Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Пневматикалық құрал
Pneumatic tool
Джанк-шатыр (британдық ағылшын тілінде пневматикалық бұрғылау немесе бұзғыш балға) – балғамен тікелей біріктірілген пневматикалық немесе электромеханикалық құрал. Оны Уильям МакРиви ойлап тапты, кейін патентті Чарльз Брэйди Кингке сатты. Қолмен ұсталатын джанк-шатырлар көбінесе тасымалданған ауамен жұмыс істейді, бірақ кейбіреулері электр қозғалтқыштарымен де жабдықталуы мүмкін. Құрылыс машиналарын құрамында қолданылатын үлкен джанк-шатырлар, әдетте, гидравликалық қуатпен жұмыс істейді. Бұл құралдар көбінесе тас, асфальт және бетонды қирату үшін қолданылады. Джанк-шатыр ішкі балғаны жоғары-төмен қоздыру арқылы жұмыс істейді. Балға алдымен тікелей төмен қарай соғып, содан кейін бастапқы күйіне оралу үшін жоғары көтеріледі, осы цикл қайталануда. Джанк-шатырдың тиімділігі құралға қолданылатын күш мөлшеріне байланысты. Ол көбінесе құрылыс жұмыстарында қатты беттерді немесе тасты бұзу үшін балға ретінде қолданылады және оның қосымша жабдықтарымен (мысалы, итергіш аяқ, майлағыш) жер қазу жабдығына жатпайды. Британдық ағылшын тілінде электромеханикалық түрлері "Кангос" деп аталады. Сондай-ақ, "бұрғылау" және "бұзғыш балға" терминдері бір-бірін алмастыра алмайды және олардың қуат көзіне қарамастан, екі түрлі джанк-шатырдың ерекше түрлерін білдіреді. Бұзғыш балға өз металл бөлігін (мысалы, тік немесе балта тәрізді) айналдыра алмайды және материалды кеспей-ақ сыну және бөлу үшін тек соққы күшіне сенеді. Ал (пневматикалық/гидравликалық) бұрғылау соққы береді және айналады, бұл вольфрам карбидімен қапталған металл ұшымен гранит сияқты қатты тасты кесіп, жарылыс үшін тесіктер жасауға мүмкіндік береді. Кәдімгідей пневматикалық бұрғылау геологиялық операцияларда, мысалы, карьерлерде немесе кен орындарында қолданылады, ал бұзғыш балға құрылыс және жол жөндеу сияқты азаматтық жұмыстарда қолданылады.
A jackhammer (pneumatic drill or demolition hammer in British English) is a pneumatic or electro mechanical tool that combines a hammer directly with a chisel. It was invented by William McReavy, who then sold the patent to Charles Brady King. Hand held jackhammers are generally powered by compressed air, but some are also powered by electric motors. Larger jackhammers, such as rig mounted hammers used on construction machinery, are usually hydraulically powered. These tools are typically used to break up rock, pavement, and concrete. A jackhammer operates by driving an internal hammer up and down. The hammer is first driven down to strike the chisel and then back up to return the hammer to the original position to repeat the cycle. The effectiveness of the jackhammer is dependent on how much force is applied to the tool. It is generally used like a hammer to break the hard surface or rock in construction works and it is not considered under earth moving equipment, along with its accessories (i. e., pusher leg, lubricator). In British English, electromechanical versions are colloquially known as "Kangos". Also the terms drill and breaker (demolition hammer) are non interchangeable and refer to two differing distinct types of jackhammer (regardless of their power source). A breaker cannot rotate it's steel (which for example may be either a chisel or spike) and relies on pure percussion shock to fracture and split material without cutting. Whereas a (pneumatic/hydraulic) drill both impacts and rotates, which enables a steel with a tungsten carbide tipped bit to cut into hard rock such as granite, typically to create holes for blasting. Normally only the pneumatic drill would be used at geological operations such as quarrying or mining and only the breaker at civil operations such as construction and road repair.
