Как устроен и работает перфоратор

Предохранительная муфта в конструкции инструмента

Разборка редуктора перфоратора: 1 – кольцо специальное, 2 – втулка освобождающая, 3 – кольцо, 4 – шарик, 5 – пружина 8 – кожух, 22 – пружина замыкающая, 28а – переключатель, 29 – кольцо, 30 – пружина,31 – фиксатор.

Перфораторы снабжаются специальными муфтами, выполняющими предохранительную роль в случае остановки патрона при заклинивании. Заклинивание грозит выходом из рабочего состояния перфоратора или получением травмы человеком. Во избежание возникновения такой ситуации инструмент и оснащается специальной предохранительной муфтой. Кроме того, муфта является защитным механизмом, предотвращающим двигатель от перегрузок.

В случае остановки бура за счет наличия муфты не происходит остановка якоря электродвигателя. Муфта обеспечивает отсоединение патрона перфоратора от вала электродвигателя, не давая ему перегореть.

В перфораторах применяются два вида муфт:

фрикционные;
пружинно-кулачковые.

Первый тип муфт состоит из дисков, которые в нормальном положении прижаты друг к другу. При остановке патрона происходит скольжение дисков относительно друг друга, что ведет к отсоединению электродвигателя от патрона. Этот тип муфт применяется в конструкции инструмента, изготавливаемого фирмой Metabo.

Пружинно-кулачковый механизм включает в себя две полумуфты, которые на торцах имеют специальные выступы и впадины. Прижим полумуфт осуществляется за счет пружины. Принцип работы основан на принципе проскальзывания полумуфт относительно друг друга в случае заклинивания инструмента. При срабатывании механизма этого типа муфт слышен характерный треск зубьев.

Принято считать, что пружинно-кулачковая система является более надежной, нежели фрикционная. У последней имеется недостаток – при работе концы выступов на полумуфтах завальцовываются, что ведет к срабатыванию муфты при отсутствии заклинивания патрона.

Сравнение с другими моделями

У отечественной и Makita самые большие уровни продаж электроинструмента в России. Makita – это именитая компания, выпускает она профессиональный электроинструмент, который может эксплуатироваться ежедневно по 8–10 часов. Подобные требования предполагают наличие большого функционального ресурса. «Интерскол» ориентируется больше на выпуск бытовых инструментов, ресурс закладывается меньше, чем у японской техники, но и стоит продукция «Интерскола» гораздо дешевле. Для бытовых нужд, когда перфоратор или дрель нужны раз в полгода, лучше техники не найти.

По широте ассортимента российская фирма ничуть не уступает именитой корпорации из Страны восходящего солнца. Преимущество японских изделий в том, что каждая модель тщательно продумана и проработана, работать с таким инструментом удобно и приятно. По критерию качества Makita является безусловным лидером.

Недостатки «Интерскола»:

в оснастке иногда появляется люфт, что сказывается на точности работы;
инструмент более шумный;
перфораторы по размерам крупнее и весят больше.

Bosch и Makita — два самых крупных игрока на мировом рынке электроинструментов.

Bosch специализируется также в таких областях:

производство комплектующих для авто;
производство турбин и бытовых устройств.

Makita «заточена» только для выпуска электроинструмента, по широте моделей в этом сегменте компания не уступает Bosch, а в чём-то даже и превосходит немецкую корпорацию. Например, Makita выпускает электромолотки — более двадцати позиций — в то время как Bosch делает только пять. «Зелёная линейка» от «Бош» – это инструмент, предназначенный для бытовых нужд. «Синяя серия» – это инструмент для профессионалов. Имеет смысл сравнивать только «синий» «Бош» с «Макитой». Чаще всего Bosch обходит Makita в плане инноваций, научно-техническая база у немецкого гиганта богаче. Патрон SDS-Plus (устройство для крепления буров у перфораторов) был изобретён и внедрён немецкой компанией.

Как выбрать перфоратор для дома или работы

Технические характеристики перфоратора определяются задачами, для которых он был создан. Правильный выбор перфоратора поможет не только ускорить и упростить работу, но и сделать ее более приятной и безопасной

Также при выборе перфоратора стоит обращать внимание на эргономику и внешний вид

Энергия удара

Пожалуй, самой важной характеристикой является энергия удара (сила удара). Этот показатель измеряется в джоулях

Небольшие модели обладают энергией удара до 2 джоулей. Эти модели легкие и маневренные, что делает их идеальным выбором для бурения небольших отверстий (5-8 мм) или при работе в труднодоступных местах (например, под потолком).
Перфораторы с силой удара от 2 до 4 джоулей — отличный выбор для тех, кому нужно бурить отверстия диаметром 6-14 мм, а также проводить мелкие демонтажные работы.
Перфораторы с силой удара 4-8 джоулей отлично подойдут для бурения отверстий большого диаметра, демонтажных работ, а также бурения ударными коронками (кольцевыми резцами).
Перфораторы с силой удара более 8 джоулей предназначены для бурения отверстий большого диаметра (52 мм и больше), работы с ударными коронками больших размеров (100 мм и больше), а также демонтажных работ разной степени сложности.

