Механизированного строительного инструмента

Механизированными ручными машинами называются машины, у которых главное движение (движение рабочего органа) производится двигателем, а вспомогательное (подача и управление) выполняется вручную. Предназначены эти машины для механизации ручных процессов при вспомогательных работах и для работ небольших объемов.

Основные сведения [1, 2]

Ручной называют технологическую машину, снабженную встроенным двигателем, при работе которой масса машины полностью или частично воспринимается руками оператора. От двигателя осуществляется главное движение рабочего органа, а все вспомогательные движения (подача, управление, установление режима и длительность операции) выполняются вручную.

Наибольшее распространение получили ручные машины в строительстве при выполнении санитарно-технических, отделочных, монтажных и ремонтных работ, а также работ по монтажу металлоконструкций и технологического оборудования. Применение ручных машин позволяет в 5–10 раз увеличить производительность труда (по сравнению с работой вручную), значительно снизить трудоемкость и повысить качество выполняемых технологических операций, а также улучшить условия труда рабочего.

Ручные машины (РМ) классифицируют по следующим признакам:

– по назначению – машины для обработки металлов, дерева и камня, для сборочных, отделочных, монтажных, земляных и буровых работ;

– по виду привода – электрические, пневматические, моторизованные (с приводом от двигателя внутреннего сгорания), гидравлические и пороховые машины (монтажные пороховые пистолеты, пиротехнические оправки);

– по способу преобразования энергии питания – электромагнитные, механические, компрессионно-вакуумные и пружинные;

– по исполнению и регулированию скорости – прямые (оси рабочего органа и привода параллельны или совпадают), угловые (оси рабочего органа и привода расположены под углом), реверсивные и нереверсивные, односкоростные и многоскоростные;

В строительстве преимущественное распространение получили электрические и пневматические ручные машины. Электрические ручные машины выгоднее применять при выполнении работ сравнительно небольших объемов, пневматические – при работах средних и больших объемов на объектах, обслуживаемых передвижной компрессорной установкой или располагающих централизованной сетью сжатого воздуха. По сравнению с пневматическими электрические машины имеют значительно больший (в 4–6 раз) КПД. Многие виды ручных машин (машины для обработки древесины – дисковые пилы, рубанки, долбежники, трамбовки для уплотнения грунта, перфораторы и др.) выпускаются только с электрическим приводом.

В настоящее время на долю электрических машин приходится более 60 %, а на долю пневматических – около 30 % общего выпуска ручных машин в нашей стране.

Ручным машинам присваивается индекс, состоящий из буквенной и цифровой частей. По индексу можно определить вид привода, группу машины по назначению и ее конструктивные особенности. Буквенная часть индекса приводных ручных машин характеризует вид привода: ИЭ – электрический, ИП – пневматический, ИГ – гидравлический и гидропневматический, ИД – моторизованный с двигателем внутреннего сгорания.

Электрическая ручная машина (рис. 8.1) представляет собой элект-ро-, вибро- и шумобезопасный переносной агрегат, состоящий из корпуса, встроенных в корпус электропривода, передаточного механизма рабочего органа, пусковой и регулирующей аппаратуры.

Рис. 8.1. Ручные дрели: 1 – сверло, 2 – патрон, 3 – шпиндель, 4 – двухступенчатый редуктор, 5 – промежуточный щит для опоры вала редуктора, 6 – вентилятор, 7 – электродвигатель, 8 – курковый выключатель, 9 – ось, 10 –рукоятка, 11 – патрон, 12– рукоятка, 13 – грудной упор

Все ручные электрические машины по степени защиты оператора от поражения электрическим током подразделяют на три класса.

К классу Iотносят машины на номинальное напряжение тока свыше 42 В, у которых хотя бы одна металлическая деталь, доступная для прикосновения, отделена от частей, находящихся под напряжением, только одной рабочей функциональной изоляцией. На строительно-монтажных работах ручные машины класса 1 не применяются.