Тарих
Алғашқы бумен жұмыс істейтін бұрғыны 1806 жылы Сэмюэл Миллер патенттеді. Бұл бұрғы буды тек бұрғыны көтеру үшін пайдаланды. Пневматикалық бұрғыштар кен өндіру, карьерлерді игеру, қазба жұмыстары және туннельдер салу қажеттіліктеріне жауап ретінде жасалды. 1844 жылы К. Брэнтон пневматикалық бұрғышты ұсынды. 1846 жылы Томас Кларк, Марк Фриман және Джон Варли Ұлыбританияда бумен немесе вакуумнан алынған ауа қысымымен жұмыс істейтін соққылы бұрғыға патент алды. Америкадағы алғашқы "соққылы бұрғы" 1848 жылы жасалып, 1849 жылы Пенсильвания штатының Филадельфия қаласынан Джонатан Дж. Коуч патенттеді. Бұл бұрғыда бұрғы ұшы бу машинасының поршені арқылы өтті. Поршень бұрғы ұшын ұстап алып, оны тасқа соқты. Бұл – тәжірибелік модель болды. 1849 жылы Коучтың көмекшісі Джозеф В. Фаул өзінің жеке дизайны бойынша соққылы бұрғыға патент алды. Фаулдың бұрғысында бұрғы ұшы тікелей бу цилиндріндегі поршеньге қосылған, нақтырақ айтқанда, поршеньнің қиылыс тірегіне жалғанған. Бұрғы құрылғысында бұрғыны әр соққыда айналдыру және тереңдеген сайын бұрғылауды алға жылжыту механизмі де болды. 1850 немесе 1851 жылдары Фаул бұрғысын басқару үшін қысылған ауаны пайдаланды, осылайша ол алғашқы пневматикалық бұрғыны жасады. Пневматикалық бұрғыларға деген сұранысты, әсіресе, кеншілер мен туннель салушылар тудырды, себебі бу машиналарының жұмыс істеуі үшін от қажет болды, ал шахталар мен туннельдердегі желдеткіштер оттың түтінін шығаруға жеткіліксіз болды. Сонымен қатар, шахталар мен туннельдерде метан сияқты жанғыш, жарылғыш газдар болуы мүмкін. Буды ұзақ қашықтыққа, мысалы, кен орнының бетінен түбіне дейін, конденсацияға ұшырамай жеткізудің де жолы болмады. Ал қысылған ауа энергиясын жоғалтпай ұзақ қашықтыққа жеткізілуі мүмкін, және қысылған ауа жабдықты қуаттандырғаннан кейін шахта немесе туннельді желдетуге қолданылуы мүмкін. 1840 жылдардың соңынан бастап Еуропада Сардиния королі Карло Альберто Италия мен Франция арасындағы теміржол байланысын құру үшін Фрежус тауы арқылы туннель қазуды жоспарлап жүрген. Механикалық тас бұрғының қажеттілігі айқын болды, бұл Еуропада пневматикалық тас бұрғыларын зерттеуге түрткіс берді. Француз Франсуа Каве (fr) 1851 жылы қысылған ауамен жұмыс істейтін тас бұрғысын жасап, патент алды. Алайда, әр соққы кезінде ауаны цилиндрге қолмен жіберу қажет болды, сондықтан ол тиімді болмады. 1854 жылы Англияда Томас Бартлетт тас бұрғысын жасап, 1855 жылы патенттеді. 1855 жылы Бартлетт Фрежус тауындағы туннель жобасының қызметкерлеріне қысылған ауамен жұмыс істейтін бұрғысын көрсетті. (1855 жылы неміс ғалымы Шуман Германияның Фрайбург қаласында осыған ұқсас пневматикалық тас бұрғысын ойлап тапты.) 1861 жылға қарай Бартлетт бұрғысын Савойяда туған инженер Жермен Соммейлер (1815-1871) және оның әріптестері Грандис пен Граттони жетілдірді. Содан кейін көптеген өнертапқыштар пневматикалық бұрғыны жетілдірді. Соммейлер бұрғысын Швейцария мен Италия арасындағы теміржолдарды Альп тауларының астынан жалғастыру үшін салынып жатқан ұзын Готтард асуының туннеліне алып барды. Осыдан бастап тау-кен және теміржол туннельдерін қазу кеңінен тарады. Atlas Copco және Ingersoll Rand сияқты екі жабдық өндіруші компаниясы Еуропа мен Америкада қысылған ауамен бұрғылау аппараттарын жеткізуде көш бастады, олардың әрқайсысы маңызды патенттерге ие болды.
