Механизированный инструмент

Для строительных, ремонтных и отделочных работ малого объема, выполняемых в условиях, когда применение машин не­возможно из-за их чересчур больших размеров, мощности или не­приспособленности к технологии выполнения работ, применяют механизированный инструмент. В транспортном строительстве наиболее популярен пневматический инструмент для бурения, резания и разрушения цементобетона, асфальта и прочных грун­тов. Появление на рынке малогабаритных, нешумных и экономич­ных дизельных и бензиновых электростанций и маслонасосных установок положило начало широкому применению инструмен­та с электрическим и гидрообъемным приводом, а также инстру­мента с собственным двигателем внутреннего сгорания. Тип при­вода инструмента отражается на его внешнем виде, а также на безопасности и удобстве применения.

Электроинструмент наиболее легок, компактен и удобен, но он требует наличия источника трехфазного электрического тока на­пряжением 380 В и применения мер защиты от поражения электри­ческим током. Работа с электроинструментом в условиях повышен­ной влажности и запыленности, при наличии в воздухе паров лег­ковоспламеняющихся или взрывоопасных веществ ограничивает­ся или не допускается.

Пневматический инструмент более тяжел и шумен, работает только в паре с компрессором, менее подвижен из-за толстого воз-духоподводящего шланга (рис. 4.10). Вместе с тем он не требует особых мер предосторожности, экологически-, пожаро- и взрыво-безопасен, а при работе в тесном пространстве, лишенном венти­ляции, обеспечивает постоянный приток свежего воздуха.

Рис. 4.10. Работа воздушного компрессора с двумя отбойными молотками 90

Рис. 4.11. Работа маслонасосной установки с двумя отбойными молотками

Гидравлический инструмент (рис. 4.11) практически бесшумен (если не считать маслонасосной установки), легок, компактен и транспортабелен (благодаря высокому давлению жидкости), но соединен с насосом двумя шлангами и потенциально (в случае ава­рии) опасен для окружающей среды. Кроме того, его эксплуатация дороже из-за использования в качестве рабочего тела дорогих ра­бочих жидкостей.

Автономным двигателем внутреннего сгорания комплектуют­ся наиболее тяжелые типы механизированного инструмента, та­кие как бетоноломы (рис. 4.12) и тяжелые отбойные молотки. Главным преимуществом такого привода является полная неза­висимость инструмента от каких-либо посторонних источников энергии, а главными недостатками - большая масса и повышен­ный уровень шума.

Области применения механизированного строительного ин­струмента:

дрель - разрушение бетона;

перфоратор - сверление бетона;

отбойный молоток - разрушение бетона, асфальта, грунта; уп­лотнение грунта;

дисковая пила - резка бетона, асфальта, арматуры;

строительный пистолет - забивка дюбелей;

насос - откачивание воды.

ь

Рис. 4.12. Автономный бе-тонолом массой 24 кг с бензиновым двигателем

Дрели предназначены для сверления от­верстий в различных материалах диамет­ром до 90 мм. Эффективность сверления по­вышается при возможности регулирования скорости вращения инструмента. Сверле­ние металла и дерева возможно при более высоких скоростях, чем кирпича и бетона. Плавная регулировка и реверсирование скорости позволяет также использовать дрель для ввертывания и вывертывания шу­рупов и винтов и для нарезания резьбы в глухих отверстиях металлических деталей. Сверла для металла, дерева, кирпича и бе­тона отличаются материалом и геометрией режущей кромки, шагом винтовой линии и наличием или отсутствием перепада между диаметрами стержня и режущей части свер­ла. В бетоне отверстия большого диамет­ра сверлятся трубчатыми бурами с твердо­сплавными или алмазными коронками. Эффективным способом повышения произ­водительности сверления бетона является использование ударных дрелей, в которых вращательное движение сверла дополняет­ся его возвратно-поступательным движением вдоль собственной оси, создающим эффект удара. Удары не допускаются при использовании трубчатых буров и сверл с алмазным напылением режущих кромок. В электрических дрелях привод осуществляется элект­рическим двигателем со статором в корпусе дрели, передающим крутящий момент на шпиндель через одно- или двухступенчатый редуктор. На роторе двигателя размещена крыльчатка, создающая поток воздуха для охлаждения двигателя и сдувания стружки или шлама из зоны работ.