К классуIIотносят ручные машины на номинальное напряжение свыше 42 В, у которых все металлические детали, доступные для прикосновения, отделены от частей, находящихся под напряжением, двойной или усиленной изоляцией. Выпуск машин класса II составляет более 70 % от общего объема, производства электрических ручных машин в нашей стране.

К классуIIIотносят ручные машины, работающие при низком, безопасном для человека напряжении до 42 В, получающие питание от автономного источника тока или от общей сети через преобразователь тока или трансформатор. Эксплуатация машин II и III классов возможна без применения средств индивидуальной защиты.

К настоящему времени созданы полностью электробезопасные ручные машины, снабженные не только двойной, но и так называемой полной электрической изоляцией. Такие машины имеют цельно-пластмассовый корпус и не содержат, кроме рабочего органа, наружных металлических частей.

По типу привода различают:

– электромеханические ручные машины – с двигателем вращательного действия, движение которого сообщается рабочему органу (инструменту) через передаточное устройство (редуктор, кривошипно-шатунный механизм и др.);

– компрессионно-вакуумные машины, у которых передача энергии на рабочий орган осуществляется ударником, пневматически связанным с промежуточным преобразовательным механизмом;

– электромагнитные – с линейным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного (ударного) действия, сообщающим движение рабочему инструменту непосредственно.

На монтажных и слесарно-сборочных работах широко распространены машины с вращательным движением рабочего органа: сверлильные, резьбонарезные, развальцовочные, шуруповерты, гайковерты, шлифовальные.

Электрические сверлильные машины предназначены для сверления отверстий диаметром 6...32 мм в различных материалах: металле, пластмассе, древесине, бетоне и железобетоне, кирпиче, камне, гипсолитовых, асбестоцементных и древесностружечных плитах и других материалах. Их используют при монтаже металлических и сборных железобетонных конструкций, при производстве столярных, плотнично-опалубочных, санитарно-технических, электромонтажных, штукатурных, облицовочных, кровельных и гидроизоляционных, железобетонных и бетонных работ, а также устройстве и отделке полов.

Отечественная промышленность выпускает прямые сверлильные РМ с однофазными коллекторными электродвигателями II класса защиты и трехфазными асинхронными электродвигателями III класса защиты. Они имеют единую принципиальную схему и отличаются друг от друга диаметром сверла, конструктивным оформлением, габаритными размерами, массой, частотой вращения шпинделя (сверла), типом, мощностью и частотой вращения двигателя. При работе сверлильных РМ необходимо прилагать к сверлу осевое усилие подачи.

Сверлильные РМ выпускают одно-, двух- и многоскоростными с электронным регулированием частоты вращения шпинделя.

Вращение шпинделю сообщается от электродвигателя через двухступенчатый косозубый редуктор, ведущая шестерня которого нарезана на валу ротора, а ведомая закреплена на шпинделе. Промежуточные шестерни редуктора выполнены в виде блока. На передней части вала ротора насажен вентилятор для охлаждения электродвигателя в процессе работы. Вал ротора вращается в двух шарикоподшипниках, один из которых установлен в промежуточном щите 5, а другой в корпусе электродвигателя. Включение и выключение машины осуществляются курковым выключателем.

Машины для сверл диаметром до 9 мм изготовляют пистолетного типа (рис. 8.1, б). Машины для сверл диаметром до 14 мм комплектуются специальным съемным патроном для крепления сверл, который устанавливается на рабочий конец шпинделя, выполненный в виде укороченного наружного конуса Морзе. Сверла диаметром более 14 мм устанавливают непосредственно в шпинделе сверлильной РМ, который имеет внутренний конус Морзе. Сверлильные РМ для сверл диаметром до 14 мм (рис. 8.1, в) имеют заднюю рукоятку замкнутого типа и оснащены дополнительной съемной боковой рукояткой 12 для восприятия оператором реактивного момента, возникающего при работе машины. Более мощные машины (для сверл диаметром 23...32 мм) с большим крутящим моментом имеют на корпусе две боковые рукоятки и грудной упор 13 (рис. 8.1, г) для создания дополнительного осевого давления на сверло.

