Czym są wkrętarki elektryczne i jak je wybrać

W samochodzie nie ma żadnego sprzęgła bezpieczeństwa. śrubokręt elektrycznyDzięki temu struktura mechaniczna jest prosta, obróbka jest wygodna, a koszty niskie.

(1) Typ bez sterowania momentem obrotowym

To narzędzie nie posiada automatycznego wyłącznika zasilania. To, czy montaż gwintu został ukończony, zależy subiektywnie od operatora. Operator powinien skupić się na obserwacji procesu operacyjnego. Chociaż operacja jest stresująca i pracochłonna, jakość montażu nie może być zagwarantowana. Gdy operator subiektywnie potwierdzi, że montaż został ukończony, odłącza zasilanie, aby dokończyć operację. Jednakże, z powodu oddziaływania energii obrotowej po zaniku zasilania, rowek poprzeczny lub szczelina często ulegają uszkodzeniu; jeśli operator nie zachowa ostrożności, silnik może łatwo się zahamować na długi czas, co skraca żywotność silnika i przełącznika narzędzia. Ten typ narzędzia był używany do wkrętów do drewna o dużym rozrzucie we wczesnych latach, a prędkość obrotowa wrzeciona nie powinna być wysoka. Ostatnio praktycznie nie jest używany. Materiał wypełniający śpiwór

Chociaż materiały wypełniające śpiwory obejmują puch i bawełnę, z punktu widzenia zatrzymywania ciepła, puch zapewnia lepsze zatrzymywanie ciepła, jest lekki, łatwy do złożenia i przechowywania oraz najbardziej wytrzymały. Dlatego w tym artykule skupimy się głównie na materiałach puchowych.

Puch jest jak dotąd nadal najlepszym materiałem izolacyjnym do śpiworów. Materiał puchowy to zazwyczaj (szary, biały) puch gęsi lub kaczy (ogólnie rzecz biorąc, puch gęsi jest lepszy od puchu kaczego). Jego właściwości zależą od rodzaju i sprężystości użytego puchu.

W trakcie badań odkryliśmy, że niektórzy użytkownicy, którzy nie zwracają uwagi na jakość, korzystają z Wiertarka elektryczna z wiertłem spiralnym do montażu wkrętów do drewna na akcesoriach autobusowych. Chociaż koszt narzędzia jest niski, jakość montażu nie może być kontrolowana ze względu na nadmierną prędkość obrotową wiertarki elektrycznej, co skutkuje marnotrawstwem. Zemsta szybko się objawiła: łby śrub szybko rdzewiały (ponieważ powłoka rowka została uszkodzona przez wkrętak); ubrania pasażerów były przecinane łbami śrub (ponieważ niektóre łby śrub nie były całkowicie osadzone i były wyższe niż obrabiany przedmiot); metalowe paski dekoracyjne odbijały się lub odpadały (niektóre śruby są zbyt mocno dokręcone i połączenie się rozłącza); dźwignia klamki jest luźna lub sprężyny się otwierają (niektóre połączenia się rozłączają). Wszystkie te problemy dotyczą osób, które często jeżdżą autobusami i autokarami.

(2) Typ sterowania momentem hamowania

Jest to również narzędzie, które nie odcina automatycznie zasilania. Napięcie jest wysokie, prąd hamowania jest duży, a moment hamowania również jest duży. Po zwolnieniu biegu moment obrotowy zespołu wyjściowego jest również duży i odwrotnie. Idea konstrukcyjna ​​Ten typ wkrętarki elektrycznej wykorzystuje transformator obniżający napięcie, który umożliwia ustawienie większej liczby odczepów i regulację napięcia, aby dostosować moment obrotowy. Produkt ten jest nadal produkowany w kraju. Poniższe argumenty ilustrują, że jest to model zacofany i niepożądany.

