Ударный гаечный ключ - Википедия - Impact wrench

Не путать с Ударный драйвер.
Пневматический гайковерт с пистолетной рукояткой 1/2 дюйма

An гайковерт (также известный как ударник, ударный пистолет, воздушный гаечный ключ, пневматический пистолет, погремушка, динамометрический пистолет, ветреная пушка) это торцевой ключ электроинструмент разработан для обеспечения высокого крутящий момент выход с минимальными усилиями пользователя, накапливая энергию во вращающейся массе, а затем внезапно доставляя ее на выходной вал. Его изобрел Роберт Х. Потт из Эвансвилля, штат Индиана.

Сжатый воздух является наиболее распространенным источником питания, хотя электрический или же гидравлический мощность также используется, с беспроводной электрический устройства становятся все более популярными с середины 2000-х годов.[1]

Ударные ключи широко используются во многих отраслях промышленности, таких как автомобильный ремонт, тяжелое оборудование обслуживание, сборка изделия, капитальный ремонт строительство проекты, и любой другой случай, когда требуется высокий выходной крутящий момент. Для сборки продукта обычно используется импульсный инструмент, так как он обеспечивает безреакционное затягивание, снижая при этом уровень шума, от которого страдают обычные удары. В импульсных инструментах масло используется в качестве среды для передачи кинетической энергии от молота на наковальню. Это дает более плавный импульс, немного меньшее соотношение крутящего момента к весу и возможность сконструировать запорный механизм, который отключает инструмент при достижении правильного крутящего момента. Импульсные инструменты не называются «гайковертами ударного действия», поскольку характеристики и технология не совпадают.[согласно кому? ]

Ударные гайковерты доступны во всех стандартных размерах приводов торцевых ключей, от малых "приводных инструментов для небольших сборок и разборок до 3½" и больших квадратных приводов для крупных строительных работ. Гайковерты ударные - одни из наиболее часто используемых пневматические инструменты.[нужна цитата ]

В процессе работы вращающаяся масса ускоряется двигателем, накапливая энергию, а затем внезапно подключается к выходному валу ( наковальня ), создавая тяговитый влияние. Молотковый механизм сконструирован таким образом, что после нанесения удара молот снова может свободно вращаться и не остается заблокированным. С таким дизайном единственный сила реакции к корпусу инструмента прикладывается двигатель, ускоряющий молот, и, таким образом, оператор ощущает очень небольшой крутящий момент, даже несмотря на то, что на гнездо подается очень высокий пиковый крутящий момент. (Это похоже на обычный молоток, где пользователь прикладывает небольшую постоянную силу для поворота молотка, что создает очень большую импульс когда молот ударяет по объекту.) Конструкция молота требует определенного минимального крутящего момента, прежде чем ему будет разрешено вращаться отдельно от наковальни, в результате чего инструмент перестанет ударять и вместо этого плавно приведет в движение крепеж, если требуется только низкий крутящий момент, быстрая установка / снятие застежки.

Источник питания

Сжатый воздух является наиболее распространенным источником питания для ударных гайковертов, обеспечивая недорогую конструкцию с лучшими характеристиками. удельная мощность. Нормальный лопастной двигатель используется почти всегда, обычно с четырьмя-семью лопастями и различными смазка системы, наиболее распространенная из которых использует промасленный воздух, в то время как другие могут включать специальные масляные каналы, направленные к деталям, которые в этом нуждаются, и отдельную герметичную масляную систему для узла молота. Большинство ударных гайковертов приводят в движение молот непосредственно от двигателя, обеспечивая быстрое срабатывание, когда крепеж требует лишь небольшого крутящего момента. В других проектах используется редуктор система перед ударным механизмом, чаще всего одноступенчатая планетарная передача обычно с более тяжелым молотком, обеспечивающим более постоянную скорость и более высокий крутящий момент. Доступны электрические ударные гайковерты: сеть с питанием или для использования в автомобилях с питанием от постоянного тока 12, 18 или 24 В. В последнее время стали распространяться беспроводные электрические ударные гайковерты, хотя обычно их выходная мощность значительно ниже, чем у проводных электрических или пневматических эквивалентов. Некоторые промышленные инструменты имеют гидравлический привод, использующий высокоскоростной гидромоторы, и используются в некоторых мастерских по ремонту тяжелого оборудования, на крупных строительных площадках и других местах, где имеется подходящая гидравлическая система. Гидравлические ударные гайковерты обладают преимуществом высокой удельной мощности.

