Equilibrio del cabezal de corte
Solución del problema de una cepilladora/moldeadora vibratoria. 16 de enero de 2002
Pregunta
Respuestas del foro
La mayoría de las buenas empresas de herramientas comprobarán el equilibrio de un cabezal por usted. La precisión del equilibrio es muy importante. Por ejemplo, a 6000 rpm, 1 gramo (aproximadamente el peso de la tapa de un bolígrafo Bic) equivale a unas 22 libras de fuerza de rotación. Esto provocará vibraciones y problemas en los cojinetes.
El equilibrio de los cabezales y las cuchillas debe ser correcto. La calidad de las cuchillas también influye en el equilibrio de las mismas. Cada vez que afile las cuchillas, compruebe el equilibrio.
Dave Rankin, asesor técnico del foro
Tengo una Belsaw que tiene unos 20 años. También vibra como si no hubiera un mañana. No sé si se puede atribuir al cabezal de corte, teniendo en cuenta que se trata de una máquina de construcción ligera con una polea y un sistema de alimentación ásperos. ¿Afecta a la calidad del corte o del moldeado? Lamento verte pasar por tanto trabajo y gastar tanto dinero para no ganar nada. Tal vez podrías comparar tu máquina con otra de tu zona.
Del colaborador C:
Las nuevas máquinas Powermatic/Belsaw están fabricadas en acero estampado, no en acero fundido más pesado como las antiguas Foley/Belsaw. Tienen un cabezal de diámetro bastante grande en un eje de diámetro pequeño. Teniendo esto en cuenta, es posible que el problema sea más un problema de cojinetes que un cabezal de corte desequilibrado. Estas máquinas no están realmente diseñadas para trabajos de producción. Si se utilizan principalmente como moldeadoras, es imprescindible mantener las herramientas equilibradas. Si utiliza una cuchilla y contrapesos, confirme el equilibrio del conjunto. Si utiliza tres cuchillas, debería tener menos problemas. En cualquier caso, equilibre el conjunto con una precisión de 1/10 de gramo. Las máquinas parecen funcionar mejor como cepilladoras desde el punto de vista del desgaste de los cojinetes.
Para determinar si los cojinetes son los culpables, desabroche su cinturón y, utilizando un indicador de cuadrante, tire hacia arriba y hacia abajo de su cabezal de corte. El movimiento hacia arriba y hacia abajo indica cojinetes desgastados. Si ese es el caso, su mejor opción es reemplazarlos y luego vigilar bien su equilibrio. Sería raro, debido a la poca profundidad de los bolsillos de las ranuras de la cuchilla, tener un cabezal desequilibrado. Obviamente, si falta un trozo de su cabezal, seguramente podría estar desequilibrado. Si determina que efectivamente es el cabezal, le sugiero que confirme con la instalación que elija para reequilibrar su cortadora que utilicen un equilibrador dinámico (como un Hoffman) en lugar de un equilibrador estático. El Hoffman es capaz de equilibrar en todos los ejes.
Yo comprobaría primero los cojinetes, especialmente en esta máquina, conociendo su historial.
Del preguntador original:
Vibra lo suficiente como para dejar marcas de vibración en la madera. Si a eso le sumamos una configuración de una cuchilla, obtenemos un acabado poco ideal. Pronto compraré juegos de tres cuchillas para un trabajo que tengo pendiente. Espero que esto ayude. ¡1500 libras de hierro fundido serían de gran ayuda!
Dices que solo tienes una cuchilla en el cabezal. ¿Cuál es la configuración del cabezal? ¿Cuántas cuchillas y ranuras para cuchillas? Obviamente, cualquier cambio en la cantidad de cuchillas, el tamaño/peso de las cuchillas y la posición en el cabezal puede afectar el equilibrio de la herramienta. ¿Quizás alguien haya cambiado la configuración original?
Un cuchillo en un cabezal de tres cuchillas sin duda desequilibrará el cabezal. No se puede esperar que un cabezal de corte de tres cuchillas esté equilibrado con una sola cuchilla. También debe comprobar el peso de las tres cuchillas y las tres cuchillas. Las cuchillas y las cuchillas deben pesar cantidades iguales.
Los agujeros en el cabezal de corte indican que la fábrica equilibró el cabezal, pero aún hay que equilibrar las cuchillas, de lo contrario seguirá teniendo problemas de equilibrio.
Me temo que algunos de ustedes no están familiarizados con la máquina Belsaw. Es básicamente una cepilladora de tres cuchillas. Si decide moldear con la máquina, quita las cuchillas de la cepilladora y las cuñas y normalmente instala una sola cuchilla de perfil y proporcionan dos contrapesos para los otros bolsillos. El cabezal gira relativamente lento y el avance es aún más lento. El funcionamiento con tres cuchillas es probablemente un intento inútil, porque no hay una manera fácil de referenciar el círculo de corte y la alineación es muy difícil. Se obtienen cortes decentes por pulgada con una sola cuchilla. El lado positivo es que estas máquinas son algo versátiles con un poco de creatividad y pueden hacer un trabajo razonable incluso con una sola cuchilla.
