Принимаем заказы: Пн-Пт с 9:00 до 20:00, Сб-Вс с 10:00 до 18:00
Корзина ждет
Выберите любое предложение

Как работают гвоздевые пистолеты

02.04.2021

Если вы развешиваете картины или собираете книжный шкаф, молоток - идеальный инструмент: простой, дешевый и совершенно эффективный. Но если вы строите двухэтажный дом, устанавливаете паркетные полы или управляете собственной мастерской по ремонту мебели, вам может понадобиться гвоздь. Эти мощные машины запускают гвозди на высокой скорости, полностью погружая их в кусок дерева всего за доли секунды. Очевидно, что такая машина сэкономит вам часы тяжелого труда и пота. Они берут на себя почти всю работу по установке гвоздей.

В этой статье мы узнаем, как эти популярные машины запускают гвозди с такой поразительной скоростью. Оказывается, на рынке существует множество пистолетов для гвоздей, в которых используются различные физические принципы.

Подпружиненный дизайн

На самом базовом уровне у гвоздильного пистолета есть только две функции:

  • Он должен сконцентрировать большую ударную силу в одном механизированном ударе, который можно быстро повторить.
  • Он должен загрузить новый ноготь после того, как был выброшен предыдущий.

Есть любое количество машин, которые могут справиться с этими задачами. Поскольку мы не можем рассмотреть каждую модель по отдельности, мы рассмотрим несколько типичных образцов.

В простейших пистолетах для гвоздей используются обычные пружины для создания ударного усилия.

В этой конструкции двигатель (питаемый от аккумулятора или бытового переменного тока ) вращает две ведущие оси. Передняя ось перемещает небольшую пластину ковша (a), металлический диск с вырезанной в нем изогнутой канавкой, а задняя ось перемещает зубчатую передачу, которая вращает небольшой треугольный металлический кулачок (b). Вот что происходит, когда вы нажимаете на курок:

Треугольный кулачок поворачивается, толкая один конец рычага (c).

Рычаг поворачивается, нажимая на молоток (d). Когда молот поднимается вверх, он сжимает две пружины (е).

К одному концу молотка прикреплена небольшая ручка (f). Когда рычаг толкает молот вверх, поворотная пластина черпака захватывает эту ручку. В то же время вращающийся кулачок (b) отпускает рычаг, который освобождает молоток. Теперь молоток удерживается пластиной черпака.

Когда пластина совка поворачивается, она поднимает молот выше и, наконец, отпускает его.

Две сжатые пружины направляют молот вниз с высокой скоростью. Если гвоздь на месте, молоток запускает его из пистолета.

Механизм загрузки гвоздей

В пистолете на этой схеме используется самый популярный вид механизма заряжания гвоздей. Гвозди склеены неплотно, длинной полосой. Эта полоска гвоздя загружается в магазин пистолета, который входит в «ствол» пистолета. Пружины в основании магазина вдавливают гвоздь в ствол. Когда молоток опускается, он отделяет первый гвоздь от полосы, выбивая его из пистолета в дерево. Когда курок взведен, пружины толкают следующий гвоздь на место.

Одним из преимуществ этой системы является то, что клей помогает закрепить ногти. Когда гвоздь забивается в дерево, сильное трение нагревает клей до точки плавления. Как только гвоздь находится на месте, клей снова быстро затвердевает, сплавляя гвоздь с окружающей древесиной.

В этом пистолете электродвигатель только взведает пистолет; винтовые пружины делают настоящую молотковую работу.

Электромагнитный дизайн

Одним из эффективных ударных устройств является соленоид. Соленоид - это простой вид электромагнита, который используется во множестве машин.

Если вы читали «Как работают электромагниты», то вы знаете основную идею электромагнитных устройств: пропускание электричества по проводу создает магнитное поле. Вы можете усилить это магнитное поле, намотав заряженный провод в катушку. Как и у постоянного магнита, электромагнитное поле имеет полярную ориентацию - «северный» конец и «южный» конец. Если вы сложите два магнита вместе, северные концы отталкиваются друг от друга, как и южные концы, но северный и южный концы притягиваются друг к другу.

В электромагните можно изменить ориентацию полюсов. Если вы измените направление тока, северный и южный концы электромагнита поменяются местами.

Соленоид - это электромагнитная катушка со скользящим поршнем внутри. В пистолете для гвоздей поршень изготовлен из магнитного материала. Когда вы пропускаете ток через катушку в одном направлении, электромагнитное поле отталкивает магнитный поршень, выталкивая его наружу. Но когда вы меняете направление тока, полярная ориентация переключается, и электромагнит втягивает поршень обратно. Некоторые соленоиды имеют пружинный механизм для втягивания поршня обратно.

