Как работает пневматический отбойный молоток: Устройство и принцип работы отбойного молотка

Содержание

Принцип работы отбойного молотка и выбор инструмента

К узкоспециализированным видам инструментов принадлежит отбойный молоток. Сначала надо отметить, что это далеко не домашний инструмент, так как в хозяйстве он применяется редко. Популярен этот агрегат при использовании в сфере строительства, а точнее при проведении демонтажа старых зданий, перегородок, перекрытий и дорожного покрытия. Когда возникает необходимость применения отбойного молотка, то при покупке не помешает узнать принцип работы, критерии выбора, а также виды рассматриваемого оборудования.

Что такое отбойный молоток и его назначение

Рассматриваемый вид инструмента является аналогом перфоратора, только отличается он следующими параметрами:

Способность только ударного долбления (никаких функций сверления и сверления с ударом инструмент не имеет)
Большой размер — в 2-3 раза больше бочковых перфораторов
Высокая мощность
Отличительная форма корпуса устройства

Если раньше для разрушения бетонного или асфальтного перекрытия использовались такие инструменты, как зубило и молоток, то сегодня на их замену пришел отбойный молоток. Узкая специализация этого устройства обусловлена его принципом работы. Достоинство прибора в том, что при долбежных работах не появляются искры, что позволяет использовать его в условиях с повышенной опасностью.

Перед тем, как разобраться с принципом функционирования отбойных молотков, следует выяснить их назначение:

Формируется дорожное покрытие — выполняется дробление асфальта, бетона и твердого грунта

Применение в горнодобывающей промышленности
Использование в строительстве для разрушения кирпичных и бетонных конструкций

По назначению понятно, что в хозяйстве, когда выполняются несложные и в небольших объемах работы, с функцией демонтажного инструмента справляется перфоратор. Задачи отбойника способен решать перфоратор, причем с мелкими заданиями справляются пистолетные устройства, а с более сложными — бочковые перфораторы.

Производители выпускают отбойные молотки двух видов — бытовые и профессиональные. Профессиональные инструменты применяются специалистами, а вот бытовые не предназначены для серьезных нагрузок, поэтому могут использоваться только для кратковременных нагрузок в быту. Рациональность использования отбойника в хозяйстве возникает в случае необходимости скалывания льда, который намерз во дворе. Еще молотком проделываются отверстия в бетонных полах стенах, так как они не только лучше справляются с такими заданиями, но еще и намного быстрее.

Виды отбойников для работы

Если возникла необходимость воспользоваться отбойником, то перед его покупкой будет полезно разобраться в том, что инструменты классифицируются по принципу действия, а точнее по приводному механизму. Чтобы понять, какой агрегат является наиболее эффективным, надо узнать все их виды:

Бензиновые — в качестве приводного устройства в агрегатах используется ДВС, работающий на бензине. В основе инструмента используются двухтактные двигатели, обеспечивающие высокую мощность. При работе отбойный молоток создает много шума, который образуется по причине совершения полезной работы — долбление бетона, а также за счет работы двигателя внутреннего сгорания. Еще при работе требуется периодически проверять количество топлива, и заправлять его, что вызывает неудобство
Гидравлические — принцип работы таких устройств заключается в применении давления масла. Для привода в действие инструмента, требуется дополнительное его подключение к гидравлической станции. Если стоимость такого устройства является доступной, то с покупкой гидростанции не справляются даже специализированные организации. Предназначен инструмент такого типа для выполнения разрушительных работ с высокой эффективностью
Пневматические — распространенная модель отбойников, которые используются дорожными службами при проведении ремонтных работ. Принцип их работы основан на использовании давления сжатого воздуха. Для привода в действие инструмента требуется его подключение к компрессору
Электрические — это распространенные модели инструментов, которые используются зачастую строителями и мастерами. Работают отбойные молотки за счет превращения электрической энергии в механическую, для чего в конструкции имеют электродвигатель. Электрический отбойник не подходит для работы во влажных помещениях, так как имеется опасность поражения электрическим током

Из всех видов отбойников наиболее востребованными считаются два последних варианта — пневматические и электрические. Пневматические по сравнению с электрическими имеют небольшой вес, поэтому ими работать намного легче, особенно при долблении в горизонтальном виде.

Как устроен пневматический отбойник и принцип его работы

По принципу работы отбойного молотка следует отметить, что в действие рабочие насадки приводятся за счет поршня, на который воздействует давление сжатого воздуха. Поршень передает усилие сжатого воздуха на ударную часть насадки, и тем самым приводит ее в движение. Чтобы разобраться с принципом работы отбойного молотка, надо выяснить его конструкцию и составные части. По конструкции инструмент состоит из следующих деталей:

Рукоятка для удержания устройства во время выполнения работы
Амортизирующий механизм, за счет которого снижается нагрузка на руки
Корпус, внутри которого расположены составные элементы
Ударный механизм или боек
Демпфирующая пружина
Насадка для совершения соответствующих работ
Ниппель для подсоединения шланга от компрессора
Патрон для закрепления насадок

Это конструкция пневматического устройства. Электрические аналоги в конструкции имеют электродвигатели, которые приводят в действие приводной механизм, представленный в виде редуктора. Редуктор соединяется с ударным механизмом, который также реализован за счет применения поршня. Поршень нагнетает воздух в камере цилиндра инструмента, и тем самым воздействует на ударный боек.

