Перфораторы различных производителей и модельных рядов работают по одному принципу, но имеют конструкционные особенности.
Если закрыть глаза на тонкости, все инструменты состоят из одинаковых узлов и компонентов с незначительными изменениями в их реализации.
Знать устройство перфоратора необходимо каждому его владельцу для самостоятельного технического обслуживания, например, замены щёток, смазки редуктора, и ремонта.
Как работает перфоратор
Инженеры ещё в начале 30-х годов прошлого века представили работникам горнодобывающей промышленности перфоратор. Инструмент совмещал в себе отбойный молоток – из него взят ударный момент и дрель – вращение рабочего инструмента. Основные узлы, из которых состоит перфоратор:
- электрический двигатель – превращает электрическую энергию в механическую;
- электронная начинка – управляет электромотором;
- переключатель рабочих режимов;
- патрон – удерживает насадку или рабочий инструмент;
- редуктор – отбирает у двигателя часть мощности, необходимой для вращения патрона;
- ручки – служат для удержания перфоратора, гашения вибраций;
- предохранительная муфта – исключит повреждение механики и травмирование оператора при заклинивании насадки.
3D-модель перфоратора
Не обязательные компоненты: фиксатор выключателя в положении «Включено», поворотный щёткодержатель для реверсивного вращения мотора, Vario-lock – изменение положения зубила, ограничитель глубины и прочие.
Принцип работы любого перфоратора заключается в превращении электрической энергии, генерируемой электродвигателем, в механическую и её передаче к рабочему инструменту – долоту, сверлу, пике, зубилу. Передаётся она в зависимости от рабочего режима через:
- редуктор – сверление;
- кривошипно-шатунный механизм или качающийся подшипник – удары;
- оба узла в режиме сверления с ударами.
Устройство перфоратора
Расположение двигателя
Силовой агрегат у перфораторов устанавливается горизонтально либо вертикально. При горизонтальном размещении ось мотора расположена параллельно насадке. Такие модели рассчитаны на бытовое применение, в них изредка ставится двигатель мощнее 900 Вт. Особенности решения:
- малый вес;
- компактные габариты за исключением длины;
- простота обслуживания;
- дешевизна;
- низкая эффективность теплоотвода.
Горизонтальное расположение инструмента
Вертикальный либо L-образный инструмент ещё зовётся бочковым. Применяется в профессиональных перфораторах, нацеленных на продолжительные нагрузки. Отменно зарекомендовало себя при долблении полов, расположенных вертикально штроб.
Особенности:
- тяжелее горизонтального;
- низкий уровень ударных вибраций;
- редуктор нуждается в регулярной смазке;
- отменное охлаждение двигателя.
Вертикальное расположение
Из чего состоит перфоратор
Конструкция перфоратора включает следующие узлы.
Электродвигатель перфоратора
В качестве силового агрегата в перфораторе устанавливаются коллекторные электрические двигатели щёточного типа. При подаче питания проходящий через обмотки неподвижного статора электрический ток генерирует электромагнитное поле, которое заставляет ротор вращаться.
Ротор перфоратора состоит из:
- вала, на котором находятся остальные компоненты;
- обмоток якоря;
- магнитного сердечника, на который наматываются медные провода;
- пары подшипников;
- коллектора – это медный цилиндр, представленный медными ламелями, к которым подключаются вывод обмоток статора. Пластины разделены слоем диэлектрика.
Устройство двигателя
Электрический ток на контакты якоря подаётся через токопроводящие графитовые щётки. Магнитный поток всегда направлен в одну сторону. Для организации реверса – вращения ротора в обратную сторону – применяются переключатели, которые меняют местами контакты одной из обмоток. В итоге направление движения тока и, соответственно, ротора, изменяется на противоположное.
Якорь со щётками
На заметку! Изношенные на 2/3 графитовые щётки нуждаются в замене на новые.
В состав электрической схемы любого перфоратора входит конденсатор. Он снижает значение противо – ЭДС, уменьшает искрение двигателя в районе прилегания щёток к коллектору, нагревание силового агрегата, продлевает срок службы щёток.
Конденсатор
Знание электросхемы перфоратора позволяет самостоятельно избавиться от проблем с электрической частью инструмента. Переключатель реверса присутствует не на всех инструментах.
Упрощённая электросхема
Предохранительная муфта перфоратора
Практически все устройства оснащаются предохранительной муфтой. Она разобщает контакт между входным и выходным валами – валами патрона и редуктора в случае превышения значения крутящего момента предельной величины.
При остановке вращения заклинившего бура, например, застрявшего между бетонной частью стены и арматурой, останавливается ротор силового агрегата. Это приводит к скачкообразному возрастанию протекающего по обмоткам тока. Муфта отсоединяет патрон от редуктора, подключённого к валу двигателя. Последний продолжает вращаться на холостых оборотах.
