Строительно-монтажный пневмоинструмент

Первый в истории вакуумный насос разработал немецкий инженер-физик Отто фон Герике, случилось это в далеком XVII веке. Фон Герике откачал воздух из металлических полушарий, прижатых друг к другу – магдебургские полушария – и поставил опыт с их разделением силой шестнадцати наиболее мускулистых лошадей, которым не удалось разделить эту сферу, содержащую разреженный воздух.

XIX век, в ходе которого были сделаны основополагающие изобретения будущего XX века, стал отправной точкой и для пневмоинструмента – английский изобретатель Джордж Медхэрст построил пневмопочту для местных банков, инженер Альфред Бич спроектировал пневматический метрополитен, способный транспортировать как грузы, так и пассажиров. В конце девятнадцатого века американские конструкторы Георг Лейнер и Чарльз Кинг сконструировали первые полноценные пневмоинструменты – отбойный молоток и пневмоперфоратор.

Как устроены пневматические инструменты

Сжатый воздух поступает к пневмоинструментам по специальному воздушному шлангу от компрессора. Компрессорная установка комплектуется бензиновым, дизельным или электродвигателем, при этом никаких затрат первоначальной энергии на пневматический инструмент не происходит. Корпус инструментов, потребляющих сжатый воздух, выполняется из сплавов алюминия и композитов особой прочности, входящие в конструкцию пневмоприборов роторы, колоса редукторов, а также подшипники и шпиндели изготавливаются из закаленных конструкционных и легированных сталей.

Благодаря тщательной подгонке движущихся деталей в составе пневмоинструментов достигается их малошумная работа, но итоговая шумность в результате связана с рабочими характеристиками данных инструментов. В зависимости от вибрации пневмоинструмента находится его производительность и эффективность, однако вибрационная степень во многом зависит от качественного исполнения всех конструкционных элементов пневмоинструмента. Заметим, что качественно высокие модели пневмоприборов обладают минимальной вибрацией благодаря передаче крутящего момента от двигателя к валу без посредничества зубчатых передач.

За счет сжатого воздуха обеспечивается работа механизмов вращения, удара или нагнетания. Пневматические инструменты, приводимые действие роторно-пластинчатой силовой установкой, обеспечивают вращение головки, оснащенной специальной насадкой. К ним относятся гайковерты, пневматические дрели, шуруповерты, шлифмашинки и пр. В процессе пользования такими приборами можно провести параллель с их электроаналогами, разница лишь в меньших размерах и весе. При производстве строительных работ пневмоинструмент применяется от случая к случаю – электроприводные модели более популярны, в большей степени благодаря значительному рабочему ресурсу.

В группе пневмоприборов ударных типа состоят рубильные и отбойные молотки, пневмозубила, пневмопробойники и пистолеты для забивки скоб. К примеру, пневматический молоток весит не более 1000 грамм и, при малых рабочих объемах, не способен составить конкуренцию ударным электроприборам. Современный ударный пневмоинструмент легко использовать при удержании одной рукой.

Следует учесть, что ударный инструмент может быть использован в самых разных целях – для вырубки труб и металлических листов, отбивки плиточных и штукатурных поверхностей, создания штроб. Если же сменить вырубную насадку на металлощетку, то возможно использовать пневмоинструмент для зачистки поверхностей. За минуту ударное пневмозубило совершает до 5000 ударов с мощностью каждого в 2-5 джоулей, расходуя при этом порядка 100-250 литров воздуха. Особенно мощные ударные пневмоинструменты применяются в процессе работ по сносу кирпичных и бетонных стен. Их также можно использовать для проделки отверстий в стенах и потолках, причем устранение пылевых частиц будет осуществляться благодаря направленной струе воздуха, а не за счет системы канавок на стволе бура, обычно отвечающих за удаление пыли в процессе работы электрического перфоратора.

К распыляющим пневматическим инструментам относятся смазочные и пескоструйные пистолеты, краскопульты.
Некоторые виды пневматических инструментов стоят особняком – это пневмопилы и пневмоножницы, пистолеты для обдувки и применяемые для закачки воздуха в автошины. Часть пневмоинструментов способны работать с вращением и ударом одновременно.

Плюсы и минусы пневматического инструмента

Первое и наиболее значительное достоинство любых пневмоинструментов – простота конструкции и полное отсутствие хрупких деталей. На фоне электроинструментов пневматические приборы имеют следующие положительные характеристики:

• меньший вес и габариты, благодаря чему ими проще пользоваться. Малое число операций, которые необходимо выполнить для включения прибора в работу, снижает утомляемость использующих его рабочих;
• безопасность в работе. Любой и каждый пневмоприбор можно эксплуатировать в условиях значительной влажности, запыленности и загазованности. Пневматические инструменты не способны стать источником возгорания по причине короткого замыкания, характерного для электроинструментов;
• прочность корпуса и внутренних деталей позволяет работать ими в течение нескольких смен подряд. Пневмоинструменты легко выдерживают длительные нагрузки и грубое обращение;
• при мощности, соответствующей электрическим аналогам, пневматические приборы шумят меньше;
• высокая ремонтопригодность и минимальные затраты эксплуатационного характера;
• не нуждается в инерционном разгоне. Работа пневматики активируется сразу же, как только в нее начнет поступать сжатый воздух.

