В корзине: 0 шт.
Сумма: 0 руб.

Электроинструменты и их применение

 

Принципы

     Электроинструменты – это ручные механизированные инструменты, приводимые в движение электродвигателем, или же инструментом, функционирование которого основано на Розеткаиспользовании электричества. Электроинструменты, по сравнению со стационарными обрабатывающими инструментами, не связаны с одним фиксироваГенераторнным местом. При наличии подходящего источника электроэнергии, их можно применять везде, где они необходимы. Источником энергии для электроинструментов является электричество. Энергию можно получать из:

- сети электропитания

- заменяющих сеть электропитания поставщиков, таких как стационарные конвертеры или передвижные электрогенераторы                   

- аккумуляторов энергии, таких как аккумуляторные батареиБатарея для аккумуляторного инструмента

В первых двух случаях электроинструмент связан с источником энергии соединительным кабелем. В последнем случае аккумулятор является компонентом электроинструмента и делает его независимым от конкретного места. Для подзарядки аккумулятора требуется зарядное устройство. В соответствии с областью применения электроинструменты распределяются по следующим группам основных типов инструментов:

- электроинструменты для сверления

- электроинструменты для завинчивания

- электроинструменты для пиления

- электроинструменты фрезерования

– электроинструменты для строгания

– электроинструменты для шлифования

– электроинструменты для отрезки материала и высечки

– электроинструменты ударного действия

– электроинструменты для выполнения соединений

Есть также электроинструменты для специальных случаев применения и комбинированные типы инструментов. Существуют ограничения на условия эксплуатации электроинструментов. Ручные электроинструменты эффективны только при выполнении задач, с реактивными силами которых (например, восстанавливающим моментом) может без риска совладать пользователь. Достижимое качество работы зависит от используемого пользователем инструмента или же от его опыта или навыков.

Технология

Эта таблица отражает принципы функционирования электроинструмента

 

Электроинструменты функционируют в соответствии со следующими основными принципами:

- вращение

- колебание

- возвратно-поступательное движение

- ударное действие

- тепло

Эти основные принципы действия находят применение либо каждый в отдельности, либо в комбинациях друг с другом. В электроинструментах находят применение следующие физические принципы:

- электричество

- механика

Соответственно, электроинструмент состоит из электрической и механической части.

 

На схеме расположены различные электрокомпаненты

Электротехника

     Электроинструменты питаются от переменного или постоянного тока, в зависимости от типа инструмента. Стандартным источником энергии для электроинструментов является однофазный переменный ток. В различных странах мира используются различные сетевые напряжения. Самые распространенные напряжения, расположенные по частоте:

- 220/230 ВЭлектрический ток

- 110/115 В

- 240 В

- 100 В

Наиболее распространенные частоты сети повсюду в мире 50 Гц и 60 Гц Постоянный ток обычно используется для инструментов с аккумуляторным источником питания. Обычно в электроинструментах используют постоянные напряжения между 2,4 ... 24 вольта. Электроэнергия преобразуется в механическую энергию электродвигателями или электромагнитами.

     Существуют следующие типы двигателей:План расположения основных компонентов универсального двигателяПлан основных элементов двигателя постоянного токаКлючивые компаненты двигателя переменного тока

- трехфазные двигатели

- однофазные двигатели переменного тока

- универсальные двигатели

- электродвигатели постоянного тока

Трехфазные двигатели имеют конструктивно заданную и зависящую от частоты фиксированную скорость. Их частота вращения остается почти постоянной в широком диапазоне нагрузок. Когда предел нагрузки превышается, двигатель останавливается самопроизвольно. Использование трехфазного тока повышенной частоты (200 / 300 Гц) позволяет создавать небольшие высокоэффективные двигатели, подходящие для использования в электроинструментах (высокочастотные промышленные электроинструменты). Простая конструкция делает эти двигатели очень прочными и надёжными в эксплуатации.

Однофазные двигатели переменного тока имеют конструктивно заданную и зависящую от частоты фиксированную скорость. Их частота вращения остается почти постоянной в широком диапазоне нагрузок. Когда предел нагрузки превышается, двигатель останавливается самопроизвольно. Для стационарных электроинструментов эти двигатели обычно используются в нижнем диапазоне рабочих характеристик (приблизительно до 2 кВт). Простая конструкция делает эти двигатели очень прочными и надёжными в эксплуатации.