В многоскоростных сверлильных машинах с электронным регулированием частота вращения шпинделя изменяется плавно, бесступенчато в зависимости от меняющейся нагрузки на рабочем органе машины. Это позволяет стабилизировать частоту вращения шпинделя под нагрузкой, создавать оптимальные технологические режимы сверления, полнее использовать мощность двигателя и производительность машины при сверлении отверстий диаметром меньше максимального и резко снижать частоту вращения шпинделя на холостом ходу для уменьшения шума и вибрации.

Комплекты сменных насадок к сверлильным РМ позволяют значительно расширить технологические возможности сверлильных машин. В состав комплектов входят дисковые пилы для резания дерева, пластмасс, металлов и плит сухой гипсовой штукатурки (СГШ), подкладные диски для шлифования и полирования различных поверхностей, торцовые шлифовальные головки, резцовые головки для вырезания круглых отверстий в гипсовых панелях, рубанки для строгания древесины, лобзики для выпиливания деталей из дерева, токарные насадки, точила для заточки режущего инструмента и т. п.

Электрические шлифовальные машины применяют для выполнения технологических операций при монтаже металлоконструкций, на сварочных, отделочных, электромонтажных, арматурных и других работах. По характеру движения рабочего органа различают вращательные и плоскошлифовальные машины. Рабочим органом вращательных шлифовальных машин служат абразивные круги различных геометрических форм и диаметров. У плоскошлифовальных машин рабочим органом является одна или две платформы с шлифовальной шкуркой, совершающих орбитальное и плоскопараллельное движения относительно обрабатываемой поверхности.

Главным параметром вращательных шлифовальных машин является диаметр абразивного круга (в мм). Вращательные шлифовальные машины выпускают прямыми и угловыми С шлифовальным кругом диаметром 63...150 мм и частотой вращения 43...113 с^–1, с гибким валом и шлифовальным кругом диаметром 200 мм и частотой вращения 48, 6 с^–1. На каждом шлифовальном круге указана предельно допустимая частота вращения шпинделя. Во избежание разрушения абразивного круга недопустимо превышение частоты вращения шпинделя по сравнению с частотой, указанной на круге.

Прямые шлифовальные машины (рис. 8.2, а) – это шлифовальные машины, у которых оси рабочего органа параллельны или совпадают, применяют для очистки металлоконструкций от коррозии, зачистки сварных швов, чугунного литья, шлифования различных металлических поверхностей, подготовки фасок под сварку и других работ.

Рис. 8.2. Примеры электрических шлифовальных машинок а – прямая шлифовальная машинка, б – угловая

Угловые шлифовальные машины (рис. 8.2, б) – это шлифовальные машины, у которых оси рабочего органа и привода расположены под углом 90°, предназначены для шлифования поверхностей металлических изделий и строительных конструкций, очистки металлоконструкций от коррозии в труднодоступных местах, отделки бетонных и мозаично-террацитовых полов, а также резания труб, листового металла, профильной и угловой стали.

Электрические шуруповерты (рис. 8.3)предназначены для завинчивания шурупов, винтов, болтов и гаек с диаметром резьбы до 6 мм при выполнении крепежных операций на облицовочных работах: монтажа внутренних перегородок зданий из плитных материалов заводского изготовления, подвесных потолочных конструкций, а также при устройстве полов с применением материалов и изделий из дерева.

Главным параметром шуруповертов являются максимальный момент затяжки (Нм) и время затяжки (с). Шуруповерты развивают момент затяжки 10–15 Нм, имеют единую конструктивную схему, максимально унифицированы и состоят из реверсивного электродвигателя 9 типа АП или КНД с переключением на правое и левое вращение ротора, одно- или двухступенчатого цилиндрического редуктора 8, шпиндельного узла, сменного рабочего инструмента 1, пластмассового или алюминиевого корпуса и рукоятки 11 с курковым выключателем 10и переключателем реверса электродвигателя.

