Sostituzione del motore elettrico del trapano a colonna: puleggia, potenza e montaggio

Quando si sostituisce il motore di un trapano a colonna, la via più semplice è scegliere un motore con la stessa potenza, lo stesso numero di poli e lo stesso diametro d'albero del vecchio, e trasferire la puleggia a gradini sul nuovo albero. In queste macchine i giri/min del mandrino derivano dai giri/min del motore e dai gradini della puleggia; il motore è invece fissato per lo più dietro la testa del trapano, con l'albero rivolto verso l'alto. Per questo nella sostituzione si controllano insieme tre aspetti: puleggia, potenza e montaggio.

La trasmissione del trapano a colonna

Nel tipo di trapano a colonna più diffuso nelle officine, il motore poggia su una staffa sul retro della testa. All'estremità dell'albero motore c'è una puleggia a più gradini (puleggia a gradini); sopra il mandrino si trova una puleggia corrispondente disposta in senso inverso. La velocità si sceglie montando la cinghia sui gradini contrapposti delle due pulegge. In alcuni modelli c'è una puleggia intermedia a due cinghie, in altri un variatore a puleggia a diametro variabile, nelle macchine più grandi una testa con cambio a ingranaggi.

Qualunque sia la configurazione, il motore si trova in cima alla macchina con l'albero verso l'alto. Questo fa emergere, nella sostituzione del motore, alcuni dettagli diversi rispetto alle macchine orizzontali: il peso della puleggia e il tiro della cinghia gravano sull'albero motore dall'alto, e il fissaggio del motore avviene spesso tramite una piastra di collegamento o una flangia invece che con i piedi.

La puleggia: il componente che determina i giri/min

I giri/min del mandrino derivano dai giri/min nominali del motore e dal rapporto tra i diametri della puleggia motore e della puleggia del mandrino: giri/min del mandrino = giri/min del motore × diametro puleggia motore ÷ diametro puleggia mandrino. La targhetta delle velocità sulla macchina riporta questo calcolo già fatto per ogni posizione della cinghia ed è di solito riferita a un motore a 4 poli.

Un esempio ipotetico

I valori servono solo a illustrare il metodo. Supponiamo che il motore sia a 4 poli con velocità nominale di 1420 giri/min. Se la cinghia è montata sul gradino da 120 mm lato motore e da 60 mm lato mandrino, la velocità del mandrino è 1420 × 120 ÷ 60 ≈ 2840 giri/min. Se la cinghia viene spostata sul gradino da 60 mm lato motore e da 120 mm lato mandrino, la velocità scende a circa 710 giri/min. Se sulla stessa macchina si montasse un motore a 2 poli, tutti i gradini raddoppierebbero e, al gradino più alto, cuscinetti del mandrino e mandrino portapunte girerebbero ben oltre la velocità di progetto.

Nel trasferire la puleggia sul nuovo motore

• Diametro dell'albero e chiavetta: il foro del mozzo della puleggia a gradini è lavorato in base all'albero del vecchio motore. Se diametro dell'albero e cava per chiavetta del nuovo motore non coincidono, la puleggia non entra. La stessa grandezza IEC è il modo più semplice per ritrovare la stessa estremità d'albero.
• Altezza della puleggia: la puleggia motore e quella del mandrino devono trovarsi sullo stesso piano orizzontale. Se la lunghezza dell'albero del nuovo motore è diversa, cambia l'altezza a cui la puleggia si posiziona sull'albero; la cinghia lavora inclinata e si consuma sui fianchi.
• Fissaggio della puleggia: la puleggia è di solito trattenuta da un grano e da una chiavetta. In un motore con albero verso l'alto, una puleggia allentata scivola verso il basso; dopo il montaggio ne controlli sempre il serraggio.
• Squilibrio: montare sul nuovo motore una puleggia vecchia, crepata o deformata causa vibrazioni. Se la puleggia è danneggiata, è più corretto sostituirla insieme al motore.

Potenza: cosa dice la targhetta del vecchio motore?

Nel trapano a colonna la potenza del motore è stabilita dal costruttore in base al massimo diametro di foratura, al materiale e alla struttura della macchina. Nelle macchine da officina questa potenza è di solito intorno a 1 kW o inferiore; nelle grandi macchine con cambio sale di più. Per il valore esatto consulti la targhetta della macchina o del vecchio motore.

Passare a una potenza superiore spesso non è necessario. Se il motore fatica con i fori di grande diametro, occorre prima verificare che il gradino di velocità sia scelto correttamente: una punta grande richiede bassi giri/min e, al gradino basso, il rapporto delle pulegge aumenta già la coppia del motore. Anche lo slittamento della cinghia, una punta consumata o un avanzamento eccessivo possono sembrare un'insufficienza del motore. Se dopo aver eliminato queste cause il motore fatica ancora, si valuta la potenza superiore; in questo caso, poiché può aumentare anche la grandezza, va ricontrollata la compatibilità di staffa e puleggia.

Se in officina c'è solo la rete monofase, il motore trifase non può essere collegato direttamente. Le serie monofase di HEM Motor coprono la gamma 0,18–5,5 kW; ci chieda l'opzione monofase fornendo i dati di targa.