В инструментах распространены два вида предохранительных муфт:
- Фрикционная – состоит из дисков, которые в рабочем режиме плотно прижимаются одна к другой, передавая патрону вращательный момент. В случае превышения механической нагрузки, на которую рассчитана муфта, её диски проскальзывают, исключая перегрузку электрического двигателя. Применяется в маломощных и недорогих моделях.
Фрикционная муфта в разборе
- Пружинная либо пружинно-кулачковая. В состав входит пара полумуфт с радиально расположенными зубьями и впадинами, которые цепляются друг за друга или совмещаются при нормальном рабочем режиме. Полумуфты прижимаются одна к другой за счёт пружинного механизма. Если значение сопротивления превышает силу прижимания пружин, полумуфты проскальзывают одна относительно второй, инструмент издаёт треск, оповещающий о заклинивании насадки в патроне.
Пружинная муфта
Пружинная конструкция надёжнее, но сложнее в реализации. Её весомый недостаток заключается в износе кончиков зубьев, сцепление которых может приводить к срабатыванию предохранительной муфты, когда насадка свободно вращается.
Сопротивление превышает допустимое вследствие контакта завальцованных зубьев.
Вместо замены всего механизма умельцами под пружину подкладывается шайба толщиной пару миллиметров, чем повышается сила сжатия пружины, оттягивается момент срабатывания защитного механизма.
Ударный механизм перфоратора
Обеспечивает основную функцию инструмента – нанесение ударов. Ранее использовались электромеханические приводы, ныне на рынке представлены преимущественно электропневматические ударные механизмы. В недорогих лёгких моделях перфораторов они сконструированы на основе качающегося подшипника, в дорогих и помощнее – на базе кривошипно-шатунного механизма.
Пневматические механизмы оснащаются опцией самоотключения на холостом ходу. Если бур не соприкасается с материалом, таран открывает отверстие в корпусе для воздухообмена, в камере между ударником и поршнем не создаются зоны повышенного и пониженного давления. При нажатии на насадку в камере создаётся компрессия, после чего активируется режим нанесения ударов.
Ударный механизм на основе «пьяного» подшипника
В недорогих моделях ударный механизм перфоратора представлен «пьяным» или шатающимся подшипником, поршнем, тараном и бойком или ударником. Принцип действия перфоратора с качающимся подшипником следующий:
- Вращательный момент от вала электродвигателя передаётся внутренней втулке подшипника посредством зубчатой передачи.
- Наружная втулка подшипника перпендикулярно соединяется с поршнем, который совершает колебательные возвратно-поступательные движения.
- Расположенный между поршнем и тараном воздух сжимается при их сближении, заставляя таран двигаться вперёд, перенося полученную энергию на боёк.
- При обратном движении поршня назад возвращается и таран из-за образования области пониженного давления в цилиндре.
- Боёк передаёт полученную энергию насадке – бьёт по торцу её хвостовика, заставляя инструмент наносить удары.
Кривошипно-шатунный механизм
Мощные перфораторы с горизонтальной компоновкой устроены иначе. Механическое усилие от силового механизма насадке передаётся посредством кривошипно-шатунного механизма или КШП. Он повышает амплитуду движения поршней, чем генерируется большая сила ударов. Принцип работы мало отличается от устройств с качающимся подшипником.
- Кривошип, соединённый через зубчатую передачу с валом двигателя, за один оборот заставляет шатун совершать цикл, состоящий из поступательного и возвратного движений.
- К шатуну крепится поршень, который при движении вперёд сжимает воздух, заставляя промежуточный ударник двигаться вперёд.
- Последний, в свою очередь, ударяет по бойку, который бьёт по насадке.
Поршень, промежуточный ударник и боёк при этом не соприкасаются, а взаимодействуют через сжатый воздух.
Качающийся подшипник
Редуктор перфоратора
Редуктор передаёт вращательное движение от вала электродвигателя на патрон, заставляя вращаться зажатую в нём насадку. Представлен рядом шестерён: конических, цилиндрических и червячных. Нуждается в регулярной смазке, особенно в устройствах с вертикальной компоновкой.
Внешний вид редуктора
Встречаются продвинутые модели инструментов с двухскоростными редукторами, хотя большинство моделей имеет статичное передаточное число.
Патрон
Почти все перфораторы поставляются с быстросъёмными патронами стандарта SDS. Для правильной установки и изъятия насадки нужно отвести заднюю муфту в сторону перфоратора, вставить хвостовик инструмента в патрон и отпустить его.
На рынке преобладают патроны SDS+, в мощных моделях встречаются компоненты стандарта SDS-max, работающие с более габаритными насадками.
Патрон стандарта SDS+
Для сверления в них можно зажимать классические кулачковые патроны с соответствующим хвостовиком. Точность сверления при этом понизится, зато появится возможность работать с насадками с шестигранным и цилиндрическим хвостовиком.
