Ударный ключ
 | Эта статья нуждается в дополнительных цитатах для проверки . ( сентябрь 2008 г. ) |
Ударный гаечный ключ (также известный как ударный пистолет , ударный пистолет , пневматический ключ , пневматический пистолет , погремушка , динамометрический пистолет , ветряной пистолет ) — это с торцовым ключом, электроинструмент предназначенный для обеспечения высокого крутящего момента при минимальном усилии со стороны пользователя за счет накопления энергии. во вращающейся массе, а затем внезапно доставляет ее на выходной вал. Его изобрел Роберт Х. Потт из Эвансвилля, штат Индиана. [1]
Сжатый воздух является наиболее распространенным источником энергии, хотя электрическая или гидравлическая также используется беспроводные электрические устройства. энергия, причем с середины 2000-х годов все большую популярность приобретают [2]
Ударные гайковерты широко используются во многих отраслях промышленности, таких как ремонт автомобилей , техническое обслуживание тяжелого оборудования , сборка изделий, крупные строительные проекты и в любых других случаях, когда необходим высокий крутящий момент. Для сборки изделия обычно используется импульсный инструмент, поскольку он обеспечивает безреакционную затяжку и одновременно снижает уровень шума, от которого страдают регулярные удары. Импульсные инструменты используют масло в качестве среды для передачи кинетической энергии от молотка к наковальне. Это дает более плавный импульс, немного более низкое соотношение крутящего момента к весу и возможность спроектировать механизм отключения, который отключит инструмент при достижении правильного крутящего момента. Импульсные инструменты не называются «гайковертами ударного действия», поскольку их производительность и технология различаются. [ по мнению кого? ]
Ударные гайковерты доступны в любом стандартном размере привода торцевых ключей, от маленького Приводные инструменты 1 ⁄ дюйма (6,4 мм) для мелкой сборки и разборки, до Квадратные приводы 3 + 1 ⁄ 2 дюйма (89 мм) и больше для капитального строительства.
В процессе работы вращающаяся масса ускоряется двигателем, сохраняя энергию, а затем внезапно соединяется с выходным валом (наковальней ) с высоким крутящим моментом , создавая удар . Ударный механизм устроен таким образом, что после нанесения удара молоток снова может свободно вращаться и не остается заблокированным. При такой конструкции единственной силой реакции, приложенной к корпусу инструмента, является двигатель, ускоряющий молот, и поэтому оператор ощущает очень небольшой крутящий момент, даже несмотря на то, что к головке передается очень высокий пиковый крутящий момент. (Это похоже на обычный молоток, где пользователь прикладывает небольшую постоянную силу для взмаха молотка, что создает очень большой импульс , когда молоток ударяет по объекту.) Конструкция молотка требует определенного минимального крутящего момента, прежде чем молоток будет разрешен. вращаться отдельно от наковальни, в результате чего инструмент перестает бить и вместо этого плавно приводит в движение крепежный элемент, если требуется только небольшой крутящий момент, быстро устанавливая/снимая крепежный элемент.
Источник питания
[ редактировать ]Сжатый воздух является наиболее распространенным источником энергии для ударных гайковертов. [ нужна ссылка ] обеспечивая недорогую конструкцию с лучшим соотношением мощности и веса . обычный лопастной двигатель Почти всегда используется , обычно с четырьмя-семи лопастями, и различными системами смазки , наиболее распространенная из которых использует смазанный маслом воздух , в то время как другие могут включать специальные масляные каналы, ведущие к частям, которые в этом нуждаются, и отдельную герметичную систему смазки. система для сборки молота. Большинство ударных гайковертов приводят в движение молоток непосредственно от двигателя, что обеспечивает ему быстрое действие, когда крепеж требует лишь небольшого крутящего момента. В других конструкциях перед ударным механизмом используется понижающая система, чаще всего одноступенчатая планетарная передача, обычно с более тяжелым молотком, обеспечивающая более постоянную скорость и более высокий крутящий момент. Доступны электрические ударные гайковерты с питанием от сети или для использования в автомобилях с питанием от постоянного тока на 12, 18 или 24 В. В последнее время стали широко распространены беспроводные электрические ударные гайковерты, хотя их выходная мощность первоначально была значительно ниже, чем у сетевых электрических или пневматических ударных гайковертов. Бесщеточные двигатели постоянного тока и литий-ионные аккумуляторы сделали аккумуляторные ударные инструменты такими же или даже более мощными, чем пневматические или сетевые ударные гайковерты. Размеры приводов от 1 ⁄ до 1 дюйма (от 6,4 до 25,4 мм), при этом беспроводные удары редко производятся с размерами приводов выше 1 дюйма (25 мм). Ударный гайковерт с храповым механизмом также представляет собой тип ударного гайковерта с запирающим механизмом, который фиксируется на месте при повороте на необходимое количество оборотов. Механизм блокировки предотвращает поворот инструмента вручную. Диапазон трещотки составляет 200-300 фунтов. Некоторые промышленные инструменты имеют гидравлический привод и высокоскоростные гидравлические двигатели и используются в некоторых мастерских по ремонту тяжелого оборудования, на крупных строительных площадках и в других областях, где имеется подходящее гидравлическое питание. Гидравлические ударные гайковерты имеют преимущество высокого соотношения мощности к весу.
