Visoka tehnička škola strukovnih studija Bulevar Zorana Đinđića 152a
Predmet: Mašinski sistemi Seminarski rad
Novi Beograd, 16.11.2012. Student: Aleksandar Lazarević, 35/2010 Profesor: dr. Dragan Živković
Uvod
Prve bušilice su postojale pre trideset i pet hiljada godina. Takve bušilice su se sastojale samo od zašiljenog kamena koji bi se koristio rukama. Sledeći veliki razvoj je bušilica sa lukom. Koja datira iz vremena četvrtog i petog veka pre nove ere. Presa za bušenje kao mašinski alat je evoluirala od bušilice sa lukom i stare su mnogo vekova. Pokretane su različitim izvorima snage kroz vekove, kao što je ljudska snaga, vodenicama, vetrenjačama, često uz korišćenje kaiševa za prenos snage.Čurn bušilice datiraju čak toliko rano iz Kin dinastije u Kini. Čurn bušilice u staroj Kini su bile pravljene od drveta i pokretane intenzivnim ljudskim radom, ali sumogle da proĎu kroz čvrts kamen. Sa dolaskom električnog motora u kasnijem delu devetnaestog veka, počelo je veliko interesovanje za pokretanje mašinskih alata sa takvim motorima, i bušilice su bile meĎu njima. Izum prve električne bušilice pripisan je Arthur James Arnot and William Blanch Brain, 1889, u Melburnu, Australiji. Wilhelm Fein je izmislio portabilnu električnu bušilicu 1895 u Štutgartu, Nemačka. A 1917, Blek i Deker su patentirali okidač na drţaču ručne bušilice.
Bušilica sa lukom
Bušilice sa lukom su korišćene u Mehgrahu, Naločistan, Pakistan izmeĎu četvrtog i petog milenijuma pre nove ere. Slika 1. Bušilica sa lukom.
Slika 1. Bušilica sa lukom (http://en.wikipedia.org/wiki/File:Bow_Drill.png
Ova bušilica sa lukom je korišćena za bušenje u Lapis lazuli( slika2) i Kornelian( slika 3). U slučaju bušenja bušilica bje bila od zelenog jasper( slika 4). Slične bušilice su pronaĎene u drugim delovima Indijsko dilinske civilizacije i Irana jedan milenijum kasnije.
Slika 2. Lapis lazuli
Slika 4. Crveni jasper
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Lapis_lazuli_bl ock.jpg
http://en.wikipedia.org/wiki/File:Jasper.pebble. 600pix.bkg.jpg
Slika4. Kornelian(Carnelian) http://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/12/Carnelian_sard_%28mineral_specimen%29.jpg
Namotajna bušilica
Namotana bušilica je prost alat korišćen za pravljenje rupa u lakim materijalima rukom i bio je korišćen vekovima. Sama bušilica je sačinjena od :vratilo bušilice, uske ploče sa rupom u centru, tegom (uobičajno deţak disk) koji se ponaša kao zamajac i duţina kanapa. Teg je spojen blizu dna vratila i rupa na ploči je stavljena na vrh. Uţe je provučeno kroz rupu vratila i prčvršćeno je na oba kraja uske ploče tako da ona visi nešto iznad sredine. Kraj vratila obično ima kockastu rupu napravljenu da udomi odreĎenu veličinu svrdla ili jednostavan trijangularni deo napravljen da seče dok rotira u obe strane.
Slika5. Demonstracija namotajna bušilice
Mašina za bušenje sa kundak kaišom
Tokom 1800’ih parni pritisak koji je bio potreban parnom motoru je postajao sve veći i veći. To je značilo da je spoljni deo bojlera( nazvivan “oklop bojlera”) morao da bude napravljen veoma izdrţljivo. Oklop bojlera je pravljena krivljenjem gvoţĎa ili čelika u tubu. Krajevi su onda preklopljeni i prikovani jedan za drugi. Parče gvoţĎa nazvano “Slojeviti zakivak”) je stavljano izmeĎu dva kraja da poboljša vezu. Slojeviti zakivak i oklop bojlera mašine za bušenje kao što je ova su korišćene za bušenje rupa za zakovke. Mašina leţi ravno sad ali originalno je stajala uspravno sa okretnicom ispred njenih nogu. Oklop bojlera je priklještena za okretni sto, koji moţete videti na slici 6. Iz Tomas Hudson i Saradnici kruţni bojlerski radovi, u Koatbidţu. Ova ilustracija iz kasnih 1800’ih inţinjerskih priručnika prikazuje sličnu mašinu. Naša mašina je veća i bila je stvarno fiksirana za stub u fabrici.
Slika 6. Mašina za bušenje sa kundak kaišom http://1.bp.blogspot.com/-SpRy5rxdME/UEdO7sqvS7I/AAAAAAAAAEo/s 9zgfASJgdQ/s1600/Boiler+Drilling+Machine.JP G
Bušilica je sada prezentovana horizontalno unutar inţinjerskog paviljona dok je okretni sto na displeju blizu.
