Поиск ответов на простые и не очень простые вопросы

Тема является местом для вопросов и дополнением к моей статье "Сверление камня - реконструкция древней технологии", опубликованной на сайте "Техника Молодежи" http://technic.itizdat.ru/preview.php?P ... WORDS=Hard

Статья ("во избежание") продублирована здесь:
http://www.refill.ru/egypt/oleg-pdfs/Va ... illing.pdf

В первом топике планируется выкладывать дополнительные фотографии и давать соответствующие пояснения этапов работы.
Наполнение первого поста буду делать постепенно.

Опыт №1:
Диаметр сверла - 31,3
Абразив - корундовый. Подавался маленькими порциями после полной выработки предыдущей. В качестве жидкости всегда использовалась вода.
Частота вращения 100-150 об/мин
Верткальная нагрузка - 6-20 кг



Подготовка к работе.





Через несколько минут ручной работы. Пройдено меньше 2 мм.



Уже знакомое из стаьтьи фото.



Пройдено вручную 22 мм. Эта же конструкция была закреплена в стойке дрели. Было сложно работать из-за сильных биений. Приходилось одной ругой придерживать стойку, а другой - камень.


Результаты.

Опыт №2:
Диаметр сверла - 38,5
Абразив - корундовый. Подавался довольно большими порциями не дожидаясь полной выработки.
Частота вращения 100-150 об/мин
Верткальная нагрузка - 1-2 кг
На режущей кромке делались насечки
Наиболее показательный результат - острая кромка. Канавок нет. Т.е практически нет, их удалось заметить гораздо позже на снимках.






Опыт №3:
Диаметр сверла - 41,2 мм
Абразив - корундовый. Определенный режим подачи отсутствовал. На этом этапе основной версией образования канавок были насечки. Версия впоследствии оказалась ошибочной.
Частота вращения 100-150 об/мин
Верткальная нагрузка - от 4 до 10 кг (всреднем около 6 кг)



Иллюстрации к вопросу образования заостренного края прорези при умеренной деформации кромки трубчатого сверла.



Опыт №4:
Диаметр сверла - 46,5
Абразив - корундовый. Подавался без вынимания сверла. Абразив не экономился..
Частота вращения 100-150 об/мин
Верткальная нагрузка - около 4-х кг
На режущей кромке делались насечки.



1-я - фотография сделана в процессе сверления. Из-за низкой частоты кажется, что вращения нет;
4 -я - перед выбиванием керна;
5-я - сразу после выбивания. Руки размокли от работы во влажных перчатках
На предпоследней фотографии хорошо видно по изменению величины щели, как увеличивается диаметр сверла. Это происходит благодаря биениям, разгибающим разрезную трубку.



Поверхность керна в макрорежиме и высоком разрешении.

Опыт №5:
Диаметр сверла - 46,5
Абразив - речной песок. Подавался без вынимания сверла посредством смывания водой в рабочую зону песка, находящегося рядом с отверстием.
Частота вращения 100-150 об/мин
Верткальная нагрузка - около 4-х кг
Кромка трубчатого сверла гладкая, без насечек.





С первых же миллиметров начали образовываться четкие и глубокие канавки.



В ходе опыта я не заметил как край трубы, использовавшейся в качестве оправки для медного листа, уперся в керн. Этого я довольно долго не замечал, т. к. край трубы был гладкий, обработанный на токарном станке и не вызывал биений. В результате на керне появился след от трубы-оправки на котором тоже образовались канавки.




Кроме того, это происшествие привело к смещению трубчатого сверла, что отразилось на стенках отверстия. Точно такие же следы оплошностей древних мастеров можно видеть на египетских отверстиях(фото справа).

Так все-таки - корунд?!!
У меня было то же самое - хоть и сверлил дрелью и трубка была меньше, примерно 7 мм.
Короче, с кварцевым песком там делать нечего. Абсолютно. Если просто не сильно нажимая сверлить - никакой выработки. Если нажать посильнее - начинает плющиться трубка в грибок. Только с карборундом с крупной наждачки что-то начало сверлиться, факт.

Маленькая иллюстрация того, какие преобразования проходит кромка сверла. Здесь я нарисовал только одну стенку трубчатого сверла. На этой картинке керн как бы слева, а стенка отверстия - справа.

Сейчас некогда даже в выходных

Да, действительно, очень впечатляет!
Мой опыт был скромнее и по масштабам, и по результатам, но он дал обескураживающий факт - при сверлении гранита пользоваться чем-то мягче наждака бесполезно - проходка падает раз в 20 наверное, при замене его на песок.
-----
Еще, и - важно.
Вода НЕ идеальный материал для жидкости для сверловки:
возможно, есть радикальный способ ускорить скорость проходки, снизив коэффициент поверхностного натяжения воды с помощью поверхностно-активных веществ.
(навеяно старой физической шуткой - под водой можно резать ножницами стекло - я пробовал, это правда, хотя края очень неровные, но режется гораздо легче. Причина описана не мной - расклинивающий эффект при проникновении воды в трещины.)
Это используется в промышленности: жидкости типа сульфофрезола для обработки металлов резанием.
---------
В общем, идея такова. Даже готов попробовать посверлить и выложить результаты.
Берем трубчатое сверло медное, берем гранит и берем кварцевый песок, но в качестве жидкости используем раствор изопропилового спирта в воде - он радикально снижает натяжение - (а также еще несколько смесей - от мыла и фэйри до мистера мускула).
Что еще могло быть там и тогда?
Скажите - пиво уже было скажем, в 3 династии?

