Работа с шуруповертом

Шуруповерт представляет собой ручной электрический инструмент для установки или снятия крепежных элементов путем их вращения. Он может использоваться как электродрель для сверления отверстий, но в кратковременном режиме и без больших нагрузок. Ограничение применения не по прямому назначению вызвано наличием механизма торможения вращательного движения при превышении нагрузки и меньшей скоростью вращения патрона по сравнению с электродрелью.

Рисунок 1. Схема шуруповерта.

Основными параметрами устройства являются крутящий момент и скорость вращения. Крутящий момент определяет, какое усилие прилагается к заворачиваемому шурупу. В бытовых инструментах крутящий момент составляет 10-16 Н м. Профессиональные модели могут иметь крутящий момент до 130 Н м. Скорость вращения находится в пределах 400-550 об/мин (домашний инструмент) и до 1300 об/мин (дрель-шуруповерт).

По способу электрического питания, шуруповерты подразделяются на 2 типа: сетевые (220 В) и аккумуляторные. Конструктивно инструмент можно подразделить на следующие части: корпус, крепежный узел (патрон), механическая часть на базе редуктора, электрическая часть на основе электродвигателя, а также система защиты и регулировок. На рис.1 показана схема устройства шуруповерта. Рис.1. Схема шуруповерта

Электрическая часть

Основу электрической части инструмента составляет малогабаритный электродвигатель коллекторного типа. В сетевых устройствах применяется двухфазный электродвигатель переменного тока на напряжение 220 В с запуском через пусковой конденсатор. В инструменте аккумуляторного типа используется электродвигатель постоянного тока.

Виды насадок для шуруповерта.

Питание электродвигателя осуществляется из сети или от аккумуляторной батареи. При сетевом варианте инструмент снабжен шнуром с вилкой, которая напрямую включается в сетевую розетку. Питание постоянным током осуществляется от аккумулятора, представляющего собой набор элементов, размещенных в одном корпусе. Выходное напряжение аккумулятора определяет мощность устройства. Чаще всего, в шуруповертах используются литий-ионные (напряжение 3,6 В) и никель-металлогидридные, никель-кадмиевые (1,2 В) элементы. Выходное напряжение разных аккумуляторов может находиться в пределах 3,5-36 В, но наиболее применимый диапазон 9,5-14,4 В. Важным показателем аккумуляторного источника питания является емкость, которая ответственна за продолжительность эксплуатации. Эта характеристика обычно находится в пределах 1,2-3,5 А ч.

Механическая часть

Таблица основных характеристик шуруповертов.

Основу механической части составляет редуктор шуруповерта планетарного типа, который обеспечивает передачу крутящего момента от вала двигателя на выходной шпиндель со снижением скорости вращения. Важнейшими элементами являются кольцевая шестерня, водило и сателлиты.

Основные элементы размещаются внутри корпуса редуктора шуруповерта и поочередно совмещаются друг с другом, начиная с солнечной шестерни ротора через сальник. Конструкция включает следующие элементы: винт, фланец , шайбу, сателлиты, шестерню, шпиндель, втулку с зубьями. Для установки механизма торможения и патрона служат шарики и втулка. В зависимости от количества шестеренок-сателлитов снижение скорости может быть одно, двух и более ступенчатым.

Редуктор приводится в действие от солнечной шестерни ротора. Вращение передается на кольцевую шестерню в виде цилиндра с зубьями, имеющими необходимый шаг. Они вводятся в зацепление с сателлитами на штифтах водило, между которыми размещается солнечная шестерня. Снижение скорости вращение обеспечивается обкаткой шестеренок-сателлитов по кольцевой шестерне.

Муфта для регулирования вращения

Схема зарядного устройства для шуруповерта.

Муфта для регулирования крутящего момента обеспечивает прекращение вращения при окончании вкручивания шурупа, так как оно сопровождается увеличением сопротивления вращению. Такой механизм необходим для исключения срыва резьбовой части шурупа и поломки самого инструмента от перегрузки. Конструкция включает следующие элементы: стопор, шайбу, пружину, втулку резьбовую им регулирующую.

Механизм совмещен с элементами патрона. При появлении чрезмерного усилия пружина передает нагрузку на пальцы (шарики), которые, в свою очередь, воздействуют на гильзу патрона.

Происходит проскальзывание трещотки и прекращение передачи вращательного усилия на патрон. Усилие, при котором прекращается вращение патрона, можно устанавливать с помощью регулятора.

В разных конструкциях предусматривается регулирование величины максимального момента в пределах 8-25 положений.

При использовании шуруповерта в качестве дрели, необходима установка наибольшей величины допустимой нагрузки.

Дополнительные регулировки.

В некоторых конструкциях инструмента предусматриваются дополнительные регулировки для удобства эксплуатации. Так может устанавливаться регулятор пределов скорости вращения, чтобы не создавать излишнее вращение при нажатии кнопки. Импульсный преобразователь позволяет устанавливать такие диапазоны: 0-450 об/мин (работа с шурупами), 0-1250 об/мин (режим дрели). Может предусматриваться 3 или 4 разных диапазона.

Достаточно часто используется принудительное торможение шпинделя для ограничения вылета шпинделя при нажатии кнопки. Торможение обеспечивается замыканием обмотки двигателя на резистор небольшой величины.

Устройство шуруповерта практически всех известных марок имеет много общего. Универсальные принципы конструирования используют многие разработчики, что помогает легко разобраться со строением инструмента, а при необходимости провести его сборку и разборку.

