Строительные машины и оборудование

Двигатели ручных машин

Электрические ручные машины приводятся в действие электро­двигателями. Приводом электромеханических машин служат одно­фазные коллекторные двигатели, включаемые в осветительную сеть нормальной частоты (50 Гц) напряжением 220 В; асинхрон­ные трехфазные с короткозамкнутым ротором нормальной (50 Гц) и повышенной (200 Гц) частоты напряжением 220 и 36 В. Для привода фугальных электрических машин используются однофаз­ные магниты с возвратно-поступательным движением якоря.

Преимущественное распространение (до 70%) получили одно­фазные коллекторные двигатели с двойной изоляцией, мощностью 120... 1150 Вт, частотой вращения якоря — 200... 300 с-1. Эти двигатели характеризуются высокой удельной мощностью на еди­ницу массы, способностью выдерживать кратковременные пере­грузки, нечувствительностью к колебаниям напряжения в питаю­щей электросети, невысоким уровнем пускового тока (не более четырехкратного номинального значения). Они безопасны в экс­плуатации, могут работать от сети переменного и постоянного то­ка, для их питания не требуется громоздких трансформаторов или преобразователей частоты электрического тока. Недостатками коллекторных двигателей являются сложность конструкции, изго­товления и эксплуатации, высокая стоимость.

Асинхронные электродвигатели трехфазного тока с коротко - замкнутым ротором имеют более простую и надежную конструк­цию, обладают высокой перегрузочной способностью, они проще в изготовлении и эксплуатации. В то же время они (при нормаль­ной частоте тока) отличаются повышенными габаритами и массой и низкой удельной мощностью, что ограничивает их применение полустационарными ручными машинами — дисковыми пилами, долбежниками, трамбовками, заточными станками и др. Асин­хронные трехфазные двигатели повышенной частоты обладают малой массой и габаритами, они быстроходны (частота вращения якоря — до 200 с~!), характеризуются высокой удельной мощ­ностью, простотой конструкции, высокой надежностью и сравни­тельно низкой стоимостью изготовления. Недостатками таких дви­гателей являются низкая способность к перегрузкам, высокая чувствительность к колебаниям напряжения в питающей сети, перегрев и снижение надежности при работе с частыми пусками и остановками из-за чрезмерной величины пускового тока (в семь раз большего, чем номинальное значение). Применение ручных машин с двигателями, требующими применения преобразователя частоты, наиболее эффективно в стационарных условиях на ста­бильных рабочих местах, а также при работе в условиях повы­шенной опасности поражения оператора током.

В настоящее время ведутся работы по созданию полностью электробезопасных ручных машин, снабженных не только двой­ной, но и так называемой полной электрической изоляцией. Такие машины имеют цельнопластмассовый корпус и не содержат, кроме рабочего органа, наружных металлических частей. При этом опе­ратор надежно защищен от поражения током не только в. случае повреждения рабочей изоляции привода машины, но и при попа­дании рабочего органа в токонесущие элементы.

Пневматические ручные машины приводятся в действие двига­телями, работающими от сжатого воздуха, поступающего по шлангам от компрессорных станций. В пневматических РМ вра­щательного действия применяются в основном поршневые, турбин­ные и ротационные двигатели.

В поршневых двигателях возвратно-поступательное движение рабочих поршней преобразуется во вращательное движение шпин­деля с помощью кривошипно-шатунного механизма или кулисных (кулачковых) механизмов и золотникового воздухораспределения. Несмотря, на достаточно высокий КПД, эти двигатели имеют ог­раниченное применение в ручных машинах из-за больших габари­тов и массы и используются в случаях необходимости значитель­ной мощности и пускового крутящего момента при небольшой частоте вращения. Мощность поршневых двигателей РМ состав­ляет 0,4... 4 кВт, частота вращения — 7,5... 38 с-1. 21* 323

В турбинных двигателях кинетическая энергия сжатого возду­ха непосредственно преобразуется в механическую. Достоинства­ми турбинных двигателей являются простота конструкции, малые масса и габариты, отсутствие трущихся деталей, что значительно увеличивает срок службы машины. Недостатками этих двигателей являются низкий КПД, сложность реверсирования, большая зави­симость эффективной работы от частоты вращения, нагрузки на двигатель и давления сжатого воздуха, значительный износ ло­паток турбины и повышенный шум при работе. В пневматических РМ турбинные двигатели имеют мощность до 0,4 кВт и частоту вращения до 250 с-1 и применяются там, где требуется получить высокую частоту вращения при малом крутящем моменте.

Наибольшее распространение в пневматических РМ получили ротационные двигатели, которые в качестве рабочего органа име­ют вращающиеся пластины — лопатки переменного сечения. Пре­имуществами таких двигателей являются небольшие масса и га­бариты, простота конструкции, легкость реверсирования, способ­ность выдерживать перегрузки и малый расход воздуха, и недо­статками—значительный износ лопаток и повышенный шум при работе. В пневматических РМ используются ротационные двига­тели мощностью 0,18...2,6 кВт с частотой вращения 3,5...350с-1.

Для пневматических РМ ударного действия — отбойных, кле­пальных и рубильных молотков — применяют поршневые двигате­ли со свободным движением поршня.