О сенсации, прошедшей мимо, и о звёздных отверстиях в камне :о)

Здравствуйте, уважаемые читатели!

Оказывается, время всё разставляет на свои места. Встретилась мне "критическая" статья Василия Зайцева, в которой он приводит скришноты комментариев из моей давней статьи о сверлении камня  каменном веке. Что же задело за живое (за "немогу") Василия?

Первой, видимо, вот эта картинка

ибо после неё выложено предложение

Эх-ха! Не знали мужики, а жаль! Иначе они бы заработали и развлеклись :о)

Что касается доказательств фактов изготовления каменных топоров с применением трубчатых свёрел из рога или кости, то в той же книге, из которой я привела скришноты, написано

Обратите внимание, что Карл Рау, который экспериментально проверил возможность такого сверления, сделал сверлину за два года, причём, сверлил он не более 2 часов в день, "часто целые недели вовсе не работал".

О звёздных дырках в камнях

Следующим номером в статье о сенсации идёт критическое "фи" в мой адрес, и я отвечу на него в конце сегодняшней статьи, поскольку меня больше заинтересовали дырки, которые можно назвать "звёздными".

А и в самом деле, в чём тут может быть фокус-покус?

Эти дырки (отверстия) найдены в карьере Флинта в Монсоне (Flynt Quarry in Monson), штат Массачусетс.

Похожие отверстия, найденные в Норвегии, тоже послужили поводом для шума

Далее вкладываю вольный перевод (с изпользованием машинных силёнок гугля и яндекса)

Как сообщается в статье, звёздные дыры встречаются довольно редко. В настоящее время сообщается только о небольшом числе других примеров из мест в Новой Англии. Единственный пример был найден в одном из больших каменных блоков, образующих волнорез на южной стороне Ордион-Пойнт (Ordione Point) в районе Нью-Йорка, одна звёздная дыра и три круглых взрывных отверстия диаметром 3 дюйма были пробурены в эрратическом ледниковом валуне в Джонстон-Таун-Форест (Johnston Town Forest) в РИ, один пример из Ньюбери (Newbury), по крайней мере один пример из туннеля Хусак (Hoosac Tunnel) в Массачусетсе и один пример из покрытого гуано валуна в Литтл-Плезант-Бей на Кейп-Коде (Little Pleasant Bay on Cape Cod).

У некоторых альтернативщиков фантазия скатилась до этого. Видимо, теория размягчённых камней особым образом на мозги действует :о)

Звёздные отверстия - это отверстия, просверленные в скале, которые при взгляде сверху (то есть в поперечном сечении) выглядят как пяти-или шестиконечная звезда. "Острия" звёздных отверстий могут быть либо округлыми лепестками, либо V-образными остриями с закруглёнными концами. Закруглённые острия лучей на самом деле являются продольными канавками внутри просверленного отверстия. Канавки закручиваются спиралью внутри отверстия, придавая отверстию вид внутренней части ствола винтовки. Эти канавки можно увидеть в некоторых длинных вертикальных просверленных отверстиях, найденных на стенах карьера Флинта. Их можно свободно наблюдать, проходя вдоль основания стен карьера. Эти отверстия изпользовались для отделения больших блоков породы от основной породы путём взрывания.

Когда эти нарезные канавки возникают, они возникают только на части общей длины просверленного отверстия. Остальная часть бурового отверстия имеет типичную круглую цилиндрическую форму. Длина нарезанных канавок и их положение (например, верхнее, среднее или нижнее) в отверстии значительно варьируются в каждом сверлённом отверстии. Количество канавок, ширина канавок, направление канавок (левая или правая спираль) и количество витков на фут также могут варьироваться. До сих пор эффект нарезания был задокументирован только в просверленных станком отверстиях диаметром 2 дюйма и более. Такое явление реже наблюдается в отверстиях большого диаметра. Большинство отверстий большого диаметра круглые.

Карта карьера Флинта

Поиск в исторической литературе по добыче полезных ископаемых и горному делу не выявил никаких упоминаний об этом эффекте нарезания в машинно-сверлильных скважинах, изпользуемых для взрывных работ. Однако в ходе поисков удалось обнаружить детальное обсуждение эффекта нарезания при бурении керна. Хотя при бурении взрывных скважин и бурении керна изпользовались два очень разных типа буровых долот, оба они производили аналогичные типы нарезных отверстий. Поэтому изследования по колонковому бурению применимы к карьерным звёздчатым скважинам.