Двигатель постоянного тока

Именно этот узел является основным у шуруповерта. Исполнение в основном стандартное. Двигатель постоянного тока представляет собой цилиндр, внутри которого по кругу располагаются магниты. Якорь у этого мотора держится на специальных опорах, которые чаще всего делаются из латуни. В пазы этого якоря укладываются обмотки двигателя, которые делаются из материала, имеющего высокую магнитную проницаемость. Сам материал корпуса якоря представляет собой сталь. Через равное количество витков обмотка имеет выход к коллекторным пластинам. Щетки двигателя, которые делаются по большей части из графита и металла, прикасаются к поверхности якоря в его хвосте.

Виды патронов для шуруповерта.

Для того чтобы фиксация была надежной, щетки необходимо прижимать. У них имеется специальный механизм. Для прижима используются подпружиненные пластины. Они позволяют элементам конструкции не уходить со своего законного места, но при этом они могут двигаться вдоль своей вертикальной оси. Это значительно снижает износ механизма. Если взглянуть на схему постоянного двигателя, то можно обнаружить, что напряжение подается исключительно на сами щетки. При этом направление вращения мотора напрямую зависит от полярности приложенного напряжения.

Естественно, это примитивное устройство, но этих знаний вполне достаточно для того, чтобы производить регулярный ремонт мотора. Чаще всего в нем выходят из строя обмотки. Они могут попросту сгореть от перегрузок, поэтому нужно всегда следить за тем, чтобы оборудование не работало на пределе возможностей.

Планетарный редуктор: особенности

Устройство сетевого шуруповерта.

Это еще один очень важный механизм в работе шуруповерта. Он выполнен всегда в отдельном корпусе. Состоит этот механизм из следующих частей: солнечная шестерня, кольцевая шестерня, сателлиты и водило. Всего четыре компонента, которые и могут выходить из строя в результате эксплуатации. Чаще всего недорогие шуруповерты состоят из элементов редуктора, которые сделаны из пластмассы. Более дорогие модели делаются из металла. Второй вариант предпочтительнее, так как только он позволяет сохранить инструмент на долгие годы в эксплуатации.

Не все редукторы делаются одинаково. У каждого производителя имеются свои собственные секреты мастерства. Для того чтобы произвести ремонт узла, в обязательном порядке необходимо уточнять в соответствии со схемой расположение каждого отдельного элемента.

Кольцевая шестерня считается основной деталью. Она имеет цилиндрическую форму. По окружности у нее располагаются зубья, по которым и двигаются сателлиты. Они устанавливаются на штифты водила. Между сателлитами первого водила располагается солнечная шестерня.

Первое водило на противоположном конце имеет вторую солнечную шестерню.

Устройство редуктора шуруповерта.

Она, разумеется, крепится ко второму водилу. Как понятно, устройство достаточно простое, если не сказать, что примитивное. Такой планетарный редуктор взят за основу производителями, так как он и надежен, и имеет простую сборку. При ремонте можно устранить неполадки своими собственными силами.

Если речь идет о редукторе, который имеет две ступени, то второе водило крепится к валу жестко. Имеется в виду тот вал, на который устанавливается патрон. Получается своеобразный бутерброд, который состоит из двух водил и сателлитов. Весь этот механизм располагается внутри основной шестерни. Стоит отметить тот факт, что сама кольцевая шестерня крепится жестко в корпусе. Для этого могут применяться специальные защелки или выступы, которые располагаются по бокам. Выступы при этом упираются в специальные шарики, которые расположены по окружности. Они, в свою очередь, устанавливаются на упругом кольце.

Кольцо всегда подпружинивается с помощью механизма ограничения нагрузки. Усилие пружины всегда может изменяться за счет нагрузки, которая действует на устройство. Каждый планетарный редуктор имеет простое строение, которое никак не отражается на ходе его эксплуатации. Как понятно, каждый может произвести ремонт механизма своими руками. Для этого требуется только немного мастерства и знание слесарного дела. Это прекрасное решение для шуруповерта было разработано уже достаточно давно. Раньше применялись и другие редукторы, но в итоге практически все производители перешли именно на планетарный вариант механизма, который позволяет работать шуруповерту практически в любых условиях без каких-то значительных перегрузок.

Схема внутреннего устройство шуруповерта.

Стоит поговорить и о работе самого механизма. Солнечная шестерня в нем гоняет все сателлиты по кругу кольцевой главной шестерни. В результате получается явление, когда водило вращается со значительно меньшей скоростью, чем сам двигатель. Так как второе водило находится еще выше относительно оси вращения, соответственно, при передаче крутящего момента от первого конструктивного элемента к нему скорость становится еще намного ниже. Таков принцип работы двухступенчатого редуктора. Именно они сегодня пользуются огромной популярностью среди производителей и покупателей. Возможность регулировки скорости всегда позволяла выводить работу на абсолютно новый прогрессивный уровень. Разумеется, есть и более сложные механизмы, которые имеют три ступени переключения передач. В этом случае регулировка скорости осуществляется за счет использования дополнительного планетарного механизма.

Для того чтобы работа производилась максимально эффективно, некоторые модели, представленные на рынке, имеют двухсторонние редукторы. Первая скорость используется для того, чтобы закручивать сами шурупы, а вторая — для сверления отверстий. Это прекрасное решение, которое с каждым годом становится все популярнее. Для ремонтных и строительных работ большого масштаба стоит приобретать именно такой инструмент.

Аккумулятор и его характеристики

Без аккумулятора попросту не обойтись. Он служит для подачи питающего постоянного напряжения на двигатель. Аккумулятор также устанавливается малогабаритный. Это позволяет в значительной степени снизить его массу для удобства работы. Представляет собой такое устройство сразу несколько скрепленных между собой питающих элементов, которые соединяются последовательно.