① Przy pewnym napięciu moment hamowania silnika nie jest stały. Istnieją dwa powody. Po pierwsze, uzwojenie silnika rośnie wraz z temperaturą. Podczas powtarzanego, krótkotrwałego hamowania, wzrost temperatury uzwojenia zmienia się stosunkowo znacząco, więc prąd hamowania, a tym samym moment hamowania, również się znacznie różnią; po drugie, uzwojenie silnika rośnie wraz z temperaturą. To właśnie moment hamowania silnika komutatorowego jest powiązany z położeniem wirnika podczas hamowania. Gdy szczotka znajduje się pomiędzy dwoma segmentami komutatora, jeden element uzwojenia jest zwarty przez szczotkę i nie jest generowany moment obrotowy. Z kolei, gdy żaden segment komutatora nie jest zwarty przez szczotkę, wszystkie elementy uzwojenia pracują, aby wytworzyć moment obrotowy. Dlatego widać, że im więcej płytek komutatora w silniku, tym mniejszy wpływ różnych położeń wirnika na moment hamowania podczas hamowania. Niestety, wkrętarki elektryczne zazwyczaj wykorzystują mikrosilniki prądu stałego z magnesami trwałymi. Wirnik nie może mieć wielu żłobków i wykorzystuje wiele łopatek komutatora (na początku stosowano trzy żłobki i trzy łopatki, później pięć żłobków i pięć łopatek. Obecnie za granicą stosuje się głównie siedem żłobków i siedem łopatek, a w celu zmniejszenia pulsacji momentu obrotowego stosuje się nawet siedem żłobków i czternaście elementów). W połączeniu z 10% tolerancją napięcia w przemysłowych taksówkach elektrycznych, sterowanie stałym momentem obrotowym tą metodą jest bardzo trudne, co oznacza, że ​​dokładność sterowania momentem obrotowym jest bardzo niska.

② Częste hamowanie nie jest normalnym stanem pracy mikrosilników prądu stałego z magnesami trwałymi. Spowoduje to nadmierne nagrzewanie się silnika i skrócenie jego żywotności. Zwłaszcza jeśli operator celowo lub nieumyślnie wydłuży czas hamowania, skutki będą poważniejsze. ③ Odłączenie wyłącznika zasilania podczas hamowania silnika znacznie skróci jego żywotność. Ze względu na duży prąd podczas hamowania, energia magnetyczna zgromadzona w cewce indukcyjnej uzwojenia jest również duża. Po odłączeniu, energia ta jest uwalniana między stykami w postaci łuku elektrycznego. W skrajnych przypadkach może dojść do wyzwolenia łuku elektrycznego, ablacji styków i ich stopienia.

④ Ponieważ silnik pracuje z bardzo niską prędkością tuż przed hamowaniem, sprawność tego typu wkrętarki elektrycznej jest zazwyczaj niska. Ten typ wkrętarki elektrycznej może być używany do mniej wymagających połączeń typu A, B, C i E. Złącze typu D w Mc》Góra

Dostępne są również właściwości połączenia.