Размеры и стили
[ редактировать ]
Ударные гайковерты доступны во всех размерах и нескольких стилях, в зависимости от применения. Приводные ключи на 1 ⁄ дюйма (6,4 мм) обычно доступны как с линейным (пользователь держит инструмент как отвертку , с выходным отверстием на конце), так и с пистолетной рукояткой (пользователь держит ручку, расположенную под прямым углом к выходному отверстию). ) формы, реже – угловой привод, аналогичный рядному инструменту, но с набором конических шестерен для поворота выходного отверстия на 90°. Ударные приспособления диаметром 3 ⁄ дюйма (9,5 мм) чаще всего доступны в форме пистолетной рукоятки и специальной линейной формы, известной как ключ-бабочка, который имеет большую плоскую дроссельную заслонку на боковой стороне инструмента, которая может быть наклонена в одну сторону. ту или иную сторону для управления направлением вращения вместо использования отдельного управления реверсом и имеет форму, обеспечивающую доступ в труднодоступные места. Обычный линейный и угловой Ударные гайковерты с приводом 3 ⁄ дюйма (9,5 мм) встречаются редко, но доступны. Приводы диаметром 1 ⁄ дюйма (13 мм) практически доступны только с пистолетной рукояткой, при этом любой линейный тип практически невозможно получить из-за увеличенного крутящего момента, передаваемого обратно пользователю, и большего веса инструмента, требующего рукоятки большего размера. . Ударные гайковерты с приводом 3 ⁄ дюйма (19 мм) снова доступны только с пистолетной рукояткой. Приводные инструменты диаметром 1 дюйм (25 мм) доступны как с пистолетной рукояткой, так и с встроенной D-образной ручкой, где задняя часть инструмента имеет закрытую ручку, которую пользователь может держать. Обе формы часто также имеют боковую ручку, позволяющую держать инструмент обеими руками одновременно. Ключи размером 1 + 1 ⁄ 4 дюйма (32 мм) и более обычно доступны в форме Т-образной рукоятки с двумя большими рукоятками по обе стороны от корпуса инструмента, что позволяет приложить к пользователю максимальный крутящий момент и обеспечивает наилучшее контроль инструмента. Очень большие ударные гайковерты (с крутящим моментом до нескольких сотен тысяч футо-фунтов) обычно имеют в своей конструкции проушины, позволяющие подвешивать их к крану, подъемнику или другому устройству, поскольку их вес часто превышает возможности перемещения человека. Недавняя конструкция сочетает в себе ударный гайковерт и пневматический храповой механизм , часто называемый производителями «безреактивным воздушным храповым механизмом», причем ударный узел включается перед узлом храпового механизма. Такая конструкция обеспечивает очень высокие выходные крутящие моменты с минимальными усилиями для оператора и предотвращает распространенную травму, связанную с ударом костяшек пальцев о какую-либо часть оборудования, когда крепеж затягивается и крутящий момент внезапно увеличивается. , доступны специальные конструкции. коленчатого вала Для определенных применений, например, для снятия шкивов без снятия радиатора автомобиля.
