Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Расположение двигателя

Горизонтальная схема размещения применяется, вы, в легких перфораторах, вертикальная. в средних не тяжелых. Однако бывают не исключения. Тяжелый перфоратор

Metabo KHE девяносто шесть при весе почти двенадцать кг имеет горизонтальное расположение двигателя.

Инструмент с горизонтальной компоновкой более компактен не удобен для выполнения работ в узких местах. Однако эта конструкция характеризуется повышенной ударной нагрузкой на двигатель не несколько худшими условиями его охлаждения.

Вертикальная компоновка обеспечивает лучшие условия работы двигателя (снижение ударной вибрации не эффективное охлаждение), в добавок более широкую амплитуду движения поршня не 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.

Патроны на перфораторах

Конструктивно на перфораторах применяется два основных вида патронов — SDS-plus и SDS-max. Есть и другие виды, но наиболее популярными и эффективными считаются именно эти два типа исполнительных органов. SDS-plus применяется на агрегатах бытового и полупрофессионального типа, а SDS-max на перфораторах профессионального назначения.

В материале следует отметить только то, что фиксируются насадки в таких патронах не жестко, как на цанговых. Установленная в патрон насадка имеет свободный ход, который играет важную роль для ударного механизма. Именно за счет этого хода и совершаются ударные воздействия по обрабатываемой поверхности.

Фиксация насадок обеспечивается за счет шлицов, количество которых два в патронах СДС-плюс, и три в устройствах СДС-макс. Эти шлицы являются направляющими, а также позволяют бурам вращаться вместе с патроном. Кроме шлицов, в конструкции устройств имеются шарики (в патронах SDS-plus) и ролики (SDS-max). Они входят в зацепление с пазами в конструкции хвостовиков насадок. Именно за счет шариков и роликов обеспечивается подвижная фиксация насадок.

Итак, разобравшись с устройством электроинструмента, пора перейти к вопросу о том, как работает перфоратор. Принцип его работы прост, однако разобраться с ним без разборки электроинструмента невозможно. Для этого понадобится разобрать инструмент и изучить составные детали. Чтобы не пришлось разбирать перфоратор, выясним как он работает при помощи фото описания.

Ударный механизм

Различают два основных варианта исполнения ударного электропневматического механизма. с применением качающегося (пьяного) подшипника иначе говоря кривошипно-шатунного механизма. Инструкция и видео

на тему как правильно разобрать
перфоратор
интерскол ремонт. Первый вариант применяется для легких не, частично, средних перфораторов, второй. для средних не тяжелых.

На рисунке ниже представлена схема перфоратора легкого типа. Его ударный механизм состоит из качающегося подшипника

, поршня, тарана не бойка.

Во время работы перфоратора, вращение от электродвигателя передается на внутреннюю втулку качающегося подшипника. Одновременно его наружная втулка вместе с перпендикулярной осью, соединенной с поршнем, совершает колебательные движения. Между поршнем не тараном находится воздушное пространство, которое, благодаря поочередно создающемуся здесь повышенному давлению не разрежению, заставляет таран повторять колебательные движения поршня, нанося удары по бойку. Последний опять же ударяет по инструменту, находящемуся в патроне. Таким образом, энергия электродвигателя трансформируется в ударную энергию инструмента.

Пневматический ударный механизм оснащен функцией самоотключения при холостом ходе. Офисный, когда инструмент (сверло, бур, коронка) не прижат к обрабатываемой поверхности, таран сдвигается вперед, открывая в корпусе отверстие для входа не выхода воздуха. И поэтому этого компрессия не разрежение в рабочей воздушной полости не создаются, отключается, не перфоратор
работает без ударов. При нажатии инструментом на обрабатываемую поверхность, отверстие перекрывается тараном, в воздушной полости возникает компрессия, не ударный механизм начинает функционировать.

Как правильно использовать перфоратор

Для того чтобы инструмент служил вам максимально долго, используйте его только в соответствии с инструкцией. Если производитель рекомендует делать паузы во время работы – значит, механизмы расширяются при нагреве и могут сломаться.

