Теперь придется воспользоваться паяльником и отпаять два элемента друг от друга, как показано на рисунке. Устройство шуруповерта: 1 — регулятор оборотов с реверсом, 2 — электродвигатель, 3 — редуктор. Резистор Rx задаёт наибольший ток.
На графике показано, как во время заряда меняется температура элемента temperature , напряжение на его выводах voltage и относительное давление relative pressure. Она умеет отслеживать параметры батареи и при необходимости снижать ток автоматически. ДЕЛАЕМ ПРОСТОЕ ЗАРЯДНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ АКБ с авто выключением при полном заряде
Подача электрического сигнала непосредственно на ротор двигателя осуществляется через коллектор. Далее нужно аккуратно собрать кнопку шуруповерта, установить на место и протестировать.
Когда случилась поломка, я находился по своим делам в Оренбурге и поэтому обратился в сервисный центр по ремонту там.
Сменный аккумулятор.
Довольно миниатюрный размер этого узла инструмента достигается при помощи микропленочной технологии.
Производим визуальный осмотр состояния кнопки на предмет наличия грязи и повреждений. ремонт шуруповёрта, замена кнопки включения своими руками
Общий вид шуруповерта
Шуруповерты бывают аккумуляторные и сетевые. Различие между ними заключается в источнике питания. По форме инструмент похож на пистолет. Устройство шуруповерта, и общий вид изображены на фото.
Шуруповерт конструктивно схож с электродрелью и состоит из следующих узлов:
- корпуса, плавно переходящего в рукоятку и ножку опору, к которой крепится аккумуляторная батарея и имеется полость – блок для хранения бит.
- Кнопок управления;
- Аккумуляторной батареи или шнура питания.
Электропитание инструмента
Подача питающего постоянного напряжения на электромотор шуруповерта осуществляется от сети 220 вольт или при помощи аккумуляторной батареи. Она производится в малогабаритном и компактном исполнении. Это необходимо для снижения веса ручного инструмента и обеспечения удобства выполнения работ. Питающее устройство состоит из нескольких гальванических элементов.
Аккумуляторные батареи объединены в один корпус и представляют собой единое целое. Питающее напряжение, в зависимости от сферы применения шуруповерта, может быть разным. Для бытового оборудования оно составляет 9 вольт, а для профессиональных моделей может достигать 18 вольт. Мощность электроинструмента прямо пропорциональна величине подающегося напряжения.
Воспользовавшись информацией об устройстве механизмов инструмента, человек сможет сам выполнить ремонт шуруповерта, экономя время и деньги.
Корпус шуруповерта
Электроинструмент «упакован» в корпус из пластика, материала, обладающего следующими достоинствами:
- пластик служит естественным изолятором от электричества, он не проводит электроэнергию. Следовательно, безопасен.
- Он легче металла, и таким образом снижается вес инструмента.
- И наконец, в производстве, пластику проще придать необходимую форму, чем металлу.
Корпус условно делится на три части. В верхней части располагаются все вращающиеся механизмы. Рукоять, оснащенная мягкими накладками. За нее мастер держит инструмент в процессе работы. Накладки снижают амортизацию, благодаря чему работать становится комфортнее и легче. Нижняя часть, опора, внутри которой находится отсек для хранения бит.
История появления устройства
Шуруповёрт представляет собой электроинструмент. Основное его назначение, следующее из названия, закручивать или откручивать крепёжный элемент. После того как в 1868 году была изобретена электродрель, развитие электроинструмента получила широкое распространение. Основополагающие компании DeWalt, Bosch, Black&Decker, Makita и Hitachi развивали индустрию, создавая новые устройства.
Появление в 1934 году винта с крестовым разъёмом повлекло спрос на электрический инструмент для его закручивания. Особенно востребованным он оказался в машиностроении. Первого такого рода приспособление называлось гайковёрт. С появлением аккумуляторов устройство получило мобильность, и в обиход вошло название шуруповёрт. Его массовое производство началось в начале 80-х годов.
Современные устройства постоянно совершенствуются, но в большей мере это относится к способу автономности и управления. Конструкция же устройства остаётся неизменной.
Это интересно: Сверла по бетону для дрели: виды и модели
Курковый выключатель и светодиодная подсветка
Курковый выключатель располагается между верхней частью корпуса и рукоятью. Она устроена под указательным пальцем мастера, и ею удобно запускать инструмент в работу. Кнопка-курок замыкает электрическую сеть шуруповерта и запускает электрические механизмы.