Рассматриваемые устройства имеют главные составляющие элементы, в качестве которых выступают:

Корпус-рукоятка — эта часть включает в себя пусковой механизм, глушитель и корпус. Главное назначение глушителя в том, чтобы подавлять аэродинамический шум, формирующегося при эксплуатации инструмента
Защита рукоятки — это специальный механизм, работа которого заключается в сглаживании вибраций. При продолжительной эксплуатации инструмента у мастера может развиться заболевание рук, поэтому присутствие защиты является обязательным
Защита от зубила антивибрационная — состоит из подпружиненной втулки и манипулятора
Ударный узел — имеет ствол, а также воздухораспределительную систему и ударник

За счет присутствия ударной системы происходит выполнение целого ряда положительных функций:

Это не только подача воздуха от компрессора, который направляется в камеру и распределяется между блоками, но еще и эффективное его отведение

Превращение энергии сжатого воздуха в механическую работу, которая выполняется ударным узлом

Выбор насадки происходит в зависимости от поставленной технологической задачи. На отбойный молоток можно установить такие насадки:

Пика — это распространенный вид рабочих элементов, за счет которых происходит точечное воздействие на обрабатываемую поверхность. Зубило используется для удаления ледяной корки, а также бурения кирпича и асфальта
Зубило — имеет продолговатую острую кромку, что позволяет эффективно воздействовать на бетонные и железобетонные конструкции
Лом — для долбления кирпичных стен, наледи и бетона
Лопатка — активно используется при необходимости снятия корки льда, а также при дроблении асфальтных покрытий

В зависимости от модели рассматриваемого инструмента, пневматические отбойники дополнительно могут иметь:

Боковую рукоятку — нужна не только для комфортного применения агрегата, но еще и позволяет распределять прилагаемые физические усилия
Плавный пуск — способствует постепенному увеличению мощности, что положительно отражается на эксплуатационных сроках инструмента. Наличие плавного пуска исключает вероятность перегрузки устройства, что имеет большое значение
Регулятор для настройки частоты ударов — этот механизм позволяет выставить необходимое значение усилия ударов, что актуально при работе с разными видами материалов, имеющих соответствующую степень твердости

Зная устройство пневматического агрегата, немаловажно прибегнуть к рассмотрению подробного принципа его работы. Знать принцип работы надо не только для обеспечения правильной эксплуатации, но еще и с целью возможности проведения ремонтных работ. Принцип работы отбойного молотка пневматического типа основывается на следующем:

На исполнительный механизм подается давление сжатого воздуха от компрессора
Сжатый воздух поступает через специальный гибкий шланг, подключенный к механизму через штуцер
Воздух воздействует на рукоятку, и преодолевая усилие возвратной пружины
При открытии происходит смещение вентиля, посредством чего происходит открытие отверстий распределительной системы
При этом воздух начинает перемещаться в блоки ударника верхней и нижней части
Исход такого принципа работы в том, что ударная система осуществляет выполнение быстрых движений, работающих по схеме возвратно-поступательного перемещения

Примитивная схема работы позволяет обеспечивать высокоэффективное выполнение поставленных действий.

При выборе инструмента надо учитывать два главных параметра — это сила удара и количество совершающих ударных воздействий.

Это интересно! Принцип работы гидравлических устройств идентичный с пневматическими, только вместо сжатого воздуха, выступающего в качестве приводного механизма, используется давление масла.

О принципе работы электрических отбойников

Если сравнивать стоимость пневматических агрегатов с электрическими, то первые стоят в несколько раз дешевле. Связано это с простой конструкцией механизма. Электрические отбойные молотки имеют другой принцип работы, так как в качестве их приводного устройства применяется электрический мотор. Чтобы понять принцип работы отбойного молотка электрического типа, надо посмотреть на инструмент в разрезе. Ниже представлено фото, по которому можно сориентировать, как работает инструмент.

Если приходилось разбирать перфоратор бочкового типа, то можно увидеть некоторое сходство во внутренней конструкции. Мало того, есть отбойники, которые имеют внешнюю конструкцию, как перфоратор. По схеме видно, что электрический отбойник имеет простую конструкцию. Не трудно по конструкции разобраться с принципом функционирования, который основывается на превращении электроэнергии в механическую энергию возвратно-поступательного типа.

