Волков Строительные машины. Среднее профессиональное образование

• Название: Среднее профессиональное образование
• Анкор: Волков Строительные машины.doc
• Дата: 28.01.2017
• Размер: 5.2 Mb.
• Имя файла: Волков Строительные машины.doc
• Тип: Документы; #205
• страница: 35 из 37

Рабочим инструментом сверлильных машин (рис. 26.2) служат сверла. Для работы по металлу применяют спиральные сверла с ци­линдрическим (диаметром до 6 мм) 1 и коническим (диаметром


1 2 3 4 5 6



Рис. 26.1. Электрическая ручная сверлильная машина (а) и кинематическая

схема ее привода (б)





7 ? Л Т А 7 J? О



Рис. 26.2. Сверла для работы по металлу (7, 2) и дереву (3—9)




более 6 мм) 2 хвостовиком. Сверла диаметром до 14 мм обычно закрепляют в трехкулачковом патроне, одеваемом на шпиндель, а сверла больших диаметров — непосредственно в шпинделе с внутренним конусом Морзе. Рабочая часть сверла состоит из ре­жущей и направляющей частей со спиральными двухзаходными канавками. Режущая часть образуется в результате заточки сверла под утлом ф (116... 118° для стали, чугуна, твердой бронзы; 130... 140° для очень твердых и хрупких материалов; 80...90 для мягких и вязких материалов) при вершине торцовой части.

При работе по дереву вдоль волокон применяют сверла ложеч­ные 3 и с конической заточкой 4, при работе поперек волокон — центровые 5 и спиральные 6 с подрезателями, для сверления глу­боких отверстий — винтовые 7 и шнековые 8, для сверления фане­ры — штопорные 9 с круговыми подрезателями.

Для сверления отверстий в кирпиче, керамзитобетоне, шлако­бетоне и гипсолите применяют двухлезвийные резцы (рис. 26.3,а),




Рис. 26.3. Сверла специального назначения




армированные твердосплавными вольфрамо-кобальтовыми плас­тинками В Кб повышенной износоустойчивости, но не допуска­ющими ударных нагрузок. Для сверления глухих отверстий под электрические розетки и выключатели применяют шлямбурные резцы (рис. 26.3,б). Средняя скорость сверления ими отверстий диаметром 70... 100 мм в кирпиче — до 200 мм/мин. Монолитный бетон сверлят алмазными кольцевыми сверлами (рис. 26.3,в), состо­ящими из коронки, оснащенной техническими алмазами, и труб­чатого удлинителя.

Для сверления отверстий ручную машину устанавливают так, чтобы сверло находилось на месте сверления. Затем прижимают ее в направлении сверления и включают двигатель. Для начальной цен­тровки сверла предварительно в материале делают углубление дю­белем или другим инструментом с твердым наконечником. С уве­личением диаметра отверстия требуются большие усилия подачи, в связи с чем сверлильные машины с диаметром сверл более 14 мм изготавливают с грудным упором.

Сверлильные машины ударно-вращательного действия более эффективны для работы с хрупкими материалами. В них при непрерывном вращении рабочего органа специальным механиз­мом наносятся удары по материалу в осевом направлении. Обыч­но такие машины имеют многоскоростной привод с дискрет­ным или бесступенчатым регулированием рабочих скоростей. Наи­более распространены машины с четырьмя ступенями скорос­тей. Две ступени обеспечиваются двухступенчатым редуктором, а две другие — отключением части витков полюсных катушек, вследствие чего снижается магнитный поток двигателя и уве­личивается частота вращения его якоря. Диапазон регулирова­ния частоты вращения шпинделя в таких машинах составляет 0... 10000 об/мин.

На базе ручных сверлильных машин с регулируемой частотой вращения шпинделя выпускают универсальные ручные машины с комплектом насадок для выполнения различных работ: сверле­ния и резки металлов, снятия фасок, развертывания отверстий, нарезания резьбы и сборки резьбовых соединений и т. п.

Потребляемая мощность двигателя (кВт) электросверлильной машины находится примерно в прямой пропорциональной зави­симости от диаметра D (мм) отверстия (сверла): Р = 0,018 D.

