Ręczna wiertnica do skał: Zastosowania, typy i zasady działania

Wiertnice to specjalistyczne narzędzia, wykorzystywane szeroko w budownictwie, górnictwie oraz przy pracach instalatorskich, pozwalające na wiercenie w najbardziej wytrzymałych materiałach. Zakup modelu o odpowiednio dobranych parametrach stanowi gwarancję długowieczności urządzenia i poprawności wykonania otworów. Zaczynając od początku - wiertnice to urządzenia o napędzie mechanicznym, pneumatycznym lub (najczęściej) elektrycznym, służące do wykonywania otworów w materiałach twardych.

Wiertarka do skał to narzędzie używane w górnictwie i inżynierii lądowej do wiercenia w skałach. Służy do wiercenia otworów strzałowych w formacjach skalnych w celu umieszczenia materiałów wybuchowych, co umożliwia wysadzenie skał i ukończenie wydobywania kamienia lub innych surowców. Ponadto wiertarka do skał może być również używana jako przerywacz do rozkładania twardych warstw, takich jak beton. Mechanizm tego typu narzędzi może być obsługiwany lub napędzany ręcznie, parą, sprężonym powietrzem (pneumatyka), hydrauliką lub elektrycznością.

Typy ręcznych wiertnic do skał

Wiertnice ręczne stanowią mniejszy odpowiednik modeli montowanych na statywie, pozwalając tym samym na przeprowadzanie otworowania „z ręki”, na przykład w trudno dostępnych miejscach lub gdy zastosowanie statywów próżniowych lub kotwowych nie wchodzi w grę. Waga dobrej wiertnicy ręcznej powinna być jak najniższa, umożliwiając wykonywanie jak największej liczby otworów bez zmęczenia. Modele o masie w granicach 6-8 kg oferują największy poziom komfortu, przy czym należy pamiętać, że wraz ze spadkiem wagi będziemy mieli na ogół do czynienia z mniejszą mocą.

Wiertarki do skał można podzielić na cztery główne kategorie w zależności od ich źródeł zasilania, co determinuje ich zastosowanie i mobilność w kontekście ręcznej pracy:

Wiertnice pneumatyczne

Wiertnice pneumatyczne wykorzystują sprężone powietrze do napędzania tłoka w cylindrze, co powoduje wiercenie i kołysanie stali. Jest to jeden z najszerzej stosowanych typów ręcznych wiertnic do skał, czego przykładem są modele takie jak Y24 czy YT28. Specyficzna grupa tych urządzeń wykorzystywana jest tam, gdzie ze względów bezpieczeństwa niemożliwe jest korzystanie z innego rodzaju napędu, na przykład w miejscach zagrożonych wybuchem.

Wiertnice spalinowe (wewnętrznego spalania)

Wiertarka do skał wewnętrznego spalania nie wymaga zastępowania wewnętrznych części głowicy maszyny; wystarczy przesunąć uchwyt zgodnie z wymaganiami, aby nią operować. Posiada zalety wygodnej obsługi, oszczędności czasu i pracy, szybką prędkość cięcia oraz wysoką wydajność. Może wiercić otwory w skale pionowo w dół, poziomo w górę (pod kątem mniejszym niż 45°) oraz pionowo w dół do sześciu metrów. Niezależnie od tego, czy pracuje w wysokich górach, czy w mieszkaniach, czy w gorącym obszarze 40°C, czy w zimnym regionie minus 40°C, maszyna ta ma szeroki zakres zdolności adaptacyjnych. Wiertnica do spalania wewnętrznego ma funkcje górnictwa, wiercenia, budownictwa, kruszenia nawierzchni cementowych i asfaltowych, ubijania i łopaty. Jest szeroko stosowana w górnictwie, budownictwie, gaszeniu pożarów, eksploracji geologicznej, budowie dróg, wydobywaniu i inżynierii obronnej.

