ЕЛЕКТРОТЕХНІКА У БУДІВНИЦТВІ

Приклади конструкцій електричних ручних машин

Існують різні конструкції дрилів, електропилок, електрорубанків, елект - рошліфувальних машин, електромагнітних перфораторів і інших електрифіко­ваних ручних інструментів, але силове електрообладнання їх завжди будується на основі електродвигунів обертового руху або на базі тільки зворотно­поступальних рухових пристроїв, або являє собою комбінований електромеха - нізм з обертовим ударним елементом зворотно-поступальної дії.

18.3.1. Комбінований електромеханізм. Прикладом ручного електроінс­трумента, який застосовують як електробур і електромолоток, служить елект­ромагнітний перфоратор, наприклад типу ІЕ-4709 Б (рис. 18.2). Цей перфоратор підключається гнучким переносним проводом до мережі напругою 220 В і час­тотою 50 Гц, споживана сила струму в номінальному режимі 3,2 А, споживана потужність - 650 Вт.

Ефективне ущільнення бетонної суміші вібруванням досягається лише при певних значеннях амплітуди й частоти, при яких виникають прискорення, що знижують сили внутрішнього тертя між частками суміші настільки, що вони починають переміщуватися відносно одна одної під дією сили ваги. На практи­ці застосовують вібратори з частотою коливань п = 25-250 с-1 і амплітудою ко­ливань 0,1-3 мм (більші значення амплітуди для менших значень частоти).

За видом привода вібратори підрозділяють на електромеханічні, електро­магнітні, пневматичні, гідравлічні й моторні, що приводяться до дії двигунами внутрішнього згоряння. Найбільше поширення одержали електромеханічні іне­рційні вібратори з обертовими неврівноваженими вантажами, закріпленими на валу ротора електродвигуна або на окремому валу, що отримує обертання від електродвигуна через муфту або клиноремінну передачу.

Поверхневі і зовнішні вібратори. Найбільш широко застосовують елект­ромеханічні вібратори відцентрового типу, в яких інерційний елемент у вигляді дебаланса або бігунка робить обертовий рух і передає виникаючу при цьому відцентрову силу на підшипники вала дебаланса або опору бігунка.

Електромеханічний дебалансний вібратор ІВ-70 (рис. 18.3) складається з корпуса, електродвигуна й дебалансного віброзбуджувача. В алюмінієвому ко­рпусі 1 з підшипниковими щитами 4 розташований трифазний асинхронний електродвигун, до обмоток статора 3 якого струм поступає через клемну короб­ку 2, а ротор 5 укріплений на валу 6. Вал опирається на підшипники 7, а на кон­сольних частинах вала укріплені дебаланси 8, закриті кришками 9. Кришки стя­гнуті шпильками 10 і щільно примикають до корпуса, в нижній частині якого перебувають настановні лабети з отворами під болти кріплення вібратора до коритоподібної основи, опалубки або інших елементів конструкції, через яку коливання передаються часткам бетонної суміші.

При поверхневому ущільненні бетонної суміші основа вібратора передає ефективні коливання на глибину до 20 см. Поверхневий вібратор, встановлений на рейці, може служити для розрівнювання і поверхневого ущільнення бетонної суміші на великій площі. Вібратор, якщо його від’єднати від рейки й основи, може бути використаний як зовнішній вібратор для надання коливань опалубці, ринві, стінці бункера. Він має два здвоєних дебаланси, які являють собою ста­леві циліндричні деталі, ексцентрично укріплені на валу. Оскільки центр маси дебаланса зміщений відносно осі вала, то при обертанні вала й дебалансів ви­никає відцентрова сила інерції, що надає вібратору змушені коливання. Частота коливань дорівнює частоті обертання дебалансів, а амплітуда коливань зале­жить від маси коливних частин і статичного моменту маси дебалансів, під якою мають на увазі добуток маси дебалансів на ексцентриситет маси, тобто на від­стань від осі обертання до центра маси дебалансів.

Оскільки зовнішній дебаланс в кожній парі має чотири шпонкових пази, його можна встановити під різними кутами відносно внутрішнього, змінюючи зага­льний ексцентриситет маси здвоєного дебаланса. Коли осі дебалансів збігають­ся, ексцентриситет маси найбільший, а при збільшенні кута ексцентриситет ма­си зменшується, оскільки загальний центр маси для розсунутих дебалансів, ле­жить посередині лінії, що з'єднує центри маси кожного дебаланса, і відстоїть

від осі обертання на меншій відстані. Відповідно зменшуються статичний мо­мент маси дебалансів і змушуюча сила, яку вони викликають.

Вібратор ІВ-70 при частоті 2800 хв-1 і відповідній установці зовнішніх де­балансів генерує змушуючу силу, рівну 2; 2,5; 3, 15 і 4 кН. Живлення електро­двигуна здійснюється від мережі змінного трифазного струму напругою 220/380 В і частотою 50 Гц. Потужність електродвигуна 0,4 кВт, маса вібратора 20 кг. При безпосередньому обслуговуванні вібратора, наприклад при поверх­невому ущільненні бетонної суміші, напруга 220/380 В являє велику небезпеку для обслуговуючого персоналу. В цьому випадку використовують аналогічний за будовою вібратор ІВ-68, який розвиває при частоті 1400 хв-1 змушуючу силу у 5 кН і має електродвигун, що живиться струмом напругою 36 В від понижу­вального трансформатора. Зовнішні вібратори прикріплюють до опалубки, тіч­кам, бункерам. Їхні електродвигуни живляться струмом безпосередньо від ме­режі напругою 220/380 В і не вимагають понижувальних трансформаторів, що особливо зручно при використанні великої кількості вібраторів.