Рис. 8.3. Схема шуруповерта: 1 – патрон, 2 – немагнитная втулка, 3 – постоянный стержневой магнит, 4 – шпиндель, 5, 7– кулачковая муфта: 5 – ведомая, 7 – ведущая полумуфты; 6 – пружина, 8 – редуктор, 9 – реверсивный электродвигатель, 10 –курковый выключатель, 11 – рукоятка

Переключатель реверса служит для изменения направления вращения вала электродвигателя при вывинчивании винтов и шурупов. Сменный рабочий инструмент шуруповертов – плоская отвертка для завинчивания (отвинчивания) шурупов и винтов с прямолинейным шлицем в головке, крестовая отвертка для завинчивания (отвинчивания) самосверлящих и самонарезающихся винтов и головка-ключ. Для удобства работы при завинчивании винтов и шурупов плоская отвертка снабжена ловителем. Крепление инструмента обеспечивается замком.

Шпиндельный узел включает в себя кулачковую муфту, постоянный стержневой магнит 3, помещенный в немагнитную бронзовую втулку 2, с другой стороны которой установлена отвертка и упор для регулирования глубины завинчивания винтов и шурупов. Создаваемое стержневым магнитом магнитное поле удерживает винт на отвертке. Кулачковая муфта состоит из двух полумуфт – ведущей 7 и ведомой 5. В нерабочем состоянии муфта выключена – обе ее полумуфты разъединены с помощью расположенной между ними пружины 6. Включение муфты осуществляется нажимом на рабочий инструмент в осевом направлении, в результате чего кулачки полумуфт входят в зацепление и инструмент вместе со шпинделем 4 получает вращение от электродвигателя через редуктор. В начале процесса завинчивания, когда развиваемый шуруповертом момент расходуется только на преодоление трения в резьбовой паре, кулачки полумуфт находятся в постоянном зацеплении, обеспечивая непрерывное вращение шпинделя. При достижении на шпинделе определенного момента затяжки между обеими полумуфтами развивается осевое давление, которое преодолевает сопротивление пружины 6 и автоматически выводит ведомую полумуфту из зацепления. Ведущая полумуфта, продолжая свое вращение, наносит удары по кулачкам ведомой полумуфты, создавая дополнительный крутящий момент на шпинделе. Такое устройство кулачковой муфты предохраняет электродвигатель от перегрузки и предотвращает срыв винта с резьбы.

Электрические ножницы предназначены для резки и раскроя листового металла, вырубки в нем отверстий и окон различной конфигурации, а также резки металлических профилей различной конфигурации. Основным параметром ножниц является толщина разрезаемого материала.

Ножевые ножницы при меняют для прямолинейной или фасонной резки листового проката различных металлов толщиной до 3, 5 мм.

Вырубные ножницы, работающие по принципу долбления, применяют для прямолинейной и фасонной резки листового и профильного (гофрированного) проката различных металлов толщиной до 8, 0 мм, а также для образования отверстий любого контура в листах, вентиляционных коробах и трубах.

Вырезные ножницы применяют для резки металлических профилей различной конфигурации толщиной до 10 мм.

Электрические машины ударного и ударно-вращательного действия. К машинам ударного действия относятся молотки, бетоноломы и трамбовки, к машинам ударно-вращательного действия – перфораторы. Эти машины широко используют при выполнении строительно-монтажных, ремонтных, санитарно-технических, отделочных, электромонтажных и дорожных работ. Основными параметрами являются энергия единичного удара (Дж) и частота ударов (Гц) бойка (у молотков, перфораторов и ломов) или трамбующего башмака (у трамбовок). Современные машины ударного и ударно-вращательного действия вибро-, шумо- и электробезопасны. Все они выпускаются II класса защиты с двойной изоляцией.