Патрон с переходником
На насадках имеется пара параллельных продольных шлицов, которые совмещаются с выступами в патроне для передачи крутящего момента. Два закрытых шлица овальной формы на хвостовике инструмента служат для фиксации бура или долота в патроне – в них входят шарики.
Перфоратор в разрезе
Амортизационная группа
Вследствие работы перфоратора его механика генерирует интенсивные вибрационные волны, которые отрицательно влияют на оператора. Инженеры прибегают к ряду решений для гашения этих колебаний. Амортизационные системы перфораторов разделяют на два типа: активные и пассивные.
Устройства с активными амортизационными механизмами гашения вибраций иногда обозначаются аббревиатурой AVS. Состоят из противовеса с пружиной. Применяются только в моделях с высокой мощностью.
Поглощают значительное количество механических колебаний и всегда дополняются пассивной антивибрационной системой. Состоит из прорезиненных рукояток из полимеров, поглощающих вибрации.
Задняя рукоятка в инструментах с вертикальным расположением электромотора соединяется при помощи пружинно-шарнирного механизма. Пассивная антивибрационная система малоэффективна.
Корпус перфоратора
Механика и электронная начинка инструмента помещена в пластиковый корпус. В продвинутых моделях редуктор с ударным механизмом находятся в металлическом, изготовленном из магниевых либо алюминиевых сплавов корпусе.
Металл тяжелее, но прочнее полимеров, улучшает теплообмен между внутренними компонентами и внешней средой.
На корпусе размещены элементы управления устройством: переключатель режимов, рукоятки с накладками, выключатель: иногда с функцией управления оборотами, фиксатором во включённом положении.
В корпусе есть перфорации, через которые колесо с лопастями отводит от ударного механизма разогретый воздух. Для продления срока эксплуатации инструмента и снижения его нагрева следует своевременно смазывать механические части консистентными смазками.
Элементы корпуса устройства
Это лишь упрощённое описание устройства перфоратора, которого достаточно для понимания работы инструмента, его самостоятельного обслуживания. Каждый узел состоит из простых компонентов, взаимодействующих благодаря физическим законам, изученным в средней школе.
Устройство перфоратора
Различные модели перфораторов имеют конструктивные особенности, отличающие их друг от друга — в зависимости от фирмы-производителя, мощности и функциональности инструмента.
Однако, несмотря на эти отличия, все перфораторы содержат одни и те же узлы и системы, обеспечивающие выполнение их главной функции. К основным узлам перфоратора относятся: электродвигатель, редуктор, ударный механизм и патрон.
Кроме этого, имеются вспомогательные системы и механизмы, расширяющие возможности перфораторов или делающие их эксплуатацию более удобной и безопасной — антивибрационная система, устройство «вариолок» (Vario-Lock — механизм фиксации инструмента в определенном положении), механизм ограничения глубины сверления, система удаления пыли, механизм переключения режимов работы и пр.
Устройство перфоратора
Расположение двигателя
В качестве двигателей в перфораторах используют, как правило, коллекторные электродвигатели. Двигатели располагают в двух положениях: горизонтальном и вертикальном.
Перфоратор с горизонтальным расположением двигателя
Перфоратор с вертикальным расположением двигателя
Горизонтальная схема размещения применяется, как правило, в легких перфораторах, вертикальная — в средних и тяжелых. Однако бывают и исключения. Тяжелый перфоратор Metabo KHE 96 при весе почти 12 кг имеет горизонтальное расположение двигателя.
Перфоратор Metabo KHE 96 с горизонтальным расположением двигателя
Инструмент с горизонтальной компоновкой более компактен и удобен для работы в узких местах. Однако эта конструкция характеризуется повышенной ударной нагрузкой на двигатель и несколько худшими условиями его охлаждения.
Вертикальная компоновка обеспечивает лучшие условия работы двигателя (снижение ударной вибрации и эффективное охлаждение), а также более широкую амплитуду движения поршня и бойка благодаря возможности использовать вместо качающегося подшипника кривошипно-шатунный механизм с увеличенным ходом поршня.
Перфораторы с вертикальным расположением двигателя способны переносить более интенсивную работу, чем модели с горизонтальной компоновкой.
Ударный механизм
Важнейшим узлом перфоратора является ударный механизм, обеспечивающий основную ударную функцию инструмента. По типу исполнения он может быть электромеханическим и электропневматическим. Последний тип используется в подавляющем большинстве моделей современных перфораторов.
Он позволяет получить значительную ударную энергию инструмента при минимальной мощности двигателя.
Различают два основных варианта исполнения ударного электропневматического механизма — с использованием качающегося («пьяного») подшипника или кривошипно-шатунного механизма.
Первый вариант применяется для легких и, частично, средних перфораторов, второй — для средних и тяжелых.
На рисунке ниже представлена схема перфоратора легкого типа. Его ударный механизм состоит из качающегося подшипника, поршня, тарана и бойка.