При этом объединяются они все в едином корпусе, поэтому человеку они представляются как единое целое. Диапазон питающих напряжений у шуруповерта может быть самым разнообразным. Он начинается от 9 вольт у домашних бытовых моделей, и может достигать 18 вольт у мощных профессиональных устройств. Здесь можно выдвинуть прямую закономерность. Чем выше будут показатели питающего напряжения, тем более мощным будет сам шуруповерт.

Итак, теперь каждый знает о том, из каких составных частей состоит шуруповерт. Как понятно, все они достаточно просты. Зная устройство шуруповерта, всегда можно сделать выводы относительно того, как его можно ремонтировать. Человек, который имеет сильную теоретическую базу, всегда может применить ее на практике. Ремонт шуруповерта своими руками всегда позволит сэкономить массу денежных средств.

Принцип работы редуктора

Рисунок 1. Типовое устройство редуктора шуруповерта.

Перфоратор является удобным и простым в использовании прибором, начало его применения связано с полетами в открытый космос, где он использовался космонавтами. Производятся новые модели шуруповертов, поэтому спрос на них не падает. Данный прибор является пригодным для различных бытовых мелочей, а также ремонта.

Действие редуктора шуруповерта напоминает процесс работы редуктора дрели, отличительной характеристикой при этом является комплектация детали и передаточное число. Редуктор любого из данных инструментов требует регулярного осмотра. Бесперебойная работа данных приборов связана с периодической проверкой рабочего состояния шестеренок и смазки редукторов, которой иногда требуется замена.

В состав механизма редуктора включены цилиндрические, конические и червячные шестеренки. Передаточное число редуктора является постоянным. Регулируется число оборотов патрона и частота ударов с помощью электронного регулятора. Существуют модели приборов, имеющие двухскоростные редукторы. В процессе работы нельзя перегружать прибор, то есть нельзя работать дольше 15 минут. Через каждые четверть часа перфоратор должен остывать, поскольку непрерывно прибор работать не может.

Что представляет собой редуктор?

Виды редукторов для шуруповертов

Схема внутреннего устройство шуруповерта.

Различаются двухступенчатые и трехступенчатые редукторы для шуруповертов, что определяется количеством элементов в механизме. Водило и сателлиты находятся во взаимосвязи с валом редуктора, на который крепится патрон устройства. Данные детали включаются в кольцевую шестерню, которая должна быть крепко зафиксирована в корпусе редуктора.

Для закрепления данной шестерни используют выступы, упирающиеся в специальные выступающие шарики, к которым крепится кольцо. За счет кольца шарики пружинят, на что влияет и наличие пружины, относящейся к системе ограничения нагрузки. От того, в каком положении находится регулятор механизма, зависит степень напряжения пружины.

В зависимости от материала изготовления сателлитов, редукторы делятся на металлические и пластиковые. Все зависит от того, какой используется инструмент: профессиональный или любительский. Если модификация перфоратора является бытовой, то обеспечение крутящегося момента, достигающего до 10-15 ньютон-метров (Нм), происходит за счет пластиковых шестерней.

Особенности сборки редукторов

Устройство аккумуляторного шуруповерта.

Кроме кольцевой шестерни, в состав редуктора входит солнечная и центральная шестерня, которая запрессована на валу якоря; цилиндр кольцевой шестерни, имеющий внутреннюю окружность, по которой могут двигаться сателлиты за счет зубьев на окружности. Сателлиты также имеют зубья. Вращаясь вокруг собственных осей и оси центрального колеса, они постоянно могут зацепляться во время работы с инструментом. Сателлиты посажены на каждый из штифтов, относящихся к водилу.

Оптимальная частота оборотов за счет металлических сателлитов обеспечивается при работе редуктора с максимальным крутящимся моментом, который колеблется в интервале от 25 до 150 Нм. В зависимости от крутящего момента, используются шурупы той или иной длины, подходящие для различных материалов, то есть дерева, стали или бетона. Наличие регулятора в приборе позволяет сделать выбор наиболее подходящего крутящего момента с целью выполнения работ с помощью перфоратора.

Возможности бытовых шуруповертов.

Зачастую редуктор является достаточно мощным стальным элементом, но пластмассовые модели являются более дешевыми. Вал двигателя устройства осажен шестерней, а редуктор имеет шестерни в количестве трех штук. Данный привод называется планетарным. Сам редуктор довольно просто вынуть из корпуса, собрать его можно без особого труда.

Чтобы шестерни не выпадали из редуктора, их вставляют под углом. Это не позволяет шестерням выпадать при их наклоне. Редуктор изымается из трещотки с корпусом. Фиксация патрона происходит за счет винта, а для его выкручивания предусмотрена резьба патрона, которая является правой.

Как правильно производить разборку редуктора?

Действие ударного механизма перфоратора основано на передаче вращательного движения, исходящего от двигателя к патрону. Выполнить качественный ремонт сможет профессиональный работник, который не нанесет вред прибору и собственному здоровью, которое будет в безопасности благодаря его опыту работы.

Таблица характеристик шуруповертов.

Чтобы правильно разобрать шуруповерт любой модели, потребуются детальные знания об их конструкции. Основными деталями планетарного редуктора являются следующие элементы:

1. Шестерни.
2. Водило.
3. Сателлиты.

Данные детали и узлы могут состоять из пластмассы или из металла. В процессе разборки редуктора от него отщелкивается патрон за счет пружины, контролирующей степень сжатия. За патроном установлен конус, который является поворотным. Пружина, идущая от патрона, производит давление на шарики, находящиеся в корпусе. От шариков давление переходит к редуктору. При разборке они высыпаются, поэтому следует осуществлять разборку на очищенной поверхности, чтобы ни одна деталь не потерялась.

