Назначение и функции
Название инструмента произошло от латинского слова "perforo", что означает - "пробивать". Принцип работы перфоратора заключается в нанесении сильных и быстрых ударов по вращающейся или неподвижной насадке. Инструмент предназначен главным образом для бурения отверстий в бетонных, железобетонных и кирпичных конструкциях во время проведения строительных или ремонтных работ. Кроме этого, некоторые модели перфораторов могут использоваться в качестве обычной дрели для сверления металла, дерева и пластика или небольшого отбойного молотка для штробления каменных поверхностей, вырубки ниш, скалывания керамической плитки и т.п.
Скалывание плитки перфоратором
Функционально перфораторы бывают одно-, двух- и трехрежимными. Однорежимные инструменты обладают единственным действием - вращением с ударом. Двухрежимные могут иметь два сочетания действий: вращение без удара и вращение с ударом или удары без вращения (долбление) и вращение с ударом. Трехрежимный перфоратор обладает всеми возможными видами действий - вращение без удара, вращение с ударом и долбление.
Переключатель режимов работы перфоратора (Bosch). Между режимом "Сверление с ударами" и "Удары без сверления" - положение для изменения положения зубила (Vario-Lock).
Технические характеристики перфораторов
Основные технические характеристики перфораторов включают следующие параметры: мощность двигателя, энергия одиночного удара, диаметр "сверления", скорость вращения патрона, частота ударов, вес.
Мощность двигателей электропневматических перфораторов колеблется в пределах от 250 до 1500 Вт. Самыми востребованными являются перфораторы с мощностью 500-800 Вт. Они широко используются в быту в качестве универсального инструмента для сверления и долбления.
Перфоратор мощностью 1500 Вт (Bosch)
Энергия удара является важнейшей характеристикой перфораторов. Если говорить о электропневматических типах инструментов, то она равна энергии, которой обладает таран (см. рисунок ниже), ударяющий по бойку. Ее значение можно определить по известной формуле mv2/2, где m - масса тарана; v - его скорость в момент соприкосновения с торцом бойка. Энергия удара расходуется на разрушение материала и нагрев деталей ударного механизма. Часть ее возвращается тарану, сообщая последнему движение отскока от бойка. Электропневматические перфораторы имеют энергию удара от 1,5 до 20 Дж, легкие аккумуляторные модели могут иметь менее 1-го Дж.
Устройство ударного механизма перфоратора: 1 - пьяный подшипник, 2 - поршень, 3 - таран, 4 - ударник (боёк), 5 - шестерёнка двигателя.
Подробнее об устройстве перфоратора читайте в статье Устройство перфоратора.
Диаметр "сверления" - характеристика не менее важная, чем энергия удара. В конце концов, важно не то, какой энергией обладает перфоратор, а то, какого диаметра отверстие и с какой быстротой можно получить с его помощью. Диаметр "сверления" конкретной модели перфоратора имеет разные значения - в зависимости от обрабатываемого материала и вида используемой насадки.
Обычно в технических характеристиках перфораторов указывается диаметр "сверления" для бетона и стали, иногда - для дерева. Диаметр "сверления" в бетоне обычно в 1,7-2 раза превосходит диаметр сверления в металле. Зависит он и от вида используемой насадки - сплошного бура или полой коронки. Диаметр отверстия, получаемый коронками, примерно в три раза превышает размеры отверстия получаемого буром.
Проделывание отверстия при помощи коронки
Если брать весь диапазон существующих моделей перфораторов, то с их помощью в бетонных стенах можно пробурить отверстия диаметром от 4 до 150-160 мм. Последнее значение указано для коронки. Для наиболее популярных перфораторов мощностью 600-800 Вт, диаметр "сверления" в стали составляет обычно 13 мм, в бетоне - 22-26 мм для бура и 60-65 мм для коронки.
Скорость вращения патрона у всех перфораторов относительно невелика, она превышает 1000 об/мин только у легких моделей, снижаясь до нескольких сотен у средних и доходя до 100-300 у тяжелых. Диапазон регулирования скоростей у многих моделей неограничен - от нуля до максимальных значений.
Число ударов в минуту также зависит от класса перфоратора. У легких моделей оно может достигать 4000-5000 уд/мин при номинальном числе оборотов, у тяжелых 1000-2000 уд/мин.
Вес перфораторов зависит от их мощности и колеблется в диапазоне - от 2-х до 12 кг.
Классификация
Перфораторы классифицируются по разным параметрам - типу привода, мощности и массе, предназначению, типу патрона.
