בורג

ברגים בגדלים וסוגים שונים

בורג עם ראש בצורת משושה עם אוגן וחריץ בצורת צלב (פיליפס)

דימוי תהליך ההברגה

בורג הוא אביזר חיבור והרכבה עם תבריג חיצוני. בדומה למסמר, שימושו העיקרי הוא הידוק פריטים על ידי החדרתו לנקב קיים או נקב שנוצר עקב החדרת הבורג. בורג הוא אחת משש המכונות הפשוטות ומכפיל את הכח המופעל עליו כדי לחדור את החומר, באמצעות עיקרון של יתרון מכני.

קיימות שתי משפחות ברגים: ברגים עם תבריג להידוק עם אום, המתאימים לכל סוגי החומרים, וברגים קוניים המיועדים לחדרה בעיקר לעץ או לחומרים רכים אחרים.

החומרים מהם ברגים עשויים לרוב הם פלדה, פלדת אל-חלד, פליז, ארד, טיטניום, עץ ופלסטיק.

בורג ימני ושמאלי

כיוון התבריג חשוב בהרכבה, ובעיקר לשחרור של ברגים. על מנת לחסוך בעבודה, בשחיקה של התבריג, ובהפעלה של מכונות אוטומטיות, יש לדעת את כיוון התבריג. ידיעה כזו חשובה במיוחד במקרים שנדרש כח לשחרור הבורג, כדי לא להפעיל כח שיחזק את הבורג, ואולי ישבור את ההברגה. בתכנון חלקים נעים, יש להביא בחשבון שהכוחות הפועלים עלולים לגרום לבורג להשתחרר, במקרה של כיוון תבריג לא נכון.

בורג ימני

בורג ימני: כאשר אגודל יד ימין מצביע לתוך התבריג, הכיוון שמותווה בעת כיפוף האצבעות האחרות הוא הכיוון בו נדרש לסובב את הבורג כדי לחזק אותו למקומו.

את רוב הברגים, יש להבריג, בעזרת מברג, בכיוון השעון אל תוך קדח שעובד בו תבריג מתאים, באמצעות כלי ייעודי הקרוי מברג. או בעזרת סכין חריטה על מחרטה.

בורג ימני מבריגים על פי כלל יד ימין. ומשחררים לפי הכלל המשלים, כלל יד שמאל. וגם ההפך נכון: כאשר מבריגים בורג לפי כלל יד ימין, או שהשחרור לפי כלל יד שמאל, מדובר בבורג ימני.

בורג שמאלי

קיימים גם ברגים המוברגים נגד כיוון השעון - ברגים המחזקים גלגלים ימניים של משאיות, למשל, הם בעלי תבריג הפוך, על מנת שתנועת הגלגלים לא תשחרר את הברגים מהתבריג.

בורג שמאלי מבריגים על פי כלל יד שמאל: כאשר אגודל יד שמאל מצביע לתוך ההברגה, אז ההברגה של בורג שמאלי תעשה לפי הכיוון בו מצביעות אצבעות יד שמאל, כאשר הן מכופפות. ומשחררים לפי הכלל המשלים, כלל יד ימין. וגם כאן, אם האצבעות המכופפות של יד שמאל מצביעות על כיוון הסיבוב בעת חיזוק הבורג, ואגודל יד שמאל מצביע על כיוון התקדמות הבורג, זהו בורג שמאלי.

סוגי ראש

דגם תלת־ממדי של בורג שטוח בעל ראש בדוגמת צלב (לחצו להגדלה)

הידוק הבורג למקומו נעשה לרוב באמצעות מברג או ביט המורכב על מקדחה או מברגה המתאים בצורתו לחריץ על ראש הבורג. צורות חריצים נפוצות:

• ראש חרוץ בפס
• ראשים חרוצים בדוגמת צלב ("פיליפס")
• ראשים חרוצים בדוגמת צלב משופר ("פוזידרייב")
• כוכב ("טורקס")
• כוכב משופר ("טורקס פלוס")
• בעלי שקע משושה ("אלן")
• בעלי שקע משולש.

ברגים אחרים הם בעלי ראשים בצורת משושה בולט בגודל מסוים. ברגים אלו מהדקים באמצעות מפתח ברגים ביט תואם או "בוקסה" בגודל מתאים המורכבת על ראש הבורג.

