Магнитный поток, создаваемый обмотками статора вокруг якоря, заставляет якорь вращаться и создает крутящий момент. Магнитный поток, создаваемый постоянным током, всегда направлен только в одну сторону.
Дрель: что это, принцип работы, устройство и виды
Сверлильный станок (среди изделий) — это инструмент (среди изделий), предназначенный для сверления отверстий в металле, дереве, пластмассе и других материалах. Он может работать вручную или электрически, от сети или от аккумулятора.
Первые ручные дрели появились еще до нашей эры: они представляли собой сверло с рукояткой, которую оператор должен был вращать сам.
Первая электродрель была изобретена вскоре после изобретения электродвигателя. В 1880-х годах они широко использовались на верфях и заводах. Они немного напоминали современные электродрели в форме пистолета, но были более громоздкими и массивными.
Как устроена и как работает электродрель?
Конструкция и дизайн одинаковы почти для всех дрелей, но именно производительность и качество деталей имеют значение. Компоненты электроинструмента (см. изделия) в его типичном виде следующие:
- коллекторный двигатель, состоящий из статора, ротора и графитовых щёток;
- симисторный регулятор, спусковой крючок, запускающий дрель;
- редуктор, предназначенный для увеличения и уменьшения оборотов сверла;
- патрон, затягивающийся вручную или с помощью специального ключа.
В зависимости от типа дрели может быть шнур питания или аккумулятор. Ударные модели оснащены фиксированной трещоткой, которая воздействует друг на друга и вызывает возвратно-поступательное движение, приводящее к возникновению силы удара.
Принцип работы дрели довольно прост. Рабочий нажимает кнопку пуска, в результате чего электрический ток в щетках двигателя «включается». Они вращают ротор с необходимой скоростью, и через шпиндель обороты ротора передаются на редуктор, который обеспечивает вращение патрона. Сверло вставляется в патрон — и приводится в движение.
Механизм лишь незначительно отличается от механизма ударных дрелей, которые предназначены для сверления особо твердых материалов, таких как искусственный и натуральный камень. Кроме того, некоторые дрели оснащены механизмом реверса, который позволяет быстро открутить то, что было вкручено. Некоторые модели имеют ограничители глубины сверления, подсветку рабочей зоны и блокировку кнопки пуска, но это все детали, которые не сильно влияют на основную функциональность инструмента, хотя и облегчают работу с ним.
Виды электродрелей
Сейчас на рынке представлено множество различных электродрелей, которые облегчают ремонтные и отделочные работы как для профессионалов, так и для любителей DIY.
К основным типам электродрелей относятся:
- безударные модели (перейти к товарам) — стандартные инструменты, которые подойдут для сверления отверстий в сравнительно тонких и неплотных материалах. Подойдут для работы с пластиком, древесиной и металлом, обеспечивают быстрое и чистое сверление. Бытовые и полупрофессиональные обычно изготавливаются из АБС-пластика, профессиональные — из ударопрочного металла;
- ударные (перейти к товарам) имеют два режима работы: сверление и сверление с ударом. Удар нужен для того, чтобы проделывать отверстия в особо прочных материалах: бетоне, кирпиче (перейти к товарам), камне. Они подойдут и для работы с теми же материалами, с которыми применяются безударные: два режима вполне это позволяют;
- дрель-шуруповёрт не только сверлит, но и закручивает саморезы и шурупы в дерево, стену, гипсокартон (перейти к товарам) и т. д. Выпускаются с ревёрсом, позволяющим не только закручивать, но и раскручивать шурупы. Могут оснащаться аккумулятором — это делает их мобильнее, но чуть менее мощнее;
- дрели-миксеры с двумя скоростями используются не только для сверления, но и для замешивания сухих строительных смесей (перейти к товарам), краски (перейти к товарам), для колерования. Насадку можно менять на сверло и использовать миксер в качестве стандартной электродрели;
- алмазные дрели — или инструменты алмазного сверления — мощные электродрели, предназначенные для работы со сверхпрочными материалами, в числе которых железобетон, камень, кирпич. Оснащаются специальными алмазными коронками, некоторые модели — водяным охлаждением. Незаменимы в профессиональной строительной деятельности, но в быту обычно бывают избыточны.
Дрели могут быть аккумуляторными. Эти модели обычно менее мощные, чем проводные, но идеально подходят для домашнего использования и для ситуаций, когда работнику требуется максимальная мобильность.
Сердце инструмента
Коллекторный двигатель состоит из трех основных частей: Статор, ротор и графитовые щетки.
Статор
Как правило, он изготавливается из специальных видов электротехнической стали с очень высокой магнитной проницаемостью. Конструктивно он напоминает цилиндр с прорезями, в которых размещены витки медных проводов — два из них обращены друг к другу. Статор прочно установлен в корпусе дрели.
Якорь
Его второе название — ротор, поскольку он постоянно вращается во время работы инструмента. Якорь представляет собой вал с сердечником из той же стали, что и статор. По всей длине ротора на равном расстоянии друг от друга расположены специальные углубления, в которые вставляется обмотка. Они наматываются из цельной медной проволоки, и провода крепятся к пластинам коллектора. Весь якорь разделен на секции, при этом коллектор жестко закреплен на валу, а вся конструкция вращается в рабочем режиме на подшипниках, установленных по обе стороны вала.
Структура ротора и статора хорошо видна на фотографии: Большое ребристое колесо на валу перед якорем — это вентилятор для охлаждения внутренних частей электродвигателя.
Щетки
Сбрасыватели со встроенными пружинами перемещаются по специальным направляющим в корпусе статора, когда двигатель работает — они передают напряжение на ротор так, что между ними и корпусом якоря возникает постоянная искра, свидетельствующая о том, что все в порядке. Корпус щетки, изготовленный из литого графита, изнашивается из-за постоянного трения, поэтому его необходимо регулярно проверять и заменять.
Симисторный регулятор
В обычной дрели эта деталь расположена на кнопке пуска, она визуально похожа на курок и работает так же: Нажатие кнопки запускает дрель и процесс бурения. При сильном нажатии до упора увеличивается скорость вращения двигателя и, соответственно, скорость вращения дрели.
Схема управления проста: регулятор состоит из небольшого количества компонентов микропленочной технологии, которые расположены внутри вытяжного шкафа на специальной текстолитовой подложке. Мы не будем вдаваться в технические тонкости, поскольку этот вопрос может быть интересен экспертам, но не рядовому пользователю.
Редуктор
Этот узел обычной односкоростной дрели используется для увеличения или уменьшения скорости сверления путем увеличения или уменьшения крутящего момента. Это одна передача.
Некоторые модели имеют две передачи — коробка передач имеет две передачи и в чем-то похожа на коробку передач автомобилей.