The first steam powered drill was patented by Samuel Miller in 1806. The drill used steam only for raising the drill. Pneumatic drills were developed in response to the needs of the mining, quarrying, excavating, and tunneling. A pneumatic drill was proposed by C. Brunton in 1844. In 1846, a percussion drill that could be worked by steam, or atmospheric pressure obtained from a vacuum, was patented in Britain by Thomas Clarke, Mark Freeman, and John Varley. The first American "percussion drill" was made in 1848, and patented in 1849 by Jonathan J. Couch of Philadelphia, Pennsylvania. In that drill, the drill bit passed through the piston of a steam engine. The piston snagged the drill bit and hurled it against the rock face. It was an experimental model. In 1849, Couch's assistant, Joseph W. Fowle, filed a patent caveat for a percussion drill of his own design. In Fowle's drill, the drill bit was connected directly to the piston in the steam cylinder; specifically, the drill bit was connected to the piston's crosshead. The drill also had a mechanism for turning the drill bit around its axis between strokes and for advancing the drill as the hole deepened. By 1850 or 1851, Fowle was using compressed air to drive his drill, making it the first true pneumatic drill. The demand for pneumatic drills was driven especially by miners and tunnelers because steam engines needed fires to operate and the ventilation in mines and tunnels was inadequate to vent the fires' fumes. As well, mines and tunnels might contain flammable explosive gases such as methane. There was also no way to convey steam over long distances, such as from the surface to the bottom of a mine, without it condensing. By contrast, compressed air could be conveyed over long distances without loss of its energy, and after the compressed air had been used to power equipment, it could ventilate a mine or tunnel. In Europe since the late 1840s, the king of Sardinia, Carlo Alberto, had been contemplating the excavation of a tunnel through Mount Fréjus to create a rail link between Italy and France, which would cross his realm. The need for a mechanical rock drill was obvious and that sparked research in Europe on pneumatic rock drills. A Frenchman, François Cavé (fr), designed a rock drill that used compressed air, which he patented in 1851. However, the air had to be admitted manually to the cylinder during each stroke, so it was not successful. In 1854, in England, Thomas Bartlett made and then patented (1855) a rock drill, the bit of which was connected directly to the piston of a steam engine. In 1855, Bartlett demonstrated his drill, powered by compressed air, to officials of the Mount Fréjus tunnel project. (In 1855, a German, Schumann, invented a similar pneumatic rock drill in Freiburg, Germany.) By 1861, Bartlett’s drill had been refined by the Savoy born engineer Germain Sommeiller (1815 1871) and his colleagues, Grandis and Grattoni. Thereafter, many inventors refined the pneumatic drill. Sommeiller took his drill to the lengthy Gotthard Pass Tunnel, then being built to link railways between Switzerland and Italy under the Alps. From there, mining and railway tunnelling expanded. Two equipment manufacturing companies, Atlas Copco and Ingersoll Rand, became dominant in the provision of compressed air drilling apparatus in Europe and America respectively, each holding significant patents.
Терминология
"Джак-хаммер" сөзі Солтүстік Америка және Австралия ағылшын тілінде қолданылады, ал "пневматикалық бұрғы" ағылшын тілін сөйлейтін әлемнің басқа жерлерінде жиі қолданылады, бірақ техникалық тұрғыдан алғанда "пневматикалық бұрғы" пневматикалық жетегімен жұмыс істейтін джак-хаммерді білдіреді. Ұлыбританияда электромеханикалық түрлері "Кангос" деп аталады. Бұл термин қазір Милуоки құралдарына тиесілі болған бұрынғы британдық бренд атауынан шыққан.