Устройство ударного механизма перфоратора: 1 — пьяный подшипник, 2 — поршень, 3 — таран, 4 — ударник (боёк), 5 — шестерёнка двигателя.
При работе перфоратора, вращение от электродвигателя передается на внутреннюю втулку качающегося подшипника. При этом его наружная втулка вместе с перпендикулярной осью, соединенной с поршнем, совершает колебательные движения.
Между поршнем и тараном находится воздушное пространство, которое, благодаря поочередно создающемуся в нем повышенному давлению и разрежению, заставляет таран повторять колебательные движения поршня, нанося удары по бойку. Последний в свою очередь ударяет по инструменту, находящемуся в патроне.
Таким образом, энергия электродвигателя трансформируется в ударную энергию инструмента.
Пневматический ударный механизм оснащен функцией самоотключения при холостом ходе. В то время, когда инструмент (сверло, бур, коронка) не прижат к обрабатываемой поверхности, таран сдвигается вперед, открывая в корпусе отверстие для входа и выхода воздуха.
В результате этого компрессия и разрежение в рабочей воздушной полости не создаются, ударный механизм отключается, и перфоратор работает без ударов.
При нажатии инструментом на обрабатываемую поверхность, отверстие перекрывается тараном, в воздушной полости возникает компрессия, и ударный механизм начинает функционировать.
В средних и тяжелых перфораторах, имеющих вертикальную компоновку двигателя, поршень приводится в движение кривошипно-шатунным механизмом. Повышенная амплитуда движения поршней способствует более высокой мощности удара, которая у тяжелых перфораторов может достигать 20 Дж. Работа ударного механизма происходит аналогично тому, как было описано выше.
Устройство ударного механизма перфоратора: 1 — кривошипно-шатунный механизм, 2 — поршень, 3 — таран, 4 — ударник (боёк), 5 — насадка (бур, зубило и т.п.).
В конце статьи есть видео демонстрирующее работу ударного механизма.
На рисунке ниже показано устройство перфоратора отечественного производства Прогресс ПЭ-40/1050, мощностью 1050 Вт с вертикальным расположением двигателя и кривошипно-шатунным приводом ударного механизма. Вращение от двигателя через червячный вал передается на косозубую шестерню, на валу которой находится кривошип, приводящий в движение поршень.
Устройство перфоратора с вертикальным расположением двигателя
Антивибрационная система
Производители перфораторов разрабатывают все новые антивибрационные системы. Системы защиты от вибрации делят на активные и пассивные. Активные антивибрационные системы (часто встречается маркировка AVS) устанавливают только на мощные модели.
Для гашения вибрации используют несложный принцип: обычно это амортизирующее устройство, противовес с пружиной, которая и принимает на себя отдачу. Правда, эта система полностью поглотить вибрацию не в состоянии, она лишь серьезно уменьшает ее.
Активная антивибрационная система
Активная антивибрационная система
В конце статьи есть видео демонстрирующее работу активной антивибрационной системы.
Кроме этого, за гашение вибрации может отвечать еще и рукоятка: снизу ее крепят к корпусу с помощью шарнира, а сверху через пружинный механизм. Под пассивной антивибрационной системой подразумевают обычные резиновые накладки на корпусе, которые также защищают и от проскальзывания руки. Однако надо признать, что толк от накладок не слишком велик.
Электрическая схема перфоратора
Существуют разные способы управления скоростью вращения двигателя перфоратора. Скорость вращения двигателя может регулироваться путём изменения силы нажатия на курок, также может выбираться на дисковом регуляторе перед началом работы.
Если у перфоратора есть специальная схема, скорость вращения будет неизменной при любой нагрузке.
В общем, электрическая схема перфоратора может существенно отличаться у разных моделей, а в самом простом своем варианте она аналогична электрической схеме электродрели, которая подробно описывается в статье Устройство дрели.
Корпус
Корпус перфоратора изготавливают из металла (обычно алюминиевых или магниевых сплавов) или ударопрочного пластика. Чаще всего сочетают и то и другое. Металлический корпус прочнее пластикового и хорошо отводит тепло, обеспечивая эффективное охлаждение инструмента.
Согласно законам физики, при сжатии воздух нагревается, поэтому при работе перфоратора важно обеспечить необходимое охлаждение ударного механизма. Для этого часть воздуха от колеса вентилятора проходит через ударный механизм.
При этом предотвращается чрезмерный нагрев корпуса перфоратора и поддерживается достаточная вязкость смазки в механизме. Чтобы исключить ожег от разогревшегося металла, применяют различные пластмассовые накладки.
Одна часть корпуса перфоратора сделана из металла, другая — из пластика
Предохранительная муфта
Обычно перфораторы снабжены предохранительной муфтой, которая служит для остановки вращения патрона при заклинивании инструмента в отверстии. Это состояние чревато поломкой насадки или перфоратора и нанесением травмы рабочему вследствие резкого рывка инструмента, возникающего при мгновенной остановке бура.
