Que sont les tournevis électriques et comment les choisir ?

Il n'y a aucun embrayage de sécurité d'aucun type dans le tournevis électrique, donc sa structure mécanique est simple, sa fabrication est aisée et son coût est faible.

(1) Type sans contrôle de couple

Il s'agit d'un outil à arrêt non automatique. La validation du filetage est laissée à l'appréciation de l'opérateur, qui doit rester concentré sur l'observation du processus. Bien que l'opération soit exigeante et fastidieuse, la qualité de l'assemblage ne peut être garantie. Lorsque l'opérateur confirme subjectivement la validation, il coupe l'alimentation électrique. Cependant, l'énergie de rotation résiduelle après la coupure de courant peut endommager la rainure ou la fente. Un manque de vigilance peut entraîner un freinage prolongé du moteur, réduisant ainsi la durée de vie du moteur et de l'interrupteur. Ce type d'outil était autrefois utilisé pour les vis à bois à grand espacement, et la vitesse de rotation de la broche devait être modérée. De nos jours, son utilisation est quasi inexistante.

Bien que les matériaux de garnissage des sacs de couchage comprennent le duvet et le coton, du point de vue de la rétention de chaleur, le duvet offre une meilleure isolation thermique, est léger, facile à plier et à ranger, et est le plus durable. C'est pourquoi nous nous concentrerons ici sur le duvet.

Le duvet reste à ce jour le meilleur isolant pour les sacs de couchage. Il s'agit généralement de duvet d'oie (gris ou blanc) ou de canard (le duvet d'oie étant généralement considéré comme supérieur). Ses performances dépendent du type et du gonflant du duvet utilisé.

Au cours de nos recherches, nous avons constaté que certains utilisateurs qui ne prêtent pas attention à la qualité utilisent un Perceuse électrique J'ai utilisé une mèche spirale pour visser les accessoires de bus. Malgré le faible coût de l'outil, la qualité du montage est incontrôlable à cause de la vitesse excessive de la perceuse, ce qui engendre du gaspillage. Les conséquences ne se font pas attendre : les têtes de vis rouillent rapidement (le revêtement de la rainure étant endommagé par la mèche) ; les vêtements des passagers sont coupés par les têtes de vis (certaines n'étant pas complètement enfoncées et dépassant de la pièce) ; les baguettes décoratives métalliques se détachent (certaines vis sont trop serrées et la fixation est défectueuse) ; la poignée est lâche ou s'ouvre brusquement (certaines fixations sont défectueuses). Autant de problèmes rencontrés par les usagers réguliers des bus et autocars.

(2) Type de commande du couple de freinage

C'est également un outil qui ne coupe pas automatiquement l'alimentation électrique. La tension est élevée, le courant de freinage est important et le couple de freinage l'est également. Après la décélération, le couple de sortie est également important, et inversement. L'idée de conception de ​​Ce type de tournevis électrique utilise un transformateur abaisseur pour multiplier les prises et ajuster la tension afin de moduler le couple de serrage. Ce produit est encore fabriqué localement. Les raisons suivantes démontrent qu'il s'agit d'un modèle obsolète et peu performant.

① À une tension donnée, le couple de freinage du moteur n'est pas constant. Deux raisons l'expliquent. Premièrement, la température de l'enroulement du moteur augmente. Lors de freinages brefs et répétés, cette augmentation de température est relativement importante, ce qui entraîne des variations significatives du courant de freinage et, par conséquent, du couple de freinage. Deuxièmement, le couple de freinage d'un moteur à collecteur dépend de la position du rotor pendant le freinage. Lorsqu'un balai se trouve entre deux segments du collecteur, un élément de l'enroulement est court-circuité et aucun couple n'est généré. En revanche, lorsqu'aucun segment du collecteur n'est court-circuité, tous les éléments de l'enroulement fonctionnent et génèrent du couple. Ainsi, plus le nombre de plaques du collecteur est élevé, moins l'influence de la position du rotor sur le couple de freinage est importante. Malheureusement, les visseuses électriques utilisent généralement des micromoteurs à courant continu à aimant permanent. Le rotor ne peut comporter un grand nombre d'encoches et utilise de nombreuses lames de collecteur (trois encoches et trois lames étaient utilisées à l'origine, puis cinq encoches et cinq lames. De nos jours, on utilise généralement sept encoches et sept lames à l'étranger ; il existe même des configurations à sept encoches et quatorze lames pour réduire les pulsations de couple). Compte tenu de la tolérance de tension de 10 % des taxis électriques industriels, le contrôle d'un couple constant par cette méthode s'avère très imprécis, ce qui se traduit par une très faible précision.

