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      沖擊鉆和電錘在力學原理上有什么區別?

      作者:來源:網絡轉載訪問:時間:2019-05-27 8:29:21

      首先,我們需要了解:1、什么時候需要使用沖擊鉆?2、什么時候需要使用電錘?

      涉及到需要在水泥墻上鉆孔的時候,需要用到沖擊鉆;涉及到需要在鋼筋混凝土等堅硬的結構上鉆孔時,需要用到電錘;先說說普通電鉆、沖擊鉆、電錘的區別

      為什么普通電鉆不可以鉆墻,而沖擊鉆和電錘可以?普通電鉆靠鉆頭的旋轉鉆入物體;而沖擊鉆和電錘在此基礎上增加了一個軸向運動,鉆頭在旋轉時同步進行軸向運動,從而更有力的鉆入堅硬物體。沖擊鉆和電錘的區別主要在于施力結構不同。一般而言,沖擊鉆靠的是一組沖擊齒輪相互摩擦產生前后運動;而電錘靠的是氣缸壓縮往復產生前后運動。這兩種不同結構產生的沖擊力,后者更大。在操作方式上,沖擊鉆需要使用者施力而產生沖擊,而電錘不需要施力就可以產生沖擊力。

      沖擊鉆內部


      沖擊鉆的優勢在于不僅可以在非鋼筋混凝土上打孔,必要時還可以松緊螺絲,安裝家具。而電錘,則可以輕松鉆透銅墻鐵壁。

      沖擊鉆和電錘原理都是傳動組織在帶動鉆頭做旋轉運動的一起,還有一個方向垂直于回頭的往復錘擊運動,所不同的是:沖擊鉆是由傳動組織直接傳輸往復錘擊的力給鉆頭,電錘是由傳動組織帶動活塞在一個汽缸內往復壓縮空氣,汽缸內空氣壓力周期改變帶動汽缸中的擊錘往復沖擊回頭的頂部,好象我們用錘子敲擊回頭.故名電錘!   詳細結構各品牌有所不同,但原理相同!因為有了一套氣動結構,電錘的沖擊力大大高于沖擊鉆!   沖擊鉆依托旋轉和沖擊來作業。單一的沖擊是十分細微的,但每分鐘 40,000多次的沖擊頻率可發生接連的力。 沖擊鉆可用于能夠鉆木、鉆鐵和鉆磚。 電錘依托旋轉和捶打來作業。單個捶打力十分高,并具有每分鐘1,000到3,000的捶打頻率,可發生明顯的力。 與沖擊鉆比較,電錘需求必定的壓力來鉆入硬資料,電錘更適合鉆石頭和混凝土,;特別是相對較硬的混凝土。 1000W的沖擊鉆和500W電錘,不知道干什么用,不好說那個好,假如鉆石頭和混凝土,肯定電錘好;鉆鐵,沖擊鉆好