Пошаговое описание, как работает отбойный молоток электрический:

Электрический мотор имеет на валу червячную шестерню, которая соединена с круглой шестеренкой, имеющей однорядное расположение зубьев. Эти шестерни называются редукторной парой, и по конструкции имеют сходство с устройством болгарок
Шестерня на валу электромотора передает крутящий момент на косозубую шестеренку, приводя ее в движение. За счет большого количества зубьев на ведомой шестерне, происходит понижение скорости вращения, но при этом увеличивается сила момента
Ведомая шестерня имеет кривошипно-шатунный механизм, который соединен с поршнем
Поршень расположен в цилиндре (камера цилиндрической формы)
В Цилиндре также расположен боек, на одном конце которого находится ударный шток
Боек посредством штока воздействует на ударник. В конструкции ударника крепится рабочая насадка, которой и передаются ударные волны
Создание ударных действий происходит за счет поршня. Поршень совершает возвратно-поступательные движения в камере (цилиндре), что способствует формированию сжатого воздуха
Энергия сжатого воздуха воздействует на боек, приводя его в движение. Боек начинает под воздействием энергии сжатого воздуха начинает бить по ударнику
В итоге ударные действия передаются на насадку, что способствует совершению полезных действий. Ниже приведена инфографика, опираясь на которую, становится понятен принцип функционирования ударных молотков электрического типа

Зная устройство и принцип работы механизма, остается только взять в руки инструмент, и приступать к работе. Однако если отбойный молоток еще не приобретен, то может возникнуть вопрос его правильного выбора. Чтобы выбрать подходящий вид отбойника, надо учитывать ряд некоторых главных факторов. Для начала разберемся с классификацией пневматических отбойных молотков.

Виды пневматических отбойников и их применение

На рынке строительных инструментов есть много разных агрегатов, которые отличаются не только производителями, но еще и техническими параметрами. Профессионал с легкостью сможет решить, какой лучше купить отбойный молоток, опираясь на технические его параметры. Новичок же может столкнуться с разными вопросами, поэтому немаловажно их сразу развеять.

Отбойники пневматические классифицируют на 2 типа:

Объемные — в действие агрегат приводится за счет ускоренного расширения воздуха
Турбинные — дополнительно используют энергию сжатого воздуха, вырабатываемой лопастями турбины

Кроме того, пневматические устройства классифицируются по таким параметрам, как энергия и частота совершения ударов:

До 30 кДж и частотой 45 Гц — применяется при обработке материалов, обладающих средней прочностью
До 40 кДж и частотой 34 Гц — применяются в общестроительных работах
До 45 кДж и частотой в 20 Гц — используются исключительно для обработки прочных материалов, и только с расположением инструмента в вертикальном направлении
До 50 кДж и частотой в 24 Гц — предназначены только для обработки высокопрочных материалов

Аналогичными параметрами силы энергии и частоты совершения ударов обладают электрические, гидравлические и бензиновые отбойники. Еще молотки отбойники классифицируются по весу:

От 5 до 6 кг — легкие инструменты, которые нашли свое применение при проведении отделочных и высотных работ. Они относятся к категории бытовых, так как способны они развивать небольшую мощность
От 6 до 10 кг — используются профессионалами для разрушения стен и прочих сооружений в горизонтальном удержании инструмента. Вес до 10 кг является приемлемым, поэтому не возникает проблем с эксплуатацией агрегата в строительстве и ремонте
До 15 кг — используются только для проведения тяжелых видов работ, например, вскрытие асфальта, бурение бетонных и железобетонных конструкций

Это интересно! Тяжелые виды отбойников обычно совершают 1100 ударов в минуту, а легкие до 4000 ударов в минуту.

Как выбрать отбойный молоток критерии правильного выбора

Выбирая отбойный молоток, надо решить сначала, какой тип привода является оптимальным — пневматический, электрический, гидравлический и бензиновый. Ведь каждый вид имеет свои достоинства и недостатки, взвесить которые надо еще на этапе выбора. Коротко рассмотрим все имеющиеся плюсы и минусы у отбойников разных типов.

Электрические отбойники их плюсы и минусы

Электрические устройства являются самыми распространенными, так как они не требуют применения дополнительного оборудования, как гидравлические и пневматические, а также постоянного контроля наличия топлива, как для бензиновых. К достоинствам электрических устройств относятся:

Удобно подключать и пользоваться, так как для работы электрическими устройствами требуется только наличие розетки
Просты в уходе и применении
Не выделяют вредные вещества, поэтому являются экологически чистыми и безопасными
Имеют низкие шумовые показатели, что немаловажно для ударного инструмента

Есть у рассматриваемых устройств и недостатки, на основании которых применение электроинструмента является ограниченным. К таковым недостаткам относятся:

Необходимость применения переноски или проведение работ в непосредственной близости к розеткам
Невозможность применения устройств в помещениях с высокой влажностью, а также при проведении работ, где имеется вероятность пожарной и взрывной опасности
Возможность повреждения кабеля бетонными конструкциями, поэтому при работе следует контролировать его место расположения

Для дома этот вариант подходит лучше всего, если только планируется работы проводить не во влажных и взрывоопасных помещениях.

Достоинства и недостатки бензиновых отбойников

Бензиновый отбойный молоток является автономным по сравнению с остальными, поэтому рационально выбирать такой вид инструмента, когда работы планируется выполнять вдали от цивилизации. Автономность — это его самое большое и главное преимущество. К недостаткам относятся следующие факторы:

Шумность
Наличие выхлопа
Высокая стоимость
Необходимость контроля уровня топлива, а также его доливка
Требовательность в уходе

Именно за счет такого количества недостатков, инструмент не получил широкого распространения, как например, электрические или пневматические отбойники.

