Устройство и принцип работы перфоратора: как работает ударный механизм, режим работы, энергия удара

Во время строительных или отделочных работ не обойтись без применения специальных инструментов. Одним из самых востребованных и универсальных является перфоратор. Поэтому любому человеку, который пользуется данным устройством, необходимо знать его конструкцию и принцип работы.

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.

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.

Кривошипно-шатунный механизм в перфораторах работает с высокой амплитудой, что позволяет значительно увеличить мощность удара (до 20 кДж). Сам механизм функционирует практически по той же схеме, что и предыдущий. Импульс кручения передаётся от червячного вала к шестерне, а затем кривошип отправляет его к ударному механизму.

Антивибрационная система

Компании постоянно занимаются разработкой новых систем, которые позволят усовершенствовать механизм и уменьшить количество вибраций, получаемых инструментом. Все существующие технологии можно условно разделить на два вида:

Активную систему виброзащиты устанавливают только на перфораторы с большой мощностью. В них используется механизм из противовеса и пружинного устройства. Полностью погасить все образующиеся вибрации такая технология не может, но она значительно понижает их уровень. Также для выполнения этой задачи ей помогает рукоятка устройства, которая крепится на корпус перфоратора при помощи шарнира и пружин.

В пассивной системе гашения вибраций используются резиновые накладки на корпусе. Также они предотвращают скольжение рук при работе с перфоратором. Такая система является менее эффективной.

Электрическая схема и корпус

Для регулирования скорости вращения насадок на перфораторе используется несколько методов. Чаще всего для этого мастер должен изменять силу нажатия на пусковую кнопку. В некоторых моделях для этого используется ручка регулятора, которую необходимо крутить. Электрические схемы разных моделей значительно отличаются друг от друга. Чаще всего они очень похожи на устройство электрической дрели.

Корпус перфоратора изготавливается из металла. Обычно для его производства используют сплав алюминия или магния. В лёгких перфораторах корпус выполнен из ударопрочного пластика. Отдельные модели могут быть сделаны одновременно из металла и пластика. Металл в таком устройстве необходим ещё и для быстрого охлаждения системы.

Для эффективного охлаждения всей системы применяется воздух. Он доставляется к ударному механизму при помощи вентилятора, расположенного рядом с электрическим двигателем. Такая конструкция позволяет избежать перегрева устройства. Мощный воздушный поток позволяет поддерживать необходимую температуру всего перфоратора и избежать травм при работе с ним. В некоторых моделях участки, которые нагреваются сильнее всего, защищают накладками из пластмассы. В других устройствах для этого с одного бока корпус делается из металла, а с другой — из прочной пластмассы.

Предохранительная муфта

Для предохранения устройства от поломки в момент заклинивания патрона в перфораторах применяют специальные муфты. Она также помогает избежать травм при использовании и устранить опасность перегрузки всей системы. Если бур вдруг останавливается, муфта оберегает якорь электродвигателя от остановки. Она позволяет патрону перфоратора отсоединиться от вала и не даёт ему перегореть.

Наибольшее распространение для перфоратора получили два типа муфт:

Фрикционная;
Пружинно-кулачковая.

Первый тип выполнен из группы соединённых друг с другом дисков. Во время остановки патрона они проскальзывают, что помогает патрону отделиться от другого патрона. Второй механизм обладает двумя полумуфтами с особыми ямками и возвышенностями на торцах. Присоединяются друг к другу они при помощи пружины. Способ работы такой же, как и в предыдущем варианте. Если механизм проскальзывания сработал, то перфоратор издаёт сильный треск зубьев.

Установлено, что пружинно-кулачковая система более безопасна для использования в перфораторах. Но она имеет и один существенный минус. В процессе работы концы выступов на полумуфтах могут завальцеваться, что приводит к непроизвольному включению механизма без необходимости.

Редуктор

Редуктор используется для отправки импульса кручения к патрону перфоратора. Также он помогает действовать ударному механизму. В корпус редуктора входит несколько видов шестерёнок. Они имеют постоянное передаточное число. Некоторые виды инструментов включают редукторы с двумя скоростями. Для надёжности применяют консистентную смазку, которую заливают в процессе сборки устройства или при его ремонте. Количество оборотов перфоратора выставляют при использовании электронного регулятора.

Патрон

В большинстве перфораторов производители используют патроны трёх видов. Они имеют следующую конструкцию:

Кулачковая;
Быстрозажимная;
Система SDS.

