Методи за обработка на скали
Министерство на образованието и науката на България
Федерална агенция за образование
на тема: "Методи за обработка на скали (ръчна и механична обработка)"
1. Исторически образен преглед на примитивната обработка на камък
1.1 Поява на скали. Външен вид. Структура, текстура на скали от Южен Урал
2. Оборудване за механична обработка на камък
2.1. Машини за рязане и обработка на камък
2.2 Обща характеристика на каменообработващи машини и инструменти
2.3 Съвременни методи за обработка на естествен камък
3. Скални изследвания
3.1 Физични и механични свойства на скалите
3.2 Методи за обработка на естествен камък
Земната кора е изградена от скали, тоест естествени тела, образувани от отделни минерали или техни съединения. Скалите, състоящи се от един минерал се наричат мономинерални, а тези от няколко минерала се наричат полиминерални.
И двете имат двойствен характер. От една страна, това са минерали или минерални съединения, в които се изучава структурата, химичния и минералогичния състав и физичните свойства, от друга страна, това са геоложки тела, образували земната кора, и съответно изучават формите на възникване, напукване, явления на изветряне и др.
Известни са около хиляда вида скали, от които полиминералните скали са по-разпространени, например гранит, състоящ се от фелдшпат, слюда и кварц. Мономинералните скали включват кварцит, състоящ се от един минерал кварц, а мраморът - от един минерал калцит. Тук имаме предвид основните минерали с преобладаващо относително тегло в общия състав на скалата. Незначителни примеси от други минерали, напримерслюда и хлорит в кварцит или доломит, магнезий и манган в мрамор не се вземат предвид.
Минералогичен и химичен състав, структура, разпространение, класификация и условия на формиране на планините. скалите се изучават от науката петрография. Името му идва от гръцките думи "петра" - скала, камък и "графо" - пиша, което буквално означава описание на камък.
Според петрографите всички скали, в зависимост от условията на образуване, се разделят на три групи: първични, или магмени, вторични, или седиментни, и модифицирани, или метаморфни. Магматични скали се наричат още магмени. Разпределението на тези скали в земната кора е както следва: 95% от общия обем на земната кора са магмени скали, 4% са метаморфни и 1% са седиментни.
По принцип всички групи скали са образувани от магма, която се среща в недрата на земята под формата на сложна силикатна стопилка, наситена с газове и водни пари. Магма е гръцка дума и в превод означава каша или тесто.
Първичните скали се образуват директно от магма и в зависимост от условията на нейното охлаждане се разделят на дълбоки или интрузивни и изригнали или ефузивни скали. Естествено изригналите скали са аналогични на дълбоките. Тези имена идват от съответните латински думи "intrusio" - проникване и effuzio "- изливане.
Дълбоките скали произхождат от разтопена магма, която, пробивайки пукнатините на земната кора, се втвърдява в дълбините си при условия на високо налягане и постепенно понижаване на температурата.В този случай всички компоненти на магмата имат време да кристализират, а самите кристали достигат значителни размери. В резултат на това се образуват плътни скали с пълнокристална структура като гранит, които се срещатголеми масиви.
Изригналите скали се образуват на повърхността на земята по време на изригването на магмата, когато тя губи газове и се превръща в лава при условия на ниско налягане и рязко понижаване на температурата. В този случай съставните части на магмата нямат време да кристализират напълно. В резултат на това се образуват скали с изобилие от аморфно стъкло, често с висока порьозност, като базалт.
Като цяло структурата на изригналите скали се нарича порфирна и се характеризира с разпръскване на относително големи кристали в плътната основна маса на скалата. В случай, че нито един минерал няма време да кристализира, скалата се състои изцяло от некристално стъклено вещество и структурата му съответно се нарича стъклена вата. Има така нареченото вулканично стъкло - пемза, обсидиан, силиций и вермикулит.
Вторичните или седиментните скали са се образували в резултат на разрушаването на първичните скали от изветряне, както и от отпадъчните продукти на растителни и животински организми, обитаващи големи водни басейни.
Седиментните скали, в зависимост от техния произход, обикновено се разделят на механични или детритни отлагания, химически седименти и органогенни скали. Механичните отлагания от своя страна се делят на насипни и циментирани. Грубите фрагменти също обикновено се разделят на ъглови и заоблени.
Обосновка за избора на тема на проекта
Естествен камък - естественият камък е универсален материал, повечето от нещата, които ни заобикалят могат да бъдат направени от камък. Тук ще спомена двете основни характеристики на обекта: красота и функционалност. От гледна точка на красотата естественият камък е конкурентен във всички отношения и налага ограничения върху използването му, следователно е рационален компонент. Но неНека поговорим за недостатъците. Масата за кафе, трапезарията или резбованата маса на "шефа" е красота, статус, това е "благодат в сила". Безшевните мозайки ще превърнат пода ви в този единствен килим, а панелът ще оживи стената, изпълвайки интериора със сложен орнамент или тотем. Още повече се заинтересувах от камъка по време на обучението по каменообработващи умения, което ми беше преподавано в стените на Московския държавен университет, затова реших да избера тази тема за моя курсов проект. Камъкът е красив, грациозен, винаги оригинален по природа, а когато се обработва, той придобива всякакви линии и очарова с красотата си. и сега бих искал да споделя предложената информация за такъв красив естествен материал като планинския камък.
