Перфоратор: принцип работы, устройство, виды, особенности применения

Ударный механизм

Эта часть инструмента обеспечивает основную задачу перфоратора — долбить. По типу работы может быть механическим или пневматическим.

Существует два варианта конструкции пневматического механизма: использующий подшипник качения или кривошипно-шатунный тип. Первый вариант используется для бытового вида инструмента, а второй — для профессионального.

Устройство, использующее подшипник качения, или по-другому «пьяный подшипник», состоит из группы элементов: поршень, боек, таран и непосредственно сам подшипник.

Вращение двигателя во время работы связано с внутренней втулкой «пьяного подшипника». Внешняя втулка соединяется с поршнем, она совершает движения, напоминающие качение. Расстояние между поршнем и тараном заполнено воздухом. Он, подвергаясь изменению давления, и воздействует на таран, который повторяет движения за поршнем. В результате по бойку наносится удар, а тот, в свою очередь, передаёт силу удара непосредственно буру. Такое действие фактически и означает преобразование электрической энергии в механическую.

Пневматический механизм удара обладает такой особенностью, как самоотключение на холостом ходу. Достигается это тем, что, пока вращению бура ничего не препятствует, таран сдвинут вперёд и в корпус проникает воздух извне. Поэтому давление в воздушной камере не создаётся, а значит и удар отсутствует. При возникновении сопротивления вращению таран сдвигается, закрывая отверстие, и возникает компрессия.

Кривошипно-шатунный тип, создавая повышенный размах движения поршней, позволяет достичь более высокой силы удара. В профессиональных устройствах его значение может составлять 20 Дж. Чаще всего ремонт устройства ударного механизма перфоратора проводят именно при пропадании удара.

К ударному механизму относят и перфораторный ствол. Для любого типа устройств он одинаков. Наружный стакан муфты связан с игольчатым подшипником и расположен в начале редуктора. На стакане зафиксирована шестерёнка, передающая вращение, и защитная муфта. Для разбора растровой муфты понадобится снять лишь стопорное кольцо и отвёрткой выдавить её элементы. В середине ствола находится ударный болт и приёмник удара.

Механические поломки

При ремонте электрического перфоратора часто возникает потребность в его разборе. Но перед тем, как его начать, надо лишний раз убедиться в том, что неполадки возникли именно в механической части устройства. Разберем подробно, какие неполадки встречаются и как их можно устранить

Неисправности в редукторе

Несвоевременное обслуживание, некачественно выполненный ремонт, эксплуатация перфоратора в запредельных режимах может привести к тому, что из строя может выйти любая деталь, входящая в состав этого механизма. Для выявления дефектов редуктора необходимо выполнить его разборку, промыть детали и после этого выполнить тщательный их осмотр.

Замена редуктора

Выявленные поврежденные детали необходимо заменить на новые. Затем выполнить сборку редуктора, разумеется, в него требуется уложить смазку. Кстати, марка смазки, должна быть указана в руководстве по эксплуатации.

Неисправность патрона

Если насадка не входит в рабочее положение, то скорее всего причина кроется в патроне. Для устранения этого дефекта нет нужды в разборке инструмента. Как правило, помехи для установки насадки заключаются в том, что внутрь патрона попал какой-либо мусор.

Неисправен переключатель режимов

Для выявления неисправностей в устройстве переключения режимов перфоратор все же придется разбирать. В принципе, дефект можно выявить путем тщательного осмотра механизма переключения.

Ремонт переключателя режимов

В принципе, перечислены основные узлы, в которых чаще всего возникают поломки и требуют ремонта. Между тем существует еще несколько видов дефектов, которые могут возникать по разным причинам. Например, отсутствует режим ударного молотка. То есть, бур вместе с патроном вращается, но ударного действия на рабочую поверхность не оказывает. Чаще всего причиной, в таком случае, выступает плавающий подшипник. Другой причиной этой неисправности может стать повреждение стального бойка. В обоих случаях требуется замена дефектной детали.

Нередки случаи, когда при включении инструмента, двигатель работает, но патрон не вращается. Это происходит чаще всего потому, что заклинило редуктор. Кстати, долго держать перфоратор во включенном состоянии, при неработающем патроне недопустимо, может сгореть обмотка двигателя. Перфоратор придется разбирать и устранять дефекты в редукторе. Они могут быть вызваны или повреждением шестерен, или попаданием в него мусора.

