Из чего состоит шуруповерт

Каждый мужчина должен иметь в своем арсенале такое устройство, как шуруповерт. Он позволяет выполнять самые разнообразные ремонтные и строительные работы. Однако при всей популярности шуруповерта не каждый знает о его устройстве. На самом деле здесь установлено не так уж и много элементов. Устройство шуруповерта следующее: планетарный редуктор, двигатель постоянного тока, ограничитель нагрузки, аккумулятор, кнопка регулирования оборотов. На этом список устройств можно заканчивать. На самом деле их может быть и больше, но стандартная комплектация всегда включает только эти пять видов.

Из чего состоит шуруповерт

Схема устройства аккумуляторного шуруповерта.

Двигатель постоянного тока

Именно этот узел является основным у шуруповерта. Исполнение в основном стандартное. Двигатель постоянного тока представляет собой цилиндр, внутри которого по кругу располагаются магниты. Якорь у этого мотора держится на специальных опорах, которые чаще всего делаются из латуни. В пазы этого якоря укладываются обмотки двигателя, которые делаются из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость. Сам материал корпуса якоря представляет собой сталь. Через равное количество витков обмотка имеет выход к коллекторным пластинам. Щетки двигателя, которые делаются по большей части из графита и металла, прикасаются к поверхности якоря в его хвосте.

Из чего состоит шуруповерт

Виды патронов для шуруповерта.

Для того чтобы фиксация была надежной, щетки необходимо прижимать. У них имеется специальный механизм. Для прижима используются подпружиненные пластины. Они позволяют элементам конструкции не уходить со своего законного места, но при этом они могут двигаться вдоль своей вертикальной оси. Это значительно снижает износ механизма. Если взглянуть на схему постоянного двигателя, то можно обнаружить, что напряжение подается исключительно на сами щетки. При этом направление вращения мотора напрямую зависит от полярности приложенного напряжения.

Естественно, это примитивное устройство, но этих знаний вполне достаточно для того, чтобы производить регулярный ремонт мотора. Чаще всего в нем выходят из строя обмотки. Они могут попросту сгореть от перегрузок, поэтому нужно всегда следить за тем, чтобы оборудование не работало на пределе возможностей.

Планетарный редуктор: особенности

Из чего состоит шуруповерт

Устройство сетевого шуруповерта.

Это еще один очень важный механизм в работе шуруповерта. Он выполнен всегда в отдельном корпусе. Состоит этот механизм из следующих частей: солнечная шестерня, кольцевая шестерня, сателлиты и водило. Всего четыре компонента, которые и могут выходить из строя в результате эксплуатации. Чаще всего недорогие шуруповерты состоят из элементов редуктора, которые сделаны из пластмассы. Более дорогие модели делаются из металла. Второй вариант предпочтительнее, так как только он позволяет сохранить инструмент на долгие годы в эксплуатации.

Не все редукторы делаются одинаково. У каждого производителя имеются свои собственные секреты мастерства. Для того чтобы произвести ремонт узла, в обязательном порядке необходимо уточнять в соответствии со схемой расположение каждого отдельного элемента.

Кольцевая шестерня считается основной деталью. Она имеет цилиндрическую форму. По окружности у нее располагаются зубья, по которым и двигаются сателлиты. Они устанавливаются на штифты водила. Между сателлитами первого водила располагается солнечная шестерня.

Первое водило на противоположном конце имеет вторую солнечную шестерню.

Из чего состоит шуруповерт

Устройство редуктора шуруповерта.

Она, разумеется, крепится ко второму водилу. Как понятно, устройство достаточно простое, если не сказать, что примитивное. Такой планетарный редуктор взят за основу производителями, так как он и надежен, и имеет простую сборку. При ремонте можно устранить неполадки своими собственными силами.