Недопустимо использовать более мощные буры и зубила при помощи переходников. Более тяжелые работы следует выполнять соответствующим инструментом. Экономия при покупке облегченного перфоратора приведет к его скорой поломке и потере финансовых средств.

Как устроен перфоратор? Что внутри у перфоратора? На примере перфоратора DeWALT D25603K

Как устроен перфоратор

? Что происходит в перфораторе внутри? Как работет
перфоратор
? Принцип работы перфор

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 двадцать Дж. Работа ударного механизма происходит аналогично тому, как было описано выше.

В конце статьи есть видео демонстрирующее работу ударного механизма.

На рисунке ниже показано устройство перфоратора отечественного производства Прогресс ПЭ-40/1050, мощностью одна тысяча пятьдесят 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.

Что внутри перфоратора

Конструктивно перфоратор состоит из двух основных частей — электрической и механической. В зависимости от расположения электродвигателя, перфораторы бывают прямого или пистолетного типа, а также бочковые. В пистолетных перфораторах электромотор расположен в горизонтальном, а в бочковых — в вертикальном виде.

На перфораторах, а также болгарках, дрелях и прочих электроинструментах, применяются коллекторные электродвигатели. Состоят они из двух основных составляющих — статор и ротор. Статор — это неподвижная часть, которая состоит из медной обмотки и стальных пластин. Обмотки статора создают постоянное электромагнитное поле, за счет которого в действие приводится ротор.

Ротор или якорь — это подвижная часть электродвигателя, которая также состоит из медной обмотки, намотанной на стальном сердечнике. Ротор вращается внутри статора. Обмотки ротора подключены к коллекторным пластинам, на которые также подается ток через графитовые щетки. В электродвигателе создается поле скольжения, которое способствует приведение в действие ротора. На валу ротора закреплена шестерня, которая приводит в действие редуктор.

Предохранительная муфта

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 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.

Как работает инструмент?

На рынке можно найти огромное количество перфораторов с разнообразной конструкцией. Но независимо от множества модификаций устройства, состоят все они приблизительно из одинаковых составляющих.

Электрический привод

В качестве двигателя в перфораторе предусмотрен электрический привод. Обычно используются приводы коллекторного типа. В лёгких моделях, которые покупают для работы в бытовых условиях, двигатель находится в горизонтальном положении. В средних и тяжёлых он закреплён вертикально.

Горизонтальное расположение

Устройства с горизонтальным приводом считаются более компактными и удобными при работе в труднодоступных местах.

Но есть у такой конструкции и свои недостатки.

Например, из-за особенностей расположения привод плохо охлаждается, к тому же на его силовой компонент действуют высокие нагрузки.

А вот устройства с вертикальным расположением привода охлаждаются намного лучше. К тому же их конструкция предполагает пониженный уровень ударной вибрации. Также благодаря вертикальному размещению позволяет придать поршню широкую амплитуду движения, что увеличивает и амплитуду бойка. Это достоинство объясняется тем, что при вертикальном расположении применяется кривошипно-шатунных механизм. А вот в устройствах с горизонтальным двигателем используется подшипник качения. Благодаря этому перфораторы с вертикальными двигателями имеют возможность работать намного дольше.

Конструкция ударного механизма

Ударный механизм позволяет перфоратору выполнять его основную функцию (сверление). В инструменте используется два основных типа:

Первый тип механизма используется в большинстве современных моделей инструмента. Его главное достоинство — высокая энергия удара при низкой мощности силовой конструкции. Электропневматический механизм бывает двух типов. В первом применяют подшипник качения (для лёгких моделей), а во втором — кривошипно-шатунный механизм для тяжёлых и средних моделей.

Схема ударного механизма

Среди элементов ударного механизма можно выделить подшипник качения, таран, поршень и боёк.

Во время начала работы сила удара от электрического мотора поступает на внутреннюю обойму подшипника.

Наружная обойма при этом начинает производить колебательные движения. Внутренний объём воздуха между тараном и поршнем находится попеременно в условиях высокого и низкого давления. В это время таран повторяет движения за поршнем и бьёт боёк, который, в свою очередь, ударяет по насадке в патроне.