Внутрішні (глибинні) вібратори застосовують для ущільнення бетонної суміші при виготовленні великих збірних будівельних елементів, насичених арматурами, а також при спорудженні монолітних залізобетонних конструкцій. Їхня робота досить ефективна, тому що корпус вібратора впливає безпосеред­ньо на бетонну суміш. Внутрішні вібратори виготовляють з вбудованим елект­родвигуном, що обертає дебалансний вал у корпусі, і з винесеним електродви­гуном, що передає обертання віброелементу гнучким валом.

Правила техніки безпеки експлуатації електричних машин, а також ре­монт і випробування після ремонту загальні для всіх видів машин і обладнання з електричним приводом. Однак є додаткові вимоги, що ставляться до ручних електричних машин, особливо до машин з подвійною ізоляцією (II класу):

ручні машини (поза робочим часом) повинні зберігатися в сухих опалю­вальних приміщеннях;

повинен бути організований облік робочого часу;

при видачі машини в роботу її необхідно оглянути, перевірити на холос­тому ходу чіткість роботи вимикача, а також справність (опір) ізоляції мегом­метром на 500 В при включеному вимикачі;

забороняється застосовувати для роботи машини, а також слід припинити роботу у випадках: виявлення тріщин на корпусних деталях і рукоятці; ушко­дження кришок щіткотримача, нечіткої роботи вимикача; пошкодження штеп­сельного з'єднання, кабелю або його захисної трубки; колового вогню на колек­торі; диму або запаху, характерного для палаючої ізоляції;

забороняється працювати в приміщеннях вибухонебезпечних або з хіміч­но активним середовищем, що руйнує ізоляцію, а також на відкритих майдан­чиках під час випадання опадів (дощ, сніг);

оператор повинен дотримувати гранично припустимої тривалості роботи й не допускати перевантажень, понад зазначених у паспорті, а також не підда­вати машину ударам. Слід мати на увазі, що при збільшенні навантаження (по­силенні подачі) понад паспортну на машину з асинхронним двигуном, що має «жорстку» характеристику, він буде перекидатися (зупинятися), що викличе, в кінцевому підсумку, передчасне згоряння обмотки. Колекторний двигун має «м'яку» характеристику, тому він буде знижувати оберти. При цьому збільшу­ється споживана потужність, в результаті двигун буде перегріватися понад припустиму норму, а продуктивність знизиться, тому що оберти шпинделя не будуть оптимальними;

необхідно стежити за температурою корпуса двигуна, яка не повинна пе­ревищувати 60°С (практично, якщо долоня руки не витримує дотику до корпуса двигуна, то він перегрівся понад норму);

щодня після закінчення роботи машину потрібно очищати від забруднень, а при необхідності підтягувати кріпильні деталі.

При експлуатації ручних машин з подвійною ізоляцією необхідно пам'я­тати, що:

заземлювати їх не можна;

застосування індивідуальних засобів захисту (гумові килимки, діелектри­чні рукавички) не потрібне;

дозволяється виконувати роботи в приміщеннях і на відкритих майданчи­ках із земляною, бетонною, асфальтовою, металевою, дерев'яною та іншою під­логами, а також на металоконструкціях, у казанах, трубах та ін.;

машини можна використовувати при температурі від - 35°С до + 35°С і відносній вологості до 90% при температурі +20°С;

через кожні 50 годин роботи рекомендується очищати колектор і щітко­вий механізм від вугільного пилу; продувати машину очищеним стисненим по­вітрям під тиском до 0,15 мПа;

необхідно періодично проводити контроль машин. Контроль ручних ма­шин з подвійною ізоляцією необхідно проводити через кожні 100 годин роботи, але не рідше одного разу в три місяці. Контроль необхідний також при кожній зміні щіток.

При контролі машину з подвійною ізоляцією розбирають, при цьому: видаляють струмопровідний пил; перевіряють мегомметром робочу й до­даткову ізоляцію (опір кожної з них повинний бути не менше за 2 МОм); стру­мопровідний пил видаляють стисненим повітрям при тиску до 0,15 мПа й про­тирають ізоляційні поверхні технічною серветкою, змоченою в бензині;

оглядають корпусні деталі, струмопровідний кабель і штепсельне з'єднання; після зборки машини проводять випробування електричної міцності ізо­ляції машини при включеному вимикачі напругою 2500 В, частоти 50 Гц протя­гом 1 хв на високовольтній установці, наприклад приладом УПУ-1М (електро­ди при випробуванні прикладають до одного з контактів штепсельної вилки й до металевих деталей машини, доступних для дотику під час роботи);

якщо при контролі машини будуть виявлені будь-які дефекти, то вона по­винна бути здана в ремонт.

Ремонт машин проводять тільки в спеціалізованій майстерні підготовле­ним для цього персоналом. Після проведення ремонту кожну машину піддають випробуванням у лабораторних умовах.