По материалам www.master-forum.ru - официальный сайт журналов «Инструменты», «GardenTools» и «Всё для стройки и ремонта» серии «Потребитель»
Как устроен перфоратор? Один из тех вопросов, которые чаще всего задают продавцам-консультантам. Чтобы ответить на этот вопрос, нужно в первую очередь понять: какой принцип работы перфоратора?
Перфоратор— один из тех электроинструментов, которые пользуются у потребителей наибольшим спросом, что во многом связано с широким распространением строительства из кирпича и бетона. Егонайдёшь как в наборе профессионального мастера, так и в арсенале любителя, использующего инструмент лишь время от времени.
Какой перфоратор незаменим во многих ситуациях? Какой способен решить приличный диапазон задач — сделать отверстие в бетоне или кирпиче, пробить каменную кладку, очистить стену от старой керамиче- ской плитки, счистить штукатурку?
КАК ЭТО РАБОТАЕТ
Первые электрические перфораторы появились в 1932 году. Они были произведены фирмой Bosch, на счету которой немало достижений и рекордов именно в этой области. В то время перфораторы использовали, прежде всего, для промышленных нужд и строительства. Однако со временем инструмент приобрёл большую популярность и «в народе», т. е. среди массового пользователя.Возможно, некоторые читатели не найдут большой разницы между ударной дрелью и перфоратором (тем более что многие модели на первый взгляд почти не различить). Но машины всё-таки служат для разных целей. Остановимся на этом вопросе более подробно.
Перфоратор предназначен для бурения отверстий в особо твёрдых материалах, например бетоне, камне. Обычным сверлением с ними не «разобраться», поэтому используют сверление плюс удар либо чистое долбление (в этом случае уместнее называть аппарат не перфоратором, а отбойным молотком, не обращая внимания на весовую категорию машины).
Соответственно у перфоратора и ударной дрели «рождение» удара происходит по-разному. У дрели удар возникает за счёт механики (при зацеплении двух плоских шестерён-«трещоток», ко- торые преобразуют вращательное движение вала в удары), а сила удара зависит от силы нажатия на инструмент. Причём чем сильнее давит на дрель оператор, тем выше скорость сверления бетона и… короче жизнь самого инструмента.
А вот в перфораторе за генерацию удара отвечает пневматический ударный механизм — это наиболее распространённый вариант. Ещё существуют модели с электромагнитным механизмом генерации удара, а также с гидравлическим (тяжёлые перфораторы), но они довольно редки.
Ударный механизм перфоратора состоит из промежуточного вала, на оси которого находится «пьяный» подшипник, ствола, поршня, бойка и цилиндра (есть решения с кривошипно- шатунным механизмом, но тоже довольно редкие). Качающийся привод преобразует вращательные движения, передаваемые от двигателя на вал, в поступательные движения цилиндра. При работе последнего между ним и поршнем (и между поршнем и бойком) создаётся воздушное пространство. То есть поршень перемещается под воздействием сжатого воздуха, выполняющего роль пружины.
Устройство ударного механизма у перфоратора сложнее, чем у дрели. Однако дрели даже не стоит тягаться силами с «перфом»: энергия её удара, измеряемая в джоулях, в десятки раз меньше, чем удар перфоратора. У последнего к тому же эта энергия почти не зависит от силы нажатия на инструмент. Если давление совсем избыточное, то производительность даже снижается, так как уменьшается свободный ход бойка, необходимый ему для разгона и набора максимальной кинетической энергии.
Поэтому при выборе инструмента потребителям стоит подумать, какая именно машина им нужна. Дрель подойдёт для редкой и недолгой работы с мягким бетоном и кирпичом, особенно с хорошей оснасткой. Оптимально использовать ударную дрель для разовых работ в домашних условиях. Правда, стоит помнить, что при работе в ударном режиме дрель быстрее расходует свой ресурс. А вот для «бескомпромиссного» бурения в проблемных материалах без перфоратора не обойтись. С тем, на что ударная дрель потратит уйму времени, перфоратор разберётся за секунды. Не говоря уже о том, что ряд работ может выполнить исключительно «перф» (они зависят от класса машины): отбивание керамической плитки, скалывание цементных пластов, разрушение дорожных покрытий и многое другое. Более точно модели подбирают под определённые задачи, под нужный диаметр. При не- обходимости можно всегда воспользоваться помощью консультантов в магазинах или информацией на различных сайтах — их в Интернете немало.