Если речь идет о редукторе, который имеет две ступени, то второе водило крепится к валу жестко. Имеется в виду тот вал, на который устанавливается патрон. Получается своеобразный бутерброд, который состоит из двух водил и сателлитов. Весь этот механизм располагается внутри основной шестерни. Стоит отметить тот факт, что сама кольцевая шестерня крепится жестко в корпусе. Для этого могут применяться специальные защелки или выступы, которые располагаются по бокам. Выступы при этом упираются в специальные шарики, которые расположены по окружности. Они, в свою очередь, устанавливаются на упругом кольце.

Кольцо всегда подпружинивается с помощью механизма ограничения нагрузки. Усилие пружины всегда может изменяться за счет нагрузки, которая действует на устройство. Каждый планетарный редуктор имеет простое строение, которое никак не отражается на ходе его эксплуатации. Как понятно, каждый может произвести ремонт механизма своими руками. Для этого требуется только немного мастерства и знание слесарного дела. Это прекрасное решение для шуруповерта было разработано уже достаточно давно. Раньше применялись и другие редукторы, но в итоге практически все производители перешли именно на планетарный вариант механизма, который позволяет работать шуруповерту практически в любых условиях без каких-то значительных перегрузок.

Из чего состоит шуруповерт

Схема внутреннего устройство шуруповерта.

Стоит поговорить и о работе самого механизма. Солнечная шестерня в нем гоняет все сателлиты по кругу кольцевой главной шестерни. В результате получается явление, когда водило вращается со значительно меньшей скоростью, чем сам двигатель. Так как второе водило находится еще выше относительно оси вращения, соответственно, при передаче крутящего момента от первого конструктивного элемента к нему скорость становится еще намного ниже. Таков принцип работы двухступенчатого редуктора. Именно они сегодня пользуются огромной популярностью среди производителей и покупателей. Возможность регулировки скорости всегда позволяла выводить работу на абсолютно новый прогрессивный уровень. Разумеется, есть и более сложные механизмы, которые имеют три ступени переключения передач. В этом случае регулировка скорости осуществляется за счет использования дополнительного планетарного механизма.

Читать также:  Ручной инструмент для обработки металла

Для того чтобы работа производилась максимально эффективно, некоторые модели, представленные на рынке, имеют двухсторонние редукторы. Первая скорость используется для того, чтобы закручивать сами шурупы, а вторая — для сверления отверстий. Это прекрасное решение, которое с каждым годом становится все популярнее. Для ремонтных и строительных работ большого масштаба стоит приобретать именно такой инструмент.

Регулятор оборотов: нюансы

Из чего состоит шуруповерт

Возможности бытовых шуруповертов.

Регулятор оборотов также делается по весьма простой схеме. Здесь задействованы широтно-импульсный контроллер и ключ, который выполнен на базе полевого транзистора. Что касается управления, то здесь используется переменный резистор. Его сопротивление, а соответственно и скорость вращения, напрямую зависят от силы нажима на кнопку включения. Ее еще иногда называют курком. Реверс при этом влияет только на направление напряжения, прикладываемого к двигателю. Здесь для этих целей применяются специальные перекидные контакты. Весь процесс автоматизирован, поэтому человеку вручную ничего делать не приходится.

Аккумулятор и его характеристики

Без аккумулятора попросту не обойтись. Он служит для подачи питающего постоянного напряжения на двигатель. Аккумулятор также устанавливается малогабаритный. Это позволяет в значительной степени снизить его массу для удобства работы. Представляет собой такое устройство сразу несколько скрепленных между собой питающих элементов, которые соединяются последовательно.

При этом объединяются они все в едином корпусе, поэтому человеку они представляются как единое целое. Диапазон питающих напряжений у шуруповерта может быть самым разнообразным. Он начинается от 9 вольт у домашних бытовых моделей, и может достигать 18 вольт у мощных профессиональных устройств. Здесь можно выдвинуть прямую закономерность. Чем выше будут показатели питающего напряжения, тем более мощным будет сам шуруповерт.

Итак, теперь каждый знает о том, из каких составных частей состоит шуруповерт. Как понятно, все они достаточно просты. Зная устройство шуруповерта, всегда можно сделать выводы относительно того, как его можно ремонтировать. Человек, который имеет сильную теоретическую базу, всегда может применить ее на практике. Ремонт шуруповерта своими руками всегда позволит сэкономить массу денежных средств.