Кольцевая шестерня имеет внутри вращающиеся сателлиты, приводящие в действие солнечную шестерню двигателя. Водило перфоратора имеет меньшую скорость, чем его двигатель. Первое водило передает посредством вращения солнечной шестерни крутящий момент ко второму. Это позволяет уменьшить обороты второго водила, связанного с валом патрона. Работа трехступенчатого редуктора является аналогичной, но с добавлением дополнительного планетарного механизма.

Электрические компоненты шуруповерта.

В любом случае последовательность разборки редуктора шуруповерта включает следующие шаги:

1. Снятие патрона.
2. Раскручивание корпуса.
3. Отсоединение редуктора от двигателя.
4. Снятие пластины.
5. Изъятие всех деталей из корпуса.
6. Выкручивание всех болтов, которые соединяют обе половины редуктора.
7. Коррекцию диаметра пружины с использованием плоскогубцев в меньшую сторону с целью улучшения включения передачи.
8. Разбор муфты за счет снятия стопорного кольца, шайб, подшипника насыпного.
9. Изъятие вала.

Устройство редуктора состоит из трех шестерней, принимающих вращение от центральной шестерни вала двигателя, как показано на рис. 1. Наружная гильза приводится во вращение за счет имеющихся нарезных зубьев, зацепленных с помощью шестерни, которые относятся к первой и второй ступеням редукции.

Устройство перфоратора оснащено механизмом критических нагрузок, который имеет диск с некоторым числом отверстий. Они просверлены для того, чтобы в них можно было вставить подпружиненные пальцы, имеющие концы, закаленные за счет высокочастотного тока. Данная конструкция имеет закаленную кромку гильзы, которая относится к редуктору.

Гильза имеет выемки, сделанные специально под пальцы первого диска. Пальцевой механизм регулируется при обычном закручивании и откручивании резьбы гайки, что связано с усилением или сжатием пружин данного механизма. Избыточное усилие связано с протаскиванием трещотки пальцев, поэтому процесс вращения патрона в механизме редуктора прекращается.

Причины поломок шуруповерта

При покупке шуруповерта следует иметь в виду, что производители данного вида инструмента не занимаются изготовлением ремонтных комплектов для прибора.

Практически весь ремонт редуктора после разборки инструмента будет сводиться к его прочистке и смазке.

Распространеная причина поломки шуруповерта — попадание соринок в подшипник скольжения.

Если обнаружены детали, которые износились, то следует поменять весь узел целиком. Качественная работа шуруповерта не связана с наличием смазки в редукторе в избыточном количестве.

Шуруповерт после длительного использования может иметь не только электрические неисправности, но и механические. Данные виды поломок могут быть связаны с появлением нехарактерных звуков, свидетельствующих о том, что втулка или подшипник находятся в изношенном состоянии. Поэтому после проведения осмотра осуществляется выявление поврежденных деталей, которые затем меняются на новые элементы.

Если во время работы шуруповерта будет происходить приклинивание, которое будет сопровождаться скрежетом, то данную неисправность можно отнести к некачественной работе редуктора.

Основные причины механических поломок:

1. Наличие повреждений подшипника либо втулки редуктора.
2. Изношенные зубья шестерен или муфты.
3. Деформация вала редуктора.
4. Повреждение штифта, с помощью которого был закреплен сателлит.
5. Биение патрона.

Если выявлено биение патрона, то может быть обнаружен погнутый вал редуктора. Вместе с тем это может быть связано и с большим износом подшипников. Различные модели шуруповертов имеют в составе своего устройства не только подшипники, но и медные втулки.

Работа муфт редуктора связана с постоянным износом муфт, имеющих зубья. Работа инструмента в целом, связанная с определенными режимами, может сопровождаться ослабеванием действий, связанных с качественной работой муфт, их проскальзыванием. Данные элементы, похожие на шайбы, будут являться изношенными.

Восстановление данных элементов не является возможным, поскольку они не подлежат восстановлению после того, как было определено их состояние. Поэтому следует приобрести новые детали для редуктора и заменить ими старые.

Устройство шуруповерта сетевого отличается от обычной дрели прежде всего конструкцией редуктора оснащенного универсальным магнитным держателем. Сегодня на рынке инструментов можно встретить различные модели сетевых шуруповертов оснащенные узлами и деталями отличающиеся друг от друга прежде всего различными конструктивными особенностями делающие эти инструменты особенными. Но несмотря на это устройство шуруповерта в принципе не изменяется и практически является для всех одинаковой, так как все сетевые шуруповерты имеют в своей компоновке одни и те же модули. Как правило устройство сетевого шуруповерта может отличаться лишь расположением в корпусе основных модулей инструмента.

Читать далее на сайте http://stroivagon.ru статьи на эту тему:

1. Ремонт шуруповерта своими руками.

2. Как разобрать шуруповерт.

Сетевой шуруповерт оснащается следующими основными модулями:

1. Электродвигателем.

2. Редуктором.

3. Универсальным магнитным держателем.

4. Удобным регулируемым ограничителем глубины завинчивания.

5. Не менее удобной при работе скобы, позволяющей фиксировать инструмент на ремень.

6. Оригинальной конструкцией полумуфты.

7. Красивым, прочным и практичным пластмассовым корпусом.

Конструкция полумуфты позволяет автоматически сбросить силу крутящего момента магнитного держателя при завинчивании шурупов, когда глубина завинчивания шурупа достигла заданного уровня. Между прочим конструкция полумуфты и есть главное отличие сетевого шуруповерта от обычной дрели оснащенной прижимным патроном.