Кулачковый патрон ещё называют ключевым. При его использовании насадки зажимаются с использованием ключа, позволяющего сжимать и разжимать кулачки. В быстрозажимном патроне насадки фиксируются только пи помощи рук. Такая конструкция бывает одномуфтовой или двухмуфтовой. Их используют на перфораторах с автоматической блокировкой вала. Самой распространённой считается система SDS, её включают в конструкцию 90% современных инструментов.

Режимы работы

Для работы перфоратора в его конструкции предусмотрено три режима. Каждый из них необходим для выполнения собственной функции.

Сверление

Для выполнения задач в этом режиме переключатель устройства устанавливают в положение «сверло». Надавливать на него сильно не нужно, достаточной будет сила нажатия в 5 кг. Если перфоратор используется для сверления отверстий, нельзя включать на нём реверс или ударный режим, иначе это приведёт к поломке. Для предотвращения возникновения такой ситуации в инструменте предусмотрена кнопка «блокировка удара».

Сверление с ударом

Для работы в этом режиме переключатель устанавливается в положение, рядом с которым изображён молоток со сверлом. Затем инструмент подносят к рабочей поверхности. Необходимо следить за тем, чтобы не было перекоса бура или его скольжения по материалу. Давить на устройство при этом нужно очень легко.

Режим удара

Для работы с этим режимом переключатель устанавливается в положение, рядом с которым изображён молоток. При штроблении инструмент крепко держат двумя руками без сильного давления.

Работа с перфоратором не так сложна, как кажется на первый взгляд. При его использовании необходимо лишь чётко следовать инструкции, обратив внимание на индивидуальных конструктивных нюансах устройства. Чтобы не получить травмы и не поломать инструмент, следует заранее изучить принцип его работы и быть осторожным.

основные типы и особенности конструкции

Хорошо знать устройство перфоратора — это значит максимально эффективно оперировать электроинструментом на стройплощадке. От этого знания в итоге зависит, насколько точно по своим параметрам он будет соответствовать тем или иным условиям эксплуатации, насколько долго и надежно прослужит своему владельцу.

Схема устройства внутренней части перфоратора.

Но прежде чем перейти к конструкционным особенностям, рассмотрим принцип действия и диапазон практического применения перфоратора как одного из самых популярных на сегодня инструментов строителя.

Перфоратор и его назначение

Указанный электрический строительный инструмент представляет собой достаточно мощное сверлильное устройство, отличающееся от традиционной электродрели и более современной ударной дрели.

Схема патрона перфоратора.

От первой перфоратор отличается, кроме функции вращения сверла, наличием продольно-осевого перемещения насадки. Возвратно-поступательное движение присутствует и в работе ударной дрели. Но в схеме ее работы эта возможность достигается взаимодействием двух зубчатых храповиков, в то время как ударное действие перфоратора обеспечивается применением специального пневматического или электромагнитного механизма.

Благодаря этому указанный электроинструмент своим рабочим органом воздействует на обрабатываемую поверхность с большей силой, чем ударная дрель. К тому же цепляющиеся друг за друга храповики дрели не могут сообщать сверлу достаточно большую амплитуду продольного перемещения, чем, со своей стороны, отличается стандартный перфоратор.

Такая особенность обусловливает сферу его практического применения.

Перфоратор предназначен для сверления отверстий в особо твердых материалах (кирпич, природный камень, бетон).

Причем делает он это гораздо эффективнее, качественнее и быстрее, чем та же ударная дрель.

Современные модели отличаются своей многофункциональностью. Этому способствует наличие в них возможности работать в 3 режимах. К режиму обычного сверления (как у дрели) и сверления с одновременными ударами добавляется режим отбойного молотка. Наличие данного режима позволяет использовать устройство для штробирования пазов в штукатурке, в легком бетоне и прочих относительно мягких стройматериалах.

Вернуться к оглавлению

Основные типы перфораторов

Все известные на сегодня электроинструменты делятся на бытовые и профессиональные.

Второе важнейшее деление перфораторов — по типу применяемого к их конструкции привода:

Схема устройства внешней части перфоратора.

