Сантехник ...: Устройство и принцип работы болгарки

Сегодня в обиходе почти у каждого домашнего мастера есть болгарка. Тем не менее, многие не знают, почему она так называется, и какие функции может выполнять этот инструмент, помимо обычной резки. В статье мастер сантехник разберет устройство и принцип работы болгарки.

Как правильно называется болгарка

Всем привычное наименование – болгарка — настолько распространено, что мало кто помнит, почему ее так называют. Этот инструмент правильно называется углошлифовальная машинка (УШМ).

Первоначально она предназначалась для обработки внутренних углов на стыках двух плоскостей. Первые экземпляры таких машин поступили в Советский Союз из дружественной тогда Болгарии, где и производились. По свойственной народу привычке длинное и неудобное название постарались сократить. В результате в обиход прочно вошло новое слово – болгарка. А вот на упаковке указывается правильное наименование — углошлифовальная машинка. Иногда производители используют вариант ШМУ (шлифовальная машинка угловая) или МШУ.

Постепенно так стали именовать все электроинструменты, внешне похожие на прототип. Хотя разница между ними имеется. Например, болгаркой часто называют отрезную машинку.

Внешнее сходство, несомненно, присутствует, но отрезная машинка оснащена площадкой для того, чтобы разрез направлялся перпендикулярно обрабатываемой поверхности, чем она и отличается от болгарки.

Назначение болгарки

Классическая болгарка – это ручной электроинструмент с абразивным кругом. Основное назначение болгарки – обработка стыков плоских металлических поверхностей. Однако использовать ее можно и для других операций. Основной круг прекрасно подходит для резки листового металла, торцевой обрезки труб и арматуры.

Простой заменой рабочего круга на диск с наждачной бумагой шлифмашинка превращается в полировочную. Использовать болгарку в таком качестве можно, обрабатывая трубы для перил, плоские или искривленные поверхности до зеркального блеска.

Кроме работ по металлу, болгаркой производится резка керамической плитки. Для этого в качестве рабочего диска нужно применять круг по бетону. Перечень операций, которые можно делать с помощью болгарки, очень широк.

Устройство угловых шлифовальных машин для всех ее типов практически одинаковое, все они имеют одни и те же узлы и компоненты. Основные отличия моделей заключаются в наличии дополнительных компонентов, выполняющих разные функции. Для полного понимания рассмотрим устройство болгарки и основные ее характеристики более подробно.

Устройство и характеристики

Устройство угловой шлифовальной машины достаточно сложное. Из чего состоит УШМ, можно понять, посмотрев на рисунок ниже.

Конструкцию машинки условно можно разделить на две части:

Электрическую;
Механическую.

Упрощенная электрическая схема УШМ выглядит так:

Сердцем УШМ является коллекторный электродвигатель переменного тока. Напряжение питания через обмотку статора посредством угольных щеток подается на коллектор ротора (вращающейся части) электродвигателя. На роторе расположены секции обмоток, выводы которых расположены на пластине якоря ротора.

Большая часть болгарок оснащается универсальными коллекторными двигателями, за счет чего инструмент относительно дешевый.

В качестве альтернативы выступает более современный вариант – асинхронный электродвигатель с управляющей электроникой, среди которой, например, преобразователь частоты тока. Эти моторы устанавливают преимущественно на технику профессионального класса.

Мощности двигателя УШМ:

Мощность устройств находится в диапазоне от 0,6 до 2,7 кВт.
Маломощные машинки малофункциональные, их не рекомендуется применять для длительной работы.
Для резки камня, труб и других толстых и твердых материалов мощность УШМ должна быть не меньше 2 кВт. А для шлифовки или резки тонкого материала достаточно 0,7–1,0 кВт.

Выбор мощности болгарки производится в зависимости от сложности и длительности работ, а также диаметра используемого обрезного круга. Чем мощнее инструмент, тем стабильнее он работает под нагрузкой.

Обратите внимание! Для шлифовки металла и пиления бетона требуется 600 – 900 Вт, для более сложных работ – 1 – 1,5 кВт

На обе стороны вала ротора надеты подшипники, закрепленные в корпусе. Этим обеспечивается стабильное направление вала во время работы. Вращение электродвигателя передается на редуктор, изменяющий направление вращения и передающий крутящий момент на режущий круг.

Редуктор состоит из двух косозубых шестеренок. Малая надета на вал двигателя, а большая на ось редуктора.

На выходящую наружу часть оси редуктора – шпиндель — крепится рабочий инструмент (круг).