Пневматический отбойный молоток какие есть плюсы и минусы

Отбойники, которые работают на энергии сжатого воздуха, постоянно привязаны к компрессору, что считается самым большим минусом. При этом они имеют простейшую конструкцию, что делает инструмент не только дешевым, но и ремонтопригодным. Итак, достоинствами пневматических отбойников являются:

Высокие показатели производительности
Работы можно проводить долго и без остановки
Экологическая чистота
Простота управления

Недостатков у пневматических устройств практически нет, кроме привязанности к компрессору. Если в хозяйстве есть компрессор, то купить можно пневматический отбойный молоток.

Горизонтальные и вертикальные отбойники какой лучше

При выборе отбойника можно столкнуться с тем, что бывают они двух типов по конструкции корпуса — горизонтальные и вертикальные. Что лучше выбрать для работы, надо выяснить, чтобы не пришлось переплачивать. К отличительным особенностям отбойных молотков горизонтального и вертикального способов применения относятся:

Горизонтальные устройства — имеют небольшой вес, и предназначаются преимущественно для работ в горизонтальном расположении инструмента. Устройства имеют две рукоятки для удобства удерживания. Конструкция бетонолома напоминает перфоратор бочковой, только отличается по мощности, наличию режимов и конструкции патрона
Вертикальные устройства — они принадлежат к категории тяжелых устройств. Имеют две боковые рукоятки, на одной из которых имеется курок. Выбирать такие агрегаты рационально в случае необходимости бурения бетона, асфальта и других поверхностей, удерживая агрегат в вертикальном положении

Зная все отличительные особенности и параметры инструментов, остается последнее — сделать правильный выбор.

Критерии выбора

На начальном этапе выбора отбойника, надо обратить внимание на следующие его особенности:

Мощность — для работ по строительству хватает приборов, имеющих мощность до 1,2 кВт, а вот для разрушения кирпича или бетона, лучше выбирать устройства с мощностными параметрами 1,6-2 кВт
Вес — чем больше весит инструмент, тем для более сложных работ он предназначен. Для дома хватит устройства, вес которого не превышает 5-10 кг
Сила удара — чем больше этот параметр, тем выше производительность
Число ударов в минуту — указывается в техническом описании. Маломощные устройства имеют частоту ударов, которая составляет 3500-4000 ударов в минуту

В зависимости от того, какого типа привода выбирается инструмент, надо принять во внимание следующие рекомендации:

На электрических устройствах должен быть фиксатор курка
Наличие ограничителя частоты оборотов на холостом ходу
Система гашения вибраций
Регулятор частоты ударов в минуту
Наличие быстрозажимного патрона

Еще надо учитывать стоимость и производителей. Сегодня все известные производители электроинструментов выпускают отбойные молотки. Это такие марки, как Hitachi, DeWalt, Bosch и другие. Чтобы купить отбойный молоток, не понадобится никуда ехать, так как его можно заказать в Цилиндре.

Где можно приобрести хороший отбойный молоток

Для покупки хорошего отбойника вовсе не обязательно ехать в магазин или на рынок, чтобы выбрать инструмент. Заказать его можно с телефона или компьютера, посетив сайт cylinder.com.ua. Выбрать этот интернет магазин стоит по ряду некоторых причин:

Много разных моделей отбойных молотков от известных производителей
Цена, установленная производителем
Быстрая отправка товара
Бесплатная доставка, так как стоимость товара более 1000 гривен, а в магазине действует приятное предложение — за покупку на сумму более 1000 гривен мы оплатим доставку за вас
Мгновенное начисление бонусов, за которые можно вместе с товаром купить расходные материалы, например, пики, зубило и т.п.

Чтобы оценить все преимущества совершения покупок в интернет магазине Цилиндр, надо посетить каталог, выбрать нужные товары и приобрести их. Если отсутствует возможность приобретения дорогостоящего товара с оплатой его стоимости в полном объеме сразу, тогда у нас действует кредитное предложение. У нас всегда выгодно покупать, и убедитесь в этом лично.

Пневматические отбойные молотки

Невозможно представить себе стройку, крупный или мелкий ремонт, без предварительного демонтажа поверхностей, и конечно, незаменимым инструментом здесь является пневматический отбойный молоток. Сфера деятельности, в которой применяется данный инструмент, на этом не ограничивается, она достаточно широка. Отбойник пневматического действия широко применяется на разных видах производства, в разной промышленности, в том числе и добывающей, строительстве дорог, ее ремонтных работах, в местах, где требуется предварительное разрушение конструкций и покрытий.

Принцип работы пневматического отбойного молотка

Пневматический отбойный молоток работает, не выдавая искр, то есть отсутствует опасность воспламенения и возгорания, поэтому он настолько популярен в шахтовых работах. По типу конструкции пневматические отбойные молотки могут подразделяться на отбойники режим работы, которых основан на турбине, либо на молотки которые функционируют посредством попадающего внутрь инструмента воздуха, данный тип имеет название объемный. Первый тип работает посредством воздуха, который приводит лопасти турбины в движение, за счет чего создаваемая энергия выдается на бой инструмента, который в свою очередь приводит весь процесс работы в действие.