Сетевые электроперфораторы. Работают только от локальной электрической сети. По этой причине их эксплуатация ограничена наличием в непосредственной близости от места работы стационарной розетки.
Аккумуляторные электроперфораторы. Могут питаться как от локальной электросети, так и от встроенного аккумулятора. Данная особенность делает их удобными при фасадных и прочих работах вдали от стационарной сети. При этом они могут комплектоваться литий-ионными, никель-кадмиевыми или никель-металлгидридными аккумуляторами.
Пневматические перфораторы. Применяются в тех случаях, когда работы ведутся в сложных условиях, в частности, при опасности возникновения взрыва, поражения человека электротоком, короткого замыкания из-за обилия воды и т.п.
Бензиновые перфораторы. Такие системы используются в условиях больших и продолжительных нагрузок вдали от источников электроэнергии (например, при масштабных дорожных работах).

Вернуться к оглавлению

Особенности конструкции перфоратора

Схема основных деталей перфоратора, которые часто ломаются.

Импульс удара электроинструмента, направленного на обрабатываемую поверхность, создается за счет либо электромагнитного, либо пневматического блока. При использовании электромагнитного механизма продольное перемещение сердечника обеспечивают две индукционные катушки.

Если речь идет об инструменте с пневматикой, то в этом случае удар производится поршнем, перемещающимся внутри цилиндра за счет созданной в нем достаточной компрессии. В результате боек бьет в торец рабочей насадки, которая одновременно со сверлением постепенно разрушает структуру обрабатываемого материала.

В настоящее время эксплуатируются перфораторы с двумя типами расположения электродвигателя: горизонтальным и вертикальным. Первый тип в основном используется в легких бытовых устройствах, второй — в средних и тяжелых (профессиональных) инструментах.

Устройства с горизонтальным расположением двигателя за счет указанной схемы, как правило, более компактны, более удобны при сверлении в труднодоступных местах. Вместе с тем такая компоновка отличается рядом заметных недостатков. В частности, продольно расположенные двигатели испытывают повышенную ударную нагрузку при работе, а также несколько хуже и медленнее охлаждаются, чем вертикальные двигатели.

Режимы работы перфоратора.

Соответственно, указанных недостатков лишены перфораторы с вертикальной компоновкой электродвигателя. Вместе с тем такая схема обеспечивает достаточно большую амплитуду перемещения пары «поршень-боек». Происходит это благодаря применению в инструменте специального кривошипно-шатунного механизма, увеличивающего поршневой ход. В результате перфораторы с вертикальным электромотором переносят интенсивную эксплуатацию лучше, чем модели с горизонтальным двигателем.

Механизм ударного импульса является важнейшим блоком любого перфоратора. От его эффективности и надежности в итоге зависит эффективность и надежность всего перфорирующего устройства.

Как уже было сказано выше, перфораторы по принципу формирования ударного импульса делятся на электромеханические и электропневматические. При этом инструменты на базе пневматики составляют подавляющее большинство эксплуатируемых сегодня изделий.

Такую популярность электропневматические инструменты завоевали тем, что они при минимальной номинальной мощности электромотора развивают значительную энергию ударного импульса. Пневматический удар обеспечивается либо схемой с «пьяным» (качающимся) подшипником (легкие и частично средние перфораторы), либо кривошипно-шатунным механизмом (средние и тяжелые аппараты).

Гашение вибрации перфоратора.

В современных перфораторах применяется два типа антивибрационной системы: активная и пассивная. Первый вариант используется исключительно в моделях с мощным силовым агрегатом, второй — в более «слабых» моделях. Основу данной системы составляет противовес с амортизирующей пружиной, который принимает на себя энергию отдачи.

Передачу вращения от электромотора к рабочему патрону обеспечивает редуктор. Одновременно он активизирует механизм удара. Редуктор представляет собой взаимосвязанную систему шестеренок различной конфигурации и характеризуется определенным передаточным числом. Изменение этого числа осуществляется за счет электронного регулятора.

Корпус устройства может быть как металлическим, так и пластиковым. Но чаще всего при его изготовлении сочетают металл с ударопрочной пластмассой.

Таким образом, перфоратор представляет собой достаточно сложное устройство, схема которого оптимально «подогнана» под специфические функциональные задачи по обработке особо твердых стройматериалов.

Принцип работы перфоратора

Принцип действия перфоратора. Правильное использование и правила эксплуатации

Содержание: Перфоратор – незаменимый инструмент для мастера, занимающегося отделкой и ремонтом помещений. Свою популярность он завоевал благодаря разнообразным возможностям использования и способности заменить сразу несколько других инструментов.

