Motor eléctrico para cepilladora: velocidad del árbol portacuchillas y transmisión por correa

Lo que determina la elección del motor de una cepilladora (regruesadora de superficie) es la velocidad a la que debe girar el árbol portacuchillas y cómo se obtiene esa velocidad del motor mediante correa. En la mayoría de las cepilladoras, la velocidad del árbol portacuchillas supera la velocidad estándar del motor; por eso el motor suele ser de 2 polos y la relación de correa y poleas eleva la velocidad. El motor nuevo debe mantener el número de polos y la disposición de poleas del antiguo, y la potencia debe valorarse según la carga de viruta y la masa del árbol que se acelera en el arranque.

¿Por qué es tan importante la velocidad del árbol portacuchillas?

En una cepilladora, la medida que determina la calidad superficial es el avance recorrido cada vez que una cuchilla toca la madera; en el lenguaje del taller, la «marca de cuchilla» o paso de corte. La marca de cuchilla depende de la velocidad de avance, del número de cuchillas del árbol y de su velocidad. Si baja la velocidad del árbol, con el mismo avance la marca se alarga, aparecen ondulaciones en la superficie y aumenta el repelo de la fibra.

Con un cálculo hipotético: si un árbol de dos cuchillas gira a 6000 rpm, da 12 000 cortes por minuto. Si la madera avanza a 6 metros por minuto, cada marca de cuchilla mide unos 0,5 mm. Si la velocidad del árbol baja a 4000 rpm, la marca pasa a 0,75 mm. Por eso, mantener la velocidad del árbol en su valor anterior tras sustituir el motor es una condición que va incluso antes que la potencia.

Número de polos y relación de poleas se consideran juntos

La velocidad del árbol portacuchillas es la velocidad del motor multiplicada por la relación de diámetros de las poleas. La velocidad de placa de un motor de 2 polos ronda las 2900 rpm; por ejemplo, 2895 rpm en el modelo 100L-2 de 3 kW. Haciendo la polea del motor mayor que la de la máquina, la velocidad del árbol se eleva por encima de la del motor. Si en la misma máquina se monta un motor de 4 polos, la velocidad del árbol se reduce a la mitad; intentar compensarlo con las poleas obliga a una polea de motor muy grande y genera problemas de velocidad de correa.

Accionamiento por correa: velocidad, alineación y tensión

En una cepilladora la correa trabaja a alta velocidad y la carga cambia de golpe: el árbol toma carga en cuanto la madera entra en la mesa y se descarga en cuanto sale. Esto pone en primer plano varios puntos del accionamiento por correa:

• Tipo de correa: las máquinas antiguas usan correas trapezoidales y las nuevas, en su mayoría, correas poly-V (planas acanaladas). El perfil de la polea corresponde al tipo de correa; al montar la polea del motor en el eje nuevo debe mantenerse el mismo perfil.
• Equilibrado de la polea: un pequeño desequilibrio en una polea que gira a alta velocidad se refleja en el rodamiento del motor y en la calidad superficial. No debe reutilizarse una polea dañada o con taladros añadidos.
• Alineación: las poleas del motor y del árbol deben estar en el mismo plano. Si la altura o la longitud del eje del motor nuevo es distinta, la línea de poleas se desplaza y la correa se desgasta por el borde.
• Tensión: una correa demasiado tensa carga lateralmente el rodamiento del motor; una correa floja patina en el arranque y bajo carga, y la velocidad del árbol baja. En las cepilladoras, el motor suele apoyarse en una base basculante o con guías; los taladros de las patas del motor nuevo deben encajar en esa base.

En el texto no se dan medidas de eje ni de patas; pueden compararse por tamaño de carcasa en los planos técnicos 2D. Las formas de montaje B3, B5, B14, B34, B35 y vertical V1/V3/V5/V6/V15 se ofrecen según la carcasa; el tamaño de la brida se confirma en el pedido.

Potencia: carga de viruta y arranque

En una cepilladora, la carga del motor aumenta con la cantidad de viruta que se retira en cada pasada. Los factores que aumentan la viruta son claros: profundidad de pasada, ancho de la tabla, velocidad de avance manual, dureza de la especie de madera y cuchillas desafiladas. Hacer avanzar rápido una tabla ancha de madera dura con una pasada profunda es el momento de trabajo más pesado de la máquina. Una cuchilla desafilada hace el mismo trabajo con más corriente; el mantenimiento de las cuchillas debe considerarse parte de la elección del motor.

El arranque es otra carga. El árbol portacuchillas es una masa giratoria pesada y de alta velocidad; en el arranque, el motor debe llevarlo a plena velocidad aunque sea en vacío. En máquinas con árboles grandes esto puede durar varios segundos, y la corriente de arranque se mantiene alta durante ese tiempo. El relé térmico y los fusibles deben ajustarse para soportar este arranque. Si en cepilladoras potentes se usa arranque estrella-triángulo, hay que tener en cuenta que en la posición estrella el par del motor baja y el arranque se alarga.

Puede consultar los modelos adecuados de HEM Motor y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos.