Ручные перфораторы применяют, в основном, для образова­ния отверстий в различных материалах. Некоторые модели могут работать в режимах молотка и сверлильной машины. Перфорато­ры являются импульсно-силовыми машинами со сложным движе­нием рабочего органа — бура, для чего в трансмиссии перфорато­ра имеются ударный и вращательный механизмы, иногда конст­руктивно совмещенные. Основными параметрами перфораторов являются энергия и частота ударов.
По назначению различают перфораторы для образования неглу­боких отверстий (300... 500 мм) в материалах прочностью 40...50 МПа и глубоких отверстий (2000...4000 мм и более) в материалах прак­тически любой прочности (200 МПа и более).

По типу привода перфораторы подразделяют на машины с элек­трическим (электромеханическим и электромагнитным), пневма­тическим приводом и от двигателей внутреннего сгорания.

Электромеханические перфораторы с энергией удара до 10 Дж применяют для образования отверстий диаметром 5... 80 мм глу­биной 600... 700 мм и более в бетоне, кирпичной кладке и других строительных материалах и конструкциях. При массе до 16 кг пер­форатор может занимать любое положение относительно обра­зуемого отверстия, а перфораторы большей массы работают толь­ко в направлении сверху вниз. Перфораторы с коллекторными электродвигателями с двойной изоляцией питаются от сети пе­ременного тока номинальной частоты напряжением 220 В, а пер­фораторы с асинхронными короткозамкнутыми двигателями, снабженные защитноотключающими устройствами, — от трех­фазной сети.

Перфораторы с энергией удара более 10 Дж массой 30...35 кг работают, как правило, от асинхронного электродвигателя. Их при­меняют для образования отверстий в крепких материалах диамет­ром 32... 60 мм при глубине до 6 м. Без специальных устройств они работают обычно в направлении сверху вниз. Отечественная про­мышленность выпускает электромеханические перфораторы с энергией удара 1... 25 Дж.




Рис. 26.4. Принцип работы компрес­сионно-вакуумного ударного меха­низма
Ударные механизмы перфора­торов могут быть пружинными, воздушными (компрессионно-ваку­умными) и комбинированными. Наиболее распространены ком­прессионно-вакуумные механиз­мы, принцип работы которых по­казан рис. 26.4. При вращении кривошипа 6 соединенный с ним шатуном 5 поршень 3 совершает возвратно-поступательное движе­ние в направляющей гильзе 4. При движении поршня вправо в ка­мере между поршнем и бойком 2 создается разрежение, вследствие чего боек перемещается вслед за поршнем (см. рис. 26.4, а). При воз­вратном движении поршня за счет повышающегося в камере давле­ния воздуха поршень перемеща-



Рис. 26.5. Схема переключения перфоратора из ударного (а) режима в безударный (б)




ется влево (см. рис. 26.4, б) и в конце этого движения наносит удар по буру 1 (см. рис. 26.4, в). Перфоратор работает в ударном ре­жиме только после нажатия на его корпус в направлении обрабатываемого отверстия, когда хвостовик бура 4 (рис. 26.5), перемес­тившись в держателе 5 вверх, ограничивает нижнее перемещение бойка 2, перекрыва­ющего окно 3 в поршне. После прекращения нажатия на корпус бур вместе с бойком опускается в держателе вниз. При возвратно-посту­пательном движении поршня 1 камера между ним и бойком сообща­ется через окно 3 с атмосферой, и разрежения в нем не происходит, а следовательно, боек остается в нижнем неподвижном положении.

Механизмы вращения бура могут бьггь кинематическими и дина­мическими. В кинематическом механизме вращение буру 5 (рис. 26.6) передается от электродвигателя 1 через систему зубчатых передач 2 и 4. Для ограничения крутящего момента, во избежание получения оператором травм при заклинивании бура, в трансмиссию вводят предохранительную шариковую или дисковую муфту 3.




Рис. 26.6. Кинематическая схема электромеханиче­ского перфоратора
На рис. 26.7 приведена принципиальная схема динамического поворотного механизма с импульсным поворотом вставленного в


буксу 6 бура 7на некоторый угол во время холостого хода бойка 5. Последний соеди­нен подвижным шлицевым соединением с поворотной буксой 6, свободно поса­женной в корпус перфоратора 1, и вин­товым соединением со стержнем 4, на конце которого закреплено храповое ко­лесо 2 с собачкой 3. При движении вверх боек вместе с буксой проворачивается на застопоренном храповым механизмом винтовом стержне 4, при движении вниз срабатывает храповой механизм, позво­ляя провернуться винтовому стержню вместе с храповым колесом.