Принцип работы перфоратора и его устройство

Главный узел перфоратора – электромотор. Расположение мотора может быть:

Вертикальным – в тяжёлых аппаратах.
Горизонтальным – в аппаратах малой мощности.

Перфоратор с горизонтальным мотором небольшой. Удобен для узких пространств. В то же время такой инструмент имеет большую нагрузку на двигатель и плохо охлаждается.

Перфоратор. Назначение, виды, характеристики и особенности

Ближайший родственник дрели, который не сверлит, а фактически пробивает отверстия буром – перфоратор.

Совмещение вращения рабочего элемента с поступательными ударами позволяет работать ему по материалам, с которыми не способен справится классический инструмент.

Перфораторы могут иметь несколько режимов работы, отличается по расположению двигателя и типу привода в целом.

Это один из основных инструментов при проведении ремонта и выполнении строительных работ, а в некоторых ситуациях он попросту незаменим.

Принцип работы инструмента

Дословно слово перфоратор обозначает «бурильный молоток». Для повышения производительности в горнодобывающих работах был разработан в начале XIX века отбойный молоток. Принцип действия устройства заключался в использовании махового колеса. Он приводил в движение штангу с присоединёнными к нему специальными защипами. Штанга под воздействием пружины наносила удар и возвращалась обратно поршнем.

Устройство постоянно совершенствовалось. В 1932 году в Германии корпорация Bosch выпустила первый перфоратор, работающий от электричества. В этом устройстве был совмещён ударный и вращательный момент. Разработанный компанией принцип действия используется и сейчас в современных моделях электрических перфораторов.

Перфоратор — это устройство, предназначенное для бурения отверстий и разрушения твёрдых пород. В качестве расходного материала используются буры разного диаметра и зубила. Инструмент разделяют по классу применения:

бытовой;
полупрофессиональный;
профессиональный.

Кроме этого, различают его по механизму работы, который бывает электромагнитным и пневматическим. Последний тип механизма выпускается одно-, двух-, и трёхрежимный. То есть можно выполнять сверление, удар или обе операции одновременно.

По своему виду инструмент напоминает пистолет и может использовать в работе электрический, топливный или пневматический привод. Последние востребованные при опасных условиях работы, во время которых существует возможность взрыва.

В основе принципа работы перфоратора, отличающего его от другого подобного инструмента, лежит ударный механизм. Электромагнитный тип использует две электромагнитные катушки, обеспечивающие возвратно-поступательное движение сердечника. Он и передаёт инерцию хвостовику бура. Пневматический тип основан на движении поршня в цилиндре, совершающем также возвратно-поступательные движения.

В работе электрического перфоратора используется преобразование вращения двигателя в ударно-вращательное движение бура. Муфта, используемая в конструкции, обеспечивает защиту при повышенных нагрузках. Пьяный подшипник перфоратора и поршень создают ударное усилие, а зажим бура обеспечивает патрон.

Каждый производитель стремится улучшить конструкцию за счёт применения конструктивных особенностей. В основном это мелкие доработки, связанные с применением различных материалов и местом их расположением. В целом же основные элементы остаются неизменными. К таким деталям относят:

кнопку включения;
двигатель;
ударный механизм;
предохранительную муфту;
зажим бура.

Из дополнительных особенностей конструкций можно выделить систему удаления пыли и виброподавляющий узел. Для многорежимного типа инструмента устанавливается кнопка переключения работы.

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.

Электродвигатель устройства

Двигатель, являясь основным элементом устройства, приводит в действие все остальные части механизма. Он состоит из статора и ротора, при этом ротор подвижная часть, а статор нет. В состав ротора входят якорь и коллектор. Якорь — это такой блок, содержащий пластины из стали. На них наматываются обмотки из медной проволоки. Коллектор, в свою очередь, выглядит в виде цилиндра. Его конструкция имеет вид диэлектрика с установленными проводящими пластинами, к этим пластинам и подключаются обмотки якоря.
Вращения ротора происходят за счёт магнитного потока, создаваемого вокруг него обмотками статора и приводящего к возникновению момента кручения. При этом ротор использует только постоянное значение тока, и магнитный поток всегда направлен только в одну сторону. Подача питания осуществляется посредством щёток, выполненных из графита. Щётки расположены таким образом, чтобы обеспечивать электрический контакт с якорем.