Чертеж электрического скобозабивателя в разрезеПринцип работы электрического скобозабивателя

 

Наиболее распространенным типами двигателей являются универсальные двигатели. Они могут приводиться в движение как постоянным, так и переменным током. Их частота вращения и мощность зависят от приложенного напряжения. В случае постоянного напряжения и увеличивающейся нагрузки крутящий момент увеличивается, в то время как частота вращения падает до тех пор, пока не достигнет своей самой высокой точки во время остановки. Практически это подразумевает, что двигатель при увеличивающейся нагрузке "вытягивает себя". Благодаря высоким частотам вращения можно достигнуть высокой выходной мощности при небольших размерах двигателя. Эти характерные свойства делают его особенно подходящим для использования в электроинструментах. Универсальные двигатели оборудованы коллектором и угольными щетками. Срок службы универсальных двигателей конструктивно ограничен, так как коллектор с течением времени изнашивается.

 

Электродвигатели постоянного тока могут приводиться в движение только постоянным током. Главным образом используются двигатели с постоянными электромагнитами. Они имеют высокую эффективность, и изменение их скорости относительно слабо зависит от приложенной нагрузки. На частоту вращения может влиять изменение используемого рабочего напряжения. Эти двигатели имеют высокую эффективность, несмотря на свой небольшой размер. Они используются главным образом в инструментах с аккумуляторным источником питания.

Существуют и другие способы преобразования электроэнергии. Она может быть преобразована в возвратно-поступательное или колебательное движение и в тепло. С помощью электричества возвратно-поступательное движение создается путем втягивания стального стержня в электрическую катушку. Типичное применение – система ударного действия электрического скобозабивателя. Чтобы гарантировать высокую тяговую мощность, или вернее результирующую ударную силу, необходимо использовать катушки с высокой потребляемой мощностью. Так как на катушки в скобозабивателях в каждый определенный момент времени электрическое напряжение подается только на доли секунды, возрастание темпера- туры настолько низкое, что могут использоваться катушки с малыми конструктивными размерами, которые не требуют дополнительного охлаждения. Время работы двигателя может быть заранее выбрано в предварительно определенных пределах с помощью кольца регулятора со встроенным электронным управлением. Это позволяет настраивать ударную силу в соответствии с типом используемой скобы или гвоздя В вибрационном электроприводе движущееся подпружиненное ярмо катушки магнита движется в ритме частоты сети и колеблется взад и вперед в соответствии с предварительно заданной силой сжатия пружины. Его мощность сравнительно низкая, но достаточная для функционирования пистолетов-краскораспылителей и электрических бритв. В случае пистолетов-краскораспылителей может быть отрегулирован ход колеблющегося якоря (ярма магнита). Таким образом, может быть изменена длина хода поршня насоса. Соответственно изменяется количество распыленного вещества. Механическое воздействие колеблющегося якоря на поршень насоса создает характерный рабочий шум на уровне частоты сети. Вибрационные электроприводы этого типа приводятся в действие только переменным током. Тепло вырабатывается путем подачи тока через провод высокого сопротивления. Провод становится горячим. Таким образом, может быть нагрет поток воздуха, который проходит вдоль провода высокого сопротивления. Подобное применение типично для технических фенов. Провод высокого сопротивления может также нагревать нагревательный элемент, например, в клеевом пистоле- те или в паяльнике.

Рабочие и управляющие элементы инструментов

     Электроинструменты в основном оборудованы - выключателем инструмента Он используется для включения или выключения инструмента. Кроме того, возможно использование органов управления для:

- контроля скорости

- регулировки скорости

- ограничения мощности

Они обычно интегрируются в выключатель инструмента и формируют с ним единое устройство. В соответствии с типом инструмента эти функции могут также обеспечиваться отдельными рабочими элементами. В зависимости от способа передвижения кнопки выключателя необходимо проводить различие между:

нажимным выключателем (на кнопку выключателя нажимают, обычно она подпружинена)

- поворотным переключателем (круглую кнопку выключателя поворачивают)

- ползунковым переключателем (кнопку выключателя двигают вперед-назад)

Частоту вращения универсальных двигателей и двигателей постоянного тока в электроинструментах можно изменять, изменяя напряжение, подаваемое на двигатель, вручную (электронное управление скоростью вращения), или же определяемая пользователем или фиксированная скорость может автоматически поддерживаться постоянной и независимой от нагрузки (электронное регулирование скорости вращения или электронная стабилизация скорости вращения).

Регулирование мощности в электроинструментах всегда является ограничением мощности. Это подразумевает, что измеряется ток, текущий через двигатель, и двигатель выключается, когда достигается предварительно заданное предельное значение. Так как величина тока двигателя зависит от нагрузки, можно ограничить либо максимальную нагрузку, либо максимальный крутящий момент электроинструмента. Так называемое ограничение пускового тока также является ограничением мощности, активным во время пускового периода инструмента.