Объемные же отбойники работают за счет подачи воздуха, который резко расширяется в специальном отсеке, что приводит в действие бой. Важно наличие специального оборудования для работы пневматического отбойного молотка, этим оборудованием служит компрессор. Это является единственным недостатком пневматического отбойного молотка, поскольку компрессор достаточно громоздкий и издает большой уровень шума. К тому же данное устройство нуждается в питании. Пневматические отбойные молотки довольно недорого стоят, обладают прекрасными рабочими характеристиками, пожаробезопасностью, и являются абсолютно не токсичными.

Пневматический отбойный молоток — важнейшие характеристики

В зависимости от типа работ, на которых необходимо применение пневматического отбойного молотка, у данного устройства есть подразделения по энергии ударов. Например, отбойники с энергией ударов в тридцать Джоулей хороши для работ в достаточно скованных условиях и в подвешенном состоянии, для строительных работ общего значения подойдет молоток в сорок Джоулей, и соответственно по нарастающей. Таким образом, для работ по особо жестким и прочным материалам целесообразно использование пневматического отбойного молотка с силой удара равной более пятидесяти Джоулям.

Пневматический отбойный молоток представляет собой довольно простую конструкцию. Основным рабочим элементом отбойника является так называемая пика, которая и производит ударные работы. Данный элемент отбойника может быть заменен на более подходящий в определенной ситуации в зависимости от конкретного вида работы, например, такой насадкой может быть и ломик, и зубило и т.п.

Вес пневматического отбойного молотка тоже немаловажный фактор, влияющий на выбор инструмента, ведь его приходится держать руками, что будет довольно затруднительно, имей он большой вес. Поэтому, как правило, пневматические отбойные молотки не весят много.

Их вес варьируется в пределах от 1,5 до 10 килограмм, данные, конечно, взяты в среднем. Включение отбойника работающего на пневматике происходит следующим образом, при помощи специального шнура происходит присоединение пневматического отбойного молотка к компрессору, а далее уже в работу вступает сжатый воздух, который, как было описано выше, приводит в работу бой тем или иным образом. Отличительными характеристиками, влияющими на выбор отбойника является: частота ударов в минуту времени, сила ударов, расход воздуха и давление, которое необходимо для выполнения работы.

Как работают отбойные молотки и пневматические дрели?

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Отбойные молотки

Дом
индекс А-Я
Случайная статья
Хронология
Учебное пособие
О нас
Конфиденциальность и файлы cookie

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 11 декабря 2021 г.

Двадцать тысяч лет назад, если бы вы необходимо выкопать яму в неровной земле, скорее всего, вы бы размахивали заточенным рога оленя над головой. Современные кирки в значительной степени основаны на та же идея. Длинная деревянная ручка и тяжелое металлическое лезвие накапливают энергию. когда вы замахиваетесь, фокусируя его на одной узкой точке, чтобы каждый удар производил максимальная сила и давление. Это простая технология, но очень эффективная.

Сегодня, если вы хотите в спешке вырыть яму и есть толстый ком бетон или асфальт в вашем Кстати, вы, скорее всего, будете использовать отбойный молоток, также известный как пневматическая (пневматическая) дрель, перфоратор или отбойный молоток. А сильный и опытный дорожный рабочий может взмахнуть киркой 10 раз в минуту или больше, но отбойный молоток может ударить по земле в 150 раз быстрее — это 1500 раз в минуту! Довольно удивительно, но как именно это работает?

Фото: Типичная пневматическая дрель с отбойным молотком американскими военными в рамках проекта по ремонту аэродрома. Изображение штаб-сержанта. Майкл Бэтлс предоставлен ВВС США.

Содержание

Почему в отбойных молотках используется сжатый воздух?
Как работает отбойный молоток?
Кто изобрел отбойный молоток?
Электрические отбойные молотки и другие виды
Узнать больше

Почему в отбойных молотках используется сжатый воздух?

Вы, наверное, никогда не держали в руках отбойный молоток, но используете именно одна и та же технология каждый раз, когда вы едете на велосипеде или путешествуете на машине. резиновые шины, которые плавно несут вас по дороге, накачаны воздуха, поэтому сила вашего веса, толкающего вниз, точно уравновешивается давление воздуха толкает вас вверх. Шины являются простым примером пневматическая технология, что означает, что они используют сила давления воздуха. (Возможно, вы слышали аналогичной технологии, называемой гидравликой который использует силу давления жидкости.)

Воздуха не видно, но это удивительно. это смесь газы, в основном азот и кислород, молекулы которых постоянно прыгают взад-вперед, как разъяренные пчелы. Когда воздух попадает в контейнер, например велосипедная шина, молекулы газа многократно врезаясь в резиновые стены и снова отскакивая назад. Каждый раз один этих столкновений происходит, молекулы дают крошечный толчок резина. С миллионами столкновений, происходящих все время, воздух оказывает сильное давление (определяемое как сила, действующая на единицу площади) на резину — и именно это удерживает шина накачана. (Чем горячее воздух, тем быстрее молекулы газа двигаться, тем энергичнее они сталкиваются, и тем больше давления они проявлять. Вот почему шины больше надуваются в жаркие дни и после длительной поездки на автомобиле. путешествие.)