На фото устройство кнопки курка.
В некоторых моделях шуруповертов встроена светодиодная подсветка, освещающая рабочую зону. Это предусмотрительно и удобно, так как в слабо освещаемых зонах бывает трудно разглядеть прорезь шурупа. В модели, изображенной на картинке подсветка находится в нижней части корпуса над курком, в некоторых западноеврпопейских моделях она располагается на ножке над аккумуляторной батареей.
Блок регулирования оборотов и переключатель скоростей
Блок регулирования частоты вращения и реверса (направления вращения) связан с ШИМ-контролером, с многоканальным однополюсным транзистором и с переменным резистором, которые скрыты в блоке выключателя.
Для смены направления вращения используется перекидной контакт, с которым соединен переключатель реверса, помещенный над курком в нижней части шуруповерта. Он соединяется с перекидным контактом, изменяющим полярность подводимого к электродвигателю напряжения. Благодаря этому изменяется направление вращения, что позволяет вкручивать и выкручивать шурупы, саморезы, винты.
Еще одна кнопка – переключатель скоростей редуктора которой изменяется скорость вращения патрона. Это происходит за счет того, что при повороте кнопки скоростей из одного режима в другой в движение приходит скоба (коромысло), перемещающая шестерню редуктора с одного уровня на другой.
Транзисторы STP60NF06. Ремонт шуруповёрта
В какой-то момент шуруповёрт при холодном запуске (после хранения) стал игнорировать силу нажатия на кнопку, включая сразу максимальную скорость. Покопавшись в сети, решил для начала почистить внутренности кнопки, так как была вероятность, что проблема в скопившихся металлических опилках на скользящих контактах. Так ли это, я так и не понял, потому что в процессе сборки перепутал полярность диода-вкладыша, что привело к выгоранию транзистора. Поэтому пришлось заказывать новый.
Чтобы понять, что я сделал неправильно, нашёл схему кнопки на таком же чипе, как у меня (GS069). Она немного отличается, у меня вместо резистивной дорожки (потенциометра) на плате разведены дорожки для резистивных делителей, но в остальном схема такая же. Вовремя заметил, что оба диода на схеме показаны с перепутанной полярностью, иначе сжёг бы ещё один транзистор. Упомянутый диод-вкладыш не имеет никакой маркировки и выглядит как небольшая железная шайбочка с изоляцией по периметру, при следующем разборе кнопки сфотографирую и покажу здесь. Полярность определяется мультиметром в режиме прозвонки.
Видел в местном магазине готовые сборки с транзистором и кнопкой, стоят от 400 р. Возможно, следовало заменить сразу всю сборку, учитывая заметный износ контактов, но решил экономить, за деньги лучше брать нормальный инструмент. Либо за тысячу-полторы можно брать на сезон просто ещё один китайский шуруповёрт с новыми шестернями, двигателем, кнопкой. Пересадить на него хорошую батарею и спокойно жужжать дальше.
На время доставки нового транзистора поставил менее мощный IRFZ24N (17 А против 60 А и 55 Вт против старых 110 Вт), ничего другого у себя не нашёл. Транзистор того же типа, за совместимость не боялся. Во всех режимах с включенной ограничительной муфтой шуруповёрт не развивает достаточно мощности, чтобы не хватало даже такого относительно слабого транзистора. Мосфеты неплохо параллелятся, для надёжности здесь можно было собрать бутерброд из пары-тройки IRFZ24N.
Временно решил не использовать инструмент в тяжёлых ситуациях, когда требуется убирать ограничения, но планы нарушились, когда срочно пришлось выкручивать здоровенный шуруп. На максимальном ограничении постоянно срабатывала защита (трещётка), шуруп не поддавался. Рискнул, установив режим сверла (без ограничений), и спокойно сделал дело. Но теперь кнопка снова перестала реагировать на постепенное нажатие, сразу включая двигатель на максимум.
Разобрав шуруповёрт, обнаружил, что транзистор-замена сгорел, все выводы его закоротились. Не знаю, могут ли такие транзисторы выгорать постепенно. Если да, то, вероятно, и предыдущая проблема с плавным пуском могла быть из-за транзистора. Возможно, установка более мощной батареи как-то повлияла на срок жизни транзистора. Новые транзисторы всё ещё были в пути, вставил пока второй запасной IRFZ24N. Надо было сразу поставить пару в параллель, возможно и вытянули бы большую нагрузку, но непонятно было, как их оба поставить на штатный радиатор. В общем, поленился и поплатился.
