Примеры конструкции электроинструментов

универсальные коллекторные электрические машины;

электрические машины возвратно-поступательного движения (электромагнитные).

В средствах малой механизации, как правило, использованы электродвигатели, специально изготовленные для них на напря­жение 36 или 220 В. В передвижных машинах используют также двигатели общего назначения на напряжение 380/220 В.

Специализированными заводами по выпуску ручных машин при­меняются следующие условные обозначения электродвигателей:

КН — коллекторный нормальной частоты тока;

КНД — коллекторный нормальной частоты тока с двойной изо­ляцией;

АН — асинхронный нормальной частоты тока;

АП — асинхронный повышенной частоты тока.

Следующие за буквами цифры обозначают габарит двигателей (диаметр и длина активной стали статора или индуктора).

8.2.  Класс изоляции электрических машин и оборудования для подключения их к сети

Ручные машины выпускают трех классов исполнения по на­пряжению и изоляции:

I  класс — на номинальное напряжение 220 В, у которых хотя бы одна металлическая деталь, доступная для прикосновения, от­делена от частей, находящихся под напряжением только рабочей изоляцией;

II  класс — на номинальное напряжение 220 В, у которых все металлические детали, доступные для прикосновения, отделены от частей, находящихся под напряжением, двойной или усилен­ной изоляцией;

III  класс — на номинальное напряжение 36 В.

Машины I класса опасны в отношении поражения оператора элек­трическим током. При работе их необходимо надежно заземлять, ис­пользовать резиновые коврики и диэлектрические перчатки, но даже при этом в строительных условиях их не везде разрешается эксплуа­тировать. Полная электробезопасность работы с машинами I класса может быть обеспечена только при подключении их к сети через защитно-отключающее устройство, которое гарантирует отключение машины от сети в случае утечки тока и короткого замыкания обмо­ток двигателя. Время срабатывания защиты не более 0,05 с.

Машины II класса (с двой­ной изоляцией) — наиболее прогрессивны, так как они могут питаться от осветитель­ной сети, их не нужно зазем­лять, и при этом обеспечи­вается полная элекгробезо — пасность работы при соблю­дении правил эксплуатации. Двойная изоляция машин осуществляется двумя основ­ными способами:

статор (индуктор с катуш­ками) двигателя, щеточный механизм, выключатель и все токопроводящие (соеди­нительные) провода разме­щены в корпусе и рукоятке из изоляционного материа­ла (высокопрочная пласт­

масса), а вал ротора (якоря) имеет электроизоляционную втулку, изолирующую его от ротора (якоря) и коллектора (рис. 8.1);

статор (индуктор с катушками) двигателя, щеточный механизм и все токопроводящие (соединительные) провода размещены в пластмассовом или алюминиевом корпусе, который монтируют в корпусе из пластмассы. К корпусу крепится рукоятка, в которой установлен электровыключатель и закреплен токопроводящий ка­бель (как вариант пластмассовая втулка может быть помещена между статором и наружным металлическим корпусом). Вал дви­гателя не имеет промежуточной изоляционной втулки, вместо втулки второй изоляцией служит ведомая шестерня из электро­изоляционного материала (пластмасса, текстолит). Шестерня мо­жет иметь только ступицу из электроизоляционного материала, а венец — стальной.

Машины II класса (с двойной изоляцией) на корпусе или на заводском щитке имеют специальный знак (см. рис. 8.1).

Машины III класса в работе безопасны и должны получать пита­ние от автономных источников тока или от сети через трансфор­маторы или преобразователи частоты тока, если в машине встроен двигатель повышенной частоты тока.

8.3.  Примеры конструкции электроинструментов

Существуют различные конструкции сверлилок, электропил, электрорубанков, электрошлифовальных машин, электромагнит­ных перфораторов и иных электрифицированных ручных инстру­ментов, но силовое электрооборудование их всегда строится на основе только вращательных электродвигателей, либо на базе только возвратно-поступательныхцтгателъных устройств, либо представ­ляет собой комбинированный электромеханизм с вращающимся ударным элементом возвратно-поступательного действия.

Комбинированный электромеханизм. Примером ручного элект­роинструмента, который применяется в качестве электробура и электромолотка, служит электромагнитный перфоратор, напри­мер типа ИЭ-4709 Б (рис. 8.2). Этот перфоратор подключается гиб­ким переносным проводом к сети напряжением 220 В и частотой 50 Гц, потребляемая сила тока в номинальном режиме 3,2 А, мощ­ность потребления энергии 650 Вт.

Электрическая энергия сети по проводу 7 (рис. 8.2, а) через кнопочный выключатель с самовозвратом 5 подается к электро­магнитному двигателю (ЭМД) возвратно-поступательного действия 4 и вращательному коллекторному электродвигателю, размещен­ному со своим редуктором в корпусе 9. Вращение и возвратно­поступательное движение передаются через буксу 3 на съемный рабочий орган 1. Направление бурения устанавливается основной ручкой 6, а защита электромеханизма перфоратора от его побоч­ных продуктов бурения выполняется резиновым фартуком 2. Заме­на электрощеток коллекторного узла двигателя производится че­рез отверстие 8. Перфоратор ИЭ-4709 Б имеет массу 9 кг при габа­ритных размерах 355 х 95 х 195 мм.

Принципиальная электросхема перфоратора (рис. 8.2, б) пока­зывает встречное включение катушек ЭМД L1 и L2, на которые после нажатия кнопки QS подается импульсное напряжение сети через диоды VD1 и VD2. При этом разнополярные полупериоды переменного тока в катушках L1 и L2 создают встречные магнит­ные поля, которые приводят к возвратно-поступательному движе­нию бойка ЭМД. Одновременно переменное синусоидальное на­пряжение сети создает вращение ротора коллекторного двигателя М, которое передается через специальное передаточное устрой­ство ударному механизму ЭМД. Конденсатор С служит фильтром для подавления электромагнитных радиопомех, создаваемых ра­ботой щеточно-коллекторного узла двигателя М.

Вибраторы. Вибраторами называют простейшие вибрационные машины, предназначенные для возбуждения механических коле­баний. Они представляют собой машины, преобразующие механи­ческую, электрическую или химическую энергию в механические колебания и передающие их материалам или устройствам. Колеба­ния характеризуют амплитудой А, т. е. наибольшим отклонением от среднего положения, измеряемым в миллиметрах, и частотой п, т. е. числом периодов колебаний в единицу времени, измеряемым числом колебаний в 1 с.

Эффективное уплотнение бетонной смеси вибрированием дости­гается лишь при определенных значениях амплитуды и частоты, при которых возникают ускорения, снижающие силы внутреннего тре­ния между частицами смеси настолько, что они начинают переме­щаться относительно друг друга под действием силы тяжести. Обыч­но применяют вибраторы с частотой колебаний п = 25… 250 с-1 и амплитудой колебаний 0,1… 3 мм (большие значения амплитуды для меньших значений частоты).

Классификация. По роду привода вибраторы подразделяют на электромеханические, электромагнитные, пневматические, гид­равлические и моторные, приводимые в действие двигателями внутреннего сгорания. Наибольшее распространение получили элек­тромеханические инерционные вибраторы с вращающимися не­уравновешенными грузами, закрепленными на валу ротора элект­родвигателя или на отдельном валу, получающем вращение от элек­тродвигателя через муфту или клиноременную передачу.

Поверхностные и наружные вибраторы. Наиболее широко при­меняют электромеханические вибраторы центробежного типа, у которых инерционный элемент в виде дебаланса или бегунка со­вершает вращательное движение и передает возникающую при этом центробежную вынуждающую силу на подшипники вала дебалан­са или опору бегунка.

Электромеханический дебалансный вибратор ИВ-70 (рис. 8.3) состоит из корпуса, электродвигателя и дебалансного вибровозбу­дителя. В алюминиевом корпусе 1 с подшипниковыми щитами 4 расположен трехфазный асинхронный электродвигатель, к обмот-

кам статора 3 которого ток поступает через клеммную коробку 2, а ротор 5 укреплен на валу 6. Вал опирается на подшипники 7, а на консольных частях вала укреплены дебалансы 8, закрытые крыш­ками 9. Крышки стянуты шпильками 10 и плотно примыкают к корпусу, в нижней части которого находятся установочные лапы с отверстиями под болты крепления вибратора к корытообразно­му основанию, опалубке или другим элементам конструкции, че­рез которую колебания передаются частицам бетонной смеси.

При поверхностном уплотнении бетонной смеси основание вибратора передает эффективные колебания на глубину до 20 см. Поверхностный вибратор, установленный на рейке, может слу­жить для разравнивания и поверхностного уплотнения бетонной смеси на большой площади. Вибратор, отсоединенный от рейки и основания, может быть использован в качестве наружного вибра­тора для сообщения колебаний опалубке, желобу, стенке бункера. Он имеет два сдвоенных дебаланса, которые представляют собой стальные цилиндрические детали, эксцентрично укрепленные на валу. Так как центр массы дебаланса смещен относительно оси вала, то при вращении вала и дебалансов возникает центробежная сила инерции, которая и сообщает вибратору вынужденные колебания. Частота колебаний равняется частоте вращения дебалансов, а ам­плитуда колебаний зависит от массы колеблющихся частей и ста­тического момента массы дебалансов, под которой подразумевают произведение массы дебалансов на эксцентриситет массы, т. е. на расстояние от оси вращения до центра массы дебалансов.