Большинство производителей предлагает универсальные аппараты, способные сверлить, сверлить с ударом и долбить материал. Такие «трёхрежимники», созданные, можно сказать, на все слу- чаи жизни, принадлежат только к лёгким классам — у тяжёлых машин функция сверления отсутствует.
ДЕРЖАТЬ НАСМЕРТЬ!
Для зажима оснастки на перфораторах устанавливают стан- дартизированные замки, отличающиеся от патронов, используемых на дрелях. Их конструкция предполагает применение строго определённых буров и другой оснастки. Если на специализированной тяжёлой технике применяют зажимы особых типов (например, шестигранники на отбойных молотках), то на более массовых моделях устанавливают лишь два: SDS-Plus и SDS-Max. К ним подходит оснастка с соответствующими хвостовиками.Систему SDS-Plus, разработанную компанией Bosch в 1975 году, используют с моделями весом примерно до 5 кг. Суть системы в том, что шлицы в зажиме фиксируют вставленную оснастку, на хвостовиках которой есть пазы. Чтобы освободить оснастку, нажимают или поворачивают (это зависит от конструкции) специальное кольцо на патроне. Система SDS-Max, внедрённая той же компанией в 1990 году, рассчитана на работу с тяжёлыми перфораторами. Принцип действия обеих систем идентичен. Разнятся лишь диаметры хвостовиков у оснастки (у первой — 10 мм, у второй — 18 мм), а также количество пазов на них.
Универсальные перфораторы, способные и сверлить, и долбить, нередко комплектуют обычным сверлильным патроном — зажимаемым ключом или БЗП. Их можно надеть через переходник с хвостовиком SDS, однако в этом случае усилится биение патрона, увеличатся размеры инструмента, что, безусловно, помешает точной и продуктивной работе. Есть и другой вариант, при котором ствол отличается конструкцией — его наконечник адаптирован под устройство сверлильного патрона. В этом случае снимают
«плюсовский» зажим и ставят, к примеру, БЗП — передача удара на патрон исключена.
ИЗ КЛАССА В КЛАСС
Перфораторы делят на классы, принадлежность к которым определяет задачи и возможности моделей. Критерием разделения служит масса.Лёгкий класс — инструменты весом 2–4 кг. Статистика по- казывает, что около 80 процентов всех продаваемых перфораторов — машины лёгкого класса. Подобная популярность связана с тем, что эти «игрушки» из-за их лёгкости и универсальности ис- пользуют в быту непрофессионалы. У них относительно неболь- шая мощность (400–700 Вт), а энергия удара — максимум 3 Дж. Специализация их — отверстия небольшого диаметра в бетоне. В квартирах и домах это могут быть, к примеру, отверстия под дюбели. Особенность лёгких машин — высокое число оборотов и ударов. Средний класс — перфораторы весом 4–7 кг. В некоторых случаях эти машины с солидной энергией удара (до 8 Дж) используют для работы с армированными конструкциями, когда нужно не только долбить бетон, но и разрубать металлическую решётку. Тяжёлый класс — аппараты весом свыше 8 кг. Эти мощные машины (1200–1500 Вт) готовы проделывать отверстия в бетоне и твёрдых породах камня диаметром 40–50 мм (сплошным буром) и более 120 мм (полыми коронками).
Как правило, принадлежность к определённому классу влияет и на компоновку инструмента. В лёгких машинах двигатель расположен горизонтально, а вот у средних и тяжёлых — вертикально. Это связано не только с желанием сделать инструмент более компактным и эргономичным — что для габаритной «тяжёлой артиллерии», если её эксплуатировать в стеснённых условиях, всегда актуально, но и с тем, чтобы огородить двигатель от разрушающих нагрузок. Хотя бывают исключения.
ВСЕ НА БОРЬБУ С ВИБРАЦИЕЙ!