Электрические и электромагнитные молотки предназначены для пробивки проемов, ниш и отверстий и долбления канавок в перекрытиях, кирпичных и бетонных стенах при прокладке кабелей, газовых, водопроводных и канализационных труб, насечки и очистки каменных, бетонных или кирпичных поверхностей при подготовке их к оштукатуриванию, а также рыхления твердых слежавшихся, каменистых и мерзлых грунтов, взламывания дорожных покрытий, разрушения фундаментов при устройстве котлованов, колодцев, траншей и ремонте коммуникаций. В молотках используется энергия движущегося возвратно-поступательного бойка (ударника), наносящего с определенной частотой удары по хвостовику рабочего инструмента. Различают электрические (компрессионно-вакуумные) и электромагнитные (фугальные) молотки. В электрических молотках движение бойка (ударника) обеспечивается последовательной работой поршня и воздушной подушки. В электромагнитном молотке (рис. 8.4) боек движется возвратно-поступательно под воздействием переменного магнитного поля линейного электромагнитного двигателя.

Рис. 8.4. Схема электромагнитного молотка: 1 и 4 – электромагниты прямого и обратного хода, 2 – ударник, 3 – корпус, 5 – массивный буфер, 6 – пружина, 7 – амортизатор

Ударный механизм подвешен в корпусе машины на эластичных аморт В комплект ударного механизма входят магнитопровод, две магнитные катушки прямого 1 и обратного 4 хода, получающие импульсное питание через диоды в разноименные полупериоды переменного тока, боек 2, движущийся в гильзе возвратно-поступательно по оси катушек под воздействием переменного магнитного поля и наносящий удары по хвостовику рабочего инструмента, массивный буфер 5 с пружиной 6, выполняющий роль амортизатора при обратном движении бойка.

Амортизатором 7 снабжен узел крепления рабочего инструмента. Комплекс амортизирующих устройств обеспечивает надежную вибробезопасность машины.

Электрические молотки выполнены по единой конструктивной схеме, имеют одинаковый принцип работы и состоят из электродвигателя с вентилятором, редуктора, кривошипно-шатунного механизма, ствола с компрессионно-вакуумным ударным механизмом, узла крепления сменного рабочего инструмента (пики, зубила и др.), основной с курковым выключателем и боковой дополнительной рукояток, токоподводящего кабеля со штепсельной вилкой.

Электромеханические перфораторы. С помощью электроперфораторов с энергией удара до 10 Дж получают отверстия диаметром 5...80 мм и глубиной 600...700 мм и более в бетоне, кирпичной кладке и других строительных материалах, а также производят и другие виды работ.

Электроперфораторы с энергией удара более 10 Дж имеют массу 30...35 кг. Без специальных устройств ими работают, как правило, сверху вниз, получают в крепких породах отверстия диаметром 32...60 мм значительной глубины (до 6 м). Эти машины имеют асинхронный двигатель.

Наиболее распространены компрессионно-вакуумные ударные механизмы, принцип работы которых применен в перфораторе с электрическим приводом (рис. 8.5).

При вращении кривошипа 6шатун 5, шарнирно соединенный с поршнем 3, перемещает его по стволу 4. В полости между поршнем 3 и бойком 2 образуется вакуум и боек 2 перемещается вслед за поршнем (рис. 8.5, а). При дальнейшем вращении кривошипа поршень, пройдя верхнюю «мертвую» точку, начинает перемещаться в противоположную сторону. Между поршнем и бойком образуется «воздушная подушка», и последний останавливается (рис. 8.5, б).При дальнейшем движении поршня «воздушная подушка» сжимается, боек получает ускорение и наносит удар по буру 1 (рис. 8.5, в). Затем происходит повторение описанного процесса.

Рис. 8.5. Схема работы перфоратора с электрическим приводом: 1 – сверло, 2 – боек, 3 – поршень, 4 – ствол инструмента, 5 – шатун, 6 – кривошип

Электрические трамбовки представляют собой высокоманевреные малогабаритные уплотняющие машины, предназначенные дляискусственного уплотнения связных и несвязных грунтов в труднодоступных и стесненных местах (вокруг опор, пазухах фундаментов, после укладки подземных коммуникаций, утрамбовки щебня и гравия при устройстве полов и искусственных оснований под трубопроводы, уплотнения бетонных смесей, а также при устройстве грунтовых подсыпок и планировочных работ небольшого объема.