Вернёмся к заказу. На 100% уверен, что заказанные транзисторы — не оригиналы, ибо это AliExpress, а там оригиналы ищут только… да никто не ищет, настолько всё очевидно. С другой стороны, я почти уверен, что и старый транзистор был поддельным. Инструмент китайский, вероятность попадания в него импортных деталей при наличии дешёвых своих очень маловероятно.
С установкой никаких сложностей не возникает. Есть смысл укоротить ножки, чтобы они не мешались. Провода припаиваются к ножкам транзистора с минимальными наплывами, чтобы потом можно было закрыть место пайки пластиковым изолятором. Под транзистор можно положить термопасту. Изначально её не было, поверхность под транзистором неровная, но и транзистор в работе почти не греется. Ножки лудятся хорошо, никаких проблем при пайке не возникло, разве что ножки мягковаты, и нужно обращаться с ними аккуратно, у старого транзистора ножки тоже мягкие.
Собирать тестовый стенд, измерять характеристики транзисторов не стал, да и погонять их на предельных параметрах мне просто нечем, разве что самим шуруповёртом, чем я и занялся. По прошлому опыту я уже знал, что сильно нагрузить инструмент надо ещё постараться, поэтому сразу взял 6-мм шуруп под головку PZ3 и попытался вкрутить его в деревянный брусок. Первые 5 см прошли на последнем делении предохранителя, после чего врубилась трещотка. Поставил на «сверло» (режим без ограничений) и догнал шуруп до упора.
И здесь началось интересное. Из-под вентиляционной решётки пошёл белый дымок с заметным запахом. Палёные транзисторы пахнут по-другому, скорее всего завоняла обмотка двигателя. Быстренько разобрал шуруповёрт и облапал всё внутри. Больше всего нагрелись кнопка и двигатель, транзистор же чуть тёплый и целый. Запах — из двигателя. Дым идёт из этого шуруповёрта не в первый раз, бывал он и на старом аккумуляторе, пока он был свежим, при большой и долгой нагрузке, то есть такое поведение инструмента как бы нормальное :-), и новый транзистор тут не виноват.
Транзистор явно справился с максимально развиваемой мощностью инструмента, и никаких претензий пока к нему нет. Дополню потом эту запись, впереди летний сезон, будет на чём проверить.
В магазинах можно найти по строке «stp60nf06». Можно также поискать более мощные транзисторы, спрос и предложение могут сыграть в их пользу. Лоты меньше 5 штук мне показались излишне дорогими (за штуку), пять штук обошлись в 130 рублей (26 р./шт.). В ближайшем местном магазине радиодеталей мог бы взять поштучно за 30-35 р./шт., но с транспортом или доставкой вышло бы ещё +300 р., как минимум. Очень вероятно, что они там даже оригинальные, но на практике оказалось, что хватает и имитации.
Дополнение от 19 мая 2016 г.
Так совпало, что при первом реальном использовании шуруповёрта после замены транзистора он внезапно сильно задребезжал и перестал крутить патрон. Оказалось, что двигатель открутился от блока редуктора. Если у вас шуруповёрт начал издавать дребезжащие звуки, возможно у вас та же проблема — ослабление крепёжных винтов, которая в итоге приведёт к их полному откручиванию. Проверить просто — двигатель и блок редуктора должны быть скреплены жёстко, без люфта.
Никакого отношения к замене транзистора, кроме совпадения по времени здесь нет
Зажимной патрон с механизмом блокировки
Планетарный редуктор передает крутящий момент валу, на который прикручен самоцентрирующийся патрон с вставляемыми в него насадками, или битами. Быстрозажимной патрон обеспечивает фиксирование насадок отверток и сверла, состоит из обоймы, внутри которой расположены зажимная втулка с подвижными губками.
Вал, к которому прикручен патрон, оснащен механизмом блокировки, который состоит из наружного и внутреннего корпуса и роликов, установленных между корпусами и препятствующих вращению.