Шуруповерт является неотъемлемым и незаменимым инструментом в доме. С ним вы легко сможете закрепить гипсокартонный лист при отделочных работах, открутить или выкрутить винт, а также просверлить небольшое отверстие. А уж собирать корпусную мебель без шуруповерта и вовсе неудобно.

Шуруповерт используют как в промышленных целях, так и в домашних. Поэтому выбор шуруповерта надо осуществлять в зависимости от назначения.

Из чего состоит шуруповерт

Из чего состоит шуруповерт

Из чего состоит шуруповерт

Схема устройства шуроповерта одинакова как у аккумуляторного, так и у сетевого. Отличие лишь в параметре питания электродвигателя, т.е. от сети 220 или аккумулятора.

Шуруповерт состоит из:

— Специализированный электродвигатель.
— Редукторы планетарных типов, которые переносят усилия непосредственно на шпиндель, где находится зажимающий патрон.
— Муфта, присоединенная к редуктору и регулирующая крутящие моменты механизма шуруповерта.
— Зажимающий патрон для бит-насадок.
— Электронные системы управления с пусковой кнопкой и механизмом переключения обратного хода.
— Источник питания в виде съемного аккумулятора.

Для чего используется шуруповерт

— Завинчивание саморезов, болтов, винтов и шурупов или наоборот их отвинчивание.
— При монтажных работах шуруповертом затягивают анкер и дюбеля.
— Деревянные доски и бруски сверлятся с помощью этого инструмента
— Поверхности из мягкого металла также можно просверлить с помощью шуруповерта.

Выбор шуруповерта для дома

Если вы планируйте мелкий бытовой ремонт, то вам вполне можно выбрать шуруповерт для дома. Вы вполне можете обойтись обычной моделью, где весь необходимой функционал уже имеется, а весит такой шуруповерт гораздо меньше, чем профессиональная модель. При продолжительной работе ваша рука не будет уставать от лишнего веса.

Если ваш ремонт обещает затянуться, где в ежедневном режиме придется что-то прикручивать или монтировать, то тогда ваш выбор должен склониться уже в пользу профессиональной дорогой модели.

Из чего состоит шуруповерт

Крутящий момент шуруповерта

Крутящий момент шуруповерта определяет, с какой силой прилагается бита к заворачиваемому саморезу или болту. У обычных шуруповертов крутящий момент будет составлять приблизительно 10-15 ньютон/метров. А вот профессиональная модель может уже достигать в крутящем моменте до 120-140 ньютон/метров. Таким шуруповертом легко сверлить даже стальные листы. Вал двигателя профессионального шуруповерта делает за минуту 1100-1400 оборотов. А вот бытовая модель может рассчитывать только на 300-500 оборотов/мин.

Именно крутящий момент необходим шуруповерту, чтобы было возможно без особых усилий закрутить толстый и длинный шуруп. Такие инструменты используют при работах с довольно твердыми и плотными материалами, не боясь поломки самого шуруповерта.
От другого аналогичного электроинструмента шуруповерты отличаются тем, что их крутящий момент легко регулируется. Для этих целей используют специальное устройство в виде ограничителя. Он представляет собой кольцевой механизм, расположенный около патрона для бит. С помощью ограничителя устанавливают заданное усилие. Механизм ограничителя сбережет шуруповерт от износа бит, срывов шлица у саморезов и чрезмерного утапливания их головок в поверхности материалов. Механизм трещотки муфты шуруповерта имеет защитную функцию от перегрузки, позволяя валу проскользнуть в критический момент. Для перехода в режимы сверления, необходимо переводить муфту в крайнее противоположное положение. При таком положение все ограничения у крутящего момента шуруповерта будут сняты, и инструмент будет работать как простая дрель. Поэтому лучше остановить выбор на шуруповерте с регулируемым крутящим моментом.