(3) Wkrętak elektryczny sterowany prądem

To narzędzie automatycznie odcinające zasilanie. W oparciu o zależność między momentem elektromagnetycznym silnika a prądem silnika, opracowano metodę sterowania momentem montażowym wkrętarki elektrycznej poprzez ustawienie wartości prądu silnika. Ten typ wkrętarki elektrycznej był głównym produktem na początku w Chinach, ale ostatnio prawie nie jest już produkowany ze względu na bardzo słabą funkcję sterowania. Ludzie zastanawiają się: dlaczego ta metoda sterowania jest tak przydatna w przypadku kluczy dynamometrycznych ze stałym momentem obrotowym? Ten produkt został wyprodukowany i jest używany, a dokładność kontroli momentu obrotowego może osiągnąć… ±5% FS; dlaczego ostatnio importowane wkrętarki elektryczne również posiadają aktualny typ sterowania? Badania pokazują, że kluczem jest fakt, że po zaniku zasilania funkcja układu obrotowego wkrętarki elektrycznej jest przekształcana w niekontrolowany dodatkowy moment obrotowy, który stanowi znaczną część. Wynika to z faktu, że aby zapewnić wyższą wydajność, przełożenie reduktora wkrętarki elektrycznej jest małe, a aby zapewnić określony moment dokręcania, względna moc silnika nie może być zbyt mała (po przeliczeniu, 1500 N).·Klucz dynamometryczny M4 wymaga mocy znamionowej wynoszącej około 0,3 W, podczas gdy wkrętarka elektryczna M4 wymaga mocy znamionowej wynoszącej około 8 W do wygenerowania IN·Moment obrotowy (m). W związku z tym średnia energia obrotowa przenoszona przez moment zespołu jest duża, co powoduje, że dodatkowy niekontrolowany moment obrotowy jest również duży. Rozwiązaniem jest natychmiastowe zastosowanie szybkiego, energochłonnego hamowania silnika po osiągnięciu punktu momentu obrotowego i odcięcie zasilania. W tym momencie silnik pracuje jako Generator, przekształcając większość energii kinetycznej układu obrotowego w energię elektryczną, która jest zużywana na nagrzewanie rezystora, co sprawia, że ​​sterowanie staje się niekontrolowane. Sterowanie dodatkowym momentem obrotowym poprawia zakres i dokładność sterowania. W rzeczywistości, wkrętarki elektryczne sterowane prądem firmy Daniker (w tym precyzyjne wkrętarki elektryczne z samoczynnym zatrzymaniem i sprzęgłem bezpieczeństwa, o których mowa później) wykorzystują to rozwiązanie, aby uzyskać dobre właściwości sterowania montażem. Ta ulepszona wkrętarka elektryczna sterowana prądem ma szerszy zakres natychmiastowego sterowania i wyższą dokładność sterowania. Nadaje się do montażu śrub A, B, C i E o wyższych wymaganiach, a także do śrub zgodnych z normą Mc.》Charakterystyka zespołu Mt D.

Typ sprzęgła bezpieczeństwa

Zazwyczaj mechanizm sprzęgła bezpieczeństwa jest montowany na końcu łańcucha przekładni wkrętarki elektrycznej o niskiej prędkości. Gdy moment obrotowy przekładni (tj. moment montażowy) przekroczy wartość nastawy, sprzęgło zostanie wyłączone. Istnieje wiele rodzajów sprzęgieł bezpieczeństwa, w tym sprzęgła cierne, odpowiednie do… wkrętaki elektryczne (które były używane we wczesnych czasach, ale obecnie są rzadko używane ze względu na łatwe zużycie, nagrzewanie się i niestabilną pracę), zębate sprzęgła bezpieczeństwa, kulkowe sprzęgła bezpieczeństwa i rolkowe sprzęgła bezpieczeństwa. Ze względu na potrzeby i postęp w projektowaniu konstrukcyjnym istnieją różne odmiany rzeczywistych wkrętarek elektrycznych (na przykład niektóre nie umieszczają sprzęgła na wale, lecz na wewnętrznym pierścieniu zębatym i wykorzystują moment reakcji do realizacji funkcji sprzęgła bezpieczeństwa), a jest ich zbyt wiele, aby je wszystkie wymienić. Jednak ogólny kierunek rozwoju to miniaturyzacja, uproszczenie, udoskonalenie i zwiększenie liczby zazębiających się zębów (kulek, rolek) w celu zmniejszenia dodatkowego momentu udarowego, poprawy dokładności montażu, wydłużenia żywotności sprzęgła i zmniejszenia wibracji w punkcie styku operatora z głowicą narzędzia roboczego. Niektóre produkty są dostępne w 24 częściach, co oczywiście zwiększa obciążenie pracą. Takie narzędzia można podzielić na następujące kategorie według ich zasad działania, funkcji i cech.S