Afilamos nuestros propios cuchillos en las raras ocasiones en que usamos la máquina, y hacemos contrapeso con trozos de acero que pesamos cuidadosamente. Mi máquina, que también está estampada en metal a pesar de tener 20 años, tiene la mayoría de los mecanismos de avance en casquillos de bronce, y sé que están desgastados. Para ser honesto, no tengo ganas de empezar a desarmarla, así que simplemente la uso como está, con vibraciones y todo.
Existen problemas de equilibrio tanto en las máquinas grandes como en las pequeñas. Cuando se utilizan 3 cabezales de cuchillas con 1 cuchilla y 2 equilibradores, el problema que existe es que el círculo de corte varía entre la cuchilla y los equilibradores. Esto es así tanto en las máquinas combinadas pequeñas como en las grandes moldeadoras. Todavía hay mucha gente que solo afila una cuchilla y utiliza un equilibrador en moldeadoras que funcionan a 7200 rpm. La ciencia es la misma. En todos los casos, el uso de cuchillas en todos los bolsillos reducirá la vibración a menos que las piezas estén desgastadas, los cojinetes estén en mal estado, las correas estén en mal estado o flojas o algo más esté desajustado.
Dave Rankin, asesor técnico del foro
¿Retiraste todas las cuchillas de la máquina y la pusiste en funcionamiento para determinar si la vibración se debe a las cuchillas? La máquina debería funcionar sin problemas sin las cuchillas. La polea que impulsa el cabezal debe estar en línea recta y alineada con la polea del motor. Revisa la polea del motor y asegúrate de que el motor esté montado en la base de la máquina y no sobre ningún tipo de buje de montaje de goma. Reemplaza la correa por una nueva para eliminar este problema de la ecuación.
Si la máquina funciona sin vibración y SIN cuchillas, se debe revisar el equilibrio de las cuchillas.
Dave Rankin dio en el clavo. Incluso si los contrapesos tienen exactamente el mismo peso que el cuchillo, el centro de masa de los tres debe estar a la misma distancia radial. Eso significa que es posible que tengas que soportar la vibración o sacar la calculadora y calcular los desplazamientos radiales necesarios. Sospecho que se trata de una polea, un cojinete o una correa suelta.
Del preguntador original:
Colaborador C, ¿por qué querrías que el cuchillo pesara lo mismo que el peso? Sé que todos los que he escuchado (incluso los fabricantes) dicen que hay que equilibrarlos, pero nunca tuvo sentido para mí por las razones que se indican en las otras publicaciones. Parece que habría una fórmula para encontrar la diferencia de fuerza en relación con la distancia desde el centro para encontrar el peso necesario para equilibrar el cuchillo cuando el cabezal de corte está girando. El único problema (o uno de los únicos) es que cada cuchillo de igual peso tendrá una porción diferente de metal en el exterior del círculo de corte debido a los diferentes perfiles. Por lo tanto, no todos serán exactamente iguales, pero podrían estar cerca.
Casi lo olvido, también atornillé y pegué madera contrachapada en el interior de los paneles de chapa metálica. Eso ayudó a reducir un poco la vibración. Ahora solo necesito eliminar la fuente. Antes de llevar la polea a girar, comprobaré la polea del motor; puede que sea igual.
Debe haber miles de cosas así. ¿Todo el mundo soporta la vibración o solo un porcentaje de ellas son malas?
Del colaborador M:
Yo me replantearía la compra de tres juegos de cuchillas a menos que no cuentes con fondos ilimitados. La Belsaw, con su cabezal de giro más lento, diámetro bastante grande y pequeña profundidad de corte, funcionará bien con una cuchilla. Casi apuesto a que no ganarás nada en acabado ni en reducción de vibración al utilizar tres cuchillas. Alinear tres cuchillas es muy difícil. El sistema de cuñas se tensa empujando contra la cuchilla, queriendo naturalmente empujar la cuchilla fuera del bolsillo. Luchar contra eso junto con la alineación de derecha a izquierda se convierte en una lección de frustración. En el trabajo de moldeado, estos problemas son críticos, pero con la Belsaw no puedes conseguir tanta extensión de cuchilla porque tienes que mantener un círculo de corte predeterminado para alinearlo con las ruedas de avance. Si quieres experimentar, utiliza las cuñas centrales pequeñas y añade una pequeña cantidad de peso a los bolsillos sin la cuchilla.
Otra cosa que quiero mencionar es que, al ser un cabezal de tres bolsillos, las variaciones de peso y de círculo de corte parecen ser menos evidentes en comparación con un cabezal de moldeador con dos o cuatro bolsillos. He fabricado muchas cuchillas para nuestra máquina a lo largo de los años y su principal beneficio es el hecho de que solo se necesita una cuchilla para ese detalle rápido o especial que no requiere la instalación del moldeador.
