Как устроен и работает перфоратор

Устройство и принцип работы перфоратора – почему ствол чаще всего выходит из строя

Устройство, предназначенное для дробления твердых поверхностей, использующее энергию от полученной после удара отдачи, называется перфоратором. Этот прибор не делает идеально ровные отверстия и не режет ровно твердую структуру, в отличие от дрели, хотя внешне эти приборы похожи, из-за чего их часто путают. В действии это приспособление напоминает таран, который работает с большой скоростью. Часть этого устройства, которая дробит поверхность и вращается в процессе работы, выполнена в форме зубила. Перфоратор обладает высоким крутящим моментом, и наличие предохранительной муфты в этом инструменте просто необходимо.

Принцип функционирования инструмента основан на электромагнитном или пневматическом механизме, которые создают импульс, отправляя его в сторону обрабатываемой поверхности. Стоит отметить, что в большинстве современных перфораторов используется пневматический механизм.

Своим строением данный инструмент напоминает дрель и функционирует вследствие получения ответного удара от всасывающего воздух устройства. Оно было создано для эффективной работы в горнодобывающей отрасли. Появившись впервые в 1851 году, оно стало незаменимым помощником для колки, дробления горных пород и твердых почв. Использование инструмента рационально в пробивании отверстий в бетонных поверхностях, но только если ударное воздействие на рабочую поверхность предусмотрено заранее. Работа с кирпичными стенами может не всегда быть экономически оправданной, особенно когда нужно сделать отверстие под дюбель.

Устройство перфоратора

Перфораторы бывают разных моделей и отличаются друг от друга в зависимости от:

  • выполняемых функций;
  • мощности;
  • производителя.

Несмотря на это, каждое перфораторное устройство имеет в своей конструкции обязательную структуру, составленную из узлов и систем, которые служат для выполнения основного предназначения этого агрегата. В каждом таком устройстве обязательно должны быть:

  • редуктор;
  • электродвигатель с якорем и статором;
  • патрон;
  • механизм, производящий удар.

В процессе усовершенствования этого прибора появились дополнительные функции, которые значительно облегчают его применение.

Основные из них:

  • система, подавляющая вибрации;
  • механизм, фиксирующий данный инструмент в положении, удобном для оператора Vario-Lock;
  • ограничитель глубины проникновения в рабочую поверхность;
  • очистка устройства от пыли;
  • переключатель режимов работы.

На изображении подробно показано, как устроен перфоратор.

Ударный механизм и принцип его работы

Важнейшим узлом, на который нужно обращать свое внимание при выборе, является ударный механизм. От этого узла зависят такие факторы:

  • универсальность работ: чем мощнее ударный механизм, тем шире спектр задач, которые способен выполнить инструмент в целом;
  • производительность;
  • скорость и качество выполняемых работ.

Механизм делится на два типа электропневматический и электромеханический. Зачастую большинство перфораторов дополнены в комплекте вариантом на пневматике. Технология основана на получении энергии для удара в большей мере от отдачи зубила, чем от электромотора, а это довольно экономично. Электропневматический механизм исполнен в двух вариантах:

  • на кривошипно-шатунном механизме;
  • с использованием технологии «пьяного» подшипника.

В более тяжелых перфораторах используется кривошипно-шатунный механизм. «Пьяный» подшипник можно встретить в небольших по мощности инструментах.

Электрическая схема перфоратора

Амортизационная группа перфоратора

Принцип работы перфоратора заключается в интенсивной вибрации всего прибора. Вибрационные волны передаются человеку, который оперирует данным инструментом. Это чревато сердечными заболеваниями и проблемами с суставами рук и ног. Поэтому целью устранить эти вибрации озадачены все современные производители перфораторов. Хотя полностью исключить вредные колебания инструмента пока не удалось никому, на многих перфорирующих устройствах установлены довольно эффективные системы амортизации, без которых работать с инструментом было бы намного сложнее. В нынешнее время все амортизирующие системы делятся на две группы:

Активные это системы поглощения вибрации, которые установлены на мощные инструменты. Устройство являет собой довольно простую конструкцию принимающие удар противовес с пружиной.

Пассивные это системы, которые состоят из резиновых накладок и амортизирующих удары специальных рукояток.

Редуктор для перфоратора

Устройство, которое создает крутящий момент и передает его на бур через ствол перфоратора, называется редуктор. Это технически самый сложный узел перфоратора. Из-за интенсивного трения внутри он требует частого смазывания специальными средствами. Несвоевременное нанесение нового слоя смазочного вещества приводит к полному выходу из строя агрегата и ощутимым денежным затратам на ремонт всего перфоратора.

