Raport z analizy wykonalności dotyczący udoskonalenia wkrętaków

Obecnie na rynku dominują trzy główne kategorie wkrętaków:

☑Wkrętaki elektryczne

☑ Wkrętaki ręczne bez źródła zasilania

☑Wkrętaki pneumatyczne

Wkrętaki elektryczne:

Wkrętak elektryczny, zwany potocznie wsadem elektrycznym, współpracuje z niezbędnym do jego działania źródłem prądu elektrycznego. Źródło zasilania dostarcza energię i zapewnia odpowiednie funkcje sterujące do wkrętarki, wprawiając silnik w ruch obrotowy. Ponieważ elektryczne silniki wkrętakowe różnią się specyfikacjami, prędkość może się różnić nawet w przypadku źródła zasilania zapewniającego tę samą moc wyjściową.

Rodzaje wkrętaków elektrycznych:

Wkrętaki elektryczne dzielą się na trzy kategorie: proste, z chwytem pistoletowym iTyp mocowania.

Zalety wkrętarek elektrycznych:

1. Silnik bezszczotkowy, pozbawiony wysokiej temperatury i pyłu węglowego podczas użytkowania, zapewniający doskonałą wydajność, szczególnie odpowiedni do długotrwałego, ciągłego użytkowania

2. Wewnętrzne elementy przekładni wykonane są z wysokiej jakości stali stopowej, trwalszej i stabilniejszej

3. Ergonomiczna, opływowa konstrukcja uchwytu zapewnia wygodniejsze użytkowanie

4. Najnowsza konstrukcja zasilacza, przełamująca tradycyjne ograniczenia związane z dużymi rozmiarami i wysokim zużyciem energii, dzięki czemu jest wygodniejsza i można ją dostosować do środowiska pracy 100 V-250 V

5. Przełącznik aktywowany sygnałem zapewniający dłuższą żywotność

6. Przyjazna dla użytkownika konstrukcja przełącznika do przodu/do tyłu

7. Specjalny, elastyczny przewód zasilający, mniej podatny na złamania, znacznie lepszy w porównaniu

8. Dokładne wartości momentu obrotowego, zachowują precyzję podczas długotrwałego użytkowania

9. Bez hałasu, z niskim poziomem zakłóceń i bez zakłóceń

Zabezpieczenia bezpieczeństwa dla wkrętarek elektrycznych:

Ochrona narzędzi klasy Iobejmuje urządzenie uziemiające w narzędziu i głównie lub całkowicie izolację podstawową w swojej konstrukcji. Jeżeli izolacja ulegnie uszkodzeniu, wszelkie dostępne części metalowe podłączone do urządzenia uziemiającego zapobiegają porażeniu prądem poprzez uziemienie lub zerowanie ochronne w obwodach stałych (patrz uziemienie).

Ochrona narzędzi klasy IIcharakteryzuje się izolacją podwójną lub izolacją wzmocnioną, złożoną z izolacji podstawowej i dodatkowej. W przypadku awarii izolacji podstawowej, izolacja dodatkowa zabezpiecza operatora przed porażeniem prądem. Narzędzia klasy II nie wolno ponownie podłączać do źródła zasilania i nie wolno ich uziemiać.

Ochrona narzędzi klasy IIIzasilany jest napięciami bezpiecznymi, których wartość skuteczna napięcia jałowego pomiędzy przewodami lub pomiędzy dowolnym przewodnikiem a ziemią nie przekracza 50 V; w przypadku zasilania trójfazowego napięcie między przewodami a linią neutralną nie przekracza 29 V. Napięcia bezpieczeństwa są zazwyczaj dostarczane przez transformator izolujący bezpieczeństwo lub przez przetwornicę z niezależnym uzwojeniem. Narzędzia klasy III nie pozwalają na uziemianie urządzeń.

Tłumienie zakłóceń radiowych:

Jednofazowe silniki szeregowe i silniki prądu stałego typu komutatorowego mogą poważnie zakłócać odbiór telewizji i radia, dlatego konstrukcje wkrętaków elektrycznych muszą uwzględniać tłumienie zakłóceń radiowych. Zwykle osiąga się to za pomocą ekranowania, symetrycznych połączeń uzwojeń wzbudzających, filtrów elektrycznych, filtrów połączonych w trójkąt itp. W razie potrzeby małe cewki indukcyjne można również połączyć szeregowo ze twornikiem silnika.