Один из самых неприятных, наряду с шумом, «побочных эффектов» от работы перфоратора — вибрация. Это не просто временная нагрузка на руки и нервы. По утверждению учёных и врачей, продолжительная работа при высоком уровне вибрации неблагоприятно сказывается на здоровье человека. Ладно ещё, если перфоратор берёшь в руки раз в полгода, но каково приходится людям, которые им зарабатывают себе на жизнь. Во многих странах этой проблемой занимаются на государственном уровне: действуют запреты, издаются директивы, рекомендации, обязывающие работодателей заботиться о своих сотрудниках. Поэтому производители электроинструмента разрабатывают всё новые антивибрационные системы для своей продукции.Системы защиты от вибрации делят на активные и пассивные. Активная антивибрационная система (часто встречается мар- кировка AVS) — важный элемент «перфа», особенно если это мощная машина. Для гашения вибрации используют несложный принцип: обычно это амортизирующее устройство, противовес с пружиной, принимающей на себя «отдачу». Правда, эта система полностью поглотить вибрацию не в состоянии, но она серьёз но уменьшает её. Кроме этого, за «виброотвод» может отвечать ещё и рукоятка: снизу её крепят к корпусу с помощью шарнира, а сверху через пружинный механизм. Ряд производителей устанавливает активные системы не только на тяжёлых «максовских» моделях, но и на «плюсовских». Лёгкий класс
К ВОПРОСУ ОБ ОСНАСТКЕ
Самые лучшие с технической точки зрения модели перфорато- ров могут «спасовать» даже перед относительно лёгким материалом, если не позаботиться об оснастке инструмента. Буров и долот на рынке превеликое множество. Однако с определением основных видов всё просто. Это оснастка с зажимами SDS-Plus, SDS- Max и с шестигранными хвостовиками. Последнюю используют с отбойными молотками (о них ниже). Собственно, как уже говорилось, различие между «плюсовской» и «максовской» оснасткой в диаметре хвостовика. А «внутри» ряда буры различаются между собой размером рабочей части, длиной, углом заточки и материалом изготовления напайки, конструкцией спирали. Совокупность этих позиций влияет на производительность и срок службы бура. От них зависит, насколько бур прочен и твёрд, сколько отверстий проделает до своей «смерти», как быстро затупится наконечник… Кстати, если с основными параметрами бура — длиной, материалом напайки, диаметром рабочей части — всё более или менее очевидно, то с конструкцией спирали не так всё просто. А ведь она влияет на интенсивность отвода шлама — важную характеристику буров, и производители регулярно предлагают потребителям всё новые решения этой проблемы. Скорость и простота отвода шлама зависит от крутизны накло- на винтовых канавок. Чем меньше угол, тем медленнее будет происходить выброс отходов. Это вовсе не значит, что буры с меньшим углом заточки изначально «ущербны» — будь это так, их бы вовсе не производили. Такие буры больше подойдут для проделывания неглубоких отверстий. Для универсальности используют «синтетические» буры. Например, хвостовик «плюсовский», а рабочая часть — «максовская». Разумеется, с такой оснасткой следует быть осторожным, применять её с мощными перфораторами, способными на бурение внушительных отверстий.Для проделывания особо больших отверстий служат коронки. Между собой они различаются материалом изготовления и количе- ством твёрдосплавных напаек (чем их больше, тем проще работа). Для проделывания глубоких отверстий с коронками и бурами (разъёмные коронки и буры) используют переходники, позволяющие надставлять оснастку до нужной длины. Однако есть опасность, что на больших глубинах эту оснастку будет бить в местах соединения. Представлены на рынке и проломные буры, тоже применяемые для бурения больших отверстий (например, при прокладке кабелей или теплоотвода). У этих буров имеется головка-фреза специальной формы с твёрдосплавными зубцами, а также центрующее сверло, большая спираль и длинный хвостовик.
Долота отличаются углом заточки, формой, а функция у них одна и та же.
«Плюс» в виде автономности питания порождает свои «минусы».
Во-первых, как ни крути, ограниченное время работы на одной зарядке батареи. Конечно, производители увеличивают ёмкость, что вместе с высоким вольтажом даёт существенный запас энергии. Однако даже самого «запасливого» перфоратора хватит на 10–20 минут непрерывной работы. Так что в этом отношении пользователю всегда надо быть предусмотрительным и держать наготове вторую батарею.
Во-вторых, аккумуляторные перфораторы ощутимо дороже, чем их сетевые аналоги: весомый вклад в цену вносят именно аккумуляторы, которые у производителей профессионального ин- струмента снабжены «по последнему слову техники», например многочисленными системами защиты.