Интересующиеся принципом работы ударной дрели могут ознакомиться с материалом опубликованным на этом сайте.

Что касается шуруповертов то говоря на эту тему можно сказать что выделяют в зависимости от используемой энергии два основных типа:

1. Сетевые шуруповерты.

Шуруповерты которые работают от обыкновенной электрической сети. Для работы с такими шуруповертами нужна как правило переноска и расположенная не далеко от места работы розетка. Отличаются надежностью и большой частотой вращения магнитного держателя. На некоторых моделей есть возможность регулировки необходимой скорости вращения магнитного держателя.

2. Аккумуляторные шуруповерты

Шуруповерты использующие аккумуляторную энергию. Для работы с таким инструментом не нужна переноска, но также остается зависимость от элетророзетки,так как для длительной работы необходима перезарядка запасной аккумуляторной батарее.

Устройство шуруповерта сетевого

Рассмотрим далее по подробнее основные узлы сетевого шуруповерта а также аккумуляторного, для того чтобы лучше представить себе из чего состоит такой инструмент.

Фото-3. Сетевой шуруповерт в разрезе

Устройство шуруповерта сетевого состоит из :

1. Кнопка реверса.

2. Кнопка пуска.

3.Конденсатор.

4.Подшипник.

5. Щеткодержатели.

6.Коллектор.

7.Статор.

8. Встроенный вентилятор.

9. Пластмассовый ударопрочный корпус.

10. Редуктор.

11. Универсальный магнитный держатель.

12. Подшипник.

13. Полумуфта.

Основное отличие устройства шуруповерта от обычной дрели состоит на мой взгляд в конструкции универсального магнитного держателя. В конструкции дрели вместо держателя вставляется вращающийся шпиндель с прижимным патроном. Полумуфта играет очень важную роль во время закручивания шурупов, так как она служит для сбрасывания силы крутящего момента в момент когда шуруп завинчен до конца в материал. При этом удается снизить резкие и сильные крутящиеся рывки инструмента в руках оператора, предотвращая тем самым поломку инструмента ( в основном выходят из строя биты).

Фото-4. Редуктор сетевого шуруповерта

Редуктор сетевого шуруповерта состоит из большой шестерни, которая соединяется жестко в корпусе редуктора с вращающимся шпинделем электродвигателя. В свою очередь вращающийся вал универсального магнитного держателя вставляется в большую шестерню редуктора и посредством полумуфты совершает вращательные движения.

В процессе завинчивания шурупа в момент когда шуруп доходит до конца, то есть в момент достижения максимальных усилий срабатывает полумуфта и разъединяет контакт между магнитным держателем и большой шестерней. В результате получается что шуруп завинчен до конца а нагрузка на электродвигатель автоматически сбрасывается.

Устройство шуруповерта аккумуляторного типа

Если открутить все болты пластмассового корпуса аккумуляторного шуруповерта то мы увидем следующую картину:

Фото-5. Устройство шуруповерта аккумуляторного типа

Внутри пластмассового корпуса располагаются следующие модули:

1-Электродвигатель.

2-Редуктор шуруповерта.

3- Прижимной патрон.

4-Кнопка пуска.

5. Аккумуляторная батарея.

Фото-6. Электрический двигатель шуруповерта

Электрический двигатель шуруповерта постоянного тока состоит из цилиндра внутри которого располагаются постоянные магниты. Внутри цилиндра на втулках-опорах из латуни располагается якорь двигателя выполненный из электротехнической стали имеющая высокую магнитную проницаемость.

Конструкция якоря имеет на корпусе пазы в которые вставляются обмотки из медной проволоки обработанные изолирующим материалом. С одной стороны якоря располагается коллектор на которого выводятся концы обмотки через равное количество витков. С другой стороны якоря располагается вращающийся вал на котором располагается ведущая (солнечная) шестеренка.

Рядом с коллектором якоря располагаются щеткодержатели с графитными щетками через которые подается напряжение к коллектору и совершается вращение якоря.

Фото-7. Планетарный редуктор шуруповерта

Редуктор шуруповерта планетарного типа состоит из отдельного корпуса в которого установлены следующие основные элементы:

Кольцевая шестерня, водило и сателлиты. Детали планетарного редуктора шуруповерта могут быть изготовлены из металла или пластмассы. В свою очередь планетарные редукторы шуруповертов могут быть одноступенчатые, двухступенчатые и трехступенчатые. Для того чтобы представить себе как они работают необходимо рассмотреть устройство и расположенние отдельных его модулей.

Рисунок -1. Устройство планетарного редуктора

Для увеличения рисунка сделайте два клика по нему. Устройство планетарного редуктора шуруповерта состоит из :

16-электродвигатель с солнечной шестерней; 17-сальник; 18.1-винт саморез; 18.2-фланец; 18.3-шайба; 18.4-шестеренка (сателлиты);

18.5-шестерня; 18.6-шестеренка (сателлиты); 18.7-шпиндель; 18.8-зубчатая втулка; 18.9-корпус редуктора; 18.10-шарик ∅4; 18.11-втулка; 18.12-шарик∅ 3;

18.13-шайба; 18.14-кольцо стопорное ∅ 12; 18.15-шайба; 18.16-пружина; 18.17-втулка резьбовая; 18.18-втулка регулировки;

18.19-фиксатор; 18.20-пластина фиксирующая; 18.21-пластина; 18.22-винт саморез; 19-патрон; 20-винт.

Мы уже говорили немного выше что планетарный редуктор (одноступенчатый) состоит из сателлитов, кольцевой шестерни и водила. Он приводится в действие посредством солнечной шестерни прикрепленной на якоре двигателя.