Еще один дефект заключается в том, что патрон не может зафиксировать бур. Такая проблема может возникнуть у инструмента, который уже длительное время эксплуатируется. Причина этой неполадки кроется в износе крепления корпуса фиксатора.

Виды перфораторов и их цена

По типу привода перфораторы бывают:

Гидравлические

Предназначены для работы в сухих условиях и под водой.

В зависимости от модели могут применяться для работ под землей и в сложных погодных условиях.

У многих изделий диапазон рабочих температур от -35 до +45°С.

Пневматические

Работают от сжатого воздуха, предназначены в первую очередь для выполнения работ в опасных условиях, например, непосредственно в толще воды или ее потоках, там, где есть вероятность поражения электрическим током или опасность взрыва.

Сюда относятся телескопические модели – применяющиеся для бурения скважин и шпуров.

Приведенные выше виды перфораторов относятся к промышленному инструменту, который чаще всего используют в горном деле.

Это и переносные, и стационарные варианты.

Электрические

Наибольшего распространения в быту и сфере строительства получили электрические перфораторы, работающие на основе электродвигателя.

Это ручные модели, которые в свою очередь делятся на:

Сетевые

Инструмент с горизонтальным и вертикальным расположением двигателя.

Питается от электросети.

Самые дешевые варианты обойдутся в 2 тыс. рублей.

Аккумуляторные

С питанием от литий-ионного, никель-кадмиевого или никель-металл-гидридного аккумулятора.

Особенно удобны при выполнении фасадных и подобных работ.

Аккумуляторные перфораторы бывают беспроводными, когда батарея фиксируется непосредственно на корпусе инструмента, и с выносной АКБ, соединенной с самим перфоратором проводом.

Батарея в таких случаях крепится, например, на поясе мастера.

Подобные модели изготавливают преимущественно на основе бесщеточного двигателя постоянного тока.

Стоимость составляет 10 – 20 тыс. рублей.

Электроинструмент условно делится на:

Бытовые

Весом 2,5 – 4 кг, предназначенный для периодического использования в домашних условиях.

Сюда, в частности, относится дрель-перфоратор с обыкновенным цанговым патроном, которой достаточно для сверления того-же кирпича.

Инструмент обойдется в 2 – 5 тыс. рублей.

Полупрофессиональные

С увеличенной мощностью и силой удара, достигающей отметки 5 Дж и более.

Весит в среднем не менее 5 кг, применяется для периодической тяжелой работы.

Стоимость примерно 4 – 8 тыс. рублей.

Профессиональные

Инструмент с силой удара более 8 Дж и весом не менее 8 кг, предназначенный для непрерывной длительной работы.

Применяется в основном строительными бригадами.

Цена минимум 7 тыс. рублей.

Лучшие модели обойдутся в сумму не менее 20 тыс.

По назначению инструмент можно разделить на:

Монтажные

Применяется для сверления и бурения отверстий.

Так чаще всего называют перфораторы с горизонтальным расположением двигателя, не имеющие функции долбления.

Демонтажные

С акцентом на бурение и долбежные работы.

Как правило это модели с вертикальным расположением мотора, обладающие достаточной мощностью для проведения демонтажных работ.

Комбинированные

С функционалом для сверления, бурения и долбления.

Это трехрежимные перфораторы, способные выполнять функции как дрели, так и отбойного молотка.

Также такой перфоратор называют универсальным.

Существуют нестандартные перфораторы, которые используют в горнодобывающей и нефтегазовой промышленности, представляют собой специализированные устройства:

Гидромеханические

Вариант – используется в нефтегазовой промышленности, основное назначение – вскрытие в скважинах продуктивного коллектора посредством струи направленного действия и пробойника.

Его подвид – щелевой перфоратор, который используется для вторичного вскрытия пластов в обсаженных газовых или нефтяных скважинах.

Устройство предназначено для пробивания каналов посредством кумулятивной струи, образованной взрывом заряда.

Редуктор перфоратора

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:

Часто в работе при строительстве или ремонте используется такой инструмент, как перфоратор. Поэтому знание о том, как устроен перфоратор и на чем основывается принцип его работы, требуется каждому человеку, использующему это устройство. Разнообразие моделей и модификаций этого инструмента обуславливает большое количество отличий в его конструкции, однако общая схема строения перфоратора сохраняется у любой модели.