Чем выше сила удара, тем с большим диаметром оснастки может работать перфоратор и тем больше отверстия он может делать. Причем, в отличие от дрели, сила удара не будет зависеть от того, насколько сильно оператор нажимает на инструмент. Это связано с особенностью строения ударного механизма, о котором мы уже говорили выше — сила удара будет постоянной даже при небольшом нажатии на перфоратор.

Частота ударов

От количества ударов поршня о боек зависит скорость бурения или демонтажа. Наряду с энергией удара это один из параметров, напрямую отвечающих за производительность перфоратора. Частота удара зависит от количества оборотов двигателя, однако обратно пропорциональна силе удара. Чем выше скорость вращения и количество ударов, тем ниже сила каждого отдельного удара. Это связано с особенностью строения ударного механизма.

Мощность перфоратора

Мощность напрямую влияет на работу перфоратора под нагрузкой. При одинаковой скорости бурения и силе удара более мощный перфоратор будет испытывать меньшие нагрузки и, как следствие, меньше нагреваться. Если же выбрать перфоратор с недостаточной мощностью, то даже при непродолжительной работе он может перегреться или выйти из строя.

Наличие нескольких режимов работы

В зависимости от типа и назначения перфоратора, он может иметь следующие режимы работы:

сверление без удара;
бурение (сверление с ударом);
долбление (удар без сверления).

В зависимости от поставленных задач, нужно выбирать необходимый режим работы:

бурение — для отверстий в кирпиче, бетоне, камне и других минеральных основаниях;
сверление — для отверстий в металле, дереве или пластике;
долбление — для демонтажных работ.

Инструмент, у которого есть сразу три функции, называется трехрежимным перфоратором.

Также можно выделить еще один режим — режим настройки угла оснастки. В этом режиме можно выставить долото в необходимой плоскости для удобства работы. В некоторых моделях режим сверления совмещен с режимом настройки угла оснастки.

Некоторые перфораторы могут оснащаться функцией реверса — вращения в обратном направлении. Эта функция будет полезна при извлечении заклинившей оснастки, нарезании резьбы и других работах.

Эргономика

Чтобы с перфоратором было удобно работать, у него должна быть эргономичная форма, рукояти оптимальной ширины и, желательно, наличие резиновых вставок, предотвращающих выскальзывание инструмента

Также стоит уделить внимание наличию системы виброгашения, которая поможет сделать даже длительную работу с инструментом безопасной и комфортной. Обратите внимание на наличие настраиваемых боковых ручек — такой вариант будет удобен при работе в тесном пространстве

Особенности работы при сверлении различных материалов

Если отверстия сверлятся в материале, имеющем пористую и рыхлую структуру, во избежание его разрушения следует выполнять работу в безударном режиме. При необходимости просверлить отверстие в твердом материале следует использовать жидкостное охлаждение – специальную эмульсию, машинное масло.

При работе с твердыми материалами необходимо делать перерывы в работе – перфоратор должен периодически остывать. Если требуется просверлить отверстие большой глубины, сначала удобно использовать бур меньшей длины, а потом продолжить работу с помощью бура такого же диаметра, но более длинного.

Сверление бетонных конструкций требует особой осторожности. Практически всегда внутри них размещены каркасы, изготовленные из железной арматуры, поэтому существует вероятность попадания в нее сверла

При этом сверло может блокироваться, а перфоратор неожиданно вырваться из рук. Для предотвращения такой ситуации в современных моделях перфораторов предусмотрена установка предохранительной муфты.

С помощью предохранительной муфты предотвращаются негативные последствия блокировки сверла в арматуре. Однако этим устройством снабжены не все виды перфораторов. При отсутствии предохранительной муфты следует принять все меры, обеспечивающие безопасность работы – использовать при сверлении армированного бетона низкие обороты вращения механизма и сверлить без сильного нажима. Не следует слишком крепко держать ручки инструмента, чтобы при необходимости моментально его отпустить.

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.

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.

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.
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

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.

Устройство

Принцип работы перфоратора «Макита», «Бош», «Хитачи», «Интерскол» и прочих разновидностей практически идентичен. Устройство инструмента предполагает наличие нескольких обязательных элементов конструкции:

Электродвигатель. Может быть вертикальным (в тяжелых и средних моделях) и горизонтальным (в легких перфораторах). Во втором случае удар приходится на область мотора, что снижает срок эксплуатации оборудования. У вертикально расположенных двигателей предусмотрена качественная система охлаждения. Это влияет на качество работы инструмента, который чаще применяется профессионалами.
Ударный механизм. Может быть механическим, электромеханическим или пневматическим.
Редуктор. Передает крутящий момент на ось патрона от мотора, снижает скорость вращения.
Антивибрационное устройство. Повышает качество работы, снижает вредное воздействие на здоровье мастера.
Корпус. Изготавливается из ударопрочного пластика.
Электрическая схема. Управляет скоростью вращения двигателя.
Предохранительная муфта. Останавливает вращение при заклинивании инструмента, защищает руки мастера от получения травм.