По типу привода перфораторы подразделяются на электрические (аккумуляторные или сетевые), бензиновые и пневматические. Наиболее распространены перфораторы с электрическим приводом. Аккумуляторные модели являются мобильным инструментом и используются там, где отсутствует электроэнергия. Во взрывоопасных условиях используют пневматические перфораторы. Для дорожно-ремонтных работ незаменимыми являются бензиновые модели инструмента. Два последних - это классические отбойные молотки, и эта статья абсолютно не про них.
Бензиновый перфоратор (отбойный молоток)
По предназначению перфораторы делятся на бытовые (любительские) и профессиональные. К бытовым относятся, как правило, легкие перфораторы. Средние и тяжелые являются профессиональным инструментом.
Иногда перфораторы классифицируют по типу патрона, определяющему диаметр хвостовика используемого инструмента. В настоящее время используются в основном патроны стандарта SDS - типоразмеры SDS-plus и SDS-max (про патроны см. ниже). Тип патрона косвенно характеризует мощность и вес инструмента. Так если говорится, что перфоратор оснащен патроном SDS-max, это означает, что речь идет о тяжелом и мощном профессиональном инструменте.
Основной все же признается классификация по массе и мощности, в зависимости от которой различают следующие классы перфораторов:
- Легкий класс, к которому относятся перфораторы весом до 4 кг, мощностью 400-700 Вт и с энергией удара 1,5-3 Дж. Около 80% всех перфораторов принадлежат к легкому классу. Они широко используются в быту и часто являются универсальными - имеют три режима работы.
- Средний класс включает перфораторы весом 5-8 кг, мощностью 800-1200 Вт и с энергией удара до 8 Дж. Инструменты этого класса чаще всего обладают двумя режимами работы - удар с вращением и удар без вращения. Таким инструментом пользуются в основном для профессиональных работ.
- Тяжелый класс перфораторов характеризуется весом более 8 кг, мощностью 1200-1500 Вт и энергией удара до 20 Дж. Инструменты тяжелого класса имеют два режима работы - удар без вращения и удар с вращением и используются исключительно для профессиональных работ.
Легкий, средний и тяжелый перфораторы
Патроны
Специфика работы перфоратора - нанесение сильных и быстрых ударов по насадке - вызвала необходимость разработки особого патрона, который обеспечивал бы быструю замену различных насадок и позволял исключить сам патрон из ударной цепочки. Такое устройство было разработано фирмой Bosch в 1975-1977 годах. Оно имеет две особенности. Первая и главная заключается в том, что инструмент, закрепленный в патроне, имеет относительно последнего определенную степень свободы в осевом направлении. Это позволяет наносить удары по насадке (буру, коронке, зубилу), не подвергая одновременно сильному ударному воздействию сам патрон и весь перфоратор в целом (как это работает, смотрите в статье Устройство перфоратора). Вторая особенность состоит в возможности быстрой смены инструмента - всего двумя движениями. Патрону присвоили аббревиатуру SDS (Steck - Dreh - Sitzt), что на немецком языке означает - вставь, поверни, готово! Всего разработано три типоразмера патронов стандарта SDS - SDS-plus, SDS-top и SDS-max.
Бур для патрона SDS-plus
Патрон SDS-plus служит для крепления инструментов с хвостовиком, имеющим диаметр 10 мм. На цилиндрической поверхности хвостовика выполнено 4 паза - два выходящих на торец (отрытых), два - не выходящих (закрытых). Открытые пазы являются направляющими для вставки инструмента, закрытые служат для его стопорения с помощью стопорных шариков патрона. Закрепленный хвостовик может свободно смещаться на некоторую величину в осевом направлении. Чтобы осевое смещение происходило легко, хвостовик смазывают небольшим количеством консистентной смазки. Патрон SDS-plus используется в легких и, частично, средних перфораторах для крепления инструмента с рабочим диаметром (диаметром "сверления") до 26 мм.
Хвостовик для патрона SDS-plus: 1 - стержень диаметром 10 мм, 2 - закрытый паз, 3 - хвостовик вставляется в патрон примерно на 40 мм, 4 - открытый паз, 5 - направляющая, 6 - стопорный шарик, 7 - хвостовик.
Патрон SDS-max предназначен для хвостовика диаметром 18 мм. На нем имеется 3 открытых и 2 закрытых паза. Инструменты, имеющие такой хвостовик, предназначены для бурения отверстий свыше 20 мм. Ими оснащаются перфораторы среднего и тяжелого класса.
Хвостовик для патрона SDS-max: 1 - стержень диаметром 18 мм, 2 - закрытый паз, 3 - хвостовик вставляется в патрон примерно на 90 мм, 4 - открытый паз, 5 - направляющая, 6 - стопор, 7 - хвостовик.
