Угловые шлифмашины (болгарки)
В 21 веке прогресс заметно шагнул вперёд во многих областях науки и техники. Что касается углошлифовальных машин, это отразилось на эргономике, дизайне и маркетинге!
Основа углошлифовальных машин — коллекторные электродвигатели не претерпели значительных изменений. Материалы и технологии остались прежними: трансформаторная сталь – основа для обмоток якоря и статора; материал обмоток- медь или алюминий, покрытые лаком; угольные щётки. Количество витков обмотки и её толщина могут варьироваться, но они ограничены физическими размерами (сердечника) якоря и статора. Выше кромок обмотку намотать невозможно, значит либо больше витков и тоньше проволока, либо меньше витков и толще проволока.
Вывод: номинальная мощность электродвигателя зависит от физических размеров электропакета (статора и якоря) и никак иначе. Невозможно достичь большой мощности при малом размере электропакета, поэтому даже внешние размеры (диметр корпуса) может дать информацию о диаметре электропакета.
Например: модель ДИОЛД МШУ-0,7-01 компактный инструмент и имеет максимальный диаметр рукоятки в области хвата 60 мм, что максимально комфортно для удержания одной рукой во время работы. Внутри корпуса находится электромотор, статор которого имеет размер 55х48 мм по диаметру с максимальным диаметром 55 мм соответственно (60мм-55мм=5мм – суммарная толщина пластика и минимальный воздушный зазор). Электромотор большего размера в такой корпус поместить просто невозможно.
На испытательном стенде МШУ с подобными размерами выдают 650-850 Ватт в зависимости от высоты якоря и плотности намотки, но никак не 1050 Ватт! 1050 Ватт для МШУ аналогичного наружного размера инструмента это маркетинговая фантастика.
С увеличением размера мотора увеличивается мощность, увеличивается диаметр рукоятки, ухудшается комфортность удержания инструмента одной рукой, зато вероятность остановки диска или перегрева становится на порядок меньше.
В чём же основные преимущества МШУ ДИОЛД?
- В качестве обмотки на всех моделях МШУ использована медная проволока, покрытая специальным слоем защитного лака, который предохраняет от механических повреждений, тем самым продлевает срок службы изделия.
- Номинальная мощность соответствует габаритным размерам электромотора и проверена на испытательном стенде.
- Радиальные шариковые подшипники высокого качества с двойным резиновым уплотнителем позволяют двигателю вращаться с очень высокими оборотами, не требуют особого технического обслуживания, надежны в работе, а так же устойчивы к радиальным и осевым нагрузкам.
- Коническая зубчатая пара, благодаря особой форме зуба, уменьшает трение в редукторе, тем самым снижает его износ и увеличивает долговечность.
- Материал шестерней имеет прочность 50-54 HRC, что делает наши редукторные пары крайне долговечными.
- Корпус редуктора изготовлен из облегчённого алюминиевого сплава, который обладает высокой прочностью. Обтекаемая наружная форма редуктора позволяет работать МШУ в местах с ограниченным пространством, и в то же время имеет выраженное оребрение, способствующее отличной теплоотдаче и снижению температуры внутри редуктора.
- Смазка для высокооборотистых двигателей увеличивает КПД зубчатой пары, отлично отводит тепло, не давая редуктору перегреваться.
- Специальная конструкция крыльчатки вентилятора, а так же применение воздушного дефлектора, усиливают воздушный поток в двигателе и улучшают отвод тепла, не допуская чрезмерного перегрева критически важных узлов.
- Специальный резиновый компенсатор, устанавливаемый на конце вала электродвигателя, снижает вибрации и нагрузку на подшипник, существенно продлевает срок службы изделия.
- Латунный щеточный узел с защитой от полной выработки угольных щеток полностью исключает критические повреждения коллектора электродвигателя.
- Вентиляционные отверстия лабиринтового типа защищают электрические и механические узлы от попадания пыли.
