Механизированным ручным инструментом называется инструмент, у которого рабочее движение осуществляется с помощью двигателя (пневматического или электрического), а вспомогательное движение и управление выполняются вручную. На заводах металлоконструкций механизированный ручной инструмент применяют при рубке металла (подготовке кромок под сварку), зачистке сварных швов, сверлении отверстий, осадке заклепок, нарезании резьбы, очистке металла и конструкций от коррозии и окалины и т. п.
В зависимости от вида энергии, подводимой к двигателю, механизированный инструмент разделяют на две группы: электрифицированный и пневматический. Электрифицированный инструмент с вращательным рабочим движением имеет более экономичный расход электроэнергии и высокий коэффициент полезного действия (КПД) по сравнению с пневматическим.
Электрифицированный инструмент различают в зависимости от выполняемых работ на сверлильный, завертывающий, шлифовальный и др.
Электросверлильные машины подразделяют на три типа: легкого – для сверления отверстий диаметром до 10 мм, среднего – для сверления отверстий диаметром 10...22 мм и тяжелого – для сверления отверстий диаметром свыше 20 мм.
Корпус двигателя легкой машины служит рукояткой или заканчивается в торцевой части рукояткой пистолетного типа. Машины тяжелого и среднего типа снабжены двумя боковыми рукоятками и упорами.
Рис. 2. Электросверлильная машина тяжелого типа:
1 – шпиндель, 2 – отверстие, 3, 7, 8 – части корпуса, 4 – редуктор,
5 – выключатель, 6, 13 – рукоятки, 9 – крестовина, 10–упор, 11 – винт,
12 – вентилятор, 14 – электродвигатель, 15 – вал
Корпус электросверлильной машины тяжелого типа состоит из трех частей (рис. 2): электродвигателя 3, редуктора 7 и винтового упора 8. Машина работает от электродвигателя 14. Вращение от вала 15 электродвигателя через редуктор 4 передается шпинделю 1. Шпиндель 1 и корпус 7 редуктора используют для крепления различных съемных приспособлений. Для этого в корпусе редуктора и шпинделя предусмотрено овальное отверстие 2, через которое клином выбивают установленные в шпиндель режущие инструменты или сверлильный патрон. К задней части корпуса редуктора присоединен корпус 8 винтового упора. С помощью винта 11 регулируют расстояние между грудным упором 10 и рукоятками 6 и 13. Для закрепления грудного упора в нужном положении служит крестовина 9. В корпус рукоятки 6 вмонтирован выключатель 5. Для охлаждения работающего электродвигателя имеется вентилятор 12.
К группе электрических завертывающих машин относятся отвертки, шуруповерты, шпильковерты, муфтоверты и гайковерты. Конструктивно они мало отличаются одна от другой.
Для механизации сборки резьбовых соединений на заводах металлоконструкций чаще применяют гайковерты. По характеру затяжки гаек их разделяют на две основные группы: к первой относятся инструменты, работающие на передаче вращательного момента от двигателя к шпинделю; ко второй — инструменты, имеющие специальные муфты, преобразующие вращательное движение во вращательно-ударные импульсы, сообщаемые через шпиндель на затягиваемую гайку или шпильку.
Рис. 3. Электрошлифовальная машина с гибким валом:
1 – электродвигатель, 2 – выключатель, 3, 5 – соединительные муфты.
4 –гибкий вал, 6, 7 – головки
Электрические шлифовальные машины предназначены для очистки металлоконструкций от коррозии и окалины, зачистки швов и кромок металла под сварку и т. д. Наибольшее распространение на заводах металлоконструкций получили прямые угловые и шлифовальные машины с гибким валом (рис. 3). Для соединения гибкого вала с электродвигателем и головкой служат соединительные муфты 3 и 5. Вращение шпиндельной головке–прямой 6 или угловой 7 –передается от электродвигателя 1 через кулачковую муфту 3 сцепления и гибкий вал 4 длиной 3500 мм. Гибкий вал рассчитан только на одностороннее вращение в правую сторону, которое обеспечивает кулачковая муфта сцепления.
Прямые и угловые шлифовальные машины по конструкции аналогичны сверлильным машинам, за исключением конца шпинделя, который у шлифовальных машин имеет резьбу для крепления шлифовальных кругов и кожуха.