Кнопка пуска перфоратора

Пусковая клавиша инструмента это важный компонент, без которого невозможно начать работу перфоратором. Имея довольно хрупкую структуру и электрические контакты, это устройство может выйти из строя после попадания влаги или большого количества пыли. В отличие от других узлов перфоратора, заменить и подключить кнопку включения не составит большого труда.

Ствол для перфоратора – описание

Связующим звеном между буром и редуктором является ствол перфоратора. Эта цельная деталь хоть и имеет несложную структуру, но чаще других узлов выходит из строя. Высокий уровень риска деформации связан с приемом на себя ударов бура. Часто грязь и пыль вносят свою лепту в процесс разрушения этой детали.

Инструмент в процессе выполнения своих прямых функций выдерживает значительные нагрузки. По этой причине важным для безопасности фактором является уход за инструментом и регулярные проверки исправности этого прибора. В связи с большими вибрациями при работе, всего лишь одна незначительная поломка может сделать непригодным перфоратор в целом. Чтобы предотвратить порчу инструмента, рекомендуется не пропускать регулярную процедуру проверки и выполнения профилактических действий, нацеленных на выявление возможных поломок. Обратившись в сервисный центр и получив подтверждение мастера о полной исправности перфоратора, можно быть уверенным, что его использование будет максимально безопасным и эффективным.

Читать еще:  Как правильно пользоваться хлебопечкой

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.
Читать еще:  Выбор стиральной машины для дачи

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.

Ремонт перфоратора своими руками

Если срок гарантийного обслуживания для перфоратора истёк, его ремонт придётся выполнять своими руками.

Как устроен перфоратор

Перфоратор можно отнести к разряду инструментов, имеющих устройство повышенной сложности. Однако последовательное рассмотрение деталей и принципа действия поможет основательному пониманию нюансов работы механизма и поиску неисправностей.

Источником движения, как и во многих других строительных инструментах, в перфораторе служит однофазный двигатель с фазным ротором. Его мы рассмотрим отдельно, а сейчас за точку отсчёта примем шестерню, посаженную на передний вал якоря. Именно она и задаёт вращение всем остальным элементам системы.

Устройство бочкового перфоратора: 1 — сетевой шнур; 2 — угольные щётки; 3 — электродвигатель; 4 — выключатель; 5 — эксцентриковый механизм; 6 — ударный механизм; 7 — быстросменный патрон

У бочкового перфоратора двигатель и ведущая шестерня расположены вертикально. Ключевым отличием от инструмента пистолетного типа здесь служит наличие промежуточного редуктора. В его устройстве нет ничего хитрого: плоская шестерня от двигателя вращает две другие с разными передаточными числами. Одна из них передаёт вращение на основной вал, другая крутит эксцентриковый вал с шатуном, обеспечивающим возвратно-поступательное движение ударного механизма.

В перфораторах горизонтального (пистолетного) типа раздаточного редуктора нет как такового, вращение сразу передаётся на промежуточный вал, расположенный ниже оси основного шпинделя. Этот вал посажен на двух подшипниках, между ними находится «пьяный подшипник», который при вращении колеблется и приводит в движение поршень ударника. На выступающем переднем конце вала имеется шестерня, за счёт которой передаётся вращение на ствол.

Устройство перфоратора пистолетного типа: 1 — выключатель; 2 — электродвигатель; 3 — щётки; 4 — «пьяный подшипник»; 5 — «летающий» поршень; 6 — боёк; 7 — быстросъёмный патрон SDS

В любом перфораторе имеются переключатели режимов. В бочковом они просто приподнимают шестерни раздаточного редуктора, выводя их из зацепления. В пистолетном перфораторе может применяться одна из двух схем управления. В простейшем случае один переключатель смещает промежуточный вал, который, будучи выдвинутым максимально вперёд, имеет зацепление с шестернёй патрона, но при этом расцеплена муфта передачи вращения на качающийся подшипник. В среднем положении в трансмиссию включены оба механизма, а в максимально утопленном работает только ударник. Устаревшая кинематическая схема имеет два переключателя, один из которых выводит муфту качающегося подшипника из зацепления, а другой сдвигает промежуточный вал.

Определение неисправностей двигателя

Если двигатель перфоратора имеет заводской брак, последний проявляет себя в первые же месяцы работы. В ином случае причиной поломки зачастую служит нарушение техники эксплуатации или же предельный износ составных частей.

Основной элемент моторной части, подверженный интенсивному износу, это графитовые щётки, передающие ток на обмотки ротора. Когда щётки стираются, их прижим ослабевает, из-за чего увеличивается зазор между графитом и ламелями якоря, возникает интенсивное искрение. По звуку эту неисправность ни с чем не спутать: при включении слышен натужный гул, коллектор обдаёт снопом искр, задняя часть двигателя интенсивно греется.

