Motodrill (plynová vrtačka) je přenosná vrtná souprava , která se ovládá fyzickou silou člověka.
Jeden z prvních patentů na ručně ovládaný a řízený zemní vrtací stroj byl vydán 13. května 1890 panu Johnu R. Lambovi (JR Lamb) z USA za jeho „Post Hole Boring Machines“ (Stroj na vrtání otvorů pro póly) [1] . Jednalo se o prototyp ruční vrtačky, na které se kvůli fyzické síle obsluhy provádělo otáčení vrtacího nástroje. A první motorové vrtačky se na stavbách začaly objevovat mnohem později. S příchodem lehkých a kompaktních dvoutaktních motorů na trh se zrodila myšlenka vytvořit vrtací mechanismus poháněný benzínovým motorem, který ovládají dva lidé a který lze libovolně přemisťovat a vrtat tam, kam nelze. na stacionární vrtné soupravě. První ruční vrtačky ovládané dvěma operátory byly těžké. Jejich hmotnost byla do 55 kg. Hlavní váha dopadla na velkou šnekovou převodovku a její skříň, která byla v té době odlita z oceli . Lehké slitiny pak nebyly k dispozici pro široké použití. Začaly se však rozšiřovat dvoumužné ruční elektrické šneky, protože potřeba levné vrtačky pro běžné stavební práce byla velmi vysoká. A koncem padesátých let, kdy se rozšířily lehké slitiny na bázi hliníku, byla hmotnost ruční motorové vrtačky téměř poloviční. To bylo možné díky výrobě skříně převodovky motorové vrtačky z lehkých slitin, stejně jako zmenšení velikosti ozubených kol převodovky v souvislosti s použitím nejnovějších číslicově řízených strojů pro výrobu ozubená kola převodovky. Počátkem devadesátých let se na světovém trhu začaly objevovat hydraulické komponenty malých rozměrů a hmotnosti ( hydraulické čerpadlo , hydromotor , hydraulický rozvaděč ), které výrobci ručních elektrických vrtaček začali instalovat jako pohon pro ruční pohon. vrtáky.
Hlavními prvky ruční motorové vrtačky jsou motor a převod vrtání, který zvyšuje točivý moment produkovaný motorem a snižuje otáčky motoru na přijatelné pro vrtání. U ručních motorových vrtaček s mechanickým pohonem se jako součást převodu vrtání používají šnekové nebo válcové (koaxiální) redukční převody . Mezi vstupní hřídel převodovky a hřídel motoru je instalována odstředivá spojka, která umožňuje zážehovému motoru při dosažení maximální rychlosti přenášet rotaci přes převodovku na vrtací šnek. Hlavní nevýhodou mechanického pohonu je velké množství mechanických dílů, které jsou při vrtání silně zatěžovány, a proto podléhají zvýšenému opotřebení. Hydraulické ruční vrtačky využívají jednoduchý hydraulický systém skládající se z hydraulického čerpadla a hydromotoru. Hydraulické čerpadlo vytváří tlak oleje v hydraulickém systému, který roztáčí hydromotor s nainstalovaným vrtacím nástrojem. Hydraulický rozvaděč zodpovídá za směr otáčení hydromotoru a je vybaven pojistným ventilem, který uvolňuje přetlak oleje při případném přetížení. Zatížení hydraulických komponent při vrtání je několikanásobně menší než u mechanické převodovky stejných vlastností. Důležitou technickou charakteristikou každé motorové vrtačky je kroutící moment, který vrtací převod vytváří. Čím vyšší točivý moment, tím jednodušší je proces vrtání. To je zvláště patrné při vrtání zemin nad druhou kategorií. Hlavní nevýhodou ručních motorových vrtaček je zpětný ráz, ke kterému dochází při vrtání, kdy se vrtací nástroj zasekne v otvoru a setrvačná síla otáčení vrtacího nástroje se okamžitě přenese na ovládání motorové vrtačky. To je pro obsluhu při vrtání dosti nebezpečný okamžik, který může být zdraví škodlivý. Aby se předešlo zpětnému rázu, mají některé ruční vrtačky speciální mechanickou ochranu nebo jsou navrženy tak, aby byl zpětný ráz tlumen konstrukcí rámu motorové vrtačky a nemohl obsluze způsobit žádnou újmu.
Jako vrtací nástroj v ručních motorových vrtačkách se používají šnekové vrtáky se spirálou (přírubou), po které vystupuje na povrch rozpracovaná zemina zničená řeznými noži vrtacího šneku. Velmi zřídka se při vrtání ručními elektrickými vrtačkami používají nástroje pro jádrové vrtání. Někdy jsou při geologickém vzorkování zeminy ruční elektrické vrtačky vybaveny odběrovými nástroji. V závislosti na typu půdy a ročním období jsou na šnecích instalovány různé typy řezných nožů pro usnadnění vrtání za různých podmínek vrtání. Metoda šnekového vrtání pomocí motorové vrtačky je určena pro rozvoj měkkých zemin kategorie 1, 2, 3 a částečně zemin kategorie 4 (v závislosti na podmínkách vývoje a použité motorové vrtačce). [2] .
Speciálně pro výzkum Antarktidy byla vyvinuta sada vrtacích nástrojů [3] pro těžbu ledového jádra z hloubky až 5 metrů. Tato sada byla použita spolu se třemi různými elektrickými vrtačkami americkým institutem J. Craiga Ventera při výzkumu v Antarktidě v roce 2009.
Motorové vrtačky se používají pro vědecký výzkum při odběru vzorků půdy a ledu – LTER (Long Term Research Network) pro výzkumné aktivity v Arktidě [4] a pro výzkum v Antarktidě. [5]
Během celé výzkumné mise ICESCAPE [6] , která měla zkoumat příčiny tání polárního ledu v Čukotském moři, použili specialisté NASA lehkou mechanickou vrtačku.
V roce 2012, při testování skafandru pro lety na Mars, vyvinutého Univerzitou v Severní Dakotě (UND, University of North Dakota) jako prototyp nástroje pro vesmírné vrtání, byla použita lehká mechanicky poháněná vrtačka [7] .