Перфоратори

Перфоратор   ударна машина, що забезпечує поряд з ударом обертання робочого інструмента. На відміну від свердління перфоратор не свердлить (не ріже) отвір гострою кромкою свердла, а пробиває отвір буром, як зубилом, з механізованим обертанням бура. Тому заточка бурів більше схожа на заточку зубил, ніж свердел.

Для створення імпульсу, спрямованого в бік оброблюваного матеріалу, використовується пневматичний, рідше електромагнітний механізм. В пневматичних механізми зворотний рух відбувається за відскоку і всмоктування. По пристрою і застосування має ряд подібностей з дрилем. Перші перфоратори були розроблені в 1851 році спеціально для гірничодобувної промисловості. До 1932 році з'явився перший електричний перфоратор. Потужність перфоратора визначається енергією удару (у джоулях) і потужністю електродвигуна (у ватах).

Конструкція

В електричному перфораторі з пневматичним механізмом удар забезпечується зворотно-поступальним рухом поршня першого циліндра. При цьому створюється стиснення повітря між двома поршнями. Енергія стисненого повітря приводить в рух другий поршень-ударник (молоток), який вдаряє в ще один проміжний ударник меншого діаметру (бойок), який вдаряє в торець бура або інший насадки. Повернення другого поршня-ударника (молотка) відбувається за відскоку і розрідження повітря між двома поршнями при зворотному ході поршня першого. Такий принцип удару отримав найбільше поширення ще в відбійних молотках.

В перфораторах з електромагнітним ударним механізмом удар забезпечується двома електромагнітними котушками, які в свою чергу забезпечують зворотно-поступальний рух сердечника. Сердечник допомогою перехідної ударної маси передає удар на торцеву частину бура.

На відміну від дрилів, які, як правило, оснащуються кулачковими патронами, перфоратори оснащуються спеціальними патронами системи SDS і вимагають використання насадок з хвостовиком SDS. Такі патрони дозволяють закріплювати насадки з фіксованим діаметром хвостовика. Найбільш поширені стандарти SDS+ і SDS-max, які відрізняються діаметром хвостовика (10 мм і 18 мм відповідно), а також числом і розмірами виїмок, передають обертовий момент і забезпечують фіксацію насадки в патроні перфоратора. Вкрай рідкісні моделі перфораторів з комбінованим патроном, що поєднує функції трехкулачкового патрона і патрона SDS+. Така комбінація покликана вирішити проблеми при використанні перфоратора як дрилі: люфт в патроні SDS+; збільшення маси і розміру за рахунок перехідника з хвостовиком SDS+, на який кріпиться трикулачні патрон. Більш поширеним конструктивним рішенням цих проблем є система швидкої заміни патрона (дозволяє швидко поміняти патрон SDS+ на кулачковий патрон).

Патрон перфоратора може знаходитися в одному з двох положень — «замкнений» і «не замкнений». У положенні «замкнений» дві кульки входять у пази на хвостовику насадки і утримують насадку від випадання. На корпусі патрона є спеціальне кільце, яке може бути натиснуто або повернене (залежно від конструкції) рукою. При натисканні на кільце кульки патрона виходять у відповідні отвори в патроні і насадка може бути вільно вилучено. Така конструкція патрона, по-перше, дозволяє швидко міняти насадки, і, по-друге, виключає провертання бура, що трапляється при роботі з кулачковим патроном.

Оскільки бур в патроні перфоратора провернутися не може, в кінематичну схему перфоратора, як правило, включають захисну фрикційну або зубчасту муфту, перестающую передавати обертовий момент при досягненні ним певного критичного значення. Це служить для захисту від пошкоджень користувача та перфоратору при заклинюванні бура в отворі.

Конструкція перфоратора може також включати:

• реверс (електронний або щітковий)
• регулятор потужності (оборотів)
• систему швидкої заміни патрона (дозволяє швидко поміняти патрон SDS+ на кулачковий патрон)
• вбудовану систему пиловловлювання (перфоратор з вбудованим пиловідсмоктувач; використовується для забезпечення чистоти на робочому місці)
• антивібраційний захист
• сервісні індикатори (наприклад, індикатор зносу щіток)
• електронний іммобілайзер

Типи перфораторів

Перфоратори можуть мати лінійну або кутову компонування ("горизонтальне" і "вертикальне" розташування двигуна відповідно). При лінійної компонуванні осі якоря двигуна і стовбура паралельні, при кутовий компонуванні - знаходяться, як правило, під прямим кутом. Перфоратори з пневматичним принципом удару поділяють на одно-, двох - і трехрежимные. Перший режим   свердління, другий (основний)   свердління з ударом і третій допоміжний — тільки удар, довбання без обертання. Перфоратори SDS+ як правило трехрежимные, а перфоратори SDS max режиму свердління не мають.