Обмотки двигателя выполнены проводом в лаковой изоляции, которая от перегрева теряет диэлектрические свойства, растрескивается и осыпается. Небольшие замыкания между соседними витками можно определить по характерному гудению двигателя во время работы. К сожалению, перемотку статора и якоря почти нереально выполнить в домашних условиях, но большинство деталей двигателя типовые и им легко подобрать замену.

Другими уязвимыми частями служат подшипники. Их на якоре два: задний закреплён в корпусе электрической части внутри виброгасящего колпачка, передний вставлен в посадочное место корпуса редуктора или прикручен к нему накидной плашкой. Износ подшипников определить достаточно легко: при вращении рукой их ход либо слишком свободный с характерным шелестением, либо присутствуют подклинивания, люфт и посторонние шумы. Подшипники имеют закрытый сепаратор и на обслуживание не рассчитаны. Их гораздо проще заменить на новые, достаточно переписать номер на крышке сепаратора или торце внешней обоймы.

Замена кнопки и щёток

За время эксплуатации качественного перфоратора кнопку, возможно, придётся менять не один раз. Оптимально, если вы приобретёте кнопку заранее под конкретную модель. Если нужно снять неисправную часть для образца, набросайте на бумаге схему подключения с указанием цветовой маркировки проводов. Часть кнопок имеет винтовые зажимы и для их откручивания понадобится узкая шлицевая отвёртка. Некоторые кнопки снабжаются зажимами пружинного типа, чтобы их разжать, нужно загнать шило в отверстие рядом с вводом провода. Достаточно редко встречаются одноразовые пружинные зажимы, провода от которых не отсоединяются. Жилы от старой кнопки придётся обрезать, зачистить и залудить, а затем подключить к новой кнопке в соответствии со схемой подключения.

Щётки в перфораторе поменять достаточно легко, каналы для них в некоторых моделях выведены наружу и закрыты пробками для доступа без разборки инструмента. В ином случае придётся лишь снять корпус электромоторной части инструмента и внимательно осмотреть коллекторный узел. Посадочные места щёток расположены внутри или около пластиковых стоек, удерживающих заглушку заднего подшипника, к ним идёт два провода. Сам механизм крепления и прижатия щёток меняется от модели к модели.

В большинстве случаев для извлечения щёток требуется лишь вытащить щипцами два металлических язычка, открутить пару шурупов или отстегнуть пружинки зажимов. При периодическом осмотре щётки рекомендуется извлекать и проверять на предмет сколов, очищать посадочные канавки от пыли и загрязнений. Будьте осторожны и не путайте левую щётку с правой, соблюдайте их исходное положение при установке. Как правило, щётки притираются под индивидуальным углом, изменение которого либо потребует провести заново притирку, либо приведёт к разрушению графитового элемента.

При замене износившихся щёток важно только подобрать правильный размер и сечение, а затем притереть щётки, поработав двигателем 2–3 минуты без нагрузки в режиме без удара. Сейчас практически каждый перфоратор комплектуется набором сменных щёток, но замену можно также найти и по остаткам уже сработавшихся.

Читать еще:  Обзор популярных хлебопечек LG и их функций

Как самому заменить подшипники

В перфораторе присутствует от пяти до десятка радиальных подшипников качения разных размеров и необходимость их замены — лишь вопрос времени. Очень важно периодически проводить разборку и оценивать степень износа этих узлов, иначе в будущем возможно развитие более серьёзных неисправностей.

Почти каждый подшипник в перфораторе снять довольно легко, посадочные размеры под них подобраны с высокой точностью. В некоторых случаях снятию может помешать стопорное кольцо. Если его нет, и подшипник отказывается сниматься, применяется универсальный двухзахватный съёмник. Если съёмника в наличии не имеется, то часть, на которую подшипник посажен, нужно зажать в мягких губках тисков, а затем сбить износившийся элемент, нанося удары через наставку по внутреннему кольцу.

При посадке нового подшипника по нему нельзя наносить прямые жёсткие удары. Следует пользоваться упругой наставкой, например, обрезком полипропиленовой трубы. Её нужно предварительно подрезать наискось, чтобы усилие удара приходилось исключительно на внутреннюю обойму. Так тела качения не оставят на канавках микроскопических вмятин.

Неисправности патрона

Патрон SDS состоит из штуцера с одним или двумя отверстиями, в которых посажены шарики, как правило, диаметром 6,7 мм. Шарики свободно ходят в отверстиях, пока пластиковый корпус патрона оттянут назад, в обычном положении они плотно поджаты пружиной через массивное стальное кольцо.