Электромагнитный пистолет для гвоздей использует такой соленоид как молоток. Когда вы нажимаете на курок.

  1. Электрическая цепь пропускает ток через электромагнит, так что поршень выходит вниз. Обычно поршень крепится к прочной лопасти.
  2. Лезвие касается гвоздя, выбивая его из пистолета.
  3. В нижней части цилиндра поршень попадает в электрический выключатель.
  4. Нажатие этого переключателя меняет направление электрического тока, протекающего через электромагнит. Электромагнит втягивает поршень обратно для еще одного удара.

Соленоиды эффективны и надежны, но их выходная мощность несколько ограничена. Электромагнитный пистолет может не вбить гвоздь в более твердые вещества, по крайней мере, одним ударом. В следующем разделе мы рассмотрим более мощный тип пистолета для ногтей, который доминировал на рынке.

Пневматические пистолеты для гвоздей

Самый популярный вид гвоздильного пистолета - пневматический гвоздезабиватель. В этих машинах ударная сила создается сжатым воздухом, который обычно создается отдельным воздушным компрессором, работающим на газе. Стандартный воздушный компрессор работает по тому же принципу, что и водяной насос. Он имеет один или несколько поршневых цилиндров, которые втягивают воздух из атмосферы при ходе вверх и выталкивают его к пистолету при ходе вниз. Это создает постоянную подачу сжатого воздуха, который через шланг поступает в воздушный резервуар пистолета.

Пневматический гвоздезабиватель использует молоток того же типа, что и соленоидный гвоздезабиватель: он имеет скользящий поршень, который приводит в движение длинное лезвие. Когда давление воздуха над головкой поршня больше, чем под ней, поршень движется вниз. Когда давление воздуха под поршнем больше, чем над ним, поршень остается вверху. Спусковой механизм служит для направления потока сжатого воздуха для смещения этого баланса.

В этой конструкции подвижный плунжер клапана (а) находится над головкой поршня (b). Когда спусковой крючок находится в отпущенном положении, сжатый воздух может течь к обеим сторонам плунжера клапана. Он течет прямо через воздушный резервуар к выступу вокруг нижней части поршня, через пусковой клапан (c) и небольшую пластиковую трубку (d), пока не достигнет области над поршнем. Поскольку сжатый воздух течет к обеим сторонам плунжера, давление воздуха уравновешивается. Но поршень также прикреплен к пружине (е), которая толкает его вниз. Это смещает баланс давления: когда спусковой крючок отпускается, давление над поршнем всегда выше, чем под ним.

Этот дисбаланс удерживает поршень прижатым к уплотнению, окружающему головку поршня. Когда поршень находится в этом положении, сжатый воздух, поступающий в пистолет, не может достичь верхней части поршня, чтобы толкнуть его вниз.

Вот что происходит, когда вы нажимаете на курок пневматического пистолета для ногтей:

  1. Пусковой клапан закрывается и открывает проход в атмосферу. Когда пусковой клапан находится в этом положении, сжатый воздух не может поступать в область над плунжером клапана.
  2. Под поршнем давление больше, чем над ним. Плунжер поднимается вверх, и сжатый воздух направляется к головке поршня.
  3. Сжатый воздух перемещает поршень и лезвие вниз, выталкивая гвоздь из камеры.
  4. Когда поршень скользит вниз, он направляет воздух внутри цилиндра через ряд отверстий в камеру возврата воздуха (f).

Чем больше воздуха попадает в камеру, тем выше уровень давления. Когда вы отпускаете спусковой крючок, сжатый воздух возвращает поршень на место, блокируя поток воздуха к головке поршня. При отсутствии давления вниз сжатый воздух в камере возвратного воздуха может подтолкнуть головку поршня вверх. Воздух над головкой поршня вытесняется из пистолета в атмосферу.

Пневматические пистолеты для гвоздей работают очень хорошо даже при забивании толстых гвоздей через твердый материал. Но это несколько громоздкие инструменты: вам нужно тащить громоздкий воздушный компрессор, чтобы он включился. В следующем разделе мы рассмотрим конструкцию мощного пистолета для ногтей, не нуждающегося во внешнем источнике питания.

Горючие пистолеты для гвоздей

Один из новейших гвоздезабивателей, появившихся на рынке, - это гвоздезабиватель внутреннего сгорания. Эти портативные пистолеты генерируют ударную силу при внутреннем сгорании, ту же силу, которая поддерживает движение вашего автомобиля.

На самом базовом уровне пистолеты для сжигания очень похожи на пневматические гвоздезабиватели. У них есть длинное лезвие, прикрепленное к скользящему поршню, который перемещается из-за дисбаланса атмосферного давления. Поршень движется вниз, когда давление над ним выше, и вверх, когда давление под ним выше.

