕtaní sa používajú tieto typy nástrojov:
- Spide bits.
- Naprieč a cez stavebné šneky.
- Vŕtacie tyče.
- Šnekové frézy, vrtáky a pomocné frézy.
Niekoľko zaujímavých faktov
Prakticky každý predmet alebo nástroj z nášho každodenného života má svoju vlastnú históriu. A počas tejto doby sa nahromadí obrovské množstvo rôznych faktov a zaujímavých príhod. Takže s bežným cvičením dnes:
1. Najhlbším umelým vrtom je Kola. Jeho vŕtanie sa začalo v roku 1970. Do roku 1990 bolo vykopaných až 12 262 metrov. Zároveň sa používal aj obyčajný hlinený vrták.
Cena takéhoto nástroja dnes závisí od krajiny pôvodu a zložitosti vybavenia. Ručný nástroj zvyčajne stojí asi 1 500 - 2 000 rubľov, zatiaľ čo zahraničné inštalácie stoja od 25 000 rubľov a viac.
2. Rusko má obrovské zásoby podzemnej sladkej vody. A najefektívnejším spôsobom výroby je dnes vŕtanie studní. Napriek tomu sa používa iba 10 % z celkového inventára.
3. Impulz pre použitie diamantového povlaku na vrtné súpravy dal vynález syntetického diamantu. Zároveň sa po prvýkrát takéto nástroje objavili v Európe. A potom sa šíri do celého sveta.
4. Diamantový drôt a kotúče používané v štandardných vŕtacích zariadeniach sa vyvinuli vďaka pokroku v technológii, materiáloch a konštrukcii. Sú špeciálne navrhnuté na rezanie obzvlášť tvrdých hornín. Diamantové striekanie môže mať aj základový vrták. To výrazne urýchľuje a zjednodušuje prácu.
5. V Číne sa prvýkrát začalo ťažiť palivo pomocou vŕtania studní. Bolo to o 2300 rokov skôr ako Európania a Američania.
