Od pradávna si člověk užíval všech výhod přírody, včetně nitra Země. Zpočátku se pro práci se zemí používaly nejprimitivnější nástroje: krumpáč, lopata atd. S rozvojem pokroku rostly lidské potřeby a bylo zapotřebí vyspělejšího vybavení. Nyní není problém vyvrtat nejhlubší vrt na těžbu vody a ropy. To se provádí pomocí speciálního zařízení. Zde se používá vrták. Toto je zařízení, které rotací udělá díru do země.
Historie vrtání
Každý nástroj má minulost. Vrták je prastará věc. Archeologické vykopávky ukazují, že již před 25 000 lety se používal k vrtání děr do různých primitivních zařízení.
Staří Egypťané používali při stavbě pyramid rotační vrtání. V Číně se dnes známý Konfucius zmínil o vrtání studní v roce 600 před naším letopočtem. E. Jejich hloubka dosáhla 900 m. A to zase svědčí o dobrémúroveň rozvoje takové technologie již tehdy. Je známo, že vrtání se začalo rozvíjet v Rusku v 9. století. V podstatě se používal pro extrakci kuchyňské soli.
Samozřejmě, že první technologie vrtání byly primitivní a nedokonalé. Stěny studní se často zhroutily a zhroutily. Aby se tomu zabránilo, byly dovnitř položeny různé spojovací prvky: duté kmeny stromů, trubky spletené z kůry nebo plechu atd.
Došlo k dalšímu významnému problému – zbytky horniny při vrtání bylo nutné neustále zvedat. K tomu zastavili zemní vrták a zvedli použitý materiál. To vše proces zpomalilo. Ale v roce 1846 navrhl inženýr Fauvel účinné řešení tohoto problému. K tomu začali používat splachovací studny. Obyčejná voda byla čerpána z povrchu země speciálními trubkami, které vynášely horninu nahoru. Tato metoda se stala obzvláště populární, protože zajistila téměř nepřetržitý provoz vrtné soupravy.
Pokud jde o nástroje, zpočátku byl proces prováděn se speciálním bitem poháněným vrtným motorem. Kromě toho návrh zahrnoval potrubí přepravující vodu a kámen.
Moderní typ elektrické vrtačky vznikl v roce 1938. Vytvořili jej domácí inženýři Aleksandrov a Ostrovskij.
Typy cvičení
Nástroj s tak dlouhou historií a širokým rozsahem použití má mnoho modifikací.
V závislosti na konstrukci lze všechny vrtáky rozdělit na mechanické aelektrický. V tomto případě je první poháněn lidskou silou a druhý potřebuje aktuální energii. Elektrická vrtačka se skládá z elektromotoru, šneku a rukojeti. Výhodou mechanického nástroje je jeho naprostá nezávislost na jakémkoli zdroji energie. Proto je mobilnější a levnější. Navíc vlastnoručně vyrobená vrtačka má takový design.
V závislosti na struktuře rozlišují:
- Vrták.
- Ohrabávací lžíce.
- Cívka.
- Pekař.
Ruční zahradní vrtačku lze také rozdělit na:
- Skládací nástroj Auger. Má stejný design, ale skládá se z oddělených částí. Je vhodný pro přepravu a skladování.
- Neoddělitelný šnek. Jeden z nejčastějších. Funguje pouze s vrty s pevnou hloubkou.
- Prstencový neoddělitelný vrták.
Rozsah nástroje
Moderní vrták je zařízení pro ničení různých hornin v procesu budování válcových výklenků.
Vrtání studní je prostě nezbytné pro průzkum a hledání různých minerálů. Pro jejich přímou extrakci je také potřeba vrták.
Existuje několik dalších oblastí, které vyžadují tento druh vrtání:
- Odstřel. Pomocí vrtáku se vyrobí otvory požadované hloubky a průměru. Jsou zde položeny předem připravené výbušniny a katalyzátor. Aby byl proces řízen, je zapotřebí velmi jasný a pečlivý výpočet.
- Pokládání různých podzemních inženýrských sítí. Toto je přímý telefonkomunikace, elektřina a další. Prostřednictvím vytvořených otvorů jsou přiváděny téměř do jakékoli hloubky. To je zvláště důležité pro stavbu metra, podporu života dolů a dolů.
- Hledání pevných nerostů. Pro takové případy se nejčastěji používá speciální diamantový vrták. Tímto nástrojem se vytvoří otvor, odkud se pečlivě odstraní potřebný kámen.
- Odvodňování mokřadů. To se provádí pomocí drenáže. Pomocí vrtačky se udělá mnoho otvorů, kterými voda sama odchází. Tato metoda se používá od starověku.
- Umělé upevnění hornin. To se obvykle provádí v hloubce do 30 m. Půdy se fixují tamponovými injektory, které se instalují pomocí vrtáků.