В свою очередь кольцевая шестерня состоит из цилиндра в котором имеются зубья с определенным шагом. Во время работы редуктора эти зубья входят в зацепление с сателлитами устанавливающиеся на штифты водило. Между сателлитами водило располагается солнечная шестерня установленная на валу якоря и которая приводит в действие весь механизм.Если конструкция редуктора является двухступенчатой тогда как правило на конце водило первой ступени прикрепляется вторая солнечная шестерня которая выступает в качестве привода для второй ступени планетарного редуктора.

Двухступенчатый редуктор работает примерно следующим образом:

Солнечная шестерня вращается от электродвигателя и приводит в действие сателлиты двигающиеся вдоль кольцевой шестерни. Вращение сателлитов вдоль кольцевой шестерни позволяет уменьшить скорость вращения водило на порядок ( скорость меньше чем скорость вала электродвигателя). С помощью прикрепленной солнечной шестерни передается крутящий момент от водило к сателлитам второй ступени. В результате скорость вращения водило уменьшается еще на порядок но увеличивается сила крутящего момента ( то есть мощность закручивания шурупа).

Рисунок-2. Аккумуляторная батарея в разрезе

Силу закручивания шурупов регулируют регулятором оборотов представляющий собой ШИМ -контроллером и ключевой N-канальный полевой транзистор. С помощью резистора переменного тока изменяется сила тока обеспечивающая вращение вала электродвигателя с различной скоростью. Это позволяет превратить инструмент в более функциональное и удобное устройство.

Аккумулятор шуруповерта представляет собой набор небольших батареек соединенные последовательно в корпусе аккумуляторной батарее. Батарейки, то есть элементы питания в корпусе могут иметь различные составы изготовления ( NiCd, Lithium Ion). Как правило отличаются не только качеством но и величиной напряжения.

Аккумуляторный или сетевой

Определившись с классом, надо будет решить, сетевой вам нужен шуруповерт или аккумуляторный. Недостатки и достоинства обоих очевидны: у аккумуляторного выше мобильность и при работе не мешает шнур, но он больше весит. Сетевой не зависит от наличия заряда батареи, но электропитание есть далеко не на всех стройках. В общем выбор непростой. Решающим может стать тот момент, что аккумуляторный шуруповерт с хорошим аккумулятором стоит прилично дороже аналогичной модели, работающей от сети. Разница образуется из-за наличия аккумуляторной батареи — хорошие варианты недешевы.

У сетевого шуруповерта, важна длина шнура

Если вы решили выбрать сетевой шуруповерт, обратите внимание на длину кабеля. Чем он длиннее, тем удобнее будет работать — не придется таскать еще и переноску.

Чтобы правильно выбрать шуруповерт на аккумуляторах, надо обратить внимание на тип аккумуляторной батареи. От этого зависит длительность работы на одном заряде, а также порядок укладки на хранение.

• Литий-ионная (Li-lon). Долго держит заряд, быстро заряжается, имеют большое число подзарядок, почти не разряжаются при хранении. В общем, хороший вариант, но дорогой. Потому, наверное, чаще встречается на профессиональных моделях, где длительность работы на одном заряде важна. К недостаткам можно отнести и боязнь холода, что в нашей стране важно. Литий-ионные батареи имеют большой ресурс, не подвержены саморазряду, но стоят дорого
• Никель-металл-гидридная (Ni-MH). Этот тип аккумуляторных батарей экологически чистый, имеют небольшие размеры и массу, среднюю цену. Недостатки — тоже не любят низких температур, имеют небольшой срок эксплуатации — около 3 лет. Но работать таким инструментом легче — не так устает рука. Закладывая на хранение батарею полностью заряжают, разряженные хранить нельзя. При хранении разряжаются, но умеренно. Никель-металл-гидридные аккумуляторы неплохой вариант, но имеют не очень большой ресурс
• Никель-кадмиевый (Ni-CD). Основные достоинства — низкая цена и срок эксплуатации 5 лет (количество зарядок — около 3000), не боится морозов, то есть можно работать зимой на улице. Недостатки — долго заряжается (времени требуется в два раза больше, чем для заряда батарей других типов), имеет «память заряда». Память заряда — это неприятная штука. Если на зарядку поставить не до конца разрядившийся аккумулятор, то общая емкость батареи уменьшится. Она станет меньше как раз на то значение, с которого начался заряд. Потому таким инструментом надо работать до полного разряда батареи, что далеко не всегда удобно: он не всегда может «докрутить» шуруп, приходится помогать руками или докручивать со «свежим» аккумулятором. На хранение закладывать полностью разряженным, иначе емкость снова-таки уменьшиться. Самый дешевый тип аккумуляторов — никель-кадмиевые, но они имеют «память заряда»

Итак, если будете выбирать аккумуляторный шуруповерт для периодических работ вполне пойдет и никель-кадмиевая батарея. Если пользоваться внимательно, она служит долго. Если вы начинаете масштабные работы, лучше использовать другие аккумуляторы — меньше будет простоев, работа будет двигаться быстрее.

Тип патрона

Патрон шуруповерта бывает двух типов: ключевой и быстрозажимной. Быстрозажмной (имеет обычно три лепестка) позволяет в считанные секунды менять насадки — патрон проворачивается немного рукой, меняется насадка, после чего его снова немного проворачивают в обратном направлении. Кроме этого есть еще один положительный момент: в таком держателе модно установить насадку любой толщины. Главное чтобы хвостовик влез в держатель.

