Механизированного инструмента. Механизированный ручной инструмент, независимо от рода используемой энергии, по виду и характеру движения рабочего органа подразделяется на три группы

Механизированный ручной инструмент, независимо от рода используемой энергии, по виду и характеру движения рабочего органа подразделяется на три группы.

1. С вращательным движением рабочего органа:

а) с круговым движением рабочего органа (сверлильные, резьбонарезные, резьбозавертывающие, шлифовальные и др.);

б) с движением рабочего органа по замкнутому контуру (цепные и ленточные пилы, долбежники и др.).

2. С возвратным движением рабочего органа:

а) с прямолинейным возвратно-поступательным движением рабочего органа (ножницы, напильники, шаберы, лобзики др.);

б) с колебательным движением рабочего органа (вибраторы);

в) ударного действия (молотки, трамбовки, зубила и др.);

г) давящего действия (прессы для сборки клепкой и др.).

3. Со сложным движением рабочего органа:

а) ударно-поворотного действия (ударно-вращательные сверлильные машины, бурильные молотки, перфораторы);

б) со специальным движением рабочего органа. К ним относятся все остальные ручные машины, которые по виду и характеру движения рабочего органа не подходят к приведенным выше характеристикам (некоторые виды полировальных ручных машин).

По принципу действия механизированный инструмент может быть непрерывно-силового или импульсно-силового действия. В инструментах непрерывно-силового действия воздействие на объект осуществляется постоянно вращающимся рабочим органом (шлифовальные и большая часть сверлильных машин). В инструментах импульсно-силового действия (ударный и безударный) воздействие рабочего органа на объект осуществляется в прерывисто-импульсном режиме (клепальные, рубильные и зачистные молотки, клепальные скобы).

В разных условиях эксплуатации находит применение универсальный, многоцелевой и многоскоростной механизированный инструмент со ступенчатым и бесступенчатым регулированием скорости движения рабочего элемента, реверсивный, а также инструмент, работающий в разных режимах (например, многоскоростные ударно-вращательные сверлильные машины со ступенчатым регулированием частоты вращения шпинделя). Для выполнения одной технологической операции может быть использован специализированный механизированный инструмент (рис. 4.1), например высокоскоростные сверлильные машины для обработки легких сплавов, угловой инструмент (рис 4.1 а), инструмент с удлиненным или смещенным (рис. 4.1 б) шпинделем и т. п.

В зависимости от вида, массы и мощности механизированный инструмент разделяется на следующие типы: легкий, средний и тяжелый. Инструмент легкого типа (рис. 4.2 а) обычно имеет пистолетную или прямую форму. Он удерживается оператором одной рукой и применяется для выполнения работ, требующих передачи инструментом незначительных усилий и мощности. Инструмент среднего типа (рис. 4.2 б) во время работы удерживается одной и поддерживается второй рукой оператора и применяется для выполнения работ, требующих передачи инструментом значительных усилий и мощности. Инструмент тяжелого типа (рис. 4.2 в) обычно имеет две рукоятки на корпусе или две рукоятки и грудной упор. Такой инструмент применяют для выполнения работ, требующих передачи инструментом больших усилий и мощности.

Инструмент, масса которого превышает 10 кг, применяется с приспособлениями для подвешивания (подвесками).

б)

а)

Рис. 4.1. Специальный механизированный инструмент:

а – угловой; б – со смещенным шпинделем

Для удобства и облегчения пользования механизированным инструментом его укрепляют на подвесках, представляющих собой легкие двух- или четырехколесные тележки, установленные на монорельсе над рабочим местом (рис. 4.3). При этом инструмент подвешивают на спиральной пружине (рис. 4.3 а), на тросе с противовесом (рис. 4.3 б), на балансире (рис. 4.3 в).

в)

а)

б)

Рис. 4.2. Механизированный инструмент различных типов:

а – легкого; б – среднего; в – тяжелого

в)

б)

а)

Рис. 4.3. Подвеска механизированного инструмента

Пружинный балансир (рис. 4.4) предназначен для уравновешивания груза. Он имеет корпус 2, конический барабан 1 с винтовой нарезкой под канат 3 и крышку 6. Принцип действия балансира основан на равенстве двух моментов: момента силы тяжести подвешенного груза и момента скручивания спиральной ленточной пружины 4. Для настройки предназначена червячная пара 5. Применение балансиров позволяет значительно облегчить ручной труд.

Инструмент с электроприводом делится по классам защиты оператора от поражения электрическим током:

I – инструмент (заземляемый) на номинальное напряжение до 220 В для постоянного тока и до 380 В – для переменного тока, у которого все находящиеся под напряжением детали имеют рабочую изоляцию и отдельные детали имеют двойную или усиленную изоляцию, а штепсельные вилки – заземляющий контакт.

II – инструмент (незаземляемый) на номинальное напряжение до 220 В для постоянного тока и до 380 В для переменного тока, у которого все детали, находящиеся под напряжением, имеют двойную или усиленную изоляцию для защиты оператора от поражения током.

III – инструмент (незаземляемый) на номинальное напряжение до 42 В, питающийся от автономного источника тока или от общей сети через изолирующий трансформатор или преобразователь.

Рис. 4.4. Пружинный балансир

Для электрифицированного инструмента применяют встроенные электродвигатели: коллекторные универсальные, работающие от сети постоянного или переменного тока (220 В, 50 Гц); асинхронные с короткозамкнутым ротором, работающие от сети переменного трехфазного тока (220 В, 50 Гц); асинхронные с короткозамкнутым ротором, работающие от специальной сети переменного тока (220 или 36 В, 200 Гц).

В электродвигателях переменного тока подвод тока к обмоткам осуществляется через скользящие контакты. В универсальных электродвигателях применяется коллектор, используемый при работе на постоянном токе, а при питании двигателя переменным током коллектор служит токоприемником. Коллекторные универсальные двигатели могут работать от сети как постоянного тока, так и переменного тока нормальной частоты.

Для механизированного инструмента, работающего на трехфазном токе, применяют в основном асинхронные двигатели переменного тока. Асинхронные трехфазные короткозамкнутые двигатели более просты по устройству, чем универсальные коллекторные (отсутствует коллектор и щеточный аппарат), и надежны в работе. Универсальные коллекторные двигатели характеризуются большей удельной мощностью, чем трехфазные. Электрифицированный инструмент с приводом от трехфазных асинхронных короткозамкнутых двигателей с большой частотой вращения объединяет положительные качества двигателей обоих типов. Эти двигатели, называемые высокочастотными, при частоте тока до 220 Гц позволяют получать частоту вращения привода 12 000 об/мин. Инструмент с такими электродвигателями включается в сеть, питающуюся от специального агрегата – преобразователя частоты тока.

Широко применяются для механизированного инструмента пневматические двигатели мощностью до 2 кВт, реверсивные и нереверсивные. Статор нереверсивного двигателя имеет эксцентрично расположенный ротор с лопатками. Сжатый воздух поступает в полость между статором и ротором и воздействует на лопасть ротора. Созданный при этом вращающий момент передается от лопатки на ротор, заставляя его вращаться. Воздействие воздуха передается на лопатку до тех пор, пока она не дойдет до выпускной щели, через которую отработавший воздух выходит.

Пневматический реверсивный двигатель имеет другую конструкцию статора. В этом двигателе сжатый воздух может поступать в рабочую полость через одно из двух отверстий. При поступлении сжатого воздуха через первое отверстие ротор имеет правое вращение, а через второе – левое. Поступление сжатого воздуха в отверстия регулируется переключающим устройством, КПД реверсивного двигателя ниже, чем нереверсивного.

Необходимая частота вращения шпинделя пневматического инструмента (с ротационными двигателями) обычно должна быть в несколько раз меньше частоты вращения ротора двигателя, поэтому для снижения частоты вращения шпинделя между ротором и шпинделем ставят зубчатый редуктор (чаще всего планетарный). Недостатками ротационных пневматических двигателей являются большие потери энергии на преодоление трения между трущимися деталями двигателя, утечка воздуха, быстрое изнашивание рабочих лопастей.

Пневматические турбинные двигатели имеют ротор, который выполнен в виде диска с лопастями, образованными прорезанными по наружной поверхности каналами. Сжатый воздух поступает под углом к плоскости ротора через два диаметрально противоположных сопла и воздействует на лопасти ротора, сообщая ему вращательное движение. При этом ротор вращается с частотой до 200—250 об/мин.