② Les freinages fréquents ne constituent pas un fonctionnement normal pour les micromoteurs CC à aimant permanent. Ils entraînent une surchauffe du moteur et réduisent sa durée de vie. Les conséquences sont d'autant plus graves si l'opérateur prolonge volontairement ou non la durée du freinage. ③ Couper l'alimentation électrique pendant le freinage du moteur réduit considérablement la durée de vie de l'interrupteur. En raison de l'intensité élevée du courant lors du freinage, l'énergie magnétique emmagasinée dans l'inductance est importante. Lors de la coupure, cette énergie est libérée entre les contacts sous forme d'arc électrique. Cet arc peut provoquer l'abrasion des contacts, voire leur fusion dans les cas les plus graves.

④ Comme le moteur tourne à très basse vitesse juste avant le freinage, le rendement de ce type de visseuse électrique est généralement faible. Ce type de visseuse électrique convient aux applications nécessitant des caractéristiques de connexion de type A, B, C et E moins exigeantes. Coupleur de type D en Mc》Mont

Les propriétés de connexion sont également disponibles.

(3) Tournevis électrique à courant contrôlé

Il s'agit d'un outil qui coupe automatiquement l'alimentation électrique. Basée sur la relation entre le couple électromagnétique du moteur et le courant moteur, une méthode de contrôle permet de réguler le couple de serrage du tournevis électrique en ajustant la valeur du courant moteur. Ce type de tournevis électrique était un produit phare des débuts de la production chinoise, mais sa fabrication a quasiment cessé récemment en raison de ses performances de contrôle très limitées. On peut alors se demander : en quoi cette méthode de contrôle est-elle si efficace pour les clés dynamométriques fixes ? Ce produit a été fabriqué et utilisé, et la précision du contrôle du couple peut atteindre… ±5 % FS ; pourquoi les tournevis électriques récemment importés sont-ils également de type à commande de courant ? Les recherches montrent que la clé réside dans le fait qu'après une coupure de courant, la fonction du système rotatif du tournevis électrique se transforme en un couple supplémentaire incontrôlable, ce qui représente une part importante du problème. En effet, pour garantir un rendement élevé, le rapport de réduction du réducteur du tournevis électrique est faible, et pour assurer un certain couple de serrage, la puissance relative du moteur ne peut pas être trop faible (après conversion, 1500 N).·La clé dynamométrique fixe M ne nécessite qu'une puissance nominale d'environ 0,3 W, tandis que le tournevis électrique M4 requiert une puissance nominale d'environ 8 W pour générer IN·(m couple). Par conséquent, l'énergie rotationnelle moyenne supportée par le couple d'assemblage de l'unité est importante, de sorte que le couple supplémentaire incontrôlable l'est également. La solution consiste à appliquer immédiatement un freinage rapide et énergivore au moteur dès que le couple atteint le point critique et à couper l'alimentation électrique. À ce moment-là, le moteur fonctionne comme un GénérateurLa majeure partie de l'énergie cinétique du système rotatif est convertie en énergie électrique et consommée par le chauffage de la résistance, rendant ainsi la commande incontrôlable. La maîtrise du couple additionnel améliore la plage et la précision de la commande. De fait, les visseuses électriques à commande de courant Daniker (y compris les visseuses électriques à embrayage de sécurité haute précision et arrêt automatique mentionnées plus loin) intègrent cette mesure pour garantir d'excellentes caractéristiques de commande lors de l'assemblage. Cette visseuse électrique à commande de courant améliorée offre une plage de commande immédiate plus étendue et une précision de commande immédiate accrue. Elle est adaptée aux exigences d'assemblage élevées des vis de type A, B, C et E, ainsi qu'aux vis conformes à la norme Mc》Caractéristiques de l'assemblage de type Mt D.