Aktualne produkty głównego nurtu obejmują:

Wkrętarki pneumatyczne działają w oparciu o sprężone powietrze jako źródło zasilania. Niektóre są wyposażone w urządzenia do regulacji i ograniczania momentu obrotowego, zwane modelami w pełni automatycznymi z regulacją momentu obrotowego, często określanymi w skrócie (w pełni automatyczne wkrętaki pneumatyczne). Innym brakuje takich urządzeń regulacyjnych i kontroli prędkości lub momentu obrotowego poprzez ręczną regulację dopływu powietrza za pomocą przełącznika lub pokrętła, znanych jako półautomatyczne modele bez regulowanego momentu obrotowego i w skrócie (półautomatyczne wkrętaki pneumatyczne). Stosowane są głównie do różnych operacji montażowych i składają się z silników pneumatycznych, mechanizmów młotkowych lub urządzeń zwalniających. Ze względu na dużą prędkość, wydajność i niskie wytwarzanie ciepła stały się niezastąpionym narzędziem w branży montażowej. Istnieją półautomatyczne typy młotów i w pełni automatyczne typy kontroli momentu obrotowego. Tryby aktywacji operacji obejmują odpowiednio typy push-down i push-button.

Klasyfikacja wkrętaków pneumatycznych obejmuje:

1. Półautomatyczne wkrętaki pneumatyczne młotkowe;

2. 2. Wkrętarki pneumatyczne w pełni automatyczne;

3. 3. Wkrętaki pneumatyczne przyciskowe;

4. 4. Wkrętaki pneumatyczne dociskowe;

Ich charakterystyka jest następująca:

Półautomatyczne wkrętarki pneumatyczne młotkowe mają zazwyczaj prostą konstrukcję, są trwałe, lecz nie posiadają kontroli momentu obrotowego. Są one zwykle używane w sytuacjach, gdy używane są duże śruby, a wymagania dotyczące momentu obrotowego blokującego nie są rygorystyczne, np. w motocyklach, samochodach, statkach, konstrukcjach stalowych itp. Wkrętaki, które nie hamują automatycznie po osiągnięciu ustawionego momentu obrotowego, nazywane są półautomatyczne wkrętarki pneumatyczne młotkowe. Zwykle są zaprojektowane jako przyciski z wewnętrznym mechanizmem udarowym do blokowania śrub.

W pełni automatyczne wkrętaki pneumatyczne są bardziej złożone i składają się z silników, sprzęgieł, redukcji biegów i mechanizmów hamulcowych bez gazu. Są one powszechnie stosowane do małych śrub, w przypadku których wymagane są rygorystyczne wymagania dotyczące momentu obrotowego, na przykład w elektronice, urządzeniach elektrycznych i sprzęcie gospodarstwa domowego. Wkrętaki pneumatyczne, które całkowicie automatycznie hamują i zatrzymują się po osiągnięciu ustawionego momentu obrotowego, nazywane są wkrętarkami pneumatycznymi w pełni automatycznymi.

Tryby aktywacji pracy nie wymagają naciśnięcia palcem dźwigni startu ani wciśnięcia przycisku. Rozpoczynają się bezpośrednio od dociśnięcia przedmiotu obrabianego. Tryby aktywacji pracy wymagają naciśnięcia palcem dźwigni startu lub naciśnięcia przycisku.

Obudowy wkrętaków pneumatycznych są często wykonane z materiałów metalowych; mogą wydawać się nieco mniej ergonomiczne niż wkrętaki elektryczne, ale metalowe obudowy mają lepsze właściwości antystatyczne.

Cechy wkrętaków pneumatycznych:

Duża prędkość robocza, wysokie bezpieczeństwo, antystatyka, niska awaryjność, długa żywotność, oszczędność energii i przyjazność dla środowiska;

Prędkość obrotowa mieści się zazwyczaj w zakresie 500-8000 obr./min. Ponieważ silnik napędzany jest gazem pod wysokim ciśnieniem, powietrze pod wysokim ciśnieniem odprowadza ciepło powstające w wyniku tarcia elementów, dzięki czemu narzędzie nie przegrzewa się nawet przy długotrwałej i wysokiej częstotliwości pracy.

Precyzja momentu obrotowego: Stosowane jest hamowanie mechaniczne, a zmiany ciśnienia powietrza mogą wpływać na stabilność momentu obrotowego wkrętaka, powodując większe błędy z dokładnością powtarzalności około 5% -3%. (Jeśli jest wyposażony w regulator powietrza, wydajność można poprawić.)