Wiertnice elektryczne

Młot jest używany do napędzania mechanizmu, aby uderzyć stal przez mechanizm korbowy i rozbić kamień. Mechanizm rozładowania proszku służy do usuwania zrębków. Najpowszechniej stosowanym wśród konsumentów rozwiązaniem są wiertnice elektryczne. Ich stosunkowo niska cena i lekkość pozwalają na wygodne wykonywanie odwiertów, szczególnie w prywatnym użytku, przy najprostszych pracach niewymagających od operatora specjalistycznej wiedzy z zakresu budownictwa.

Wiertnice hydrauliczne (ręczne)

Typ hydrauliczny opiera się na ciśnieniu hydraulicznym, które uderza stal przez gaz obojętny i korpus udarowy, aby uderzyć w skałę. Hydrauliczna wiertnica udarowa do skał, znana również jako urządzenie wiertnicze do skał z górnym młotkiem lub urządzenie wiertnicze do skał z obrotem i udarem, wykorzystuje moc hydrauliczną, niezależny obrót i oddzielne systemy płukania do wiercenia przez twarde formacje skalne. Technologia ta polega na przekształcaniu energii hydraulicznej w potężną siłę mechaniczną do uderzenia w wiertło lub narzędzie.

Zasady działania wiertnic do skał

Ręczne wiertnice do skał wykorzystują różne mechanizmy działania, aby skutecznie kruszyć i usuwać twarde materiały. Najczęściej spotykane zasady to wiercenie udarowe oraz udarowo-obrotowe.

Wiercenie udarowe

Wiertnica udarowa pracuje zgodnie z zasadą kruszenia udarowego. Podczas pracy tłok wykonuje ruch posuwisto-zwrotny o wysokiej częstotliwości i nieustannie uderza w trzon. Pod działaniem siły uderzenia, klinowa główka wiertnicza kruszy skałę i przycina ją na pewną głębokość, tworząc wgniecenie. Po wycofaniu tłoka wiertło obraca się o pewien kąt, tłok porusza się do przodu, a po ponownym uderzeniu w ogon młotka powstaje nowe wgłębienie. Kamień w kształcie wachlarza pomiędzy dwoma wgłębieniami jest rozdrabniany przez poziomą składową generowaną na bicie. Tłok nieustannie uderza w trzpień i w sposób ciągły wprowadza sprężone powietrze lub wodę pod ciśnieniem z centralnego otworu wiertła, aby uwolnić żużel z otworu, tworząc w ten sposób okrągły otwór wiertniczy o pewnej głębokości.

Wiercenie udarowo-obrotowe

Wiercenie udarowo-obrotowe łączy siłę uderzenia z ruchem obrotowym. Kiedy mechanizm udarowy wiertła do skał znajduje się w suwie powrotnym, mechanizm obrotowy zmusza stal do obracania pod pewnym kątem, tak że bit zmienia położenie i kontynuuje dłutowanie skały. Wiertło wierci i obraca się w skale w tym samym czasie, co wywiera zarówno statyczne, jak i dynamiczne ciśnienie uderzeniowe na skałę. Wiertła obracają się i szlifują nieprzerwanie na dnie otworu, aby skała pękła. Cztery podstawowe komponenty współpracują, aby wykorzystać energię do wykopywania skał: tłok (główny przetwornik energii), pręty lub rury (przewody do przesyłu energii) oraz wiertło (odpowiedzialne za mechaniczne atakowanie skały).

Kluczowe parametry i cechy

Wybór odpowiedniej ręcznej wiertnicy do skał wymaga zwrócenia uwagi na kilka istotnych parametrów, które wpływają na jej wydajność, bezpieczeństwo i trwałość.