      一般說的沖擊鉆,指的是英語所謂的 hammer drill;一般說的電錘,指的是英語所謂的 rotary hammer。

      除此之外,還有 power drill 和 impact driver。都是手持的電動打孔工具。

      名字就一字之差,有的可能外表也差不多,但是機械原理卻完全不同,所以使用方法和效果也不一樣。

      最簡單的就是一般的電鉆,也就是 power drill,長下圖這個樣子。這也是應用最廣泛的、生活中最常見的一種電動工具。

      電鉆的原理很好理解,一個電動機,輸出旋轉的扭矩,通過變速齒輪箱或者其它變速機構,帶動鉆頭旋轉。非常直截了當,無需過多的解釋。

      impact driver 長這個樣子,一般是配合尾部是六角形的那種鉆頭使用,在木工里主要是用來把螺釘擰進木頭里,也可以用來擰緊或者擰松金屬螺栓螺母。

      在電鉆的基礎上,impact driver 加入了一個沖擊旋轉的機構。電動機輸出的扭矩經過變速之后并不是直接帶動鉆頭,而是帶動一個帶缺口的大鐵桶旋轉。這個大鐵桶套在鉆頭后面的軸外面,鉆頭后面的這根軸本身也有一個突出的部分,有點像榫卯結構,和鐵桶的缺口契合。大鐵桶后面是個彈簧。隨著鐵桶的旋轉,彈簧逐漸把鐵桶往下推,然后鐵桶下端的突起就會撞在轉頭的轉軸突起的部分上,這個猛然的撞擊會瞬間把扭矩傳給鉆頭的旋轉軸,從而帶動鉆頭一下一下的旋轉。注意看慢動作的動圖,因為這個機制,在鐵桶和轉軸的凸出碰撞接觸之前,鉆頭是不動的,只有鐵桶在旋轉,所以 impact driver 的鉆頭旋轉并不是連續的,而是一下一下一下的。






      因為這個原理,impact driver 的機器外殼是不會移動的,沖擊旋轉的機構全部發生在機器內部。而鉆頭本身也沒有軸向的前后運動,只是在圍繞軸線的旋轉運動上有了間歇性的一下一下的突然轉動。這也是用 impact driver 的時候那個“噠噠噠噠”的急促但是又不連續的聲音來源。

      沖擊鉆長這個樣子:

      沖擊鉆的原理是下圖這樣的,在鉆頭后面的轉軸上,有一對互相咬合的金屬盤。其實也就是 cam,可以把轉軸的旋轉變成軸向的直線往復運動。

      這對金屬盤里,上面這個金屬盤跟轉軸是一體的,隨著轉軸轉動,下面這個金屬盤跟轉軸脫開,是永遠固定的。隨著轉軸的轉動。因為這對金屬盤之間的咬合接觸面有一個角度,所以兩者之間開始有了間隔,上面那一個金屬盤會沿著接觸面向上移動。一旦移動出了這個鋸齒狀的接觸面,彈簧就會立刻把它再壓回來。然后繼續向上移動,又移動出下一個鋸齒的接觸面,又被彈簧壓回來。如果這對金屬盤的鋸齒接觸面有二十個鋸齒,那么轉軸每轉一圈,就會產生二十次軸線方向的往復動作。

      因為這個工作原理,只有金屬盤以下的鉆頭部分是緊緊的頂在工作面上的。整個機器在這個金屬盤以上的部分,事實上是在上下往復運動的,往復運動的距離就是這個鋸齒的高度,每一個往復都是在用整個機器的自身重量撞擊鉆頭,所以使用沖擊鉆的時候,會感受到劇烈的往復沖擊和振動。

      而終極大殺器電錘長這個樣子:

      電錘的原理是這樣的,鉆頭部分和驅動部分之間是脫開的,中間有一個間隔,這個間隔兩邊各有一個氣缸活塞。通過凸輪曲軸等機構,電動機的旋轉扭矩被轉變成了圖中右邊這個活塞的往復運動,而右邊這個活塞在直線往復運動中不斷沖擊左邊的活塞,從而起到敲擊鉆頭的作用。通過其它額外的機構,可以讓鉆頭旋轉,這樣就做到了能在敲擊的同時鉆頭還在旋轉。簡單說,右邊活塞每往復一次,會撞擊左邊的活塞一次,從而敲擊鉆頭一次。所以這機器名字叫「電錘」。因為是直接用電動機帶動的活塞敲擊鉆頭部分,所以跟沖擊鉆相比,振動會小很多。

      價格方面,我在下圖里給這四種工具做了個直觀的比較,選取同樣品牌和同樣的零售商。一般同樣定位的 power drill 和 impact driver 售價差不多,很多品牌也有這兩個一套的套裝,是最常見的電動工具。沖擊鉆 hammer drill 比這兩種略貴一些,如果需要的話家庭業余愛好者還是可以承受的。而電錘 rotary hammer 則比這前三種貴的多得多,已經屬于專業裝備了。而且前面三種都可以用電池,電錘則一般是 13.5 Amp 以上的大功率電器。

      作為業余愛好者,不要忘了還有人稱「窮人之友」的 Ryobi 可以選擇。

      如果這些都不能滿足你,我強推這一款:

      我們實驗室就有,我自己親身經歷,就沒有錘不動的東西,絕對包您滿意。


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