Montaggio: funzionamento verticale con albero verso l'alto

Nel trapano a colonna il motore lavora per lo più in posizione verticale con l'albero rivolto verso l'alto. Il fissaggio varia invece in base alla macchina:

• Motore con piastra di collegamento (con piedi): il motore è imbullonato con i piedi a una piastra verticale, a sua volta incernierata alla testa. La tensione della cinghia si regola con questa cerniera.
• Motore flangiato: il motore si monta direttamente su una staffa tramite la flangia dello scudo anteriore. In questa configurazione cerchio dei fori e diametro di centraggio della flangia devono corrispondere esattamente.

In HEM Motor le opzioni B3, B5, B14, B34, B35 e verticali V1/V3/V5/V6/V15 sono offerte in base alla grandezza; la dimensione della flangia viene confermata in fase d'ordine. Indichi sempre nell'ordine che il motore lavorerà in verticale con albero verso l'alto. Il fatto che il vecchio motore venga chiamato semplicemente "B14" non significa che si adatti alla Sua staffa; misuri l'interasse dei fori. Per il confronto delle dimensioni può consultare i disegni tecnici 2D, per le opzioni di montaggio la domanda sulle forme costruttive.

Può consultare i modelli HEM Motor adatti e i prezzi aggiornati nella sezione acquista motore elettrico.

Senso di rotazione, maschiatura e collegamento elettrico

Le punte da trapano tagliano in senso destro. Dopo aver collegato il nuovo motore, controlli il senso di rotazione del mandrino senza punta montata; se è invertito, scambi due fasi sulla morsettiera del motore.

Nelle macchine con funzione di maschiatura, a fondo foro il motore inverte il senso di rotazione. In questa configurazione il motore esegue avviamenti avanti-indietro a brevi intervalli. Un motore standard può sostenere questo servizio; tuttavia il circuito di comando che realizza l'inversione e la taratura della protezione termica devono essere compatibili con quelli della vecchia macchina. Tari il relè termico in base alla corrente di targa del motore.

Nei motori di piccola potenza la targa è di solito 230/400 V (Δ/Y). Sulla rete trifase 400 V questo motore si collega a stella (Y). Annotare la posizione dei ponticelli in morsettiera del vecchio motore e realizzare lo stesso collegamento sul nuovo riduce il rischio di collegamenti errati.

Modelli di esempio per trapani a colonna

I seguenti modelli a 4 poli sono esempi delle potenze che si incontrano sui trapani a colonna da officina. Tutti sono 230/400 V (Δ/Y), 50 Hz, IP55 con classe di isolamento F:

• 80M1-4 carcassa in alluminio: 0,55 kW, 4 poli, 1400 giri/min nominali, IEC 80M, 1,31 A (400 V).
• 80M2-4 carcassa in alluminio: 0,75 kW, 4 poli, 1420 giri/min nominali, IEC 80M, 1,75 A (400 V).
• 90S-4 carcassa in ghisa: 1,1 kW, 4 poli, 1445 giri/min nominali, IEC 90S, 2,48 A (400 V).

80M1-4 e 80M2-4 condividono la stessa grandezza 80M; si può scegliere la differenza di potenza mantenendo la stessa estremità d'albero e le stesse quote di collegamento. Passando alla grandezza 90S possono cambiare estremità d'albero e dimensione della flangia; in questo caso va ricontrollata la compatibilità di puleggia e staffa. Per macchine con uso gravoso e soggette a vibrazioni si può preferire la carcassa in ghisa. Il prezzo aggiornato è nelle pagine prodotto. Per le macchine industriali in generale può consultare anche la pagina motori industriali per uso generale.

Conclusione: cosa serve per la sostituzione del motore

L'essenza della sostituzione del motore in un trapano a colonna è mantenere i giri/min e l'estremità d'albero del vecchio motore e montare il nuovo sulla stessa staffa con albero verso l'alto. In questo modo puleggia a gradini, targhetta delle velocità e cinghia si usano così come sono. Per l'offerta ci invii:

• Foto della targhetta del vecchio motore (potenza, giri/min, tensione, grandezza)
• Tipo di fissaggio del motore (piastra con piedi o flangia) e, se possibile, foto della staffa
• Diametro del foro del mozzo della puleggia e dimensione della chiavetta
• Tipo di rete (trifase 400 V o monofase) e presenza della funzione di maschiatura

Modelli adatti e prezzi aggiornati sono visibili nella nostra sezione di vendita online. Invii foto della targhetta, giri/min e dati di montaggio del Suo motore attuale tramite la pagina di invio della targhetta e richieda un'offerta per il modello adatto.

Domande frequenti

Il mio trapano fatica con i fori grandi: devo aumentare la taglia del motore?

Controlli prima gradino di velocità, affilatura della punta e tensione della cinghia. Quando la punta grande lavora al gradino basso, il rapporto delle pulegge aumenta la coppia; spesso il problema non è la potenza del motore.

La vecchia puleggia a gradini si può montare sul nuovo motore?

Sì, se diametro dell'albero e cava per chiavetta del nuovo motore coincidono con quelli del vecchio. La stessa grandezza IEC è il modo più semplice per assicurarlo; se sono diversi, la puleggia va rilavorata o sostituita.

Cosa devo indicare nell'ordine per un motore con albero verso l'alto?

Indichi che il motore lavorerà in verticale con albero verso l'alto, se il fissaggio è con piastra a piedi o con flangia e, se flangiato, le relative dimensioni. La dimensione della flangia viene confermata in fase d'ordine.

Nella mia officina c'è solo corrente monofase: cosa devo fare?

Il motore trifase non può essere collegato direttamente alla rete monofase. Per l'opzione con motore monofase ci consulti fornendo la targhetta del vecchio motore.