О механических частях инструмента Makita

Несмотря на то, что мы называем инструмент «электрифицированным», это определение касается лишь способа приведения его в действие, а основная часть конструкции остаётся механической. И что, самое интересное, эта механическая начинка, даже при всей «крутости» и инновационности приспособления, остаётся такой же, как и сто, сто пятьдесят лет назад. Это ярко свидетельствует о том, что она гениальна в своей видимой простоте. Сегодня мы кратко расскажем вам об этих блестящих проявлениях человеческой изобретательности.

Виды механических устройств, работающих в электроинструменте Makita

Все механические устройства, применяемые в электроинструменте, можно разделить по видам на следующие группы:

• Изменяющие число оборотов и положение оси вращения – редукторы.
• Играющие роль опоры – подшипники.
• Изменяющие один вид движения на другой – кривошипно-шатунные механизмы и так называемые пьяные подшипники.
• Приспособления для крепления оснастки – планшайбы, патроны.
• Предохранители и соединители – все виды муфт.

Редукторы

Их так же называют «передача», поскольку они передают вращающий момент от вала двигателя на шпиндель инструмента. Они могут быть шестерёнчатыми, ремёнными и цепными.

Ремённые передачи

Самые простые и древние. Суть их заключается в том, что два колеса соединены ремённой петлёй. Если ведущее – то, к которому подключён вал привода, больше, а ведомое меньше, то число оборотов уменьшается. Если наоборот – увеличивается. В прошлом ремни были плоскими, сейчас применяются исключительно клиновые и их разновидности. Такое название они получили из-за своей формы в поперечном разрезе.

На одном ведомом или ведущем валу может быть от одного до пяти-шести шкивов – особого вида колёс, повторяющих форму ремня. Достоинством такой передачи является простота и мягкая нагрузочная характеристика – вращающий момент от двигателя к рабочей насадке передаётся без рывка. Им не требуется смазки. Недостаток – ремни относительно недолговечны и не способны передать весь крутящий момент – если он превышает их предел прочности, они рвутся. Ремённые передачи чаще всего используются в станочном оборудовании. Встречаются они в электрорубанках и ленточных шлифмашинках Makita.

Цепная передача

Конструктивно похожи на ремённую, однако петля выполнена из цепи, за звенья которой зацепляются зубья так называемых звёздочек. Они лучше передают крутящий момент, но очень шумны во время работы. Им требуется смазка, хотя бы периодическая. Основная область применения – станочное оборудование. Особый вид цепной передачи применяется в пилах. У них звенья парные: одни – внутренние – ведущие, другие – внешние – пильные.

Шестёренчатые передачи

Состоят из совокупности шестерён – зубчатых колёс. В зависимости от формы зуба шестерни бывают прямые, косые, конические и червячные.

Прямая шестерня передаёт вращающий момент с наименьшими потерями, но они тихоходные. Если же требуются высокие обороты, то применяют шестерни с косым зубом. Из-за его наклона они не способны передать весь вращающий момент, но зато менее шумны. Конические шестерни имеют форму конуса, при этом зубья у них могут быть как прямыми, так и косыми. Используются они для изменения положения оси вращения на 90⁰. Червячные шестерни усиливают прилагаемый к ним вращающий момент, они наиболее тихоходны и используются исключительно для изменения положения отдельных частей инструмента. Например, рабочего стола с закреплённой на нём заготовкой.

Достоинством шестерёнчатых передач является их универсальность и высокий КПД. Недостатком – сложность и необходимость регулярной смазки:

Подшипники

Удерживают вращающиеся валы, обеспечивают точность сопряжения шестерёнок в редукторах, а также уменьшают потери на трение. Простейшим подшипником является втулка – отрезок трубки из вязкого материала, не склонного к образованию задиров и имеющего невысокий коэффициент трения скольжения. Такова, например, бронза или латунь. Втулка не может работать на высоких скоростях из-за перегрева, приводящего к деформации и заклиниванию вала.

Игольчатый подшипник – разновидность муфты, поверхность которой составлена из так называемых игл – стальных цилиндров. Вращающийся вал соприкасается с иглой в одной точке, в результате чего общая площадь его контакта с подшипником в десятки раз меньше, чем со сплошной муфтой. Это существенно снижает трение между деталями и позволяет работать на гораздо больших скоростях.

Подшипники качения обеспечивают наименьший коэффициент трения между подвижными и неподвижными деталями механизмов. Они состоят из внутренней и внешней обоймы (кольца), между которыми расположены шарики (тогда подшипник шариковый) или ролики (соответственно – роликовый). Внутреннее кольцо качения плотно насаживается на вал и не имеет никакой степени свободы относительно него. А вот внешняя и внутренняя обоймы могут иметь степень свободы друг относительно друга. И чем она больше, тем меньшую нагрузку подшипник может воспринимать вдоль оси вращения. По этому признаку подшипники качения разделяются на два типа:

1. Радиальные, воспринимающие нагрузку, перпендикулярную оси вращения.
2. Упорные – работающие с нагрузками вдоль оси вала.

Радиальные подшипники всегда шариковые, упорные среди них есть, но они не рассчитаны на большие нагрузки. При наличии таковых применяются роликовые, а для особо сложных случаев – конические роликовые.

Муфты

Используются для сопряжения концов соосных валов. Их предназначение двоякое:

1. Для удобства ремонтных работ, чтобы неисправную часть механизма можно было легко отделить от исправной.
2. Для компенсации стартового рывка или защиты редуктора от чрезмерных нагрузок, воспринимаемых рабочим органом инструмента.

Муфта – это трубка, надеваемая на концы валов. Для восприятия крутящего момента в ней могут быть сквозные отверстия для болтов или шлицы – как один для шпонки, так и несколько, по всей окружности. Это жёсткое соединение, практически не защищающее детали механизма от перегрузок.