Klasifikace vrtných souprav
Je známo, že pro efektivnější práci je nutné používat speciální nástroje. Ale ve zvláště složitých průmyslových případech se používají celé komplexy. Proto se člověk naučil používat vrtačku jako základ celé výrobní linky. Nástroje si přitom můžete nejen koupit, ale také sami postavit.
V závislosti na typu vrtání existují:
1. Bicí nástroje. Jedná se například o vrták vyrobený ze zvláště tvrdého kovu. Nejčastěji se používá pro superpevné horniny.
2. Rotační nástroje. Zde se používá spirálový vrták. Toto zařízení se používá pro měkčí nebo volnější skály.
3. Kombinované vrtáky. Spojte pozitivní vlastnosti všechnástroje.
Podle povahy ničení hornin:
1. Pevné vrtání. V tomto případě se destrukce provádí po celé ploše obličeje.
2. Jádrové vrtání. Často se používá ve výzkumné práci. Skála je zničena výhradně podél prstence.
Podle typu pracovního nástroje se vrtací mechanismy dělí na:
1. Drcení a sekání. K tomu má nástroj speciální zuby.
2. Řezání a sekání. Fungují na bázi čepelí.
3. Řezný-abrazivní. Používá diamantové a karbidové díly.
Metodou vlivu na plemeno:
1. Mechanická vrtačka. Princip fungování využívá jak rotační, tak nárazové technologie. Klasickým příkladem je ruční tyčová vrtačka. Je nepostradatelný na venkově a v soukromé obytné budově.
2. Nemechanická vrtačka. Jedná se o hydraulický, elektrofyzikální nebo tepelný nástroj. K dnešnímu dni nejsou taková zařízení široce používána a jsou ve vývoji a zdokonalování.
Vrtací zařízení SSSR a Ruska
Poměrně velké časové období v národních dějinách připadá na sovětské období. Tehdy se nejvíce rozvinul průmysl, věda a zemědělství. Dědictví těchto dob se stále používá v mnoha průmyslových odvětvích. A některé návrhy jsou nyní chloubou domácího průmyslu.
Do historie našeho vrtného zařízení vstoupily následující soupravy:
1. BKM-303. Tento stroj se používá k instalaci různých podpěr ahromady ve zmrzlé půdě. Průměr vrtáku je cca 80 cm, nosnost až 1,5 tuny.
2. BM-251. Tento prototyp byl představen v roce 1969. Jeho účelem je připravit studny na výbuchy. Hloubka vrtání těchto strojů je 2,5 m. Zařízení se skládá ze 2 pracovních těles o průměru 1,1 m.
3. Namontované vrtací zařízení. Tato mobilní jednotka byla poprvé uvedena na trh v roce 1982. Účel - vrtání ve zmrzlé zemi.
4. Stroj pro termomechanické vrtání. Toto je demoliční prototyp.
5. BM-1001. Tento zemní vrták využívá rotační příklepové vrtání k provádění geologických průzkumných prací.
Z čeho a jak si vyrobit vrtačku sami?
V každém soukromém venkovském domě existuje mnoho problémů, které lze vyřešit pouze pomocí speciálních nástrojů. Může to být organizace zásobování vodou a instalace různých podpěr, výsadba rostlin a péče o ně atd.
Samozřejmě vše, co potřebujete, lze snadno najít v každém železářství. Ale je mnohem levnější a praktičtější vyrobit nástroj vlastníma rukama. Nezabere to mnoho času a úsilí.
Domácí vrtačka se vyrábí pomocí základních nástrojů, které jsou téměř v každém domě nebo garáži. K tomu budete potřebovat brusný kotouč na soustružení řezných prvků a svářečku.
Zařízení se bude skládat ze samotné vrtačky, kovové tyče a speciální otočné rukojeti. Práce mohou také vyžadovat kování dlouhé asi 2 m a kovový plech.
Pokyny k sestavení krok za krokem
Vrtačka je poměrně jednoduché zařízení. Ale i tento nástroj má několik funkcí. Než se tedy pustíte do práce a navrhnete například podomácku vyrobenou ruční vrtačku na tyče, musíte si pečlivě prostudovat návod.
Vyjmenujme několik fází:
1. Sestavení a upevnění pracovního nože. K tomu potřebujete plech z odolného kovu. Kromě toho se musíte předem rozhodnout o typu práce, pro kterou bude vrtačka použita. Polotovary by měly být o 5-10 mm větší, než je požadovaný průměr otvoru.
2. Příprava hlavní základny. K tomu se vezme tyč, která je pevně upevněna ve svěráku. Pak se do něj udělá pár děr. Zde se budou šroubovat matice s hotovými čepelemi. Upozorňujeme, že tyto otvory by měly být o 1-2 mm větší.
3. Tvarování lopatek. K tomu potřebujete brusku. Aby lopatky vypadaly jako jakýsi šroub, je proveden radiální řez. Poté se zabrousí jejich spodní část.