В электромагнитных перфораторах, на­зываемых также фугальными, вращение бура 1 (рис. 26.8) с буксой 2 передается от электродвигателя 6 через редуктор 7 с муфтой предельного момента 3, срабатыва­ющей при заклинивании бура. Возвратно- поступательное движение бойка 4 с уда­рами по хвостовику рабочего органа осу­ществляется переменным магнитным по­лем от катушек 5.




Рис. 26.7. Динамический поворотный механизм перфоратора
Пневматические перфораторы отлича­ются от электромеханических типом дви­гателя — пневмодвигателем, работающим от компрессора. В частности, в перфораторах с динамическим по­воротным механизмом основное движение — возвратно-поступа­тельное перемещение бойка-поршня — обеспечивается попере-

1 2

4 5

Рис. 26.8. Принципиальная схема устройства фугального перфоратора 15 Волков 449

менной подачей сжатого воздуха в поршневую и штоковую поло­сти. Импульсное вращение рабочему органу передается, как и у электромеханического перфоратора, через винтовую пару и хра­повой механизм (см. рис. 26.7).

26.3. Ручные машины для крепления изделий и сборки конструкций

Для монтажа металлоконструкций, выполнения электромон­тажных, сантехнических и других видов работ применяют резьбо­вые соединения, используя для этого стандартные детали (болты, винты, гайки, шпильки, шурупы, гвозди, скобы, дюбели) или изготавливая отдельные их элементы по месту. Для механизации этих работ применяют ручные машины.

Резьбозавертывающие машины применяют для сборки резьбо­вых соединений. К ним относятся гайко-, шурупо-, шпильковер- ты с непрерывно-силовым или импульсно-силовым вращатель­ным движением рабочего органа. Эти машины отличаются от свер­лильных машин рабочим инструментом — торцовыми ключами для работы с болтами, винтами и гайками или отвертками для работы со шпильками и шурупами — и наличием в трансмиссии муфты предельного момента, при достижении которого муфта от­ключает рабочий орган от двигателя. Рабочий инструмент соеди­няют с рабочим органом жестко или шарнирно, в последнем слу­чае для работы в труднодоступных местах. Резьбозавертывающие машины реверсивны, их применяют как для сборки, так и для разборки резьбовых соединений.

Машины с непрерывно-силовым движением рабочего органа просты по устройству. Их основным недостатком является значи­тельный реактивный момент, воспринимаемый оператором, осо­бенно в конце затяжки резьбового соединения. Машины этого типа работают с резьбовыми соединениями диаметром до 16 мм. Ма­шины импульсно-силового типа лишены этого недостатка. Это — частоударные машины, обеспечивающие затяжку резьбовых со­единений за 100...200 ударов в течение 4...5 с, и редкоударные (3...15 ударов на одно резьбовое соединение). По сравнению с непрерывно-силовыми импульсно-силовые ручные машины обес­печивают больший момент затяжки резьбовых соединений при равных параметрах их двигателей.

В качестве примера частоударной импульсно-силовой ручной машины рассмотрим электрический гайковерт (рис. 26.9). Вращение шпинделю 1 с закрепленным на нем ключом 9 передается от элек­тродвигателя, вмонтированного в корпус 4, через редуктор 3 и ударно-импульсный механизм в виде винтовой пары выходной вал редуктора 5 — втулка 2, соединенных между собой винтовыми па­зами на валу и входящими в них и в лунки на внутренней поверх-