Но наука развивается и старается поспевать за потребностями пользователей. И наверняка со временем производители придут к оптимальному соотношению стоимости и «полезности» аккумуляторных перфораторов. К слову, в следующем номере журнала «Инструменты», который выйдет в ноябре к выставке MITEX-2012, будут опубликованы результаты нашего теста аккумуляторных перфораторов. В нём примут участие все модели, представленные на российском рынке. Так что следите за новостями!
АВТОНОМНОЕ ПИТАНИЕ
Перфоратор, как и любой другой электроинструмент, при всех своих достоинствах имеет один недостаток — зависимость от сетевого питания. И во многих ситуациях такая «привязанность» к розетке создаёт трудности. Скажем, при отсутствии электриче- ства на удалённых стройплощадках или в загородных домах, при работе в труднодоступных местах или же при повреждении сети. Но тут на подмогу приходят аккумуляторные модели.Среди производителей беспроводных перфораторов, в большинстве своём, — наиболее именитые профессиональные бренды, часто известные патентованными разработками в области аккумуляторной техники. Некоторые модели вполне способны конкурировать с сетевыми аналогами и по мощности, и по функциональности. Так, многие мощные беспроводные «перфы» снабжены функцией чистого удара, т. е. могут выступать в качестве лёгких отбойных молотков. К тому же они справляются с бурением отверстий большого диаметра.
Ниша аккумуляторных перфораторов в последнее время бурно развивается и расширяется. Но при этом она всё же достаточно.
Одна категория отбойных молотков конструктивно создаётся на единой базе с «максовскими» перфораторами (их и «в свет» нередко выпускают парами). В них тоже использован компрессионно-вакуумный ударный механизм, но при этом у них только один режим работы — чистое долбление. Энергия удара у таких «отбойников» увеличенная, если сравнивать с «перфами», но мощность при этом не обязательно выше.
Другая категория — самые настоящие «отбойники» классического вида, которыми работают в первую очередь вертикально (их ещё называют бетоноломами). Мощность у них ещё больше (может достигать 2–3 кВт), энергия удара исчисляется десятками джоулей. Для фиксации оснастки в данных инструментах применяют не традиционные SDS-Max зажимы, а шестигранники. Эти сверхтяжёлые инструменты, своеобразные «монстры разрушения», предназначены для проламывания каменных стен, бетонных блоков, снятия дорожного покрытия и т. д.
ОСНОВНЫЕ ОСОБЕННОСТИ И РЕГУЛИРОВКИ
Электроника. Подавляющее большинство перфораторов оснащено системой регулировки частоты вращения. Более сложные электронные системы — это так называемая константная электроника и система ограничения пускового тока (плавный пуск). Задача «константной» электроники — поддерживать заданную частоту вращения, крутящий момент и энергию удара под нагрузкой. Таким образом, исключается значительное падение производительности при тяжёлых нагрузках, особенно на сниженных оборотах. В наиболее «продвинутых» моделях электроника контролирует обороты вращения и задействует резерв мощности при возрастании нагрузки.Цель плавного пуска — не допустить резкого старта. Эта функция тоже важна в первую очередь для мощных машин. Ток при старте подаётся не сразу, а по нарастающей. Так инструмент не только начинает работу без внезапного рывка, но и меньше изнашивается, а сеть не перегружается. Причём визуально постепенный разгон тока не заметен, но по ощущениям разница с моментальным пуском очевидна.
Фиксация долота в любом угловом положении. Эта функция, которую нередко называют «четвёртым режимом», позволяет при работе не изворачиваться, подстраиваясь под положение лопатки, а менять позицию самого долота, которое поворачивают под нужный угол. Некоторые производители указывают количество положений, в какие устанавливают оснастку. Обычно 12 или выше — в любом случае будет достаточно, чтобы работать с комфортом. Предохранительная муфта. Перфоратор, как и любой «сильный» инструмент с высоким крутящим моментом, травмоопасен. При заклинивании бура в материале во время работы вероятность получения оператором травмы очень велика. Да и самой машине тоже порядком достанется. Чтобы пользователя при заклинивании просто не «накрутило» на перфоратор, на инструмент устанавливают предохранительную муфту, которая моментально его стопорит. Второе название детали — муфта расцепления: она отсоединяет вал от редуктора. Система пылеотсоса. Перфоратор имеет дело с материалами, которые «мстят» ему большим количеством пыли и абразивных частиц. Они доставляют неприятности пользователю (многие знают, каково бурить у себя над головой!) и инструменту, способствуя износу его ствола. Для облегчения жизни и человеку, и машине некоторые модели оснащают системами пылеотсоса.