Пневматический механизм работы позволяет устройству отключаться во время холостого хода. Это стало возможным благодаря смещению тарана вперёд, если отсутствует контакт поверхности и долота. Во время перемещения тарана открывается отверстие для соединения воздуха из поршневой камеры со внешней средой.

Кривошипно-шатунный механизм в перфораторах работает с высокой амплитудой, что позволяет значительно увеличить мощность удара (до 20 кДж). Сам механизм функционирует практически по той же схеме, что и предыдущий. Импульс кручения передаётся от червячного вала к шестерне, а затем кривошип отправляет его к ударному механизму.

Антивибрационная система

Компании постоянно занимаются разработкой новых систем, которые позволят усовершенствовать механизм и уменьшить количество вибраций, получаемых инструментом. Все существующие технологии можно условно разделить на два вида:

Активную систему виброзащиты устанавливают только на перфораторы с большой мощностью. В них используется механизм из противовеса и пружинного устройства. Полностью погасить все образующиеся вибрации такая технология не может, но она значительно понижает их уровень. Также для выполнения этой задачи ей помогает рукоятка устройства, которая крепится на корпус перфоратора при помощи шарнира и пружин.

В пассивной системе гашения вибраций используются резиновые накладки на корпусе. Также они предотвращают скольжение рук при работе с перфоратором. Такая система является менее эффективной.

Электрическая схема и корпус

Для регулирования скорости вращения насадок на перфораторе используется несколько методов. Чаще всего для этого мастер должен изменять силу нажатия на пусковую кнопку. В некоторых моделях для этого используется ручка регулятора, которую необходимо крутить. Электрические схемы разных моделей значительно отличаются друг от друга. Чаще всего они очень похожи на устройство электрической дрели.

Корпус перфоратора изготавливается из металла. Обычно для его производства используют сплав алюминия или магния. В лёгких перфораторах корпус выполнен из ударопрочного пластика. Отдельные модели могут быть сделаны одновременно из металла и пластика. Металл в таком устройстве необходим ещё и для быстрого охлаждения системы.

Для эффективного охлаждения всей системы применяется воздух. Он доставляется к ударному механизму при помощи вентилятора, расположенного рядом с электрическим двигателем. Такая конструкция позволяет избежать перегрева устройства. Мощный воздушный поток позволяет поддерживать необходимую температуру всего перфоратора и избежать травм при работе с ним. В некоторых моделях участки, которые нагреваются сильнее всего, защищают накладками из пластмассы. В других устройствах для этого с одного бока корпус делается из металла, а с другой — из прочной пластмассы.

Предохранительная муфта

Для предохранения устройства от поломки в момент заклинивания патрона в перфораторах применяют специальные муфты. Она также помогает избежать травм при использовании и устранить опасность перегрузки всей системы. Если бур вдруг останавливается, муфта оберегает якорь электродвигателя от остановки. Она позволяет патрону перфоратора отсоединиться от вала и не даёт ему перегореть.

Наибольшее распространение для перфоратора получили два типа муфт:

Первый тип выполнен из группы соединённых друг с другом дисков. Во время остановки патрона они проскальзывают, что помогает патрону отделиться от другого патрона. Второй механизм обладает двумя полумуфтами с особыми ямками и возвышенностями на торцах. Присоединяются друг к другу они при помощи пружины. Способ работы такой же, как и в предыдущем варианте. Если механизм проскальзывания сработал, то перфоратор издаёт сильный треск зубьев.

Установлено, что пружинно-кулачковая система более безопасна для использования в перфораторах. Но она имеет и один существенный минус. В процессе работы концы выступов на полумуфтах могут завальцеваться, что приводит к непроизвольному включению механизма без необходимости.

Редуктор

Редуктор используется для отправки импульса кручения к патрону перфоратора. Также он помогает действовать ударному механизму. В корпус редуктора входит несколько видов шестерёнок. Они имеют постоянное передаточное число. Некоторые виды инструментов включают редукторы с двумя скоростями. Для надёжности применяют консистентную смазку, которую заливают в процессе сборки устройства или при его ремонте. Количество оборотов перфоратора выставляют при использовании электронного регулятора.