Размеры и фасоны

Разнообразные гайковерты всех распространенных размеров от ¼ "до 1", разных стилей, включая линейные, «бабочки» и пистолетные рукоятки.
В этом «безреакционном» храповике вместо редуктора используется миниатюрный ударный механизм штифтовой муфты.
Большой 2½-дюймовый привод Ингерсолл Рэнд ударный против ударного гаечного ключа ½ ".

Гайковерты доступны во всех размерах и в нескольких стилях, в зависимости от области применения. Приводные ключи ¼ дюйма обычно доступны как в линейном исполнении (пользователь держит инструмент как отвертка, с выходом на конце) и пистолетная рукоятка (пользователь держит ручку, которая находится под прямым углом к ​​выходу), реже в угловом приводе, который похож на встроенный инструмент, но с набором конических шестерен для поворота выходного вала на 90 °. ⅜ "удары чаще всего доступны в форме пистолетной рукоятки и специальной встроенной формы, известной как гаечный ключ" бабочка ", который имеет большую плоскую дроссельную заслонку на боковой стороне инструмента, которую можно наклонять в одну или другую сторону для контроля направление вращения, а не использование отдельного элемента управления реверсированием, и форма, обеспечивающая доступ в ограниченные пространства. Обычные линейные и угловые-дюймовые ударные гайковерты встречаются редко, но доступны. Приводы ½ дюйма практически доступны только в форме пистолетной рукоятки, при этом любой встроенный тип практически невозможно получить из-за повышенного крутящего момента, передаваемого обратно пользователю, и большего веса инструмента, требующего большей рукоятки. опять же по существу доступны только в форме пистолетной рукоятки. 1-дюймовые приводные инструменты доступны как с пистолетной рукояткой, так и с линейной D-образной рукояткой, где на задней части инструмента есть закрытая рукоятка, которую пользователь может держать. Обе формы часто также включают боковую рукоятку, позволяющую держать инструмент обеими руками. Один раз. Гаечные ключи размером 1¼ дюйма и более обычно доступны в форме «Т-образной рукоятки», с двумя большими рукоятками по обе стороны корпуса инструмента, что позволяет приложить максимальный крутящий момент к пользователю и обеспечивает лучший контроль над инструментом. Очень большие ударные гайковерты (крутящий момент до нескольких сотен тысяч фут-фунтов) обычно включают в себя проушины, позволяющие подвешивать их к крану, лифту или другому устройству, поскольку их вес часто превышает возможности человека. Недавняя конструкция сочетает в себе ударный гаечный ключ и воздушная трещотка, часто называемый производителями «безреакционным пневматическим храповым механизмом», включающий ударный узел перед храповым механизмом. Такая конструкция допускает очень высокие выходные крутящие моменты с минимальными усилиями для оператора и предотвращает обычные травмы, связанные с ударами суставов пальцев о какую-либо часть оборудования, когда крепеж сжимается и крутящий момент внезапно увеличивается. Специальные конструкции доступны для определенных приложений, например для удаления коленчатый вал шкивы без удаления радиатор в автомобиле.

Для прикрепления гнезда или аксессуара к опоре используются различные методы, такие как подпружиненный штифт, который защелкивается в соответствующем отверстии в гнезде, предотвращая извлечение гнезда до тех пор, пока какой-либо предмет не будет использован для нажатия штифта, кольцо для свиней который удерживает гнездо за счет трения или защелкивания в выемках, вырезанных в гнезде, и сквозном отверстии, в котором штифт полностью вставляется через гнездо и упор, фиксируя гнездо. Боровые кольца используются на большинстве инструментов меньшего размера, а сквозное отверстие используется только в более крупных гайковертах, как правило, диаметром дюйма или больше. Раньше фиксаторы штифтов были более распространены, но, похоже, на большинстве инструментов их заменяют кольцами. отсутствие надежного фиксатора. Шестигранный привод "с внутренней резьбой становится все более популярным для небольших гайковертов, особенно для беспроводных электрических версий, что позволяет им подходить к стандартным наконечникам отверток, а не гнездам.

