Гаражні інерційно-ударні гайковерти

 

Одними з найбільш трудомістких операцій, які потребують значних фізичних зусиль при виконанні ремонтних робіт на автомобілях, є операції відкручування та закручування гайок коліс та стрем’янок кріплення кузовів. Для цього на відповідних ділянках автопідприємств використовуються гайковерти силового та інерційно-ударного типу. Перевагами останніх є досягнення значних крутних моментів при помірній потужності приводного двигуна та без використання редуктора. Гайковерти призначені для механізації розбірно-збірних операцій під час технічного обслуговування та ремонту рухомого складу автомобільного транспорту.

Гайковерти за типом привода робочого органа розподіляють на електричні, пневматичні й гідравлічні, за конструктивними ознаками – на ручні, підвісні, пересувні та стаціонарні. Коефіцієнт корисної дії пневматичних гайковертів не вище 10…12 %, електричних гайковертів 55…60 % і гідравлічних до 70 %. Пневматичні гайковерти мають малий ККД і спричиняють значний шум. Експлуатаційні витрати при використанні пневматичного інструмента вищі, ніж при електричному. Працюють пневматичні гайковерти на стисненому повітрі від виробничої магістралі при тиску 0,5...0,6 МПа.

Однак висока надійність, простота й безпека в роботі пристрою, можливість сприйняття перевантаження та кращі вагові показники є перевагами пневматичного інструмента. Крім того, в умовах серійного авторемонтного виробництва доводиться зважати на необхідність перетворення існуючої частоти струму 50 Гц, яка
живить електрогайковерти, у підвищену – 180…200 Гц. Більшість пневматичних гайковертів працює при тиску повітря до 5,5 бар
(550 кПа). Підвищення ефективності пневматичного інструмента, у порівнянні з електричним, можна досягти збільшенням робочого тиску стисненого повітря до 10 бар (1000 кПа). Однак при цьому витрати на компресорне господарство перевищують вартість перетворення частоти струму. Таким чином, для великосерійного ремонтного виробництва ефективність застосування електроінструмента буде більш високою, у порівнянні з пневматичним.

У сучасних електрогайковертах привод робочого органа здійснюється від убудованого асинхронного електродвигуна з короткозамкненим ротором, що розвиває 12000…18000 об/хв (200…
300 об/с). Передача обертання від електродвигуна робочому органу здійснюється за допомогою понижувального редуктора. Електродвигуни працюють від мережі змінного струму з підвищеною частотою 180…200 Гц. Високочастотні електродвигуни мають невелику масу та високу потужність на одиницю маси, що має суттєву перевагу для електрогайковертів. Для використання зазначеного механізованого інструмента необхідне перетворення звичайної частоти струму 50 Гц у підвищену 180…200 Гц за допомогою перетворювачів частоти струму І-75Б, С-572 або мотор-генераторів. Необхідна також і спеціальна електромережа для підведення струму до інструмента.

За принципом дії перетворювача моменту існує розподіл на три основні групи: 1) з прямою передачею від двигуна до шпинделя виготовляються виключно з пневматичними двигунами, які не боятися перевантажень; 2) із редуктором і муфтою, яка обмежує крутний момент, що передається на шпиндель (з регулювальним пристроєм для тарування муфти на певну величину крутного моменту); 3) гайковерти ударно-імпульсної дії (динамічні), які мають спеціальну муфту для перетворення обертального руху в імпульси. Завдяки збільшенню моменту за рахунок ударної дії муфти працівник не сприймає вплив реактивного моменту.

Вибір електрогайковерта провадиться залежно від діаметра різьби й виду різьбового сполучення. За діаметром різьби визначається потужність електрогайковерта, яка забезпечує необхідний крутний момент при загвинчуванні деталі.

Величину крутного моменту при викручуванні гайок можна орієнтовно визначити з співвідношення

 

М_кр = 0,03 · d ³, Н·м.