Фото: Отбойные молотки используются не только в строительстве: способ пробивания бетона и камня, они часто являются жизненно важными инструментами в аварийно-спасательных работах. Здесь работник пожарно-спасательной группы Сигонелла военно-морской авиабазы США использует пневматический отбойный молоток, чтобы пробить бетон во время учений. Фотография Гэри А. Прилла предоставлена ВМС США. и Викисклад.

Возможно, вы где-нибудь видели пневматику в действии. Духовые трубки еще один хороший пример. Когда эти злые дикари из твоих комиксов пускают отравленные дротики в своих врагов, они используют давление воздуха, чтобы заставить ракету спуститься по трубе на высокой скорости. В былые времена, крупные универмаги использовали пневматические транспортные трубы для отправки денег или сообщений. быстро с одного этажа на другой.

В паровых двигателях тоже используется пневматика; вместо воздуха они используют водяной пар (пар) высокой температуры и высокого давления, чтобы толкать поршни вперед и назад и крутить колеса на высокой скорости. Пылесосы, которые используют всасывание для удаления грязи с мягкой мебели, используйте тот же принцип в обратном порядке — всасывайте вдыхать воздух, а не выдувать его.

На фото: рабочий-строитель с пневматической дрелью. Обратите внимание на красный шланг для сжатого воздуха, выходящий с левой стороны дрели. который питается от большого зеленого портативного воздушного компрессора (обозначенного Sullair), подключенного к пикап слева на фото. Фотография Рене Клекнер предоставлена ВВС США.

Как работает отбойный молоток?

Назад к отбойным молоткам. Когда вы впервые увидели, как кто-то копает яму в дороге с таким инструментом вы, вероятно, думали, что оборудование был электрическим или питался от дизельный двигатель, да? Фактически, единственный энергия, необходимая для толчков отбойного молотка вверх и вниз, передается из воздушного шланга. Шланг, который должен быть изготовлен из особо толстого пластик, переносит воздух под высоким давлением (обычно в 10 раз выше давление окружающего нас воздуха) от отдельной воздушно-компрессорной установки, работающей от дизельный двигатель.

Воздушный компрессор немного похож на гигантский велосипедный насос, который никогда не перестает дуть воздух. Когда рабочий нажимает на ручку, воздух насосы от компрессора в отбойный молоток через клапан на одном сторона. Внутри молота есть цепь воздуховодов, тяжелая отбойный молоток и сверло внизу. Во-первых, воздух под высоким давлением. течет в одну сторону по цепи, заставляя сваю опускаться так, чтобы она фунтов в буровое долото, разбивая его в землю. Клапан внутри затем сеть трубок переворачивается, заставляя воздух циркулировать в противоположное направление. Теперь сваебойная машина движется обратно вверх, так что бур немного расслабляется от земли. Через некоторое время клапан переворачивается снова и весь процесс повторяется. В итоге сваебойщик ударяется о сверло более 25 раз в секунду, поэтому сверло фунтов вверх и вниз по земле около 1500 раз в минуту.

Иллюстрация: Эта небольшая анимация показывает, что происходит внутри дрели. Обратите внимание, как синий клапан наверху щелкает вперед и назад, чтобы воздух менял направление. Это заставляет оранжевый сваебой стучать вверх и вниз, многократно вбивая серое буровое долото в землю. Обратите внимание, что это значительное упрощение того, что происходит в реальной дрели, где расположение клапанов, воздушных каналов и т. д. гораздо сложнее. Вы можете получить представление о том, насколько сложнее настоящие сверла, из иллюстрации оригинальной конструкции сверла Чарльза Брейди Кинга ниже.

Отбойные молотки и приводящие их в действие воздушные компрессоры. все разных форм и размеров. Сверла на конце взаимозаменяемый слишком. Есть широкие долота, узкие долота и инструменты, называемые мойл. баллы за хорошую работу. Квалифицированный бурильщик может отделить куски дорогу всего за 10-20 секунд, что упрощает работу с нашими предки — с их кирками для рогов — нашли бы поистине непосильную работу!

Кто изобрел отбойный молоток?

Работа: отбойный молоток Чарльза Брэди Кинга. Работа предоставлена Управлением по патентам и товарным знакам США.

Хотя существуют сотни патентов на отбойные молотки и пневматические инструменты, самый ранний из них, похоже, был зарегистрирован Чарльзом Брейди Кингом 19 мая 1892 года и выдан 30 января 1894 года.

Дизайн Кинга представляет собой более сложную версию того, что я набросал в своей анимации выше, но по сути работает так же, как и с возвратно-поступательный (возвратно-поступательный) клапан, заставляющий воздух двигаться сначала в одну, а затем в другую сторону, перемещая поршень вверх и вниз и многократно вбивая буровое долото в землю. Я покрасил клапан синим цветом, и в этой конструкции он перемещается из стороны в сторону, изменяя способ прохождения воздуха между входными отверстиями (желтый цвет) и выходными отверстиями (коричневый цвет).

