ساحة الحفر. مثقاب واتس لحفر ثقوب مربعة: الوصف والأبعاد

كيفية حفر حفرة شكل دائري، يعلم الجميع تقريبًا، ولكن لا يعلم الجميع عن تمرين الثقوب المربعة. وفي الوقت نفسه، يمكنك حفر حفرة على شكل مربع سواء في المنتجات الخشبية الناعمة أو في الأجزاء المعدنية الصلبة. لحل هذه المشكلة، يتم استخدام أدوات وأجهزة خاصة، يعتمد مبدأ تشغيلها على خصائص أبسط الأشكال الهندسية.

مبادئ التشغيل والتصميم

من أجل حفر حفرة مربعة، عادة ما يتم استخدام مثقاب واتس، الذي يعتمد تصميمه على ذلك الشكل الهندسي، مثل مثلث رولو. واحد من أهم الميزاتمثل هذا الرقم يمثل منطقة تقاطع الثلاثة دوائر متساوية، كما يلي: إذا تم رسم زوج من الخطوط المرجعية المتوازية لمثل هذا المثلث، فإن المسافة بينهما ستكون ثابتة دائمًا. وبالتالي، إذا قمت بتحريك مركز مثلث رولو على طول مسار موصوف بأربعة أقواس إهليلجية، فإن قممه سترسم مربعًا مثاليًا تقريبًا، مع قمم مستديرة قليلاً فقط.

جعلت الخصائص الفريدة لمثلث Reuleaux من الممكن إنشاء تدريبات للثقوب المربعة. تكمن خصوصية استخدام هذه الأداة في أن محور دورانها لا ينبغي أن يظل في مكانه، بل يتحرك على طول المسار الموصوف أعلاه. وبطبيعة الحال، لا ينبغي أن تعيق خرطوشة المعدات هذه الحركة. عند استخدام مثل هذا الحفر والمعدات المقابلة، يتم الحصول على ثقب مربع بشكل مثالي و جوانب متوازيةولكن بزوايا مستديرة قليلاً. تبلغ مساحة هذه الزوايا التي لم تتم معالجتها بالأدوات 2٪ فقط من مساحة المربع بأكمله.

يعرف الجميع تقريبًا كيفية حفر حفرة مستديرة، ولكن لا يعرف الجميع كيفية حفر ثقوب مربعة. وفي الوقت نفسه، يمكنك حفر حفرة على شكل مربع سواء في المنتجات الخشبية الناعمة أو في الأجزاء المعدنية الصلبة. لحل هذه المشكلة، يتم استخدام أدوات وأجهزة خاصة، يعتمد مبدأ تشغيلها على خصائص أبسط الأشكال الهندسية.

مبادئ التشغيل والتصميم

من أجل حفر حفرة مربعة، عادة ما يتم استخدام مثقاب واتس، الذي يعتمد تصميمه على شكل هندسي مثل مثلث رولو. ومن أهم سمات مثل هذا الشكل الذي يمثل مساحة تقاطع ثلاث دوائر متساوية ما يلي: إذا تم رسم زوج من الخطوط المرجعية المتوازية لمثل هذا المثلث، فإن المسافة بينهما ستكون دائمًا ثابت. وبالتالي، إذا قمت بتحريك مركز مثلث رولو على طول مسار موصوف بأربعة أقواس إهليلجية، فإن قممه سترسم مربعًا مثاليًا تقريبًا، مع قمم مستديرة قليلاً فقط.

جعلت الخصائص الفريدة لمثلث Reuleaux من الممكن إنشاء تدريبات للثقوب المربعة. تكمن خصوصية استخدام هذه الأداة في أن محور دورانها لا ينبغي أن يبقى في مكانه، بل يتحرك على طول المسار الموصوف أعلاه. وبطبيعة الحال، لا ينبغي أن تعيق خرطوشة المعدات هذه الحركة. عند استخدام مثل هذا المثقاب والمعدات المناسبة، يتم الحصول على ثقب مربع بجوانب مستقيمة ومتوازية تمامًا، ولكن بزوايا مستديرة قليلاً. تبلغ مساحة هذه الزوايا التي لم تتم معالجتها بالأدوات 2٪ فقط من مساحة المربع بأكمله.