Механизм

     Механизм электроинструмента преобразует произведенную двигателем механическую энергию таким образом, что ее можно было использовать для приведения в движение технологической оснастки (рабочий инструмент) в нужном направлении и с нужной частотой вращения. Для этой цели используются следующие механические элементы:

- корпус 

- двигатель

- трансмиссия

- приспособление для зажима оснастки

- муфты

- подшипники

 Механические элементы конструкции обычно необходимо смазывать.

Элементы конструкции заключены в корпус машины, который в большинстве случаев также используется пользователем в качестве рукоятки инструмента. Корпусs для электроинструментов сделаны из:

- пластмассы

- металла

- комбинации пластмассы и металлыЭлектроинструменты, конструкции, модели

 Пластмассы используются везде, где приоритетными являются следующие свойства:

- электрическая изоляция

- теплоизоляция

- внешний вид

- вес

Металлы используются там, где требуются их характерные свойства относящиеся к:

- прочности

- размерной точности

- теплопроводности

Так как в электроинструменте все эти свойства требуются в определенных частях конструкции, металлы, пластмассы и композитные материалы используются, как правило, соответствующим способом и там, где это необходимо. В отношении конструкций корпуса необходимо проводить различие между так называемой - оболочковой конструкцией и цилиндрической конструкцией В случае оболочковой конструкции корпус разделен поперек на две отдельные оболочки. Во время сборки компоненты помещаются в нижнюю оболочку, и затем корпус закрывают, устанавливая верхнюю оболочку сверху и затягивая ее винтами. Сборка является несложной и таким образом недорогой. При соответствующих конструктивных усилиях можно без риска преодолевать скручивающие силы, несмотря на продольное соединение. В случае цилиндрической конструкции корпус разделен поперек и имеет форму трубы или цилиндра, в который вставляются компоненты. Концы цилиндра закрываются фланцевыми подшипниками. Этот тип конструкции более сложен в сборке и поэ- тому является более дорогостоящим. Однако с технической точки зрения он имеет возможность надежно противостоять очень высоким скручивающим силам. Форма корпуса не только зависит от типа инструмента, но также и от области применения. Это подразумевает, что один тип инструмента может поставляться с корпусами различной формы. Имеются следующие основные формы корпуса:

– в форме стержня

– в форме пистолета

– в подковообразная форма

Корпус в форме стержня обычно служит в качестве рукоятки инструмента. Типичными инструментами с корпусом в форме стержня являются:Лобзиковая пила (с верней ручкой подковообразной формы)Прямая шлифмашина

– прямые шлифмашины

– угловые шлифмашиныРукоятка пистолетного типа

У корпуса в форме пистолета область хвата инструмента явно отделена от корпуса машины. Типичными инструментами с корпусом в форме пистолета являются:

– дрели

– дрели/шуруповерты

У корпуса подковообразной формы, как и у корпуса в форме пистолета область хвата инструмента также явно отделена от корпуса машины, но его форма замкнута. Типичными инструментами с корпусом подковообразной формы являются:

- лобзиковые пилы

- универсальные пилы

Также имеются смешанные формы корпуса.

     Трансмиссия адаптирует частоту вращения и крутящий момент двигателя к требованиям технологической оснастки таким образом, чтобы и двигатель и технологическая оснастка функционировали в оптимальных рабочих режимах. Как правило, высокая частотаНа изображении представлены различные ременные передачи На изображении представлены различные типы передачвращения двигателя должна быть уменьшена до более низкой частоты вращения, причем одновременно осуществляется повышение крутящего момента. Кроме того областями применения трансмиссий является реверсирование направления вращения и преобразование ротационного движения в линейное. Типы используемых трансмиссий:

- зубчатые передачи

- ременные передачи

- кривошипно-шатунные приводы

Эти типы трансмиссий могут быть объединены в соответствии с типом инструмента. Зубчатые передачи передают число оборотов от ведущего хвостовика вала до стороны отбора мощности посредством блокированной передачи в синхронном (без проскальзывания) режиме. Соотношение количества зубьев шестерен друг к другу определяет соотношение числа оборотов и крутящего момента между стороной привода и стороной отбора мощности. Зубчатые передачи, используемые в электроинструментах, обычно являются прямозубыми цилиндрическими зубчатыми передачами или планетарными зубчатыми передачами, а так же коническими зубчатыми передачами. Все зубчатые передачи необходимо смазывать.