Type d'embrayage de sécurité

Un mécanisme d'embrayage de sécurité est généralement installé à l'extrémité basse vitesse de la chaîne de transmission du tournevis électrique. Lorsque le couple de transmission (c'est-à-dire le couple d'assemblage) dépasse sa valeur de consigne, l'embrayage se déclenche. Il existe de nombreux types d'embrayages de sécurité, notamment des embrayages à friction adaptés à… tournevis électriques (Utilisés autrefois, mais aujourd'hui rarement employés en raison de leur usure rapide, de leur dégagement de chaleur et de leurs performances instables), les embrayages de sécurité à dents, à billes et à rouleaux. Du fait des besoins et des progrès de la conception structurelle, il existe de nombreuses variantes de tournevis électriques (par exemple, certains n'ont pas l'embrayage sur l'arbre mais sur la couronne dentée intérieure, et utilisent le couple de réaction pour assurer la fonction d'embrayage de sécurité), trop nombreuses pour être toutes mentionnées. L'orientation générale du développement est la miniaturisation, la simplification, le perfectionnement et l'augmentation du nombre de dents d'engrènement (billes, rouleaux) afin de réduire le couple d'impact supplémentaire, d'améliorer la précision d'assemblage, d'augmenter la durée de vie de l'embrayage et de réduire les vibrations au point de contact entre l'opérateur et la tête de l'outil. Certains produits sont vendus en ensembles de 24 pièces, ce qui augmente naturellement la charge de travail. Ces outils peuvent être classés dans les catégories suivantes selon leurs principes, leurs fonctions et leurs caractéristiques.s

(1) Type d'embrayage forcé

Il s'agit d'un outil à coupure de courant non automatique. La pression entre les deux moitiés de l'embrayage (active et menée) correspond à la pression axiale exercée par l'opérateur sur la visseuse électrique. Par conséquent, une pression axiale importante entraîne un couple de déclenchement élevé, et donc un couple de serrage important, et inversement. Il est important de noter que si la pression axiale n'est pas relâchée après le déclenchement et que l'alimentation électrique n'est pas coupée, l'embrayage s'enclenchera et se déclenchera de manière répétée, provoquant des à-coups et un couple de serrage supplémentaire. Le résultat du montage dépend donc entièrement du savoir-faire de l'opérateur ; cet outil convient donc uniquement aux caractéristiques de montage de type A, B, C et E ne nécessitant pas de précision particulière. En revanche, pour les caractéristiques de montage de type D et F (Mt > Mc), cet outil est un choix approprié si l'opérateur possède l'expérience et la responsabilité nécessaires.

(2) Type d'embrayage tampon réglable

Il s'agit d'un outil à arrêt non automatique. Sa structure utilise la pression d'un ressort réglable pour remplacer la pression axiale exercée par l'opérateur, permettant ainsi d'obtenir un couple de déclenchement ajustable. La répétabilité et la précision de réglage de ce couple sont nettement supérieures à celles d'un embrayage forcé, et l'outil ne génère pas de fortes vibrations axiales lors du déclenchement. Il réduit ainsi la pénibilité du travail et les dommages causés aux rainures et à leurs revêtements par les vibrations de la tête de tournevis. Par conséquent, si l'opérateur arrête le véhicule lors du déclenchement de l'embrayage et minimise l'impact du couple d'impact supplémentaire, on obtient un couple de serrage relativement constant, proche du couple de déclenchement. Cet outil convient donc au filetage de type A, B, C et E, sous réserve d'exigences de précision de couple. Il est important de noter que la précision du couple de déclenchement et du couple de serrage dépend non seulement des paramètres de conception de l'outil, mais aussi du niveau d'expertise de l'opérateur. Des expériences ont démontré que le maintien prolongé de l'outil en état d'embrayage serré permet d'atteindre un couple d'assemblage deux à trois fois supérieur au couple de déclenchement. La qualité de l'assemblage dépend donc largement du savoir-faire de l'opérateur. Les opérateurs expérimentés maîtrisent également les caractéristiques d'assemblage de type D (Mc>Mt) et peuvent tirer parti des séparations répétées.