Пневматический инструмент, как и электрифицированный, классифицируют в зависимости от выполняемых работ.
Пневматические сверлильные машины подразделяют на легкие – для сверления отверстий до 10 мм, средние – для сверления отверстий диаметром до 15 мм и тяжелые – для сверления отверстий диаметром свыше 15 мм.
Для сверления отверстий в крупногабаритных деталях и металлоконструкциях применяют пневматические сверлильные машины типа СПС-32 и СПС-50, которые прикрепляют к обрабатываемой детали с помощью электромагнита. Все механизмы машины смонтированы в корпусе 11 (рис. 4), который закреплен на основании 13. В корпусе машины размещены пневмодвигатель 2, редуктор 9 шпиндель 18. Воздух подается к пневмодвигателю через штуцер 10 каналы в стенках корпуса 11, кран 8 и полость 7 золотника. Инструмент передвигается с помощью рукоятки 4 и винта 1. В основание 13 вмонтирован электромагнит 14. В некоторых случаях при сверлении отверстий машину используют в подвешенном состоянии, для этого служит скоба 12.
Рис. 4. Пневмосверлильная машина с электромагнитом:
1 – винт, 2 – пневмодвигатель, 3 – регулятор числа оборотов, 4 – рукоятка
5 – коромысло, 6 – золотник, 7–полость золотника, 8–кран, 9 – редуктор,
10 – штуцер, 11 – корпус, 12 – скоба, 13 – основание. 14 – электромагнит,
15–17 –зубчатые колеса, 18 –шпиндель
Пневматические гайковерты (рис. 5) предназначены для сборки и разборки болтовых соединений. При работе гайковерта сжатый воздух при открытом кране 12 и нажатии на курок 3 через пусковое устройство 1 поступает по каналам в пневмодвигатель 4. Вращение вала двигателя через редуктор 11, торцевую 10 и кулачковую 9 муфты передается сменному торцевому ключу 8. Все механизмы гайковерта размещены в корпусе 5. При достижении крутящего момента, на который тарирована пружина 7, торцевой ключ затормаживается, а вместе с ним затормаживается кулачковая муфта. Шарики 6 вследствие ускоренного вращения торцевой муфты по винтовой канавке смещаются влево и оттягивают кулачковую муфту.
Выйдя из зацепления с торцевым ключом под действием пружины, кулачковая муфта смещается вправо и наносит удар по кулачку торцевого ключа; гайка затягивается.
Пневматические шлифовальные машины по конструкции аналогичны сверлильным и электрошлифовальным машинам. Они предназначены для разделки кромок металла под сварку, зачистки и снятия усиления сварного шва, зачистки поверхности металла под окраску и т. д.
Пневматические инструменты ударного действия применяют для рубки металла, чеканки, зачистки и вырубки дефектных сварных швов, образования заклепочных соединений и т. д. При изготовлении металлических конструкций в основном применяют рубильно-чеканочные и клепальные молотки. Основное отличие клепальных молотков от рубильных – большая мощность при меньшем числе ударов.
Рис. 5. Пневматический гайковерт
1 – пусковое устройство; 2,5 –корпуса, 3 –курок; 4 –пневмодвигатель;
6 –шарик, 7 –пружина, 8 –ключ; 9, 10 –муфты,
11 –планетарный редуктор; 12 –кран
Клепальный молоток (рис. 6) имеет ствол 3 с ударником 4, воздухораспределительное устройство 5, рукоятку 1 и пусковое устройство 2. Возвратно-поступательное движение ударника осуществляется путем подачи воздуха то в одну, то в другую полость ударника по каналам рукоятки, золотниковой коробки и воздухораспределительного устройства. Переключение подачи воздуха производится автоматически пластинчатым золотником.
Пневматические инструменты соединяют с воздухопроводом резиновым гибким шлангом посредством ниппелей или муфт. Шланги прикрепляют к ниппелю мягкой проволокой или специальными хомутами.
Рис. 6. Пневматический клепальный молоток
1–рукоятка, 2 –пусковое устройство. 3 –ствол. 4 –ударник.
5 –воздухораспределительное устройство