Из чего состоит перфоратор

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

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.

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.

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.

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.

• тяжелее горизонтального;
• низкий уровень ударных вибраций;
• редуктор нуждается в регулярной смазке;
• отменное охлаждение двигателя.

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.

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.

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.

Знание электросхемы перфоратора позволяет самостоятельно избавиться от проблем с электрической частью инструмента. Переключатель реверса присутствует не на всех инструментах.

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:

1. 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.

1. 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 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:

1. Вращательный момент от вала электродвигателя передаётся внутренней втулке подшипника посредством зубчатой передачи.
2. Наружная втулка подшипника перпендикулярно соединяется с поршнем, который совершает колебательные возвратно-поступательные движения.
3. Расположенный между поршнем и тараном воздух сжимается при их сближении, заставляя таран двигаться вперёд, перенося полученную энергию на боёк.
4. При обратном движении поршня назад возвращается и таран из-за образования области пониженного давления в цилиндре.
5. Боёк передаёт полученную энергию насадке – бьёт по торцу её хвостовика, заставляя инструмент наносить удары.

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.

1. Кривошип, соединённый через зубчатую передачу с валом двигателя, за один оборот заставляет шатун совершать цикл, состоящий из поступательного и возвратного движений.
2. К шатуну крепится поршень, который при движении вперёд сжимает воздух, заставляя промежуточный ударник двигаться вперёд.
3. 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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Как устроен и работает перфоратор

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.

1. 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.
2. 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.

1. 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.
2. Сменные насадки должны надежно крепиться, в противном случае во время работы они могут выскочить из патрона и нанести травму.
3. Сверлить материал нужно, не прикасаясь к вращающейся части инструмента: острые кромки легко повреждают руки и другие части тела.
4. 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.

Перфоратор

Для профессиональных строителей и любителей строить и ремонтировать своими руками, перфоратор является незаменимым инструментом, позволяющим быстро и качественно выполнить многие работы с камнем, бетоном или кирпичом.

Разрушение бетонной стены перфоратором

Назначение и функции

Название инструмента произошло от латинского слова «perforo», что означает — «пробивать». Принцип работы перфоратора заключается в нанесении сильных и быстрых ударов по вращающейся или неподвижной насадке. Инструмент предназначен главным образом для бурения отверстий в бетонных, железобетонных и кирпичных конструкциях во время проведения строительных или ремонтных работ. Кроме этого, некоторые модели перфораторов могут использоваться в качестве обычной дрели для сверления металла, дерева и пластика или небольшого отбойного молотка для штробления каменных поверхностей, вырубки ниш, скалывания керамической плитки и т.п.

Скалывание плитки перфоратором

Функционально перфораторы бывают одно-, двух- и трехрежимными. Однорежимные инструменты обладают единственным действием — вращением с ударом. Двухрежимные могут иметь два сочетания действий: вращение без удара и вращение с ударом или удары без вращения (долбление) и вращение с ударом. Трехрежимный перфоратор обладает всеми возможными видами действий — вращение без удара, вращение с ударом и долбление.

Переключатель режимов работы перфоратора (Bosch). Между режимом «Сверление с ударами» и «Удары без сверления» — положение для изменения положения зубила (Vario-Lock).

Технические характеристики перфораторов

Основные технические характеристики перфораторов включают следующие параметры: мощность двигателя, энергия одиночного удара, диаметр «сверления», скорость вращения патрона, частота ударов, вес.

Мощность двигателей электропневматических перфораторов колеблется в пределах от 250 до 1500 Вт. Самыми востребованными являются перфораторы с мощностью 500-800 Вт. Они широко используются в быту в качестве универсального инструмента для сверления и долбления.

Перфоратор мощностью 1500 Вт (Bosch)

Энергия удара является важнейшей характеристикой перфораторов. Если говорить о электропневматических типах инструментов, то она равна энергии, которой обладает таран (см. рисунок ниже), ударяющий по бойку. Ее значение можно определить по известной формуле mv 2 /2, где m — масса тарана; v — его скорость в момент соприкосновения с торцом бойка. Энергия удара расходуется на разрушение материала и нагрев деталей ударного механизма. Часть ее возвращается тарану, сообщая последнему движение отскока от бойка. Электропневматические перфораторы имеют энергию удара от 1,5 до 20 Дж, легкие аккумуляторные модели могут иметь менее 1-го Дж.

