Расположение двигателя

Лекция ПЕРФОРАТОРЫ

Назначение и общее устройство перфораторов

Перфоратор — электродрель с ударным механизмом, в котором используется электромагнитный или электропневматический принцип формирования удара. Перфораторпредназначен, в первую очередь, для разрушающих работ, как правило, с твердыми материалами, такими как бетон, кирпич, природный и искусственный камень и проч. По своим функциям, перфоратор очень сильно напоминает электродрель, что служит заблуждением, так как они попросту не видят никакой разницы между данными инструментами. Разница есть, причем достаточно существенная.

Общее устройство и принцип работы перфораторов

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, и т.п.).

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