Износ щёток не должен превышать 70 процентов, если превышает, требуется их замена. Перед заменой необходимо обратить внимание на щёткодержатель и очистить его при необходимости.

Для проверки обмоток можно воспользоваться мультиметром. Для этого один щуп измерительного прибора устанавливается на щёткодержатель, а второй на вход подключения к сети 220 вольт. Чтобы точно определить места подключения, проще воспользоваться электросхемой. Если сопротивление бесконечное, делается вывод о перегорании обмотки.

Как вставить и вытащить сверло или бур

Модели перфораторов могут оснащаться тремя видами патронов:

быстрозажимной;
кулачковый;
системы SDS.

Абсолютное большинство перфораторов оснащены патроном системы SDS, поэтому операция установки сверла рассмотрена на примере этого патрона.

Установка сверла

Патрон системы SDS является быстрозажимным патроном. Сверло (бур) с соответствующим хвостовиком устанавливается в такой патрон за три действия:

Оттянуть вниз муфту патрона.
Вставить режущий инструмент в гнездо.
Отпустить муфту патрона.

Механизм SDS надёжен, не даёт сверлу выпасть и экономит время на смену буров. Его используют для перфораторов промышленного и бытового назначения малой и средней мощности.

Для работы свёрлами с обычным цилиндрическим хвостовиком необходимо иметь специальный зажимной кулачковый патрон с хвостовиком системы SDS. Такой патрон-переходник позволяет работать перфоратором в режиме электродрели стандартными свёрлами. Тем не менее в продаже можно найти свёрла с хвостовиками SDS.

Кулачковый патрон с хвостовиком SDS для сверления стандартными сверлами

Снятие сверла

Для снятия сверла или бура с патрона системы SDS необходимо:

Дождаться полной остановки вращения патрона.
Зафиксировать нижнюю муфту патрона рукой.
Другой рукой открутить или стянуть верхнюю муфту.
Достать бур или сверло.

В перфораторах с одномуфтовым исполнением патрона сверло снимается с помощью одной руки. В таких моделях применяется механизм автоблокировки вала.

Предохранительная муфта

При увеличении нагрузки на инструмент, превышающей его характеристики согласно инструкции по эксплуатации, чтобы не допустить повреждения элементов, устанавливается предохранительная муфта. Главная её задача — остановить попытки механизма провернуть патрон при заклинивании бура. Если б такая муфта не стояла, то при заклинивании перфоратор вывернулся бы из рук.

По типу использования муфты бывают кулачковые и фрикционные. Первый тип состоит из двух частей, имеющих скошенные грани и соединённые друг с другом через пружину. При усилении давления пружина распрямляется, и части выходят из сцепления. Муфта расцепляется. Такое состояние характеризуется появлением треска. Во фрикционной муфте момент вращения предаётся на подключённый механизм за счёт плотного сжатия дисков. При перегрузке усилие сжатия пропадает, и вращение не передаётся.

Конструкция редуктора перфоратора

Редуктор необходим для передачи вращения на патрон перфоратора. Помимо этого, редуктор обеспечивает функционирование ударного механизма. В его состав входят различные типы шестерен. Редукторы обладают постоянным передаточным числом.

Регулировка оборотов патрона перфоратора осуществляется при помощи специального электронного регулятора. Стоит отметить, что на сегодняшний день разработаны и выпускаются модели, имеющие двухскоростные редукторы. Для смазывания шестерен механизма применяется консистентная смазка, которая заправляется при сборке или в процессе ремонта.

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.

Безопасность эксплуатации

Перфоратор – электромеханический инструмент, поэтому пользоваться им нужно, соблюдая меры безопасности.

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

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:

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:

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.

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Якорь со щётками

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Конденсатор

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

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Упрощённая электросхема

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:

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.

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:

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

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Кривошипно-шатунный механизм

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.

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

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Качающийся подшипник

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Внешний вид редуктора

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Патрон стандарта SDS+

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Патрон с переходником

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Перфоратор в разрезе

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.

Принцип работы перфоратора и из чего состоит

Элементы корпуса устройства

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:

Конструкция перфоратора

Внутреннее устройство перфоратора нельзя понять без его разборки. В пластмассовом корпусе скрыты следующие основные узлы:

электродвигатель;
предохранительная муфта;
«пьяный» подшипник;
летающий поршень;
патрон.

