Бормашина своими руками на аккумуляторе (20 000 оборотов)

Назначение: дрель DEKO DKCD12FU-Li 1.5Ahx2 подходит для обработки древесины и металла. Используется как для создания отверстий, так и для извлечения и вкручивания крепежа.

Виды дрелей

Мастера подразделяют все дрели на бытовые и профессиональные инструменты. Основным отличием этих двух видов является мощность.

Если электроинструмент будет использоваться для домашнего пользования тогда не стоит выбирать дорогую модель, достаточно будет полу профессиональной модели. Эти модели универсальные, легкие и компактные в использовании.

Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей

Все дрели условно разделяются на три вида:

Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
  • Перфоратор
  • Обычная дрель
  • Шуруповёрт.
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей

Перфоратор – используется для сверления отверстий в твердых поверхностях. Благодаря ударной функции справляется с любой задачей. При необходимости можно переключить и на сверление.

Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей

Обычная дрель – предназначена для сверления дерева. Подходит для домашнего использования, мелких работ. Может работать как от электричества, так и от аккумулятора.

Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей

Шуруповерт – предназначен, для закручивания и раскручивания саморезов и шурупов.

Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей
Виды дрелей

Регулятор оборотов шуруповерта

Электрический шуруповерт работает либо от сети 220 В, либо от аккумуляторной батареи. Его мощность зависит от величины напряжения аккумулятора. Скорость вращения шуруповерта начинается от 15 000 об/мин. Кроме того, шуруповерт, который работает от сети, имеет 2 скорости вращения: более медленную для вкручивания, более высокую для сверления. Внутри кнопки подачи питания располагается регулятор оборотов. Довольно миниатюрный размер этого узла инструмента достигается при помощи микропленочной технологии. Его основной деталью является симистор. Принцип работы регулятора следующий:

  • При включении кнопки на управляющий электрод симистора подается переменный ток, имеющий синусоидальную фазу.
  • Происходит открытие симистора, ток начинает проходить через нагрузку.

Время срабатывания симистора зависит от амплитуды управляющего напряжения. Чем больше амплитуда, тем раньше происходит срабатывание симистора. Величина амплитуды задается при помощи переменного резистора, соединенного с кнопкой пуска. Схема подключения кнопки отличается в разных моделях. К регулятору оборотов возможно подключение конденсатора.

Зачастую в нынешних экономических условиях не всегда покупатель может себе позволить полноценный дорогой шуруповерт от именитых фирм. В более дешевых моделях такой функции может и не быть. Но это не повод отчаиваться. Регулятор оборотов можно собрать самостоятельно, о чем мы и поговорим ниже.

Регулятор оборотов шуруповерта собирается на основе ШИМ – контроллера и ключевого многоканального полевого транзистора. Управление работой этого узла инструмента осуществляет резистор. Его положение зависит от давления на кнопку пуска шуруповерта.

Направление вращения рабочего органа меняется путем смены полюсов напряжения, которое подается на щетки двигателя. Инструментально это осуществляется при помощи перекидных контактов, приводящихся в действие рычажком реверса.

Регулятор оборотов шуруповерта

Собрать такой регулятор возможно своими руками. Как это сделать, мы рассмотрим ниже.

Схема элементов, входящих в состав регулятора оборотов, представлена на рисунке ниже.

Схема

В данном случае используется микросхема сдвоенного компаратора LM 393. Здесь первый компаратор работает как генератор пилообразного напряжения, на втором выполнена ШИМ. Сигналом управления для ШИМ служит падение напряжения на контактах двигателя. Если говорить упрощенно, то на схеме электродвигатель выглядит как активное и индуктивное сопротивления, соединенные последовательно между собой. При изменении нагрузки изменяется соотношение этих сопротивлений соответственно, регулятор же контролирует это и меняет заполнение ШИМ, тем самым стабилизируя обороты.

Читайте также:  Заточной станок для ножей: на чём остановить свой выбор

В качестве источника питания для ШИМ следует использовать электронный трансформатор. Он представляет собой полумостовой преобразователь напряжения из 220 в 12 В, который используется для питания галогеновых ламп освещения. Его размеры сопоставимы с размерами спичечного коробка. Цена колеблется в пределах 2–3 у. е. К нему необходимо добавить выпрямитель на выход (это четыре диода, к примеру, КД 213), а также конденсатор емкостью в несколько тысяч микрофарад на 25 вольт. Все это будет составлять импульсный источник питания с постоянным напряжением на выходе.

Незаменимый инструмент для дома — электрическая дрель

Устройство

Устройство электродрели

Электрическая дрель представляет собой корпус с рукояткой, в котором установлен электродвигатель. Редуктор с шестернями понижает скорость вращения мотора. На оси редуктора установлен патрон, в которой зажимается рабочий инструмент. Сверло или насадка вращается и обрабатывает материал.

Незаменимый инструмент для дома — электрическая дрель

Основа дрели — вращающийся вал. Дополнительные приспособления превращают дрель в сверлильный, точильный или токарный станок.