Для прикрепления гнезда или аксессуара к наковальне используются различные методы, например, подпружиненный штифт, который защелкивается в соответствующем отверстии в гнезде, предотвращая извлечение гнезда до тех пор, пока не будет использован какой-либо предмет для нажатия штифта, зажимное кольцо , которое удерживает гнездо за счет трения или защелкивания в углублениях, выточенных в гнезде, и в сквозном отверстии, в которое штифт полностью вставляется через гнездо и упор, фиксируя гнездо. Зажимные кольца используются на большинстве инструментов меньшего размера, а сквозное отверстие используется только на более крупных ударных гайковертах, обычно 3 ⁄ дюйма Привод (19 мм) или больше. Раньше фиксаторы штифтов были более распространены, но, похоже, на большинстве инструментов их заменяют пружинными кольцами. [ нужна ссылка ] несмотря на отсутствие положительного замка. Шестигранный привод с внутренней резьбой 1 ⁄ дюйма (6,4 мм) становится все более популярным для небольших ударных гайковертов. [ нужна ссылка ] особенно беспроводные электрические версии, позволяющие использовать их со стандартными наконечниками отверток, а не с головками. Можно приобрести адаптеры, позволяющие присоединять инструменты с шестигранным приводом к гнездам с квадратным хвостовиком и наоборот.
Многие пользователи предпочитают оснащать свои пневматические ударные гайковерты коротким воздушным шлангом вместо того, чтобы прикреплять воздушный фитинг непосредственно к инструменту. Такой шланг значительно облегчает установку ключа в труднодоступных местах, поскольку весь узел муфты не выступает из задней части инструмента, а также облегчает пользователю позиционирование инструмента. Дополнительным преимуществом является значительное снижение износа муфты за счет ее изоляции от вибрации инструмента. Короткая длина шланга также предотвращает разрыв воздушного патрубка в основании инструмента, если пользователь потеряет хватку и инструмент начнет вращаться. [ нужна ссылка ]
Эффекты ударного привода
[ редактировать ]Поскольку выходная мощность ударного гайковерта при ударе молотком представляет собой очень небольшую силу удара , фактический эффективный крутящий момент трудно измерить, поскольку используются несколько различных номиналов. Поскольку инструмент передает фиксированное количество энергии при каждом ударе, а не фиксированный крутящий момент, фактический выходной крутящий момент изменяется в зависимости от длительности выходного импульса. Если выходной сигнал упругий или способен поглощать энергию, импульс будет просто поглощен, и крутящий момент практически никогда не будет приложен, и, как это ни парадоксально, если объект очень упругий, гаечный ключ может фактически повернуться назад, поскольку энергия доставлен обратно на наковальню, при этом он не соединен с молотком и может свободно вращаться. [ нужна ссылка ] Гаечный ключ, способный освободить ржавую гайку на очень большом болте, может оказаться неспособным повернуть маленький винт, установленный на пружине. «Максимальный крутящий момент» — это число, чаще всего указываемое производителями, которое представляет собой мгновенный пиковый крутящий момент, возникающий, если наковальня зафиксирована в совершенно твердом объекте. «Рабочий крутящий момент» является более реалистичным показателем для непрерывного завинчивания очень жесткого крепежа и обычно измеряется при помощи устройства для испытания на крутящее натяжение Skidmore-Wihelm в течение 5-10 секунд. « Момент разрушения гайки » часто упоминается в спецификациях ударного инструмента, при этом обычное определение заключается в том, что гаечный ключ может ослабить гайку, затянутую с указанным крутящим моментом, за определенный период времени. Точно контролировать выходной крутящий момент ударного гайковерта очень сложно, и даже опытному оператору будет трудно убедиться, что крепеж не затянут недостаточно или слишком сильно с помощью ударного гайковерта. Доступны специальные удлинители головок, обычно продаваемые как динамометрические стержни или удлинители крутящего момента, которые используют преимущества неспособности ударного гайковерта работать против пружины, чтобы точно ограничить выходной крутящий момент. Разработан с из пружинной стали , они действуют как большие торсионные пружины , сгибаясь при номинальном крутящем моменте и предотвращая дальнейшее приложение крутящего момента к крепежу. Некоторые ударные гайковерты, предназначенные для сборки изделий, имеют встроенную систему контроля крутящего момента, например встроенную торсионную пружину и механизм, отключающий инструмент при превышении заданного крутящего момента. Когда требуется очень точный момент затяжки, ударный ключ используется только для затяжки крепежа, а динамометрический ключ используется для окончательной затяжки. Считается, что из-за отсутствия согласованных стандартов при измерении выходного крутящего момента некоторые производители завышают свои номиналы или используют измерения, мало влияющие на то, как инструмент будет работать в реальных условиях. [ нужна ссылка ] Многие пневматические гайковерты включают в свою конструкцию регулятор потока либо в качестве отдельного органа управления, либо в качестве части реверсивного клапана, что позволяет грубо ограничивать крутящий момент в одном или обоих направлениях, в то время как в электрических инструментах для того же эффекта может использоваться триггер с регулируемой скоростью.