Внутреннее устройство перфоратора

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.

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.

Вертикальный перфоратор

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:

электромеханический;
электропневматический.

Наибольшее распространение получил электропневматический вариант. «Пьяный» (качающийся) подшипник и поршень в совокупности составляют ударный механизм перфоратора.

Ударный механизм с качающимся подшипником

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.

Патрон SDS

Хвостовик бура SDS-plus

В патроны SDS-max зажимают инструменты с другими хвостовиками, обеспечивающими более надежное крепление.

Хвостовик бура SDS-max

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.

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.
Сменные насадки должны надежно крепиться, в противном случае во время работы они могут выскочить из патрона и нанести травму.
Сверлить материал нужно, не прикасаясь к вращающейся части инструмента: острые кромки легко повреждают руки и другие части тела.
Насадки при вращении сильно нагреваются, поэтому после окончания работы нельзя прикасаться к ним голыми руками во избежание ожогов.

Разбираемся в устройстве и принципе работы перфоратора

Как работает инструмент?

Электрический привод

Горизонтальное расположение

Но есть у такой конструкции и свои недостатки.

Конструкция ударного механизма

Электромеханический;
Электропневматический.

Фото

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.

Антивибрационная система

Активные;
Пассивные.

Электрическая схема и корпус

Предохранительная муфта

Схема

Наибольшее распространение для перфоратора получили два типа муфт:

Фрикционная;
Пружинно-кулачковая.

Редуктор

Патрон

В большинстве перфораторов производители используют патроны трёх видов. Они имеют следующую конструкцию:

Кулачковая;
Быстрозажимная;
Система SDS.

Режимы работы

Сверление

Сверление с ударом

Режим удара

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 перфоратора

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

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

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

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 действия перфоратора, устройство и ремонт

С понятием перфоратора и его внешним видом знакомы практически все, однако правильный выбор перфоратора сделать по внешнему виду довольно непросто. Для оптимального выбора необходимо подобрать перфоратор, который будет соответствовать вашим требованиям по всем параметрам.
Параметров выбора перфоратора несколько. Первый из них – это, естественно, цена. В основном, цена зависит от назначения перфоратора для профессионального или домашнего использования. Профессиональные перфораторы выполнены из более качественных материалов и имеют длительный межсервисный ресурс работы. Данную особенность профессионального инструмента покупатели вряд ли ощутят, если будут осуществлять капитальный ремонт в одном доме или одной квартире, поэтому для личных нужд стоит остановить выбор на бытовом инструменте. Цена бытовых и профессиональных перфораторов также будет колебаться в своих сегментах в зависимости от ниже приведенных параметров.

правила выбора перфоратора

Расположение двигателя перфоратора

Расположение двигателя является наиболее важным параметром для удобства использования перфоратора. Всего встречается 2 вида расположения двигателя – продольное и поперечное. Сторонники поперечного расположения двигателя обосновывают свое мнение тем, что такое расположение делает перфоратор более надежным из-за большей площади охлаждения двигателя и большим ресурсом работы. Также такое расположение считается более защищенным от пыли и грязи, которая образуется в результате бурения. Вторая сторона считает, что продольное расположение двигателя делает перфоратор сбалансированным и более удобным в работе.

перфоратор с продольным двигателем

Если вам необходим перфоратор для длительных беспрерывных работ, то стоит остановить выбор на перфораторе с поперечным (вертикальным) расположением двигателя. В ином случае стоит рассмотреть покупку перфоратора с продольным (горизонтальным) расположением двигателя.

перфоратор с поперечным двигателем

Принцип удара перфоратора

Подавляющее большинство современных перфораторов, которые находятся в свободной продаже, используют механизм удара, а поскольку перфораторы работают от электроэнергии, то правильнее будет назвать удар электродинамическим.

принцип ударного механизма перфоратора

схема ударного механизма перфоратора

Если вы выбираете профессиональный перфоратор, то стоит потратить немного своего времени на ознакомление с представителями второй экзотической группы, которые используют принцип электромагнитного формирования удара. Такие перфораторы предназначаются для тяжелых работ и стоят недешево (от 1000,00 USD). Если вы хотите показать свое отличие от всех остальных, электромагнитный перфоратор это то, что вам необходимо.