Разница между пневматическими моделями и моделями внутреннего сгорания является источником дисбаланса давления. Как и в вашей машине, у топливных пистолетов есть резервуар, заполненный горючим газом. Электронный механизм управления выпускает небольшое количество этого газа в камеру сгорания прямо над головкой поршня. Небольшой вентилятор в камере сгорания испаряет газ, смешивая его с частицами воздуха.

Эта конструкция имеет двойной спусковой механизм. Чтобы забить гвоздь, нужно нажать на спусковой крючок и одновременно прижать ствол к поверхности. При нажатии на ствол вниз открывается металлический клапан вокруг главного цилиндра. Это контролирует цикл впуска и выпуска газа пистолета.

Вот что происходит, когда вы активируете оба триггера:

  1. Часть клапана (показана зеленым) скользит обратно вокруг цилиндра. При движении назад клапан закрывает выпускное отверстие в верхней части пистолета. По мере того, как он продолжает движение назад, он ненадолго открывает впускное отверстие от источника газа (показано синим), а затем снова закрывает его. Это пропускает внутрь небольшое количество газа, которое вентилятор смешивает с воздухом.
  2. Аккумулятор пистолета посылает заряд на свечу зажигания в верхней части камеры сгорания. Это воспламеняет газ, вызывая небольшой взрыв.
  3. Давление взрыва толкает поршень вниз, вбивая лезвие в гвоздь, так что гвоздь вылетает из пистолета. Когда поршень толкает вниз, он сжимает воздух в цилиндре.
  4. Когда вы поднимаете пистолет с поверхности гвоздя, клапан скользит обратно вниз. Это открывает выхлопное отверстие, так что выхлоп может выйти наружу.
  5. Сжатый воздух в возвратной камере толкает поршень обратно в положение «готово». По сути, воздух в возвратной камере действует как пружина.

Второй спусковой крючок в этом пистолете предназначен как предохранительное устройство: вы должны нажать на спусковой крючок и прижать пистолет к поверхности, чтобы выстрелить гвоздем. Как мы увидим в следующем разделе, этот механизм помогает предотвратить некоторые травмы гвоздем, но может привести к несчастным случаям иного рода.

Безопасность гвоздевого пистолета

В последнем разделе мы видели, что у пистолета для гвоздей есть два отдельных спусковых крючка. Большинство современных пистолетов для гвоздей построено с аналогичными предохранительными устройствами, чтобы люди не могли случайно выстрелить гвоздями в воздух. На схеме ниже вы можете увидеть, как простой предохранительный механизм может работать в электрическом пистолете для ногтей. У пистолета есть фиксатор, удерживающий лезвие на месте. Чтобы освободить защелку, нужно прижать пистолет к чему-нибудь.

Такое устройство может снизить риск определенных травм, но это не надежная система. С этим типом оружия плотники, как правило, постоянно удерживают главный спусковой крючок нажатым, используя предохранитель в качестве фактического спускового механизма: когда они прижимают пистолет к поверхности, он автоматически забивает гвоздь.

Когда вы используете пистолет таким образом, намного проще случайно выстрелить гвоздем. Все, что вам нужно сделать, это прижать ствол пистолета к ноге или врезаться им в кого-нибудь. Ежегодно сотни людей с такими травмами срочно отправляются в отделения неотложной помощи. Чтобы снизить этот риск, некоторые производители встраивают в свои пистолеты систему последовательного срабатывания. В этом типе гвоздя вы должны отпускать и нажимать спусковой крючок каждый раз, когда вы хотите выстрелить гвоздем.

Независимо от того, как спроектировано ружье, его следует ценить за то, что оно есть: чрезвычайно мощная и опасная машина. Как и из пистолета, силовые гвозди стреляют снарядами с высокой скоростью - некоторые конструкции запускают гвозди со скоростью, достигающей 1400 футов в секунду (427 метров в секунду).

В этом случае удобство, безусловно, имеет свою цену. Если возиться с гвоздильным пистолетом, вам может потребоваться интенсивная терапия, в то время как худшее, что вы можете ожидать от старого молотка, - это ушиб большого пальца.


Контактная информация

  • Рабочие часы: Пн-Пт: 08:00-20:00, Сб-Вс: 10:00-18:00
  • Адрес: г. Москва

СТРОИТЕЛЬСТВО В РОССИИ. РУ © 2014 - 2021
ООО "СТРОИТЕЛЬСТВО В РОССИИ".


Данный информационный ресурс не является публичной офертой. Наличие и стоимость товаров уточняйте по телефону. Производители оставляют за собой право изменять технические характеристики и внешний вид товаров без предварительного уведомления. Карта сайта