Как работает инструмент?

На рынке можно найти огромное количество перфораторов с разнообразной конструкцией. Но независимо от множества модификаций устройства, состоят все они приблизительно из одинаковых составляющих.

Электрический привод

В качестве двигателя в перфораторе предусмотрен электрический привод. Обычно используются приводы коллекторного типа. В лёгких моделях, которые покупают для работы в бытовых условиях, двигатель находится в горизонтальном положении. В средних и тяжёлых он закреплён вертикально.

Горизонтальное расположение

Устройства с горизонтальным приводом считаются более компактными и удобными при работе в труднодоступных местах.

Но есть у такой конструкции и свои недостатки.

Например, из-за особенностей расположения привод плохо охлаждается, к тому же на его силовой компонент действуют высокие нагрузки.

А вот устройства с вертикальным расположением привода охлаждаются намного лучше. К тому же их конструкция предполагает пониженный уровень ударной вибрации. Также благодаря вертикальному размещению позволяет придать поршню широкую амплитуду движения, что увеличивает и амплитуду бойка. Это достоинство объясняется тем, что при вертикальном расположении применяется кривошипно-шатунных механизм. А вот в устройствах с горизонтальным двигателем используется подшипник качения. Благодаря этому перфораторы с вертикальными двигателями имеют возможность работать намного дольше.

Конструкция ударного механизма

Ударный механизм позволяет перфоратору выполнять его основную функцию (сверление). В инструменте используется два основных типа:

Первый тип механизма используется в большинстве современных моделей инструмента. Его главное достоинство — высокая энергия удара при низкой мощности силовой конструкции. Электропневматический механизм бывает двух типов. В первом применяют подшипник качения (для лёгких моделей), а во втором — кривошипно-шатунный механизм для тяжёлых и средних моделей.

Схема ударного механизма

Среди элементов ударного механизма можно выделить подшипник качения, таран, поршень и боёк.

Во время начала работы сила удара от электрического мотора поступает на внутреннюю обойму подшипника.

Наружная обойма при этом начинает производить колебательные движения. Внутренний объём воздуха между тараном и поршнем находится попеременно в условиях высокого и низкого давления. В это время таран повторяет движения за поршнем и бьёт боёк, который, в свою очередь, ударяет по насадке в патроне.

Пневматический механизм работы позволяет устройству отключаться во время холостого хода. Это стало возможным благодаря смещению тарана вперёд, если отсутствует контакт поверхности и долота. Во время перемещения тарана открывается отверстие для соединения воздуха из поршневой камеры со внешней средой.

Сферы применения перфоратора

Вообще перфоратор предназначен для осуществления сверлильных работ по кирпичу, бетону и камню (искусственному или натуральному). Поэтому он широко применяется в строительстве и в быту.

Кроме сверления отверстий в различных материалах, перфораторы также используют при создании штроб, нанесении осевых ударов в режиме отбойного молотка ,при демонтаже и в ряде других случаев.

Применение различных насадок для перфораторов увеличивают область их применения. Так специальные насадки позволяют:

замешивать строительные растворы;
шлифовать поверхности;
чистить бетонные или каменные поверхности.

Как вставить / вытащить сверло или бур

Чтобы работа с перфоратором была безопасной, необходимо освоить несколько простых навыков. К обязательным умениям относятся установка и снятие сверла, бура или любой другой насадки.

Установка рабочего инструмента

На всех перфораторах установлен патрон типа SDS+, не требующий ключей. В отличие от кулачковых патронов установка сверла занимает секунды:

Оттянуть основание патрона вниз.
Вставить хвостовик сверла в отверстие.
Отпустить основание патрона, пружина вернёт патрон на место, механизм запорных шариков надёжно зажмёт бур в своих металлических объятиях.
Проверить надёжность крепления сверла, потянув его на себя. Режущий инструмент не должен выниматься.

Установка бура в перфоратор занимает секунды

Правильно установленный бур не должен выходить из гнезда более чем на 1 см при попытке вытянуть его руками.

Если в перфоратор установлен кулачковый патрон, закрепить бур можно традиционным методом — вращением корпуса патрона вокруг собственной оси до затягивания резьбы.

Снятие рабочего инструмента

Чтобы снять сверло или насадку после работы или для замены необходимо:

Дождаться полной остановки вращения патрона.
Оттянуть основание патрона вниз до упора.
Вынуть из патрона сверло.
Отпустить основание патрона.

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.