Устройство ударного механизма перфоратора: 1 — пьяный подшипник, 2 — поршень, 3 — таран, 4 — ударник (боёк), 5 — шестерёнка двигателя.

Подробнее об устройстве перфоратора читайте в статье Устройство перфоратора.

Диаметр «сверления» — характеристика не менее важная, чем энергия удара. В конце концов, важно не то, какой энергией обладает перфоратор, а то, какого диаметра отверстие и с какой быстротой можно получить с его помощью. Диаметр «сверления» конкретной модели перфоратора имеет разные значения — в зависимости от обрабатываемого материала и вида используемой насадки.

Обычно в технических характеристиках перфораторов указывается диаметр «сверления» для бетона и стали, иногда — для дерева. Диаметр «сверления» в бетоне обычно в 1,7-2 раза превосходит диаметр сверления в металле. Зависит он и от вида используемой насадки — сплошного бура или полой коронки. Диаметр отверстия, получаемый коронками, примерно в три раза превышает размеры отверстия получаемого буром.

Проделывание отверстия при помощи коронки

Если брать весь диапазон существующих моделей перфораторов, то с их помощью в бетонных стенах можно пробурить отверстия диаметром от 4 до 150-160 мм. Последнее значение указано для коронки. Для наиболее популярных перфораторов мощностью 600-800 Вт, диаметр «сверления» в стали составляет обычно 13 мм, в бетоне — 22-26 мм для бура и 60-65 мм для коронки.

Скорость вращения патрона у всех перфораторов относительно невелика, она превышает 1000 об/мин только у легких моделей, снижаясь до нескольких сотен у средних и доходя до 100-300 у тяжелых. Диапазон регулирования скоростей у многих моделей неограничен — от нуля до максимальных значений.

Число ударов в минуту также зависит от класса перфоратора. У легких моделей оно может достигать 4000-5000 уд/мин при номинальном числе оборотов, у тяжелых 1000-2000 уд/мин.

Вес перфораторов зависит от их мощности и колеблется в диапазоне — от 2-х до 12 кг.

Классификация

Перфораторы классифицируются по разным параметрам — типу привода, мощности и массе, предназначению, типу патрона.

По типу привода перфораторы подразделяются на электрические (аккумуляторные или сетевые), бензиновые и пневматические. Наиболее распространены перфораторы с электрическим приводом. Аккумуляторные модели являются мобильным инструментом и используются там, где отсутствует электроэнергия. Во взрывоопасных условиях используют пневматические перфораторы. Для дорожно-ремонтных работ незаменимыми являются бензиновые модели инструмента. Два последних — это классические отбойные молотки, и эта статья абсолютно не про них.

Бензиновый перфоратор (отбойный молоток)

По предназначению перфораторы делятся на бытовые (любительские) и профессиональные. К бытовым относятся, как правило, легкие перфораторы. Средние и тяжелые являются профессиональным инструментом.

Иногда перфораторы классифицируют по типу патрона, определяющему диаметр хвостовика используемого инструмента. В настоящее время используются в основном патроны стандарта SDS — типоразмеры SDS-plus и SDS-max (про патроны см. ниже). Тип патрона косвенно характеризует мощность и вес инструмента. Так если говорится, что перфоратор оснащен патроном SDS-max, это означает, что речь идет о тяжелом и мощном профессиональном инструменте.