L'utilisation d'incréments de moment supplémentaires pour assembler des joints de type F accélère l'usure de l'embrayage et réduit l'efficacité de l'assemblage.

Ce type de tournevis électrique se divise en deux catégories : à réglage interne et à réglage externe, selon le mode de réglage de la pression du ressort. Le modèle à réglage interne est relativement simple d'utilisation, mais son réglage nécessite d'ouvrir partiellement le couvercle du mécanisme, ce qui explique sa rareté actuelle. Cependant, cette conception reste courante sur les tournevis électriques monophasés de fabrication chinoise. Sur le modèle à réglage externe, l'écrou de réglage du ressort est situé à l'extérieur du couvercle, permettant à l'utilisateur de modifier facilement la pression du ressort et, par conséquent, le couple de déclenchement. Ces dernières années, ce type de tournevis est devenu la norme pour les tournevis électriques à aimant permanent de fabrication chinoise, notamment les modèles sans fil produits en masse.

Embrayage à coupure réglable

Il s'agit d'un outil qui coupe automatiquement l'alimentation électrique. Basé sur l'embrayage tampon réglable mentionné précédemment, il utilise des détecteurs de position, tels que des interrupteurs de fin de course et des transformateurs à effet Hall photoélectriques, pour détecter le déplacement axial de l'embrayage lors du déclenchement et le convertir en signaux électriques. Ces signaux déclenchent la coupure du courant moteur et un freinage rapide et économe en énergie afin d'éviter la production de couple supplémentaire par l'embrayage due à des chocs répétés. Ainsi, le couple d'assemblage est précisément égal au couple de déclenchement, avec une répétabilité de ±3 % à ±5 %. Cet outil convient donc aux filetages de type A, B, C, D (Mc > Mt), E et autres, nécessitant une grande précision. Auparavant, ces circuits fonctionnels utilisaient principalement de simples relais. Plus récemment, des circuits électroniques de puissance ont été adoptés. Ces derniers, grâce à leur temps de réponse rapide et à l'absence de contacts, offrent d'excellentes performances et une grande fiabilité.

Comment choisir un tournevis électrique

Compte tenu de la diversité des usages et des pièces à assembler, il a été décidé que les tournevis électriques devaient présenter différentes conceptions afin de répondre à divers besoins. C'est le problème de sélection à résoudre lors du développement des tournevis électriques. Par ailleurs, un utilisateur donné doit être capable de choisir judicieusement ses outils d'assemblage parmi les nombreux types de tournevis électriques disponibles, en tenant compte de la disponibilité, du coût, de la pertinence, etc., en fonction de son environnement de travail et des caractéristiques des pièces à assembler.

Compte tenu de leur structure, des caractéristiques des pièces à usiner et des contextes d'utilisation, les visseuses électriques sans fil sont généralement privilégiées pour les applications domestiques et industrielles, notamment dans les zones non électrifiées. Pour les visseuses électriques plus puissantes et à couple élevé, composées de moteurs en série, il est recommandé d'utiliser une visseuse basse tension avec alimentation centralisée, ou une visseuse basse tension individuelle ou « haute tension » pour une utilisation plus dispersée. Le choix du modèle est crucial pour la recherche, la conception et la production. Un choix judicieux permet de répondre aux besoins d'un plus grand nombre d'utilisateurs avec un nombre réduit de produits, générant ainsi des bénéfices économiques et sociaux plus importants. Par ailleurs, il est essentiel que les utilisateurs choisissent le type de visseuse adapté à leurs besoins et aux caractéristiques d'assemblage de leurs pièces. Un achat inapproprié peut entraîner un investissement infructueux, voire un gaspillage, si la visseuse est inutilisable. Il est donc nécessaire non seulement de concevoir des produits adaptés aux différentes caractéristiques d'assemblage de filetage, mais aussi de sensibiliser les utilisateurs à ce sujet.