В начале XX века эффект нарезания иногда наблюдался на образцах керна горных пород, полученных с помощью алмазных свёрл. Алмазные свёрла имели наконечник в форме трубной муфты, которая была усыпана рядом промышленных алмазов. Долото было полым, что позволяло отсекать цилиндрическую сердцевину породы и извлекать ее из глубины изпытательного отверстия. (В отличие от этого, буровые наконечники для карьера представляли собой две пересекающиеся режущие кромки, разположенные в конфигурации "+". Режущие кромки измельчали породу, которую затем выдували из отверстия сжатым воздухом).

"звёздные" наконечники для бурения скважин. Фото отсюда https://www.core77.com/posts/6...

С образцами керна спиральные канавки появились как на внешней стороне образца, так и на стенках изпытательного отверстия. Подобно буровым скважинам в карьере, спираль образовалась только на коротком участке ядра. Остальное было типичной круглой буровой скважиной.

Рисунок 4 - алмазные коронки колонкового бурения с примером нарезного горного керна. Фото http://www.stonestructures.org...

В 1916 году доктор Уолтер Крейн [Dr. Walter Crane - декан Школы горного дела, Колледж штата Пенсильвания] представил доклад на тему нарезных образцов керна на конференции Американского института горных инженеров. Он начал это изследование, направив запросы в крупные алмазные буровые компании и инженерам, знакомым с алмазными буровыми работами, с просьбой их наблюдений и мнений о том, как произходит нарезка. По словам Крейна, " общее мнение, складывающееся из полученных ответов, состояло в том, что за эти явления ответственна вибрация. Чтобы проверить гипотезу о том, что вибрация ответственна за эффект нарезания, Крейн провел серию экспериментов. Он прикрепил один конец металлической трубы к токарному станку, а другой оставил свободным. Такое разположение позволяло трубе вибрировать. К токарному станку было прикреплено режущее долото, имитирующее алмазы на сверле. Крейну удалось легко возсоздать эффект нарезания (образования звёздообразных лучиков - Взор). Основываясь на результатах экспериментов, Крейн сделал следующий вывод:

Явления нарезания кернов обусловлены крутильной вибрацией бурильных штанг, которая в свою очередь создаётся вращением штанг. Режущая среда, прикреплённая к стержням, взаимодействует с сердечником, проникая на определенную глубину и тем самым временно контролируя вращение стержней. Когда энергия, накопленная в стержнях деформацией кручения, превышает сопротивление трения между режущей средой и сердечником, она выталкивает режущую точку и стержень пружинит вокруг, пока деформация не будет снята, причем действие повторяется равномерно и безконечно. Глубина, на которую режущая точка (режущий наконечник) входит в сердечник, зависит от его размера, формы и твёрдости, а также от твёрдости сердечника, а также от интенсивности вибрации. Расстояние, на которое вращается резец между точками соприкосновения с сердечником, определяет число нитей до поворота, но вполне вероятно, что число, однажды установленное, предопределяет его регулярность и симметрию. При более низких скоростях вращения вибрация становится менее интенсивной и режущий наконечник остается в контакте с сердечником в течение более длительного периода; таким образом, количество нитей до поворота, а также шаг нитей могут быть изменены. (Журавль 1917, 107)

В письме, опубликованном в рамках материалов конференции, Робертс довольно подробно прокомментировал статью доктора Крейна. Робертс добавил некоторые наблюдения в дополнение к тем, которые сделал Крейн. Он отметил, что (1) алмазные коронки, которые вызывают нарезные отверстия, показали значительный износ, заставляющий алмазы (т. е. режущие кромки) выступать дальше из металла; (2) глубина отверстия не является фактором; и (3) нарезание происходит только над однородным участком породы (нарезание прекращается, когда меняется тип породы).

Робертс в принципе согласился с выводами доктора Крейна, но считал, что необходимо более подробное научное объяснение того, как вибрации вызывают эффект нарезания. Робертс утверждал, что нарезы являются результатом “крутильной вибрации” в сочетании с “гармоническим движением". В подтверждение своих доводов он написал:

Наличие резьбы на любом интервале сердечника указывает на постоянный люфт долота относительно оси отверстия во время его продвижения вперёд. Равномерность нарезания резьбы на любом интервале сердечника указывает на то, что качание долота произходит по какому-то закону. Тот факт, что количество потоков и их характер меняются от интервала к интервалу, указывает на то, что факторы, вызывающие качание бита, варьируются в значительной степени. Очевидно, мы имеем дело с каким-то типом гармонического движения. …

Рассмотрим силы, действующие на гибкую линию быстро вращающихся бурильных штанг: во-первых, сжатие; во-вторых, крутящий момент. Игра этих двух сил создает волны, длины которых параллельны, но закручены относительно буровых штанг, а их гребни и впадины расположены под прямым углом к оси скважины. ... Когда стержни вращаются, поперечные волны продвигаются вниз по стержням в каждом Азимуте, как волны света. ... Можно считать отчетливые удары в игре вертлюга туда-сюда, когда стержни вибрируют.