Основной все же признается классификация по массе и мощности, в зависимости от которой различают следующие классы перфораторов:

• Легкий класс, к которому относятся перфораторы весом до 4 кг, мощностью 400-700 Вт и с энергией удара 1,5-3 Дж. Около 80% всех перфораторов принадлежат к легкому классу. Они широко используются в быту и часто являются универсальными — имеют три режима работы.
• Средний класс включает перфораторы весом 5-8 кг, мощностью 800-1200 Вт и с энергией удара до 8 Дж. Инструменты этого класса чаще всего обладают двумя режимами работы — удар с вращением и удар без вращения. Таким инструментом пользуются в основном для профессиональных работ.
• Тяжелый класс перфораторов характеризуется весом более 8 кг, мощностью 1200-1500 Вт и энергией удара до 20 Дж. Инструменты тяжелого класса имеют два режима работы — удар без вращения и удар с вращением и используются исключительно для профессиональных работ.

Легкий, средний и тяжелый перфораторы

Патроны

Специфика работы перфоратора — нанесение сильных и быстрых ударов по насадке — вызвала необходимость разработки особого патрона, который обеспечивал бы быструю замену различных насадок и позволял исключить сам патрон из ударной цепочки. Такое устройство было разработано фирмой Bosch в 1975-1977 годах. Оно имеет две особенности. Первая и главная заключается в том, что инструмент, закрепленный в патроне, имеет относительно последнего определенную степень свободы в осевом направлении. Это позволяет наносить удары по насадке (буру, коронке, зубилу), не подвергая одновременно сильному ударному воздействию сам патрон и весь перфоратор в целом (как это работает, смотрите в статье Устройство перфоратора). Вторая особенность состоит в возможности быстрой смены инструмента — всего двумя движениями. Патрону присвоили аббревиатуру SDS (Steck — Dreh — Sitzt), что на немецком языке означает — вставь, поверни, готово! Всего разработано три типоразмера патронов стандарта SDS — SDS-plus, SDS-top и SDS-max.

Бур для патрона SDS-plus

Патрон SDS-plus служит для крепления инструментов с хвостовиком, имеющим диаметр 10 мм. На цилиндрической поверхности хвостовика выполнено 4 паза — два выходящих на торец (отрытых), два — не выходящих (закрытых). Открытые пазы являются направляющими для вставки инструмента, закрытые служат для его стопорения с помощью стопорных шариков патрона. Закрепленный хвостовик может свободно смещаться на некоторую величину в осевом направлении. Чтобы осевое смещение происходило легко, хвостовик смазывают небольшим количеством консистентной смазки. Патрон SDS-plus используется в легких и, частично, средних перфораторах для крепления инструмента с рабочим диаметром (диаметром «сверления») до 26 мм.

Хвостовик для патрона SDS-plus: 1 — стержень диаметром 10 мм, 2 — закрытый паз, 3 — хвостовик вставляется в патрон примерно на 40 мм, 4 — открытый паз, 5 — направляющая, 6 — стопорный шарик, 7 — хвостовик.

Патрон SDS-max предназначен для хвостовика диаметром 18 мм. На нем имеется 3 открытых и 2 закрытых паза. Инструменты, имеющие такой хвостовик, предназначены для бурения отверстий свыше 20 мм. Ими оснащаются перфораторы среднего и тяжелого класса.

Хвостовик для патрона SDS-max: 1 — стержень диаметром 18 мм, 2 — закрытый паз, 3 — хвостовик вставляется в патрон примерно на 90 мм, 4 — открытый паз, 5 — направляющая, 6 — стопор, 7 — хвостовик.

Промежуточный патрон SDS-top для хвостовиков диаметром 14 мм является менее распространенным. Он был разработан для того, чтобы предотвратить выход из строя насадок с рабочим диаметром 16-25 мм и хвостовиком SDS-plus, поскольку последний иногда не выдерживал нагрузок и ломался. Однако широкого распространения патрон SDS-top не получил.

Хвостовик для патрона SDS-top: 1 — стержень диаметром 14 мм, 2 — закрытый паз, 3 — хвостовик вставляется в патрон примерно на 70 мм, 4 — открытый паз, 5 — направляющая, 6 — стопорный шарик, 7 — хвостовик.