Профессиональные модели оснащаются расцепляющей муфтой — она прекращает вращение рабочего части инструмента, если по какой-либо причине круг заклинивает в обрабатываемом материале. Без такой муфты диск круга может сломаться и осколками разлетится в разные стороны.

Часть поверхности круга прикрыта защитным кожухом, защищающим лицо и руки от летящих из-под режущей кромки опилок и пыли.

Рабочий круг крепится на шпинделе быстрозажимной гайкой с помощью специального ключа. Неподвижность шпинделя при затягивании гайки обеспечивается кнопкой на стороне корпуса редуктора, противоположной кругу. На пластмассовом корпусе болгарки имеются продольные щелевые отверстия. При работе их закрывать нельзя, через них происходит охлаждение электродвигателя.

УШМ часто оснащается резиновыми накладками, предотвращающими скольжение рук.

Размеры и вес

По размерам шлифмашины можно разделить на несколько видов:

Малые – длиной в среднем 270 мм и высотой 100 мм, под диски на 115 – 125 мм.
Средние – длиной 350 мм и высотой 120 – 130 мм, под диски на 150 – 180 мм.
Большие – длиной 400 мм и высотой более 140 мм, под диски на 210 – 230 мм.

Обратите внимание! Размеры болгарок определяются максимальными диаметрами дисков, для работы с которыми они предназначены

Что касается веса болгарок, он составляет от 1,8 до 6-7 кг.

Скорость вращения

Дешевые и маломощные болгарки вращаются с постоянной скоростью. Более мощные модели снабжены регулятором на ручке, позволяющим изменять обороты двигателя.

Значение может быть в пределах от 2,8 до 11 тыс. об/мин. Чем меньше диск, тем больше оборотов. Например, с кругом 115 мм можно работать на скорости 11 тыс. об/мин., а 180–230 мм – на скорости 6 тыс. об/мин.

При контакте с обрабатываемой поверхностью обороты падают из-за трения рабочего элемента, потому наличие системы поддержания постоянных оборотов под нагрузкой значительно повышает эффективность работы, не допуская просадок в производительности болгарки.

Обратите внимание! Некоторые болгарки имеют изначально заниженные обороты шпинделя, так как они предназначены для работ с нержавеющей сталью. Дело в том, что высокая скорость в этом случае приводит к возникновению цветов побежалости с потерей материалом своих свойств

Время работы без перерыва

Болгарка не предназначена для непрерывной эксплуатации, так как в процессе работы происходит нагрев как самого электродвигателя, так и редуктора, несмотря на кажущуюся высокую эффективность вентиляционных отверстий на корпусе.

Обратите внимание! В случае чрезмерного нагрева инструмент следует отключить и оставить до остывания

Рекомендуется использовать шлифмашину в следующем режиме: 15 минут работы, а затем отдых до того момента, пока температура корпуса не сравняется с температурой окружающей среды.

Дополнительные функции болгарки

Производители в целях обеспечения дополнительного удобства и безопасной работы оснащают инструмент различной функциональной и защитной автоматикой и механикой, из которых самые распространенные:

Плавный пуск – позволяет обезопасить узлы инструмента от кратковременных чрезмерных нагрузок в момент запуска. Это касается не только шестерней редуктора, но и электрической части болгарки, ведь в момент старта электродвигатель испытывает скачки силы тока. Функция предотвратит дерганье инструмента в момент старта. Особенно это актуально для больших массивных болгарок.
Антивибрационная система – предназначена для гашения вибраций, возникающих при неравномерном вращении дисков большого диаметра. Подобная функция еще называется системой балансировки.
Защита от случайного пуска – реализована, как правило, дополнительной кнопкой, нажатие на которую разблокирует ход клавиши пуска. Позволяет избежать случайного старта инструмента, тем самым повышается безопасность его эксплуатации.
Поддержание постоянных оборотов под нагрузкой – позволяет облегчить обработку деталей, стабилизируя частоту вращения режущего круга при любом изменении нагрузки в автоматическом режиме.
Регулировка скорости вращения – позволяет выбрать нужный режим работы болгарки под конкретные задачи, например, рез или шлифовку материала.
Быстрозажимная гайка SDS – ее наличие позволяет снимать и устанавливать рабочий элемент болгарки без использования каких-либо ключей или любого дополнительного инструмента. Такая гайка ослабляется от руки.

Также современные модели оснащаются системами защиты от “клина” диска и вторичного пуска.

