O trzech udarach (część III) Udar mechaniczny

W elektronarzędziach stosowane są trzy typy mechanizmów udarowych. W poprzednich częściach cyklu omówiliśmy udar elektropneumatyczny i mechanizm młoteczkowy. Teraz zajmiemy się udarem mechanicznym stosowanym w wiertarkach udarowych.

 

 

Mechanizm udarowy stosowany w wiertarkach składa się z dwóch pierścieni zamontowanych na wrzecionie. Mają one nacięte na swojej powierzchni (nie na obwodzie) stożkowo-poprzeczne występy. Pierścienie te, wprawione w ruch obrotowy, gdy są dociśnięte, „ślizgają” się występami, co powoduje ich przybliżanie się i

oddalanie od siebie, a więc ruch prostoliniowy-zwrotny. W ten sposób powstają udary. Oczywiście, żeby do tego doszło, wrzeciono musi mieć pewien luz poosiowy (zakres ruchu prostoliniowego), oraz konieczny jest docisk wiertarki do materiału obrabianego, aby doszło do ślizgania się o siebie pierścieni. Dokonuje go jej użytkownik i specjalna sprężyna mechanizmu udarowego. W ten sposób uzyskane udary mają małą siłę w porównaniu do udarów młotków i młotów udarowo-obrotowych. Za to ich częstotliwość jest bardzo duża, maksymalnie do ok. 63.000 min^-1. Jest ona proporcjonalna do wielkości obrotów, co wynika z zasady działania mechanizmu udarowego. Do wiercenia udarowego używamy specjalnych wierteł udarowych z wkładką kruszącą z węglików spiekanych i z uchwytami cylindrycznymi, a więc takich, które mogą być montowane w standardowych uchwytach wiertarskich.

Warto tu wspomnieć, że w starszych (zob. ilustrację ) modelach wiertarek z lat 60. XX w. produkowanych przez firmę Bosch stosowano podobny mechanizm udarowy wyposażony w sprężynę i masę uderzającą poruszającą się wewnątrz stalowego cylindra. Nie wymagał on od operatora dociskania wiertarką jak klasyczny mechanizm udarowy stosowany do dziś. Jednakże prawdopodobnie ze względu na ograniczoną wielkość masy uderzającej oraz małą siłę dociskającej sprężyny, a więc z powodu ograniczonej skuteczności mechanizmu zaniechano jego stosowania w wiertarkach.

Gdy porównamy omówione w naszym cyklu mechanizmy udarowe: elektropneumatyczny, młoteczkowy i mechaniczny, okazuje, że najbardziej efektywny jest mechanizm elektropneumatyczny, gdyż może on wytwarzać udary o sile dochodzącej nawet do 70 J. Przykładem młotów o dużej sile udaru, w których zastosowano udar elektropneumatyczny, są młoty wyburzeniowe Bosch GSH 16-28 Professional i GSH 16-30 Professional 30, które dysponują energią pojedynczego udaru 45 J uzyskaną z silnika o mocy nominalnej 1750 W. Jeśli chodzi o udarowy mechanizm młoteczkowy, ma on o wiele mniejszą skuteczność – uzyskuje się nim udary o sile ok. 2,4 J. Nie opłaca się go powiększyć gabarytowo, aby uzyskać większą efektywność pracy, z powodu ograniczeń materiałowych i kosztowych. Najmniej skuteczny pod względem siły i efektywności wykonywanych otworów jest stosowany w wiertarkach udarowych mechaniczny udar. W porównaniu do udaru elektropneumatycznego wytwarza on 10 razy większy hałas, ma małą wydajność i można z jego użyciem wykonywać w zasadzie płytkie otwory do 15 cm o średnicy do 12 mm, gdyż dalsze wiercenie jest utrudnione i wymaga od operatora użycia dużej siły, powodując przy tym nadmierne jego zmęczenie. Wadą udaru mechanicznego jest również wytwarzanie nadmiernych wibracji. Z tych to powodów wiertarki udarowe nie nadają się do częstego wiercenia udarowego otworów w betonie i twardych materiałach budowlanych. Doskonale za to sprawdzają się podczas wykonywania otworów w miękkich materiałach, takich jak cegła czy Poroterm. W trakcie wiercenia nie powodują bowiem rozkalibrowania otworów, w przeciwieństwie do młotków, które niszczą miękki materiał z powodu aplikowania udarów o zbyt dużej energii. Dlatego wiertarki udarowe stosują instalatorzy, którzy nie wykonują często otworów w twardych materiałach budowlanych. Do obróbki tych materiałów najlepiej nadają się młoty wyburzeniowe lub obrotowe lub młotkowiertarki z udarem elektropneumatycznym. Warto tu wspomnieć, że udar mechaniczny stosowany jest do dzisiaj głównie z powodu swojej bardzo prostej budowy i niskiej ceny wytworzenia oraz zamontowania w wiertarkach udarowych.