Наличие предохранительной муфты и антивибрационной системы

Если речь идет о бытовой модели, то это не так принципиально. Но, если вы выбираете тяжелый перфоратор, то нужно обязательно уточнить, что он оснащен предохранительной муфтой. Она необходима для того, чтобы предотвратить резкий рывок инструмента в том случае, если бур или коронку заклинит. Если тяжелый агрегат не обладает этой опцией, то в экстренной ситуации его просто невозможно удержать.

Антивибрационная система также необходима преимущественно при использовании тяжелого инструмента. Дело в том, что в процессе работы агрегат сильно вибрирует. Если перфоратор используется часто, то подобное негативно сказывается на организме. Поэтому для долгих работ обязательно нужно выбирать агрегат с антивибрационной системой.

Мощность перфоратора

Мощность перфоратора измеряется в двух единицах измерения, а именно в Джоулях и Ваттах. В Ваттах измеряется мощность двигателя перфоратора, которая в зависимости от модели может составлять от 500,0 Вт до 1500,0 Вт. Двигатели перфоратора, в зависимости от номинальной мощности, имеют различные размеры и формируют вес перфоратора.

Перфораторы с двигателями малой мощности (от 500,0 Вт до 800,0 Вт) имеют наименьший вес в пределах от 1,70 кг до 3,00 кг. Такие перфораторы используются для легких работ, например, бурения дыр в бетоне диаметром от 4 до 18 миллиметров. «Легкий» перфоратор является наиболее оптимальной кандидатурой для того, чтобы стать постоянным жителем квартиры или частного дома.

выбрать мощность перфоратора

Перфораторы с двигателями средней мощности (от 800,0 Вт до 1100,0 Вт) имеют вес в пределах от 2,50 кг до 6,00 кг. Такие перфораторы являются универсальным инструментом в руках ремонтной бригады или рабочих строительной перфораторов позволяют производить бурение твердых поверхностей диаметром до 30,0 миллиметров.

Перфораторы с двигателями большой мощности (от 100,0 Вт до 1500,0 Вт) имеют вес в пределах от 5,0 кг до 11,00 кг. Такие перфораторы являются сугубо профессиональным инструментом и в большинстве случаев приспособлены для бурения отверстий среднего и большого диаметра. Вес «больших» перфораторов делает крайне затруднительным его использование в бытовых целях.

Патроны у перфоратора: какие есть разновидности и чем они отличаются

Есть три вида оснастки:

SDS-plus. Этот вид оснастки присутствует как в бытовых, так и в профессиональных моделях невысокой мощности. Расходный материал с таким хвостовиком может сделать отверстия с максимальным диаметром 32 мм;
SDS-max. Такой тип оснастки относится к полупрофессиональному и профессиональному типу перфораторов. Хвостовик, диаметр которого составляет 18 мм, может проделывать отверстия в различных материалах до 52 мм;
SDS–top. Эта оснастка применяется для бытовых, полупрофессиональных моделей перфораторов. Данная система построена на основе SDS-plus, только размеры хвостовика немного больше – 14 мм. Перфоратор с такими характеристиками проделывает отверстия от 16 до 25 мм.

Сила удара перфоратора в джоулях (Дж)

Мощность двигателя также определяет силу удара перфоратора. Зависимость в модельных рядах прослеживается весьма четко, хотя и не является прямопропорциональной. В перфораторах разных производителей с одинаковой мощностью двигателя мощность удара может в разы отличаться. Для «легких» перфораторов сила удара колеблется от 2,0 до 4,0 Дж.

единица работы джоул

Оптимальная сила удара для бытовых перфораторов, которая позволит без лишних усилий работать с твердыми поверхностями составляет в районе 3,0 Дж. Такое усилие дает перфоратор с мощностью двигателя около 800,0-900,0 Вт. Перфораторы меньшей мощности дают усилие в 1,5-2,5 Дж, что позволяет удовлетворить базовые потребности, например, пробурить отверстие в кирпиче или шлакоблоке.

В «средних» перфораторах сила удара составляет от 3,0 до 10,0 Дж, при этом большинство моделей, представленных на рынке, имеют мощность в 5-6 Джоулей. Усилие в 5-6 Дж дает возможность работать с твердыми поверхностями (бетоном, гранилитом и т.д.) без лишних усилий и производить: бурение диаметром до 40,0 миллиметров; штробление стен и потолков и другие подобные работы.