Предохранительная муфта защищает от перегрузок и электродвигатель инструмента. При остановке бура останавливается и якорь двигателя, что приводит к резкому возрастанию электрического тока в его обмотке. Муфта, отсоединяющая патрон перфоратора от вала двигателя, не позволяет двигателю перегореть.
В качестве предохранительных в перфораторах используются два типа муфт: фрикционные и пружинно-кулачковые. Первые состоят из дисков, в нормальном состоянии прижатых друг к другу и передающих вращательный момент. При заклинивании инструмента диски проскальзывают друг относительно друга, отсоединяя вал двигателя от патрона с насадкой.
Фрикционная муфта используется, например, в моделях компании Metabo.
Многие фирмы используют предохранительные муфты пружинно-кулачкового типа. Они состоят из двух полумуфт, имеющих на торцах радиально расположенные выступы и впадины (зубья), которые при нормальном режиме совмещены. Прижим полумуфт друг к другу обеспечивается пружиной.
Принцип действия пружинно-кулачковой муфты основан на проскальзывании полумуфт друг относительно друга в том случае, если момент сопротивления начинает превышать прижимающую силу пружины. При этом раздается характерный треск, сигнализирующий о том, что насадку заклинило.
Считается, что пружинно-кулачковая муфта надежнее фрикционной, однако и у нее есть серьезный недостаток. Он заключается в том, что в процессе работы кончики зубьев завальцовываются, что приводит к срабатыванию муфты даже в том случае, когда насадку не заклинило, а лишь возникло большое сопротивление.
Некоторые умельцы справляются с этой проблемой тем, что подкладывают под пружину шайбу толщиной 3-5 мм, увеличивающую силу сжатия пружины и, следовательно, момент срабатывания муфты.
Однако излишняя «жесткость» муфты тоже нежелательна, поскольку делает слишком сильным рывок инструмента при заклинивании насадки, который может привести к травмированию рук людей, работающих с перфоратором.
Редуктор перфоратора
Редуктор перфоратора осуществляет передачу вращательного движения от двигателя к патрону и приводит в действие ударный механизм инструмента. Он состоит из набора цилиндрических, конических и червячных шестерен. Чаще всего редукторы перфораторов имеют постоянное передаточное число.
Регулирование числа оборотов патрона и частоты ударов обеспечивается электронным регулятором. Однако имеются модели и с двухскоростными редукторами.
Для смазки редуктора применяется консистентная смазка, заправляемая в редуктор при первоначальной сборке и во время технического обслуживания или ремонта — в те моменты, когда осуществляется разборка перфоратора.
Видео демонстрирующее устройство перфоратора:
При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами. Литература
Устройство, тип патрона, функции перфоратора
1. Три главные особенности инструмента
Не секрет, что без перфоратора обойтись невозможно – все виды ремонтно-строительных и отделочных операций с твердыми материалами выполняют именно им.
Если речь идет о капитальном строительстве многоквартирных домов или профессиональном ремонте жилых, офисных и производственных помещений, всю работу по бетону и кирпичу, искусственному и натуральному камню доверяют этому инструменту.
Высверлить широкие и глубокие отверстия, проштробить каналы, например, для укладки электропроводки или при установке кондиционеров, пробить каменную кладку, сколоть керамическую плитку и снять штукатурку – быстро и качественно можно только с помощью перфоратора.
Незаменим он и в домашних делах: проделать отверстия под дюбели, чтобы повесить карниз или закрепить тарелку спутниковой антенны, под силу только ему. Вот поэтому перфоратор является одним из самых распространенных электроинструментов и массово приобретается для профессионального и бытового использования. Если и вы цените качество, быстроту и удобство в работе, высокую надежность и долговечность инструмента, перфоратор будет лучшим выбором.
Перфоратор относится к электроинструментам, предназначенным для выполнения отверстий. При этом он имеет ряд преимуществ, которые выделяют его перед другими инструментами со схожими задачами.
- Во-первых, это отдельный механизм, который отвечает за удар. Он дает возможность перфоратору реализовать 3 режима работы, т.е. он один способен сверлить с ударом, осуществлять только ударное воздействие и просто сверлить. Механизм может быть пневматическим или электромеханическим – все зависит от модели.
- Во-вторых, в перфораторе есть система для зажима оснастки SDS. Конструктивная особенность крепления бура обеспечивает надежность фиксации оснастки и ее свободный ход. Это особенно важно, так как крепление должно выдерживать ударные нагрузки. Вдобавок при установке оснастки исключается использование дополнительных инструментов, а значит, пользователь экономит время.
- В-третьих, как результат, перфоратор способен осуществлять бурение отверстий в материалах, сложно поддающихся обработке, таких как бетон и камень.
Постараемся раскрыть подробнее каждое преимущество и показать, как конструктивная особенность инструмента помогает ему выполнять сложные задачи.