Недостатки пневмоприборов:

• стоимость в среднем на 30% выше, чем на электроинструмент равной мощности;
• для работы необходимо дополнительное оборудование (компрессор, комплект воздушных шлангов и т.д.), т.е. приобрести только лишь пневматический инструмент недостаточно;
• пневмоинструмент и компрессор должны быть постоянно соединены при помощи шланга, из-за чего вес прибора возрастает и присутствуют ограничения по дистанции его использования;
• потребность в подаче строго определенного объема воздуха с заданными характеристиками;
• поступление сжатого воздуха в инструмент вызывает охлаждение его корпуса, довольно ощутимое для рук рабочего.

Пневмоприборы, корпус которых в силу конструкционных особенностей не облицован снаружи (к примеру, шлифовальная машинка), охлаждаются особенно сильно – работать с ними можно только в перчатках.

Что необходимо пневмоинструменту для работы

Любой электрический инструмент самодостаточен – для активации его в работу всего то и требуется, что воткнуть штепсель в розетку электропитания. А для пользования пневмоприборами необходимы компрессор, магистраль для подачи сжатого воздуха и промежуточное оборудование, отвечающее за воздухоподготовку.

Учитывая, что потребность пневмоинструмента в сжатом воздухе составляет порядка 350 литров в минуту, мощность питающего компрессора должна соответствовать суммарному воздухопотреблению приборов, используемых одновременно. Но исходить только лишь из расчетной потребности инструмента недостаточно – компрессор обязан выдавать сверху не менее чем на 30% больше сжатого воздуха, затрачиваемого на заполнение пневмомагистрали. Для увеличения мощности компрессора применяется бак ресивера, заполняемый сжатым воздухом в первую очередь.

Подготовка воздуха перед его подачей к пневмоинструменту необходима в обязательном порядке – игнорирование этого требования приведет к скорому износу оборудования из-за развития множественных очагов ржавчины. В комплексе по подготовки воздуха состоят осушитель, набор фильтров для отбора конденсата и лубрикатор. Давление воздуха настраивается при помощи регулятора со встроенным манометром. В осушителе собирается конденсат и твердые частицы, взвешенные в атмосферном воздухе – он монтируется на корпусе компрессора, на выходном патрубке для сжатого воздуха. Если система поставки сжатого воздуха разветвлена, то помимо осушителя на каждое ее ответвление устанавливаются фильтрующие элементы для улавливания конденсата. Маслом пневмопровод снабжается от лубрикатора.

Система коммуникаций, поставляющая сжатый воздух потребляющему оборудованию, создается из труб, изготовленных из алюминия, меди, металлокерамики и металлопластика. Дешевле всего строить пневмомагистраль из обычных водопроводных труб, однако прослужит она меньший срок, чем более качественные аналоги.
Избежать потери давления на наиболее удаленных отрезках пневмопровода позволит установка в них ресиверов. Несмотря на комплектацию системы осушителем и фильтрами, полностью защитить ее от накопления конденсата невозможно. Поэтому трубы следует монтировать с уклоном по движению воздуха, равным 2^о, а выводы на рабочих постах оснастить кранами, позволяющими сливать конденсат. Чем выше расположить трубы пневмомагистрали, тем в меньшей степени они будут накапливать конденсат. Правильным будет разместить пневмотрубы в верхней части стен или вести по потолку, худшее решение – заделать их в стены или в пол.

При нежелании либо невозможности монтажа воздушного трубопровода, доставка сжатого воздуха на участки работ обеспечивается воздушными шлангами, стенка которых армирована тканью. Диаметр (внешний) таких шлангов может быть 12-20 мм, максимально допустимая длина – 50 м. Если пневмоинструмент для проведения работ требуется часто переносить с участка на участок, то рациональным будет организовать воздушную магистраль из шлангов с полиуретановой или нейлоновой стенкой, самостоятельно собирающихся в кольца (упрощает их уборку), укомплектованных штуцерами штепсельного типа и легкоразъемными муфтами.

О выборе пневмоинструментов

Изучая характеристики пневматического оборудования, следует оценивать его по мощности, производительности, возможности ручной настройки числа оборотов и позиции режущего инструмента, допустимость его замены в кратчайший срок. Необходимо примерить пневмоинструмент «к руке» - насколько он удобен, не слишком ли тяжел, удачно ли расположены управляющие механизмы. Анализируя расценки, изучите условия, на которых происходит поставка (сроки, транспортировка и пр.), требования по гарантии, насколько близко находятся пункты сервисного и профилактического обслуживания.

В идеале рабочая часть корпуса и магазин (если имеется) у пневматического инструмента не должны содержать пластиковых элементов вообще – только металл. Детали корпуса должны быть идеально пригнаны друг к другу, полное отсутствие трещинок, раковин и неровностей. При выборе пневмоинструмента с расходными материалами, к примеру, гвоздезабивного, действует несколько иной подход – крепеж, размещаемый в магазине, расходуется в процессе работ очень быстро. Но производители крепежа для пневмоприборов выпускают продукцию разного размера, а значит, правильным будет выбирать инструмент под расходные материалы от ближайшего поставщика, реализующего крепеж по наиболее выгодным ценам.