Углошлифовальные машины с константной электроникой
Рассмотрим реализацию функции «константной электроники» на примере устройства угловой шлифовальной машины МШУ-1-01. Шлифовальная машина предназначена для выполнения шлифовальных и отрезных работ по металлу и иным конструкционным и строительным материалам, требующим определенную частоту вращения рабочего инструмента.
Для шлифовки металла лучше всего подойдет скорость рабочего инструмента от 2000 до 3000 оборотов в минуту.
Шлифовка дерева выполняется на скорости от 2000 до 4000 об/мин (точное значение зависит от плотности породы).
Для резки металла или керамогранита нужны максимальные обороты. Например, для отрезания металлического болта диаметром 15 мм, нужно выставить скорость вращения диска около 8000 об/мин.
Лучше всего, если частота вращения на протяжении всего процесса обработки не будет сильно отличаться от нормы.
- МШУ без функции «константной электроники». Когда оператор прижимает болгарку к поверхности, двигатель тратит часть энергии на преодоление сопротивления трения. В результате, частота оборотов изменяется в зависимости от нажима. Если нужно работать на низких оборотах, диск может остановиться, даже под весом самой МШУ.
- МШУ с функцией «константной электроники». Функция стабилизации оборотов справляется с этой проблемой, позволяя работать под нагрузкой на конкретной стабильной скорости, торможение двигателя будет исключено. Инструмент будет выдавать достаточное количество оборотов даже при значительном усилии оператора.
Каковы же преимущества МШУ с функцией “константной электроники” на практике:
- Для выполнения определённого вида работы пользователь устанавливает соответствующую оснастку, выставляет нужные обороты, а всё остальное сделает электроника.
- При включении электроника обеспечивает плавный пуск, что оберегает редуктор от резкого старта, а пользователя от необходимости чрезмерно фиксировать инструмент в руке. При работе от автономного генератора переменного тока плавный пуск обеспечивает запуск МШУ без срабатывания защитного отключения генератора. Это отключение возникает при старте традиционных отрезных МШУ из-за высокого пускового тока, когда запаса мощности используемого генератора не хватает на обычный старт.
- Система стабилизации оборотов при нагрузке позволяет пользователю прикладывать достаточно значительное прижимное усилие при работе и не беспокоится что оснастка и мотор остановятся при включённой кнопке. А если усилие будет чрезмерным, то система аварийного отключения отключит МШУ и предотвратит повреждения обмоток.
Чем уступают модели без константной электроники?
На моделях с регулятором оборотов без константной пользователь может тоже выполнять шлифовальные работы, но должен сам дозировать прижимное усилие инструмента, и уменьшать его, если чувствует вероятность остановки электромотора. Это требует достаточной сноровки. Классические модели имеют высокие нерегулируемые обороты и, в основном, применяются для отрезных работ. И также необходимо самостоятельно не допускать остановки двигателя.
Выход МШУ из строя чаще всего происходит:
- При застревании и остановке образивного круга в обрабатываемом материале (исключение: модели с константной электроникой имеют защиту).
- При перегреве от длительной работы или несоответствии мощности инструмента и применяемой оснастки.
- При объемном попадание пыли при работе по камню без использования специального кожуха и пылесоса.
Константная электроника
Константная электроника — поддерживает постоянные обороты под нагрузкой. Полностью исключает торможение двигателя и резкое падение его оборотов, что позволяет производить работы с неоднородными материалами
Зубчатая передача
Редуктор с конической косозубой передачей и твердостью 50-54 HRC — долговечный, с уменьшенным шумом и вибрацией
Плавный пуск и регулировка оборотов
Плавный пуск - снижает электрическую нагрузку на двигатель в момент включения, плавно
Корпус редуктора
Легкий и прочный корпус редуктора — устойчивый к ударным нагрузкам, хорошо отводит тепло
Фиксация клавиши
Выключатель с фиксацией для продолжительных работ
Медная обмотка
Использование меди в качестве материала для обмоточного провода увеличивает КПД двигателя, устойчивость к нагрузкам и долговечность
Модели с плавным пуском
Плавным пуском оснащены все МШУ с константной электроникой, по умолчанию, а также мощные МШУ с диаметром круга 230мм.
