Электроинструмент — это инструмент, который приводится в действие дополнительным источником энергии и механизмом, отличным от исключительно ручного труда, используемого с ручными инструментами . Наиболее распространенные типы электроинструментов используют электродвигатели . Двигатели внутреннего сгорания и сжатый воздух также широко используются. Инструменты, напрямую приводимые в действие силой животных , обычно не считаются электроинструментами. Электроинструменты могут производить большое количество твердых частиц , включая сверхтонкие частицы . Твердые частицы в воздухе являются канцерогеном группы 1 .
Электроинструменты используются в промышленности, строительстве , при ремонте , в саду, для выполнения домашних задач, таких как приготовление пищи , уборка , а также для работ по дому для завинчивания ( крепежа ), сверления , резки , формовки, шлифования , заточки , фрезерования , полировки , покраски , обработки металла , обработки дерева , отопления и многого другого.
Электроинструменты классифицируются как стационарные или переносные, где переносной означает ручной. Переносные электроинструменты имеют очевидные преимущества в мобильности. Однако стационарные электроинструменты часто имеют преимущества в скорости и точности. Например, типичная настольная пила не только режет быстрее, чем обычная ручная пила, но и разрезы получаются более гладкими, прямыми и квадратными, чем те, которые обычно достигаются с помощью ручной электропилы. Некоторые стационарные электроинструменты могут производить объекты, которые невозможно сделать никаким другим способом. Токарные станки , например, производят действительно круглые объекты.
Стационарные электроинструменты для металлообработки обычно называют станками . Термин станок обычно не применяется к стационарным электроинструментам для деревообработки , хотя такое использование иногда можно услышать, а в некоторых случаях, например, в случае сверлильных станков и настольных шлифовальных станков , один и тот же инструмент используется как для деревообработки, так и для металлообработки.
Хотя ручные электроинструменты полезны, они также производят большое количество шума , вибрации [1] и твердых частиц, включая сверхмелкие частицы [2] .
Твердые частицы в воздухе являются канцерогеном группы 1. [3] Твердые частицы являются наиболее вредной формой (кроме ультратонких частиц ) загрязнения воздуха [4], поскольку они могут глубоко проникать в легкие и мозг из кровотока, вызывая проблемы со здоровьем, такие как болезни сердца , заболевания легких и преждевременная смерть . [5] Не существует безопасного уровня твердых частиц. Исследование 2013 года пришло к выводу, что «загрязнение воздуха твердыми частицами способствует заболеваемости раком легких в Европе». [6] Во всем мире воздействие PM 2.5 привело к 4,1 миллионам смертей от болезней сердца, инсульта, рака легких, хронических заболеваний легких и респираторных инфекций в 2016 году. [7] В целом, твердые частицы в окружающей среде являются одним из ведущих факторов риска преждевременной смерти во всем мире. [8]
Многие строительные работы создают пыль . Высокий уровень пыли может быть вызван одной из следующих причин:
Примеры задач с высоким уровнем запыленности включают в себя:
Существуют некоторые отраслевые стандарты по размеру и количеству пыли, выделяемой электроинструментами, [10] [11] хотя, по-видимому, они не широко известны или не используются во всем мире. Зная, что пыль образуется в процессе строительства и может представлять серьезную опасность для здоровья, [12] производители теперь продают электроинструменты, которые оснащены системой сбора пыли (например, пылесосом HEPA ) или встроенной системой подачи воды, которая удаляет пыль после выброса. [13] [14] Однако использование таких продуктов все еще не распространено в большинстве мест. С первого квартала 2024 года в Калифорнии запрещены бензиновые инструменты. [15]
Использование электроинструментов без средств защиты органов слуха в течение длительного периода времени может подвергнуть человека риску потери слуха . Национальный институт охраны труда США (NIOSH) рекомендует, чтобы человек не подвергался воздействию шума громкостью 85 дБ или выше в целях профилактики потери слуха . [16] Большинство электроинструментов, включая дрели , циркулярные пилы , ленточные шлифовальные машины и цепные пилы , работают на уровнях звука выше предела 85 дБ, а некоторые даже достигают более 100 дБ. [1] NIOSH настоятельно рекомендует надевать средства защиты органов слуха при использовании этих видов электроинструментов. [17]
На фабриках эпохи ранней промышленной революции были батареи электроинструментов, приводимых в движение ремнями от верхних валов. Основным источником энергии было водяное колесо или (позже) паровой двигатель. Появление электродвигателя (и электрических распределительных сетей) в 1880-х годах сделало возможным появление автономных стационарных и переносных инструментов, которые мы знаем сегодня. [18] Мировой рынок электроинструментов оценивается в 33 миллиарда долларов (в 2016 году) и, по оценкам, достигнет 46 миллиардов долларов в 2025 году.