Типы патронов для шуруповерта

Та же операция с ключевым патроном требует наличия специального ключа. Его вставляют в специальное гнездо, проворачивают до тех пор, пока не освободиться насадка. После замены ключ проворачивается в обратном направлении. Недостаток очевиден: необходимо иметь под рукой этот ключ.

По строению быстрозажимные патроны могут иметь одну или две муфты. Если муфт две, одна из них фиксирует патрон, вторая — вал. Если муфта одна, то на корпусе имеется кнопка блокировки вала.

Выбрать шуруповерт по этому параметру несложно — обычно все сходятся на быстрозажимных. Они позволяют фиксировать насадки больших размеров, правда стоят при прочих равных немного дороже.

Технические параметры

После того как вы определились с типом шуруповерта и питания, необходимо сосредоточиться на технических характеристиках. Они определяют какие шурупы и в какой материал вы сможете вкручивать.

Пример технических характеристик шуруповерта

Скорость вращения и крутящий момент

То, с какой силой шуруповерт может проворачивать шуруп, определяется крутящим моментом. Он может быть совсем небольшим у бытовых моделей — 10-15 Нм, а может достигать 130-140 Нм у профессиональных. Потому профи шуруповерты легко и быстро могут закручивать большие саморезы и работать с жесткими материалами.

Но большой крутящий момент необходим не всегда и не со всеми материалами потому в шуруповертах предусмотрена возможность регулировки прилагаемого усилия. Для этого существует ограничитель. Он выполнен в виде подвижного кольца, которое расположено за зажимным патроном.

Чем больше число оборотов, тем сильнее крутящий момент

На кольце имеется отметка, выставив ее напротив определенного числа, вы задаете максимальное усилие, которое может развить инструмент. По достижении этого значения, патрон будет прокручиваться в холостую — шуруп закручиваться уже не будет. Достижение этого значения можно четко отследить — включается трещотка.

Многие модели шуруповертов могут работать могут работать в двух режимах: собственно закручивания крепежа и сверления. Такие модели называют шуруповерт-дрель, но их сейчас большинство. Чтобы перейти в режим дрели переключатель выставляют в крайнее положение (заменив предварительно насадку). При этом включаются максимальные обороты, что и позволяет сверлить даже довольно жесткие материалы.

Мощность шуруповерта

И кутящий момент и скорость вращения — это следствие мощности электромотора. Потому надо смотреть еще и на этот параметр. Но тут необходимо отслеживать сразу три величины: чтобы мощность шуруповерта соответствовала скоростным параметрам. Мощные модели с хорошими параметрами можно найти у многих производителей, но у таких как Metabo (Метабо), Bosch (Бош) и Makita (Макита) и других известных цены на них очень уж велики. Есть другие марки с похожими характеристиками, но более приемлемыми ценами. Например, RYOBI (Риоби). Марка пока малоизвестная, но по отзывам ничуть не хуже вышеназванных знаменитых брендов. Для того чтобы можно было сравнить основные характеристики и цену моделей примерно одной мощности, но разных марок, сведем их в таблицу.

Модель	Тип инструмента	Тип патрона/диаметр	Максимальное число оборотов на холостом ходу	Максимальный крутящий момент	Количество скоростей	Максимальный диаметр сверления дерево/металл	Тип аккумулятора, время зарядки	Емкость/напряжение аккуцмулятора	Возможности	Приспособления	Вес	Комплектация	Цена
Bosch GSR 1800-LI 1.5Ah x2 Case	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной 0,8-10 мм	1300 об/мин	34 Н·м	2	29 мм / 10 мм	Li-ion	1,5 А.ч / 18 В	реверс, фиксация шпинделя, электронная регулировка частоты вращения	блокировка кнопки включения	1,4 кг	кейс, два аккумулятора, зарядное устройство	6,7 т.р — 7,5 т.р.
Bosch GSR 18-2-LI Plus 2.0Ah x2 Case	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной 1,5-13 мм	1900 об/мин	63 Н·м	2	38 мм / 13 мм	Li-ion	2 А.ч / 18 В	реверс, фиксация шпинделя, электронная защита от перегрузок, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, лампа точечной подсветки, блокировка кнопки включения	1,49 кг	кейс, два аккумулятора, зарядное устройство	11 т.р — 13,5 т.р.
Makita 6347DWDE	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 1.5 — 13 мм	1300 об/мин	80 Н·м	2	38 мм / 13 мм	Ni-Cd	2,3 А.ч / 18 В	реверс, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, блокировка кнопки включения	1,5 кг	два аккумулятора, зарядное устройство, бита, кейс	13 т.р.
Makita 6347DWAE	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 1.5 — 13 мм	1300 об/мин	80 Н·м	2	38 мм / 13 мм	Ni-Cd	2 а.ч / 18 В	реверс, электронная реверс, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, блокировка кнопки включения	1,5 кг	два аккумулятора, зарядное устройство, бита, кейс	11,3 т.р. — 12 т.р.
Hitachi DS18DVF3	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 13 мм	1200 об/мин	45 Н·м	2	21 мм / 12 мм	Ni-Cd	1,4 А.ч / 18 В	реверс, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, дополнительная рукоятка	2 кг	кейс, фонарь, набор насадок	7,6 т.р. — 9,5 т.р
Hitachi DS18DSFL	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной 2мм / 13 мм	1250 об/мин	41 Н·м	2	38 мм / 13 мм	Li-ion	1,5 А.ч / 18 В	реверс, электронная регулировка частоты вращения	блокировка кнопки включения	1,7 кг	два аккумулятора, зарядное устройство, кейс	8,7 т.р. — 11,6 т.р
Metabo BS 18 10мм 1.3Ah x2 Case	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 1-10 мм	1600 об/мин	48 Н·м	2	20 мм / 10 мм	Li-ion	1,3 А.ч / 18 В	реверс, фиксация шпинделя, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, лампа точечной подсветки, блокировка кнопки включения	1,3 кг	два аккумулятора, зарядное устройство, кейс	7,7 т.р. — 8,1 т.р.
Metabo BS 18 Li 2012 13мм 2.0Ah x2 Case	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 1,5-13 мм	1600 об/мин	48 Н·м	2	20 мм / 10 мм	Li-ion	2 А.ч / 18 В	реверс, фиксация шпинделя, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, лампа точечной подсветки, блокировка кнопки включения	1,5 кг	два аккумулятора, зарядное устройство, кейс	10,3 т.р. — 10,9 т.р.
RYOBI RCD18021L	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 1,5-13 мм	1600 об/мин	45 Н·м	2	38мм / 13 мм	Li-Ion	1,4 А.ч / 18 В	реверс, фиксация шпинделя, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, магнитный держатель на корпусе, лампа точечной подсветки, блокировка кнопки включения	1,2 кг	один аккумулятор, зарядное устройство, бита, сумка	7,1 т.р. — 7,8т.р.
RYOBI R18DDP-0	безударная дрель-шуруповерт	быстрозажимной / 13 мм	1600 об/мин	45 Н·м	2	32 мм / 13 мм	18 В	реверс, электронная реверс, фиксация шпинделя, электронная регулировка частоты вращения	гнездо для крепления бит, магнитный держатель на корпусе, блокировка кнопки включения	1,81 кг	бита (без аккумулятора и зарядного устройства)	2,7 т.р. — 2,9 т.р.