 

На постах ТО-2 і ПР застосовуються спеціальні гайковерти. Гайковерт моделі І-330 - пересувний, електричний, інерційно-ударний, реверсивний, призначений для відкручування та закручування гайок коліс вантажних автомобілів і автобусів.

Електромеханічні гайковерти. Випускаються пересувні, електромеханічні, реверсивні гайковерти для відкручування та закручування гайок стрем’янок ресор вантажних автомобілів у варіанті моделей І-319 і І-322, які забезпечують регульований момент затягування гайок 150…700 Н×м.

Привід гайковерта забезпечує електродвигун 1, який за допомогою клинопасової передачі 2 розкручує маховик 3, який зв’язаний шліцьовою муфтою 5 з ведучою півмуфтою 7 кулачкової муфти. У режимі холостого ходу ведуча півмуфта 7 від’єднується від веденої півмуфти 8 за допомогою важеля 6. Ведена півмуфта 8 безпосередньо з’єднана з вихідним валом 9, на який встановлюється головка, яка відкручує або закручує гайки. З’єднання півмуфт забезпечується пружиною 4 при відпущеному важелі 6. Керування важелем здійснюється електромагнітом або вручну. Весь механізм монтується на силовій рамі, що дозволяє переміщувати його за висотою для пристосування під висоту гайки на автомобілі.

На рис. 16.1 наведена схема інерційно-ударного гайковерта моделі І-330. Принцип роботи гайковерта заснований на використанні накопиченої енергії маховика 1, переданої на ведений вал 9
під час вмикання.

 

 

Рис. 16.1. Принципова схема гайковерта для гайок коліс моделі І-330:

1 – шків електродвигуна, 2 – приводний ремінь, 3 – маховик, 4 – важіль
вимикання, 5 – вал маховика, 6 – двохкулачкова маточина маховика,
7 – шліцьова двохкулачкова муфта, 8 – пружина, 9 – ведений вал;
10 – торцевий ключ

 

Крутний момент, створюваний електродвигуном, за допомогою клинопасової передачі передається на маховик до ведучого вала 5, двохкулачковій маточині 6, шліцьовій двохкулачковій муфті 7, пружині 8, веденому валу 9 і торцевому ключу 10 при ввімкненому положенні важеля 4. При першому прикладенні навантаження до гайки крутний момент досягає 350…450 Н×м. Для створення моменту порядку 1000…1100 Н×м необхідні 4…5 включень муфти.

Підвісний реверсивний ударно-імпульсний електрогайковерт С-681 (рис. 16.2) розраховано на найбільший діаметр різьби 16 мм. Номінальна потужність 350 Вт, маса 3,5 кг, габарити 310´350´74 мм.

Для відгвинчування болтів і гайок з найбільшим діаметром різьби до 10 мм, можна користуватися реверсивним електрогайковертом ЕП-1215 ударної дії, а для болтів і гайок з різьбою 22 мм– електрогайковертом ЕП-1240.

Електрогайковерт ЕП-1215 має масу 7,5 кг і габарити 500´
´130´320 мм, а ЕП-1240 - відповідно 528´163´740 мм. Електрогайковерт ЕП-1240 обладнаний високочастотним електродвигуном
(частота струму 180 Гц). Тому для його використання необхідно
мати перетворювач частоти струму мережі в 50 Гц.

 

 

Рис. 16.2. Електрогайковерт С-681:

1 – робочий наконечник; 2 – втулка; 3 – півмуфта ведена;

4 – пружина; 5 – шпиндель; 6 – кульки; 7 – півмуфта ведуча;

8, 10 – зубчасті колеса; 9 – корпус електродвигуна; 11 – пружина

 

На рис. 16.3 показаний загальний вид електрогайковерта ЕК-2. Обертання шпинделю 1 передається від високочастотного електродвигуна 4 і редуктори 7 із трьох пар циліндричних шестірень. За допомогою редуктора частота обертання знижується з 10800 об/хв (180 об/с) до 725 об/хв (12 об/с). Ведуче зубчасте колесо редуктора має кулачки.