Ну изопропиловый это крайность, из спиртов он просто этим эффектом обладает в наибольшей степени. Но винный спирт тоже - и немало.
Я-то не против кварцевого песка, но у него при столь сильном уменьшении производительности наблюдается побочный эффект - медь-то намного мягче кварца, ей разница его с корундом поэтому по барабану. И получается, что медь-то изнашивается с той же скоростью в минуту сверления , а проходка уменьшается раз в 20 примерно. (это личное мнение, основанное на единичном личном эксперименте.)
Я бы вот не знаю, попробовал бы еще как-то реализовать, - не выходя за пределы имевшихся тогда технологий конечно -
идею ударной дрели, то есть как-то добавить к вращательному движению вертикальные вибрации.
О, идея.
Я не питаю иллюзий - известные по рисункам свелильные ручные приспособы добавить вибрации вряд ли могут. Но что если заставить вибрировать - снизу - сам объект сверления?
В принципе, я могу закрепить в патрон токарного станка какой-то балансир, и заставить несколько вибрировать станину, и попробовать сверлить на ней дрелью гранит с вибрациями и без.

Интересно, не пользовали ли египтяне толчёный кварцит и толчёный же кремень.

Hard писал(а):

Твердость кварца и кремня примерно одинакова, но кремень, насколько я знаю, не применяют в качестве абразива из-за его хрупкости.

Соверешенно верно. Кремень (ГРОМАДНАЯ просьба большиству - кремний -silicium = Si- это хим. элемент в чистом виде в земной природе, богатой кислородом -oxigeno = O-, не встречающийся) в абразивном деле не применяется по прич. своих физич. свойств, важнейшие из которых: неравномерная плотность и возникновение раковистых сколов. По последней прич. не используют и обсидиан, напр. При разрушении кремня, вдобавок, возникает плохопереносимый запах палёной шерсти

Слишком крупное - это тоже плохо. Будет соответственно увеличиваться площадь пропила (толщина трубки + 2*размер зерна + величина биений) и увеличиваться трудозатраты. Все равно в районе рабочей кромки скапливается преимущественно измельченный абразив. Правда, судя по фотографиям египетских отверстий, древние мастера применяли дополнительные меры для перемешивания абразива в распиле и удаления шлама. На это указывает то, что на многих отверстиях четкие и глубокие следы начинаются почти от самой режущей кромки. Для этого должно быть достаточно время от времени проводить серию поступательных движений вверх-вниз. Жаль, что до этого я додумался только после экспериментов. Но это все нюансы. Судя по фото, не все древние мастера это делали. На глубоких отверстиях это сделать еще сложнее, ведь сложнее перемешать массу шлама, скопившегося на большой глубине.

rekhmire писал(а):

К тому же, толчёный истинный кварцит дал бы пракически чистый кварц. А пустынный перок, пусть и "кварцевый" в любом случае загрязнён чем угодно.

Крушить кварцит и сеять пески не требуется локально для рабочих Др. Египта.
Идёте по ссылке и находите фразу

The pure quartz sands of the Libyan Desert in Egypt...

Нубийские и ливийские пески содержат высокий процент чистого кварца.
+
Красивый сайт синайских карьеров - silica sands это и есть кварцевый песок.

the production capacity is around 250000 tons of high purity silica sand...

Не надо искать сложных путей. Не по египтянски оно

В общем, поняла я так, что кроме Харда, никто реально гранит сверлить и не пытался. Всё больше - по статьям, по фоткам да по умозрению. А что б - своими-то руками? Крепкими, мужскими, мозолистыми? Умелыми... Слабо?

Nailstre писал(а):

SQUAW писал(а):

В общем, поняла я так, что кроме Харда, никто реально гранит сверлить и не пытался. Всё больше - по статьям, по фоткам да по умозрению. А что б - своими-то руками? Крепкими, мужскими, мозолистыми? Умелыми... Слабо?

А ЗАЧЕМ? Мы умеем понимать аргументы прежних опытов.
Вы бы своими мягкими, нежными, обворожительными пальчиками зря по кнопочкам клавиатуры не лупили... но сперва немножко подумали. Слабо?

Скорее всего она говорит о посетителях форума ЛАИ. Зешел сегодня - там идут пустые обсуждения сверления. Кое-кто даже пробовал сверлить, только они там не потрудились толком мою статью прочитать, иначе таких глупостей не делали бы.

Ув. Капитан, как видите, происшествие исчерпано.
И я позволил себе убрать ваше сообщения.

С ув., администратор.