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En una máquina de corte con hilo diamantado, el motor principal fija la velocidad de corte del hilo al hacer girar el volante de arrastre. Por eso, al elegir el motor se responden juntas tres preguntas: cómo está unido el volante al eje del motor, cómo arrancará la máquina con el hilo tensado y cómo se regulará la velocidad del hilo. En este artículo tratamos las máquinas de hilo único que se usan en canteras de mármol y en el corte de bloques; los accionamientos principales de las líneas multihilo se evalúan aparte.
La cadena de accionamiento de la máquina de hilo
La máquina de hilo único se compone del motor de accionamiento principal, un volante de arrastre de gran diámetro, el hilo con perlas diamantadas, las poleas guía por las que pasa el hilo y el sistema de traslación que hace retroceder la máquina sobre un carril. El motor principal hace girar el volante y el volante arrastra el hilo. A medida que avanza el corte, la máquina retrocede por el carril para mantener la tensión del hilo.
La unión entre el motor principal y el volante varía de una máquina a otra:
- Volante directamente en el eje del motor: El volante va montado en el eje del motor. Es la disposición más sencilla, pero el peso del volante y el tiro del hilo actúan directamente sobre los rodamientos del motor.
- Eje del volante con apoyos propios: El volante gira sobre sus propios rodamientos y el motor se une a ese eje mediante acoplamiento o correa. Sobre el eje del motor actúa menos carga radial.
- Reducción con reductor o correa: Si la velocidad del volante es menor que la del motor, hay entre ambos una etapa de correa o un reductor.
Antes del cambio hay que identificar qué disposición se utiliza, porque es lo que más diferencia marca en la elección del motor.
Si el volante de arrastre va sobre el eje del motor
En las disposiciones en que el volante va montado directamente en el eje del motor, este soporta mucha más carga radial que en un accionamiento normal por acoplamiento. El peso del volante, la tensión del hilo y lo lejos que queda el volante en el extremo del eje determinan la carga sobre el rodamiento delantero. El eje y los rodamientos de un motor estándar están diseñados para cargas habituales de correa y acoplamiento en dimensiones IEC.
Por eso, en esta disposición no se recomienda un motor estándar sin hacer las siguientes comprobaciones:
- ¿El diámetro y la longitud del eje del motor antiguo son los de un extremo de eje IEC estándar, o se trata de un eje alargado o reforzado propio del fabricante de la máquina?
- ¿Hay en el lado delantero un rodamiento de rodillos o un apoyo adicional en lugar de un rodamiento estándar?
- ¿El cubo del volante se fija al eje con chaveta, anillo de apriete o casquillo cónico?
Si el eje o el apoyo son especiales, esta tarea requiere un motor especial; puede quedar fuera del alcance de la serie estándar del catálogo 2026 de HEM Motor, consúltenos con los datos de la placa y de la aplicación. Si el volante está en un eje con apoyos propios y el motor se une mediante acoplamiento, pueden valorarse los motores estándar de fundición; en ese caso las medidas de conexión se comparan con el plano técnico.
Velocidad del hilo: diámetro del volante y velocidad del motor
La velocidad del hilo es la circunferencia del volante de arrastre multiplicada por la velocidad del volante: velocidad del hilo (m/s) = π × diámetro del volante (m) × velocidad del volante (rpm) ÷ 60. La velocidad del hilo influye directamente en la vida de las perlas diamantadas y en el rendimiento de corte; el valor correcto lo determinan la recomendación del fabricante del hilo y el tipo de piedra que se corta.
Un ejemplo hipotético
Los valores solo sirven para mostrar el método. Supongamos un volante de 800 mm y una velocidad del volante de 750 rpm: velocidad del hilo ≈ 3,14 × 0,8 × 750 ÷ 60 ≈ 31 m/s. Si el mismo volante girara directamente a la velocidad nominal de unas 1485 rpm de un motor de 4 polos, la velocidad del hilo casi se duplicaría. Este ejemplo muestra lo determinante que es la velocidad del motor en las máquinas con el volante directamente en el eje: si cambia el número de polos, la velocidad del hilo cambia de raíz.
Por eso la primera regla vuelve a ser mantener el número de polos del motor antiguo. Si la máquina trabaja con variador, la velocidad del hilo se ajusta desde el variador; incluso entonces, la velocidad nominal del motor es el valor base sobre el que se calculan los ajustes del variador.
Arranque: el primer movimiento con el hilo tensado
El arranque en la máquina de hilo es distinto del de un ventilador o una bomba corrientes. El hilo está en contacto con la piedra dentro del corte y está tensado; el volante pesado también tiene inercia. Un arranque brusco fuerza el hilo, puede desplazar las perlas y aumenta el riesgo de rotura. Si el hilo está atascado en el corte, el par de arranque aumenta aún más.
- Arranque directo: El golpe de arranque es el mayor; para el hilo y el volante normalmente no se prefiere.
- Estrella-triángulo: Reduce la corriente de arranque, pero también el par; con un hilo tensado y propenso a atascarse, el motor puede no arrancar con par suficiente.
- Arrancador suave: Hace el arranque en rampa; se reducen la corriente y el golpe, pero el bajo par de arranque puede seguir siendo limitante.
- Variador de frecuencia: Regula la velocidad del hilo sin escalones y proporciona una rampa controlada. Es la solución más habitual en las máquinas de hilo.
El método que se use depende del diseño del cuadro del fabricante de la máquina. La tensión de placa del motor nuevo se elige de acuerdo con el método de la máquina antigua; para estrella-triángulo en una red de 400 V hace falta un motor con placa 400/690 V (Δ/Y).
