Коловорот ручной — древнейшее сверлильное приспособление. Претерпевая эволюционные изменения и преобразовываясь до механической, а затем и электрической дрели, он по-прежнему востребован в первозданном виде.
Содержание
Как происходила эволюция коловорота
История возникновения первой конструкции коловорота уходит своим корнями в Древний Египет. Инструмент, схожий по строению с современным, существовал еще в XV веке. Самые первые его модели создавались разными мастерами с небольшими отличительными признаками друг от друга.
Показавшие на практике свою неэффективность и неудобство в использовании образцы не нашли своего широкого применения, а доказавший практическую значимость, дошел до настоящего времени.
Для более удобного и легкого использования инструмента, он видоизменялся и эволюционировал, проходя 3 крупные стадии своего совершенствования:
- коловорот;
- механическая дрель (ручная);
- электродрель.
Внешне современный ручной коловорот представлен согнутой в виде скобы металлической рукоятью с патроном, предназначенным для крепежа и надежной фиксации сверла. Внутренняя полость патрона имеет квадратное, прямоугольное или в форме конуса сечение. Возможность замены сверла и удобность его крепления обеспечивает длительность использования. Более простая конструкция не имела патрона. Режущий элемент помещался в металлическую выемку у основания инструмента и зажимался при помощи болта, вкручиваемого через боковое гнездо.
Самая упрощенная модель не содержала сверла и выполняла одноразовую роль. Отверстия при ее использовании получались за счет острого заточенного конца, на один край которого наносилась резьба. Применение инструмента требовало затрат большой мускульной силы и терпения. Это стало толчком для усовершенствования конструкции с целью облегчения ее использования. Инструмент оснащался дополнительными деталями.
Составные части
- грибок. Нажимная рукоять;
- подшипник. Обеспечивает неподвижность грибка при вращении;
- коленчатый вал;
- ручка коленчатого вала. Предназначена для удобного захвата рукояти рукой при совершении вращательных движений;
- трещотка. Предусматривает возможность работы в местах с ограничением способности совершения полного оборота коленчатого вала;
- патрон;
- кулачки патрона.
Необходимость увеличения скорости сверления обусловило создание механической дрели. Усиление оборотов сверла в полученной модели достигается за счет оснащения инструмента корпусом с шестеренками.
Ручная дрель может быть как односкоростная, так и двухскоростная. Последняя конструкция имеет две скорости, переключаемые путем перемещения ручки с одного вала на другой. Расположение ручки на верхнем вале обеспечивает сверление при максимальной скорости.
Вершиной усовершенствования конструкции стало дополнение инструмента электродвигателем. Заменяя механические движения рук по вращению коленчатого вала, он при этом увеличивает количество производимых оборотов. Патрон с расположенным в нем режущим элементом приводится в движение электрическим двигателем. Электродрель может работать автономно – при помощи аккумуляторных батареек. Ее внешняя форма часто представляет собой пистолет.
При длительной работе с пистолетом-дрелью руки очень быстро устают. Лучше остановить свой выбор на модели электродрели с отцентрированной ручкой.
Электрическая дрель, кроме осуществления сверлильных работ, может включать в себя выполнение дополнительных функций, выступать в роли шуруповерта, миксера, размешивания растворов. Многофункциональность инструмента приветствуется в домашнем применении.
Устройство и принцип действия
В названии инструмента сочетание древнеславянских слов – коло и врат, что означает вращать по кругу. В этом заключается принцип его работы – круговое вращение рукояти вокруг своей оси. Цель применения инструмента – удобство в использовании сверла, необходимого для создания ровных отверстий.
Обычный коловорот
Технология использования коловорота проста. К отмеченному для создания отверстия месту приставляется заостренный стержень. Надавливанием на нажимную головку инструмент фиксируется на точке сверления.
Вращая коленчатый вал вокруг своей оси, и постоянно надавливая на головку, режущий элемент углубляется внутрь обрабатываемой поверхности. Увеличение частоты вращения вала приводит к усилению скорости бурения. В процессе сверления важна точность направления сверла, не позволяющая уходить образуемому каналу в сторону.
Для получения сквозного отверстия в поверхности с большой толщиной сверление производится с двух сторон. Предварительно отмечаются точки входа и выхода режущего инструмента. При сверлении с одной стороны, ослабляется надавливание на инструмент в конце работы. Это делается во избежание расслоения краев отверстия, когда конец режущего элемента выходит наружу. Для ровного края создаваемого отверстия под высверливаемую деталь подкладывается доска. Один круг, который совершает ручка вала вокруг своей оси, носит название размаха. Диаметр размаха определяет и размер самого инструмента. Применяются инструменты с разными размахами: от 14,7 см до 30 см, наиболее часто востребованы с диаметром размаха 25 см.