Поскольку многие модели перфораторов обладают функцией сверления без удара, предусмотрена возможность установки на них обычного кулачкового патрона для сверл с цилиндрическим хвостовиком. Она реализуется двумя путями. В первом случае используется специальный адаптер, который с одной стороны имеет хвостовик SDS-plus, а с другой — резьбовую часть, на которую навинчивается и зажимается винтом трехкулачковый патрон — зубчато-венцовый (ЗВП) или быстрозажимной (БЗП).

Переходник (адаптер) и патрон

Переходник вставляется в стандартный патрон перфоратора

Хвостовик SDS-plus адаптера вставляется в патрон перфоратора и получается конструкция из двух последовательно соединенных патронов — SDS и трехкулачкового. Недостатком этого варианта является отсутствие достаточной жесткости крепления сверла и его биение при вращении.

Второй способ избавлен от этих недостатков. Он предполагает оснащение перфоратора системой быстрой замены патронов, которая позволяет быстро, буквально одним движением, заменить патрон SDS-plus на кулачковый, адаптированный под установку на перфоратор.

Сменные патроны перфоратора

Насадки для перфоратора

Имеется большое количество всевозможных насадок для перфораторов, предназначенных для выполнения самых различных работ. К основным из них относятся буры, коронки, зубила и штроберы. Все насадки для перфоратора имеют хвостовики SDS-plus или SDS-Max.

Насадки для перфоратора

Буры служат для бурения отверстий круглой формы. Их основными особенностями являются одна пластина или несколько зубцов из твердосплавного материала на конце бура и спиральная форма его стержня, позволяющая при сверлении удалять из отверстий крошку и пыль.

Коронками, осуществляющими не сплошную, а кольцевую резку материала, делают отверстия больших диаметров. Материал внутри коронки остается неразрушенным и удаляется в виде керна. Резка производится твердосплавными зубцами, установленными на рабочей кромке инструмента. Коронками не следует сверлить отверстия в армированном бетоне, поскольку при столкновении с металлом зубья могут обламываться.

Зубила, пики, штроберы предназначены в основном для штробления каменных поверхностей. Первые удобны также для отделения керамической плитки от бетонных оснований и колки каменных материалов. Изготавливаются они из инструментальной стали или твердых сплавов.

Как работать перфоратором

В инструкциях по эксплуатации, имеющихся в комплектах поставки инструмента, подробно рассказывается о том, как работать перфоратором. В зависимости от модели, порядок работы может иметь некоторые особенности. Однако в основном он остается одним и тем же для всех моделей и в общем виде выглядит следующим образом.

• Перед установкой инструмента (бура, долота и пр.) перфоратор отключается от сети.
• Хвостовик насадки смазывается небольшим количеством консистентной смазки.
• Насадка вставляется в патрон. Это действие может немного различаться в разных моделях. В некоторых требуется отведение назад стопорной втулки патрона. В других насадка просто вставляется в отверстие патрона и поворачивается до щелчка (при этом стопорные шарики устанавливаются в закрытые пазы хвостовика). При извлечении инструмента необходимо отвести втулку патрона назад.
• Если используется бур для бурения отверстий, устанавливается ограничитель глубины бурения на требуемое значение глубины отверстия.
• Если скорость вращения регулируется не курком, то с помощью регулятора числа оборотов устанавливается нужная скорость вращения бура. Рекомендуется начинать с максимальных значений, поскольку именно они обеспечивают максимальную производительность инструмента.
• Перфоратор подключается к сети, и нажимается курок. При этом патрон перфоратора должен начать вращаться без удара.
• Насадка устанавливается в нужное положение по отношению к обрабатываемому материалу, и осуществляется не слишком сильный нажим на инструмент. В результате бур или долото начинают вгрызаться в материал.

Обслуживание перфоратора

Перфоратор должен содержаться в чистоте и сухости. После работы необходимо очищать и продувать его от пыли, корпус протирать чистой влажной тряпкой. Продувка осуществляется вентилятором работающего на холостом ходу двигателя. Обслуживание перфоратора включает также замену щеток и смазку редуктора в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации.

При использовании содержания данного сайта, нужно ставить активные ссылки на этот сайт, видимые пользователями и поисковыми роботами.