Аккумуляторная батарея с фиксирующей кнопкой
Поскольку шуруповерт бывает беспроводным и проводным, то система электропитания в них отличается. В беспроводной шуруповерт встроена аккумуляторная батарея, представляющая собой устройство с встроенными внешними контактами для передачи электроэнергии. Главным элементом батареи служат ее блоки питания, соединенные последовательно. Иначе их называют банками образец на фото.
В ней также предусмотрен терморегулятор, защищающий аккумуляторную батарею от перегрева при зарядке. Аккумуляторная батарея – устройство съемное, поскольку по мере выработки ресурса она подлежит замене. К шуруповерту аккумулятор крепится фиксирующей кнопкой, которая в одних моделях находится сбоку, а в других – спереди. От ручки отходят контактные пластины, соединяющиеся с батареей и обеспечивающие электропитание.
Советы по использованию электрошуруповерта
Когда блок питания 12-18 вольт собран, шуруповерт становится сетевым. Использовать его нужно по правилам:
- каждые 20 минут работы делайте перерыв на 3-5 минут, чтобы блочный элемент остыл;
- если эксплуатируете внешний агрегат, то следите за его чистотой. Он не должен быть пыльным, грязным. Так устройство будет нагреваться быстрее и работать менее эффективно;
- обновленный инструмент запрещено использовать на высоте более 200 сантиметров;
- снабдите элемент устройством защитного отключения. При проблемах с сетью УЗО спасет оборудование от поломки;
- все провода должны быть надежно припаяны.
Двигатель
Теперь заглянем внутрь корпуса шуруповерта. На фото шуруповерт в разрезе, а точнее, со снятой крышкой.
Электродвигатель постоянного тока превращает электрический ток в механическую энергию, заставляя механизмы вращаться. Так выглядит электродвигатель в некоторых электроинструментах.
Электродвигатель состоит из неподвижного статора и вращающегося ротора. Статор – это металлический корпус цилиндрической формы, на стенках которого вкруговую встроены постоянные магниты.
Внутри корпуса располагается вращающийся ротор. Он состоит из вала, на котором крепятся сердечник, представляющий собой соединение пластин из высокотехнологической стали, в пазы которого уложены витки обмотки из специальной медной проволоки. При поступлении электрической энергии ротор под действием этих магнитов начинает вращаться и через запрессованную на вале шестерню передает вращение планетарному редуктору.
Замыкание сети на двигателе происходит через щеточный механизм, состоящий из двух, расположенных друг против друга графитовых щеток. В процессе работы графитовые щетки постепенно стираются, но прижимные пружины обеспечивают их контакт с коллектором.
Щетки являются расходными деталями и, если двигатель не запускается, в первую очередь проверяют именно их. Крыльчатка служит для отведения горячего воздуха и охлаждения двигателя. В корпусе, напротив крыльчатки предусмотрена радиаторная решетка.
Планетарный редуктор
На вал ротора также запрессована ведущая солнечная шестерня. На корпусе двигателя смонтирована скоба в форме коромысла, с помощью которой переключаются ступени редуктора.
Редуктор шуруповерта
Дифференциальный редуктор может быть заключен в пластиковый корпус. Схема расположения шестерен в планетарном редукторе зависит от количества переключаемых скоростей и в разных моделях может отличаться. В двухскоростном электроинструменте редуктор имеет три ступени. Первая ступень содержит:
- солнечную шестерню;
- неподвижную коронную шестерню;
- сателлиты, небольшие шестерни, вращающиеся внутри коронной шестерни.
- водило зубчатое.
Вторая ступень, служит для перехода с первой ступени на третью при переключении скоростей. Она состоит из планетарной зубчатки, которая при помощи скобы перемещается на первый и второй ряд шестеренок, за счет чего изменяется скорость вращения патрона. В ней также встроены сателлиты и водило. В третьей ступени соединены коронная зубчатка с выступами на торце, 5 сателлитов, водило с крестообразным захватом.
Муфта момента затяжки (усилия прилагаемого шуруповертом при выполнении работы), она же регулятор крутящего момента, состоит из цилиндров и шариков, корпуса, шайбы, пружины.
Муфта блокирует работу шуруповерта в случае повышения нагрузки на механизм вращения, и тем самым защищает с одной стороны шурупы от срыва, а двигатель и планетарный механизм – от лишних перегрузок и преждевременного выхода из строя.
Если перевести шуруповерт в режим сверления, пружина затягивается и максимально прижимает шайбу так, что коронная шестерня третьей ступени блокируется, и ее вращение исключается. Благодаря этому блокировка работы патрона не происходит. В этом видео показана как устроена работа шуруповерта.