Видео: как устроена дрель изнутри

Какие работы выполняет инструмент

Дрель выполняет следующие функции:

  • Сверление отверстий в дереве, пластике, металле, стекле различными свёрлами.
  • Шлифование поверхностей абразивными насадками.
  • Сверление с долблением отверстий в мягких строительных материалах (кирпич, газобетон).
  • Резка дерева и тонкого металла отрезными дисками.
  • Заточка ножей, топоров и кос абразивными дисками.
  • Замешивание строительных смесей венчиком-миксером, закрепляемым в патроне.

В магазинах представлен широкий выбор инструмента и насадок для дрели: свёрла по дереву, металлу и бетону, шлифовальные и отрезные диски, буры и миксеры, кругорезы и коронки.

Незаменимый инструмент для дома — электрическая дрель

Это интересно. Для птицеводов существует насадка, помогающая ощипывать куриные тушки.

Галерея: инструменты и насадки для дрели

Свёрла Форстнера делают ровные отверстия в дереве Свёрла бывают по дереву, по металлу и по бетону Насадка Veritas режет из деревянных палок круглые шипы Специальный ворсистый круг полирует дерево Благодаря липучке велкро наждачная бумага легко меняется Войлочные круги до блеска полируют металл Лепестки наждачной бумаги снимают ржавчину или лак

Дополнительная оснастка

Дополнительная оснастка — стойки, опоры и зажимы расширяют возможности дрели и даже превращают её в станок.

Дрель в зажиме — сверлильный станок

Незаменимый инструмент для дома — электрическая дрель

Дрель, укреплённая в зажиме со станиной — получается сверлильный станок. Рукоятка плавно подаёт инструмент к материалу.

Наклонная стойка позволяет сверлить под углом

Стойка, в которую зажимается корпус дрели, обеспечивает сверление отверстий под любым заданным углом — идеально прямым, или острым.

Токарный станок по дереву из дрели

Зажим для дрели, станина с направляющими, задняя бабка и подручник — готов простой токарный станок по дереву.

Чем дрель отличается от перфоратора

Незаменимый инструмент для дома — электрическая дрель

Почти все современные электрические дрели имеют режим сверления с ударом (ударная дрель). Этот режим облегчает сверление кирпича, неплотного камня или пенобетона. Однако посоревноваться с перфоратором в обработке бетона, дрель не в состоянии. Сила удара дрели не превышает десятых долей Джоуля, тогда как у перфоратора исчисляется единицами и десятками Джоулей.

Принцип работы ударной дрели — проскальзывание шестерёнок под нагрузкой, отчего они прыгают друг по другу, создавая движение вдоль оси сверла. Перфоратор — пневматический инструмент, в котором удар производит давление воздуха.

Читайте также:  Бизнес на дому: 22 прибыльные идеи производства на дому

Правила работы

Во время работы с ударной дрелью необходимо: — держать ее так, чтобы рука находилась по оси сверления и перпендикулярно к рукоятке; — установить скорость вращения в соответствии с диаметром сверла, чем больше этот диаметр, тем меньше должна быть его скорость; — не изменять направление вращения инструмента и режим его работы, если двигатель включен; — сверлить металлы, керамическую плитку, древесину на низких оборотах (это важно, если делаете сквозные отверстия, т.к. надо получить аккуратные края); — не применять обратное вращение патрона для извлечения сверла из материала – это может привести к его поломке (обратное вращение допускается при извлечении винтов и шурупов);

Механизм ударной дрели недолговечен. Ее детали со временем изнашиваются, и она из ударной превращается в обычную.

— следить за чистотой вентиляционных отверстий на корпусе инструмента. В соответствии с отзывами лиц, работавших с ударными дрелями, можно сказать, что никаких трудностей, при их использовании, не возникает.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

При работе с выводными компонентами приходится изготавливать печатные платы с отверстиями, это, пожалуй, одна из самых приятных частей работы, и, казалось бы, самая простая. Однако, очень часто при работе микродрель приходится то отложить в сторону, то снова взять ее в руки, чтобы продолжить работу.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Микродрель лежащая на столе во включенном состоянии создает довольно много шума из-за вибрации, к тому же она может слететь со стола, а зачастую и двигатели прилично нагреваются при работе на полную мощность.

Опять же, из-за вибрации довольно трудно точно прицеливаться при засверливании отверстия и нередко бывает так, что сверло может соскользнуть с платы и проделать борозду на соседних дорожках.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Решение проблемы напрашивается следующее: нужно сделать так, чтобы микродрель имела маленькие обороты на холостом режиме, а при нагрузке частота вращения сверла увеличивалась.

Таким образом, нужно реализовать следующий алгоритм работы: без нагрузки – патрон крутится медленно, свело попало в кернение — обороты возросли, прошло насквозь – обороты снова упали.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Самое главное, что это очень удобно, во-вторых двигатель работает в облегченном режиме, с меньшим нагревом и износом щеток.