Как это работает? Когда клапан находится в показанном здесь положении, воздух поступает через толстый желтый шланг вверху и следует по более тонким путям, показанным на рис. желтый, толкающий поршень (красный) вниз и разбивающий молот (зеленый и серый) о землю.

Когда поршень движется вниз, воздух возвращается через одну из трубок и толкает синий клапан вправо, так что теперь воздух следует по коричневым путям и выходит.

Вот небольшая подборка ранних конструкций отбойных молотков, зарегистрированных в Бюро по патентам и товарным знакам США, включая King’s. Вы можете найти еще много примеров, если вы ищете «пневматическая дрель» или «отбойный молоток» на веб-сайте USPTO (или на Патенты Google):

Патент США № 513,941: Пневматический инструмент Чарльза Брэди Кинга, 1894 г. Похоже, это оригинальное изобретение отбойного молотка.
Патент США № 651,487: Буровой двигатель Джона Лейнера 1900. Лейнер усовершенствовал вращающуюся пневматическую дрель типа «винтовка» в 1897 году и вскоре после этого представил ряд других нововведений в бурении.
Патент США № 709,022: Буровой двигатель Джона Лейнера, 1902 г., представляет собой несколько более позднюю конструкцию, которая выпускает струи воздуха и воды для удаления шлама из буровой скважины.
Патент США № 813,109: Пневматический молот Райнхольда А. Норлинга, 1906 г. Немного более сложная конструкция.
Патент США № 884,152: Пневматический молот Мартина Хардсокга, 1908 г. Этот вариант показывает, как пневматический механизм может приводить в действие вращающуюся дрель или бурильный станок.

Рекламные ссылки

Электрические отбойные молотки и другие виды

Не все отбойные молотки используют сжатый воздух, поэтому называть их все общими «пневматическими дрелью» может ввести в заблуждение. Некоторые из них приводятся в движение мощными электродвигателями, которые вращают кривошип или кулачок, который преобразует вращательное движение двигателя в возвратно-поступательное (возвратно-поступательное) движение, нагнетая поршень, толкая небольшую воздушную подушку вперед и назад, таким образом приводя в действие второй поршень соединен с валом, который многократно забивает дрель или другой инструмент. Электрические отбойные молотки имеют большое преимущество в том, что вы можете использовать их без отдельного воздушного компрессора (вы можете использовать их везде, где есть электричество), хотя они иногда с трудом пробивают самую толстую породу.

Фото: Смотрите, нет компрессора! Электрические отбойные молотки, такие как этот Bosch Brute, работают от любой стандартной электрической розетки на 115/120 вольт или портативного генератора мощностью 2500 ватт. Механически проще, они также намного легче; этот весит всего 29 кг (63 фунта). Шум оценивается в 105 дБ, он по-прежнему ужасно громкий, но значительно тише, чем многие пневматические дрели. Фото Джеймса Фишера предоставлено ВВС США.

Другие отбойные молотки имеют гидравлический привод, поэтому вместо сжатого воздуха они питание от непрерывного потока гидравлической жидкости (возможно, масла или воды с присадками). Это проходит через гидравлический двигатель или турбину, приводя в действие коленчатый вал и поршень, который забивает буровое долото. Гидравлические отбойные молотки часто используются для подземных горных работ, где пневматические инструменты менее пригодны. Иногда гидравлическая жидкость, питающая дрель, также используется в качестве «режущей жидкости» (для охлаждения и смазки).

Поскольку пневматические отбойные молотки невероятно шумные, инженеры постоянно пытаются разработать более тихие способы достижения той же цели. Удивительно, но большая часть шума, который издает отбойный молоток, исходит не от разрушающего дорожного покрытия, а от его собственного внутреннего механизма — сваебойного молотка, ударяющего по буровому долоту, — поэтому создание более тихой машины означает разработку молота, который работает по-другому. В 2000 году Брукхейвенская национальная лаборатория изготовила гелиевый молот под названием RAPTOR, который работал как высокоскоростная винтовка, стреляя крошечными стальными гвоздями в камень, чтобы разбить его на части. Тем временем НАСА экспериментировало с ультразвуковыми отбойными молотками, которые быть легче, тише и намного эффективнее. Такие идеи пока не прижились. Вместо этого электрические отбойные молотки, кажется, становятся все более популярными, в основном потому, что они намного тише, чем традиционные пневматические.