Перфораторы большой мощности (большие) имеют силу удара до 20,0 Джоулей. Они могут использоваться не только для бурения поверхностей диаметром до 50-60 миллиметров, а и в качестве отбойного молотка для демонтажа старых строений, дорожек и других целей. Отдельно стоит отметить в этом разделе перфораторы с электромагнитным принципом удара. Такие перфораторы имеют силу удара, достигающую 30,0 Джоулей при мощности двигателя от 1500,0 до 2000. Вт. Перфоратор с электромагнитным принципом удара может стать оптимальным выходом из ситуации, если вам недостаточно мощности классического пневмоудара.

Сфера применения

Перфоратор — это ручной электроинструмент, в котором рабочая часть совершает не только возвратно-поступательные (ударные) движения, но еще и вращается. При этом обрабатываемый материал не срезается острой кромкой, а разрушается от ударов. Так выглядит одна из самых распространенных моделей перфоратора.

Конструкция перфоратора

Конструкция агрегата предусматривает несколько режимов работы, и тот, который нужен для конкретной цели, легко выбирается переключателем на корпусе. На фото виден этот переключатель. Множество быстросменяемых насадок превращает перфоратор в такое универсальное устройство, которое можно применять для:

пробивания сквозных отверстий в стенах и перекрытиях;
создания глухих отверстий под анкеры и дюбеля;
штробления строительных поверхностей для прокладки электропроводки и труб;
сверления металла и других операций.

Тип патрона перфоратора

тип патрона перфортора
В современных перфораторах используется 2 основных типа крепления бура: SDS+ и разработанный фирмой Bosch SDS max. Системой крепления бура SDS+ комплектуются все «легкие» перфораторы, а SDS max ряд «средних» и «тяжелых» перфораторов. Такая градация обоснована величиной хвостовика бура, который в SDS+ составляет 10,0 миллиметра, а в SDS max – 18,0 миллиметоров. От типа патрона также в большинстве случаев зависит наличие режимов работы перфоратора, которых при системе SDS+, как правило, три, а именно: сверления, бурения и удара. В применении системы крепления SDS max в перфораторах убирается режим «сверление». Такое решение обосновано практическим неудобством использования в тяжелых перфораторах сверления для таких материалов как дерево и металл.

патрон перфоратора

Принцип работы инструмента

бытовой;
полупрофессиональный;
профессиональный.

В работе электрического перфоратора используется преобразование вращения двигателя в ударно-вращательное движение бура. Муфта, используемая в конструкции, обеспечивает защиту при повышенных нагрузках. Пьяный подшипник перфоратора и поршень создают ударное усилие, а зажим бура обеспечивает патрон.

кнопку включения;
двигатель;
ударный механизм;
предохранительную муфту;
зажим бура.

Функциональные особенности перфоратора

Собираясь купить перфоратор необходимо обратить внимание на функционал, которым могут обладать современные представители. Для универсального использования перфоратор может иметь:

Регулятор оборотов.
Систему быстрой замены патрона SDS на классический (кулачковый).
Реверс. Различают два вида реверса, а именно щеточный и электронный. Электронный реверс позволяет избавить владельца от проблем с механическим переломом флажка переключения направления вращения.
Антивибрационная защита. Предназначена для производства точного бурения.
Предохранительная муфта расцепления (фрикционная муфта). Помогает сохранить в целости инструмент и свое тело при резкой остановке бура в результате его блокировки.
Сервисные индикаторы. Наибольшее распространение получил индикатор износа щеток. Такая функция очень полезна для профессионального использования перфораторов в части избегания простоев в работе, а также сохранения сервисной гарантии.
Электронный иммобилайзер. В случае перепада напряжения или прочих проблем с питанием осуществляет остановку перфоратора для его сохранности.

как правильно выбрать перфоратор для дома и работы

Ударный механизм

Тип питания перфоратора

Последним критерием выбора является тип подачи энергии для работы двигателя перфоратора. По этому критерию перфораторы делятся на сетевые, которые шнуром подключаются к электросети, и аккумуляторные. Отдельно стоит сказать за аккумуляторные перфораторы, которые в последнее время стали обладать хорошими параметрами и достойны внимания для их рассмотрения. Аккумуляторные перфораторы пришли на смену бензиновым. Их используют в основном для проведения локальных работ, а также строительных процедур на объектах без подачи электроэнергии.

аккумуляторный перфоратор

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:

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

коронка для перфоратора