Чому суднобудівні заводи поступово відмовляються від матових кутових шліфувальних машин

У суднобудуванні кожен зварний шов, кожен квадратний метр плити корпусу та кожне завдання з оснащення вимагає шліфування, різання, видалення задирок і підготовки поверхні. Кутові шліфувальні машини є одними з найбільш часто використовуваних інструментів на верфі. Десятиліттями кутові шліфувальні машини з щіткою були вибором за замовчуванням. Але це змінюється. Верфі по всьому світу — від Китаю до Південно-Східної Азії — все частіше замінюють їх безщітковими альтернативами. Причина не в тенденції. Це питання вартості, продуктивності та безпеки.

 Прихована вартість вугільних щіток

 Матова кутова шліфувальна машина використовує вугільні щітки для передачі струму до ротора двигуна. Щітки притискаються до комутатора (мідної головки), коли двигун обертається. Тертя зношує їх. Типового набору вугільних щіток вистачає від 100 до 300 робочих годин, перш ніж їх потрібно замінити. На верфі, де шліфувальні машини працюють годинами щодня, це означає заміну щіток на інструментах, які активно використовуються, кожні кілька тижнів або навіть днів.

 Проблема не закінчується заміною щіток. Коли щітки зношуються занадто коротко, контактний тиск падає. Збільшується іскріння. Ви відчуваєте запах іонізованого повітря. Якщо не перевірити, комутатор обгорить і покриється ямками. У цей момент одна лише заміна щіток уже не допомагає — потрібно замінити або відремонтувати сам ротор. Термін служби щіткового двигуна часто обмежується однією або двома замінами щіток до того, як комутатор буде пошкоджено без ремонту. В умовах верфі — пил, вібрація, вологість, безперервне велике навантаження — цикл відмови прискорюється.

 Окрім часу простою на технічне обслуговування, щіткові двигуни втрачають ефективність під навантаженням. Застосуйте тиск до шліфувального диска, і оберти суттєво впадуть. Нижча швидкість означає повільніше видалення матеріалу. Довший час роботи. Більша втома оператора. Вища вартість праці на тонну обробленої сталі.

Що безщіточні зміни

 Безщітковий двигун повністю виключає вугільні щітки та комутатор. Комутація контролюється електронним способом. Між рухомими електричними контактами немає фізичного тертя. Результатом є двигун, який просто не має зношуваних частин, які виходять з ладу в конструкціях зі щіткою.

 Практичні переваги на верфі можна виміряти:

 Більш тривалий термін служби.  Безщіточні двигуни зазвичай служать у 5–6 разів довше, ніж щіточні,— за деякими оцінками, у 10 разів довше. Шліфувальна машина, яка залишається на робочому місці замість ремонтного столу, безпосередньо зменшує витрати на заміну інструменту та обслуговування.

 Вища ефективність.  Без тертя щіток і втрати енергії іскри безщіточні двигуни перетворюють більше електричної енергії на механічну роботу. Збільшення ефективності на 30% і більше є звичайним явищем. Деякі безщіточні шліфувальні машини забезпечують потужність, еквівалентну 1500 Вт щіткової машини, споживаючи при цьому менше струму. Нижче споживання енергії на тонну меленої сталі додається до всього парку інструментів.

 Постійна швидкість під навантаженням.  Це, мабуть, найважливіша перевага для роботи на верфі. Безщіточна шліфувальна машина зберігає свої номінальні оберти, навіть якщо ви нахиляєтесь до важкого зварного шва. Швидше видалення матеріалу означає менше робочих годин. Абразивні диски також служать довше, оскільки вони працюють на оптимальній швидкості, а не сповільнюються та скліють.

 Зменшена небезпека іскроутворення.  Суднобудівні верфі не зовсім небезпечні. Часто присутні паливо, пари фарби та інші горючі речовини. Щіткові двигуни генерують іскри на комутаторі як нормальний елемент роботи. Дослідження показують, що приблизно 15% промислових пожеж викликані іскрами від електроінструментів. Безщіточні двигуни практично не створюють іскор, усуваючи значне джерело займання з робочого місця.

 Зниження вібрації та втоми оператора.  Шліфувальні машини, які сповільнюються під навантаженням, змушують операторів натискати сильніше. Це збільшує вплив вібрації рук і рук. Безщіточні шліфувальні машини з плавним пуском і регулюванням постійної швидкості зменшують раптові реакції крутного моменту та рівень вібрації. У промисловості, де вібраційний синдром кисть-рука є визнаною проблемою професійної гігієни, це не дрібниця.

 Судноверфі не відмовляються від матових кутових шліфувальних машин через маркетинг. Вони роблять це тому, що щіткові двигуни ніколи не були розроблені для безперервних, важких і брудних умов сучасного суднобудування. Вугільна щітка, витратний матеріал, який зношується, іскрить і втрачає ефективність під навантаженням, є фундаментальним обмеженням технології.

 Безщіточні двигуни усувають це обмеження. Вони працюють довше, працюють більше, витрачають менше енергії та створюють менше небезпек. Для судноверфі, де кожна година простою коштує грошей, а кожен інцидент з безпекою тягне за собою серйозні наслідки, ігнорувати безщіточну систему стає все важче.