В пневматических дрелях энергия сжатого воздуха пре­образуется ротационными или турбинными двигателями, переда­ющими момент на редуктор (как правило, планетарный) и далее -на шпиндель. В зависимости от назначения дрели отработанный воздух может выбрасываться вдоль стержня сверла, охлаждая его и очищая зону работ, или через рукоятку, препятствуя разбрасы­ванию стружки и пыли.

В дрелях с гидроприводом механическая энергия вра­щения шпинделя генерируется турбиной или объемным мотором, преобразующими энергию давления, передаваемую жидкостью. Пневматический и гидравлический приводы позволяют обойтись без предохранительных муфт предельного момента и регулировать ско­рость плавно, но их КПД меньше, чем электрических.

Рис. 4.13. Пневматический перфоратор

Рис. 4.14. Перфоратор с гидрообъемным приводом

Ручные перфораторы наиболее часто при­ценяются для бурения отверстий в каменных, кирпичных и железобетонных конструкциях. Лх также могут применять для небольших объемов бурильных работ в мерзлом и высо­копрочном грунте. Для них, как и для удар­ных дрелей, характерно сочетание двух спо­собов разрушения материала: скалывания -при ударе и среза - при вращении. Если в пер­фораторе блокируется вращение шпинделя, инструмент переходит в режим работы доло­та или молотка. При отключении удара пер­форатор может использоваться для вверты­вания и вывертывания шурупов. Скорость вращения шпинделя и частота ударов регу­лируются, что облегчает адаптацию инстру­мента к различным видам работ. Перфора­торы могут оборудоваться защитой персона­ла от вибрации, звукоизоляцией, пылеотса-сывающими устройствами, скобами-держа­телями для быстрой смены инструмента. Электропривод перфоратора аналогичен приводу дрели, но приспособлен к длитель­ному действию более жестких ударных нагрузок. Перфораторы с электроприводом рассчитаны на менее тяжелые работы. Они лег­че, компактнее, бесшумнее пневматических (рис. 4.13) и гидрав­лических (рис. 4.14) и удобней в работе, так как электропровод предоставляет большую свободу действий, чем шланги. Вместе с тем,

в отличие от пневмо- и гидропривода, электропривод нуждается в пре­дохранительных устройствах, защищающих от перегрузок.

Применение отбойных молотков часто ограничивается разру­шением бетонных и кирпичных конструкций, бетонных и асфаль­товых покрытий, мерзлых и особо прочных грунтов. Использова­ние сменных наконечников расширяет область применения молот­ков, превращая их в универсальный инструмент. Области приме­нения отбойных молотков с различными типами наконечников:

граненая пика - разрушение бетона, гранита, мерзлых грунтов, проведение в них канавок и штроб;

узкое долото - направленное разрушение и раскалывание камен­ных материалов;

широкое долото - «нетяжелое» разрушение и дробление асфаль­тобетона и мерзлого грунта;

зубило - «тяжелое» разрушение твердых пород, покрытий и мерзлого грунта;

узкая лопатка по грунту - рытье и рыхление грунта;

лопатка-топор - обрубка корней и рыхление грунта;

широкая лопатка по асфальту - вырубание, дробление и обруб­ка кромок асфальтобетонного покрытия;

лопатка по асфальту - «тяжелое» разрушение асфальта;

широкая лопатка по грунту - рытье и рыхление мягких грунтов;

стержень и пята трамбовки - трамбование грунта и щебня; за­бивка опор столбов и анкерных болтов;

стержень зубчатой головки - подбивка и расклинка щебня под шпалы железнодорожного полотна;

зубчатые головки - нанесение шероховатостей на твердые по­верхности перед отделкой.

По типу привода отбойные молотки разделяются на электрические, пневматические (рис. 4.15, а; табл. 4.1), гидравлические (рис. 4.15, б) и с автономным приводом от двигателя сгорания (см. табл. 4.1).

Таблица 4.1