Устройство перфоратора
В основе работы перфоратора лежит вращение и ударное воздействие. Частота его ударов очень низкая – в среднем составляет 1000 – 5000 уд/мин. (Сравните: средняя частота ударов ударных дрелей составляет 40 000 уд/мин). А вот сила на каждый удар у перфоратора очень высокая. Поэтому-то его эффективнее использовать там, где планируется работать с очень твердыми материалами.
Рассмотрим устройство перфоратора. Он состоит из электрической и механической части. К компонентам первой относится электродвигатель с питанием от бытовой электросети или аккумулятора, переключатель режимов и электроника.
К компонентам второй – шестерни, кривошипно-шатунные механизмы и приспособления для крепления оснастки, т.е. патрон и фланцы. Все это внутреннее устройство заключается в корпус перфоратора – пластмассовый, металлический или комбинированный.
Здесь напомним важный нюанс: в процессе работы корпус перфоратора нагревается. В этом нет ничего страшного, так как при сверлении возникает колоссальная сила трения и огромная нагрузка приходится на двигатель.
Держать инструмент в том месте, где происходит нагрев, не стоит – для этого существует дополнительная рукоятка. А вот периодически делать перерывы в работе надо, чтобы двигатель не перегревался.
Принцип работы ударного механизма
Двигатель преобразует электроэнергию в механическую, а она в свою очередь используется для приведения в движение рабочей оснастки в нужном направлении и с нужной частотой. На рис. 1 показан принцип действия пневматического ударного механизма в перфораторе.
Рис. 1. Как создается ударная сила в перфораторе с пневматической системой
Поршень (3) сжимает воздушную подушку (5) и перемещает вперед свободный поршень (6). Он в свою очередь направляется к бойку (7), чтобы передать ему свою ударную силу. После этого поршень (3) движется назад. Свободный поршень (6) отталкивается от бойка (7) и тоже летит назад.
Одновременно с этим поршень (3) движется вперед. Свободный поршень (6) все еще летит назад и дополнительно увеличивает сжатие воздушной подушки (5). Поршень (3) останавливается.
Свободный поршень (6) меняет направление движения и летит к бойку (7), при этом его скорость увеличивается от воздействия высокого давления. Так образуется ударная сила, которая затем передается оснастке перфоратора.
Как становится понятно, она не зависит от давления, которое оказывает пользователь на инструмент, поэтому-то производители не рекомендуют давить на перфоратор во время работы – это не ускорит процесс, но может привести к поломке инструмента.
Несколько слов скажем об электромеханическом ударном механизме. Он прост и надежен в эксплуатации, и, как правило, им оснащаются перфораторы первого класса – легкие сетевые и аккумуляторные модели. На рис. 2 показано, как функционирует этот механизм.
Рис. 2. Как создается ударная сила в перфораторе с электромеханической системой
Эксцентрик (4) приводит в действие пружину рычага (5), а та в свою очередь двигает ударное устройство (3). Оно через ударник (1) передает энергию удара на оснастку. Энергия отдачи ударного устройства поглощается пружиной рычага и усиливается, когда ударное устройство двигается вперед.
2. Три основных типа патрона и строение хвостовика оснастки
Безынструментальный способ крепления оснастки обозначается как Special Direct System – сокращенно SDS. Напомним, что зажимное устройство – кулачковый или зажимной патрон – является связующим звеном между инструментом и оснасткой, в нашем случае буром или зубилом.
Чтобы работа проходила эффективно, зажимное устройство должно соответствовать ряду требований. Например, бур должен надежно удерживаться в патроне, а его затягивание и освобождение должно выполняться легко и безопасно.
При этом самый высокий крутящий момент и ударная сила, которую способен выдавать инструмент, должны передаваться буру максимально. Для этого его хвостовик имеет особую конструкцию.
Именно хвостовик оснастки для перфоратора способен передавать необходимые усилия в отличие, например, от хвостовика сверла для дрели. Чтобы было понятнее отличие одной системы крепления оснастки от другой, предлагаем обратиться к таблице.
Системы крепления оснастки SDS
| Вес перфоратора | Название | Конструктивные особенности |
| До 4 кг | SDS-plus  |
Два симметричных длинных шлица передают крутящий момент. Два овальных паза фиксируют в патроне хвостовик, диаметр которого равен 10 мм |
| 4 – 8 кг | SDS-top  |
Система базируется на предыдущей и разработана для инструментов с возросшей ударной нагрузкой. Крутящий момент передают два асимметричных длинных шлица. И как в предыдущей системе, два овальных паза фиксируют в патроне хвостовик диаметром 14 мм |
| Свыше 8 кг | SDS-max  |
В этом случае крутящий момент передается уже тремя асимметричными длинными шлицами. А хвостовик диаметром 18 мм позиционируется в патроне тоже двумя овальными пазами |
Важно учитывать типы патронов перфораторов, потому что для каждой системы применяется своя оснастка. Например, бур с хвостовиком SDS-plus нельзя установить в перфоратор SDS-max, и наоборот.