Стоит еще несколько слов сказать о количестве скоростей работы. Не путайте с количеством скоростей вращения. Это два режима работы, которые используются при работе с разными размерами шурупов или сверл. При работе с мелкими шурупами/сверлами можно выбрать более высокую скорость, при вкручивании больших саморезов или сверлении больших отверстий — меньшую.

Параметры батареи

Чтобы правильно выбрать шуруповерт с аккумуляторами, кроме типа батарей необходимо выбрать их рабочие параметры:

• Емкость. Отражает количество энергии, которую можно запасти. Понятное дело, что чем больше этот параметр тем лучше (но и дороже).
• Напряжение. Аккумуляторная батарея для шуруповерта есть на 10 В, 12 В, 14,4 В. С такими параметрами обычно идут бытовые модели. Более серьезный инструмент работает с напряжением 18 В и 24 В. С какими характеристиками выбрать шуруповерт?
• Соотношение силы тока ко времени заряда (А/час). Чем больше этот показатель, тем дольше будет работать батарея до разряда.

Чтобы выбрать шуруповерт для домашнего или профессионального использования и не пожалеть, надо просматривать эти параметры обязательно. Если вы подобрали несколько моделей, сравнивайте их по этим характеристикам, потому что именно от них зависит насколько длительным будет промежуток между зарядами аккумуляторных батарей шуруповерта.

Дополнительные функции

Как водится, эти функции не есть обязательными, но они значительно повышают удобство использования. Некоторые цену если и поднимают, то совсем не значительно, а некоторые довольно ощутимо. Чтобы выбрать самый недорогой шуруповерт, обойтись можно минимумом — реверсом и наличием подсветки места работы. Остальные, конечно, полезны, но больше подходят для профессионалов.

Некоторые дополнительные функции очень полезны

Обратный ход или реверс

Наличие этой опции позволяет выкрутить шуруп или застрявшее в материале сверло. Смена направления вращения происходит при изменении полярности электропитания, что осуществляется через специальную кнопку. Она обычно устанавливается недалеко от пускового рычага.

Примеры расположения кнопки обратного хода в шуруповерте

Чаще всего кнопка переключения направления хода имеет три положения: в среднем инструмент блокируется. Это повышает безопасность: если вы случайно задели рычаг, шуруповерт просто остановится, а не начнет сразу вращаться в обратном направлении.

Подсветка рабочей зоны

Очень удобная опция, которая не очень влияет на цену шуруповерта — подсветка места работы. При хорошей освещенности намного проще контролировать инструмент.

Освещение зоны работы — полезная дополнительная функция шуруповерта

В ручку или корпус инструмента возле патрона встраивается светодиод, который зажигается при нажатии кнопки пуска. Если хотите выбрать шуруповерт, которым удобно работать, смотрите чтобы была подсветка места работы.

Индикатор заряда батареи

Если вы решили выбрать шуруповерт с аккумулятором, неплохо было бы иметь индикатор заряда батареи. Это светодиоды разных цветов — зеленый, желты, красный, которые расположены на корпусе. Если горит зеленый — заряд полный, если красный — почти разряжен.

Индикатор заряда батареи

Расположение индикатора зависит от фирмы, но обычно находится на утолщении ручки, там же, где и светодиод подсветки, или в верхней части корпуса.

Автоматическая подача саморезов

Такие шуруповерты называют еще магазинными. Эта опция полезна профессионалам, особенно тем, кто работает с гипсокартоном, где крепеж надо ставить с небольшим шагом. Саморезы крепятся на специальной ленте, заправляются в направляющие, автоматически подаются на держатель.

Шуруповерты с автоматической подачей крепежа

Эта опция может быть реализована в двумя способами: есть именно магазинные шуруповерты (на фото слева) и есть насадки на обычный шуруповерт. Для домашнего использования второй вариант предпочтительнее, так как инструмент может работать как дрель или на реверс. Магазинный же шуруповерт — узкоспециальное оборудование для профессионального использования.