Каждая трамбовка состоит из электродвигателя, редуктора, кривошипно-шатунного механизма с динамическими гасителями колебаний, ударного механизма пружинного типа, трамбующего башмака и амортизирующей рукоятки управления трамбовкой. Основными узлами трамбовки массой 80 кг (рис. 8.6)являются корпус 12, электродвигатель с редуктором 10, кривошипно-шатунные механизмы 9, цилиндры 2 со ступенчатыми штоками 6 и пружинами 4, рабочий орган – трамбующий башмак 1 и рукоятка управления 11 с выключателем.

Кривошипно-шатунные механизмы 9 преобразуют вращательное движение вала электродвигателя в возвратно-поступательное движение ползунов 7 и ступенчатых штоков 6, пропущенных через отверстия верхней 5 и нижней 3 оправок, между которыми установлены с предварительным натяжением пружины 4. Направляющими для оправок служат два цилиндра 2, закрепленные на трамбующем башмаке. При движении ступенчатых штоков вверх перемещаются нижние оправки 3, которые деформируют пружины 4 снизу и увлекают за собой башмак 1. После перехода кривошипами верхней «мертвой» точки ступенчатые штоки движутся вниз, давят на верхние оправки 5 и направляют движение башмака вниз. В конце хода башмак ударяет по уплотняемому материалу. Размах колебаний трамбующего башмака составляет 0, 03 м, частота ударов 7...10 Гц.

Рис. 8.6. Схема трамбовки: 1 – трамбующий башмак, 2 – цилиндры, 3 – нижние оправки, 4 – пружины, 5 – верхняя оправка, 6 – ступенчатые штоки, 7 – ползунов, 8 – дебалансы, 9 – кривошипно-шатунные механизмы, 10 – электродвигатель с редуктором, 11 – рукоятка управления, 12 – корпус

На кривошипных валах закреплены массивные дебалансы 8, взаимно уравновешенные в горизонтальной плоскости, суммарная центробежная сила которых гасит вибрацию корпуса трамбовки, обеспечивая тем самым вибробезопасность машины. Взаимопротивоположное вращение дебалансов 8, расположенных под определенным углом к кривошипу, синхронизировано двумя шестернями, находящимися в зацеплении. Для предохранения деталей ударного механизма трамбовки от перегрузок между подвижными оправками и ступенчатыми штоками, установлены амортизаторы. Управление электротрамбовкой осуществляется с помощью рукоятки 11, связанной с корпусом 12 шарниром и пружинным амортизатором.

Электротрамбовки подключают к сети переменного тока нормальной частоты (50 Гц) напряжением 220 В. Электробезопасность трамбовок обеспечивается применением защитно-отключающих устройств.

Рассмотренная электротрамбовка – самопередвигающаяся – для ее перемещения не надо прилагать усилие, а лишь необходимо задавать машине направление движения. Производительность электротрамбовки массой 80 кг составляет 15...22 м³/ч при толщине уплотняемого слоя грунта 0, 3...0, 4 м, мощность электродвигателя 1, 6 кВт.

Деревообрабатывающая машина (рис. 8.7)предназначена для распиловки древесины вдоль и поперек волокон, строгания и фугования вдоль волокон, сверления и фрезерования древесины. Она представляет собой компактное настольное переносное устройство с набором сменных приспособлений для пиления, сверления, строгания и фрезерования. Составными частями машины являются фугальный механизм, прижимное приспособление для пиления и фрезерования, стол для сверления и фрезерования, защитное приспособление. В фугальный механизм входят асинхронный однофазный электродвигатель мощностью 0, 9 кВт на напряжение 220 В, алюминиевый барабан со строгальными ножами и клиноременная передача, передающая вращение от электродвигателя ножевому барабану, и закрепленным на его валу сменным режущим рабочим органом с частотой 75 с^–1 (на холостом ходу). На конусном конце вала ножевого барабана установлен патрон для крепления фрез диаметром 8, 12 и 125 мм и сверл по дереву.

