Ударните бормашини

Параметри, възможности, видове, експлоатационни особености

Пробиването на отвори е съществена част от технологичния процес при строително-ремонтни и монтажни работи и обикновено става с ръчна електрическа бормашина. И за да може освен в дърво и метал с нея да се пробиват отвори в зидария, бетон, керамика и др. подобни твърди материали, тя задължително трябва да бъде ударна. Голямото търсене на ударни бормашини е причината практически да няма производител на електроинструменти, който да не предлага поне няколко модела. Статията е посветена на техните технически данни и видове.

Технически параметри

Голямото разнообразие на модели в магазините, а вече и не малкото предлагани по Интернет, безспорно затрудняват избора. А той трябва да се направи достатъчно прецизно чрез сравняване на техническите данни на различни бормашини и съпоставянето им с очакваните приложения.

Едната група технически данни показват числено как бормашината върши ефективно работата, за която е предназначена. На първо място, в групата влизат двете мощности на бормашините. Едната е консумираната от електрическата мрежа със стойности между 500 и 1200 W. Вместо нея в някои каталози се дава консумираният ток, като ориентировъчно мощността се получава чрез умножаването му с 220 V. При акумулаторните бормашини вместо мощност се дава консумираната енергия за 1 час във Wh. Втората е изходната мощност, именно която осигурява пробиването и която е с 30-40% по-малка.

Оборотите (точното наименование е скорост на въртене) на свредлото при всички съвременни ударни бормашини могат да се променят, което с малки изключения се прави плавно чрез съответния регулатор. В зависимост от модела се използват две разновидности на последния, изборът на едната от които е въпрос на лично предпочитание. В първата регулаторът е въртящо се копче, често конструктивно съчетано с ключа за пускане и спиране на бормашината. Удобството му е сравнително лесното нагласяване на желани обороти, за сметка на което е сравнително трудно те да се променят в процеса на работа, например да се започне пробиване с малки обороти и след това, без да се спира въртенето на свредлото, те постепенно да се увеличават. Съществуват два начина за установяване на зададените обороти при включване на бормашината. Класическият е рязко увеличаване, което крие опасност от отскачане на бормашината при съприкосновение на свредлото с материала. Още по-голяма е тази опасност, когато свредлото е в допир с материала още преди включване на бормашината. Това е избегнато при втория начин, характерен с плавно увеличаване на оборотите, осигурявано от вградената електроника и наричано “плавен старт”. Втората разновидност регулатори наподобява спусък. Лекото му натискане включва бормашината, а по-нататъшното увеличава оборотите й. Установяването и поддържането на желана тяхна стойност става чрез задържане на “спусъка” в точно определено положение, което не е особено лесно и реално се постига след натрупване на достатъчен опит.

В техническите данни на голямата част от моделите се отбелязва, че плавното регулиране започва от 0, което не само че не е, но и по принцип не може да бъде вярно. Основната причина за това е, че регулаторът и свързаната с него електроника не могат да установяват много малки обороти. Затова при очаквана нужда от такива е необходимо по време на покупката да се проверят няколко модела и избере този с най-малките стабилни обороти. Не са рядкост модели, при които долната граница на оборотите е неколкостотин в минута. Същевременно съществуват и бормашини, в които плавното регулиране се извършва в два обхвата, например от 0 до 2000 и от 0 до 4000 оборота в минута. Изборът на един от тях се прави с малко лостче, а конструктивно се постига чрез два водещи диска с различен диаметър на оста на патронника и притискане на диска на електродвигателя към едно от тях. Максималните обороти в различните модели ударни бормашини са в границите между 120 и 3000 в минута, като нерядко се дават при празен ход.

Удобство при работата и прецизност при пробиването се осигуряват чрез неизменни обороти, независимо от усилието на свредлото върху материала. Това се постига чрез подходяща електроника и съществува само в някои модели.

Друг параметър е броят на ударите в минута. Практически винаги той е по-голям от оборотите поради принципа на осъществяване на ударите, изяснен на фиг. 1. Патронникът чрез своя назъбен диск се свързва към подобен диск върху оста на електродвигателя. Пружина притиска двата диска и при един оборот се получават толкова движения напред-назад на патронника, колкото е броят на зъбите. Това е обяснението за много големия брой удари в минута, чиято максимална стойност е между 1200 и 58 000. За някои модели се дават поотделно броят на ударите при празен ход и в работен режим (при пробиване), като последните са с няколко десетки процента по-малки.