Простейшие предохранительные муфты делают из резины, устанавливаемой между фланцами на концах валов и скрепляемых друг с другом болтами. В более продвинутых конструкциях используют, например, подаваемое под давлением масло, и даже электромагнитное поле «цементирующее» металлический порошок.

В ручном электрифицированном инструменте Макита большой мощности – в перфораторах SDS Max, например, применяется механическая предохранительная муфта, использующая центробежную силу. До тех пор, пока величина вращающего момента не превышает критических значений, зацепление обеспечивают кулачки, расходящиеся от центра наружу при вращении шпинделя. При заклинивании бура кулачки срываются с зацепов, и шпиндель начинает вращаться вхолостую. Таким образом от поломки сберегается не только редуктор инструмента, но и руки мастера.

Изменение типа движения

Вращение вала электромотора не всегда подходящий тип движения для выполнения нужных операций. Например, рабочий орган электролобзика или сабельной пилы совершает поступательные движения. Такое же условие требуется и для реализации, например, функции удара в перфораторах. Для преобразования вращения в колебание используется одно из двух решений:

1. Кривошипно-шатунный механизм.
2. Так называемый пьяный подшипник.

Кривошипно-шатунный механизм

Общая кинематическая схема состоит из трёх деталей:

1. Кривого «шипа» – так русские механики называли изогнутый конец вала, который при вращении описывает окружность.
2. Шатуна – надетого на кривой шип рычага, один из концов которого описывает окружность, а второй синусоиду.
3. Ползуна – детали, закреплённой на «синусоидальном» конце шатуна и совершающей возвратно-поступательные движения.

В ручном электрифицированном инструменте роль «кривого шипа» играет последняя шестерня редуктора. На ней крепится шатун. Кривошипно-шатунный механизм используется для привода сабельных пил, электролобзиков и других подобных инструментов. А также в перфораторах с вертикальным расположением двигателя. В первом случае роль ползуна играет пильное полотно. А во втором – поршень ударного механизма.

Качающийся или «пьяный» подшипник

Если на конце вала сделать выточку под углом к его оси, то все сопряжённые с ней детали будут совершать колебательные движения при его вращении. На этом принципе работает качающийся подшипник, который нередко называют «пьяным». К внешней качающейся обойме такого подшипника прикрепляется рычаг, который совершает возвратно-поступательные движения. Такая кинематическая схема выгодна в том случае, если необходимо получить два движения из одного. Например, для реализации функции сверления с ударом в перфораторах горизонтального типа, где применение шатуна нецелесообразно из-за усложнения конструкции редуктора – для изменения направления оси вращения понадобится ещё одна шестерёнка.

Крепление оснастки

Простейшим приспособлением для крепления рабочей насадки является прижимная пластина с отверстиями под метрическую резьбу. Такие применяются, например, на электролобзиках с инструментальной заменой полота. Диски на шпинделе УШМ и циркулярных пил крепятся фасонными гайками, которые нередко делают с резьбой левого захода для предотвращения самооткручивания.

Для крепления свёрл и других круглых инструментальных насадок применяются «патроны». Классической конструкцией является так называемая кулачковая. Подвижных кулачков-губок может быть три или четыре. Они перемещаются по виткам резьбы при вращении обоймы – это самый надёжный вариант, применяемый, например, в патронах токарных станков. Для маломощного ручного инструмента применяется иное, более простое решение: зажимные губки распираются пружинками внутри патрона, при закручивании обоймы они выдавливаются наружу и расстояние между ними уменьшается, за счёт чего достигается обжим хвостовика. Обойма может вращаться вручную, или Г-образным ключом с подобием конусной шестерни на конце, которая входит в зацепление с зубчатым венцом. Последний вариант надёжнее, поскольку шестерёнчатый упор ключа всегда имеет больший вращающий момент.

Как вариант – губки могут быть частью единой детали, их смыкание и размыкание обеспечивается лишь силой упругости материала. Это цанги – самое ненадёжное решение, рассчитанное на инструмент для мелких работ. Например, для дрелей под сверло диаметром не более 3 мм.

Существуют патроны под хвостовики определённой формы и размера. Например, квадратные или шестигранные. Их размер традиционно указывается в долях дюйма – ½, ¾ и так далее. Они используются в профессиональных шуруповёртах и гайковёртах. Насадка – бита или головка закрепляется в них подпружиненным шариком, входящим в кольцевую выточку на конце хвостовика, а также штифтом или металлическим кольцом.

Особняком стоят патроны для перфораторов Makita типоразмеров SDS-Plus и SDS-Max. Аббревиатура расшифровывается как «Вставь, Поверни, Закрепи». В первом случае диаметр хвостовика (он может быть меньше самого бура) 10 мм, а во втором – 18 мм. Хвостовик SDS-Plus имеет четыре паза: два направляющих открытых и два закрытых фиксирующих. У SDS-Max на один направляющий открытый паз больше.

Заключение

Мы абсолютно уверены в том, что даже если Человек сумеет преодолеть барьер скорости света и отправится путешествовать между галактиками, у него всё равно будет инструмент, где найдётся применение и кривошипно-шатунным механизмам, и шестерёнчатым редукторам, и всем остальным механическим деталям.

По материалам сайта https://servismakita.ru

Статьи по аналогичной теме:

Основные конструктивные элементы электроинструмента

Какие классы инструмента бывают

Новости на Блoкнoт-Ставрополь

Столкнулся с бедой, а власти не помогают? Заснял что-то необычное? Есть чем поделиться? Или хочешь разместить рекламу на наших площадках?

ПРИСЛАТЬ НОВОСТЬ