 

 

Рис. 16.3. Електрогайковерт ЕК-2

У робочому положенні пружина 3 стискується під впливом зусилля робітника й ваги інструмента й шпиндель 1 всувається усередину гайковерта. При цьому чека 2 зчіплюється з кулачками ведучого зубчастого колеса редуктора, завдяки чому шпиндель 1 одержує обертання. Вимкнення гайковерта здійснюється гашеткою 6 і електровимикачем 5. По закінченні загвинчування, коли торець гайки доходить до опорної поверхні, шпиндель 1 зупиняється. При цьому електродвигун продовжує працювати й кулачки ведучого колеса редуктора прослизають відносно чеки 2, що зупиняється разом зі шпинделем. Швидкі зворотно-поступальні поштовхи, яік сприймає робітник, вказують на необхідність вимикання струму гашеткою 6. У неробочому положенні шпиндель від’єднується від привода й утримується в цьому стані пружиною 3.

Для монтажу деталей з діаметром різьби до 12 і 22 мм застосовуються електрогайковерти ЕК-5 і ЕК-7А, аналогічної конструкції. Відмінною рисою електрогайковерта ЕК-7А є наявність спеціальної муфти для автоматичного вимикання шпинделя. Наявність в конструкції потужних електрогайковертів спеціальної муфти дозволяє уникати різких поштовхів, що передаються робітникові від дії на корпус інструмента реактивного крутного моменту.

Для загвинчування деталей з різьбами 10, 20 і 22 мм можуть застосовуватися електрогайковерти ЕП-1215, ЕП-1213 і ЕП-1240. Із серійних електрогайковертів використовуються електрогайковерти ШПР-1 і ШПР-3 для загвинчування деталей з діаметром різьби 6 мм. Випускаються електрогайковерти для складання деталей з більшим діаметром різьби.

Для загвинчування шпильок з ділянкою без різьби, рівним 7…10 мм, теж використовуються гайковерти. Шпильки захоплюються гайковертом за цю ділянку. Якщо ж ділянка без різьблення має довжину менше 7…10 мм, то шпильку захоплюють за різьбову частину за допомогою патрона з різьбовою втулкою. Згвинчування патрона після завертання шпильки може провадитися або реверсивним гайковертом, або шпильковертом (рис. 16.4). Шпильковерти мають триступінчастий редуктор з механізмом зворотного обертання, що забезпечує 1000 об/хв (17 об/с) і при зворотному обертанні – 370 об/хв (6 об/с). Маса шпильковерта 20 кг, потужність електродвигуна 1500 Вт, робоча напруга 220 В, величина струму 5,5 А. Габарити - 480´600´145 мм.

Для закручування болтів і гайок у важкодоступних місцях застосовуються кутові гайковерти ЕКУ-2 і ін. У кутових гайковертах вісь робочого інструмента розташована під кутом 90° або 45° відносно осі
електродвигуна.

 

 

Рис. 16.4. Електрошпильковерт ЕП-1262:

1 – патрон; 2, 5 – зубчасті колеса з кулачками на торцях;
3 – чеки; 4 – колесо паразитне; 6 – шпиндель; 7, 11 – рукоятки;
8 – електродвигун; 9, 10 –зубчасті колеса

 

Для живлення електроінструмента потрібен струм підвищеної частоти (200 Гц), тому необхідні перетворювачі струму промислової частоти (50 Гц) у струм підвищеної частоти. З цією метою застосовуються перетворювачі И-75Б, 165 і С-572.

Для вмикання електроінструмента в мережу використовуються штепсельні з’єднання И-145 для мінімальної напруги до
220 В при струмі 10 А и И-73Б1 для напруги 220 В при струмі з заземлення контактами або без них.