صنع جهاز لحفر الثقوب المربعة

باستخدام مثقاب واتس، الذي يعمل على مبدأ مثلث رولو، يمكنك حفر ثقوب مربعة في قطع العمل المعدنية حتى على آلة عادية غير مجهزة بملحقات خاصة. لإنشاء ثقب مربع في جزء خشبي، يمكنك استخدام الحفر التقليدي، ولكن لهذا يجب أن تكون مجهزة بأجهزة إضافية.

يمكنك صنع جهاز بسيط يسمح لك بحفر ثقوب مربعة في الفراغات الخشبية باستخدام التوصيات التالية.

• لتبدأ، باستخدام ورقة من الخشب الرقائقي أو لوح خشبي بسماكة صغيرة، تحتاج إلى إنشاء مثلث Reuleaux نفسه، والذي يجب أن تتوافق المعلمات الهندسية الخاصة به مع قطر مثقاب واتس المستخدم.
• يجب تثبيت المثقاب بقوة على سطح المثلث المصنّع.
• لكي يتحرك مثلث Reuleaux والحفر الملحق به على طول المسار المطلوب ، من الضروري إنشاء إطار توجيه خشبي. في الجزء الداخلي من الإطار، يجب عليك قطع مربع بمعلمات هندسية تتوافق تمامًا مع أبعاد الثقب الذي ستقوم بحفره.
• يتم تثبيت الإطار على المثقاب باستخدام شريط خاص، ويجب أن يتطابق مركز مثلث Reuleaux الموجود في إطار التوجيه مع محور دوران ظرف الأداة الكهربائية.
• من أجل نقل عزم الدوران إلى المثقاب لعمل ثقب مربع، ولكن في نفس الوقت لا يخلق قيودًا على حركة الأداة في الاتجاه العرضي، يتم توصيل الساق بظرف الحفر من خلال آلية نقل تعمل على مبدأ من رمح محرك الشاحنة.
• يجب تثبيت قطعة العمل الخشبية التي من الضروري حفر ثقب مربع فيها بشكل آمن، ويجب وضعها بحيث يتزامن مركز الثقب المستقبلي بشكل صارم مع محور دوران المثقاب المستخدم للمعالجة.

بعد تجميع مثل هذا الجهاز البسيط وتثبيت جميع عناصر تصميمه وقطعة العمل التي تتم معالجتها بشكل آمن، يمكنك تشغيل المثقاب الكهربائي وبدء عملية الحفر.

كما هو مذكور أعلاه، فإن الحفرة المربعة التي تم حفرها باستخدام مثل هذا الجهاز سيكون لها جوانب مستقيمة ومتوازية تمامًا، ولكن سيتم تقريب أقسام الزاوية الخاصة بها قليلاً. حل مشكلة الزوايا الدائرية ليس بالأمر الصعب: يمكنك تحسينها باستخدام ملف إبرة عادي.

يجب أن يؤخذ في الاعتبار أن الجهاز الموصوف أعلاه، وهو ليس شديد الصلابة، يستخدم لحفر ثقوب مربعة الشكل في قطع خشبية ذات سماكة صغيرة.

مثقاب واط وعمل فتحة مربعة به في قطعة شغل معدنية

كقاعدة عامة، لا تنشأ مشاكل في تشكيل الثقوب المستديرة في المعدن. اليوم للبيع يمكنك أن تجد ببساطة كمية كبيرةالتدريبات، يمكن استخدام بعضها لتشكيل مربع أو مستطيل. لحل هذه المشكلة، يتم استخدام الأجهزة الخاصة أيضا.

الحفر أو القاطع

غالبًا ما يتم الحصول على الثقوب المربعة باستخدام قواطع الطحن. تلقى مثل هذه الأداة للغاية استخدام واسعومع ذلك، في بعض الحالات يكون من الأسهل الحصول على ثقوب مربعة في المعدن باستخدام المثاقب. ولنأخذ النقاط التالية كمثال:

1. نادرا ما يتم تنفيذ العمل، لذلك تحتاج إلى تقليل التكاليف عن طريق شراء أدوات خاصة. قواطع الطحن أغلى بكثير.
2. منطقة معالجة صغيرة. شكل هندسيتحدد القواطع الشائعة قيودًا على الحد الأدنى لحجمها.
3. تحتاج إلى الحصول على ثقب في المعدن بسماكة كبيرة.

