Устройство перфоратора – изучаем природу силы удара

Устройство перфоратора – изучаем природу силы удараУстройство перфоратора – изучаем природу силы удара. Устройство перфоратора имеет конструктивные особенности, зависящие от мощности двигателя и типа сборки инструмента. Поэтому перед тем,как выбрать перфоратор, лучше изучить его от двигателя до патрона. Узнав все тонкости устройства, а также мелкие нюансы, вы сможете определиться с моделью и типом. Определяемся, какой перфоратор лучше. Первый электрический перфоратор появился в далеком 1932 году.

С тех пор его конструкция практически не изменилась. Основными элементами и по сей день остаются: электродвигатель, ударный механизм, редуктор и патрон. Время и прогресс лишь нарастило электронную мускулатуру, попутно заменив материал корпуса и механизмов. Главная функция этого устройства – удар.

По способу его осуществления бывают электромагнитные и пневматические перфораторы. Биение у электромагнитных производится двумя взаимодействующими электрическими катушками. Возвратно-поступательное движение от катушек передается на сердечник, который в свою очередь воздействует на бур. В пневматических устройствах толчок возникает при возвратно-поступательном движении поршня в цилиндре. Бытовой перфоратор, как правило, снабжен механизмом пневматического удара. По типу привода различают такие аппараты: электрические сетевые (работают от электрической сети); электрические аккумуляторные (работают от аккумулятора); пневматические (используются в пожаро- и взрывоопасных работах); бензиновые (применяются в дорожном строительстве). Наибольшее распространение получил электрический сетевой тип с пневматическим механизмом, его еще называют бытовой перфоратор. По количеству режимов различают: однорежимные, присутствует только режим сверления; двухрежимные, режим сверления и режим сверления с ударом; трехрежимные, имеют режим сверления, сверления с боем, режим долбления. Устройство перфоратора – не так страшен ударный механизм, как его рисуют. Сердце перфоратора – электродвигатель – может располагаться вертикально и горизонтально. Горизонтальное расположение присуще малым по мощности перфораторам. Вертикально располагают двигатели в средних и тяжелых аппаратах, так как вертикальная конструкция обеспечивает лучшие условия охлаждения и меньше восприимчива к ударным нагрузкам. Однако встречаются и исключения, которые подтверждают правило. Тип расположения двигателя влияет на кинематическую схему, осуществляющую ударное воздействие. У горизонтальных моделей на вал редуктора посажен качающийся подшипник, наружная втулка которого соединена с поршнем. При вращении такой механизм создает колебательное движение. Поршень находится в камере, в одной плоскости движения с тараном. Камера имеет отверстия для циркуляции воздуха. Когда бур прижимается к бетону, он толкает таран, который смещается к поршню, перекрывая поступление воздуха внутрь камеры. Поршень, двигаясь навстречу тарану, сжимает воздух, находящийся между ними, таким образом, происходит пневматический удар. Таран смещается, бьет по буру, открывает циркуляционные окна, выпуская воздух из камеры. Отличие вертикальных моделей в том, что привод вращает два отдельных вала. Один осуществляет вращение редуктора, а второй передает момент на кривошипно-шатунный механизм. Его поршень взаимодействует с тараном аналогично горизонтальным моделям. Кривошипно-шатунный механизм увеличивает амплитуду движения поршня, что повышает силу толчка. Поэтому такая компоновка преобладает среди мощных моделей. Редуктор рассматриваемых инструментов одноступенчатый. Двухступенчатые – большая редкость, ими снабжаются профессиональные аппараты. Патрон ударного устройства не оснащен кулачковым механизмом, как у электрической дрели. Для закрепления бура применяется система SDS+ и SDS-max. Отличаются они количеством фиксирующих кулачков, а также диаметром хвостовика, 10 и 18 мм соответственно. Принцип крепления у них одинаков. Стальные кулачки входят в соответствующие пазы на хвостовике насадки. Такая система очень удобна, кольцо на патроне имеет два положения: закрыто и открыто. Открыто – лепестки отогнуты, и насадка легко вставляется или достается. Закрыто – кулачки плотно фиксируют бур. Такое крепление насадки не позволяет ей провернуться. С одной стороны, это хорошо, но одновременно увеличивается вероятность повреждений редуктора и вала двигателя при клине бура. Для исключения негативного воздействия на эти детали кинематическую схему обогащают защитной муфтой. Она может быть фрикционной, когда два диска плотно прижимаются друг к другу пружиной (вращение передается посредством силы трения между ними), и при заклинивании диски попросту проскальзывают, размыкая кинематическую схему, или