Многие пользователи предпочитают оснащать свои пневматические гайковерты коротким воздушным шлангом вместо того, чтобы прикреплять воздушный фитинг непосредственно к инструменту. Такой шланг значительно облегчает установку гаечного ключа в труднодоступных местах, поскольку не дает всей муфте выступать из задней части инструмента, а также облегчает пользователю установку инструмента. Дополнительным преимуществом является значительное снижение износа муфты за счет изоляции ее от вибрации инструмента. Короткая длина шланга также предотвращает разрыв воздушного фитинга в основании инструмента, если пользователь теряет хватку и инструмент может вращаться.[нужна цитата ]

Эффекты ударного привода

Поскольку выход ударного ключа при ударе молотком очень короткий сила удара, фактический эффективный крутящий момент трудно измерить, поскольку используется несколько различных номиналов. Поскольку инструмент выдает фиксированное количество энергии с каждым ударом, а не фиксированный крутящий момент, фактический выходной крутящий момент изменяется с продолжительностью выходного импульса. Если на выходе упругий или способный поглощать энергию, импульс будет просто поглощен, и практически никакой крутящий момент никогда не будет приложен, и, что несколько противоречит интуиции, если объект очень упругий, гаечный ключ может фактически повернуться назад, поскольку энергия возвращается к наковальне , при этом он не связан с молотком и может свободно вращаться.[нужна цитата ] Гаечный ключ, способный открутить заржавевшую гайку на очень большом болте, может не поворачивать маленький винт, установленный на пружине. «Максимальный крутящий момент» - это число, которое чаще всего указывается производителями, которое представляет собой мгновенный максимальный крутящий момент, создаваемый, если наковальня зафиксирована на совершенно твердом предмете. «Рабочий крутящий момент» - это более реалистичное число для постоянного забивания очень жесткого крепежа. "Орех -разрушающий крутящий момент », при этом обычное определение состоит в том, что гаечный ключ может ослабить гайку, затянутую с заданным крутящим моментом, за определенный период времени. Точно контролировать выходной крутящий момент ударного ключа очень сложно, и даже опытный Оператору будет сложно убедиться, что крепеж не затянут недостаточно или слишком сильно с помощью ударного ключа.Доступны специальные удлинители гнезда, которые используют неспособность ударного ключа работать против пружины, чтобы точно ограничить выходной крутящий момент. стальная пружина, они действуют как большие торсионные пружины, изгибаются при их номинальном крутящем моменте и предотвращают дальнейшее приложение крутящего момента к крепежной детали. Некоторые ударные гайковерты, предназначенные для сборки продукта, имеют встроенную систему контроля крутящего момента, такую ​​как встроенная торсионная пружина и механизм, отключающий инструмент при превышении заданного крутящего момента. Когда требуется очень точный момент затяжки, ударный гаечный ключ используется только для плотного прижатия крепежа. Гаечный ключ используется для окончательной затяжки. Из-за отсутствия стандартов при измерении максимального крутящего момента некоторые производители считают, что раздувать свои рейтинги, или использовать измерения, мало влияющие на то, как инструмент будет работать в реальных условиях.[нужна цитата ] Многие пневматические гайковерты имеют регулятор потока в их конструкцию, либо в качестве отдельного элемента управления, либо как часть реверсивного клапана, что позволяет грубо ограничивать крутящий момент в одном или обоих направлениях, в то время как электрические инструменты могут использовать триггер с регулируемой скоростью для того же эффекта.

Молотковые механизмы

Механизм сцепления со штифтом от ударного ключа на ¾ дюйма.

Молотковый механизм в ударном гайковерте должен позволять молотку свободно вращаться, ударять по наковальне, затем отпускать и снова свободно вращаться. Для выполнения этой задачи используется множество конструкций, и все они имеют некоторые недостатки. В зависимости от конструкции молоток может приводить в движение наковальню один или два раза за оборот (где оборот - это разница между молотом и наковальней), при этом некоторые конструкции наносят более быстрые, более слабые удары дважды за оборот или более медленные и более мощные. только один раз за оборот.