Молотковые механизмы
[ редактировать ]
Ударный 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, но все они имеют некоторые недостатки. В зависимости от конструкции молот может приводить в движение наковальню один или два раза за оборот (где оборот — это разница между молотком и наковальней), при этом некоторые конструкции наносят более быстрые и слабые удары дважды за оборот или более медленные и более мощные. только один раз за оборот.
Обычная конструкция молотка, называемая шаровым и кулачковым механизмом, имеет молоток, способный скользить и вращаться на валу, а пружина удерживает его в нижнем положении. Между молотом и ведущим валом находится стальной шарик на наклонной поверхности, так что если входной вал вращается впереди молота с достаточным крутящим моментом, пружина сжимается и молот скользит назад. В нижней части молота и в верхней части наковальни расположены собачьи зубья, рассчитанные на сильные удары. Когда инструмент используется, молоток вращается до тех пор, пока его собачьи зубья не соприкоснутся с зубцами на наковальне, останавливая вращение молотка. Входной вал продолжает вращаться, заставляя рампу поднимать стальной шар, поднимая узел молотка до тех пор, пока собачьи зубья больше не зацепятся за наковальню, и молот снова сможет свободно вращаться. Затем молоток подпрыгивает вперед к нижней части рампы и ускоряется входным валом до тех пор, пока собачьи зубья снова не коснутся наковальни, нанося удар. Затем процесс повторяется, удары наносятся каждый раз, когда зубья встречаются, почти всегда дважды за оборот, хотя производятся ударные инструменты с тремя ударными собачками. Если на выходе имеется небольшая нагрузка, например, при закручивании ослабленной гайки на болте, крутящий момент никогда не будет достаточно высоким, чтобы заставить шарик сжимать пружину, и вход будет плавно приводить в движение выход таким же образом, как и дрель или шуруповерт. Ударный механизм с шариком и кулачком чаще всего встречается в электрических ударных инструментах, поскольку он позволяет источнику энергии непрерывно вращаться даже во время удара, что предотвращает остановку двигателя. Преимущество этой конструкции состоит в небольшом размере и простоте, но энергия тратится впустую на перемещение всего молота вперед и назад, а выполнение нескольких ударов за оборот дает меньше времени для ускорения молота, что делает эту конструкцию менее эффективной, чем штифтовая муфта или механизмы противовеса. встречается в пневматических ударных инструментах. Эту конструкцию часто можно увидеть после понижающей передачи, которая снижает скорость и увеличивает крутящий момент двигателя, приводящего в действие ударный механизм, а также компенсирует недостаток времени ускорения, создавая больший крутящий момент на более низкой скорости.
В другой распространенной конструкции используется молоток, закрепленный непосредственно на входном валу, а пара штифтов действует как муфты . Когда молоток вращается мимо наковальни, рампа для шариков выталкивает штифты наружу под действием пружины, вытягивая их туда, где они ударятся о наковальню и нанесут удар, затем отпускают и пружинят обратно в молоток, обычно за счет того, что шары «падают». " на другой стороне рампы в момент удара молота. Поскольку пандус должен иметь только одну вершину вокруг вала, а зацепление молотка с наковальней не основано на количестве зубьев между ними, такая конструкция позволяет молотку совершить полный оборот перед контактом с наковальней, что дает ему возможность больше времени для ускорения и оказания более сильного воздействия. Недостатком является то, что скользящие штифты должны выдерживать очень сильные удары и часто приводят к преждевременному выходу инструмента из строя.
В еще одной конструкции используется качающийся груз внутри молотка и один длинный выступ на боковой стороне стержня наковальни. Когда молоток вращается, качающийся груз сначала касается наковальни на стороне, противоположной той, которая используется для приведения в движение наковальни, подталкивая груз в положение для удара. По мере того, как молот вращается дальше, груз ударяется о боковую часть наковальни, передавая энергию молота и свою собственную энергию на выход, а затем раскачивается обратно на другую сторону. Эта конструкция также имеет преимущество, заключающееся в том, что удар осуществляется только один раз за оборот, а также ее простоту, но имеет недостаток, заключающийся в том, что инструмент вибрирует, поскольку качающийся груз действует как эксцентрик, и может быть менее устойчивым к работе инструмента с низкой входной мощностью. . Чтобы бороться с вибрацией и неравномерностью хода, иногда два таких молотка размещают на одной линии друг с другом, со смещением 180°, и оба наносят удар одновременно.
В новой (на 2016 год) конструкции ударный механизм заключен в гидравлическую жидкость, что позволяет уменьшить количество контакта металла с металлом, что значительно снижает шум и вибрацию. [3]
Розетки и аксессуары
[ редактировать ]Головки и удлинители для ударных гайковертов изготавливаются из высокопрочного металла, поскольку любое пружинящее воздействие значительно снижает крутящий момент крепежа. Несмотря на это, использование нескольких удлинителей, универсальных шарниров и т. д. ослабит воздействие, и оператору необходимо свести к минимуму их использование. Использование безударных головок или аксессуаров с ударным гайковертом часто приводит к изгибу, разрушению или иному повреждению аксессуара, поскольку большинство из них не способны выдержать внезапный высокий крутящий момент ударного инструмента и может привести к снятию головки с гайковерта. застежка. Неударные головки и аксессуары изготовлены из более твердого и хрупкого металла. При работе с ударными инструментами всегда следует надевать защитные очки , так как сильные удары могут привести к образованию высокоскоростной шрапнели, если головка, аксессуар или крепеж выйдет из строя.
Часто используемые бренды
[ редактировать ]Марки пневматических ударных гайковертов, которые обычно используются в магазинах и строительстве, включают Ingersoll Rand , Snap-On , MAC Tools , Matco и Chicago Pneumatic . Обычно используемые аккумуляторные ударные гайковерты производятся компаниями Milwaukee , DeWalt , Makita и Bosch . Для специализированных применений, таких как пит-стопы в автоспорте, где необходимо приложить большой крутящий момент к колесной гайке за короткое время. Модифицированные ударные гайковерты Ingersoll Rand были обычным явлением на соревнованиях NASCAR до начала сезона 2022 года . [4] когда были представлены колеса с центральным замком и старые ключи Ingersoll Rand были заменены ударными ключами Paoli, которые широко используются в Формуле-1 , Indycar и чемпионате мира по гонкам на выносливость . [5]
По сравнению с ударным драйвером
[ редактировать ]Ударный гайковерт обычно обеспечивает больший крутящий момент и позволяет использовать более крупные насадки, чем ударный гайковерт . Это делает ударный гайковерт более подходящим для больших болтов и гаек в тяжелых механических условиях (например, гайки с проушинами ), в то время как ударный гайковерт с меньшим крутящим моментом и меньшей насадкой больше подходит для завинчивания меньших винтов, например, при строительных работах. .
См. также
[ редактировать ]- Торцевой ключ
- Множитель крутящего момента
- Пневматический динамометрический ключ
- Ударный драйвер
- Гидравлический динамометрический ключ
- Воздушный инструмент
Ссылки
[ редактировать ]- ^ Патент США 2012916A , Роберт Х. Потт, «Ударный инструмент», выдан 27 августа 1935 г.
- ^ «Бок о бок: аккумуляторные ударные гайковерты» . 25 декабря 2007 г. Архивировано из оригинала 25 декабря 2007 г.
- ^ «Новое поколение ударных шуруповертов снижает уровень шума вдвое» . Популярная механика . 11 октября 2016 г.
- ^ «Узрите громовую пушку, секретное оружие Наскара» . Популярная механика . 05.09.2012 . Проверено 14 июля 2023 г.
- ^ «Колесные пушки Паоли» . Части объединенной гонки . Проверено 14 июля 2023 г.
Внешние ссылки
[ редактировать ]