Почему верфи постепенно отказываются от щеточных угловых шлифовальных машин

В судостроении каждый сварной шов, каждый квадратный метр обшивки корпуса и любая отделочная работа требуют шлифовки, резки, удаления заусенцев и подготовки поверхности. Угловые шлифовальные машины являются одними из наиболее часто используемых инструментов на верфи. На протяжении десятилетий щеточные угловые шлифовальные машины были выбором по умолчанию. Но ситуация меняется. Верфи по всему миру — от Китая до Юго-Восточной Азии — все чаще заменяют их бесщеточными альтернативами. Причина не в тенденции. Это вопрос стоимости, производительности и безопасности.

 Скрытая стоимость угольных щеток

 Щеточная угловая шлифовальная машина использует угольные щетки для передачи тока на ротор двигателя. Щетки прижимаются к коллектору (медной головке) при вращении двигателя. Трение изнашивает их. Типичный комплект угольных щеток служит от 100 до 300 рабочих часов, прежде чем потребуется замена. На верфи, где шлифовальные станки работают по несколько часов ежедневно, это означает замену щеток каждые несколько недель или даже дней на интенсивно используемых инструментах.

 Проблема не ограничивается заменой щеток. Когда щетки изнашиваются слишком коротко, контактное давление падает. Искрообразование увеличивается. Вы можете почувствовать запах ионизированного воздуха. Если этот параметр не остановить, коммутатор будет обожжен и покрыт ямками. В этот момент замена только щеток уже не помогает — необходимо заменить или отремонтировать сам ротор. Срок службы коллекторного двигателя часто ограничивается одной или двумя заменами щеток, прежде чем коллектор выйдет из строя и не подлежит ремонту. В условиях верфи — пыль, вибрация, влажность, постоянные большие нагрузки — этот цикл отказов ускоряется.

 Помимо простоев на техническое обслуживание, коллекторные двигатели теряют эффективность под нагрузкой. Приложите давление к шлифовальному диску, и частота вращения значительно снизится. Более низкая скорость означает более медленное удаление материала. Более длительное время работы. Повышенная усталость оператора. Более высокие трудозатраты на тонну переработанной стали.

Какие бесщеточные изменения

 Бесщеточный двигатель полностью исключает использование угольных щеток и коллектора. Коммутация контролируется электроникой. Между движущимися электрическими контактами нет физического трения. В результате получается двигатель, в котором просто нет изнашиваемых деталей, которые выходят из строя в щеточных конструкциях.

 Практические выгоды на верфи измеримы:

 Более длительный срок службы.  Бесщеточные двигатели обычно служат в 5–6 раз дольше, чем коллекторные, а по некоторым оценкам — в 10 раз дольше. Шлифовальный станок, который остается в рабочем состоянии, а не на ремонтном стенде, напрямую снижает затраты на замену инструмента и техническое обслуживание.

 Более высокая эффективность.  Без трения щеток и потерь энергии искры бесщеточные двигатели преобразуют больше электрической энергии в механическую работу. Повышение эффективности на 30% и более является обычным явлением. Некоторые бесщеточные шлифовальные машины обеспечивают мощность, эквивалентную щеточной машине мощностью 1500 Вт, потребляя при этом меньший ток. Более низкое потребление энергии на тонну шлифованной стали сказывается на всем парке инструментов.

 Постоянная скорость под нагрузкой.  Это, пожалуй, самое важное преимущество для работы на верфи. Бесщеточная шлифовальная машина поддерживает номинальную частоту вращения, даже когда вы наклоняетесь к тяжелому сварному шву. Более быстрое удаление материала означает меньшее количество человеко-часов на одну работу. Абразивные диски также служат дольше, поскольку они работают на оптимальной скорости, а не замедляются и не затираются.

 Сниженная опасность искр.  Верфи – это не совсем среда с низким уровнем риска. Часто присутствуют топливо, пары краски и другие горючие вещества. Коллекторные двигатели генерируют искры в коллекторе, что является нормальной частью работы. Исследования показывают, что примерно 15% промышленных пожаров вызваны искрами от электроинструментов. Бесщеточные двигатели практически не создают искр, устраняя значительный источник возгорания с рабочей площадки.

 Снижение вибрации и усталости оператора.  Измельчители, которые замедляются под нагрузкой, вынуждают операторов работать сильнее. Это увеличивает воздействие вибрации на руку. Бесщеточные шлифовальные машины с плавным пуском и контролем постоянной скорости снижают внезапные реакции крутящего момента и уровень вибрации. В отрасли, где синдром вибрации рук является признанной проблемой гигиены труда, это немаловажная деталь.

 Верфи не отказываются от щеточных угловых шлифовальных машин из-за маркетинга. Они делают это, потому что коллекторные двигатели никогда не предназначались для непрерывных, тяжелых и грязных условий современного судостроения. Угольная щетка — расходная деталь, которая изнашивается, искрит и теряет эффективность под нагрузкой — является фундаментальным ограничением технологии.

 Бесщеточные двигатели устраняют это ограничение. Они бегают дольше, работают усерднее, тратят меньше энергии и создают меньше опасностей. Для верфи, где каждый час простоя стоит денег, а каждое нарушение безопасности влечет за собой серьезные последствия, необходимость бесщеточного оборудования игнорировать становится все труднее.