Работа: Один из примеров того, как может работать гидравлический отбойный молоток. Гидравлическая жидкость (бирюзовая, 24) поступает через сопло в левом верхнем углу, заставляя вращаться турбину (красная, 25). Это вращает трансмиссию (темно-зеленый, 7), которая приводит в действие кривошип и шатун (темно-синий, 12, 6). Они перемещают скользящую направляющую (желтый, 14а) вперед и назад, позволяя тяжелой массе (синий, 2а) ударять по стержню (зеленый, 15), прикрепленному к насадке инструмента. В этом механизме также есть гениальная вторая часть. Трансмиссия одновременно вращает карданный вал (серый, 13), поворачивает сверлильный патрон (серый, 16) и заставляет вращаться долото. Из патента США 5,117,923: Гидравлический отбойный молоток Вольфганга Вюрера, Sulzer Brothers Limited, 2 июня 1992 г., любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На фото: отбойный молоток, установленный на конце экскаватора. Фотография Мэтта Коулмана-Фостера предоставлена ВВС США.

На этом веб-сайте

Пневматика: простое введение в пневматическую технику.
Компрессоры и насосы: Как привести в действие пневматическую дрель.
Краны: что наука стоит за мощными грузоподъемными машинами?
Бурение: Наше общее введение в технологию бурения охватывает все: от бытовых самодельных буровых установок и бурения нефтяных скважин до крупных пневматических ударных установок.
Гидравлика: «жидкие мышцы», приводящие в действие экскаваторы и краны!
Простые машины: наука о силах и о том, как мы можем их увеличить.

Книги

Практическая пневматика Криса Стейси. Арнольд, 1988 г. (переиздано в 2012 г. и доступно в виде электронной книги). Это конкретно не описывает пневматические дрели; вместо этого он дает общие сведения о пневматических цепях, компонентах, уплотнениях и т. д.
Гидравлика и пневматика: Руководство для техников и инженеров Эндрю Парра. Butterworth-Heinemann, 1998 г. (переиздано в 2013 г. и доступно в виде электронной книги). Еще одно общее руководство, описывающее принципы работы пневматических и гидравлических машин и компонентов, из которых они состоят.

Статьи

Новости

С помощью электрических отбойных молотков планируется заглушить оглушающий городской звук Сэма Робертса. The New York Times, 17 декабря 2014 г. Электрические отбойные молотки могут быть на 15 дБ тише, чем пневматические — разница очень заметна.
Лаборатория изобретает отбойный молоток, благодаря которому жители Нью-Йорка смогут спать, Тина Келли. The New York Times, 10 ноября 2010 г. Представляем RAPTOR, гелиевую дрель, которая работает быстрее и тише, чем традиционная дрель по бетону.
Тихий отбойный молоток: Откройте для себя, 1 ноября 1997 г. Ранняя статья о RAPTOR.

Technical

Отбойные молотки: Popular Science, апрель 1961 г. Эта статья 50-летней давности дает несколько больше подробностей о внутренностях отбойного молотка, чем я смог сделать здесь. Их версия использует вращающийся цилиндр для открытия и закрытия клапанов и основана на дрели, изобретенной Джоном Лейнером в 189 г.7 (они не упоминают более ранний дизайн Чарльза Брэди Кинга).

Безопасность

Ручные инструменты с электроприводом — Пневматические инструменты — Базовая техника безопасности: Канадский центр гигиены труда и техники безопасности, 2015 г. опасности сжатого воздуха.
Отбойные молотки и кварцевая пыль: Национальный институт охраны труда и здоровья США (NIOSH) объясняет, как снизить риск для органов дыхания от пыли от отбойного молотка с помощью насадок для распыления воды.

Патенты

В дополнение к обычным пневматическим патентам, перечисленным в рамке вверху, также стоит обратить внимание на описания альтернативных механизмов ударного бурения:

Патент США № 7287601B2: Электроинструмент с вращающимся и/ или молотковый приводной механизм Манфреда Хеллбаха и др., Роберт Бош, 30 октября 2007 г.
Патент США № US4478293A: Ударная дрель или отбойный молоток, авторы Walter Weilenmann et al, Hilti AG, 23 октября 1984 г.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие веб-сайты.

Статьи с этого веб-сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных произведений без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и/или нарушение смежных прав может повлечь за собой серьезные гражданские или уголовные санкции.

Подписывайтесь на нас

Оцените эту страницу

Пожалуйста, оцените эту страницу или оставьте отзыв, и я сделаю пожертвование WaterAid.

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее или рассказать о ней своим друзьям:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2007/2019) Отбойный молоток/Пневматическая дрель. Получено с https://www.explainthatstuff.com/jackhammer.html. [Доступ (вставьте дату здесь)]

Подробнее на нашем веб-сайте…

Связь
Компьютеры
Электричество и электроника
Энергия
Машиностроение
Окружающая среда

Гаджеты
Домашняя жизнь
Материалы
Наука
Инструменты и инструменты
Транспорт

↑ Вернуться к началу

Как работают отбойные молотки и пневматические дрели?

Вы здесь: Домашняя страница > Инструменты, инструменты и измерения > Отбойные молотки

Дом
индекс А-Я
Случайная статья
Хронология
Учебное пособие
О нас
Конфиденциальность и файлы cookie

org/Person»> Криса Вудфорда. Последнее обновление: 11 декабря 2021 г.

Фото: Используется типичная пневматическая дрель с отбойным молотком американскими военными в рамках проекта по ремонту аэродрома. Изображение штаб-сержанта. Майкл Бэтлс предоставлен ВВС США.