С трещеткой
В том случае, когда имеющийся размах не разрешает сделать полный оборот, применяется коловорот с трещоткой. Устанавливается трещотка перед патроном. Ее задача – предотвращение совершения острием обратного движения при возвращении назад рукояти.
Сам принцип действия инструмента с трещоткой заключается в неоднократном совершении рукояткой вала оборотов на максимально возможную величину и возвращении ее назад снова и снова, чтобы снова совершать оборот. Для обеспечения реверсного хода на трещотке расположено кольцо, с помощью которого переключается направление движения.
Механическая дрель
В механической дрели вращение острия обеспечивается при помощи специального механизма – зубчатой передачи. Она состоит из двух зубчатых колес, зацепленных между собой. Диаметр колес и количество имеющихся у них зубьев может быть как одинаковым, так и различаться.
С помощью зубчатой передачи вращение ручки механической дрели передается патрону. Помимо широкого применения в строительных работах, он применяется и в других отраслях, в том числе в области медицины.
Хирургический
Важно его применение в хирургии, при сверлении и фрезеровании костей в ходе проведения хирургических операций, в особенности для трепанации черепа. В комплект с набором фрез входят сам коловорот, цанговый патрон, фрезы конические и шаровые, сверла копьевидные и перовые.
Хирургический коловорот и его составляющие части изготавливаются из нержавеющей стали, кроме ручки и головки — они изготавливаются из полипропилена. Коловороты бывают с несменяемыми головками или со сменными патронами. Сам патрон, применяемый для крепления хвостовика режущего элемента, может быть двухкулачковым или трехкулачковым. Иногда в качестве зажима устанавливается цанга. Разнообразие креплений позволяет фиксировать хвостовики цилиндрической формы квадратного, шестигранного, круглого сечения. Конус Морзе применяется при необходимости использования конусообразных хвостовиков.
При выборе инструмента с цангой следует обращать внимание на ее размер. Для различных по диаметру хвостовиков сверл требуются разные цанги.
Преимущества и недостатки
Каждая модель коловорота имеет свои преимущества и недостатки. Зная их, для реализации определенных целей можно выбрать наиболее подходящий в каждом конкретном случае инструмент.
| Преимущества | Недостатки | |
| Коловорот | Простота конструкции.
Высокая точность выполнения работ. Возможность легкой смены простого хода на реверсный. Независимость от электроэнергии, аккумуляторов. Надежность, долговечность в использовании. |
Затраты мускульной силы.
Медленность осуществления работ. |
| Ручная дрель | Быстрота скорости сверления.
Наличие двух скоростей. Длительный срок службы. Полный контроль над процессом сверления, возможность остановки в любое время. Независимость от источников электроэнергии |
|
| Электрическая дрель | Сверхбыстрота.
Легкость в использовании. Многофункциональность инструмента, возможность совмещения выполняемых работ. |
Зависимость от работы аккумулятора.
Легкость поломки тонкого сверла. Сложность своевременной остановки при необходимости. Неточность результата при осуществлении мелких работ из-за высокой скорости. |
Все виды рассматриваемого инструмента очень острые и создают опасность при их неправильном использовании. Не должно возникать вопросов, почему дрель и коловорот нельзя класть к себе на верстак, а необходимо хранить в специально отведенном для них безопасном месте.
Где применяется
Осуществление работ коловорота по дереву, пластмассовым поверхностям, металлу – основное назначение инструмента. Он высверливает отверстия необходимого диаметра и глубины с точностью до миллиметра.
Дополнительно его можно использовать как шуруповерт, для этого в патрон вставляется соответствующая бита. Для использования коловорота в качестве отвертки он дополнительно оснащается жалом.
С помощью коловорота в зависимости от применяемой насадки выполняются следующие виды работ:
- ввинчивание и вывинчивание гаек, шурупов, винтов;
- в качестве ледоруба для обеспечения зимней рыбалки;
- нарезание внутренней резьбы с помощью метчика;
- выполнение наружной резьбы при помощи плашки на деталях небольшого диаметра;
- зенкование (создание отверстий под потайной болт);
- зенкерование (расширение отверстий в деталях);
- сверление поверхностей;
- притирка клапанов к посадочным местам в головках двигателя автомашины;
- в нейрохирургии при трепанации черепа.
Чем отличается от ручной дрели
По выполняемым видам работ коловорот не имеет отличий от ручной дрели. Им доступны одинаковые функции. Основное, чем отличаются дрели от коловоротов – их внешний вид и внутренняя конструкция.