The word "jackhammer" is used in North American English and Australia, while "pneumatic drill" is used colloquially elsewhere in the English speaking world, although strictly speaking a "pneumatic drill" refers to a pneumatically driven jackhammer. In Britain, electromechanical versions are colloquially known by the name of "Kangos". The term comes from the former British brand name now owned by Milwaukee tools.
Қолдану
Толық көлемді портативті джик-шекекті қабырғалар мен тік беткейлерге қарсы қолдану, өте күшті адам болмаса, практикалық емес, себебі пайдаланушы құралдың салмағын ұстап тұрумен қатар, әр соққыдан кейін құралды жұмыс бетіне итеруі керек. Тәжірибелі жұмысшылар бұл қиындықтан шығу үшін екі адамнан тұратын команданы пайдаланады: біреуі шекекті іске қосады, ал екіншісі оны иығына немесе екі қолымен ұстап көмектеседі. Екеуі де біріккен салмақтарымен ұшты жұмыс бетіне итереді. Бұл әдіс көбінесе көлденең джик-шекектеу деп аталады. Тағы бір әдіс – жоғарыдан джик-шекектеу, ол кішкентайрақ шекекті, яғни бұранда шешекті, бастың үстінде ұстап тұруға күш-қуат пен шыдамдылықты талап етеді. Жоғарыдағы жұмысты қауіпсіз ету үшін платформа қолдануға болады. Мұндай платформалардың бірі – позиционер-актуатор-манипулятор (PAM). Бұл құрылғы пайдаланушыдан барлық салмақты және дірілді алып қояды.
A full sized portable jackhammer is impractical for use against walls and steep slopes, except by a very strong person, as the user would have to both support the weight of the tool and push the tool back against the work after each blow. A technique developed by experienced workers is a two man team to overcome this obstacle of gravity: one operates the hammer and the second assists by holding the hammer either on his shoulders or cradled in his arms. Both use their combined weight to push the bit into the workface. This method is commonly referred to as horizontal jackhammering. Another method is overhead jackhammering, requiring strength conditioning and endurance to hold a smaller jackhammer, called a rivet buster, over one's head. To make overhead work safer, a platform can be used. One such platform is a positioner–actuator–manipulator (PAM). This unit takes all the weight and vibration from the user.
Электромеханикалық немесе электропневматикалық
Электр-пневматикалық балға көбінесе роторлық балға деп аталады, себебі оның электр қозғалтқышы бар, ол кривошипті айналдырады. Балғада екі поршень болады – жетек поршень және еркін ұшу поршені. Кривошип жетек поршенді ұшу поршенімен бір цилиндрде алға-артқа жылжытады. Жетек поршень ешқашан ұшу поршеніне тимейді. Оның орнына, жетек поршень цилиндрдегі ауаны қысады, содан кейін ұшу поршенін бұрғы ұшына тиетін соққыға қарсы итереді. Электрмен жұмыс істейтін құралдар түрлі өлшемде болады, олар сыртқы қуат көзін қажет етеді, бірақ компрессор қажет емес. Бұрын бұл құралдар пневматикалық немесе ауа балғасының қуатына жете алмайтын, бірақ жаңа щеткасыз қозғалтқышты құралдар пневматикалық құралдың қуатына жақындап, кейбір жағдайларда онымен теңеседі. Электрмен жұмыс істейтін құралдар компрессорға қол жеткізу қиын немесе мүмкін емес жағдайларда тиімді, мысалы, ғимарат ішінде, тығыз құрылыс алаңында немесе қашау жерде, сондай-ақ жер қазу техникасының астында жиі қолданылады. Электр-пневматикалық құралдар кескіштерді орнату үшін әртүрлі патрондарды қолданады, ең көп таралғандары – SDS max, 7/8 дюймдік алтыбұрыш, TE S және 1+1/8 дюймдік алтыбұрыш. Патронның өлшемі құралдың бұзу энергиясына да байланысты. Мысалы, Bosch және Hilti құралдары SDS max патронын пайдаланады, ал Bosch, Hilti және Makita құралдары 1+1/8 дюймдік алтыбұрыш патронын қолданады. Электр-пневматикалық балғалау туралы толық ақпарат алу үшін «Шеке бұрғылары» бөлімін қараңыз.
