Ударная работа

Скоро Новый год. Приподнятость настроения, радостное ожидание обновления и суета с подарками. Чем обрадовать друзей, что подарить им, чтобы презент не только доставил удовольствие, но и приносил пользу? Мужчинам можно преподнести электроинструмент для высверливания и выдалбливания отверстий, способный преодолеть сопротивление ранее неприступного материала.

Стремление и необходимость просверлить отверстие в камне известно еще с глубокой древности. Тогда это требовало большой настойчивости, приложения недюжинных усилий и значительного времени. Сейчас легко и быстро выполнить эту работу способны современные ручные машины (дрели и перфораторы), а также установки алмазного сверления.
Для того чтобы выбрать нужное приспособление, следует понять его рабочий процесс, узнать принцип действия, изучить характеристики.
Рабочий процесс в этих устройствах зависит от механики образования отверстий в обрабатываемом материале. Операция выполняется режущими рабочими инструментами - сверлами и бурами.
Способов проникновения в материал за счет непрерывного вращения существует три: резание, скол или их комбинация.
При резании происходит отделение материала от массива в форме стружки в результате последовательного заглубления в породу вращающегося инструмента, имеющего форму клина-резца.
При сколе отделение материала происходит в форме мелких кусков-осколков, образующихся в результате последовательного заглубления в массив вращающегося инструмента, на торец которого со стороны привода периодически передаются ударные импульсы. В этом случае инструмент имеет форму скалывающего клина-долота, воздействующего на материал распорными усилиями. Сверла и буры состоят из трех основных частей: породоразрушающей рабочей головки, центральной части и хвостовика. Рабочая головка имеет форму резца или долота. Она непосредственно взаимодействует со структурой обрабатываемого материала, разрушая ее. Центральная часть - штанга - воспринимает нагрузки, передаваемые обрабатываемой среде, а также удаляет разрушенную породу. Хвостовая часть инструмента принимает нагрузки от привода машины. Конструкция хвостовика позволяет надежно фиксировать резец в узле крепления, обеспечивая его самоцентровку. Цанговая конструкция крепления дает возможность произвести простую замену резца без использования ключа.
Конструкции хвостовой части рабочих инструментов различных фирм часто неодинаковы, что нужно учитывать при их выборе. Наиболее распространенными системами
крепления являются: SDS-plus при диаметре хвостовика 4~16 мм; SDS-top - до 25 мм и SDS-max - свыше 25 мм. Хвостовики выполняют в форме цилиндра или призмы.
Особое приспособление представляет собой алмазный инструмент, обеспечивающий сверление с соблюдением высокой точности размеров отверстий (до 0,5 мм), а также с идеально ровными краями. Режущие элементы в машинах этого класса изготовлены из искусственных алмазов, что позволяет резать гранит, бетон, железобетон. При сверлении с применением алмазного резца с обрабатываемой поверхности бетона зернами сверхтвердого кристалла снимается мини-стружка. Одновременно с этим происходит разрушение рабочей поверхности инструмента: скол режущих граней, выпадение алмазных зерен и износ металлической связки. При этом режущие свойства рабочего органа не утрачиваются, а вновь и вновь восстанавливаются. Характеристиками рабочего алмазного слоя являются размеры, твердость и концентрация алмазных зерен, механические и тепловые свойства связки.
В сверлильных машинах движение осуществляется в двух направлениях: вдоль продольной оси отверстия и вокруг нее. Машины ударного действия позволяют использовать эффект удара при значительно меньшей мощности электродвигателя. Однако платой за это удовольствие является вибрация корпуса машины. Но конструкторы ведущих фирм научились сдерживать ее, используя для этого методы виброизоляции и динамического виброгашения.
Определяющим узлом привода таких машин является схема ударного механизма, преобразующая вращение привода в ударные импульсы. Такая конструкция может быть либо механической и представлять собой многокулачковую муфту с подпружиненной полумуфтой, либо пневмомеханической, выполненной в виде цилиндра с ведущим поршнем и ведомым ударником.
Особенностями механического ударного механизма являются компактность и возможность использования в приводе с одной силовой цепью. Частота ударов таких механизмов равна произведению частоты вращения редукторного вала на число кулачков муфты (15-18). Его дополнительной особенностью является создание импульсных осевых и крутящих моментов на шпинделе, что обусловлено косой формой кулачков.
В перфораторах применяют пневматические ударные механизмы, которые создают осевую ударную нагрузку только на торце инструмента. Включение ударного режима производится простым прижатием рабочего органа к поверхности обработки, при этом усилия, затраченные на прижатие, не определяют интенсивности удара (в отличие от механических ударных механизмов). Вращение инструмента и создание значительного крутящего момента производится второй, вращательной цепью привода перфоратора. Такое сочетание нагрузок на инструменте обеспечивает процесс бурения эффективнее.

УСТАНОВКА АЛМАЗНОГО СВЕРЛЕНИЯ

Машину указанного типа отличают от всех прочих установок сверлильная головка, выполненная в виде алмазных кольцевых сверл, и механизм, размещенный на несущей колонне, который доставляет ее к обрабатываемой поверхности. Процесс сверления бетона сопровождается подачей охлаждающей жидкости через водоподводящую муфту, расположенную на шпинделе.
Технологические возможности установки лимитируются максимальным наружным диаметром, глубиной, направлением сверления, а также производительностью. Различают установки трех типоразмеров, определяемых диаметром сверления: 60-100 мм, 150-200 мм, 400-500 мм. Глубина сверления зависит от числа проходок, величина каждой из которых ограничена длиной трубчатой части сверла (обычно 200-400 мм). Для высверливания глубоких отверстий предусмотрено применение специальных штанг-удлинителей.

Анатолий ДРОЗДОВ