Электродвигатель строгального станка: частота ножевого вала и ременный привод

Выбор двигателя фуговального (строгального) станка определяется тем, с какой частотой должен вращаться ножевой вал и как эта частота получается от двигателя через ременную передачу. На большинстве станков частота ножевого вала выше стандартной частоты двигателя; поэтому двигатель обычно 2-полюсный, а ременно-шкивное передаточное отношение повышает частоту. Новый двигатель должен сохранить число полюсов и шкивную схему старого, а мощность следует оценивать по стружечной нагрузке и по массе ножевого вала, разгоняемого при пуске.

Почему так важна частота вращения ножевого вала?

На строгальном станке качество поверхности определяет путь подачи за каждое касание ножа древесины; на языке мастерской — «след ножа» или шаг резания. След ножа зависит от скорости подачи, числа ножей на валу и частоты его вращения. Если частота вала падает, при той же подаче след удлиняется, на поверхности появляется волнистость и растёт вырыв волокон.

Гипотетический расчёт: двухножевой вал при 6000 об/мин делает 12 000 резов в минуту. Если древесина подаётся со скоростью 6 метров в минуту, каждый след ножа составляет около 0,5 мм. Если частота вала падает до 4000 об/мин, след вырастает до 0,75 мм. Поэтому сохранение прежней частоты ножевого вала после замены двигателя — условие, которое стоит даже впереди мощности.

Число полюсов и передаточное отношение шкивов рассматривают вместе

Частота ножевого вала равна частоте двигателя, умноженной на отношение диаметров шкивов. Частота по табличке у 2-полюсного двигателя — около 2900 об/мин; например, 2895 об/мин у модели 100L-2 мощностью 3 кВт. Делая шкив двигателя больше шкива станка, частоту вала поднимают выше частоты двигателя. Если на тот же станок поставить 4-полюсный двигатель, частота ножевого вала уменьшится вдвое; попытка компенсировать это шкивами приводит к очень большому шкиву двигателя и проблемам со скоростью ремня.

Ременный привод: скорость, соосность и натяжение

На строгальном станке ремень работает на высокой скорости, а нагрузка меняется скачком: вал нагружается, как только заготовка попадает на стол, и разгружается, как только она сходит. Это выводит на первый план несколько моментов ременного привода:

• Тип ремня: на старых станках — клиновые ремни, на новых — в основном поликлиновые. Профиль шкива соответствует типу ремня; при посадке шкива двигателя на новый вал нужно сохранить тот же профиль.
• Балансировка шкива: небольшой дисбаланс быстро вращающегося шкива отражается на подшипнике двигателя и качестве поверхности. Повреждённый шкив или шкив с дополнительно просверленными отверстиями использовать повторно нельзя.
• Соосность: шкивы двигателя и ножевого вала должны лежать в одной плоскости. Если высота оси или длина вала нового двигателя отличается, линия шкивов смещается и ремень изнашивается по краю.
• Натяжение: перетянутый ремень создаёт боковую нагрузку на подшипник двигателя; ослабленный проскальзывает при пуске и под нагрузкой, и частота вала падает. На строгальных станках двигатель обычно стоит на шарнирном или пазовом основании; отверстия лап нового двигателя должны подходить к нему.

Размеры вала и лап в тексте не приводятся; их можно сравнить по габаритам на 2D-чертежах. Монтажные исполнения B3, B5, B14, B34, B35 и вертикальные V1/V3/V5/V6/V15 предлагаются в зависимости от габарита; размер фланца подтверждается при заказе.

Мощность: стружечная нагрузка и пуск

На строгальном станке нагрузка двигателя растёт с количеством стружки, снимаемой за проход. Факторы, увеличивающие стружку, известны: глубина строгания, ширина доски, скорость ручной подачи, твёрдость породы древесины и затупленные ножи. Быстрая подача широкой доски из твёрдой древесины при глубоком проходе — самый тяжёлый момент работы станка. Тупой нож выполняет ту же работу при большем токе; уход за ножами следует считать частью выбора двигателя.

Пуск — отдельная нагрузка. Ножевой вал — тяжёлая быстровращающаяся масса; при пуске двигатель должен разогнать его до полной частоты даже вхолостую. На станках с крупными валами это может занимать несколько секунд, и всё это время пусковой ток остаётся высоким. Тепловое реле и предохранители нужно настроить так, чтобы они выдерживали такой пуск. Если на мощных станках применяется пуск «звезда-треугольник», нужно учитывать, что в положении «звезда» момент двигателя падает и пуск затягивается.

Подходящие модели HEM Motor и актуальные цены можно посмотреть на странице купить электродвигатель.

Стружка, пыль и охлаждение

Самая частая причина перегрева двигателя строгального станка — не нагрузка, а ухудшение охлаждения. Двигатель работает внутри станины, рядом с отсеком сбора стружки; если решётка кожуха вентилятора забивается мелкой пылью, охлаждающего воздуха становится меньше, и двигатель греется даже при нормальной нагрузке. Теплоотдача падает и тогда, когда промежутки между рёбрами корпуса заполняются стружкой.