В случае использования ременных передач вращающая сила передается между двумя ременными шкивами посредством бесконечного кругового движения ленты или ремня. Ременные передачи позволяют соединять большие межосевые расстояния. Они работают бесшумно, не требуют смазки и отвечают требованиям к высокой частоте вращения. В зависимости от примененных ременных шкивов и профилей ремня могут быть реализованы ременные передачи с фрикционным сцеплением или кинематическим (геометрическим) замыканием. Ременные передачи с фрикционным сцеплением снабжены клиновыми ремнями или плоскими ремнями. Ременные передачи с кинематическим замыканием допускают определенное проскальзывание в зависимости от предварительного натяжения ремня. В случае предельной нагрузки пиковые нагрузки "амортизируются " ремнем. Чем сильнее проскальзывание, тем выше истирание ремня. Ременные передачи с геометрическим замыканием реализуются использованием зубчатых приводных ремней. Ременные передачи с геометрическим замыканием также передают пиковые нагрузки, они не подвержены проскальзыванию. Чтобы передавать пиковые нагрузки без риска их разрыва необходим соответствующий подбор сечений ремней. Однако предварительное натяжение ремня может быть установлено более низким по сравнению с ременными передачами с фрикционным сцеплением, и в результате уменьшается усилие на опоре.

Целью кривошипно-шатунных механизмов является преобразование вращательного движения в линейное (возвратно-поступательное движение). Линейное движение является функциональной основой для многих электроинструментов с технологической оснасткой, которая выполняет возвратно-поступательное движение. Типичными примерами применения являются ножовочные пилы, ножницы, высечные ножницы и электросекаторы. Система ударного действия перфораторов и отбойных молотков функционирует на основе действия поршня или рычага. У кривошипно-шатунных механизмов могут иметься механические различия, но наиболее часто используются следующие типы механизмов:

- коленчатый вал и шатун

- кривошипно-кулисные механизмы

- кулисный механизм

- редуктор с маховиком

- эксцентриковый механизм

Характерные свойства упомянутых кривошипно-шатунных механизмов отличаются. Их необходимо выбирать в соответствии с предъявляемыми к ним требованиями. Специальная версия кривошипно-шатунного механизма требуется для технологической оснастки, работающей в противоположном направлении. Для этой цели используются два кривошипно-шатунных механизма, смещенных на 180°. Эти приводы используются, например, в электросекаторах и двойных столярных ножовках.

     Целью систем ударного действия является создание линейного движения с высоким ускорением. Ударная сила, необходимая для электроинструментов, производится двумя основными системами:

- системой ударного действия с храповым механизмом

- молотковым ударным механизмом

У обоих вариантов есть принципиальные различия. Система ударного действия с храповым механизмом используется в ударных дрелях. Вращающийся и фиксированный край зубчатого колеса прижаты друг к другу. Зубья имеют пилообразную форму, так чтобы они смогли после соприкосновения подниматься друг на друга и после прохождения острия зуба падать к основанию зуба. Энергия падения передается кончику сверла в качестве ударной силы. Ударная сила зависит от оказываемого пользователем давления. Пневматическая система с молотковым ударным механизмом используется в перфораторах и отбойных молотках. Она состоит из поршня и ударного устройства, которые двигаются вперед-назад в цилиндрической трубке. Подушка воздуха между поршнем и ударным устройством передает движение от поршня ударному устройству, сохраняет энергию отдачи ударного устройства после того, как оснастка ударяет по обрабатываемой детали, и во время прямого хода поршня дополнительно ускоряет ударное устройство с помощью расширяющегося воздуха. Ударная сила не зависит от оказываемого пользователем давления.

     Приспособление для зажима оснастки (зажимное устройство) является связующим звеном между компонентами системы: технологическая оснастка – электроинструмент. Зажимное устройство соединяет технологическую оснастку с электроинструментом с помощью фрикционного зажима. Зажимное устройство должно соответствовать следующим требованиям:

- технологическая оснастка должна надежно удерживаться - должен надежно передаваться самый высокий крутящий момент, который может возникать во время эксплуатации электроинструмента - не должно быть никакого проскальзывания (если проскальзывание задано конструктивно, оно должно оставаться в нормативных пределах)

- стержень технологической оснастки не должен повреждаться при его зажатии

- затягивание и освобождение оснастки должно выполняться с легкостью и безопасно

- если возможно, эта процедура должна обходиться без использования других вспомогательных инструментов.Патрон ключевой

Типы приспособлений для зажима оснастки:

- прижимный фланец

- зажимные патроны

- кулачковые патроны

- конические соединения

- система зажимных приспособлений

Прижимные фланцы являются типичными зажимными устройствами для технологической оснастки в форме диска, как например шлифовальные и отрезные диски на шлифмашинах и пильные диски на циркулярных пилах. Прижимные фланцы всегда используются попарно. Один фланец обычно приводится в движение взаимным сцеплением и принимает крутящий момент от шпинделя инструмента. Он называется ведущим фланцем. Как правило, он оборудован втулкой для центрирования технологической оснастки. Другой фланец используется для крепления технологической оснастки и прижимания технологической оснастки к ведущему фланцу, навинчивая его на резьбу шпинделя нить. Этот фланец называется прижимным фланцем или зажимной гайкой. С этой целью направление резьбы выбирается таким образом, чтобы фланец затягивался под нагрузкой в рабочем направлении, что пре- пятствует тому, чтобы он отсоединялся под нагрузкой. В зависимости от направления вращения технологической оснастки можно использовать правую или левую резьбу. Возможное отсоединение во время эксплуатации инструмента может также быть предотвращено, если прижимный фланец соединяется со шпинделем инструмента при помощи геометрического замыкания. В этом случае прижимное усилие создается отдельным винтом или гайкой. Последнее решение является типовым для циркулярных пил.

Цанговые патроны используются для сжатия прямых стержней одного диаметра. Они являются типичными зажимными устройствами для вертикальных фрезерных машин и прямых шлифмашин. В силу принципа действия цанговые патроны имеют великолепную концентричность и поэтому хорошо подходят для очень высоких скоростей вращения.

Патрон безключевойКулачковые патроны главным образом используются для зажимания технологической оснастки в дрелях. Их преимуществ в том, что в них могут зажиматься хвостовики режущего инструмента различных диаметров. Необходимо делать различие между:

- зажимным патроном с ключом

- бесключевым зажимным патроном

Хотя эти два вида патронов отличаются по методу эксплуатации и конструктивной схеме, применяемый в них принцип зажимания один и тот же. Кулачковые патроны имеют относительно большую массу и подвижные элементы зажимания, и по этим причинам они могут быть использованы только для относительно низких скоростей вращения (максимум приблизительно 3000...5000 оборотов в минуту в зависимости от сертификации).

Конусные зажимные патроны (конические хвостовики и суженные гильзы) используются для передачи высоких вращающих моментов с высокой концентричностью. По сравнению с зажимными устройствами кулачкового типа они имеют преимущество в точном центрировании и точном вращении. Имея соотношение конусов приблизительно 1:20 эти зажимные патроны являются самоконтрящимися. Это подразумевает, что вращающий момент может быть передан без специальных ведущих приспособлений. Для создания конических соединений хвостовик и втулка сдвигаются вручную без специального инструмента. Соединение открывают, вынимая стержень с помощью эжектора. Конические зажимные патроны могут быть оборудованы дополнительной затягивающей резьбой для увеличения безопасности. Размеры конических оправок и конических гильз стандартизированы в метрической и дюймовой (британской имперской) системе мер и могут иметь определенные значения. Производство конических зажимных патронов требует очень малых допусков и поэтому является дорогостоящим.

Термин система зажимных приспособлений определяет те приспособления для крепления оснастки, которые, например, были разработаны изготовителем инструмента для определенного типа электроинструмента. При успешном начале продаж и/ или после лицензирования и заключения соглашений по взаимодействию с конкурентами, системы зажимных приспособлений часто перерастают в мировые стандарты для общей выгоды изготовителей, дилеров и конечных пользователей. Типичные примеры таких безинструментальных систем зажимных приспособлений для перфораторов и отбойных молотков: SDS-plus, SDS-top и SDSmax. Обозначение SDS было придумано BOSCH и означает "Special Direct System".

     Муфты – это места разъединения между ведущим шпинделем и приспособлением для зажима оснастки электроинструмента. Они могут располагаться около двигателя, около приспособления для зажима оснастки или в трансмиссии. Необходимо проводить различие между муфтами, установленными для безопасности пользователя (предохранительные муфты) и муфтами необходимыми для функционирования электроинструмента (например, муфты-ограничители вращающего момента, муфты шуруповерта). Предохранительные муфты должны ограничивать восстанавливающий момент, например, создаваемый заклиненным сверлом, таким образом, чтобы пользователь мог совладать с ним без риска возникновения несчастного случая. В большинстве случаев предохранительные муфты применяются в перфораторах. Как правило, используются следующие типы муфт:

- скользящие муфты

- предохранительные фрикционные муфты

Конструктивная схема скользящих муфт более проста, но они изнашиваются после частого применения, что может привести к уменьшению или увеличению их чувствительности. Конструкция предохранительных фрикционных муфт более сложная, но они, однако, имеют очень хорошее длительное постоянство величины реакции, и кроме того типичный шум срабатывания служит для пользователя признаком состояния перегрузки. Муфты-ограничители вращающего момента можно отрегулировать в соответствии с вращающим моментом, действующим в приспособлении для зажима оснастки. В случае муфт-ограничителей вращающего момента инструментов для завинчивания винтов и гаек их можно отрегулировать в соответствии с конкретными условиями завинчивания или же в соответствии с типом данного винта. Технически возможны различные типы муфт. Распространены муфты с подпружиненными цилиндрическими роликами или шариками в качестве нажимных элементов.

     Механические компоненты требуют смазывания. Смазки используются в качестве средства разделения между двумя фрикционными компонентами при их движении в противоположном направлении друг к другу, то есть, как правило, ось и ее подшипники или две шестерни. Функция смазки должна устранить прямой контакт между фрикционными компонентами и таким образом уменьшить их изнашивание. Дополнительными функциями смазки могут быть охлаждение, уплотнение и уменьшение уровня шума в центре трения. Во многих случаях смазка также используются в качестве защиты от коррозии. В качестве смазочного вещества для электроинструментов обычно применяются:Механические компоненты требуют смазывания

- консистентная смазка

- смазочное масло

В большинстве случаев смазки состоят из нескольких веществ ("смеси") и получают свои характерные свойства с помощью специальных добавок. В случае нормальных условий эксплуатации и для большинства областей применения многие электроинструменты можно смазывать консистентной смазкой. По сравнению со смазочным маслом консистентная смазка имеет преимущество в том, что она более длительное время может задерживаться в подшипнике, особенно если смазочная точка находится в угловом или вертикальном положении; и помимо этого она помогает обеспечить непроницаемость подшипника для загрязнений, сырости или воды. В большинстве случаев смазка жидким смазочным материалом рекомендуется в случае высоких скоростей вращения или рабочих температур, которые уже не позволяют выполнять смазывание консистентной смазкой, если должна отводиться выделяющееся при трении или внешнее тепло от места смазки или если соседние компоненты (трансмиссии и т.д.) смазаны маслом. В электроинструментах используются и подшипники скольжения и подшипники качения. Они служат для того, чтобы связывать неподвижные части конструкции с ее подвижными частями таким образом, чтобы они были подвижны по отношению друг к другу. Наиболее важные требования к ним:

- минимальное трение

- минимальный зазор

- низкая потребность в смазке

- низкий объем технического обслуживания

- длительный срок службы

Классические подшипники, которые на практике соответствуют этим требованиям:

- подшипники скольжения

- подшипники качения.

Подшипники скольжения бесшумны в работе и подходят для применения там, где требуется или желательно осевое движение вала. При соответствующем конструктивном оформлении подшипники скольжения могут также иметь герметизирующие функции. Они относительно нечувствительны к пыли. В подшипниках качения передача между фиксированной и подвижной деталью машины происходит не между валом и подшипником, а в большинстве случаев в пределах подшипника. В этом подшипники качения коренным образом отличаются от подшипников скольжения. Здесь передача базируется на различных типах тел качения; конкретные группы подшипников качения имеют соответствующие названия:

- шариковые подшипники

- цилиндрические роликовые подшипники

- конические роликовые подшипники

- игольчатые роликовые подшипники

Есть несколько подгрупп с различными поверхностями качения. Подшипники качения не обладают никакой герметизирующей функцией и требуют отдельных герметизирующих элементов. Они чувствительны к загрязнению и пыли. \

Эргономика

     Эргономика, Форма и фрикционное удержание рукоятки инструментаТермин “эргономика” состоит из греческих слов "ergon” (работа) и “nomos” (закон, правило, наука). На техническом языке это означает “наука об ориентированной на потребителя конструкции рабочих инструментов и оборудования". Цель эргономики состоит в том, чтобы приспосабливать инструмент к человеку, а не человека к инструменту.

Дизайн инструмента является наиболее важным фактором, влияющим на "управляемость" и "легкость обслуживания". Следовательно, дизайн является в какой-то мере сопряжением между чистой функцией инструментов и пользователем инструментов. Места для захвата инструмента электроинструментов используются оператором для удерживания инструмента и применения усилия подачи. Это объясняется на примере интегрированной и дополнительной рукоятки ударной дрели. Функция руки во время сверления:

- держать инструмент

- направлять его

- продвигать его вперед

- переключать скорость

Эти функции должны выполняться пользователем инструмента без прерывания работы, смены хвата или преждевременного утомления. Поэтому центр внимания эргономики инструмента сосредоточен на места для захвата инструмента. Рука должна не только держать электроинструмент, она должна также управлять им. Форма хорошо разработанной рукоятки становится важной во время управления инструментом. Руке необходимо пространство, чтобы двигаться и одновременно крепко держать инструмент. Эргономически правильная рукоятка инструмента позволяет это делать, рукоятка с плохой формой заставляет Вашу руку судорожно сжиматься. Это становится особенно очевидным в затруднённых рабочих положениях.

Если требуется высокое прижимное усилие, следует применять его в направлении оси сверла. Электроинструменты с правильной формой имеют рукоятку пистолетного типа, которая ведет вверх к углублению для захвата в месте продолжения оси сверла, где рука может оказать прямоЭргономика, передача усилияЭргономика, угол зажатия инструментае давление на вершину сверла с оптимальной передачей силы.

Гладкие поверхности корпуса неудобны для работы, руки неприятно "приклеиваются" к рукоятке инструмента, и в случае работы потными, загрязненными маслом или сальными руками или перчатками, уже нельзя надежно удерживать инструмент. Если поверхность оборудована явно выраженными ручками или контурами, безопасность захвата лучше, но, в конечном счете, рукоятки могут вдавливаться в ладони в результате приложенного давления. Слегка шершавая и структурированная поверхность, напротив, обеспечивает хороший безопасный захват и позволяет коже "дышать". Воздух между кожей и поверхностью электроинструмента предотвращает формирование пота.

Мягкие поверхности можно получить, покрывая место для захвата инструмента эластомерами. Таким образом, могут надежно поглощаться вибрации. В результате с одной стороны снижается усталость, а с другой стороны предотвращается вред здоровью специалиста в долгосрочной перспективе.

Безопасная работа требует, чтобы электроинструмент можно было безопасно включать и выключать в любом рабочем положении. Пальцу (пальцам) не придется искать переключатель, они должны находить его "вслепую". Поэтому переключатели не должны располагаться в труднодоступных местах, а должны быть в заметном месте, в котором с ними можно было легко управиться даже в перчатках. Правильное конструктивное сочетание рукоятки инструмента и переключателя позволяет Вам легко протянуть пальцы в направлении переключателя, одновременно надежно удерживая и направляя электроинструмент.

К задачам эргономики относится и снижение уровня шума инструментов. В зависимости от уровня и частоты шум может быть от неприятного до очень раздражающего и в долгосрочной перспективе может плохо отражаться на вашем здоровье. Хотя на рабочий шум (например, во время долбления или шлифования) в большинстве случаев нельзя повлиять, большинство шумов от электроинструментов можно уменьшить соответствующими мерами. Основным источником шума в электроинструменте является шкив вентилятора системы воздушного охлаждения, который может создавать очень неприятный шум, похожий на звук сирены. Оптимальная конструкция воздуховодов и лопастей шкива вентилятора могут сдвинуть частоты в неслышимый ультразвуковой диапазон ("ультразвуковой" вентилятор), и оставшийся шум гораздо меньшей частоты больше уже не воспринимается, как раздражающий. Объем опытно-конструкторских работ в области эргономики инструментов значительный и поэтому требует больших затрат.

Безопасность

     Есть различие между электробезопасностью и механической безопасностью. Электробезопасность обеспечивается путем выбора метода изоляции, чтобы справиться с режимом нагрузки (и перегрузки) появляющимся во время эксплуатации электроинструмента. Предназначенные для этого меры:

- основная рабочая изоляция

- защитное заземление

- защитная изоляция

- общая изоляция

     Основная рабочая изоляция электрических машин и их отдельных деталей необходима, чтобы обеспечить функционирование и управление электроинструментом как физически, так и пользователем. Основная рабочая изоляция должна быть гарантирована для всех областей применения, для которых разработан электроинструмент. Необходимо знать о защитном заземлении. У любого технического устройства могут быть дефекты, которые возможно будут подвергать опасности пользователя. В случае если основная рабочая изоляция повреждена, нельзя исключить того, что пользователь может касаться находящихся под напряжением частей, и что ток потечет через него в землю. Защитное заземление подразумевает, что все металлические детали, которых может коснуться пользователь, соединены с защитным проводником (нулевой провод, земля) электросети. В случае повреждения ток потечет через защитный проводник, а не через пользователя, и отключит предохранители в источнике электропитания. Предварительным условием (и недостатками) защитного действия является то, что защитный проводник должен быть надежно подсоединен и должен иметь достаточный диаметр. Это обязательно нужно помнить и всегда соблюдать в случае ремонта.

     Защитная изоляция подразумевает, что электрические компоненты, в дополнение к основной рабочей изоляции, дополнительно изолируются от всех других металлических компонентов внутри корпуса электрической машины, которых может коснуться пользователь. В случае электроинструментов это также распространяется на ведущий шпиндель или на приспособление для зажима оснастки. При возникновении повреждения основной рабочей изоляции, неисправность изоляции будет ограничена электрическими компонентами, и электрический ток не пропускается на поверхность инструмента. Для защитной изоляции подключение защитного проводника не требуется.Электробезопасность, полная изоляцияЗащитная изоляция

Эффективной мерой электробезопасности является общая изоляция. Во время использования электроинструментов существует риск соприкосновения с частями под напряжением (например, попадание в скрытые электрические кабели во время сверления). Таким образом, электрическое напряжение может через ведущий шпиндель и трансмиссию попасть на металлический корпус электроинструмента, и пользователь подвергается опасности поражения электрическим током. При использовании целиком изготовленных из пластмассы корпусов могут быть полностью защищены места захвата инструмента.

     К электромеханическим защитным устройствам относятся, например, блокировка против включения или приспособления для автоматической остановки инструмента. При использовании блокировки против включения, например, прежде чем можно будет активировать выключатель питания, необходимо сначала освободить устройство механической блокировки. Это может быть выполнено одной рукой (циркулярные пилы) или же для разблокирования могут понадобиться обе руки (электросекаторы). Приспособления для автоматической остановки инструмента инициируют механическое защитное устройство во время работы инструмента при прерывании подачи энАварийный выключатель на цепной пилеергии (цепные пилы).

     Механическая безопасность является основной характеристикой электроинструментов, с которыми часто работают в чрезвычайно тяжёлых условиях. Механическая безопасность в основном определяется следующими факторами:

- конструкция корпуса

- выбор материалов

- определение размеров

- зажимные устройства

- защитные устройства

Защитные устройства дают пользователю прямую выгоду. Они должны быть разработаны таким образом, чтобы они обеспечивали максимальную безопасность для пользователя, не загораживая место производства работ электроинструмента больше чем это необходимо. Если защитные устройства имеют регулировки, они должны регулироваться настолько удобно насколько это возможно и без дополнительных инструментов (иначе они будут, возможно, сняты пользователем). Самые известные защитные устройства – это защитные кожухи на угловых шлифмашинах и циркулярных пилах. Менее известные, но так же важные – направляющие салазки и вытяжные колпаки для отрезных машин и защита от прикосновения на лобзиковых пилах. Расклинивающий нож циркулярной пилы также повышает безопасность, он снижает риск заклинивания диска во время длинных пропилов и в панелях с большой площадью поверхности. Электроинструменты для стационарной эксплуатации, такие как циркулярные пилы, электрорубанки и вертикальные фрезерные машины оборудованы защитным кожухом над режущим инструментом, чтобы предотвратить прямой контакт с технологической оснасткой.

Экономическая эффективность

    Экономическое обоснование Экономическая эффективность является решающим стимулом использования электроинструмента вместо того, чтобы работать вручную или же заменить имеющийся, но менее эффективный инструмент современным и более эффективным электроинструментом. Экономическую эффективность электроинструмента можно определить, сравнивая время, тре- буемое для выполнения работы, со временем, которое потребовалось бы, чтобы выполнить работу вручную. Таким образом, можно легко вычислить, сколько рабочего времени сэкономлено и сколько времени пройдет до тех пор, пока инструмент окупится. Это сравнение может также быть проведено между двумя инструментами различной мощности. Затраты на выполнение задачи главным образом состоят из:

- стоимости материала

- стоимости инструмента

- трудовых затрат

В зависимости от производственного задания стоимость материалов или же трудовые затраты могут быть во много раз больше стоимости инструмента. Высококачественные и точно работающие инструменты обеспечивают оптимальную обработку материала. Менее качественные электроинструменты (например, инструменты "неизвестной марки" или пиратские копии) обеспечивают более низкое качество работы. Дорогой материал может быть поврежден или его будет больше израсходовано. А высококачественные электроинструменты обеспечивают хорошую скорость выполнения работ. Они гарантируют хорошее качество обработки, и последующая работа не требуется. Более длительный срок службы хороших электроинструментов обеспечивает меньшие потери рабочего времени. Эти характерные свойства существенно уменьшают трудовые затраты по сравнению с "дешевым" и обычно низкого качества электроинструментом.