An electropneumatic hammer is often called a rotary hammer because it has an electric motor, which rotates a crank. The hammer has two pistons – a drive piston and a free flight piston. The crank moves the drive piston back and forth in the same cylinder as the flight piston. The drive piston never touches the flight piston. Instead, the drive piston compresses air in the cylinder, which then propels the flight piston against a striker, which contacts the drill bit. Electric powered tools come in a variety of sizes, about They require an external power source but do not require a compressor. Although in the past these tools did not have the power of an air or pneumatic hammer, this is changing with newer brushless motor tools coming close to the power of a pneumatic tool and in some cases even matching it. Electric powered tools are useful for locations where access to a compressor is limited or impractical, such as inside a building, in a crowded construction site, or in a remote location and it is not uncommon under earth moving equipment or tool. Electropneumatic tools use a variety of chucks for attaching chisels, but the most common are SDS max, 7/8 in hex, TE S, and 1+1/8 in hex. The connection end size is also related to the breaking energy of the tool. For example, the Bosch and Hilti tools both use SDS max, while the Bosch, Hilti, and Makita tools all use 1+1/8 in hex connection. See hammer drills for more on electropneumatic hammering.
Гидравликалық
Гидравликалық бұзғыш экскаватор немесе артқы қазығыш сияқты ауыр техникаға орнатылуы мүмкін, және ол жол жұмыстарына, карьерлерге, құрылыс алаңдарына және жалпы бұзу жұмыстарына кеңінен қолданылады. Бұл үлкен машинаға орнатылған бұзғыштар тіреуге орнатылған немесе машинаға орнатылған бұзғыштар деп аталады. Мұндай құралдарды көлденең бағытта қолдануға болады, себебі олар жұмысын атқару үшін гравитацияның көмегіне мұқтаж болмайды. Олар әдетте пневматикалық балға жүйесін қозғалтатын гидравликалық моторды қолданады, өйткені гидравликалық түрде іске қосылған балға төмен соққы жылдамдығын дамытады және сорғы жүйесіне қабылдамас соққы жүктемесін жеткізеді. Бұл бумен, механикалық немесе гидравликалық түрде қозғалтылатын қазық қағу машинасымен салыстырылады. Технологияның жетістіктері портативті гидравликалық бұзғыштарды жасауға мүмкіндік берді. Бұзғыш гидравликалық шлангтар арқылы портативті гидравликалық қуат блогына қосылады: бензин немесе дизельді қозғалтқыш гидравликалық сорғыны қозғалтады; немесе мини-экскаватор немесе жүк көтергіш машина машинаның гидравликалық жүйесіне қуат алатын білік арқылы қосылады. Гидравликалық қуат көздері ауа компрессорларынан тиімдірек, сондықтан жиынтық салыстырмалы пневматикалық нұсқадан кішірек, арзан немесе қуаттырақ болады. Пневматикалық немесе гидравликалық құралдар, әсіресе жарылыс қаупі бар жер асты шахталарында (мысалы, көмір шахталарында) қолданылуы мүмкін, себебі олар жұмыс істеу үшін жоғары кернеулі электр қуатын қажет етпейді, бұл ұшқыштан туындаған жарылыс қаупін азайтады.
A hydraulic breaker may be fitted to heavy equipment such as an excavator or backhoe, and is widely used for roadwork, quarrying, construction sitework, and general demolition. These larger machine mounted breakers are known as rig mounted, or machine mounted breakers. Such tools can be used horizontally, as they do not require the assist of gravity to do their work. They typically use a hydraulic motor driving a sealed pneumatic hammer system, as a hydraulically activated hammer would both develop a low strike speed and potentially transfer unacceptable shock loads to the pump system. Contrast this with a steam, mechanical, or hydraulically driven pile driver. Advances in technology have allowed for portable hydraulic breakers. The jackhammer is connected with hydraulic hoses to a portable hydraulic powerpack: either a petrol or diesel engine driving a hydraulic pump; or a mini excavator or skid steer via a power take off driveshaft to the machine's hydraulic system. Hydraulic power sources are more efficient than air compressors, making the kit smaller, cheaper or more powerful than a comparable pneumatic version. Pneumatic or hydraulic tools are particularly likely to be used in underground mines where there is an explosion risk (such as with coal), since they do not require high voltage electricity to work, eliminating much of the danger of spark induced detonation.