Целта на курсовата работа: Изучаването на методите за обработка на скали
Предмет на курсовата работа: Технология на обработката на скали
Обект на изследване: Методи за обработка на скали (ръчна и механична обработка)
Практическо значение: Използване в практически условия на учебни семинари на методи за обработка на скали
обработка на скални камъни
1. Исторически преглед на примитивната обработка на камък
Тъй като икономическата дейност става по-сложна, човекът започва да изпитва нужда от по-модерни инструменти с внимателно завършени остриета.
Производството им изисква нови техники за обработка на камък. Преди около осем хиляди години хората са усвоили техниката на рязане, пробиване и шлифоване. Тези открития са толкова важни, че предизвикват истинска революция в развитието на обществото, наречена неолитна революция.
Човек се научи да реже, когато забеляза, че назъбеният нож реже по-добре от гладкия. Както знаете, действието на триона се основава на факта, че неговите ножове или зъби, когато лентата се движипоследователно проникват в материала и премахват слой с определена дълбочина в него. Получава се като система от ножове. Най-старият примитивен трион, достигнал до нас, е бил изцяло направен от кремък.
Работата върху него изискваше големи физически усилия, но направи възможно успешното справяне с рязане на дърво и кост. Рязането на камък отне още повече време и усилия. Развива се постепенно, но едва в епохата на неолита тази техника става широко разпространена. Трионът обикновено представляваше назъбено кремъчно острие, под което се поръсваше кварцов пясък, навлажнен с вода. Рязането беше рядко. Обикновено майсторът правеше само дълбок надпис, а след това с пресметнат удар на дървен чук разчупваше камъка на две части. Благодарение на рязане, хората имат достъп до правото
Различни методи за пробиване на камък (според S.A. Semenov): 1) бормашина с една ръка без дръжка; 2) - 3) бормашина с дръжка;
4) бормашина с две ръце; 5) Mbowambo свредло (Нова Гвинея) геометрични форми на продукти, което е много важно при производството на инструменти.
Едновременно с рязане се развива и техниката на пробиване на камък. Тази техника е много важна при производството на композитни инструменти.
Хората отдавна са забелязали, че най-удобните и издръжливи оси се получават, когато дръжката е плътно изкована в отвора на самата брадва, а не е вързана към нея. Но как да направите правилната дупка в здрав камък? Отговорът на този важен въпрос е бил скрит от човека в продължение на много хилядолетия. Както в случая с триона, древните майстори първо усвоиха пробиването на меки материали. В древни времена, когато човек трябваше да направи дупка в дърво или кост, той прибягваше до избиване.
Поне това беше начинът, по който някои примитивни народи правеха дупки доскоро. Възможно е, четочно
Режейки камък с резачка-стъргало при тази операция, въртейки каменен удар в дупка, древният майстор установи, че пробиването изисква много по-малко усилия. Пробиването също имаше важното предимство, че можеше да направи дупка в твърди и крехки материали. Първото свредло, очевидно, е било обикновена пръчка, към края на която е била прикрепена каменна точка. Майсторът просто го търкаля между дланите си.
Значителна промяна в пробиването настъпва след изобретяването на метода на лъка през неолита, при който въртенето на свредлото се постига чрез завъртане на лъка. С едната си ръка майсторът клатеше лъка, а с другата натискаше свредлото отгоре. Тогава те започнаха да заменят каменната бормашина с кухината на животно с голям диаметър. Вътре в него е изсипан кварцов пясък, който играе ролята на абразив. Това беше фундаментално и много важно подобрение, което значително разшири възможностите за сондиране. В хода на работа пясъкът постепенно се изсипва от кухината на сондажа под ръбовете на короната и бавно изтрива пробития камък. Тъй като успехът на пробиването до голяма степен зависи от силата на натиск, по-късно започнаха да се използват изкуствени утежняващи агенти. Когато трионът и пробиването бяха допълнени с шлайфане, древният човек напълно усвои цялата технология на обработка на камък. Отсега нататък нищо не беше невъзможно за него - той можеше да даде на продукта всякаква желана форма, като в същото време ръбовете винаги оставаха гладки и равни. Съществената разлика между шлайфането на камък и другите методи за обработка е, че е възможно да се отстрани материалът на много малки и равномерни слоеве и в същото време от цялата повърхност на детайла. Благодарение на това стана възможно създаването на инструменти с правилни геометрични форми с гладка повърхност. Шлифоването направи възможно обработката на всякакви материалиформа, структура и твърдост. В ранните етапи детайлът очевидно е бил просто полиран върху необработен камък. След това между детайла и шлифовъчния камък се изсипва кварцов пясък. Това значително ускори обработката. Накрая беше усвоен процесът на мокро смилане, когато плочата за смилане беше обилно и често излята с вода. По този начин времето за смилане дори на много твърд детайл беше намалено до няколко часа (например, според наблюденията на Семенов, са били необходими до 25 часа непрекъсната работа, за да се направи полирана брадва от нефрит). За финална обработка и полиране древните занаятчии на някои места използвали много фин прах от пемза, който се нанасял с парче кожа. Изкуството на полиране достигна такава висота, че на някои места се практикува производството на каменни огледала, напълно подходящи за употреба (на Хавайските острови такива огледала са направени от базалт, в предколумбово Мексико от обсидиан).