ГОСТ

Требования по методам испытаний и безопасности для стандартных дисковых шлифовальных машин, включая угловые варианты, описаны в ГОСТ Р МЭК 60745-2-3-2011.

Также на болгарки распространяются стандарты ГОСТ 16519-2006 (вибрация), ГОСТ 12.2.030-2000 (система стандартов безопасности труда), ГОСТ 30805.14.1-2013, ГОСТ 30805.14.2-2013, ГОСТ 30804.3.2-2013, ГОСТ 30804.3.3-2013.

Круглые гайки с отверстиями на торце под спецключ, которыми выполняется зажим режущих дисков болгарки, изготавливаются в соответствии с ГОСТ 6393-73.

Виды болгарок

Болгарки делятся на два основных вида:

Бытовые имеют небольшие размеры, вес и мощность. Функциональность таких приборов ограничена, из-за чего снижена их производительность, так как, работая болгаркой, необходимо постоянно ее останавливать для остывания механизма.
Профессиональные болгарки имеют большую мощность и оснащены дополнительными функциями, позволяющими использовать прибор на протяжении длительного периода. В связи с этим профессиональные болгарки имеют высокую стоимость.

Особенности профессиональной УШМ:

Большая мощность прибора – от 1,5 кВт до 2,7;
Хорошая износоустойчивость составляющих элементов агрегата, увеличивающая тем самым срок его эксплуатации;
Отсутствие вероятности перегрева механизма болгарки;
Профессиональные болгарки имеют большой вес, что обусловлено наличием дополнительных компонентов и каркаса из высокопрочного материала;
Многофункциональность болгарки, благодаря чему упрощается работа шлифовальной машины.

Болгарки также делятся по количеству ручек:

Одноручные УШМ — мощность такого прибора не превышает 1500 Вт. Модели с дисками диаметром до 125 мм, у которых в роли основной рукояти выступает сам корпус инструмента, а дополнительная съемная ручка фиксируется в двух положениях по бокам редуктора. Из-за малого веса работать таким инструментом можно, обхватив основную рукоять двумя руками.

Обратите внимание! По правила безопасности этим инструментом нельзя работать одной рукой. Нарушая технику безопасности, вы рискуете своим здоровьем и тех, кто находится рядом

Двуручные модели имеют большую мощность – от 2000 до 2700 Вт. С самостоятельной основной рукоятью, установленной позади корпуса. У некоторых моделей она может поворачиваться, что повышает удобство эксплуатации инструмента в разных плоскостях. Дополнительная ручка фиксируется в трех положениях.

Болгарки делят на типы по принципу питания:

Сетевые

Наиболее часто встречаются в продаже и в быту. Они работают от обычной розетки и могут использовать круги разного диаметра (но, не более чем разрешено в инструкции по эксплуатации). Хорошо подойдут для работы в помещении со свободным доступом к розеткам. Есть в этой нише и бытовой инструмент, и профессиональный. Преимущества сетевых болгарок очевидны: это и скорость вращения, мощность в сочетании с экономичностью, не очень дороги, в продаже есть большое количество насадок, срок эксплуатации инструмента весьма солидный. Ну, а недостатками являются все проблемы, завязанные на сетевое питание: и длина шнура, и перебои с электричеством.

Аккумуляторные

Размер у этих устройств сравнительно меньше, они крайне ограничены в выборах дисков и подойдут для работ, не занимающих много времени. Аккумуляторы как правило на таких устройствах литий-ионные мощностью около 18 V. Но, такой инструмент здорово выручит такой инструмент при работе там, где нет стабильного электроснабжения, для каких-то небольших работ на загородном участке и так далее.

К плюсам можно отнести большую оборотистость движка и высокую скорость вращения дисков. Небольшие размеры позволяют удобно работать с болгаркой и перевозить ее при необходимости, практически у каждой модели есть кейс для хранения и транспортировки. Небольшой вес позволяет долго работать не уставая. Но, цена у них куда как выше, чем у сетевых, ограниченный выбор дисков, небольшой срок работы по времени и необходимость покупки запасных аккумуляторов не делает данный инструмент основным. Скорее он подойдет мастерам, которые периодически вынуждены проводить различные работы там, где нет доступа к электросети.

Бензиновые

Это самые большие по размеру УШМ и самые шумные. При работе с ними необходимо защищать органы слуха специальными наушниками. У таких болгарок есть специальная рукоять в виде рамки, позволяющая удерживать инструмент оператору. Хорошо они подходят для резки железа, бетона, камня. Диски к ним идут очень большого диаметра.