Промежуточный патрон SDS-top для хвостовиков диаметром 14 мм является менее распространенным. Он был разработан для того, чтобы предотвратить выход из строя насадок с рабочим диаметром 16-25 мм и хвостовиком SDS-plus, поскольку последний иногда не выдерживал нагрузок и ломался. Однако широкого распространения патрон SDS-top не получил.
Хвостовик для патрона SDS-top: 1 - стержень диаметром 14 мм, 2 - закрытый паз, 3 - хвостовик вставляется в патрон примерно на 70 мм, 4 - открытый паз, 5 - направляющая, 6 - стопорный шарик, 7 - хвостовик.
Поскольку многие модели перфораторов обладают функцией сверления без удара, предусмотрена возможность установки на них обычного кулачкового патрона для сверл с цилиндрическим хвостовиком. Она реализуется двумя путями. В первом случае используется специальный адаптер, который с одной стороны имеет хвостовик SDS-plus, а с другой - резьбовую часть, на которую навинчивается и зажимается винтом трехкулачковый патрон - зубчато-венцовый (ЗВП) или быстрозажимной (БЗП).
Переходник (адаптер) и патрон
Переходник вставляется в стандартный патрон перфоратора
Хвостовик SDS-plus адаптера вставляется в патрон перфоратора и получается конструкция из двух последовательно соединенных патронов - SDS и трехкулачкового. Недостатком этого варианта является отсутствие достаточной жесткости крепления сверла и его биение при вращении.
Второй способ избавлен от этих недостатков. Он предполагает оснащение перфоратора системой быстрой замены патронов, которая позволяет быстро, буквально одним движением, заменить патрон SDS-plus на кулачковый, адаптированный под установку на перфоратор.
Сменные патроны перфоратора
Насадки для перфоратора
Имеется большое количество всевозможных насадок для перфораторов, предназначенных для выполнения самых различных работ. К основным из них относятся буры, коронки, зубила и штроберы. Все насадки для перфоратора имеют хвостовики SDS-plus или SDS-Max.
Насадки для перфоратора
Буры служат для бурения отверстий круглой формы. Их основными особенностями являются одна пластина или несколько зубцов из твердосплавного материала на конце бура и спиральная форма его стержня, позволяющая при сверлении удалять из отверстий крошку и пыль.
Коронками, осуществляющими не сплошную, а кольцевую резку материала, делают отверстия больших диаметров. Материал внутри коронки остается неразрушенным и удаляется в виде керна. Резка производится твердосплавными зубцами, установленными на рабочей кромке инструмента. Коронками не следует сверлить отверстия в армированном бетоне, поскольку при столкновении с металлом зубья могут обламываться.
Зубила, пики, штроберы предназначены в основном для штробления каменных поверхностей. Первые удобны также для отделения керамической плитки от бетонных оснований и колки каменных материалов. Изготавливаются они из инструментальной стали или твердых сплавов.
Как работать перфоратором
В инструкциях по эксплуатации, имеющихся в комплектах поставки инструмента, подробно рассказывается о том, как работать перфоратором. В зависимости от модели, порядок работы может иметь некоторые особенности. Однако в основном он остается одним и тем же для всех моделей и в общем виде выглядит следующим образом.
- Перед установкой инструмента (бура, долота и пр.) перфоратор отключается от сети.
- Хвостовик насадки смазывается небольшим количеством консистентной смазки.
- Насадка вставляется в патрон. Это действие может немного различаться в разных моделях. В некоторых требуется отведение назад стопорной втулки патрона. В других насадка просто вставляется в отверстие патрона и поворачивается до щелчка (при этом стопорные шарики устанавливаются в закрытые пазы хвостовика). При извлечении инструмента необходимо отвести втулку патрона назад.
- Если используется бур для бурения отверстий, устанавливается ограничитель глубины бурения на требуемое значение глубины отверстия.
- Если скорость вращения регулируется не курком, то с помощью регулятора числа оборотов устанавливается нужная скорость вращения бура. Рекомендуется начинать с максимальных значений, поскольку именно они обеспечивают максимальную производительность инструмента.
- Перфоратор подключается к сети, и нажимается курок. При этом патрон перфоратора должен начать вращаться без удара.
- Насадка устанавливается в нужное положение по отношению к обрабатываемому материалу, и осуществляется не слишком сильный нажим на инструмент. В результате бур или долото начинают вгрызаться в материал.
Обслуживание перфоратора
Перфоратор должен содержаться в чистоте и сухости. После работы необходимо очищать и продувать его от пыли, корпус протирать чистой влажной тряпкой. Продувка осуществляется вентилятором работающего на холостом ходу двигателя. Обслуживание перфоратора включает также замену щеток и смазку редуктора в сроки, указанные в инструкции по эксплуатации.