• Moc: Wiertnice występują w szerokim zakresie mocy, która wpływa na ich możliwości w zakresie wiercenia otworów o określonej głębokości i średnicy. Moc będzie także stanowiła informację o rzeczywistym poborze prądu. Warto pamiętać, że w kartach produktowych podawana jest jej maksymalna wartość, tj. zapotrzebowanie na moc na najwyższym biegu (jeśli taka regulacja występuje). Większość dobrych modeli przeznaczonych do obróbki najtwardszych materiałów cechuje moc na poziomie co najmniej 1500 W, która powinna wystarczyć do wiercenia otworów o średnicy 10-12 cm.
• Prędkość obrotowa: Urządzenia do wykonywania mniejszych otworów osiągają prędkość obrotową na poziomie nawet 4000 obr/min.
• Funkcja łagodnego rozruchu (Soft-start): Aby wydłużyć żywotność urządzenia i wiertła, a także zlikwidować ryzyko zadziałania wyłączników nadprądowych poprzez zbyt wysoki prąd rozruchowy, w wiertnicach stosuje się często tzw. soft-start, czyli funkcję łagodnego rozruchu.
• Mocowanie i średnica wierteł: Przy każdej wiertnicy podawana jest długość oraz minimalna i maksymalna średnica wiertła, którą można wykorzystywać do pracy z danym urządzeniem. Należy pamiętać, że zastosowanie wiertła mniejszego niż zalecane będzie najpewniej skutkowało jego uszkodzeniem. Najczęściej spotykanym standardem mocowania wierteł w wiertnicach jest gwint zewnętrzny 1 ¼” lub M16.
• Wyłącznik PRCD: Montowany zwykle na przewodzie zasilającym, stanowi środek ochrony dodatkowej przed porażeniem. Natychmiastowo wyłącza maszynę w przypadku wykrycia upływu prądu do części przewodzących biernych (nieznajdujących się pod napięciem w czasie normalnej pracy).

Zastosowanie ręcznych wiertnic do skał

Ręczne wiertnice do skał znajdują zastosowanie w szerokim spektrum prac, od profesjonalnych zadań w branży budowlanej i górniczej po użytkowanie prywatne.

• Górnictwo i inżynieria lądowa: Wiertnice wykorzystuje się m.in. do prac takich jak głębokie fundamentowanie, czynności instalatorskie wymagające przebicia się przez stropy lub ściany z twardych materiałów, przy montażu maszyn i urządzeń oraz szeregu innych, z którymi mamy do czynienia przede wszystkim w branży konstrukcyjnej i budowlanej. Wiertnice skalne są niezbędne w operacjach górniczych do wydobywania minerałów i rud.
• Wiercenie otworów strzałowych: Główna funkcja wiertnic do skał koncentruje się wokół wykopywania skał oraz technik wiercenia i strzałów, w których wierci się wiele otworów przed detonacją przy użyciu materiałów wybuchowych. Zastosowania te obejmują różne sektory, w tym górnictwo podziemne i odkrywkowe, wydobywanie kamieni wymiarowych, inżynierię lądową i zastosowania przemysłowe.
• Kruszenie twardych warstw: Wiertarka do skał może być również używana jako przerywacz do rozkładania twardych warstw, takich jak beton.
• Użytkowanie prywatne: W prywatnym użytku wiertnice będą pracowały zwykle przy najprostszych z wymienionych prac, tj. niewymagających od operatora specjalistycznej wiedzy z zakresu budownictwa.

Procedury operacyjne i bezpieczeństwo

Prawidłowa obsługa i konserwacja ręcznych wiertnic do skał są kluczowe dla bezpieczeństwa operatora i długowieczności urządzenia.

