14.1.5. Механизированный инструмент с электроприводом
Инструменты с электрическим приводом представляют собой электро- и вибробезопасные переносные агрегаты, состоящие из корпуса, встроенных в корпусе электропривода, передаточного механизма, рабочего органа и пусковой аппаратуры.
Различают электромеханические ручные машины – с двигателем вращательного действия, движение которого сообщается рабочему органу (инструменту), как правило, через передаточное устройство (редуктор, кривошипно-шатунный механизм и т.п.) и электрофугальные (электромагнитные) – с линейным электромагнитным двигателем возвратно-поступательного (ударного) действия, сообщающим движение рабочему инструменту, непосредственно.
В качестве привода ручных электромеханических машин широко применяются однофазные коллекторные электродвигатели типа КН и трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором типа АН и АП, мощностью 0,12-2,0 кВт.
Инструмент с однофазными коллекторными двигателями типа КН подключаются к сети переменного тока нормальной частоты (50 Гц) напряжением 220 В.
Трехфазные асинхронные электродвигатели с короткозамкнутым ротором потребляют ток нормальной частоты – 50 Гц (двигатели типа АН) и повышенной частоты – 200 Гц (двигатели типа АП) при напряжении 36 и 220 В.
Ручные машины, оборудованные трехфазными асинхронными электродвигателями (АН), подключаются к сети переменного тока нормальной частоты (50Гц) напряжением 220/380 В через понижающий трансформатор, а с двигателями типа АП – через преобразователь частоты, который выполняет также функции понижающего трансформатора. Низкое рабочее напряжение обеспечивает полную электробезопасность таких машин.
Общее устройство и принцип действия механизированного инструмента с электрическим приводом рассмотрим на примере электромолотка.
Электромолотокотносится к электромашинам с возвратно-поступательным движением рабочего органа. К этой группе ручных машин относятся электроломы, электроножницы, электрорезы и электротрамбовщики.
Электромолотки и ломы применяют для пробивки проемов, отверстий в перекрытиях, кирпичных и бетонных стенах, а также рыхления твердых слежавшихся и мерзлых грунтов, взламывания дорожных покрытий, разрушения фундаментов.
По типу привода различают электрофугальные (электромагнитные) и электромеханические молотки.
Основными узлами электромеханического лома (рис.14.13) являются пружинно-воздушный ударный механизм и привод, размещенные в общем корпусе 7. Ударный механизм, движущийся возвратно-поступательно в цилиндре ствола, включает боек 8 и, связанные спиральной пружиной 5, ползун 1 и поршень 6. Между поршнем и бойком создается воздушная подушка. Ползун шарнирно соединен с шатуном кривошипно-шатунного механизма, приводимого в действие от асинхронного электродвигателя 2 с короткозамкнутым ротором через цилиндрический редуктор 4.
Рис. 14.13. Электромеханический молоток принципиальная схема
ползун; 2- электродвигатель; 3- рукоятка; 4-редуктор; 5-пружина; 6-поршень; 7-корпус; 8-боек; 9 –хвостовик; 10 – наконечник (пика)
При движении поршня 6 вправо в полости между ним и бойком 8 создается разряжение, и боек под действием вакуума перемещается с нарастающей скоростью вслед за поршнем. При обратном ходе ползуна 1 и поршня 6 скорость бойка падает до нуля в результате сжатия воздушной подушки. Под действием компрессии воздушной подушки и упругих сил пружины 5 боек разгоняется и ударяет по хвостовику рабочего инструмента 9. Далее цикл повторяется.
В передней части ствола установлена букса с держателем инструмента и амортизатор. Молоток работает в ударном режиме только при нажатии на рабочий инструмент; при прекращении нажатия машина автоматически переходит на холостой ход в результате вскрытия воздушной подушки через отверстия в цилиндре. Управление молотком осуществляется с помощью боковой и центральной рукояток.
Электробезопасность молотка обеспечивается защитно-отключающим устройством.
Отечественные электромеханические молотки имеют аналогичную конструкцию, развивают энергию удара бойка до 25 Дж при частоте ударов 1100 в минуту и потребляемой мощности до 600 Вт. Масса машин до 22 кг.
Электроломыотличаются от электромеханических молотков энергией удара бойка (до 40 Дж) и мощностью приводного электродвигателя (до 1,2 кВт).
К электроинструменту со сложным движением рабочего органа относятся перфораторы, которые используются в основном для бурения и проделывания отверстий в строительных конструкциях, а также их разрушении.
Электроперфораторыработают по принципу ударно-вращательного бурения и отличаются от электромолотков тем, что кроме ударного узла имеют в своей конструкции механизм вращения рабочего инструмента – бура, сверла. Конструкция и принцип действия ударных узлов электроперфораторов и электромолотков аналогичны. Различают электроперфораторы: электрофугальные (электромагнитные) и электромеханические с ударным механизмом пружинно-воздушного типа.
Электроперфораторы развивают энергию удара бойка до 25 Дж при частоте ударов бойка 1100 в минуту и потребляемой мощности до 0,8 кВт. Частота вращения бура до 240-470 об/мин, скорость бурения по бетону марки М-300 составляет в среднем 100-120 мм/мин.
Современные перфораторы электро- и вибробезопасны.
Электроинструмент после каждого применения необходимо чистить от загрязнений.
При внешнем осмотре проверяется надежность крепления всех винтов. Уход за электродвигателем включает в себя замену щеток. После работы тщательно следует продувать электроинструмент сильной струей сухого воздуха. Вентиляционные отверстия электроинструмента должны находиться всегда открытыми и чистыми.
Безопасность эксплуатации АСИ с электроприводом требует выполнения ряда требований.
Надежность инструмента и безопасность работы с ним обеспечивается исправным содержанием, повседневным контролем за его состоянием и своевременным техническим обслуживанием.
Работа должна проводиться в спецодежде (комбинезоне), защитных перчатках (крагах, рукавицах), каске с защитным стеклом.
Инструмент должен соответствовать требованиям ТУ на каждый, имеющийся в комплекте агрегат, иметь значения параметров вибрации, не превышающие установленных нормативными документами, а также параметры шума, не превышающие уровни звуковой мощности, установленные в стандартах и технических условиях на машины конкретного вида.
Для обслуживания механизированного инструмента, его регулировки и настройки допускается личный состав подразделений ГПС, прошедший специальное обучение и назначенный приказом руководителя подразделения ГПС.
Работающие с электроинструментом, обязаны:
- держать и переносить инструменты и приборы только в прорезиненных или резиновых перчатках (рукавицах);
- выключать электроинструмент при перерыве подачи тока и при перемещении на новое место работы;
-- выключать токоприемники при попадании напряжения на корпус электроинструмента или прибора, а также при обнаружении других неисправностей.
Запрещается использовать электроинструмент при:
- нарушении целостности электрической изоляции проводов, инструмента, приборов;
- слабом креплении двигающихся (вращающихся) частей (узлов) инструмента, приборов;
- при наличии сильных следов деформации инструмента (прибора).
АСИ с различными источниками энергии обеспечивают выполнение аварийных работ различного характера в разнообразных условиях.