Регулярность образования канавок в резьбовом сердечнике указывает на то, что производящие его волны имеют определённый временной интервал с фиксированным отношением к обороту стержня. ... В приведённом д-ром Крейном примере, где образуется пятиугольное ядро, время вибрации должно быть почти определённым делителем времени вращения. То есть за один оборот долота произошло примерно пять крупных волновых движений, которые произвели часть из пяти нитей на сердечнике ... (Крейн 1917, 112)

По мнению Робертса, спиралевидность канавок была результатом крупных волновых движений, происходивших несколько раньше или позже во время вращения долота. Левая спираль возникла из-за того, что движение волны было немного раньше, а правая спираль-из-за того, что волна была немного позже. Чтобы предотвратить чрезмерную вибрацию и нарезание отверстий, Робертс рекомендовал изпользовать новые буровые коронки и новые жесткие буровые штанги. Он также отметил, что смазка бурильных штанг и изменение частоты вращения также эффективно гасят любые гармонические колебания.

Обсуждение

Изследование Крейна и Робертса предлагает научное и логическое объяснение того, почему и как происходит эффект нарезания. Их изследования показали, что колебания во время бурения вызывают передачу гармонических волн вниз по буровой штанге, в результате чего буровое долото раскачивается взад и вперед вместе с гребнями и впадинами волны. Возвратно-поступательное движение долота заставляет режущие кромки вырезать полукруглые выемки в стенке отверстия. Поскольку гармоническое движение вибрирует с одинаковой скоростью по отношению к вращению долота, долото ударяется о стену в одних и тех же местах во время каждого вращения. Поскольку долото с каждым вращением режет немного глубже, долото долбит стену в тех же горизонтальных местах, но немного ниже в отверстии от долблёнок в предыдущем вращении. Конечным результатом является образование непрерывных каналов.

В основном, нарезные звездчатые отверстия являются результатом дребезжания сверла в отверстии. Дребезжание, скорее всего, было результатом нескольких факторов, включая вибрации, вызванные сверлильным станком, притупление долота, усталость металла в буровой штанге и скорость вращения сверла. Нарезка была непреднамеренным и нежелательным побочным эффектом чрезмерной вибрации во время процесса сверления.

Crane, Walter R. 1917 “The Rifling of Diamond-Drill Cores.” Transactions of the American Institute of Mining Engineers vol. IV pp.98-115. New York, NY: Published by the Institute.

Итак, мы имеем дело с отверстиями сравнительно недавнего произхождения. Эффект звёздчатости стал появляться на отверстиях, просверливаемых для взрывных работ механически (когда на карьерах появились первые сверлильные станки). Столь интересная форма возникла в результате возникающих колебаний буровой штанги и прикреплённого к ней сверла. Количество "лучей" звёздочек зависело от количества волновых движений, произходящих за период одного обращения сверла (если волновых движений 5, то и лучей у звёздочки тоже пять). Дребезжание было нежелательным побочным эффектом, ибо от него быстрее изнашивалась техника, поэтому конструкторы работали над его устранением.

Теперь, моя заметка по поводу того, кто, что и как понимает из написанного :о)

Вопрос касался того, как и за счёт чего получалось столь плотное прилегание блоков в инкских кладках. Подчёркнутое место объясняется просто. Любые две поверхности соприкасающихся камней при возникновении вибраций подвергаются шлифующему воздействию друг друга. А землетрясения обычно не ограничиваются одним толчком, а сопровождаются афтершоками.

Далее подчёркнуты мои слова "а в других местх этого не наблюдается..." Опять, не пойму, что недопонято братцами -кроликами

Обратите внимание на мои слова "...это, конечно, не основная причина такого качества". Любознательным предлагаю полюбопытствовать, как за счёт "камнеежек" могли добиваться столь замечательной точности подгонки

Короче, жду очередной сенсации :о))) Зайчик, привет!