Читать также:  Фризер для приготовления мягкого мороженого

Также при выборе шуруповерта, учитывайте и другие нюансы. Проверьте, насколько стабильна работа электродвигателя при различных нагрузках, сохраняется ли при этом заявленная частота вращения. Немаловажное значение для качественного выполнения бытовых работ имеет категория аккумулятора шуруповерта, его способности долго держать заряд и заявленную мощность инструмента при слабом заряде.

Какой шуруповерт лучше — аккумуляторный или от сети

Из чего состоит шуруповерт

Выбор аккумулятора шуруповерта

Чтобы работалось шуруповертом комфортно, без частых подзарядок инструмента, внимательно изучите перед покупкой характеристики его аккумулятора. Выбирайте аккумулятор по мощнее. Также купите запасную батарею, если таковой нет в комплекте. Обратите на время подзарядки, для профессиональных инструментов оно составит около одного часа, а у любительских моделей – до 8 часов, что зависит от категорий устройств для подзарядки.

Типы аккумуляторов для шуруповертов

— Никель/кадмиевые,
— Литий/ионнные,
— Никель/металл/гидридные.

1. В последнее время самые популярные это никель/металл/гидридные аккумуляторы, которыми оснащены европейские модели шуруповертов. Они имеют маркировку «Ni-MH», небольшие по размеру и весу, не имеют «эффекта памяти». Хотя и у них есть недостатки – не любят низких температур и перегрузки тока. Среднее количество циклов зарядки таких батарей 1500 раз.

2. Аккумулятор на никель-кадмиевом элементе токсичен, но количество циклов перезарядки достигает 3000. Поэтому шуруповерты, продающиеся сейчас в обычных магазинах и на рынках, в большинстве имеют аккумулятор с маркировкой «Ni-Cd». Они и еще относительно дешевые, но морозостойкие. Для наших отечественных условий такие батареи подходят лучше всего. Хотя данный тип аккумулятора страдает повышенным саморазрядом и эффектом памяти, что большой минус. Для его хранения обязательно полностью разрядите батарею или получите аккумулятор с уменьшенной емкостью. Данный тип аккумулятора на данный момент самый оптимальный на рынке для шуруповерта.

3. Литий-ионный аккумулятор в шуруповерт встроен редко, потому что такие батареи чувствительны к холодам, а их мощности весьма невысоки. Но есть и плюсы — циклы подзарядки достигают 3000, а негативный «эффект памяти» начисто отсутствует, при этом они не подвержены саморязряду. Хотя цена таких батарей достаточно высока.

Выбирая шуруповерт, не пожалейте времени на изучение параметров его аккумуляторов. Ведь батарея составляет почти половину, а то и больше стоимости самого инструмента. Внимательно прочитайте техпаспорт шуруповерта, сравнивая такие параметры как:

— Напряжение;
— Емкость аккумулятора;
— Присутствие «эффекта памяти»;
— Саморазряд аккумулятора;

Батарея шуруповерта обычно съемная и состоит из источников питания по типу пальчиковых батареек, собранных в пластиковом корпусе. Общее напряжение таких элементов питания будет суммироваться на выходе, и может составить от 24-18-14-12 до 10В, что определяется количеством отдельных элементов, продолжительностью работы и мощностью шуруповерта.

Емкость батареи шуруповерта будет зависеть от типа элемента установленного внутри аккумулятора. Емкость определяет число циклов подзарядки и время непрерывной работы шуруповерта. С течением времени емкость батареи шуруповерта значительно снижается. Также обращайте внимание на соотношения силы тока к времени непрерывной работы шуруповерта. Чем больше такой параметр, тем лучше аккумулятор будет держать свой заряд.

Выбор шуруповерта надо осуществлять не только опираясь на его технические характеристики. Необходимо также уделить время и почитать отзывы в интернете о заинтересовавшей вас модели, так вы поймете основные плюсы и минусы, а также окончательно сможете определиться с моделью шуруповерта.