Плюсы таких агрегатов очевидны: большая мощность и большие диски, быстро разрежут самые крупные материалы, часто применяются для работы с металлическим профилем, толстостенными трубами, различными бетонными изделиями. Не нуждаются в зарядке или розетки за счет бензинового двигателя. Есть возможность зафиксировать болгарку такого типа на специальном столе, превратив ее в полноценный станок для резки.

Минусы тут тоже очевидны: нужна покупка бензина для заправки, как и любой подобный инструмент требует перерыва в работе для того, чтобы двигатель остыл. Очень большие размеры, что усложняет транспортировку инструмента. Сильно шумит при работе, да и цена такой УШМ довольно высокая. Лучше всего применяется такой тип болгарок на производстве, стационарных мастерских, строительных бригадах.

Пневматические

Вращение диска обеспечивается за счет очень мощного потока воздуха, который двигает лопасти внутри корпуса. За счет того, что двигатель у таких болгарок отсутствует – вес их очень невелик, работать они могут не прерываясь на остывание, что очень удобно. Для того, чтобы такая болгарка функционировала, необходим качественный компрессор, который и будет нагнетать сжатый воздух, либо стационарная сеть его подачи. Конечно, вряд ли возможно применять такую технику в быту и более востребована она на производстве, ведь ее преимущества это – небольшой вес, возможность работать весь день без перерыва, ремонт включает в себя замену подшипника и клапана подачи воздуха на лопасти, не боятся высокой влажности, обладают высокой частотой вращения диска, бесшумные – звук появляется только при соприкосновении с материалом, а это не так громко. Недостатки есть тоже: цена самого инструмента очень высока, необходима покупка качественного компрессора..

Какую болгарку выбрать

Для работы в домашних условиях лучше всего приобретать сетевую болгарку. Она не дорогая по цене, удобная, практичная, имеет широкий набор самых разных насадок. Если же инструмент требуется для строительства дачи или загородного дома, то стоит задуматься о той же бензиновой модели, которая способна на серьезные работы с большими объемами материала. Аккумуляторную стоит иметь мастерам, часто выезжающим в места, где нет доступа к электрической сети, ну а пневматический инструмент подойдет для стационарных работ в цеху.

Обратите внимание! Новичкам не рекомендуется покупать мощные модели, не имея представления о силе возможного обратного удара

Производители болгарок

Популярные производители инструмента высокого качества, рекомендуемые к покупке:

Штурм – совместное немецко-китайское производство. Есть достаточно много моделей, которые подойдут для самых разных задач. Среди них можно найти и бытовые варианты, и более мощные, походящие для профессиональной деятельности.
Макита – очень известный бренд. Изначально японский, но сейчас заводы есть в Румынии и Китае. О румынской сборке, как правила, отзывы не очень хорошие. Потому при покупке обращайте внимание, где был изготовлен инструмент.
Немецкая компания Метабо выпускает болгарки, которые отлично подойдут для стройки, немецкое качество говорит само за себя. Мощность у них – 2000 Ватт и выше, и вес почти шесть килограмм.
ДеВельт из США – эти инструменты любят и знают очень многие. Есть у них линейка довольно качественных болгарок мощностью от полутора киловатт.
Настоящая «болгарка» из Болгарии – это Спарки, конечно. Модельный ряд широкий, легко найти недорогие бытовые варианты. Есть дополнительные функции, типа плавного пуска и других. Но, их немного и у каждой модели они все разные.
Энергомаш. Очень неплохие модели, единственно что многие требуют регулярных остановок в работе для остывания. Хорошо подойдут для ремонта квартиры, работ на даче и так далее. Бытовые УШМ данного производителя не дотягивают до киловатта по мощности.
СПЕЦ – компания, которая продает свои аппараты довольно дешево и при этом ее характеристики будут вполне неплохие. Мощность выше киловатта, вес чуть больше двух килограмм, правда вот дополнительных функций у такого инструмента нет, но для редких бытовых работ подходит как нельзя лучше.

При покупке болгарки отдавайте предпочтение известным моделям и производителям. Это инструмент довольно травмоопасный и при некачественном исполнении легко может нанести серьезные повреждения оператору. Да и выкидывать деньги на агрегат, который быстро выйдет из строя тоже нерентабельно. Хорошие болгарки прослужат вам долго даже при частом использовании в быту или на работе. Потому скупиться здесь не надо.

Видео

В сюжете - Устройство углошлифовальной машинки (болгарки)