• Кожух вентилятора и рёбра корпуса нужно регулярно очищать.
• Длительная работа без включённой аспирации ускоряет накопление пыли в отсеке двигателя.
• Стандартные модели HEM Motor имеют защиту IP55 и изоляцию класса F; этот класс защищает от вредных отложений пыли, но не отменяет необходимости держать кожух вентилятора чистым.

Поскольку деревообрабатывающая среда подвержена вибрации и ударам, на таких станках часто выбирают модели с чугунным корпусом. Общие сведения об отрасли приведены на странице двигатели для деревообрабатывающих станков.

Тормоз и безопасность

Длительное вращение ножевого вала после выключения — важный вопрос безопасности деревообрабатывающих станков. Поэтому многие строгальные станки оснащаются двигателем с механическим тормозом, электронным торможением постоянным током или торможением через преобразователь. Эти решения относятся к защитной конструкции производителя станка. Если старый двигатель был с тормозом, его не заменяют стандартным двигателем без тормоза; двигатель с тормозом запрашивают отдельно как специальный, с данными таблички. Если используется внешний модуль торможения постоянным током, значение имеет только схема соединения обмоток двигателя, и это указывается при заказе.

Примеры моделей

• 2,2 кВт 90L-2, чугун: 2 полюса, номинально 2895 об/мин, IEC 90L, 230/400 В (Δ/Y), номинальный ток 4,35 А.
• 3 кВт 100L-2, чугун: 2 полюса, номинально 2895 об/мин, IEC 100L, 230/400 В (Δ/Y), номинальный ток 5,71 А.
• 4 кВт 112M-2, чугун: 2 полюса, номинально 2905 об/мин, IEC 112M, 400/690 В (Δ/Y), номинальный ток 7,45 А.

Небольшие мастерские станки могут питаться от однофазной сети; однофазная серия HEM Motor охватывает 0,18–5,5 кВт, о модели и цене спросите нас. Актуальная цена указана на странице каждого трёхфазного продукта.

Гипотетический пример: волнистость поверхности после замены

Этот пример не является реальным применением клиента. Допустим, в мебельной мастерской сгорел двигатель строгального станка мощностью 3 кВт, и поставили оказавшийся под рукой двигатель 3 кВт, 4 полюса. Станок работает, но на поверхности видны чёткие следы ножей, а на широких досках двигатель не справляется.

• Причина: с 4-полюсным двигателем частота ножевого вала снизилась примерно вдвое; след ножа удлинился, а стружка, снимаемая каждым ножом, стала толще.
• Решение: выбирают 2-полюсную модель 100L-2, соответствующую табличке старого двигателя, и сохраняют существующее передаточное отношение шкивов.
• Проверка: регулируют линию шкивов и натяжение ремня, а при первом пуске тахометром проверяют направление вращения и частоту ножевого вала.

Итог и данные для коммерческого предложения

Порядок выбора двигателя строгального станка: сначала частота ножевого вала и передаточное отношение шкивов, затем число полюсов, далее мощность по стружечной нагрузке и пуску и в конце монтаж, тормоз и среда. Для предложения пришлите:

• Фото таблички старого двигателя (мощность, частота вращения, напряжение, габарит)
• Диаметры шкивов двигателя и ножевого вала, тип ремня
• Ширину строгания, обрабатываемые породы древесины и время работы в сутки
• Наличие тормоза, питание (трёхфазное/однофазное), способ пуска

Подходящие модели и актуальные цены смотрите на нашей странице онлайн-продаж. Отправьте фото таблички, частоту вращения и данные монтажа вашего двигателя через страницу отправки таблички и запросите предложение по подходящей модели. По другим вопросам используйте нашу страницу контактов.

Часто задаваемые вопросы

Можно ли на строгальном станке использовать 4-полюсный двигатель вместо 2-полюсного?

Только с изменением передаточного отношения шкивов; иначе частота ножевого вала уменьшится вдвое и качество поверхности ухудшится. На существующем станке сохраняйте число полюсов старого двигателя.

Почему двигатель строгального станка долго потребляет большой ток при пуске?

Тяжёлый ножевой вал разгоняется до высокой частоты даже вхолостую; всё это время пусковой ток остаётся высоким. Тепловое реле и предохранители должны быть настроены на такой пуск.

Почему двигатель может греться при нормальной нагрузке?

Чаще всего из-за того, что решётка кожуха вентилятора и рёбра корпуса забиты стружкой. Тупые ножи и перетянутый ремень тоже повышают ток и температуру.

Можно ли заменить двигатель с тормозом на строгальном станке двигателем без тормоза?

Нет. Тормоз — часть конструкции станка, обеспечивающая безопасную остановку ножевого вала; решение с той же функцией нужно запрашивать вместе с данными таблички.