Наличие плавного пуска обеспечивает:
- Сглаживание инерционного рывка при запуске мощных МШУ обеспечивает безопасность пользователя.
- Постепенное нарастание пускового тока предотвращает ударную нагрузку на все механические элементы МШУ.
- Постепенное нарастание пускового тока даёт возможность использовать автономный генератор переменного тока соответствующей мощности без срабатывания защитного отключения генератора при запуске мощных МШУ.
Болгарки с опцией плавного пуска отличаются отсутствием следующих недостатков, присутствующих у электроинструмента без наличия этой функции.
Щеточная коллекторная пара отличается повышенным искрением, что приводит к выгоранию ламелей коллектора. По той же причине быстрее изнашиваются щетки. Обмотки статора и ротора из-за повышенного значения пускового тока выходят из строя значительно чаще. Общая электросеть воспринимает пусковой бросок тока возможным срабатыванием защитного предохранителя. Однако, если работа производится, например, от генератора, то он может выйти из строя. Механическая часть болгарки в виде конических шестерен и опорных подшипников, испытывая повышенные нагрузки, имеет риск преждевременного выхода из строя. Повышенной силы рывок при запуске болгарки (особенно большой мощности) способен вырвать ее из рук, а при некоторых обстоятельствах нанести травму.
Болгарки, не оснащенные устройством плавного пуска при запуске в работу, требуют от пользователя дополнительных усилий для устранения динамических нагрузок, возникающих из-за резкого набора оборотов шпинделя с насадкой. Работа с УШМ большой мощности, а следовательно, обладающей большей инерционной массой, имеет проблемы с безопасностью во время эксплуатации. Поэтому наличие на болгарках устройства плавного пуска связано со снижением травматической опасности. Отсутствие больших значений силы тока и, по этой причине возникающих повышенных усилий в редукторе электроинструмента, значительно увеличивает срок его эксплуатации.
МШУ с константной электроникой
Диапазон регулировки оборотов от 2800-11000 об/мин
Функция стабилизации оборотов позволяет работать под нагрузкой на конкретной стабильной скорости, торможение двигателя будет исключено. Инструмент будет выдавать достаточное количество оборотов даже при значительном усилии оператора. Имеют систему аварийного выключения при перегрузке от 11000 до 4000 об/мин
Это универсальные МШУ для любых видов работ: резка, шлифование и полировка различных материалов соответствующими оснастками. Одна покупка для всех целей. Одеваем соответствующую оснастку, выставляем нужные обороты и всё остальное сделает электроника.
МШУ с регулятором оборотов
Диапазон регулировки оборотов от 3500-12000 об/ мин
Это вид шлифовальных машин не имеет стабилизации оборотов и при нагрузке обороты будут снижаться и поэтому нагрузку можно осуществлять более дозировано.
Полировальная МШУ-1,3П-01
- Диапазон регулировки оборотов 600/1100/1600/2100/2600-3000 об/мин
- Константная электроника
- Функция регулировки оборотов.
Отрезные МШУ
Самая многочисленная и востребованная группа: имеет высокие обороты без возможности регулировки и предназначена для резки металла. МШУ с высокой мощностью обладают системой плавного пуска, который предохраняет оператора от стартового рывка мощной машины, значительно уменьшает искрообразование при старте, даёт возможность использовать мощную МШУ с генератором переменного тока ( очень часто пусковой ток при обычном старте высок и на генераторе будет срабатывать защитное отключение подачи электроэнергии).
Выход из строя чаще всего происходит
- При застревании и остановке образивного круга в обрабатываемом материале.
- При перегреве от длительной работы или несоответствии мощности инструмента и применяемой оснастки.
- Объемное попадание пыли при работе по камню без использования специального кожуха и пылесоса.