3. Три режима работы перфоратора
Сверление с ударом
Этот режим работы перфоратора является основным и широко применяется, если надо делать глухие отверстия в бетоне или кирпичной кладке, например, при монтаже подрозетников, или выполнять сквозные проходы в стенах для прокладки труб и кабеля.
Эффективность ударного сверления, которое еще называют бурением, заключается в том, что оснастка для перфоратора – коронки и буры с победитовыми наконечниками – очень быстро проникает в твердые основания благодаря высокой силе отдельного удара.
Чтобы оснастка одновременно вращалась и совершала ударное воздействие, передавая высокую энергию удара, ее обычно изготавливают из высококачественных материалов. Подробнее об этом можно прочитать в статье «Дополнительная оснастка для перфораторов».
В итоге пользователю удается работать с твердыми строительными материалами: бетоном, силикатным кирпичом, искусственным и натуральным камнем. Процесс отличается высоким уровнем энергии на один удар, средним уровнем шума и быстротой выполнения работ.
Долбление
Тоже является основным режимом работы инструмента, когда режим вращения отключают, и оснастка совершает только возвратно-поступательные движения. Перфоратор, если включен режим долбления, схож с отбойным молотком.
Так осуществляют демонтажные работы, например, разрушают балки, перекрытия, кирпичную кладку, во время ремонта снимают старую плитку, скалывают штукатурку, штробят канавки для проведения электропроводки и проделывают большие технологические отверстия для коммуникаций.
В качестве оснастки используются долота, которые различаются по форме и назначению. Например, чтобы разбивать каменные детали, требуется специальное зубило для демонтажных работ, обрабатывать края – отрубное зубило, проламывать отверстия – долбежное.
Все виды этой оснастки объединены одним общим свойством – способностью с помощью ударов вскрывать структуру камня и затем расклинивать ее, разрушая таким образом твердый материал.
Сверление
Сразу скажем, что режим сверления перфоратором металла и дерева не является его основной функцией и не предназначен для частого использования. Дрель для этой задачи подходит гораздо лучше.
Чтобы сверлить перфоратором дерево, металл, пенобетон или пластмассу, функцию удара отключают и используют не буры, а обычные сверла. В зависимости от модели инструмента выбирают способ фиксации оснастки.
В первом случае в патрон для перфоратора SDS-plus вставляют патрон-переходник и в него – обычное сверло или коронку. Такой патрон-переходник иногда входит в комплект при покупке инструмента. Во втором случае сверлильный патрон для перфоратора ставят вместо патрона SDS-plus, который предварительно снимают.
В этом случае он тоже иногда идет в комплекте. Преимущество этого варианта состоит в том, что сверление производится более точно и биение оснастки минимально. Если в комплекте к инструменту нет патрона-переходника или сверлильного патрона, их можно приобрести и отдельно.
В третьем случае можно использовать сверла SDS-plus. Однако они имеют ограниченную сферу использования, как правило, узкопрофессиональную, стоят значительно дороже, и найти их бывает крайне трудно.
Более того, точность сверления сверлами SDS-plus небольшого диаметра невысока, поэтому выпускают их в основном большого диаметра. Так что если в строительно-отделочных работах вам предстоит сверление мягких материалов в большом количестве, выбирайте дрель.
О том, как работать перфоратором в режиме долбления или в любом другом режиме, можно прочитать в статье «Правила эксплуатации и уход за инструментом». Конечно, достижимое качество работ зависит не только от используемого инструмента, но и от опыта пользователя.
Тем не менее знание устройства перфоратора и особенностей его функционирования в разных режимах гарантированно обеспечит вам производительность и безопасность проводимых работ.
Как выбирать инструмент и на какие характеристики смотреть в первую очередь, читайте в статье «Как выбрать перфоратор – коротко о главном». А если вы готовы приступить к выбору уже сейчас, воспользуйтесь удобным фильтром подбора моделей по техническим характеристикам на странице товаров.
Подходите к вопросу выбора инструмента грамотно, чтобы работа с ним приносила не только положительный результат, но и удовольствие.
Устройство и принцип работы перфоратора, как им правильно работать
В наборе домашнего мастера почти всегда можно встретить перфоратор. Сменные насадки делают этот инструмент универсальным и незаменимым. Рассмотрим подробнее, из каких узлов он состоит, и как им правильно работать.
Из чего состоит перфоратор
На корпусе инструмента расположены органы управления, как можно увидеть на следующем фото:
Внутреннее устройство перфоратора нельзя понять без его разборки. В пластмассовом корпусе скрыты следующие основные узлы:
- электродвигатель;
- предохранительная муфта;
- «пьяный» подшипник;
- летающий поршень;
- патрон.
Принцип работы перфоратора состоит в превращении вращения электродвигателя в ударно-вращательное движение насадок. Электродвигатель приводит в действие весь остальной механизм перфоратора.