Схема устройства перфоратора.

Конструктивные особенности перфораторов обуславливают различие по мощностям и функциональным возможностям устройства. Все инструменты этого типа имеют в своей конструкции следующие узлы:

• электродвигатель;
• редуктор;
• ударный механизм;
• патрон.

Дополнительно перфораторы могут оснащаться определенными системами, способными расширить возможности или сделать применение перфоратора комфортным. Такими системами являются:

• антивибрационная система;
• система фиксации рабочего элемента;
• механизм фиксации глубины сверления;
• система отвода пыли из рабочей области;
• механизм изменения режимов функционирования инструмента.

Конструкция перфоратора может отличаться расположением электрических двигателей. Инструмент бывает двух типов: с вертикальным и горизонтальным размещением электропривода.

Правила безопасного использования инструмента

Для обеспечения безопасных условий труда и эффективного использования инструмента при работе перфоратором следует соблюдать ряд правил:

обязательно использовать средства индивидуальной защиты глаз, ушей, рук и ног;
проводить осмотр инструмента перед каждым началом работ;
при бурении длинных отверстий необходимо начинать с коротких буров и выполнять бурение постепенно;
длительная непрерывная работа приводит к перегреву редуктора и обмотки якоря. В этом случае перфоратору нужно давать остыть. Допустимая продолжительность работы в холостом режиме и под нагрузкой указаны в паспорте инструмента или в руководстве по эксплуатации;
соблюдать режим смазки хвостовиков буров. Делать это следует литолом или солидолом через каждые 150–200 выполненных бурильных операций. Некоторые источники рекомендуют смазывать хвостовики буров при каждой установке бура в патрон;
своевременно выполнять техническое обслуживание инструмента. Объём работ технического обслуживания и его периодичность указаны в паспорте перфоратора;
если обрабатываются материалы повышенной твёрдости, необходимо использовать жидкостное охлаждение отверстия;
при интенсивной работе периодически охлаждать бур. Металл рабочего инструмента (бура) при перегреве безвозвратно меняет свои механические свойства (твёрдость, упругость). Если своевременно не охлаждать бур, он станет непригодным для дальнейшей работы. Не существует нормирования времени работы бура. Это зависит от усилия, приложенного к перфоратору, материала, который бурят, интенсивности бурения и др. Определять температуру нагрева бура рукой крайне опасно

Лучше обращать внимание на тепло, исходящее от корпуса перфоратора. Перегретые буры часто изменяют цвет на более тёмный, иногда с синим отливом.

Для длительного бурения особо твёрдых материалов, во избежание перегрева бура, следует использовать систему принудительного жидкостного охлаждения. Такая система реализуется за счёт подачи в зону бурения охлаждающей эмульсии или обычной воды. Для этого применяют тонкие трубки или специальные водяные муфты.

Подача жидкости в зону работы

Чтобы не усложнять работу, достаточно охлаждать бур в подготовленной ёмкости с водой через одинаковые промежутки времени. Эти интервалы устанавливаются опытным путём относительно температуры нагрева бура

Важно не перекалить бур. Не доводите его до состояния, в котором он изменяет цвет

В каких случаях могут мигать лампочки?

Если перфоратор оснащён лампочками световой сигнализации, то их сигнал может означать поломку или неисправную работу какого-либо узла или механизма. Если на перфораторе мигает красная лампочка, следует обратиться к руководству по эксплуатации прибора.

Электрический привод перфоратора

В роли двигателя в конструкции инструмента выступает электрический привод. В перфораторах применяют электроприводы коллекторного типа.

Этапы смазки перфоратора.

Легкие перфораторы, используемые в подсобном хозяйстве, имеют горизонтальное размещение электродвигателя. В отличие от них модели среднего и тяжелого класса, используемые в профессиональной деятельности, обычно собираются с вертикальным размещением силового привода. Однако из правила имеются исключения. Так, например, перфоратор производства фирмы Metabo модель Metabo KHE 96 массой 12 кг, относящийся к классу тяжелых, имеет горизонтальную систему размещения электропривода.