Чтобы разобрать патрон, нужно подковырнуть отвёрткой передний пыльник и снять со штуцера стопорное кольцо. Остальные детали просто надеты на штуцер и могут быть удалены без дополнительных манипуляций, важно лишь вернуть их на место в правильном порядке.

Как правило, основной причиной неисправности патрона служат сточенные шарики или продавленные пластина и прижимное кольцо. Из-за этого оснастка либо вовсе не держится, либо вылетает при работе. Обзавестись такими шариками в любых количествах можно, разбив подшипник номер 106. Посадочные отверстия и шлицы внутри втулки имеют гораздо больший ресурс, но если замена не дала ожидаемого результата — менять штуцер придётся только в сборе со стволом.

Обратите внимание, что быстрый износ деталей патрона происходит из-за неплотной герметизации пыльников, как переднего, так и кольцевого на штуцере. Хвостовики буров нужно всегда поддерживать смазанными, а при сверлении потолка использовать специальную пылеулавливающую шайбу.

Ремонт редуктора и ударного механизма

Вот мы и подобрались к самой содержательной части нашей инструкции. Ввиду различий в устройстве трансмиссионной части и генератора ударных импульсов в разных семействах перфораторов, их обслуживание и ремонт выполняются по разным схемам.

Бочковые перфораторы

Ведущая шестерня раздаточного редуктора посажена на подшипнике двигателя, остальные две имеют собственные упоры. Их нужно периодически проверять на предмет заклинивания и люфта, менять при необходимости.

Шатунный механизм имеет собственный подшипник, который обычно посажен на кулачке эксцентрикового колеса, иногда в основании самого шатуна. Изредка в этом месте используется подшипник скольжения, который требует постоянного наличия смазки с нормированным показателем вязкости. Износ этого узла часто требует замены эксцентрикового бочонка и шатуна.

Передача вращения осуществляется прямой или конической шестерней, в этом месте также важно постоянное присутствие смазки. Необходимость замены определяется по почернению, разжижению и наличию блестящих вкраплений.

Пистолетные перфораторы

В перфораторах с горизонтальным расположением ротора проблемы могут возникнуть от износа или заклинивания подшипников. Это наиболее опасная неисправность для всех узлов перфоратора: осколки разбитого подшипника могут попасть в детали ударного механизма и вывести их из строя.

Посадка промежуточного вала и «пьяного подшипника» зачастую выполнена по индивидуальной схеме. Для полной разборки нужно раскрутить прижимную скобу переднего конца вала, отсоединить рычаг переключателя.

Характерная поломка горизонтального редуктора — износ шестерен передачи. При отсутствии пресса снять их будет нелёгкой задачей, гораздо проще разбить, выполнив пару надрезов до 2/3 толщины. Новая шестерня запрессовывается после предварительного нагрева до 150–200 ºС, это можно сделать строительным феном или в духовке.

В редукторах всех типов следует периодически проводить полную очистку и замену смазки. После разборки все детали тщательно промывают в керосине, избавляясь от осколков разбитых элементов и металлической стружки. После этого смазка специального типа наносится на все движущиеся части.

Растровая муфта

Ствол перфораторов почти всех типов имеет одинаковое устройство. Внешний стакан муфты опирается на игольчатый подшипник в передней части корпуса редуктора. На внешней стороне стакана закреплена основная шестерня передачи вращения вместе с предохранительной муфтой. Для их снятия нужно удалить стопорное кольцо, сжав перед этим пружину переставными клещами.

Разобрать внутренности растровой муфты также несложно. Они фиксируются стопорным кольцом, которое снимается через пару боковых отверстий обычной отвёрткой. Когда кольцо будет удалено, находящиеся внутри детали можно выдавить, вставив отвёртку с передней стороны ствола.

Внутри располагается «летающий» ударный болт и проммасса — приёмник ударного усилия. Большинство болтов имеет сборное устройство, в них часто изнашиваются резиновые прокладки и сальниковые кольца. Менять эти элементы рекомендуется при каждом обслуживании. Сам болт и проммасса могут быть расколоты из-за проявлений усталости при длительной эксплуатации. Эти элементы стоят сущие копейки и при малейших следах развальцовки их также лучше сразу заменить.

Более конкретные рекомендации по ремонту растровой муфты и редукторной части дать сложно: у каждого производителя кинематические схемы могут иметь незначительные отличия. Тем не менее, большая часть неисправностей наглядно видна при осмотре и ревизии. В связи с этим рекомендуется сохранять сборочную схему из инструкции к инструменту, её также следует использовать при поиске комплектующих, которые определяются порядковым номером списка используемых деталей.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector