Сверло с «молотком» работает быстрее

Скрепление деталей и предметов при помощи винтового соединения уже много десятилетий – наиболее часто употребляемый способ крепежа в производстве, отделке помещений, домашнем и приусадебном хозяйстве. Проделывать отверстия и каналы разной глубины в твердых материалах помогает сверлильный инструмент дрель. Снабженный электродвигателем, он работает быстро и очень экономит усилия человека.

Широкому применению электродрели способствуют ее архитектура и выносливость. Кроме использования по прямому назначению – сверления отверстий – домашние умельцы изготавливают простейшие насадки и используют ее то для перемешивания клея или краски, то для измельчения винограда при изготовлении вина. Как же устроен этот инструмент?

Основные элементы механизма

Дрель, как и другие универсальные механизмы, устроена довольно просто. Механическую энергию дает электрический, чаще всего – коллекторный двигатель. Вращательный момент передается на ведущую шестерню редуктора. Вал ведомой шестерни редуктора напрямую соединен с патроном, в котором зажато сверло.

Двигатель – сердце дрели

Двигатель состоит из неподвижного статора с катушками из медного провода, закрепленного в подшипниках ротора с медными катушками, коллектора – рассеченного на сегменты кольца и подпружиненных щеток из прочного графита.

Статор изготавливают из электротехнической стали с высокой магнитной проницаемостью. Ротор – это вал, на котором укреплен сердечник с продольными углублениями для обмоток. Сердечник также изготавливается из электротехнической стали. В канавки сердечника закладываются витки проволоки, их концы прикреплены к коллектору. Пластины коллектора через твердую диэлектрическую основу жестко прикреплены к валу. На вал также надета крыльчатка вентилятора; он гонит воздух для охлаждения внутренних деталей двигателя. Щетки зафиксированы в специальных пазах и свободно прижимаются к коллекторному кольцу; так электрическая энергия поступает на катушки ротора. При трении о коллектор графит истирается, поэтому щетки по мере выработки приходят в негодность, и их периодически надо менять.

Редуктор

Механическое усилие, которое дают катушки двигателя, не очень большое. Если сверло присоединить к валу напрямую, этого усилия не хватит для сверления твердых материалов. Поэтому на вал ставят малую шестерню редуктора. Ротор вращается с высокой скоростью, малая шестерня передает усилие на большую – ведомую. Так уменьшается частота оборотов и во столько же раз возрастает усилие, которое передается на патрон.

Держатель сверла патрон

Патрон нужен для жесткого крепления сверла, точной его ориентации, уверенной, без проскальзывания, передачи оборотов.

На профессиональных и бытовых дрелях чаще всего применяются два вида зажима сверла в патроне:

• затягивание с помощью Г- или Т-образного ключа с конической шестернёю;
• быстрозажимный патрон без ключа.

Оба типа крепления могут обеспечить достаточную жесткость и точность.

Дополнительные устройства, детали и режимы

• Реверс – изменение направления вращения патрона. Помогает быстро открутить крепеж при демонтаже;
• Регулятор скорости вращения. Обычно он находится непосредственно в кнопке пуска двигателя. По мере нажатия на кнопку возрастает скорость вращения сверла;
• Ударный механизм, которым оснащается дрель ударная. Представляет собой комбинацию из двух металлических дисков-храповиков. На сторонах, обращенных к соседнему храповику, по направлению от центра к краю нанесена ступенчатая нарезка. Когда выступы одного диска входят во впадины другого, храповики сближены. Во время вращения выступы одного диска движутся по выступам другого, и храповики взаимно отдаляются. После прохождения верхних точек выступы снова «проваливаются» навстречу, и пружина сближает храповики. Возвратно-поступательное движение передается на патрон. Чем больше скорость вращения, тем выше частота продольной вибрации и скорость удара. Механизм почти не утяжеляет инструмент, а когда отключен (храповики разведены), никак себя не проявляет и не влияет на качество работы. Как часто случается, новые механизмы «обрастают» новыми функциями не сразу. Поэтому сначала были дрели безударные;
• Аккумулятор. Некоторые модели дрелей оснащаются емкими, но достаточно легкими аккумуляторами. Они освобождают инструмент от привязки к сетевому источнику напряжения, и этим расширяют возможности применения в полевых условиях.

О характеристиках дрелей – на конкретных примерах

Недорогие, но очень качественные инструменты в Украине предлагает торговая марка Vitals. В ее ассортименте есть инструменты разной мощности, типов и комплектации.

Дрель электрическая безударная Vitals Master Um 1045HL стоит 854 грн. Это безударная дрель для дома. Ею можно проделывать отверстия диаметром до 20 мм в древесине, синтетических материалах, а до 10 мм – даже в стали. Эта безударная дрель с регулировкой оборотов и реверсом, потому годится и для использования в качестве шуруповерта. Модель очень легкая: в рабочем положении весит менее 1,5 кг, поэтому очень удобна для использования на высоте, под потолком. Из-за малого веса, широкого функционала она пригодится и профессионалу. Более крупные и мощные безударные дрели, к примеру – Vitals Master Um 1385BNlak имеют вес 2,74 кг и более высокую цену – 1372 грн. Но за то мощный двигатель позволяет сверлить отверстия в древесине и пластике диаметром до 30 мм, а в стали – до 13 мм. Обе дрели можно использовать как шуруповерты.

Дрель ударная редукторная выигрывает в функциональных возможностях. Если включить ударный механизм, силу сверления она соединяет с энергией удара и может проделывать отверстия в особо твердых материалах, например – бетоне, натуральном или искусственном камне. Стоит, как правило, дрель ударная недорого. К примеру, ударная дрель Vitals Master Et 1355HL имеет цену 1022 грн. Этот инструмент прекрасно справляется с бурением 13-миллиметровых отверстий в дереве и камне, сверлением 25-мм – в стали. Имеет рабочий вес 1,92 кг.

Мощная дрель ударная сетевая Vitals Professional Et 2105YEadk предназначена для профессионалов. Весит она в рабочем положении 2,92 кг. Этот инструмент может с быстро проделывать 13-мм отверстия в стали, 16-мм – в камне и 30 мм – в дереве. Учитывая большую мощность, долговечность (срок гарантии – 5 лет) и свойственный профессиональной технике повышенный комфорт, цена этого инструмента (2071грн) оправдывает себя и окупается.

Итак, подведем итог

Главное достоинство ударной дрели – возможность сверлить любые материалы, даже – каменные. Отверстия в твердых материалах может с трудом проделывать и безударная дрель с высоким крутящим моментом, если оснащена сверлом со специальной напайкой. Но, с таким сверлом ударная проделывает отверстия еще быстрее. Безударные дрели работают тихо. В ударном режиме инструмент звучит гораздо громче, но этот режим включается не всегда, а только по необходимости. Ударный механизм весит немного, и почти не удорожает дрель, а иметь инструмент с расширенными функциональными возможностями – это лучше, чем иметь ограниченные возможности для работы.