Разборка шуруповёрта
Чаще всего, чтобы найти неисправность и отремонтировать устройство, потребуется его разобрать. Так как все устройства внешне похожи, напоминая собой форму пистолета, их разборку можно представить в виде рекомендаций, данных по ремонту шуруповёрта Интерскол:
- В первую очередь отсоединяется блок аккумуляторной батареи. Для этого потребуется
надавить на защёлку и отстегнуть модуль. - По периметру устройства выкручиваются все винты с использованием крестовой отвёртки.
- После откручивания шурупов две половинки корпуса разъединяются, при этом придерживаются детали конструкции, установленные в пазы.
- Аккуратно отсоединяются переключатель скоростей, кнопка пуск и механизм реверса.
- Из снятой половины извлекается редуктор. Чтобы его снять, понадобится провернуть редуктор в посадочном месте.
Сборка происходит в обратном порядке. При этом необходимо следить, чтобы все снятые элементы и провода располагались в специально выполненных для них углублениях.
Чтобы провести смазку механических частей или восстановить редуктор, часто последний приходится разбирать. Для этого вначале снимается защитная пластина, после чего по кругу выкручиваются шурупы, и снимается верхняя крышка. В качестве смазки используют вязкие материалы, например, Литол. Важно отметить, что серьёзный ремонт редуктора шуруповёрта своими руками провести практически невозможно, так как отдельно шестерёнки производителями не выпускаются. Поэтому при его повреждении придётся совершить замену всего блока.
Следующим элементом, который приходится разбирать, является патрон. Он представляет собой быстрозажимную конструкцию, которая закрепляется c помощью резьбового соединения, винтом, или конусом Морзе. При первом способе потребуется с помощью шестигранного ключа открутить крепление, а затем, установив ключ в патрон, плотно его зажать. Патрон откручивается вращением ключа.
При втором виде соединения с помощью отвёртки против часовой стрелки выкручивается винт, находящийся в середине губок патрона. Далее, установив и зажав в губках ключ г-образной формы, резким движением ключ необходимо повернуть против часовой стрелки. Извлечение крепления с применением конуса Морзе происходит аккуратными ударами в торец патрона.
Особенности проводных и беспроводных шуруповертов
В проводных шуруповертах источником питания служит электросеть с напряжением 220В и к ручке электроинструмента вмонтирован шнур электропитания. Для работы с проводным электроинструментом необходима наличие электросети, это служит недостатком таких инструментов. Однако, постоянный источник питания и напряжения 220 V не ограничивают подобные электроинструменты в мощности. Не секрет, что аккумуляторные батареи в этом отношении ограничены. Они также ограничены временем работы, по истечении которого батарею необходимо заряжать.
Беспроводной шуруповерт с аккумуляторной батареей по достоинству оценили автомобилисты, которым приходится ремонтироваться в условиях отсутствия постоянной сети питания, где-нибудь на трассе, и строители, поскольку удаленные стройплощадки не всегда своевременно и стабильно обеспечиваются электроэнергией.
Недостатки аккумулятора
- Нуждается в регулярной подзарядке. Рано или поздно аккумуляторы выработают свой ресурс циклов перезаряда.
- Чем дешевле инструмент, тем быстрее наступит время переделки.
В этом нет ничего зазорного, но следует отдавать себе отчет: производитель экономит так же, как и вы. Следовательно, самый дорогой блок (а это именно батарея) при комплектации будет самым дешевым.
В результате мы получаем отличный инструмент с исправным двигателем и не изношенным редуктором, который не работает по причине некачественного аккумулятора.
Есть вариант приобрести новый комплект батарей, или заменить в блоке неисправные аккумуляторы. Однако это бюджетное мероприятие. Стоимость сопоставима с покупкой нового шуруповерта.
Второй вариант – применение запасного или старого аккумулятора от автомобиля (если он у вас имеется). Но стартерная батарея имеет большой вес, и пользование таким тандемом не очень комфортно.
ВАЖНО! Многие шуруповерты имеют рабочее напряжение 16-19 вольт. Даже полностью заряженный автомобильный аккумулятор такого напряжения не обеспечит. А мы подразумеваем использование АКБ б/у, где на клеммах может быть максимум 10,5-11,5 вольт.