הרכבה ופירוק

על מנת להגביר את החיכוך בתוך התבריג כדי למנוע את שחרור הבורג, ניתן להרכיב דיסקה קפיצית בין ראש הבורג למשטח. כדי שהבורג או הדיסקה הקפיצית לא יפגעו בפני החומר לתוכו הוברג, ניתן להוסיף דיסקת מתכת שטוחה ומחוררת ביניהם.

כאמור, מידע מוקדם על כיוון התבריג מסייע בהרכבה, ובעיקר בפירוק.

בשחרור ברגים שהוברגו בכוח רב או שהיו מהודקים במשך שנים והצטברה בהם חלודה ניתן להיעזר בזרוע מגבירת מומנט או ב"אימפקט דרייבר"/מברג דפיקה" שהוא מכשיר הממיר כוח של מכת פטיש לתנועה סיבובית המשחררת את הבורג. אימפקט דרייבר מאולתר קרוי בעגה "מברג רוסי" ועיקרו הכאה באיזמל ופטיש על היקף ראש הבורג לשם שחרורו. לעיתים הדרך היחידה להוצאת בורג היא קדיחתו - דבר שלרוב נעשה עקב שחיקת ראש הבורג.

במקרים בהם ההברגה היא בתוך חומר מתכתי הנוטה לחלודה, נעשה שימוש בתרסיס שמן המקטין את החיכוך וממיס את החלודה ובכך מסייע לשחרור הבורג.

היסטוריה

פרק זה לוקה בחסר. אנא תרמו לוויקיפדיה והשלימו אותו. ייתכן שתמצאו פירוט בדף השיחה.

המצאת הבורג מיוחסת בדרך-כלל לארכיטס מטאראנטום: פילוסוף, מתמטיקאי, אסטרונום, מדינאי, מצביא וממציא שחי ופעל באיטליה במאה החמישית לפני הספירה.

ניתוח מתמטי של הבורג כמכונה פשוטה

מבין שש המכונות הפשוטות, הבורג הוא המורכב ביותר לניתוח מתמטי. אחד המאפיינים של הברגה נתונה הוא מומנט ההברגה, שהוא המומנט המינימלי $\tau _{min}$ הנדרש כדי להבריג את הבורג לנקב מסוים עבור כוח לחיצה נתון, מומנט אשר מתחתיו הבורג לא יוכל להסתובב. מומנט מינימלי זה תלוי במקדם החיכוך הסטטי $\mu _{s}$ בין הבורג לתבריג, ברדיוס הבורג $r$, בזווית התבריג $\alpha$ (שמכונה גם זווית פסיעה) ובכוח הלחיצה $W$ המופעל אשר מדביק את הבורג לנקב.

כדי לפתח ביטוי עבור $\tau _{min}$, נוח להמשיג את הבורג עצמו למישור משופע המלופף סביב ציר מרכזי בזווית פסיעה $\alpha$, ואת האינטראקציה המכנית בין הבורג לתבריג למשקולת המונחת על מישור משופע שעליה פועל כוח אנכי $W$ וכוח אופקי $F$ שעומד ביחס לישר למומנט הסיבוב המופעל על הבורג. כוח זה נתון בקשר: $F={\frac {\tau _{min}}{r}}$. על מנת שהבורג יסתובב, צריכה להתפתח החלקה של המשקולת על המישור המשופע, כלומר שקול הכוחות במקביל למישור צריך לגבור על החיכוך הסטטי. לפיכך, ניתן לרשום:

$N=F\mathbb {sin} \alpha +W\mathbb {cos} \alpha$

$F\mathbb {cos} \alpha -W\mathbb {sin} \alpha =\mu _{s}\cdot N$

פתרון המשוואות וחילוץ $F$ נותן:

$F=({\frac {\mathbb {sin} \alpha +\mu _{s}\mathbb {cos} \alpha }{\mathbb {cos} \alpha -\mu _{s}\mathbb {sin} \alpha }})W$

ולכן מומנט ההברגה המינימלי הוא:

$\tau _{min}=({\frac {\mathbb {sin} \alpha +\mu _{s}\mathbb {cos} \alpha }{\mathbb {cos} \alpha -\mu _{s}\mathbb {sin} \alpha }})Wr$

קישורים חיצוניים

מדיה וקבצים בנושא בורג בוויקישיתוף