Stare mašine za bušenje
Slika7. Stara mašina za bušenje Konversations-Lexik iz 1897 http://www.shutterstock.com/pic-98142320/stock-vector-old-drilling-machine-vintage-illustrationfrom-meyers-konversations-lexikon.html
Slika8. Stara mašina za bušenje Konversations-Lexik on 1897 http://www.shutterstock.com/pic-98142419/stock-vector-old-drilling-machine-vintage-illustration-frommeyers-konversations-lexikon.html
Slika10. Ţena rukuje mašinom za bušenje; buši drvene koture za namotavanje bodljikave ţice http://en.wikipedia.org/wiki/File:Woman_operating_boring_machine;_boring_wooden_reels_for_winding _barbed_wire.jpg
Istorija bušenja dijamantom Indikacije bušenja dijamantom mogu biti praćene u nazad do ranog Egipta, gde izgleda da je dijamant pomogao pri bušenju rupa u kamen korišćen za pravljenje piramida. Moderno bušenje dijamantima, moţe biti praćeno do Švajcarskog inţinjera J.R. Leschota 1862 godine. Industrijska revolucija je morala da naĎe način da buši tupe i diţe u vazduh ogromne količine kamenja, brzo. Tunele, šine, brane, rudnici i u ostalim strukturama po potrebi. Udarne bušilice su korišćene, ali čelik tog vremena nije mogao da izdrţi udarac potreban za lomljenje kamena. Leschot je dizajnirao i patentovao bušilicu koja je koristila novi koncept smeštanja dijamanata smeštenih u čelične tube. Ovaj “perforator” nije mogao da buši po faktoru 3:1 bilo koje udarne bušilice svoga vremena. Uskoro je postal očigledno da je glatkapovršina za sečenje Leschotove bušilice idealno za sečenje uzoraka jezgra. Prvi put ekonomski uzorci jezgra su dostupni inţinjerima i geolozima. Informacija je otvorila novu eru gradnje, dizajna i lakoće.
Istorija frikcionog bušenja Već 1923, Francuz Ţan Klod de Valeri je pokušao da napravi alat koji bi napravio rupu u metalu topotom dobijenu trenjem, umesto mašinske obrade. Onda je ovo bio samo delimičan uspeh, zato što tada potrebni materijali nisu bili dostupni. Šta više, on nije otkrio pravi oblik za ovakvu vrstu alata. Uspešan alat se nije mogao proizvesti pre 1980-e.
Slika 11. Osnovni koraci u frikcionom procesu bušenja: 1. alat; 2. Toplota 3. Šrafljenje slavine navoja http://en.wikipedia.org/wiki/File:Flowdrill.png
Istorija bušilice sa presom Bušilicaje izmišljena za sečenje metala, ali nije bilo potrebno mnogo vremena da i drvodelje otkriju prednosti prese. Jedna bušilica je mogla da se koristi za ponavljanje pravljenja preciznih rupa, što je dozvolilo jednom radniku za bušilicom da uradi istu količinu posla za koju je nekad trebalo više ljudi. Bušilica sa presom se moţe podesiti da buši pod skoro bilo kojim uglom, i na raznolikim brzinama.
Slika 12. Bušilica sa presom http://www.vintageprojects.com/power-tools/drill-press-auto-300.jpg
Rane bušilice sa presom Prve bušilice sa presom , koje su se pojavile u kovačnicama i mašinskim radnjama pre više od 200 godina, su napravljenje za sečenje metala i pokretane su ručnom polugom slika 12. Preciznost ove stacionarne bušilice je bila prednost mašincima u fabrikama i kovačima, pošto im je dozvolila da ponavljaju sečenja do tada ne viĎenom preciznošću.Čak i bez električne energije, ove prese za bušenje montirane na zid su bile mnogo brţe i mnogo preciznije nego rukom upravljane električne bušilice.
Opcije voĎice Prve bušilice sa presom su koristile voĎice sa točkićem da bi vodile burgiju kroz drvo. Da bi sklonili burgiju iz drveta, točkić je morao da se odvuče. Kasniji modeli su imali polugu, sa duplim mehanizmom koja je dozvoljavala brţe izvlačenje burgije, čineći operaciju od starta do finiša operacije mnogo brţom.
Električni motor Prve elektro motorne bušilice sa presom su napravljenje 1920-e godine i sadrţale su takve pogodnosti kao što je veća glava za nošenje različitih burgija bezbedno, mehanizam za ubacivanje burgije u steznu glavu i radni sto podesiv po visini. Kombinacija tih inovacija je dozvolola presi za bušenje da postane mnogo većih modela koji će stajati na podu, neki od njih se i danas dan koriste.
Moderne karakteristike Današnje prese za bušenje koriste rezličite tehnološke napredne funkcije: elektronski promenljive brzine motora, koračne kaišnike za veće raspone brzina, unite stezne glave itd. Mnoge od tih jedinica sadrţe karakteristike prenete sa drugih alata, kao što je T-koloksek kruţni slot od stone testele, koji se moţe koristiti za postavljanje displeja, stezne glave i pričvršćivače. Neke prese za bušenje imaju čak i dodatke kao mortisingov dodatak, koji dozvoljava radniku da seče četvrtaste rupe.
Literatura: http://en.wikipedia.org/wiki/Drill#cite_note-Landmeyer-3 http://en.wikipedia.org/wiki/Bow_drill http://summerlee-engineering.blogspot.com/2012/09/butt-strap-and-boiler-shell-drilling.html http://www.diaset.com/information.php?i_id=11 http://en.wikipedia.org/wiki/Friction_drilling http://www.ehow.com/about_6330766_history-drill-presses.html