(1) Typ sprzęgła wymuszonego

Jest to narzędzie bez automatycznego wyłączania. Ciśnienie między aktywną i napędzaną połówką sprzęgła jest ciśnieniem osiowym wywieranym przez operatora na wkrętarkę elektryczną. Dlatego też, jeśli przyłożony nacisk osiowy jest duży, moment wyłączający sprzęgło będzie duży, a moment obrotowy montażu śruby również będzie duży. I odwrotnie. Należy szczególnie podkreślić, że gdy nacisk osiowy nie zostanie usunięty po wyłączeniu i zasilanie nie zostanie odcięte, sprzęgło będzie okresowo załączać się i wyłączać ponownie, powodując uderzenie i dodatkowe charakterystyki momentu dokręcania. Dlatego wynik montażu zależy całkowicie od umiejętności operatora, więc nadaje się tylko do charakterystyk montażu typu A, B, C, E bez wymagań precyzji. Jednak w przypadku charakterystyk montażu typu D i typu F Mt > Mc, o ile operator ma wystarczające doświadczenie i odpowiedzialność, ten typ narzędzia jest odpowiednim wyborem.

(2) Regulowany typ sprzęgła buforowego

Jest to narzędzie bez automatycznego wyłączania. Konstrukcja wykorzystuje ciśnienie regulowanej sprężyny dociskowej, aby zastąpić wspomniany powyżej nacisk osiowy wywierany przez operatora, co pozwala uzyskać regulowany moment obrotowy wyzwalający. Jednakże, jego powtarzalność i regulacja momentu wyzwalającego są znacznie lepsze niż w przypadku sprzęgła wymuszonego i nie powodują silnych drgań osiowych narzędzia podczas wyzwalania. Nie tylko zmniejsza to pracochłonność operatora, ale także ogranicza uszkodzenia rowka lub rowka krzyżowego i jego powłoki spowodowane drganiami głowicy wkrętaka. Dlatego, dopóki operator zatrzyma pojazd po zwolnieniu sprzęgła i zminimalizuje wpływ dodatkowego momentu udarowego sprzęgła, można uzyskać względnie stały moment montażowy, zbliżony do momentu wyzwalającego. Dlatego może być stosowany do montażu gwintów typu A, B, C i E z pewnymi wymaganiami dotyczącymi dokładności momentu montażowego. Należy zauważyć, że dokładność momentu wyzwalającego i momentu montażowego zależy nie tylko od parametrów konstrukcyjnych narzędzia, ale także od poziomu obsługi operatora. Eksperymenty wykazały, że jeśli narzędzie jest celowo utrzymywane w stanie wielokrotnego sprzęgła przez długi czas, moment montażowy może osiągnąć 2-3-krotność momentu wyłączającego. Dlatego jakość montażu zależy w dużej mierze od umiejętności operatora. Operatorzy wysokiego szczebla potrafią również montować elementy montażowe typu D firmy Mc>Mt, a także korzystać z zalet wielokrotnego rozdzielania.

W połączeniu z dodatkowymi przyrostami momentu obrotowego, umożliwia to montaż połączeń o charakterystyce typu F. Oczywiście, zużycie sprzęgła ulegnie przyspieszeniu, a wydajność montażu ulegnie zmniejszeniu.

Ten typ wkrętarki elektrycznej można podzielić na typ z regulacją wewnętrzną i zewnętrzną, w zależności od sposobu regulacji docisku sprężyny. Typ z regulacją wewnętrzną jest stosunkowo prosty w działaniu, ale otwieranie części pokrywy mechanizmu roboczego podczas regulacji docisku sprężyny jest uciążliwe, dlatego jest obecnie rzadko stosowany. Jednak ta konstrukcja jest nadal szeroko stosowana w jednofazowych wkrętarkach elektrycznych produkowanych w kraju. Nakrętka regulacji sprężyny w typie z regulacją zewnętrzną znajduje się na zewnątrz pokrywy, a operator może ją łatwo obrócić, aby zmienić docisk sprężyny i moment wyzwalający. W ostatnich latach typ ten powszechnie stosuje się w produkowanych w kraju wkrętarkach elektrycznych z magnesami trwałymi, a zwłaszcza w masowo produkowanych wkrętarkach elektrycznych zasilanych akumulatorowo.