Предохранительная муфта обеспечивает безопасность специалистов во время работы. Пьяный подшипник приводит в действие поршень, создавая ударное усилие, а патрон обеспечивает зажим насадок.
Теперь поговорим подробнее о каждом из этих узлов.
Электродвигатель
Главные детали электродвигателя – статор и ротор.
Обмотки статора создают постоянное электромагнитное поле, внутри которого вращается ротор. На роторе располагается несколько обмоток. Выводы катушек подключены к контактам якоря.
Одновременно в электрическую цепь включается одна из обмоток. Питание подается через графитовые щетки на контакты якоря.
Переключением обмоток создается поле скольжения, за счет которого и происходит вращение ротора.
Электродвигатель в инструменте может иметь горизонтальное и вертикальное расположение. Горизонтальное обычно применяется в легких перфораторах, а модели средней и большой мощности оснащены вертикальным электродвигателем.
В последнем случае в конструкцию перфоратора добавляется редуктор, изменяющий направление вращения, увеличивающий крутящий момент и силу удара инструмента.
Работа электрической части перфоратора регулируется пусковым механизмом путем нажатия на клавишу на рукоятке.
Предохранительная муфта
Чтобы остановить вращение патрона, если заклинило рабочую насадку, в перфораторах устанавливается предохранительная муфта.
Это необходимый элемент: без ее использования мощный инструмент выворачивает из рук, продолжение самостоятельного вращения перфоратора легко приводит к травмам рабочего.
В перфораторах используют два основных типа устройства муфт: фрикционные или кулачковые.
- При нормальных условиях работы инструмента диски фрикционной муфты плотно прижаты друг к другу — так передается усилие вращения на остальной механизм. При затруднении вращения диски проскальзывают, не перегружая электропривод.
- В кулачковой муфте обе ее половины имеют скошенные выступы, входящие в пазы ответной части. Соединяются полумуфты пружиной определенной жесткости. Если усилие на ударном механизме превышает давление пружины, выступы выходят из пазов, расцепляя муфту. Во время этого раздается характерное трещание, за что кулачковую муфту часто называют трещоткой.
Ударный механизм
Ударный механизм в конструкциях перфораторов встречается двух типов:
- электромеханический;
- электропневматический.
Наибольшее распространение получил электропневматический вариант. «Пьяный» (качающийся) подшипник и поршень в совокупности составляют ударный механизм перфоратора.
При вращении основного вала качающийся подшипник совершает поступательные движения, передавая усилие на таран пневматического цилиндра. Воздух в цилиндре толкает поршень с бойком. Рабочая часть патрона подвергается ударам бойка, зажатый в патрон бур бьет по обрабатываемому материалу.
Патрон
Патрон для перфоратора устроен таким образом, чтобы у пользователя была возможность быстро сменить насадку, не делая длительных перерывов в работе. Речь идет о патронах двух основных типов:
Хвостовик инструментов для патрона SDS-plus зажимается двумя стопорными шариками.
В патроны SDS-max зажимают инструменты с другими хвостовиками, обеспечивающими более надежное крепление.
Что может делать инструмент
Выделяют следующие основные режимы работы перфоратора:
- удар с вращением – позволяет просверлить бетонную стену;
- удар без вращения – чтобы долбить бетон;
- вращение без удара – с насадкой под сверла позволяет сверлить как дрелью.
Те, кто часто работает с перфоратором, знают, что кроме сверления и долбления стен, таким инструментом можно штробить стены под проводку. Сделать штробу в бетоне при помощи этого инструмента довольно просто.
Сначала по размеченным линиям сверлят ряд отверстий. Затем пикой или лопаткой разбивают перемычки между отверстиями. Такое использование перфоратора нетипично, но позволяет отказаться от покупки дополнительных инструментов.
Штробление перфоратором позволяет получить не такой идеальный результат, как после штробореза, но все дефекты скрывает последующая штукатурка.
Безопасность эксплуатации
Перфоратор – электромеханический инструмент, поэтому пользоваться им нужно, соблюдая меры безопасности.
- Перед началом работы нужно убедиться в целостности электрического шнура. Поврежденная вилка или изоляция на шнуре могут привести к поражению электрическим током. Трещины на корпусе также могут послужить источником опасности.
- Сменные насадки должны надежно крепиться, в противном случае во время работы они могут выскочить из патрона и нанести травму.
- Сверлить материал нужно, не прикасаясь к вращающейся части инструмента: острые кромки легко повреждают руки и другие части тела.
- Насадки при вращении сильно нагреваются, поэтому после окончания работы нельзя прикасаться к ним голыми руками во избежание ожогов.
Правильно работать электроинструментом — значит сохранить здоровье. Обязательно следуйте правилам безопасности и одевайте средства индивидуальной защиты: перчатки, маску или очки, специальную рабочую одежду.
Загрузка...
