Изобретение сверлильного станка в эпоху неолита

Изобретение сверлильного станка в эпоху неолита

Особенно важное значение имело освоение и совер­шенствование операции сверления, обеспечившей наилуч­ший и сохранившийся до наших дней способ соединения орудий (молотков, топоров ит. п.) с деревянными рукоя­тями. Сверление развивалось из известных ранее способов прокалывания, а также выскребания ж вытирания углуб­лений в каменных материалах.

На смену ладонному способу вращения палочки при сверлении трением пришел более производительный спо­соб вращения с помощью намотанного на него шнура, ко­торый дергали поочередно то за один, то за другой конец. А соединив концы веревки с помощью изогнутой палки в виде лука, человек получил возможность производить возвратно-вращательные движения сверла при помощи одной руки, высвободив вторую для вспомогательных действий. Так возник метод «лучкового сверления», про­существовавший вплоть до средних веков нашей эры»

И уже совсем недавно был изобретен способ реверсив­ного сверления, но кинематике весьма напоминающий лучковое и получивший широкое распространение в руч­ных дрелях, а при выполнении сверлильных работ в кос­мосе ставший практически незаменимым. Это еще раз напомнило о том, что всякое новое есть хорошо забытое старое, что многие современные изобретения в свое вре­мя были сделаны нашими далекими предками.

Вслед за лучковым был изобретен метод «смычкового сверления», в котором возвратно-вращательные движе­ния сверлу сообщались также при помощи шнура, но при этом один его конец наматывался, а другой сматывался с древка сверла с помощью возвратно-поступательных движений смычка в вертикальном направлении. В этом устройстве был воплощен принцип преобразования воз­вратно-поступательного движения в возвратно-вращательное. Воплощение другого важного принципа механи­ки, накопления энергии, заключалось в установке на древко сверла тяжелого каменного или глиняного махо­вика. Опять же можно напомнить, что об этом изобрете­нии древности вспомнили лишь в век паровых машин, сделав, таким образом, повторное открытие.

Но вершиной технической мысли неолитического че­ловека явилось создание устройства для сверления, явля­ющегося прообразом современного сверлильного станка. Основной его частью являлся рычаг с привязанным на конце грузом, с помощью которого создавалась постоянная нагрузка на сверло, вращаемое «лучковым» способом. Не­смотря на внешнюю примитивность, этот древний станок имел все основные кинематические составляющие совре­менного сверлильного станка — вращение инструмента и его осевую подачу, обеспечивающие процесс резания.

Сверление в мягких материалах производилось свер­лами с кремневыми, а иногда и алмазными наконечни­ками, а в твердых — по-прежнему с помощью трения палочки. Как и в операциях шлифования и пиления для интенсификации процесса в зону трения периоди­чески подсыпался свежий песок, а для охлаждения по­давалась вода. И этот метод выполнения отверстий в очень твердых материалах, например в твердосплавных и алмазных фильерах, просуществовал вплоть до недав­него времени, когда был внедрен электроискровой спо­соб обработки.

При высверливании неглубоких отверстий часто ис­пользовались кольцевые сверла из бамбука или трубча­тых костей, позволявшие производить кольцевое свер­ление, оставляя среднюю часть удаляемого материала нетронутой. Этот экономичный метод сверления был затем вновь изобретен, но уже в XIX в., в частности для сверления орудийных стволов, а также получил широ­кое распространение в хирургии (операция трепанации черепа).

Важнейшим изобретением, относящимся к области механики, было изобретение коленчатого рычага (криво­шипа), который был потом положен в основу важнейших механизмов многих современных машин: кривошипно-шатунного, кривошипно-ползунного, кулисного и др. Но в своем первозданном виде он вначале использовался в качестве коловорота — простейшего устройства для свер­ления, которое и по сей день широко применяется в быту.