Устройство шуруповерта, при всем многообразии предлагаемых инструментов, достаточно универсально. Практически все марки работают по одному принципу, а их отличие заключается в компоновке некоторых деталей, внешнем дизайне, удобстве обслуживания и наличии дополнительных функций. В наше время шуруповерт стал незаменимым домашним инструментом, а для того чтобы правильно эксплуатировать, следует знать его устройство.

Из чего состоит шуруповерт

Шуруповерт нужен в домашнем хозяйстве, для того чтобы починить или быстро собрать мебель.

Особенности инструмента

Шуруповерт представляет собой ручной электрический инструмент для установки или снятия крепежных элементов путем их вращения. Он может использоваться как электродрель для сверления отверстий, но в кратковременном режиме и без больших нагрузок. Ограничение применения не по прямому назначению вызвано наличием механизма торможения вращательного движения при превышении нагрузки и меньшей скоростью вращения патрона по сравнению с электродрелью.

Из чего состоит шуруповерт

Рисунок 1. Схема шуруповерта.

Основными параметрами устройства являются крутящий момент и скорость вращения. Крутящий момент определяет, какое усилие прилагается к заворачиваемому шурупу. В бытовых инструментах крутящий момент составляет 10-16 Н м. Профессиональные модели могут иметь крутящий момент до 130 Н м. Скорость вращения находится в пределах 400-550 об/мин (домашний инструмент) и до 1300 об/мин (дрель-шуруповерт).

По способу электрического питания, шуруповерты подразделяются на 2 типа: сетевые (220 В) и аккумуляторные. Конструктивно инструмент можно подразделить на следующие части: корпус, крепежный узел (патрон), механическая часть на базе редуктора, электрическая часть на основе электродвигателя, а также система защиты и регулировок. На рис.1 показана схема устройства шуруповерта. Рис.1. Схема шуруповерта

Читать также:  Чертежи слесарного верстака для гаража

Корпус шуруповерта

Современные бытовые устройства имеют, как правило, пластмассовый корпус, что позволяет облегчить конструкцию и снизить стоимость. В редких случаях можно найти корпус из металлических сплавов, отличающийся повышенной прочностью. Для удобства разборки корпус составлен из двух половинок, а для удобства эксплуатации выполняется, обычно, в виде пистолета с удобной ручкой, на которой крепится пусковая кнопка.

Патрон инструмента

Из чего состоит шуруповерт

Разновидности патронов для шуруповерта.

При работе с инструментом используются насадки для шурупов или сверла. Стандартный хвостовик насадок выполняется в виде шестигранника. Для крепления насадок и передачи им вращательного движения предназначен патрон. Он устанавливается на резьбовой конец шпинделя и фиксируется от расслабления с помощью винта.

Наиболее распространен трехкулачковый, самоцентрирующийся, самозажимной патрон. Внутри него выполнено шестигранное углубление для установки хвостовика насадки. Ее крепление осуществляется между кулачками путем вращения муфты. В конструкцию муфты входит фиксатор, позволяющий зажимать насадку без прокручивания шпинделя.

Электрическая часть

Основу электрической части инструмента составляет малогабаритный электродвигатель коллекторного типа. В сетевых устройствах применяется двухфазный электродвигатель переменного тока на напряжение 220 В с запуском через пусковой конденсатор. В инструменте аккумуляторного типа используется электродвигатель постоянного тока.

Питание электродвигателя осуществляется из сети или от аккумуляторной батареи. При сетевом варианте инструмент снабжен шнуром с вилкой, которая напрямую включается в сетевую розетку. Питание постоянным током осуществляется от аккумулятора, представляющего собой набор элементов, размещенных в одном корпусе. Выходное напряжение аккумулятора определяет мощность устройства. Чаще всего, в шуруповертах используются литий-ионные (напряжение 3,6 В) и никель-металлогидридные, никель-кадмиевые (1,2 В) элементы. Выходное напряжение разных аккумуляторов может находиться в пределах 3,5-36 В, но наиболее применимый диапазон 9,5-14,4 В. Важным показателем аккумуляторного источника питания является емкость, которая ответственна за продолжительность эксплуатации. Эта характеристика обычно находится в пределах 1,2-3,5 А ч.