Zużycie energii: Przy zastosowaniu sprężonego powietrza jako źródła zasilania, przy rozsądnej konfiguracji rurociągu powietrza, zużycie powietrza przez każdy śrubokręt wynosi około 0,28 m³/min, co jest stosunkowo bardziej energooszczędne i przyjazne dla środowiska.

Koszt konserwacji: Części eksploatacyjnych jest niewiele; należy jedynie pamiętać o regularnym uzupełnianiu specjalistycznego oleju do smarowania pneumatyki i generalnie nie trzeba wymieniać żadnych części w ciągu roku.

Aktualne produkty głównego nurtu wkrętarek pneumatycznych.

Ilustracja przedstawiająca zasadniczą budowę wkrętaka pneumatycznego.

Wkrętaki elektryczne i pneumatyczne są niezbędnymi narzędziami montażowymi w nowoczesnej produkcji przemysłowej, które mogą zwiększyć wydajność pracy fabryki i jakość produktu. Każdy ma swoje zalety i wady, które można porównać bocznie pod następującymi względami:

Wygląd:Wkrętaki elektryczne mają zwykle plastikowe obudowy, które odpowiadają zasadom ergonomii, zapewniają wygodny chwyt i lekkość, co jest bardziej odpowiednie do długotrwałej pracy.

Wkrętaki pneumatyczne mają zazwyczaj metalowe obudowy, które mogą wydawać się nieco mniej wygodne niż wkrętaki elektryczne, ale oferują lepsze właściwości antystatyczne.

Prędkość:Prędkość wkrętarek elektrycznych wynosi zazwyczaj około 1000-2000 obr/min; silnik wytwarza podczas pracy iskry elektryczne, które mogą spowodować przegrzanie narzędzia podczas długich okresów pracy z dużą częstotliwością.

Wkrętaki pneumatyczne zazwyczaj działają przy prędkościach około 1000–2800 obr./min; ponieważ silnik napędzany jest powietrzem pod wysokim ciśnieniem, narzędzie nie przegrzewa się przy użyciu wysokiej częstotliwości przez długi czas.

Dokładność momentu obrotowego:

Wkrętarki elektryczne wykorzystują hamowanie elektroniczne, stąd charakteryzują się większą dokładnością przy ogólnej powtarzalności w granicach 3%.

Wkrętaki pneumatyczne korzystają z hamulca mechanicznego, a zmiany ciśnienia powietrza mogą wpływać na stabilność momentu obrotowego, powodując większy margines błędu przy ogólnej powtarzalności wynoszącej około 5–3%. (Może to poprawić zainstalowanie regulatora powietrza.)

Zużycie energii:

Zużycie energii przez wkrętarki elektryczne wynosi około 55 W/h.

Wkrętarki pneumatyczne, które jako źródło zasilania wykorzystują sprężone powietrze, są bardziej energooszczędne i przyjazne dla środowiska, jeśli przewody pneumatyczne są rozsądnie skonfigurowane; każdy śrubokręt zużywa około 0,28 m³/min powietrza.

Koszty utrzymania:

Narzędzia elektryczne wymagają wymiany szczotek węglowych co 3 do 6 miesięcy i zużywają więcej materiałów eksploatacyjnych, takich jak przewody zasilające, szczotki węglowe, łożyska itp., co w dłuższej perspektywie prowadzi do wyższych kosztów konserwacji.

Wkrętaki pneumatyczne mają mniej materiałów eksploatacyjnych; wymagana jest regularna konserwacja i oliwienie, a zazwyczaj w ciągu roku należy wymienić jedynie łopatki.

W podsumowaniu:

Zaletami wkrętarek elektrycznych jest wygoda, komfort, wysoka stabilność momentu obrotowego i niższa cena.

Zaletami wkrętarek pneumatycznych są: duża prędkość robocza, większe bezpieczeństwo, właściwości antystatyczne, niska awaryjność, trwałość, energooszczędność i przyjazność dla środowiska. Wydajność wkrętarki elektrycznej ocenia się głównie na podstawie poziomu hałasu, wytwarzania ciepła, stabilności bitu, funkcji hamowania i precyzji momentu obrotowego, przy czym dokładność momentu obrotowego jest kluczowym wskaźnikiem. Właściwy moment obrotowy zapewnia odpowiednie dokręcenie śrub, a wysokiej jakości wkrętak elektryczny powinien automatycznie hamować po całkowitym wkręceniu śruby, bez konieczności stosowania wielokrotnych hamulców. Niski poziom hałasu jest również wskaźnikiem dobrego silnika.