Патрон

В большинстве перфораторов производители используют патроны трёх видов. Они имеют следующую конструкцию:

Кулачковый патрон ещё называют ключевым. При его использовании насадки зажимаются с использованием ключа, позволяющего сжимать и разжимать кулачки. В быстрозажимном патроне насадки фиксируются только пи помощи рук. Такая конструкция бывает одномуфтовой или двухмуфтовой. Их используют на перфораторах с автоматической блокировкой вала. Самой распространённой считается система SDS, её включают в конструкцию 90% современных инструментов.

Читать также: Станок для стяжки пружин стоек авто

Перфоратор. Виды и устройство. Работа и применение. Особенности

Перфоратор – инструмент, предназначенный для пробивания отверстий. Его работа обеспечивается одновременно ударно-поступательным и вращательным движением бура. В отличие от сверления отверстие не режется острой кромкой сверла, а пробивается механизированным вращением рабочего органа. Для создания импульса, который необходим для работы инструмента, применяется пневматический, в редких случаях электромагнитный механизм. По применению и устройству имеет сходство с дрелью.

Виды

В зависимости от типа привода перфоратор бывает:

• Сетевые электрические инструменты. Это наиболее распространенный вид, у них электрический двигатель может располагаться и вертикально и горизонтально.

• Аккумуляторные электрические инструменты. Они удобны для работы в местах, где нет электрической сети. Аккумулятор на подобных агрегатах в большинстве случаев располагается прямо на корпусе электроинструмента.

• Пневматические инструменты. Они применяются для работы в небезопасной среде. Например, при опасности взрыва газа, ведь малейшая искра способно привести к взрыву. Или при работе во влажной среде, так как значительно увеличивается вероятность поражения током.

• Бензиновые. Они лучше всего подходят для проведения выездных дорожных работ.

В зависимости от вида работ перфоратор может быть промышленным или бытовым. Большая часть относится именно к промышленным. Бытовые устройства обычно используются для работ умеренной нагрузки.

По своей массе перфоратор может быть трех видов:

1. Легкий — до 3 кг. Его применяют для создания небольшого отверстия для анкера или дюбеля.
2. Средний — до 5 кг. Задействуется для долбления армированной конструкции. Может использоваться для обработки камня высокой твердости.
3. Тяжелый — свыше 5 кг. Этот инструмент способен заменить даже небольшой отбойный молоток. Его часто применяют для отбойного сверления бетона, имеющего толщину 30-60 мм.

Деление происходит и по применяемым режимам:

• Однорежимные инструменты – применяются только для сверления.
• Двухрежимные – используются при необходимости сверления с ударом;
• Трехрежимные – кроме обычного сверления и сверления с ударом применяются для долбления.

Устройство

В зависимости от функциональности, фирмы-производителя и мощности инструмента, его конструктивные особенности могут быть разными. Однако, несмотря на это основные элементы остаются неизменными:

• Основным элементом является электродвигатель, который может быть выполнен в вертикальном (тяжелые и средние) или горизонтальном (легкие) исполнении. Горизонтальная компоновка обеспечивает компактность устройства, однако данная конструкция предполагает высокую ударную нагрузку на мотор. При вертикальной схеме обеспечивается эффективное охлаждение двигателя, благодаря чему повышается качество его работы. Данная компоновка лучше всего подходит для интенсивной работы.
• Важнейшим узлом является и ударный механизм. Он может быть пневматическим, механическим или электромеханическим.
• Редуктор. Применяется для передачи крутящего момента на ось патрона от двигателя и одновременного снижения скорости вращения.
• Антивибрационная система. Она оказывает значительное влияние на качество проводимых работ, в том числе на состояние здоровья мастера, который работает с инструментом.
• Корпус устройства, который производится из ударопрочного пластика или металла.
• Электрическая схема. Применяется для управления скоростью вращения мотора.
• Предохранительная муфта позволяет остановить патрон в ситуации, когда инструмент заклинивает в отверстии. Она обеспечивает защиту рук человека от получения возможных травм.