За типом приводу перфоратори бувають

• електричні мережеві (зазвичай їх називають електричними) — вони найбільш поширені; двигун може бути розташований як вертикально, так і горизонтально
• електричні акумуляторні (зазвичай їх називають акумуляторними)   особливо зручні для фасадних і т. п. робіт; акумуляторна батарея, як правило, підключається безпосередньо до корпусу перфоратора, але може бути і виносної, тобто підключається до перфоратора через кабель і кріпиться, наприклад, на поясі користувача; акумуляторні перфоратори комплектуються наступними видами акумуляторних батарей:
  • Літій-іонний акумулятор
  • Нікель-кадмиевый акумулятор
  • Нікель-метал-гідридний акумулятор
• пневматичні — для ведення робіт в небезпечних умовах (небезпека вибуху, ураження електричним струмом, потоки води і т. п.)
• бензинові — для ведення дорожніх т. п. робіт; намітилася тенденція до їх витіснення акумуляторними.

Існують перфоратори з системою вакуумного пиловидалення, яка може бути вбудована в корпус і кінематичну схему перфоратора, а може представляти собою знімний блок. Такий блок може мати власний вбудований електропривод, а може використовувати енергію повітряного потоку, створюваного охолоджуючої крильчаткою електродвигуна самого перфоратора.

Деякі моделі перфораторів мають двошвидкісний редуктор.

Перфоратори можуть бути професійними та побутовими.

Застосування

Перфоратор пробиває отвори в бетоні і подібних йому матеріалах значно ефективніше, ніж ударна дриль. Це досягається за рахунок окремого пневмомеханізма, тоді як у дрилі удар досягається за рахунок двох храповиків і зубчиків на них: при русі храповиків зубчики постукують один про одного. У перфораторів енергія удару досягає декількох джоулів і є ключовою характеристикою, тоді як для дрилів енергія удару зазвичай взагалі не вказується за її меншовартості. Застосування перфоратора доцільно у всіх випадках пробивання отворів у бетоні, природному камені і т. д., якщо допускається ударну дію на матеріал. Пробій цегли не завжди економічно виправданий, а іноді технологічно припустимий: зокрема, при пробої в самані отворів під анкер або дюбель.

Завдяки тому, що режимний перфоратор працює як відбійний молоток, стає набагато простіше не тільки виконувати отвори в бетонних стінах, але і руйнувати пази в м'якій штукатурці, легкому бетоні та подібних матеріалах. В режимі відбійного молотка рекомендується працювати не більше 15-20 % від загального часу роботи перфоратора.

У вільному продажу є спеціальні перехідники (адаптери) з хвостовиком SDS, які дозволяють закріпити в патрон перфоратора кулачкові патрони і використовувати його як дриль (в ударному режимі таке використання неприпустимо). Патрон перфоратора при фіксації бура забезпечує невеликий люфт, необхідний для зворотно-поступального руху бура, що призводить до деякого радіального биття насадки і трохи знижує точність отвору.

Цього недоліку позбавлені моделі перфораторів зі змінним патроном, у яких патрон SDS можна цілком замінити на кулачковий патрон. Процес такої заміни займає кілька секунд, проводиться без інструментів (подібно зміні насадки в патроні SDS). Основна перевага такої системи   передача удару на патрон виключена.

Витратні матеріали та оснащення

Хвостовик бура (зубила і т. п. оснастки) потрібно змащувати спеціальним мастилом.

З перфоратором можуть застосовуватися:

• бури
• коронки (алмазні коронки - тільки в безударному режимі)
• кутова свердлильна насадка (головка) для роботи у важкодоступних місцях
• система пиловидалення (кріпиться, як правило, замість обмежувача глибини свердління)
• контролер кута свердління (кріпиться, як правило, замість обмежувача глибини свердління)
• насадка для долбления (для перфораторов, не имеющих режим долбления) для использования зубил и т. п.
• ящики и тележки для хранения и транспортировки
• аккумуляторы (для аккумуляторных перфораторов)
• при использовании кулачкового патрона — все виды приспособлений, предназначенных для дрелей:
  • свёрла и коронки для металла, дерева, стекла, керамики и т. д.
  • мешалки (мешальные корзины) для размешивания красок, строительных растворов и т. п.
  • линейка для измерения глубины отверстия
  • різноманітні насадки, такі, як насадка для заточування свердел, насадка для різання листового металу, водяний насос і т. д.
  • шліфувальних кругів
• для перфораторів, мають режим довбання:
  • зубила різних розмірів і конфігурації
  • забиватели (кувалди) для дюбелів, колів, милиць, великих цвяхів
  • трамбувальні пластини для ущільнення грунту і т. п.
  • зубчасті пластини для додання шорсткості бетону, каменю