Рис. 8.7. Деревообрабатывающая машина: 1 – пильный диск, 2 – прямая плита, 3 – козырек, 4 – нож, 5 – направляющая линейка, 6 – кронштейн, 7 и 8 – направляющие стержни, 9 – барашек, 10 – угловая плита

Приспособление для пиления включает пильный диск 1, прямую 2 и угловую 10плиты, направляющую линейку 5, кронштейн 6 и направляющие стержни 7 и 8. Приспособление фиксируется в заданном положении с помощью барашковых гаек 9. Угол наклона стола для пиления регулируется в диапазоне 0...45°, угол распила без поворота стола может составлять 0...45°. При подготовке к пилению выбирают и устанавливают пильный диск нужного диаметра, закрепляют направляющие стержни, угловую плиту, стол для пиления, защитное приспособление – нож 4 с козырьком 3 и направляющую линейку.

Электрические дисковые пилы предназначены для продольной и поперечной распиловки досок и брусков толщиной до 65 мм при устройстве дощатых и паркетных полов, а также обрезки крайних рядов штучного паркета под фризовый ряд.

Пилы одинаковы по конструкции и максимально унифицированы. Дисковая ручная пила используется для распиловки древесно-стружечных, асбестоцементных, цементно-стружечных плит, мрамора и фосфогипса.

Электрические рубанки предназначены для строгания изделий из дерева и применяются на плотнично-опалубочных и столярных работах, а также при устройстве полов. Они осуществляют прямое, угловое, фасонное и фальцевое строгание древесины при изготовлении деревянных конструкций и обеспечивают строгание древесины вдоль и поперек волокон. Рубанки можно использовать как малогабаритные переносные строгальные станки.

Довольно широкое распространение при производстве строительно-монтажных, санитарно-технических и отделочных работ получили пневматические ручные машины, источником энергии которых служит атмосферный воздух, сжатый до 0, 5...0, 7 МПа в компрессорах. По сравнению с электрическими пневматические машины легче, портативнее, проще по конструкции, нечувствительны к перегрузкам, обладают б6льшей удельной мощностью, более надежны и безопасны в эксплуатации.

В то же время пневматические машины имеют низкий КПД (8...16 %) и расходуют электроэнергии в среднем в 7–9 раз больше (поскольку для привода компрессора необходим двигатель большой мощности), а также требуют дополнительных эксплуатационных расходов на сооружение трубопроводов-воздуховодов с приборами для очистки воздуха и на обслуживание компрессорной установки. Кроме того, пневматические машины при работе создают большой шум.

По принципу действия различают вращательные, ударные и ударно-вращательные пневмомашины. К вращательным пневмомашинам относятся сверлильные, шлифовальные, резьбонарезные пневмомашины, пневмоножницы и пневмогайковерты, кинематика, назначение и принцип действия которых такие же, как у рассмотренных выше электромашин с вращательным движением рабочего органа. Для привода вращательных пневмомашин применяют поршневые, турбинные и ротационные пневмодвигатели. По сравнению с поршневыми турбинные и ротационные пневмодвигатели проще по конструкции, портативны (на 1 кВт мощности двигателя приходится не более 1 кг массы), быстроходны (до 330 с^–1), легко реверсируются и могут выдерживать значительные перегрузки.

Турбинные двигатели, имеющие частоту вращения до 1670 с^–1, применяют в высокоскоростных шлифовальных машинах с абразивными борголовками диаметром до 30 мм. Основными недостатками таких двигателей являются быстрый износ лопаток и значительный шум при работе.

Пневматические машины вращательного действия. Пневматические сверлильные ручные машины выпускают прямыми и угловыми. Прямые сверлильные РМ (рис. 8.8) имеют корпус пистолетного типа и в их кинематическую схему включен одно- или двухступенчатый планетарный редуктор.