До 1930-х годов электроинструменты часто размещались в литом металлическом корпусе. Литой металлический корпус был тяжелым, что способствовало травмам при многократном использовании, а также проводил ток — часто шокировало пользователя. Когда Генри Форд адаптировался к производственным потребностям Второй мировой войны , он попросил AH Peterson, производителя инструментов, создать более легкую электрическую дрель, которая была бы более портативной для его рабочих сборочной линии. [19] В этот момент AH Peterson создал Hole-Shooter, дрель весом 5 фунтов. Компания Peterson в конечном итоге обанкротилась после разрушительного пожара и рецессии , но в 1924 году компания была продана с аукциона AF Siebert, [20] бывшему партнеру Peterson Company, и стала Milwaukee Electric Tool Company . [21]
В начале 1930-х годов компании начали экспериментировать с корпусами из термореактивных полимерных пластиков. В 1956 году под влиянием Ганса Эриха Слани компания Robert Bosch GmbH стала одной из первых компаний, которая представила корпус электроинструмента из стеклонаполненного нейлона. [22]
По состоянию на 2021 год электродвигатель является наиболее популярным выбором для питания стационарных инструментов. Другие источники энергии включают паровые двигатели , прямое сжигание топлива и пропеллентов, например, в пороховых инструментах , или даже естественные источники энергии, такие как ветер или движущаяся вода . В прошлом стационарные инструменты работали от ветряных мельниц , водяных колес и пара. Некоторые музеи и любители по-прежнему обслуживают и эксплуатируют стационарные инструменты, работающие от этих старых источников энергии. Портативные электроинструменты могут работать как от шнура, так и от аккумулятора. Сжатый воздух является обычным источником питания для гвоздезабивных пистолетов и краскораспылителей. Некоторые инструменты (так называемые пороховые инструменты ) работают от взрывных патронов. Инструменты, работающие на бензине или смесях бензина и масла, предназначены для использования на открытом воздухе; типичными примерами являются большинство бензопил и триммеров . Другие инструменты, такие как паяльные лампы, сжигают свое топливо снаружи для выработки тепла. Сжатый воздух повсеместно используется там, где есть вероятность воспламенения топлива или паров, например, в автомобильных мастерских. Электроинструменты профессионального уровня отличаются от инструментов для домашних мастеров или «бытовых» инструментов тем, что имеют двойную изоляцию и не заземлены — фактически, их не нужно заземлять по соображениям безопасности.
Различные аккумуляторные электроинструменты часто используют батареи, которые несовместимы между брендами и моделями. Это может привести к привязке к поставщику и привести к плохой устойчивости, если и когда аккумулятор, зарядное устройство или компонент электроинструмента выходят из строя, что может привести к необходимости замены всего.
Примерами различий в аккумуляторах являются сами технологии аккумуляторов: ранее были распространены никель-металлгидридные (NiMH) и никель-кадмиевые аккумуляторы (Ni-Cd) [23] , но с 2021 года литий-ионные аккумуляторы стали фактическим стандартом для новых электроинструментов. Напряжение является одним из важнейших факторов совместимости аккумуляторов. Проще говоря, более высокое номинальное напряжение на инструменте часто означает, что электроинструмент может выдавать большую мощность при прочих равных условиях. Использование аккумулятора с неправильным номинальным напряжением может повредить инструмент, людей или окружающую среду. С 2021 года 18-вольтовые аккумуляторные блоки являются фактическим стандартом для новых электроинструментов. Ампер- час , говоря простыми словами, говорит о том, как долго электроинструмент может работать до того, как его потребуется подзарядить. Если сравнивать два аккумулятора с одинаковой технологией аккумулятора и одинаковым номинальным напряжением, аккумулятор с вдвое большим номинальным напряжением должен прослужить примерно вдвое дольше. Однако на практике могут быть некоторые различия. Кроме того, аккумуляторы с более высоким значением ампер-часов на практике также часто позволяют электроинструменту выдавать немного более высокую пиковую мощность из-за способности выдавать более высокий ток. [ необходима цитата ]
Даже при использовании одинаковой технологии аккумулятора, номинального напряжения и номинала ампер-часов интерфейс аккумуляторов для электроинструментов часто несовместим у разных производителей, а иногда даже не в пределах одной марки или линейки продуктов. Существуют примеры адаптеров для вторичного рынка, которые производятся для того, чтобы пользователь мог смешивать и подбирать аккумуляторы от известных марок, но они часто не в полной мере реализуют системы безопасности и мониторинга аккумулятора инструментов, и использование осуществляется на свой страх и риск.
Существуют инициативы, направленные на то, чтобы одна и та же батарея могла использоваться в продуктах разных производителей, в основном тех, кто предлагает специальные инструменты, а не общие. В основном две немецкие компании открыли свои 18-вольтовые системы для других:
Электроинструменты включают в себя:
Ряд компаний, некоторые из которых сравнительно небольшие и специализированные, создают нишевые решения для промышленности и торговли.
С закупками у других производителей и OEM-производством
В неполном списке сначала указан бренд, затем его производитель или владелец.
В этой статье используется текст, опубликованный по лицензии British Open Government : «Часто задаваемые вопросы – Пыль». HSE GOV.UK. 13 июня 2023 г. Получено 8 апреля 2024 г. {{cite book}}: |work=проигнорировано ( помощь )