Всеки удар на свредлото или друг инструмент, поставен на неговото място, извършва определена работа, която отдава под формата на енергия върху обработвания материал и се измерва в джаули (J). Максималните стойности са между 2 и 16 J, като за сравнение тяло с тегло 1 kg при пускане от височина 1 m, отдава на земята при удара си в нея енергия 9,81 J. Стойностите на енергията на един удар не са особено големи, но като се има предвид огромното количество удари, реално енергията върху обработвания материал е много голяма. Например, при енергия от един удар 3 J и техен брой 18 000 в минута (300 в секунда), енергията върху материала за 1 s е 3Jx300=900 J, която е равна на тази на тяло с тегло 300:9,91»30 kg, пуснато от височина 1 m. В техническите данни на ударните бормашини, произвеждани в САЩ, Великобритания и някои други страни, енергията на ударите се дава в ft/lbs, като 1ft/lbs е равен на 1,36 J.

Въртящият момент на бормашината, който всъщност е на нейния патронник, е един от основните фактори за определяне на способността на свредлото да реже обработвания материал. Моментът се измерва в нютон-метри (Nm) и с нарастването му се увеличава режещата сила на свредлото. Тази сила е 2000М:D, като D е диаметърът на свредлото в mm. Например бормашина с М=20 Nm и D=40 mm осигурява режеща сила на свредлото 2000x20:40=1000 N (нютона). Тъй като 1 N е силата, с която Земята привлича тяло с тегло приблизително 100 g, то режещата сила на свредлото в примера е равна на тази на привличането на тяло с тегло 100 kg. Типичните стойности на въртящия момент са 15-85 Nm.

На два от параметрите на ударните бормашини обикновено не се обръща внимание, въпреки че те имат съществено значение, особено при продължителна работа. Параметрите оценяват по различен начин шума от работата на бормашината, а е известно, че продължителното му въздействие върху човек намалява вниманието и понижава работоспособността. По принцип шумът се измерва в dBA (децибели по крива А), които точно отчитат неговото влияние върху човешкото ухо. Първият параметър е звуковото налягане, което представлява промените на атмосферното налягане, предизвикани от шума на бормашината. Обикновено те са между 89 и 100 dBA. Вторият параметър е звуковата мощност. По принцип разпространението на издавания от бормашината шум представлява движение във въздуха на звукова вълна, която пренася звукова енергия и чиято стойност за 1 s е звуковата мощност. При ударните бормашини последната обикновено е между 100 и 110 dBA.

Неизбежните вибрации на ударните бормашини са не само неприятни, но и водят до по-бърза умора. Оценката на тяхната големина се прави чрез параметъра ускорение, чиито типични стойности са между 11 и 14 m/s2, като естествено по-малкото число означава по-слаби вибрации. Причината за използването на ускорението като параметър е в естеството на вибрациите - те представляват отместване на бормашината от неподвижното й положение, което е толкова по-рязко, колкото по-голямо е ускорението.

Втората група технически данни

на ударните бормашини включва на първо място обхвата на патронника, който представлява диаметърът на “опашката” на поставяните свредла. Минималната му стойност (0,8-1,5 mm) се определя от невъзможността за достатъчно добро закрепване и центриране на свредлото. Група параметри са максималните диаметри на отворите, които могат да бъдат пробивани в различни материали - за бетон между 8 и 30 mm, за зидария от 13 до 20 mm, за стомана между 13 и 16 mm, за цветни метали от 10 до 22 mm и за дърво от 20 до 45 mm. В някои бормашини се дават още два параметъра, свързани с пробиването в бетон. Единият е най-големият препоръчван диаметър, обикновено с 10-30% по-малък от максималния. Пробиването на по-големи отвори от него твърде силно натоварва електродвигателя и същевременно изисква значителни физически усилия. Другият параметър е минималният диаметър на отворите (обикновено между 3 и 8 mm), при който все още се гарантира точното пробиване - под него отворът се оказва с по-голям диаметър от свредлото. За правене на големи глухи отвори (а не пробиване) вместо свредла се използват специални приспособления. В такъв случай като параметър се дава максималният им диаметър. Той обикновено е 2-3 пъти по-голям от този за пробиване със свредло.

Важна част от техническите данни е теглото на бормашината (между 1,3 и 8 kg), което е пряко свързано с нейната мощност и съответно с максималния диаметър на отворите. Някои производители дори разделят моделите си в групи според теглото, например едната е до 4 kg, другата - от 4 до 5 kg и третата - от 5 до 8 kg. Дължината на бормашината като неин параметър не трябва да се пренебрегва, тъй като малката й стойност позволява работа в ограничено пространство. Тя е в границите от 32 до 50 cm.

Обемът на извършваната работа при пробиване на бетон се оценява чрез два параметъра.