У угловых машин планетарный редуктор работает совместно с конической или цилиндрической передачей. Шпиндель прямых сверлильных РМ имеет внешний или внутренний конус Морзе. Вращение шпинделю 1 сообщается через одно ступенчатый планетарный редуктор 3 от встроенного в корпус 2 нереверсивного ротационного пневмодвигателя 4. Сжатый воздух поступает к двигателю через пусковое устройство по каналу 5 в рукоятке 8. Пусковое устройство состоит из шарикового клапана 6 с пружиной 7, толкателя 9 и подпружиненного курка 10. При нажатии на курок толкатель перемещается вниз и открывает клапан. Пневматические сверлильные РМ способны сверлить отверстия диаметром до 32 мм (по стали), при частоте вращения шпинделя (на холостом ходу) 6, 6...33 с^–1, мощность двигателя 0, 4...1, 8 кВт, массу 1, 7...8 кг. Расход сжатого воздуха при максимальной мощности составляет 0, 9...1, 2 м³/мин, рабочее давление воздуха – 0, 5 МПа.

Рис. 8.8. Схема пневматической сверлильной ручной машины(прямая): 1 – шпиндель, 2 – корпус, 3 – одноступенчатый планетарный редуктор, 4 – нереверсивный ротационный пневмодвигатель, 5 – канал, 6 – шариковый клапан, 7 – пружина, 8 – рукоятка, 9 – толкатель, 10 – курок

Пневматические гайковерты имеют то же назначение, что и гайковерты с электроприводом. Различают гайковерты часто ударные с частотой ударов 15...20 с^–1 и редко ударные с частотой ударов 2...3 с^–1. Частоудариые пневмогайковерты обеспечивают сборку резьбовых соединений диаметром 14...36 мм за 4...10 с и развивают наибольший момент затяжки 100...1600 Н·м.

Редкоударные пневмогайковерты предназначены для тарированной затяжки ответственных высокопрочных резьбовых соединений диаметром 20...60 мм и развивают энергию удара 25...160 Дж.

К пневматическим машинам ударного действия относятся молотки различного назначения (отбойные, рубильные и клепальные) и ломы. Эти машины аналогичны по конструкции и принцип их действия основан на преобразовании энергии сжатого воздуха в механическую работу поршня-бойка 3(рис. 8.9), движущегося возвратно-поступательно в цилиндре ствола 2 машины и наносящего периодические удары по хвостовику 1 рабочего инструмента.

Возвратно-поступательное движение поршня-бойка обеспечивается с помощью воздухораспределительного устройства 4 клапанного или золотникового типа, приводимого в действие сжатым воздухом. Воздухораспределительное устройство осуществляет впуск сжатого воздуха в цилиндр ствола поочередно в камеры прямого (рабочего) А и обратного Б хода поршня-бойка и выпуск отработанного воздуха в атмосферу. Сжатый воздух к воздухораспределителю подается через пусковое устройство. Отбойные молотки применяют для рыхления твердых и мерзлых грунтов при производстве земляных работ небольшого объема, для пробивки углублений, борозд, отверстий и проемов в стенах и перекрытиях, а также для разборки бетонной кладки и дорожных покрытий.

Рис. 8.9. Схема пневматической машины ударного действия: 1 – хвостовик инструмента, 2 – цилиндр-ствол машины, 3 – боёк, 4 – воздухораспределительное устройство А – камера прямого хода, Б – камера обратного хода

Рубильные молотки предназначены для рубки металла, чеканки швов, обрубки кромок под сварку, вырубки пазов и пробивки отверстий в металле толщиной до 16 мм, заделки стыков водопроводных и канализационных чугунных труб, а при соответствующей замене рабочего наконечника – для пробивки углублений, отверстий и проемов в перекрытиях, кирпичных и бетонных стенах, отделки плит из естественного камня, а также для клепки в горячем состоянии заклепок диаметром до 12 мм и разборки заклепочных соединений.

Ломы применяют для разрушения фундаментов, вскрытия бетонных и асфальтобетонных дорожных покрытий, пробивки углублений, отверстий и проемов в бетонных и железобетонных перекрытиях, для разработки твердых и мерзлых грунтов при рытье котлованов, траншей и проходке туннелей.