Przygotowanie do pracy

• Przed wierceniem należy sprawdzić integralność i rotację każdego komponentu (w tym wiertarki do skał, wspornika lub platformy wiertniczej), dodać konieczny olej smarujący, sprawdzić, czy drogi oddechowe i wodne są odblokowane oraz czy złącza są sztywne.
• Należy sprawdzić górną powierzchnię roboczą pod kątem niestabilnych skał i turkusu i wykonać niezbędne zabezpieczenia.
• Pozycja otworu strzałowego z płaską powierzchnią roboczą powinna zostać uprzednio nawiercona, aby zapobiec poślizgowi lub przesunięciu się śluzy.
• Przed użyciem nowej maszyny należy wyjąć części wewnętrzne i usunąć olej antykorozyjny. Podczas ponownego montażu należy nałożyć smar na każdą powierzchnię styku.
• Konieczne jest zdmuchnięcie brudu z rury doprowadzającej gaz i złączy sprężonym powietrzem, aby zapobiec przedostaniu się go do maszyny i zużycia części.
• Należy sprawdzić kształt i długość trzonu, czy rozmiar i głębokość otworu na wodę spełniają wymagania oraz czy otwór środkowy jest odblokowany. Jeśli ogon wiertła jest „ułożony” lub pęknięty, należy go wymienić w odpowiednim czasie.
• Należy doprowadzić wiatr lub wodę do igły wodnej wiertarki skalnej, aby sprawdzić, czy jest odblokowana.
• Przed uruchomieniem wiertarki udarowej olejarkę należy napełnić olejem smarującym i wyregulować ilość oleju.
• Zawsze należy dokładnie sprawdzać, czy połączenia są szczelne, czy kolanka wlotowe nie są zablokowane, a uchwyty robocze są niezawodne i elastyczne, aby zapobiec poluzowaniu się części i zranieniu ludzi lub wpłynięciu na normalną pracę narzędzi.

Zasady wiercenia

• Zabronione jest osuszanie oczu. Konieczne jest przestrzeganie mokrego wiercenia skał. Podczas pracy najpierw należy otworzyć wodę, następnie otworzyć wiatr; najpierw zatrzymać wiatr, a następnie wyłączyć wodę. Zacząć od niskiej prędkości przy otwieraniu oczu i wiercić z pełną prędkością po wierceniu na pewną głębokość.
• Personel wiertniczy nie może nosić rękawic podczas wiercenia, aby zapobiec wkręceniu ich w ruchome części maszyny.
• Podczas używania nogi gazu do wiercenia oka, należy zwrócić uwagę na pozycję stojącą i postawę. Nie można polegać na ciele w celu zwiększenia ciśnienia i nie można stać pod wiertłem przed wiertarką do skał, aby zapobiec złamaniu bitu.
• Jeśli podczas wiercenia skał wykryto nienormalny hałas lub jeśli woda odprowadzana z proszku nie jest normalna, należy przerwać inspekcję, znaleźć przyczynę i wyeliminować ją przed kontynuowaniem wiercenia.
• Podczas opuszczania wiertarki do skał lub wymiany żerdzi wiertniczej, wiertarka może pracować z małą prędkością, zwracając uwagę na położenie wiertarki, unikając automatycznego upadku żerdzi wiertniczej i zranienia ludzi, oraz zamykając ścieżkę gazową w odpowiednim czasie.
• Podczas używania wiertnicy udarowo-powietrznej do wiercenia skał, należy mocno docisnąć górną część, aby zapobiec zsuwaniu się ludzi i ich uszkodzeniu.
• Nie wolno prowadzić całego pojazdu przez długi czas, zwłaszcza gwałtownego „pustego” wiercenia, aby zapobiec zbyt wysokiej temperaturze cylindra oraz zarysowaniu lub uszkodzeniu części.
• W przypadku pęknięć, jaskiń krasowych lub innych przyczyn, należy zmniejszyć siłę uderzenia, zwiększyć prędkość obrotową, a nawet zatrzymać uderzenie, polegając całkowicie na obrotowym i silnym przedmuchu powietrza, aby uniknąć awarii.
• Gdy nie można uruchomić wiatru w części uderzeniowej, zawór sterujący zainstalowany na sprzęcie powinien zostać wyłączony, a resztkowe powietrze w kanale powietrznym powinno zostać ponownie uruchomione po jego opróżnieniu.
• Podczas wyciągania lutu, zaleca się otwarcie półwozu. Gdy wiertło ma wyjść z oczka, konieczne jest kontrolowanie prędkości obracania i wyciągania, aby zapobiec nadmiernemu potrząsaniu prętem.

Konserwacja i kontrola

• Podczas pracy olejarkę należy napełniać olejem co 1 godzinę, a oleju nie można zużyć do końca. Olejarki podłogowe muszą zwracać uwagę na prawidłową orientację.
• Po zakończeniu wiercenia należy najpierw usunąć rurę wodną i przeprowadzić lekkie uruchomienie.

tags: #wiertnica #do #skal #reczna