В обычной конструкции молотка молоток может скользить и вращаться на валу, при этом пружина удерживает его в нижнем положении. Между молотком и ведущим валом находится стальной шарик на пандусе, так что, если входной вал вращается впереди молотка с достаточным крутящим моментом, пружина сжимается, и молот скользит назад. На нижней части молота и верхней части наковальни расположены собачьи зубья, рассчитанные на сильные удары. При использовании инструмента молоток вращается до тех пор, пока его собачьи зубцы не соприкасаются с зубьями наковальни, останавливая вращение молотка. Входной вал продолжает вращаться, заставляя рампу поднимать стальной шарик, поднимая узел ударника до тех пор, пока зубцы упора не перестанут зацепляться за упор, и молот снова сможет свободно вращаться. Затем молоток подпрыгивает вперед к нижней части рампы шара и ускоряется входным валом до тех пор, пока кулачковые зубья снова не соприкасаются с наковальней, обеспечивая удар. Затем процесс повторяется, нанося удары каждый раз, когда зубы встречаются, почти всегда дважды за оборот. Если выход имеет небольшую нагрузку, например, при накручивании незакрепленной гайки на болте, крутящий момент никогда не будет достаточно высоким, чтобы заставить шарик сжать пружину, и вход будет плавно управлять выходом. Преимуществом этой конструкции является небольшой размер и простота, но энергия тратится впустую на перемещение всего молота вперед и назад, а нанесение нескольких ударов за оборот дает меньше времени для ускорения молота. Эта конструкция часто встречается после понижающей передачи, компенсируя недостаток времени разгона за счет увеличения крутящего момента на более низкой скорости.

Анимация молотка муфты штифта. Обычно молот вращается, в то время как опора остается неподвижной, прикрепленной к крепежному элементу, но вращение опоры более четко демонстрирует действие штифтов.

В другой распространенной конструкции используется молоток, закрепленный непосредственно на первичном валу, при этом пара штифтов действует как клатчи. Когда молот проходит мимо наковальни, пандус для шариков толкает штифты наружу против пружины, выдвигая их туда, где они ударяют по наковальне и наносят удар, затем отпускают и возвращаются в молот, обычно "заставляя шары" падать. "с другой стороны рампы в момент удара молотка. Поскольку у аппарели должен быть только один выступ вокруг вала, а зацепление молота с опорой не основано на количестве зубцов между ними, такая конструкция позволяет молоту ускоряться на полный оборот перед контактом с наковальней. больше времени на ускорение и более сильное воздействие. Недостатки в том, что скользящие пальцы должны выдерживать очень сильные удары и часто вызывают преждевременный выход инструмента из строя.

Еще одна конструкция использует качающийся груз внутри молота и единственный длинный выступ на стороне вала наковальни. Когда молот вращается, груз-качалка сначала касается наковальни на противоположной стороне, чем используется для приведения в движение наковальни, подталкивая груз в положение для удара. По мере того, как молот продолжает вращаться, вес ударяется о сторону наковальни, передавая энергию молота и свою собственную энергию на выход, а затем отскакивает обратно на другую сторону. Эта конструкция также имеет преимущество, заключающееся в том, что ударяет только один раз за оборот, а также ее простота, но имеет недостаток, заключающийся в том, что инструмент заставляет вибрировать, поскольку качающийся вес действует как эксцентрик, и может быть менее устойчивым к работе инструмента с низкой входной мощностью. . Чтобы помочь бороться с вибрацией и неравномерным движением, иногда два из этих молотов размещаются на одной линии друг с другом со смещением 180 °, и оба ударяют одновременно.

В новой (по состоянию на 2016 год) конструкции ударный механизм заключен в гидравлическую жидкость, чтобы уменьшить количество металла в контакте с металлом, что значительно снижает шум и вибрацию. [2]

Розетки и аксессуары

Головки и удлинители для ударных гаечных ключей изготовлены из металла с высокой прочностью на растяжение, так как любой эффект пружины значительно снижает крутящий момент, доступный на креплении. Даже в этом случае использование нескольких расширений, универсальные шарниры и т. д. ослабят удары, и оператору необходимо свести к минимуму их использование. Использование ударных головок или аксессуаров с ударным ключом часто приводит к изгибу, трещинам или иным повреждениям аксессуара, поскольку большинство из них не способны выдержать внезапно высокий крутящий момент ударного инструмента и может привести к снятию головки с инструмента. застежка. Ударопрочные розетки и аксессуары сделаны из более твердого и хрупкого металла. Защитные очки всегда следует носить при работе с ударными инструментами, так как сильные удары могут привести к быстрому шрапнель в случае выхода из строя розетки, аксессуара или застежки.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ «Рядом: аккумуляторные гайковерты». 25 декабря 2007 г. Архивировано с оригинал 25 декабря 2007 г.
  2. ^ «Новая порода ударных драйверов вдвое снижает уровень шума». Популярная механика. 11 октября 2016 г.

внешняя ссылка