Дополнительно перфоратор может оснащаться дополнительными системами, которые позволяют сделать применение устройства комфортным или расширить его возможности. К ним относятся:

• Механизм фиксации глубины сверления.
• Система фиксации рабочего элемента.
• Система отвода пыли, возникающей в рабочей области.
• Механизм изменения режимов действия инструмента и так далее.

Принцип действия

Принцип действия инструмента основан на ударном механизме – пневматическом, гидравлическом, механическом или электромагнитном. Сам ударный механизм приводится в движение вращательным движением двигателя. Электромагнитный механизм предполагает работу двух электромагнитных катушек. Они обеспечивают движение сердечника в возвратно-поступательном направлении. При этом сердечник передает данные удары на торцевую часть бура. Пневматический вариант обеспечивается благодаря движению поршня в возвратно-поступательном направлении в цилиндре.

У пневматической системы данного узла имеются 2 варианта исполнения – с использованием качающегося подшипника, а также кривошипно-шатунного механизма, который совмещен с редукторной частью. При вращении вала образуются колебательные вращения поршня, который закачивает воздух в рабочий цилиндр системы. Цилиндр вследствие небольшого пространства образует давление сжатого воздуха, что приводит к движению тарана и бойка.

Вследствие кратковременных импульсных переходов тарана и поршня, данные движения преобразуются в удары. Механизм при холостом ходе, будучи не прижатым к твердой поверхности, самоотключается, в результате не образуется компрессионное давление, удары не производятся. Сам рабочий механизм неподвижен. Обороты вращения вала можно регулировать нажатием кнопки при наличии плавного запуска. В ряде моделей кнопка оснащена регулятором настройки предельного нажатия курка, что позволяет установить мощность и число оборотов работы двигателя.

Могут применяться более сложные электронные системы — константная электроника. Она поддерживает заданную энергию удара, крутящий момент и частоту вращения под нагрузкой. В результате исключается падение производительности при наличии тяжелых нагрузок, в особенности на сниженных оборотах. В «продвинутых» моделях обеспечивается контроль вращения якоря и запускается резерв мощности в случае возрастания нагрузки.

Для защиты пользователя от получения травм вследствие заклинивания инструмента используется предохранительная муфта или муфта расцепления, которая моментально стопорится. Она обеспечивает отсоединение вала от редуктора.

Инструменту часто приходится работать с материалами, которые образуют значительное число абразивных частиц и пыли. Они мешают работе пользователя и способствуют износу ствола инструмента. Для исключения этого ряд моделей оснащается системами пылеотсоса, которые отсасывают пыль из зоны работы.

Применение

Перфоратор применяется для создания отверстий в бетонных, каменных, кирпичных строительных конструкциях повышенной прочности посредством нанесения механических ударов насадки, которая совершает комбинированное поступательно-вращательное движение.

Кроме этого инструмент может использоваться для следующих операций:

• Нанесение осевых ударов в режиме отбойного молотка.
• Высверливание отверстий в различных материалах за счет применения функции дрели.

Для обеспечения многофункциональности многие производители обеспечивают инструмент дополнительными функциями и предлагают комплекс специальных насадок, которые позволяют:

• Приготавливать разные строительные растворы.
• Сверлить отверстия.
• Выполнять шлифовку.
• Чистить поверхности бетона, камня и металла.
• Выполнять многие иные работы.

Дополнительные функции

Рассматривая принцип работы ударного механизма перфоратора, следует отметить наличие нескольких дополнительных режимов. Так, предусмотрено наличие холостого хода. В этом случае механизм не прижимается к твердой поверхности и самоотключается. Поэтому не возникает компрессионного давления. Удары в этом случае прекращаются.

Рабочий механизм является неподвижным. При этом обороты вала можно регулировать. Для этого на корпусе предусмотрена кнопка. Запуск производится плавно. В большинстве современных моделей кнопка дополнена регулятором предельного нажатия курка. Это позволяет задать число оборотов и мощность электромотора.

Чтобы защитить мастера от травмы применяется специальная защитная муфта. Она срабатывает, если инструмент заклинивает при сверлении. В этот момент муфта отсоединяет вал от редуктора. Механизм при этом моментально стопорится.