В механической дрели имеются шестереночная передача, расположенная на передаточном вале. Имеются две рукояти, используемые для вращения шестерни и для дополнительного поддержания равновесия инструмента. Это существенно отличает ее от простой конструкции обычного коловорота.
Второй отличительный признак моделей заключается в наличии скоростей: у обычного коловорота всего одна скорость, которая зависит от силы мускульной работы. Дрель располагает одной или двумя скоростными передачами, переключаемыми при необходимости от одной скорости до другой.
Своими руками
Часто возникает момент, когда требуется проделать ровное отверстие на какой-нибудь поверхности, а под руками нет необходимого инструмента. Изготовить самый простой коловорот своими руками не составит труда. Зная принцип его работы, на создание конструкции потребуется не более получаса.
Для изготовления выбирается металлический прут диаметром чуть меньшим, чем размер требуемого получаемого отверстия. Один конец прута расплющивается в предварительно раскаленном докрасна виде и затачивается. Для удобства использования и придания внешнего сходства с коловоротом, полученный инструмент сгибается в виде скобы. На верхний конец надевается ручка от напильника.
Созданный своими руками инструмент следует нагреть и остудить в масле или в обычной подсоленной воде. Это закалит его и защитит от быстрого затупления. В результате коловорот прослужит долго.
Сверла для коловорота
Современная конструкция коловорота включает в себя возможность замены режущего элемента.
Каждое сверло коловорота состоит из обязательных составляющих частей:
- режущего элемента;
- стержня;
- хвостовика.
В зависимости от конструкции и формы режущего элемента сверла, они подразделяются на разные виды.
Центровые сверла
Используются при высверливании глухих отверстий в торцевой поверхности детали. Режущий элемент центрового сверла представляет собой плоскую лопатку с шилообразным острием по центру. По радиусу располагается боковой дугообразный резец. В процессе получения отверстия режущий элемент центрируется при помощи острия, а древесина обрезается по окружности боковым резцом.
Винтовое сверло
Имеет стержень в форме винта, заканчивающегося на конце двумя острыми резцами, именуемыми дорожниками. Ввинчивается в поверхность посредством конусообразного винтового жала (заглубителя), а боковые резцы подрезают обрабатываемую поверхность.
Сверла с переменным диаметром
Размер высверливаемого отверстия регулируется в пределах, установленных конструкцией. Распространено использование двух видов ножей: с размером, составляющим от 12 до 38 мм. и от 22 до 75 мм. в диаметре.
Сверла для зенковки
Стержень имеет форму конуса с продольными канавками, направленными к центру. При его помощи рассверливается верхняя часть уже имеющихся отверстий, подготавливая их под головки болтов и шурупов.
Отвертка
Насадка – отвертка, вставляемая в патрон коловорота вместо сверла, облегчает процесс закручивания и откручивания крупных шурупов, в том числе старых без риска их повреждения.
Установка сверла в коловорот
Безопасность и точность работ коловорота обеспечит использование только качественных сверл, не имеющих трещин и сколов.
Помимо внешнего дефекта сверла, отрицательно скажется на результате работы и неправильное его закрепление в патрон, что приведет к получению иного размера образованного отверстия. Для правильной установки заменяемого сверла в коловорот кольцевой переключатель трещотки ставится в среднее (нейтральное) положение. Одновременно удерживая патрон, рукоять поворачивается по направлению часовой стрелки. Режущий элемент устанавливается в расширенные кулачки, после чего зажимается ими при вращении рукояти в обратном направлении.
Заточка сверл
Затупленные или неправильно заточенные сверла создадут рваную неровную поверхность краев отверстия. Поэтому так важно следить за своевременной заточкой сверл инструмента.
Сверла коловорота
Для затачивания винтовых, центровых или сверл с переменным диаметром применяется трехгранный надфиль. Им заостряется только внутренняя сторона сверла. Режущие боковые кромки сверла заостряются при упоре ходового винта в твердую поверхность
Спиральные сверла
Сверла со спиральным стержнем затачиваются при помощи специальных электрических машин, в которые они вставляются кончиком вперед и аккуратно заостряются со всех сторон. Существуют и специально созданные шаблоны, в которые острие помещается под нужным углом и заточка происходит при перемещении шаблона по наждачной бумаге.
Центровое сверло
Режущие боковые детали затачиваются надфилем равномерно с обеих сторон. Усовершенствование коловорота от механической ручной дрели до электродрели не заменило полностью его использование. Он по-прежнему очень популярен и необходим при сверлильных работах, там, где для получения высокого результата требуется точность, аккуратность и неторопливость.
Загрузка...