Электрическая цепь

Включение инструмента производится путем нажатия кнопки шуруповерта, расположенной на его ручке. Этот кнопочный выключатель совмещен с регулятором напряжения — при разном усилии нажатия на электродвигатель подается разная величина напряжения, что обеспечивается широко-импульсным регулятором. В зоне установки кнопки размещается также и рычаг направления вращения. Такой переключатель позволяет менять полярность подаваемого сигнала, что обеспечивает реверс вращения. Пуск электродвигателя производится через достаточно мощный транзистор, процесс открывания которого управляется ШИМ генератором.

Подача электрического сигнала непосредственно на ротор двигателя осуществляется через коллектор. Для обеспечения электрического контакта применяются графитные щетки определенного размера.

Механическая часть

Из чего состоит шуруповерт

Таблица основных характеристик шуруповертов.

Основу механической части составляет редуктор шуруповерта планетарного типа, который обеспечивает передачу крутящего момента от вала двигателя на выходной шпиндель со снижением скорости вращения. Важнейшими элементами являются кольцевая шестерня, водило и сателлиты.

Основные элементы размещаются внутри корпуса редуктора шуруповерта и поочередно совмещаются друг с другом, начиная с солнечной шестерни ротора через сальник. Конструкция включает следующие элементы: винт, фланец , шайбу, сателлиты, шестерню, шпиндель, втулку с зубьями. Для установки механизма торможения и патрона служат шарики и втулка. В зависимости от количества шестеренок-сателлитов снижение скорости может быть одно, двух и более ступенчатым.

Редуктор приводится в действие от солнечной шестерни ротора. Вращение передается на кольцевую шестерню в виде цилиндра с зубьями, имеющими необходимый шаг. Они вводятся в зацепление с сателлитами на штифтах водило, между которыми размещается солнечная шестерня. Снижение скорости вращение обеспечивается обкаткой шестеренок-сателлитов по кольцевой шестерне.

Муфта для регулирования вращения

Из чего состоит шуруповерт

Схема зарядного устройства для шуруповерта.

Муфта для регулирования крутящего момента обеспечивает прекращение вращения при окончании вкручивания шурупа, так как оно сопровождается увеличением сопротивления вращению. Такой механизм необходим для исключения срыва резьбовой части шурупа и поломки самого инструмента от перегрузки. Конструкция включает следующие элементы: стопор, шайбу, пружину, втулку резьбовую им регулирующую.

Механизм совмещен с элементами патрона. При появлении чрезмерного усилия пружина передает нагрузку на пальцы (шарики), которые, в свою очередь, воздействуют на гильзу патрона.

Происходит проскальзывание трещотки и прекращение передачи вращательного усилия на патрон. Усилие, при котором прекращается вращение патрона, можно устанавливать с помощью регулятора.

В разных конструкциях предусматривается регулирование величины максимального момента в пределах 8-25 положений.

При использовании шуруповерта в качестве дрели, необходима установка наибольшей величины допустимой нагрузки.

В некоторых конструкциях инструмента предусматриваются дополнительные регулировки для удобства эксплуатации. Так может устанавливаться регулятор пределов скорости вращения, чтобы не создавать излишнее вращение при нажатии кнопки. Импульсный преобразователь позволяет устанавливать такие диапазоны: 0-450 об/мин (работа с шурупами), 0-1250 об/мин (режим дрели). Может предусматриваться 3 или 4 разных диапазона.

Достаточно часто используется принудительное торможение шпинделя для ограничения вылета шпинделя при нажатии кнопки. Торможение обеспечивается замыканием обмотки двигателя на резистор небольшой величины.

Устройство шуруповерта практически всех известных марок имеет много общего. Универсальные принципы конструирования используют многие разработчики, что помогает легко разобраться со строением инструмента, а при необходимости провести его сборку и разборку.

Оставить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *