Принцип работы и основные элементы электрической дрели

Специалисты по обслуживанию электрического оборудования заявляют, что электродрель является самым популярным инструментом. Сегодня практически невозможно найти человека, который бы никогда не слышал о ней. Многие домашние умельцы используют дрель не только для сверления отверстий, но и в качестве миксера для перемешивания краски или раствора во время ремонта. Но мы расскажем об устройстве самой обыкновенной электрической дрели и назначении ее основных составляющих.

Основные узлы и детали

В принципе, все дрели имеют одинаковую конструкцию — все узлы и детали показаны на фотографии. Ударные модели имеют добавочные неподвижные храповики, которые, взаимодействуя друг с другом, заставляют сверло совершать поступательно-ударные движения для сверления особо прочных стен из железобетона.

Принцип работы довольно несложен: нажав кнопку пуска, пользователь открывает току доступ к щеткам электродвигателя, которые раскручивают ротор двигателя до необходимых для работы оборотов. Вращательный момент через шпиндель передается на редуктор — он обеспечивает вращение патрона с зажатым в специальном устройстве сверлом. В результате такого взаимодействия осуществляется сверление различных материалов.

Принцип работы любых моделей современных дрелей идентичен, за исключением специфических нюансов ударных вариантов.

Конструктивные особенности устройств

Коловорот и ручные разновидности дрели отличаются по конструкции друг от друга, однако выполняют одинаковую функцию. Если в коловороте момент напрямую зависит от числа вращательных действий рукой человека, то в ручных дрелях это значение в 2-4 раза выше при одинаковой скорости вращения рукоятки.

Ручные инструменты подразделяются на одно- и двухскоростные. Ручная двухскоростная дрель оснащена шестеренками в количестве 4 штук. Именно посредством этих шестеренок происходит уменьшение крутящего момента и увеличение скорости вращения патрона, в то время, когда человек прикладывает силу равной величины. Чтобы изменить скорость вращения, нужно сменить вал привода.

Конструктивные особенности ручной двухскоростной дрели

Это интересно! Односкоростная дрель имеет в конструкции только две шестерни с разным количеством зубьев. За счет этой разницы происходит уменьшение крутящего момента и увеличение скорости вращения патрона.

Основными конструктивными элементами ручного изделия являются:

1. Шестерни в количестве 2-4 штуки
2. Рукоятка
3. Патрон для установки сверл
4. Рукоятка, применяемая в качестве дополнительного упора
5. Упорная лапка

Принцип действия такого изделия очень прост, и инструментом может пользоваться даже ребенок. При вращении рукоятки происходит движение шестерни большого диаметра с большим количеством зубьев. Большая шестерня, именуемая ведущей, приводит в движение ведомую, которая в несколько раз меньше предыдущей. Так происходит изменение крутящего момента в меньшую сторону, с увеличенной скоростью вращения вала, к которому закрепляется патрон с рабочими насадками.

Ручная дрель польского производства: вот так выглядит этот инструмент

Сердце инструмента

Коллекторный двигатель состоит из трех основных деталей: статора, ротора и графитовых щеток.

Статор

Как правило, его делают из специальных сортов электротехнической стали, обладающих весьма высокой степенью магнитной проницательности. Конструктивно он имеет вид цилиндра с пазами, куда укладывается обмотка из медной проволоки — их две и они располагаются напротив друг друга. Статор жестко закреплен в корпусе дрели.

Якорь

Второе его название — ротор, потому что он находится в постоянном вращении при работе инструмента. Якорь представляет собой вал с запрессованным на нем сердечником из аналогичной статору стали. По всей длине ротора на одинаковом расстоянии проточены специальные углубления, в которые закладывается его обмотка. Их наматывают из цельной проволоки из меди, а отводы крепятся к коллекторным пластинам. Якорь весь разделен на сегменты, его коллектор жестко установлен на хвостовике вала, вся эта конструкция во время работы вращается на подшипниках, установленных с обеих сторон вала.

Конструкция ротора и статора отлично показана на фото: большое ребристое колесо, расположенное на валу впереди якоря — это вентилятор для охлаждения внутренних деталей электродвигателя.

Щетки

По специальным направляющим в корпусе статора во время работы двигателя перемещаются щетки со встроенными пружинами — они передают напряжение на ротор, поэтому между ними и корпусом якоря постоянно происходит искрение, показывающее, что все нормально. В процессе эксплуатации корпус щеток, изготовленный из прессованного графита, изнашивается из-за постоянного трения, поэтому периодически их осматривают и меняют.

Типовые поломки инструмента

Зная устройство электродрели, несложно определить причину того, почему не работает та или иная его функция. Следует отметить, что избежать поломок электроинструмента можно, если периодически проводить профилактические работы, связанные с заменой смазки механических частей.

После окончания работ по сверлению необходимо убирать пыль с инструмента, особенно с его вентиляционных отверстий. Характер неисправностей разделяют на электрическую или механическую природу возникновения.

Электрические повреждения

Такого вида поломки происходят из-за превышения допустимой нагрузки на аппарат и нарушений в его эксплуатации. Проявляются они в отказе инструмента включаться, в неисправности реверса или регуляторе оборотов. Чаще всего для восстановления работоспособности понадобится разобрать кнопку запуска и прочистить все места, связанные с электрическим контактом.

Появление запаха гари свидетельствует о возникновении перегрузки в работе электродвигателя. В таком случае вначале проверяется состояние щёток и обмоток, изучаются места подключения провода питания на отсутствие подгорания. Подгорание связано с попаданием пыли, в результате чего увеличивается переходное сопротивление, что ведёт к нагреву. Электрического рода неисправности легко вычисляются с помощью мультиметра и визуального осмотра.

Механические поломки

Механические неисправности выявляются сложнее. Такого рода поломки обычно сопровождаются возникновением посторонних звуков, и устранить их без разборки инструмента не получится. В случае плохого фиксирования сверла в патроне понадобится его заменить, так как износ зубчатого соединения самостоятельно восстановить невозможно.

Возникновение клина при работе связывается с повреждением редуктора или подшипника. Если разобрать устройство, то повреждённый узел будет виден сразу. Износ шестерёнок или шлицов будет говорить о необходимости их замены. Подшипники проверяются путём покачивания их на валу. Если движение не плавное или слышны посторонние звуки, то подшипник заменяется. После того как получится найти неисправный узел и починить его, перед тем, как собрать устройство обратно, необходимо провести очистку редуктора от старой смазки и нанести новую. Тогда устройство сможет прослужить ещё не один год.

Originally posted 2018-07-04 08:18:20.

Симисторный регулятор

В обычной конструкции дрели эта деталь находится в кнопке старта. Визуально она похожа на курок и действует аналогично: при нажатии происходит запуск дрели и процесс сверления. При сильном нажатии, до упора, увеличиваются обороты двигателя и скорость вращения сверла.

Схема регулировки простая: собран регулятор из небольшого числа деталей по микропленочной технологии, расположен внутри кнопки пуска на специальной подложке из текстолита. В дебри технологических нюансов мы не будем окунаться, т. к. этот вопрос может заинтересовать специалистов, а не простого пользователя.

Строение ручной дрели

Дрели ручного типа бывают одно- или двухскоростными. Первые считаются наименее эффективными и востребованными. А вот двухскоростные устройства имеют более сложное и универсальное устройство. Они имеют разную скорость вращения, что увеличивает возможности.

Стандартные односкоростные механизмы имеют две шестерни, которые своим вращением приводят в движение ручку и патрон. Наиболее распространенным вариантом инструмента является открытая модель, когда шестерни не закрывают корпусом. Благодаря такому строения можно без проблем смазывать детали.

Большая шестеренка связана с ручкой, она вращается при движении малой шестерни, которая приводит в действие патрон. В противоположной стороне корпуса от ручки находится упорная рукоять, которая позволяет фиксировать инструмент в нужном положении.

Инструмент с двумя скоростями имеет другую конструкцию, усложненную мультипликатором. Приспособление представляет собой связь шестеренок на оси, которые регулируют скорость вращение.

Чтобы ускорить вращение инструмента, нужно переместить ручку в нужную сторону. Это меняет число редуктора, меняя тем самым количество оборотов патрона. Есть конструкции, в которых для изменения скорости не нужно смещать ручку. Для регулировки вращения в них используется ось продольного смещения.

Также дрели могут различаться типом патрона. Он может иметь 3-4 кулачка. Ручка вращения крепится к валу специальным винтом, а упорная рукоять располагается на противоположной стороне от него. Если дрель перестала работать, ее легко разобрать.

Типы патрона

На практике можно встретить только два основных вида этого простейшего механизма для фиксации режущего инструмента.

1. Фиксация сверл осуществляется вручную — есть одномуфтовые патроны, где зажатие сверла производится одной рукой, а есть и двухмуфтовые, где уже задействованы обе руки.
2. Патрон затягивается при помощи специального ключа сложной конструкции. Это считается самым распространенным типом патрона — применяется на всех моделях современных дрелей, особенно на мощных вариантах.

Коловорот

«Потомком» ручной дрели является коловорот, который по сей день используется при ремонте и других работах. Устройство актуально для откручивания шурупов или засевших намертво саморезов.

Конструкция коловорота проста, он состоит из рамы и патрона для сверл. Рама имеет специальный изгиб для удобной фиксации. Сбоку на устройстве имеется рукоятка, при помощи которой и движется инструмент.

Верх конструкции оснащен ручкой-грибком. За которую нужно держать коловорот для наилучшего вхождения в материал. Схожий принцип работы имеет бур для рыбалки.

Функциональные нюансы

Производители инструментов для сверления всегда стараются оснастить свои изделия эксклюзивными опциями, поэтому пользователи сегодня имеют возможность приобрести отличный и весьма качественной сборки аппарат. Вот небольшой список основных новшеств от разработчиков современных электродрелей.

1. Электронные регуляторы скорости. Самые последние модели электрического инструмента оснащаются умными регуляторами, они весьма удобны — двигатель автоматически отключается в экстренных случаях, например, когда сверло застревает внутри отверстия. Потом включаем реверс и вытаскиваем сверло — таким образом электроника предотвращает перегрев двигателя.
2. Реверс — с его помощью дрель способна не только закручивать крепеж, но и быстро откручивать его при демонтаже. Регулятор располагается рядом с кнопкой пуска.
3. Ударный механизм. Он устанавливается на особых моделях, за счет его применения можно сверлить отверстия в особо твердом материале. Ударные дрели могут обеспечивать бурение бетона и натурального или искусственного камня.
4. Фиксация кнопки старта. Эта функция значительно облегчает процесс сверления — палец работающего не устает. Фиксатор расположен рядом с кнопкой, им очень легко пользоваться: одно нажатие, и дрель работает в постоянном режиме, повторное нажатие разблокирует курок, и он отключает подачу напряжения.
5. Ограничитель глубины сверления — металлический стержень, который упирается в деталь или стену и останавливает заглубление сверла на нужном уровне.
6. В последнее время появилась и такая уникальная функция, как дополнительная подсветка места работы, что бывает весьма кстати в местах с плохим освещением.

Каждая дрель среднего размера и мощности укомплектована дополнительной рукоятью, которая устанавливается сразу за патроном и помогает процессу: можно удерживать инструмент двумя руками и оказывать на него постоянное давление всем телом.

Необходимый инструмент

Омметр — незаменимая вещь для определения причин появления неисправностей
Прежде чем приступить к ремонту ударной дрели, необходимо ознакомиться с перечнем инструментов, которые могут понадобиться:

• плоскогубцы;
• омметр;
• шлифовальный наждак;
• тиски;
• отвертка прямая и крестовидная;
• гаечные ключи.

Также могут пригодиться тиски для фиксации некоторых деталей.

Аккумуляторная модель

Беспроводные дрели очень популярны у домашних мастеров, потому что работа не ограничивается длиной провода, что позволяет их применение в любых условиях. Они также относятся к электрическому инструменту. Есть варианты, когда зарядное устройство располагается в кейсе для хранения инструмента, и после работы он хранится и одновременно заряжается. В основном дрели на аккумуляторах имеют два запасных блока, которых достаточно для проведения работ.

Заряжается такой сменный аккумулятор не более часа, поэтому вы не будете делать больших перерывов, когда запланировали большой объем работ на день. Как правило, блок для зарядки рассчитан на несколько тысяч раз, но конкретно надо узнавать этот показатель при покупке, есть сменные батареи подороже, которые заряжаются за 15 минут.

Стоимость аккумуляторных дрелей немного выше обыкновенных моделей.

Преимущества и недостатки

Каждому инструменту свойственны свои преимущества и недостатки. У рассматриваемого изделия имеются следующие минусы:

1. Физическая сила, необходимая для выполнения сверлильных работ. В настоящее время не помешает иногда поработать мышцами
2. Длина изделия. При работе такой инструмент удобен, чего не скажешь о его транспортировке
3. Большой вес, который порой превышает массу электрических аналогов

Среди преимуществ нужно выделить:

1. Отсутствие необходимости подключения инструмента к электрической сети. Устройство работает в зависимости от наличия физической силы у пользователя
2. Низкая стоимость, даже сегодня выпускаются ручные модификации дрелей, стоимость которых не превышает 1000 рублей. Однако качество этих изделий уступает тем, которые были выпущены во времена СССР
3. Несложная конструкция. Простота конструкции влияет на стоимость агрегата, которая итак невысокая, а также на надежность. Чем проще конструкция инструмента, тем он более надежен, и его можно самостоятельно отремонтировать

Максимум эффективности

В инструкции по эксплуатации каждый производитель указывает интервал скоростей вращения, при которых дрель будет максимально использовать заложенные в ней возможности. Например, при работе с древесиной используется самая высокая скорость, а для бетона и камня выбирается режим медленнее. Чтобы использовать дрель в качестве шуруповерта, выбирают самые малые обороты.

С каждой деталью устройства можно провести некоторые небольшие манипуляции, которые существенно повысят эффективность использования дрели.

1. Патрон. Когда сверло зажимается в патроне при помощи ключа, то надо вручную свести губки до упора, а затем, передвигаясь по кругу, зажать их окончательно ключом. В моделях без ключа, которые встретить все труднее весь процесс делается руками.
2. Сверло. Этот режущий инструмент должен всегда быть хорошо наточен, износ, различные повреждения значительно снижают его производительность. Использование некачественных сверл может привести к тому, что двигатель и редуктор будут испытывать перегрузки, влияющие на их срок службы.
3. Надежное удерживание. Этот инструмент относится к весьма опасным изделиям, поэтому во время работы необходимо его хорошо фиксировать в руках. Во время сверления на корпус передается вибрация, поэтому производители добавляют вторую рукоятку для удобного удерживания дрели, это значительно помогает контролировать весь процесс.

Специальные вентиляционные отверстия должны быть постоянно открыты во время работы, чтобы происходила нормальная вентиляция внутренних деталей.

Преимущества ручной механической дрели

Одним из основных достоинств, которым обладает ручная дрель, является её максимально простая конструкция. Большинство деталей изготовлено из металла и поломки, даже если происходят, случаются чаще всего из-за механических повреждений, например, при падении на дрель чего-то массивного. Это поднимает уровень надёжности на недостижимую для электрических моделей высоту — сломаться в устройстве практически нечему. Из-за простоты конструкции и высокой степени надёжности механическая дрель очень долговечна. Существует немало примеров, когда эти устройства служат несколько десятков лет.

Кроме того, ручная дрель хорошо справляется со сверлением отверстий в дереве и других деревянных материалах (фанере, ДВП, ДСП), пластике, гипсокартоне, не слишком толстом металле. Если диаметр производимых отверстий не превышает 10 мм, ручная дрель может делать их практически с такой же эффективностью, как и электрические аналоги. При этом не требуется доступ к электричеству, что для некоторых условий имеет определяющее значение. Как и другие виды подобного инструмента, этот можно использовать для завинчивания или выворачивания крепёжных резьбовых деталей (саморезов, шурупов, винтов). Для превращения устройства в шуруповёрт нужно лишь зафиксировать в патроне соответствующую биту.

Бесспорным преимуществом, присущим такому инструменту, как ручная дрель, считается низкая стоимость. Цена инструмента, в зависимости от модели и диаметра патрона, может составлять от 400 до 1000 рублей, что делает его доступным для любого покупателя, независимо от уровня дохода.

Типы сверл

Сегодня промышленность выпускает универсальные сверла, которые можно использовать для сверления дерева, металла и твердого пластика. Но иногда надо иметь специальные сверла для дрели, чтобы быстро просверлить отверстия в бетоне, керамической плитке, металле, делать большие отверстия в древесине, например, сделать аккуратную врезку нового замка в дверь.

Для этого есть спиральные и плоские сверла. Хорошо показали себя ударного типа сверла для кирпича и бетона, алмазные — для сверления по керамике и большого диаметра круговое сверло для проделывания отверстий в кафельной плитке, чтобы провести трубы для воды.

Дополнительные приспособления

С помощью специальных устройств различного назначения для дрели можно расширить функциональные возможности этого универсального инструмента. Приобретать их надо отдельно, но вы никогда не пожалеете о потраченных средствах, потому что специальные насадки превращают обыкновенную дрель в шлифовальную машинку или мини-точило для домашних нужд. При помощи угловых насадок можно работать инструментом в труднодоступном месте или превратить его в резак по металлу, установив насадку с оригинальным названием сверчок.

Специальные направляющие делают возможным работу строго под прямым углом, для вертикального сверления используются специальные кондукторы или заводского изготовления стойки, превращающие дрель в сверлильный станок.

Независимо от того, какую модель использует пользователь, она требует постоянного ухода: после проведения любых, даже самых кратковременных работ, необходимо протереть корпус изделия от попавшей пыли, обращая особое внимание на вентиляционные отверстия — чтобы пыль и мелкие отходы от сверления не попадали вовнутрь изделия.

Если вы долгое время не собираетесь использовать дрель, то все металлические части надо смазать тонким слоем технического масла — это защитит их от воздействия вездесущей коррозии. Проводите периодические осмотры внутренних деталей, особенно это касается щеток электродвигателя — не допускайте их предельного износа. Если вы будете выполнять эти рекомендации, то ремонт вашему инструменту в ближайшем будущем не понадобится.

Возможные неисправности инструмента

Для начала необходимо ознакомиться с основными типами неисправностей электродрелей. Они могут быть:

• Электрическими. Чаще всего поломки связаны с электроникой. Бывают случаи, когда инструмент начинает искриться из-за перегрузки. Некоторые модели Bosch PSB перестают функционировать из-за стачивания щеток.
• Механическими. Иногда из строя выходят подшипники или редукторный механизм. В подобных ситуациях поможет только полная замена сломанных деталей.

Дополнительная информация! К основным признакам проявления механических неисправностей следует отнести гудение и уменьшение скорости вращения.

Алгоритм поиска и устранения поломок электрической части

При поиске поломки рекомендуется придерживаться определенного алгоритма, с помощью которого удастся быстро отыскать неисправность:

• Если устройство полностью не включается, надо вскрыть корпус и проверить соединение кабелей. Возможно один из них оторвался от электросхемы и поэтому не происходит включение устройства.
• Если с проводами все хорошо, необходимо проверить тумблер выключателя. В некоторых устройствах от Бош и Makita со временем появляются следы окисления и прибор перестает работать.
• Осматривая устройство, особое внимание надо обратить на щетки. Они должны надежно прижиматься к ротору.

Важно! Во время осмотра электродрели нельзя подключать ее к электросети. Особенно, если проводится проверка контактов проводов.