Технические характеристики перфораторов

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.