Инструмент, имеющий горизонтальную схему монтажа силового привода, является компактным и удобным для применения в труднодоступных и узких местах. У этой схемы компоновки перфоратора имеется несколько недостатков, среди которых основными являются наличие высокой нагрузки на силовой компонент и плохие условия охлаждения электропривода.

Перфоратор с вертикальной схемой монтажа электросилового компонента предоставляет более комфортные условия его использования. Дело в том, что вертикальное размещение электродвигателя позволяет снизить уровень ударной вибрации и обеспечивает более качественное охлаждение электродвигателя. Кроме того, вертикальная компоновка позволяет придать поршню широкую амплитуду движения, что увеличивает амплитуду движения бойка. Это преимущество достигается тем, что в конструкции с вертикальной схемой компоновки электродвигателя применен кривошипно-шатунный механизм вместо подшипника качения, установленного в инструменте с горизонтальной схемой монтажа электромотора.

Перфораторы с вертикальной схемой способны выдерживать продолжительный режим работы, что недоступно инструменту с электродвигателем, установленным в горизонтальном положении.

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:

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 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.

Режимы работы перфоратора

Современные перфораторы бывают:

• 2-х режимные (сверление + сверление с ударом);
• 3-х режимные (сверление + сверление с ударом + только удары).

Сверление является вспомогательной функцией перфоратора, и без ударов ее активировать не рекомендуется — для этой цели лучше подойдет дрель. Если надо выполнить сверление без удара именно перфоратором, необходимо отключить функцию удара и закрепить в оснастке не бур, а обычные сверла для дрели. Сверлить допускается дерево, пластмассу, пенобетон, тонкий металл.

Зафиксировать оснастку можно двумя способами:

1. Снять патрон SDS с перфоратора и заменить его на обычный сверлильный.

2. Поставить на патрон SDS переходник (иногда он идет в комплекте с инструментом).

Первый способ предпочтительнее, поскольку сверло фиксируется надежнее, радиальное биение минимально, и точность получения отверстий выше.

Функцию долбления можно активировать, отключив режим вращения бура. Оснастка будет совершать только возвратно-поступательные движения и по принципу работы напомнит отбойник.

Долбление актуально при:

• демонтаже стен, перекрытий, балок, кирпичных кладок;
• скалывании штукатурки;
• штроблении канавок для коммуникаций и электропроводки.

Если долбить стену буром, он затупится, поэтому применяют зубила. Для небольших отверстий — долбежное, для разрушения каменных предметов — демонтажное, для скалывания краев или удаления плитки — отрубное.

Сверление с ударом — основной режим работы перфоратора. Оснасткой здесь служит бур с победитовым наконечником, который быстро проникает в твердый материал. Данный режим отличается повышенным уровнем шума, зато процесс занимает меньше времени за счет высокой эффективности каждого удара.

Разборка перфоратора

Корпус большинства устройств выполняется из двух половинок: задней и передней. Между собой они стянуты с помощью винтов, расположенных параллельно направлению оси установки бура. Но бывает так, что половинки крепятся и с использованием боковых креплений. Перед тем как выкрутить крепёжный элемент, соединяющий половинки корпуса, понадобится снять патрон.

Патрон применяется соответствующий стандарту SDS-plus или SDS-Max. Для его разборки понадобится отвёртка с плоской гранью. На первом этапе освобождается зажим патрона от установленного бура. Если сам механизм заклинило и он не поддаётся раскручиванию, то следует несильными ударами прорезиненого молотка обстучать его по кругу. Не помешает нанесение и промывочной жидкости. На следующем этапе отводится пластиковый кожух вниз, отвёрткой снимается резиновый пыльник. После этого останется удалить стопорное кольцо, используя всё туже отвёртку, извлечь пружину с шариком и стопорные пластины.

Когда патрон извлечён, снимаются корпусные части. Во время разборки инструмента следует быть внимательным, запоминая порядок извлечения элементов и место их расположения. Если на ручку надета накладка, то следует отсоединить и её. После чего останется аккуратно развести в разные стороны корпус и редуктор. Используя полученный зазор, достаётся кнопка переключения. Извлекается держатель для щёток.

Кнопка установки режимов работы, несмотря на разновидности аппаратов, снимается одинаково. Переключатель устанавливается в положение удар (на корпусе изображён в виде молота), после чего немного поддевается и проворачивается против часовой стрелки на один-два сантиметра. Затем, переключающая накладка снимается вытяжным движением на себя и освобождается посадочное место.