وبالإضافة إلى ذلك، يتم تركيب القواطع في آلات باهظة الثمن، ولكن المعدات التقليدية ليست مناسبة للحفر. ويرجع ذلك إلى حقيقة أن التدريبات يجب أن تتحرك على طول مسار معين.

التصميم ومبدأ التشغيل

يعتمد مثقاب واتس المربع على شكل مثلث رولو. ومن بين الميزات ما يلي:

1. يتكون الجزء العامل من المثقاب من خلال تشكيل منطقة تقاطع ثلاث دوائر متساوية ذات شكل خاص.
2. إذا قمت بوضع عدة خطوط مرجعية متوازية بالقرب من مثلثات الجزء العامل من الحفر، فستكون المسافة بينهما هي نفسها.
3. أثناء التشغيل، يجب أن يتحرك محور الحفر على طول مسار معين، مما ينتج عنه مربع أو مستطيل.

تجدر الإشارة إلى أن المستطيل أو المربع الناتج له زوايا مستديرة قليلاً. يجب ألا تحد أجهزة حفر ثقوب واتس المربعة من حركة ظرف الظرف مع المثقاب، وإلا فلن يكون من الممكن الحصول على الشكل المعني. تسمح لك مبادئ التشغيل وتصميم المعدات الموصى بها بإنشائها بنفسك باستخدام المواد المرتجلة.

طرق بديلة لعمل ثقوب مربعة

يؤدي إنتاج أقواس نصف القطر إلى انخفاض كبير في جودة المنتج الناتج. ولهذا السبب غالبًا ما يُنظر إلى إمكانية استخدام طرق أخرى للحصول على ثقب مربع:

1. تستخدم أنظمة الليزر على نطاق واسع اليوم. يمكن استخدامها للمعالجة على طول مسار معين؛ عندما يتم تركيز الشعاع، يتم تسخين المعدن، مما يؤدي إلى تشكيل السطح المطلوب.
2. تم استخدام طريقة الختم لفترة طويلة. أنها تنطوي على استخدام معدات خاصة قادرة على توفير ضغط مرتفعللصفائح وقطع العمل الأخرى. عيب الطريقة هو التكلفة العاليةالمعدات، فضلا عن القدرة على الحصول على الحفريات الضحلة فقط.
3. عند استخدام اللحام بالغاز، من الممكن أيضًا تشكيله شكل مستطيل. إلا أن هذه التقنية تتميز بانخفاض التطبيق العملي، كما أن المنتجات الناتجة تكون ذات جودة منخفضة.

هناك مجموعات خاصة من اللكمات معروضة للبيع والتي يمكن استخدامها أيضًا في هذه الحالة. يتم تمثيل المجموعة بمزيج من العناصر التالية:

1. جلبة لتوجيه لكمة.
2. حامل خاص.
3. توقف السفر الدائري.
4. مصفوفة.

من أجل وضع حمولة عالية على أداة العمل، يتم استخدام رافعة هيدروليكية. تتميز هذه التقنية بحقيقة أن الشكل الناتج له حواف نظيفة وحتى، أي إضافية الترميم الميكانيكيلتحسين نوعية الأسطح غير مطلوب.

إن أبسط شكل لمائة يانغ شي ري نا سيساعدنا في حفر الثقوب المربعة. إذا قمت بتحريك مركز هذا "المثلث" على طول نوع من Tra-ek-to-ry، ثم قممها أنت لعنةما يقرب من مربع، وهو نفسه سوف يغطي المنطقة بأكملها داخل الشكل المشع.

الحدود على أفضل شكل، باستثناء القطع الصغيرة في الزوايا، سنكون مستقيمين تمامًا! وإذا واصلت العيش من القطع، فستعيش الزوايا، ثم يبدو تماما مثل المربع.

من أجل الموصوفة أعلاه، يجب تحريك مركز Re-lo الثلاثي على طول المسار، ومن الواضح أن la-yu-shchey-glue-coy من الأربعة من الواحدات دوغ الليبسوف. تقع مراكز الشفاه في أعلى المربع، وعلى طول المحور، بزاوية $45^\circ$ من-لكن-سي-تل-لكن أضلاع المربع تساوي $k\ cdot(1+1/\sqrt3)/2$ و $k\cdot(1-1/\sqrt3)/ 2$، حيث $k$ هو طول مائة متر مربع.

تظهر أيضًا زوايا ملتوية ومستديرة دو جا مي الليب سوفمع وجود مراكز في زوايا المربع، يكون نصف محورها بزاوية $45^\circ$ من جانب المربع ra-ta ويساوي $k\cdot(\sqrt3+1)/2$ و $k\cdot(1/\sqrt3-1)/2$.

تبلغ مساحة الزوايا غير المرئية حوالي 2% فقط من مساحة المربع بأكمله!

الآن، إذا قمت بإجراء تمرين على شكل Re-lo مثلثي، فيمكنك حفر ثقوب مربعة باستخدام القليل من -go-round-the-corn-of-me، ولكن ab-so-lyut-but مباشرة-نحن -مائة على مي!

كل ما تبقى هو عمل هذا المثقاب... أو بالأحرى، ليس من الصعب إجراء المثقاب نفسه، كل ما تحتاجه هو أن يتناسب مع مثلث Re-lo، وحواف قطع البوم مع قممه .

تكمن الصعوبة في حقيقة أنه، كما ذكرنا أعلاه، يجب أن يكون Tra-ek-to-ria لمركز الحفر - مائة من أربعة أقواس من البوم الشفة. Vi-zu-al-لكن هذا المنحنى يشبه إلى حد كبير الدائرة وحتى ma-te-ma-ti-che-ski بالقرب منها، لكنه لا يزال ليس دائرة. وجميع ex-cen-tri-ki (دائرة موضوعة على دائرة ra-di-u-sa أخرى مع مركز متحرك)، استخدم الاستخدام- إنهم في التكنولوجيا، ويتحركون بدقة في دائرة.

في عام 1914، اكتشف المهندس الإنجليزي هاري جيمس واتس كيفية ترتيب مثل هذا الحفر. ويضع على السطح قالبًا أيمنًا مع قطع احترافي على شكل مربع، يتحرك فيه مثقاب، ويتم إدخاله في مقبس به "مثقاب عائم حر". تم إصدار براءة اختراع لمثل هذا الباترون لشركة بدأت في تصنيع مثاقب واتس في عام 1916.

جي رو لا مو كاردانو (1501 - 1576). عندما دخل الإمبراطور تشارلز الخامس ثلاثي أم فال نو، في عام 1541، إلى زا فو إي فان ني ميلانو، عميد كلية فرا - الذي كان كار دا نو يسير بجواره إلى بال دا خين. ردًا على هذا التكريم، عرض تزويد الطاقم الملكي بوزن عمودين، وهما ليسا you-ve-det ka-re-tu من go-ri-zon-tal-no-go po-lo-zhe -نيا […]. تطالب العدالة بالإشارة إلى أن فكرة مثل هذا النظام تعود إلى العصور القديمة وأنه على الأقل في مخطوطة "At-lan-ti-che-sky" لدى Leo-nar-do da Vin-chi أهمية. su-nok su-do-vo-go com-pa-sa مع kar -معطى تحت الوزن. يبدو أن مثل هذه الشركات في النصف الأول من القرن السادس عشر بدون تأثير -I-niya Kar-da-no.

إس جي جين دي كين. تحدث عن الفيزياء وma-te-ma-ti-kah.

نحن نستخدم بنية أخرى معروفة. بري كريا بيم تدريباتمن الصعب إعادة لو الثلاثي، وضعت في مربع على الإطار الأيمن. سا-ما رام-كا fi-si-ru-et-sya على dr-li. كل ما تبقى الآن هو نقل دوران المثقاب إلى الزاوية الثلاثية لـ Re-lo.