Ниже приведена схема такого автоматического регулятора оборотов, обнаруженная в интернете и немного доработанная для расширения функционала:

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

После сборки и тестирования выяснилось, что под каждый двигатель приходится подбирать новые номиналы элементов, что совершенно неудобно. Также добавили разрядный резистор (R4) для конденсатора, т.к. выяснилось, что после отключения питания, а особенно при отключённой нагрузке, он разряжается довольно долго. Изменённая схема пробрела следующий вид:

Автоматический регулятор оборотов работает следующим образом — на холостых оборотах сверло вращается со скоростью 15-20 оборотов/мин., как только сверло касается заготовки для сверления, обороты двигателя увеличиваются до максимальных. Когда отверстие просверлено и нагрузка на двигатель ослабевает, обороты вновь падают до 15-20 оборотов/мин.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Собранное устройство выглядит следующим образом:

На вход подается напряжение от 12 до 35 вольт, к выходу подключается микродрель, после чего резистором R3 выставляется требуемая частота вращения на холостом ходу и можно приступать к работе. Здесь следует отметить, что для разных двигателей регулировка будет отличаться, т.к. в нашей версии схемы был упразднен резистор, который требовалось подбирать для установки порога увеличения оборотов.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Транзистор Т1 желательно размещать на радиаторе, т.к. при использовании двигателя большой мощности он может довольно сильно нагреваться.

Читайте также:  Изготовление самодельного трубогиба для профильных труб

Ёмкость конденсатора C1 влияет на время задержки включения и отключения высоких оборотов и требует увеличения если двигатель работает рывками.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Самым важным в схеме является номинал резистора R1, от него зависит чувствительность схемы к нагрузке и общая стабильность работы, к тому же через него протекает почти весь ток, потребляемый двигателем, поэтому он должен быть достаточно мощным. В нашем случае мы сделали его составным, из двух одноваттных резисторов.

  • Печатная плата регулятора имеет размеры 40 х 30 мм и выглядит следующим образом:
  • Скачать рисунок платы в формате PDF для ЛУТ: «скачать» (При печати указывайте масштаб 100%).
  • Весь процесс изготовления и сборки регулятора для минидрели занимает около часа.
  • После травления платы и очистки дорожек от защитного покрытия (фоторезиста или тонера, в зависимости от выбранного метода изготовления платы) необходимо засверлить в плате отверстия под компоненты (обратите внимание на размеры выводов различных элементов).
  • Сверлить отверстия рекомендуется со стороны дорожек, а для того, чтобы компоненты было легче устанавливать – со стороны деталей все отверстия необходимо немного раззенковать сверлом большего диаметра (3-4 мм).
  • Затем дорожки и контактные площадки покрываются флюсом, что очень удобно делать при помощи флюс-аппликатора, при этом достаточно флюса СКФ или раствора канифоли в спирте.
Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

После лужения платы расставляем и припаиваем компоненты. Автоматический регулятор оборотов для микродрели готов к эксплуатации.

Данное устройство было проверено с несколькими видами двигателей, парой китайских различной мощности, и парой отечественных, серии ДПР и ДПМ – со всеми типами двигателей регулятор работает корректно после подстройки переменным резистором.

Автоматический регулятор оборотов для мини-дрели

Важным условием является чтобы он был в хорошем состоянии, т.к. плохой контакт щеток с коллектором двигателя может вызывать странное поведение схемы и работу двигателя рывками.

На двигатель желательно установить искрогасящие конденсаторы и установить диод для защиты схемы от обратного тока при отключении питания. 

Список компонентов для автоматического регулятора оборотов

BOSCH GSB RE

BOSCH GSB RE
BOSCH GSB RE
  • Номинальная мощность – 701 Вт;
  • Максимальный диаметр отверстий:
  • Древесина – 30 мм;
  • Металл – 12 мм;
  • Бетон – 16 мм;
  • Кирпич – 18 мм;
  • Номинальное число оборотов – от 0 до 3000;
  • Номинальное число ударов – 0 до 48000;
  • Длина сетевого шнура – 2,5 м;
  • Вес – 1,9 кг.
BOSCH GSB RE
BOSCH GSB RE

BOSCH GSB 1600 RE – еще одна ударная дрель от немецкого производителя, оснащенная металлическим быстрозажимным патроном под сверла диаметром до 13 мм. Такая конструкция позволяет выполнять быструю замену насадок вручную, без применения вспомогательных инструментов. Стоит заметить, что диаметр шейки шпинделя составляет 43 мм – это стандартная европейская величина, что позволяет устанавливать дрель в специальную стойку.

BOSCH GSB RE
BOSCH GSB RE

Сетевой кабель, сечением 2*1, заключен в гибкую изоляцию, которая спокойно переносит многократные скручивания и перегибы. Скорость вращения шпинделя устанавливается с помощью специального регулировочного колеса, расположенного на курковом выключателе. Рядом расположена кнопка блокировки для работы в непрерывном режиме, а также реверс, выполненный по аналогии с аналогичным механизмом у шуруповертов. Дрель поставляет в картонной упаковке вместе с боковой рукояткой и ограничителем глубины сверления длиной 210 мм.