Денсаулыққа әсері
Бұрғылау соққысының дыбысы, жарылғыш ауа шығарумен бірігіп, пневматикалық бұрғыларды қауіпті түрде шулы етеді, оператордың құлақтарына жақын жерде 120 дБ SPL-ден астам дыбыс шығарады. Оператор есту қабілетінің нашарлауын, оның негізгі белгісі құлақ шуы болатын, алдын алу үшін дыбыс өткізбейтін құлаққаптар мен құлақ тығындары киюі керек. Кейбір пневматикалық бұрғыларда құралдың цилиндрінің айналасында дыбыс басу құрылғысы болғанымен, ауаның қатты шығаруы, соққылардың өзі және компрессор қозғалтқышының дыбысы бәсеңдетілмейді. Қолдану Рейно синдромымен байланысты; әсіресе, құрал арқылы берілетін күшті дірілге ұзақ уақыт бойы тозу, синдромның екінші түріне, яғни «ақ саусақ» синдромына әкелуі мүмкін. Спорттық таспаны қолдану «ақ саусақтың» алдын алуда тиімді емес, бірақ оның ыңғайсыздығын азайтуға көмектеседі. Пневматикалық бұрғыны пайдалану карпальды туннель синдромының дамуына бейімділікті де тудыруы мүмкін. Электр-пневматикалық құралдарды өндірушілердің кейбіреулері оператор сезінетін дірілді азайту үшін дірілді азайту жүйелерін ұсынады. Мысалы, Hilti пневматикалық бұрғымен салыстырылатын соққы энергиясына ие, бірақ оператор сезінетін діріл әлдеқайда аз (7 м/с2) болатын бұрғы модельін шығарады. Makita, DeWalt және Bosch сияқты басқа өндірушілер де дірілді басатын электр құралдарын ұсынады. Сонымен қатар, бетонды жамылғыны бұзу пневматикалық бұрғы операторын тыныс алуға қабілетті кристалды кремнийдің зиянды шаңына ұшыратуы мүмкін, бұл силикозға әкелуі мүмкін. Оператор және бұрғылау операцияларының жанындағы адамдар жеке қорғаныш құралдарын, соның ішінде OSHA бекіткен респираторды (АҚШ) киюі керек.
The sound of the hammer blows, combined with the explosive air exhaust, makes pneumatic jackhammers dangerously loud, emitting more than 120 dB SPL near the operator’s ears. Sound blocking earmuffs and earplugs must be worn by the operator to prevent a form of hearing loss, of which tinnitus is the main symptom. Although some pneumatic jackhammers now have a silencer around the barrel of the tool, loud air exhaust, hammer blows themselves, and compressor engine sounds remain unmuffled. Use has been linked to Raynaud syndrome; in particular, prolonged exposure to the pronounced vibration conducted by the tool can lead to a secondary form of the syndrome known as vibration white finger. Applying athletic tape is not very effective in preventing white finger but seems to help alleviate some of its discomfort. Pneumatic drill usage can also lead to a predisposition for the development of carpal tunnel syndrome. Some manufacturers of electro pneumatic tools now offer vibration reduction systems to reduce the vibration felt by the operator. For example, Hilti manufactures a jackhammer model that has approximately the same impact energy of a pneumatic hammer, but the vibration felt by the operator is significantly less (7 m/s2). Other manufacturers such as Makita, DeWalt and Bosch also offer electric tools with vibration dampening. In addition, using a jackhammer to break up concrete pavement may expose the operator to hazardous dust containing respirable crystalline silica that may induce silicosis. The operator and those in the vicinity of the jackhammer operations should wear personal protective equipment, including an OSHA approved respirator (US).