Regulowany typ sprzęgła wyłączającego

Jest to urządzenie automatycznie odcinające zasilanie. Na podstawie wspomnianego regulowanego sprzęgła buforowego, detektory położenia, takie jak wyłączniki krańcowe i fotoelektryczne transformatory Halla, służą do wykrywania przemieszczenia osiowego sprzęgła podczas wyłączania i przekształcania go na sygnały elektryczne, co powoduje wyłączenie silnika przez obwód funkcjonalny. Zasilają one prąd i szybko wykonują energochłonne hamowanie, aby zapobiec wytwarzaniu przez sprzęgło dodatkowego momentu obrotowego spowodowanego powtarzającymi się uderzeniami sprzęgła. Dzięki temu moment obrotowy montażu jest dokładnie równy momentowi wyłączającemu, a powtarzalność momentu obrotowego montażu sięga ±3% do ±5%. Dlatego nadaje się do montażu gwintów A, B, C, D (Mc>Mt), E i innych o wysokich wymaganiach dotyczących precyzji. Na początku powyższe układy funkcjonalne wykorzystywały głównie proste układy przekaźnikowe. Ostatnio przyjęto układy elektroniki mocy. Te ostatnie charakteryzują się szybkim czasem reakcji i brakiem styków, co zapewnia dobrą wydajność i wysoką niezawodność.

Jak wybierz wkrętarkę elektryczną

Ze względu na różnorodność zastosowań i obrabianych elementów, postanowiono, że wkrętarki elektryczne powinny mieć różne typy konstrukcji, aby sprostać zróżnicowanym potrzebom. Jest to problem doboru w procesie rozwoju wkrętarek elektrycznych, który należy rozwiązać. Z drugiej strony, dla konkretnego użytkownika, wybór narzędzi montażowych, racjonalny pod względem dostępności, ekonomiczności, racjonalności itp., w oparciu o własne miejsce pracy i charakterystykę montowanych elementów, wymaga odpowiedniego doboru.

Biorąc pod uwagę konstrukcję i charakterystykę obrabianego przedmiotu, a także okoliczności użytkowania, wkrętarki elektryczne akumulatorowe są zazwyczaj używane w gospodarstwach domowych i w przemyśle bez dostępu do prądu; w przypadku wkrętarek elektrycznych o większej mocy i większym momencie obrotowym, które są wyposażone w silniki szeregowe, w przypadku dużej liczby zastosowań scentralizowanych należy używać wkrętarek elektrycznych niskiego napięcia z centralnym zasilaniem. W przypadku zastosowań rozproszonych należy używać wkrętarek elektrycznych niskiego napięcia zasilanych indywidualnie lub wkrętarek elektrycznych wysokiego napięcia. Wybór modelu jest bardzo ważny dla badań, projektowania i producentów. Rozsądny wybór modelu może zaspokoić potrzeby większej liczby użytkowników przy mniejszej liczbie typów produktów, co przekłada się na większe korzyści ekonomiczne i społeczne. Z drugiej strony, użytkownicy muszą wybierać różne typy wkrętarek elektrycznych w zależności od własnych potrzeb i specyfiki montażu obrabianego przedmiotu. Niewłaściwy zakup spowoduje, że inwestycja nie przyniesie oczekiwanego efektu, a nawet zostanie zmarnowana, ponieważ nie będzie mogła być używana z własnymi komponentami. W tym celu konieczne jest nie tylko projektowanie produktów z uwzględnieniem różnych charakterystyk montażu gwintów, ale także popularyzacja wiedzy użytkowników w tym zakresie.