Viruta, polvo y refrigeración

La causa más frecuente de que un motor de cepilladora se caliente no es la carga, sino una refrigeración deficiente. El motor trabaja dentro del cuerpo, cerca del compartimento de recogida de viruta; si la rejilla de la tapa del ventilador se tapa con polvo fino, disminuye el aire de refrigeración y el motor se calienta incluso con carga normal. La disipación de calor también baja cuando los espacios entre las aletas de la carcasa se llenan de viruta.

• La tapa del ventilador y las aletas de la carcasa deben limpiarse a intervalos regulares.
• Usar la máquina mucho tiempo sin el sistema de aspiración en marcha acelera la acumulación de polvo en el compartimento del motor.
• Los modelos estándar de HEM Motor tienen protección IP55 y aislamiento clase F; esta clase protege contra depósitos nocivos de polvo, pero no elimina la necesidad de mantener limpia la tapa del ventilador.

Como el entorno de la carpintería está expuesto a vibraciones y golpes, en estas máquinas se suelen preferir los modelos con carcasa de fundición. La información general sobre el sector está en la página motores para maquinaria de carpintería.

Freno y seguridad

Que el árbol portacuchillas siga girando mucho tiempo tras el apagado es una cuestión de seguridad importante en las máquinas de carpintería. Por eso muchas cepilladoras tienen motor con freno mecánico, freno electrónico de corriente continua o frenado mediante variador. Estas disposiciones forman parte del diseño de seguridad del fabricante de la máquina. Si el motor antiguo tiene freno, no se sustituye por un motor estándar sin freno; el motor con freno debe consultarse aparte como motor especial con los datos de la placa. Si se usa un módulo externo de freno de corriente continua, solo importa la conexión del bobinado del motor, y este dato se indica en el pedido.

Modelos de ejemplo

• 2,2 kW 90L-2 fundición: 2 polos, nominal 2895 rpm, IEC 90L, 230/400 V (Δ/Y), corriente nominal 4,35 A.
• 3 kW 100L-2 fundición: 2 polos, nominal 2895 rpm, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y), corriente nominal 5,71 A.
• 4 kW 112M-2 fundición: 2 polos, nominal 2905 rpm, IEC 112M, 400/690 V (Δ/Y), corriente nominal 7,45 A.

Las cepilladoras pequeñas de taller pueden tener alimentación monofásica; la serie monofásica de HEM Motor abarca de 0,18 a 5,5 kW, consúltenos modelo y precio. El precio actual figura en cada página de producto trifásico.

Ejemplo hipotético: ondulaciones en la superficie tras una sustitución

Este ejemplo no es una aplicación real de un cliente. Supongamos que en un taller de muebles se ha quemado el motor de 3 kW de la cepilladora y se ha montado un motor de 3 kW y 4 polos que había a mano. La máquina funciona, pero aparecen marcas de cuchilla claras en la superficie y el motor sufre con las tablas anchas.

• Causa: con el motor de 4 polos, la velocidad del árbol se ha reducido aproximadamente a la mitad; la marca de cuchilla se ha alargado y la viruta que retira cada cuchilla se ha engrosado.
• Solución: se elige el modelo de 2 polos 100L-2, acorde con la placa del motor antiguo, y se mantiene la relación de poleas existente.
• Comprobación: se ajustan la línea de poleas y la tensión de la correa, y en el primer arranque se verifican con un tacómetro el sentido de giro y la velocidad del árbol.

Conclusión y datos para la oferta

El orden en la elección del motor de una cepilladora es: primero la velocidad del árbol y la relación de poleas, luego el número de polos, después la potencia según la carga de viruta y el arranque, y por último el montaje, el freno y el entorno. Para una oferta, envíe lo siguiente:

• Foto de la placa del motor antiguo (potencia, velocidad, tensión, carcasa)
• Diámetros de las poleas del motor y del árbol, y tipo de correa
• Ancho de la cepilladora, especies de madera procesadas y horas diarias de trabajo
• Si hay freno, la alimentación (trifásica/monofásica) y el método de arranque

Consulte los modelos adecuados y los precios actuales en nuestra página de venta online. Envíe la foto de la placa, la velocidad y los datos de montaje de su motor actual a través de la página de envío de placa y solicite una oferta del modelo adecuado. Para otras preguntas puede usar nuestra página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Se puede usar un motor de 4 polos en lugar de uno de 2 polos en una cepilladora?

No sin cambiar la relación de poleas; la velocidad del árbol se reduce a la mitad y empeora la calidad superficial. En una máquina existente, mantenga el número de polos del motor antiguo.

¿Por qué el motor de una cepilladora consume mucha corriente durante largo tiempo en el arranque?

El árbol portacuchillas, pesado, se acelera a alta velocidad aunque sea en vacío; la corriente de arranque se mantiene alta durante ese tiempo. Los ajustes del relé térmico y de los fusibles deben permitir este arranque.

¿Qué puede hacer que el motor se caliente con carga normal?

La causa más frecuente es que la rejilla de la tapa del ventilador y las aletas de la carcasa se tapen con viruta. Las cuchillas desafiladas y una correa demasiado tensa también aumentan la corriente y la temperatura.

¿Puede sustituirse el motor con freno de una cepilladora por uno sin freno?

No. El freno forma parte del diseño de la máquina para que el árbol se detenga con seguridad; debe consultarse una solución que cumpla la misma función junto con los datos de la placa.