Del preguntador original:
Colaborador M, ¡quizás me esté pasando de la raya con esto! Hay algunos juegos en camino, así que supongo que veremos qué pasa. Para los perfiles más pequeños, es posible que me quede con una sola cuchilla si puedo resolver el problema del peso. Lo aceleré con la rueda dentada de 20'/min, ya que estaba adquiriendo los tres juegos de cuchillas. Esto hará que las marcas de cuchilla por pulgada se acerquen más a lo que deberían ser. Serán 18,75 MPI en comparación con los 31,25 MPI estándar. En cuanto a la alineación de las cuchillas, es posible que fije un lugar para colocar una tarjeta para hacer algunas marcas de referencia del perfil para poder girar el cabezal para alinear la siguiente cuchilla. Tengo una moldurera de alimentación por empuje antigua de 2x4 que tiene un soporte para colocar las cuchillas de esta manera. Si fuera lo suficientemente ancha, no estaría jugando con la pequeña. También pensé que me sentiría mal si vendía la Belsaw a otra persona a menos que funcionara bien, así que si todo esto funciona tal vez pueda cambiar ambas molduradoras por una más ancha de cuatro lados.
Cuanto más rápido se hagan funcionar las revoluciones del husillo, más se agravará el problema del equilibrio. La mayoría de las máquinas que utilizan equilibradores funcionan a 3600 rpm o recomiendan el uso de cuchillas combinadas.
En cuanto a la idea de cambiar de máquina, siempre es una buena idea si se tienen en cuenta todos los costes. Cuanto más ancha sea la máquina, más caros serán los cabezales. Si se compra una máquina más grande, conviene que incluya los cabezales anchos. Al comprar estas máquinas anchas, la mayoría serán del tipo antiguo de moldeado por empuje. Su funcionamiento requiere un poco más de tiempo que el de alimentación continua, pero pueden ofrecer una calidad excelente en el acabado. La mayoría de las máquinas no estarán configuradas para utilizar equilibradores a menos que utilicen los antiguos cabezales cuadrados. Le recomiendo encarecidamente que convierta estas máquinas en cabezales corrugados redondos por razones de seguridad.
El resultado final es que incluso las máquinas más grandes pueden tener problemas y esos problemas son los mismos que pueden tener las máquinas pequeñas. Las causas de los problemas pueden ser las mismas, las máquinas más pequeñas simplemente muestran el problema más rápido y peor cuando algo sale mal.
Dave Rankin, asesor técnico del foro
Del colaborador C:
Cuando se utiliza una configuración de una sola cuchilla, se utiliza una cuchilla de perfil y una cuña de aluminio liviana en una ranura, y 2 contrapesos y cuñas de acero en las otras dos ranuras. El peso combinado de las cuñas de acero y los rellenos debe coincidir con el de la cuchilla de perfil y la cuña de aluminio. En la mayoría de los casos, esto requiere que la combinación de contrapeso y cuña sea más larga que la cuchilla de perfil y la cuña de aluminio. Esta no es una configuración perfecta, pero es la mejor manera de lograr cierta apariencia de equilibrio.
Del preguntador original:
¡Buenas noticias! Reemplazar las poleas marcó una gran diferencia. El eje del cabezal de corte originalmente estaba ligeramente más pequeño donde descansaba la polea, así que hice que me giraran una polea con un orificio más pequeño para que encajara en el eje. La polea estampada del motor también se reemplazó por una polea de hierro fundido. Los tamaños exactos no estaban disponibles, por lo que el cabezal gira a 4900 rpm en lugar de las 4500 originales. Todavía tengo que probar un juego de cuchillas, pero la vibración sin cuchillas se reduce mucho en comparación con antes.
Otra cosa que podría hacer es reemplazar la polea que impulsa el cabezal de corte para alimentar el mecanismo de alimentación. También es de acero estampado y se puede ver cómo vibra mientras funciona, pero es una pieza más compleja con bujes y un engranaje, y funciona a una velocidad más lenta que el cabezal de corte, así que esperaré.
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Comentario del colaborador A:
Comentario del colaborador D:
En primer lugar, haga funcionar el sistema sin cabezal de corte o con el cabezal de corte desnudo (sin cuchillas) y compruebe la vibración. En segundo lugar, compruebe la tensión, la alineación y el estado de las correas. Si ha comprobado el equilibrio, asegúrese de que marquen el ángulo pesado cuando haya terminado. Monte con el punto pesado en la parte superior. Por último, ensamble el cabezal y las cuchillas. Si se trata de un cabezal de tres bolsillos, utilice tres cuchillas, pero espere que solo una corte. Una holgura excesiva en el orificio lo detendrá incluso si todo lo demás está bien.