После снятия основных корпусных элементов предоставляется возможность доступа к остальным частям инструмента. Можно приступать к их чистке и смазке, а по необходимости и к восстановлению.

Редуктор

Устройство редуктора перфоратора зависит только от фантазии инженеров, которые разработали конструкцию конкретного экземпляра. Передача крутящего момента от двигателя на патрон может выполняться любым способом, обеспечивающим надежность и беспроблемную эксплуатацию инструмента. Обычно редуктор состоит из нескольких конических, цилиндрических и червячных шестерен, но иногда встречается передача вращения с помощью цепного привода или другими способами.

Независимо от конструкции редуктора, его необходимо регулярно обслуживать. Техническое обслуживание редуктора перфоратора сводится к периодической замене смазки, которая постепенно теряет свои смазывающие свойства из-за засорения пылью и постоянного нагрева во время работы инструмента.

Устройство перфоратора

На корпусе инструмента расположены органы управления, как можно увидеть на следующем фото:

Внутреннее устройство перфоратора нельзя понять без его разборки.

1. В пластмассовом корпусе скрыты следующие основные узлы:
2. электродвигатель;
3. предохранительная муфта;
4. «пьяный» подшипник;
5. летающий поршень;
6. 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.

Принцип работы

В перфораторе удар происходит за счет возвратно-поступательных движений первого поршня в цилиндре. Создаётся сжатие воздуха между поршнями. Энергия воздуха приводит в движение второй поршень-ударник или молоток, который ударяет в ещё один промежуточный ударник меньшего диаметра или боёк, который ударяет в торец бура. Возврат молотка происходит из-за разрежения воздуха между двумя поршнями при обратном ходе первого поршня. Такой принцип удара получил наибольшее распространение ещё в отбойных молотках.

Sds plus sds max разница

Не смотря на такое разнообразие удобных и практичных хвостовиков SDS, в строительстве распространены: держатель и бур SDS Plus для несложных бытовых задач и его «брат» патрон и сверло SDS Max для тяжелой профессиональной деятельности.

Уникальная технология конструкции и крепления буров в инструменте делает их незаменимыми в наше время: система SDS оправдала себя как надежная инновация, продлевающая эксплуатационные сроки рабочего инструмента, и позволяющая максимально задействовать функциональные и мощностные возможности инструмента без потерь.

А современное исполнение буров делает их удобными и практичными для работы с бытовым и профессиональным ударным инструментом. Бур по бетону SDS Plus используется с бытовыми перфораторами малого веса: 2-4 кг, их используют в домашних и промышленных условиях для бурения отверстий в твердых материалов глубиной до 26 мм.

Строение хвостовика СДС+ легко запомнить:

Буры представлены в часто используемых диаметрах – 6мм, 8 мм, 10мм, 12мм.

Буры проломные SDS Max – отличаются уже визуально. Диаметр бура СДС Макс вдвое больше, чем сдс+ – от 20 мм, и используется как рабочая часть тяжелых перфораторов в строительстве и при демонтаже поверхностей.

Такие буры актуальны при штробировании стен, потолков, бетона, фундамента, асфальта и прочих твердых поверхностей.

Конструкция сдс макс немного усложнена:

Для работы с таким сверлом по бетону SDS Max требуются специальные перфораторы SDS Max.

• Модели с особой востребованностью среди профессионалов производятся такими торговыми марками:
• Hilti;
• Bosch Professional;
• DeWalt;
• Sparky Professional.

Комплектация перфоратора

расходный материал для перфоратора Обычным комплектом к перфоратору является набор буров для бурения и ударных пик. Также перфоратор может комплектоваться кулачковым патроном, запасными щетками и чемоданом.

Помимо обычного комплекта перфоратор также может использовать:

1. Систему пылеудаления, которая может идти в комплекте к профессиональному перфоратору или продаваться отдельно.
2. Коронки для бурения отверстий под розетки, выключатели и других технологических отверстий.
3. Контроллеры для глубины и угла сверления.

   коронка для перфоратора

4. Специализированные фирменные тележки и инструментальные чемоданы.

Набор сверл для «легких» перфораторов в случае использования кулачкового патрона и т.д.

буры для перфоратора

Оцените качество статьи: