Основні поняття про ручний механізований інструмент

Ручним механізованим інструментом (РМІ ) або ручними машинами (РМ) називають машини, головний робочий рух яких (рух робочого органу) здійснюється основним двигуном, а допоміжний рух (подача) і керування - вручну. Під час роботи маса машини повністю або майже повністю сприймається руками оператора.

РМІ використовується там, де застосування загальнобудівельних машин неможливе або економічно невиправдане. Його застосовують, наприклад, для зменшення трудомісткості, підвищення продуктивності та якості робіт на тих операціях, які ще виконуються за допомогою ручного немеханізованого інструменту (гайкових ключів для загвинчування гайок, зубил для зачищення зварних швів та ін.). За їх допомогою виконують різноманітні види будівельних, монтажних, складальних, сантехнічних, електротехнічних, ремонтних, опоряджувальних та ін. робіт.

Застосування РМІ дозволяє підвищити продуктивність у 10...15 разів. Витрати на придбання ручних машин окуповуються за 4...10 тижнів.

Класифікація ручного механізованого інструменту. Конструктивна різноманітність РМІ надзвичайно велика. Вітчизняна промисловість випускає більш як 1000 видів та типорозмірів ручних машин. Тому їх класифікація досить ускладнена. В технічній літературі поки ще немає єдиного підходу до класифікації РМІ. При її проведенні різні автори ставлять на перше місце різні ознаки. Наведемо одну з таких класифікацій, яка використовується найчастіше.

За призначенням і областю застосування РМІ поділяють на:

а) інструмент загального призначення (свердлильні, шліфувальні та фрезерні ручні машини);

б) інструмент для виконання окремих робіт і обробки окремих матеріалів (для обробки металів: розвальцювалки, розвертки, обпилювачі, шабери, рубальні молотки, пучкові молотки; для обробки деревини: рубанки, пилки, довбачі; для обробки кам’яних матеріалів та грунту: відбійні молотки, перфоратори, ломи, трамбівки; для складальних робіт: різенарізні ручні машини, різезакручувальні машини (гайковерти, шуруповерти, шпильковерти, муфтоверти), клепальні молотки, скобо- та цвяхозабивні ручні машини; для виконання бетонних робіт: бучарди; для виконання опоряджувальних робіт: шпарувальні ручні машини, фарбопульти та ін.);

в) універсальний інструмент з комплектом насадок.

За видом привода РМІ бувають: з електричним, пневматичним, гідравлічним приводом, з двигуном внутрішнього згоряння та піротехнічним приводом (працює на енергії згоряння порохових газів).

За принципом дії РМІ поділяють на неперервно-силові та імпульсно-силові. До першого типу машин відносять машини з робочим органом, що неперервно обертається (рис.1.1,а) (свердлильні, фрезерні, шліфувальні машини, дискові пилки та ін.). Момент на робочому органі таких машин дорівнює крутному моменту двигуна помноженому на передаточне число редуктора. Під час роботи такими машинами реактивний момент з робочого органу передається на руки оператора. Це є суттєвим недоліком згаданих машин і тому потужність їх обмежена.

В імпульсно-силових машинах енергія від двигуна до робочого органу може передаватися як у вигляді короткочасних імпульсів, тобто в ударному режимі (відбійні молотки, перфоратори, вирубні ножиці), так і у вигляді імпульсів досить тривалих у часі, тобто в безударному режимі (ножові ножиці). Що стосується імпульсно-силових машин з ударним режимом, то вони можуть працювати в чисто ударному режимі (рис.1.1,б) (молотки, бетоноломи, трамбівки), ударно-поворотному (рис.1.1,в) (перфоратори) або ударно-обертальному режимах (рис.1.1,г,д) (гайковерти).

За характером руху робочого органу РМІ поділяють на ручні машини з обертальним, зворотним та складним видами руху. До машин з обертальним рухом відносять машини з круговим рухом робочого органу (дискові пилки, свердлильні машини, борозники і т. ін.) і рухом робочого органу по замкненому контуру (ланцюгові і стрічкові пилки, довбачі, стрічкові шліфувальні машини та ін.). До ручних машин із зворотним рухом робочого органу від носять машини із зворотно-поступальним (ножиці, пилки, лобзики та ін.), коливальним (збудники) рухом робочого органу, а також машини ударної дії (трамбівки, молотки, пневмопробійники та ін.). До машин зі складним рухом робочого органу відносять машини ударно-поворотної і ударно-обертальної дії і машини зі спеціальним рухом робочого органу, який не відповідає наведеним раніше характеристикам (спеціальні типи шліфувальних та полірувальних машин).

Рис.63. Схеми принципу дії ручних машин

За способом перетворення енергії, що підводиться до ручних машин ударної дії, їх поділяють на механічні і фугальні. У механічних машин між двигуном і робочим органом є проміжний перетворювальний механізм. У фугальних машин цього механізму немає.

За конструктивним виконанням ручні машини з обертальним рухом поділяють на прямі, коли осі робочого органу і привода співпадають або паралельні, і кутові, коли вони розташовані під кутом.

За режимом роботи ручні машини поділяють на машини, легкого, середнього, важкого і надважкого режимів роботи. У легкому режимі працюють свердлильні машини, а у надважкому - всі машини ударної дії. Крім того, ручні машини можуть бути реверсивними і нереверсивними, одно- і багатошвидкісними, із ступінчастим або безступінчастим регулюванням швидкості руху робочого органу.

Багатошвидкісні ударно-обертальні свердлильні машини, які мають ступінчасте або безступінчасте регулювання частот обертання, а також перфоратори, які працюють в ударному, ударно-поворотному і ударно-обертальному режимах, входять у групу багаторежимних машин.

За масою ручні машини бувають: легкі - з масою до 1,5 кг; середні - з масою від 1,5 до 8 кг і важкі - з масою більше 8 кг.

За потужністю ручні машини поділяють на: малі - до 0,2 кВт; середні - від 0,2 до 1,5 кВт і великі - більше 1,5 кВт.

За класом захисту від ураження струмом електричні машини поділяють на машини І, ІІ, ІІІ класів:

а) клас І - машини на номінальну напругу більше 42 В, у яких хоча б одна металева деталь, яка доступна для дотику, відокремлена від частин, які знаходяться під напругою, тільки робочою ізоляцією;

б) клас ІІ - машини на номінальну напругу більше 42 В, у яких металеві деталі, що доступні для дотику, відокремлені від частин, які знаходяться під напругою, подвійною або посиленою ізоляцією (рис.1.2);

в) клас ІІІ - машини на номінальну напругу до 42 В, які живляться від автономних джерел або від перетворювачів чи трансформатора з розділеними обмотками.

Рис.64.Подвійна ізоляція ручних електричних машин

Взагалі в електричних машинах розрізняють декілька видів ізоляції:

робочу або функціональну необхідну для роботи і здійснення основного захисту оператора від ураження електричним струмом (емаль і обплетення проводів, пазова ізоляція обмотки машин, просочувальні лаки і компаунди, ізоляція жил кабеля і проводів внутрішніх з’єднань і т. ін.);

додаткову – яка передбачена додатково до робочої (незалежно від останньої) і призначену для захисту оператора від ураження електричним струмом у випадку пошкодження робочої ізоляції (пластмасовий корпус машини, ізолююча втулка і т. ін.);

подвійну – комбінацію робочої і додаткової ізоляції;

посилену – покращену робочу ізоляцію, яка забезпечує такий же рівень захищеності оператора від ураження електричним струмом, як і подвійна ізоляція.

Характерною особливістю ручних електричних машин з подвійною ізоляцією (клас ІІ) є наявність у їх конструкції двох незалежних один від одного ізоляційних шарів - робочої та додаткової ізоляції. Робоча ізоляція цих машин принципово не відрізняється від ізоляції, що здійснюється шляхом застосування деталей з полімерних матеріалів, здатних виконувати захисну функцію тоді, коли робоча ізоляція виявиться пошкодженою. Для додаткової ізоляції використовують матеріали, які за своїми властивостями відрізняються від матеріалів робочої ізоляції. Це робиться для того, щоб навіть у найнесприятливіших умовах експлуатації машин одночасне пошкодження робочої та додаткової ізоляцій було неможливе.

Подвійна ізоляція може виконуватися за трьома основними схемами, показаними наприкладі ручної електричної свердлильної машини (рис.1.2). Додатковою ізоляцією електродвигуна, щіткових вузлів, вимикача та електропроводки всередині машини на всіх трьох схемах служать пластмасова рукоятка 4, корпус електродвигуна 2 і курок пускача 3. Додатковою ізоляцією якоря служать: пластмасова перемичка між валом якоря і первинним валиком редуктора 1 (рис.1.2,а); пластмасова втулка між валом якоря і пакетом заліза 5 (рис.1.2,б); пластмасове зубчасте колесо редуктора, яке знаходиться в зачепленні з шестернею вала якоря 6 (рис.1.2,в).

Безпечна експлуатація електричних ручних машин багато в чому визначається їх захищеністю від попадання вологи на ізоляцію. За цією ознакою ручні машини випускають у трьох варіантах: незахищені, бризкозахищені та водонепроникні.

Вібробезпечність ручних машин забезпечується застосуванням спеціальних пристроїв, які зменшують вібрацію, що передається від ручної машини на руки оператора, до допустимих меж.

Індексація ручного механізованого інструменту. Ручний механізований інструмент має велику кількість видів і типорозмірів. Тому для полегшення його вибору і розпізнавання, зручності ведення технічної документації розроблена його індексація (див. рис.1.3).

Згідно з цією індексацією кожна модель ручної машини має літерно-цифрове позначення (індекс). Літерна частина індекса означає тип привода ручної машини: ИЭ – електричний, ИП – пневматичний, ИГ – гідро- та гідропневматичний, ИМ –моторизований з двигуном внутрішнього згоряння. Для насадок, головок і допоміжного обладнання незалежно від типу привода введений літерний індекс ИК.

Рис.65.Схема структури індекса ручної машини

Цифрова частина індекса відповідає класифікатору, наведеному у вигляді таблиці 1.1, згідно якому всі ручні машини поділяються на групи та підгрупи залежно від їх призначення і найважливіших конструктивних особливостей. Як видно, всі ручні машини поділені на дев’ять груп, група 10 є резервною і передбачена для машин абсолютно нової конструкції (з автономним електроприводом або променевою дією на оброблювану деталь). Незаповнені графи класифікатора призначені для нових машин вказаних груп. Так, ИП-4119 означає: ИП – вид привода інструмента – пневматичний; 4 – номер групи, згідно таблиці класифікатора – машина ударної дії; 1 – номер підгрупи – молоток рубальний; 19 – реєстраційний порядковий номер моделі машини.

У наш час на ручні машини діють 26 державних стандартів (ГОСТ), кожний з яких вказує на область його розповсюдження, час дії, основні параметри і розміри

Таблиця 3