4. Ostrý hrot. To je nezbytné pro práci s různými tvrdými kameny a zmrzlou půdou. Konec lze nabrousit nebo navařit na předem připraveném vrtáku. V tomto případě musí být na spodní straně stojanu drážky pro šrouby.
5. Rukojeť. Může být pevně svařen nebo přišroubován, což vám umožní nastavit hloubku vrtání. Předem se vyplatí postarat se o opotřebení a korozi konstrukčních prvků. Proto musí být ruční vrtačka ošetřena speciálními sloučeninami a potažena barvou. A teprve poté může být plně použit.
Diamantový vrták:vlastnosti a rozsah
Potřeby moderní společnosti neustále rostou. Věda a pokrok proto nestojí na místě. Od vytvoření prvního vrtáku vyvstala potřeba dělat studny nejen v různých horninách a zmrzlých půdách, ale také ve zvláště tvrdých materiálech.
Proto se objevily nové výkonné nástroje, které fungují za jakýchkoli podmínek. Jedním z nich je diamantový vrták. Toto zařízení má vynikající výkon díky speciální povrchové úpravě.
Jak víte, diamant je nejtvrdší materiál na Zemi. Kvalitou předčí i beton a kov. Technologie využívající diamantové povlakování se však objevila až v polovině minulého století. Používal se výhradně v západních zemích. V Rusku se tato technologie objevila před několika lety. Při práci se přitom používá nejen diamantový vrták, ale také diamantový drát a řezné kotouče. Liší se rozsahem a zařízením.
Diamantový vrták je dutý kovový válec. Na jeho okraji jsou připájeny diamanty. Tento nástroj je použitelný pro řezání materiálů, jako jsou:
- Zedivo.
- Pěnový beton, vyztužený a vyztužený beton.
- Žula.
- Mramor a umělý kámen.
- Metal.
- Asf altový betonový chodník.
Diamantový vrták funguje na principu broušení, kdy se za pomoci vhodného nástřiku a pájení materiál láme a smazává. Aktivně se používá ve stavebnictví a demolici, stejně jako v různých typechvýrobě a dokonce i ve vědeckých a výzkumných činnostech.
K čemu se používá šneková vrtačka?
Moderní zařízení se aktivně využívá nejen v průmyslu, ale i v domácnosti. Šnekovou vrtačku nejčastěji používají neprofesionálové na zahradě, na venkově i v soukromém sektoru. Jde o speciální trubku omotanou ocelovou páskou. Šrouby jsou k sobě připevněny závitem a tvarovým spojem. Princip činnosti tohoto nástroje je založen na rotačním vrtání, při kterém dochází k destrukci hornin uvolňováním a řezáním. Drcený materiál je vynášen nahoru speciálním šnekem.
Tento typ zařízení, stejně jako mnoho jiných, má řadu funkcí. Mezi hlavní výhody patří:
- Snadná obsluha. Díky jeho designu je použití tohoto nástroje docela snadné a pohodlné.
- Snižte vypínání a zvyšte rychlost vrtání.
- Všestrannost. Tento nástroj je vhodný pro širokou škálu prací: stavebnictví, výzkum atd. Jakákoli studna s ruční vrtačkou se provádí rychle a snadno. Na to nemusíte být profík.
Při vrtání šnekem se používají tyto typy nástrojů:
- Spide bits.
- Skrze a skrz stavební šneky.
- Vrtací tyče.
- Šnekové frézy, šnekové bity a pomocné nástroje.
Některá zajímavá fakta
Prakticky každý předmět nebo nástroj z našeho každodenního života má svou vlastní historii. A během této doby se nahromadí obrovské množství různých faktů a zajímavých příhod. Takže s obvyklým cvičením dnes:
1. Nejhlubší umělá studna je Kola. Jeho vrtání začalo v roce 1970. Do roku 1990 bylo vykopáno až 12 262 metrů. Současně byl použit i obyčejný hliněný vrták.
Cena takového nástroje dnes závisí na zemi původu a složitosti zařízení. Ruční nástroj obvykle stojí asi 1 500-2 000 rublů, zatímco zahraniční instalace stojí od 25 000 rublů a více.
2. Rusko má obrovské zásoby podzemní sladké vody. A nejefektivnějším způsobem výroby je dnes vrtání studní. I tak je využito pouze 10 % celkového inventáře.
3. Impuls pro použití diamantového povlaku pro vrtné soupravy dal vynález syntetického diamantu. Ve stejné době se takové nástroje poprvé objevily v Evropě. A pak se šířit do celého světa.
4. Diamantový drát a kotouče používané ve standardních vrtacích zařízeních se vyvinuly díky pokroku v technologii, materiálech a konstrukci. Jsou speciálně navrženy pro řezání zvláště tvrdých hornin. Diamantový nástřik může mít i základový vrták. To značně urychluje a zjednodušuje práci.
5. V Číně se poprvé začalo těžit palivo pomocí vrtání studní. Bylo to o 2300 let dříve než Evropané a Američané.