зубчатой, две полумуфты имеют с торцевой стороны зубчатую насечку. Полумуфты прижимаются под действием пружины. При нагрузке на вал, превышающей упругость пружины, зубчатые диски проскальзывают. Такую систему применяют в конструкции шуруповерта. Она более надежна, но менее стойка к износу. Выработки зубьев уменьшают момент срабатывания. Подкладывать шайбу или менять пружину на более жесткую не стоит. Угадать коэффициент на глаз не получится, а если перестараться, то при следующем серьезном заклинивании у вас точно развалится редуктор. Как выбрать перфоратор для дома? Технические характеристики пестрят изобилием данных. Обратить внимание следует первоначально на мощность. Мощность двигателя напрямую связана с силой удара, главным аргументом в борьбе с бетоном и камнем. Перфоратор мощностью до 800 Ватт подойдет для неинтенсивного использования. Сила удара у таких образцов достигает 5 Дж, при частоте 3-4 тысячи ударов за минуту, это примерно 50-67 ударов в секунду, что достаточно много. Частота вращения бура – 700-1300 оборотов. Выдалбливать таким инструментом дверной проем в железобетонной стене, конечно, можно, но лучше ограничиться сверлением отверстий под монтаж гипсокартонных конструкций или штроблением борозд под новую проводку. Вес таких моделей: 2-3,5 кг. При выборе перфоратора обратите внимание на соотношение частоты вращения к частоте ударов. Чем больше первая величина, тем должна быть больше вторая, иначе бур будет попросту стираться о бетон. Инструменты мощностью от 800 до 1400 Ватт подойдут для добротного хозяина. Сила удара таким инструментом 4-10 Дж. Частота вращения составит 400-1000 оборотов, при частоте ударов 2500-3500 за минуту. Таким инструментом с легкостью можно расширить дверной проем, а бурить им отверстия в бетоне – одно удовольствие. Все, что выше 1400 Ватт, является техникой для трудоемких работ, наподобие прокладки тоннелей для кабелей в каменном грунте и т.д. Сила удара у таких аппаратов от 10 до 40 Дж и выше. Количество ударов в минуту снижается до 1000-2000, а частота вращения шпинделя доходит до 400-500 оборотов в минуту. Такой инструмент больше предназначен не для сверления, а для «перемалывания» бетона и грунта. Осуществляя выбор перфоратора для дома, мы, к сожалению или к счастью, попадаем на стык между малыми и средними по мощности агрегатами. В этом сегменте мир вертикальной компоновки встречается с миром горизонтальной. Поэтому тут при выборе лучше отталкиваться от личных убеждений и удобства работы: общая длина вертикального перфоратора с буром меньше, чем его горизонтального коллеги; горизонтальным аппаратом удобнее работать в узких проемах; горизонтальные образцы весят меньше вертикальных собратьев, но при этом у последних лучше развесовка; вертикальная компоновка обладает лучшим охлаждением, а также мягче переносит ударные нагрузки; сила удара у вертикальных образцов выше, чем у горизонтальных собратьев, при прочих равных технических условиях; Перфоратор – это профессиональный инструмент, поэтому особой разницы при выборе производителя вы не ощутите. Если, конечно, это не дешевое китайское чудо техники. Makita, DeWALT, Metabo, Hitachi – серьезные агрегаты, однако Bosch имеет более развитую сеть центров обслуживания. Phiolent – производят в Севастополе, нареканий на качество пока не было, но ходят слухи о китайских комплектующих. Sturm, Интерскол, Зенит, Энергомаш – образцы средней ценовой категории. Отчасти имеют китайские корни, но на практике работают безупречно. Определившись с мощностью инструмента, не поленитесь уделить внимание мелочам: практичный чемодан поможет хранить и безопасно транспортировать инструмент; будет кстати набор буров и пик. Качество этих насадок на порядок лучше дешевых аналогов, предлагаемых в магазинах. Оно сопоставимо со средними добротными образцами; электроинструмент часто поставляется вместе со щетками для двигателя и смазкой. Это не будет лишним, т.к. любая техника ломается в самый неподходящий момент, а имея готовые щетки, мы сможем быстро их заменить, не отрываясь от работы; устройство для измерения глубины будет не лишним, если не желаете продырявить стену насквозь; наличие активной антивибрационной системы приветствуется, но она встречается в дорогих моделях. Дешевые позволяют довольствоваться пассивной антивибрационной системой, а по факту – прорезиненные рукоятки; наличие патрона для дрели не помешает. Благодаря нему, в качестве насадки можно использовать любые сверла. Но, используя патрон, ни в коем случае не работайте в режиме сверления с ударом, он развалится за пару минут; электронная начинка представлена наличием функции реверса и регулировкой скорости вращения; система поддержания оборотов будет только у дорогих моделей, на практике она, скорее всего, пригодится.