Рис. 26.9. Электрогайковерт

ности втулки шариками 7. Шпиндель может свободно перемещать­ся в осевом направлении в корпусе и в нерабочем состоянии, от­жимаемый пружиной 8, занимает в нем крайнее левое положение. Для начала работы ключ надевают на навинчиваемую гайку или головку болта (винта) и прижимают корпус в осевом направлении. Преодолевая сопротивление пружины 8, шпиндель перемещается относительно корпуса вправо, зацепляется своими кулачками на его торцовой поверхности с кулачками втулки 2 и приходит во вращательное движение. С увеличением сопротивления вращению шпинделя его скорость замедляется, и втулка 2, преодолевая со­противление пружины 6 и навинчиваясь на вал 5, отходит от шпин­деля вправо, выводя кулачки из зацепления со шпинделем. Втулка, освобожденная от этого зацепления, получает ускоренное враще­ние от вала 5 и под действием пружины 6 перемещается влево, уда­ром входя в зацепление с кулачками шпинделя. Эти движения про­должаются до тех пор, пока шпиндель не займет свое левое нерабо­чее положение. Основными параметрами частоударных гайковертов являются максимальный момент затяжки и время затяжки резьбо­вого соединения. Процесс сборки резьбового соединения такими гай­ковертами осуществляется за 100...200 ударов в течение 4...5 с. Для работы в режиме развинчивания резьбовых соединений переключа­ют фазы электропитания при помощи штепсельного соединения.

Момент затяжки ограничивают муфтами предельного момента или временем действия ударного механизма. Эти меры не обеспе­чивают необходимой точности параметров затяжки резьбовых со­единений, в связи с чем частоударные гайковерты применяют только для сборки неответственных соединений.

Редкоударные гайковерты обладают большей точностью. Основ­ным их параметром является энергия удара, составляющая около 25 Дж. По сравнению с частоударными машинами они имеют мень­шую массу (на 20...40%) и более высокий КПД. Их применяют для сборки резьбовых соединений диаметром 22...52 мм при та­рированном моменте затяжки 400... 5000 Н м. Продолжительность сборки одного соединения составляет 3... 8 с.

В пневматическом редкоударном гайковерте (рис. 26.10) ведущая часть 4 ударного механизма приводится во вращение от пневмати­ческого ротационного двигателя J. Ведомая часть (ударник) 3 поса­жена свободно на валик 7 и может перемещаться по нему в осевом направлении. В нерабочем состоянии ударник, отжимаемый пру­жиной 2, занимает крайнее правое положение. При включенном двигателе контактирующие с ведомой частью шарики (центробеж­ные грузы) 6 приходят во вращение и за счет возникающих при этом центробежных сил перемещаются центробежно в радиальном направлении, отжимая ударник, который кулачками на его торцо­вой поверхности ударом входит в зацепление с кулачками шпинде­ля 1. В начале процесса, когда сопротивление вращению шпинделя невелико, деталь резьбового соединения завинчивается без отклю­чения шпинделя от ударника. В конце затяжки, с возрастанием со­противления вращению, скорость шпинделя и ударника уменьша­ется, вследствие чего снижаются также окружная скорость центро­бежных грузов и действующие на них центробежные силы, и грузы






перемешаются центростремительно. При этом пружина 2 переме­щает ударник вправо, выводя его кулачки из зацепления с кулач­ками шпинделя. Освободившись от внешней нагрузки, ударник при­ходит в ускоренное вращение, и процесс ударного включения и отключения кулачкового соединения повторяется.

Для сборки резьбовых соединений диаметром 100...200 мм, например, при монтаже крупного технологического оборудова­ния, применяют гайковерты с гидравлическим приводом, пита­емые централизованно от насосной станции.

Шуруповерты (винтоверты) применяют при сборочно-разбороч- ных работах, например, при монтаже перегородок из сухой гипсо­вой штукатурки по металлическому, деревянному и асбоцементно­му каркасу. В качестве привода используют электрические ревер­сивные коллекторные двигатели с двойной изоляцией мощностью до 420 Вт с зубчатым редуктором и кулачковой муфтой предельно­го момента с регулятором значения последнего. Чаще в систему привода включают блок электронного регулирования частоты вра­щения в диапазоне от нуля до 0,75 ее номинального значения с ограничением максимальной частоты вращения. Для удобства ра­боты в труднодоступных местах используют удлинители, переход­ные втулки, сменные патроны для крепления инструмента.

В качестве сменного инструмента используют отвертки под плос­кий и крестовый шлиц шурупов, а также головку-ключ. В ряде мо­делей шуруповертов зарубежного производства крепеж подается автоматически из сменных кассет, содержащих от 100 до 150 кре­пежных изделий.