Как и антивибрационные системы, их можно разделить на пассивные и активные. Первые работают за счёт отбора мощности у двигателя. Активные — это когда на инструменте установлена специальная система с собственным мотором. В этом случае её эффективность куда больше, хотя есть и «минус» — увеличенная стоимость. Конечно, специальные системы пылеудаления — дело добровольное: кто-то покупает (если модель позволяет использовать), кто-то экономит. Мусор в активных системах накапливается в небольших контейнерах, опорожняемых по мере заполнения. В качестве орудия борьбы со шламом используют и пылесос. Производители нередко делают специальные кожухи на корпусе, к которым крепят горловину шланга.
Реверс. Функция реверса присутствует на некоторых лёгких «плюсовских» перфораторах. Благодаря ей инструмент приобретает универсальность — его можно задействовать не только по основной «специальности», но и как шуруповёрт, хотя чем больше вес и габариты «перфа», тем большая сноровка потребуется от пользователя. Кроме этого, реверс пригодится и для извлечения бура при его заклинивании в шпуре.
МЫ В ОТВЕТЕ ЗА ТО, ЧТО КУПИЛИ
Содержание хорошего инструмента сродни содержанию домашнего животного. Ведь поддержание инструмента в надлежащем состоянии — дело хлопотное, и от него никуда не денешься. Легко представить такую ситуацию. Некоторые потребители приобретают дорогие модели именитых производителей, рассчитывая, что уж они-то прослужат им долго. И удивляются, когда через довольно короткое время инструмент выходит из строя. А удивляться нечему: просто, полагаясь исключительно на имя и стоимость, пользователь предоставляет заботу о машине ей самой. Подход в корне неверный, ведь работоспособность инструментов в действительности зависит от многих факторов и ряда условий. Самая главная проблема для перфоратора — отходы производства. Бетон, камень и кирпич «забрасывают» перфоратор вредным и даже опасным шламом. А попавшая внутрь машины пыль часто становится причиной её поломки. Поэтому содержать инструмента в чистоте просто необходимо.С системами пылеотсоса всё ясно. Есть и другие, можно сказать, «ручные» способы. Первый — не стоит экономить время и деньги на смазке инструмента. Хвостовики бура при замене оснастки тоже необходимо смазывать. Смазка не только снизит трение и износ деталей, но и преградит дорогу абразивным частицам.
Дальше — профилактика. Самый нагруженный механизм в перфораторе — ударный. Но он же и самый слабый, потому что подвергается сильнейшему воздействию. А инструменты лёгкого класса вообще боятся чистого удара. Некоторые неисправности — трещина в стволе или корпусе редуктора — которые во- время не удалось обнаружить самостоятельно, со временем могут привести к поломке инструмента. А в худшем случае и к травме пользователя. Так что диагностика в сервисных центрах при длительной эксплуатации лишней не будет.
Кроме того, нельзя забывать и о том, что перфоратор нуждается в отдыхе. Работать без перерыва, если есть такая возможность, не стоит — нужно давать аппарату время «собраться с силами», чтобы он лишний раз не перегревался. Нельзя забывать и о том, что у инструментов есть «потолок» в рабочих параметрах. Часто операторы, особенно новички, не обращают внимания на сокращение «макс.», которое ставят после позиции «диаметр сверления», и используют перфоратор «по полной», т. е. делают предельно допустимые характеристики обычными рабочими. В какой-то момент машина может не выдержать. Поэтому, к примеру, при максимальном значении 24 мм основным «боевым калибром» перфоратора будет 14–16 мм — в этом случае допустима продолжительная эксплуатация
Не стоит также экономить на оснастке — лучше покупать качественную. Ведь некачественные буры могут за минуты привести в негодность внутренние детали замка. Лучше заплатить лишние деньги за хороший бур, чем менять ствол перфоратора.
И ещё одно. Понятно, что работа любым инструментом связа- на с шумом. А перфоратора это касается особенно. Несомненно, многие читатели думали много «хорошего» в адрес своих соседей, которые утром выходного дня брались за работу ударным инструментом. Поэтому, чтобы много «хорошего» не думали о вас, лучше избегать работы перфоратором в нерабочие дни и вечером. Хотя, безусловно, это непросто по понятным причинам.