Reparación de la barra colectora: Lo que realmente resuelve el problema

Conmutador La reparación de bares sale mal cuando el trabajo se trata como un ejercicio de acabado de superficies. Normalmente no es así. Un colector pulido aún puede tener barras sueltas, bandas inestables, mal contacto de las escobillas, película pobre, neutro incorrecto o un fallo del inducido que marcará la superficie de nuevo casi inmediatamente. Un corte limpio. Entonces vuelven las chispas.

El mejor enfoque es sencillo: decidir primero si el defecto es sólo en superficie, barra-soporte, o sistema de inducido. A continuación, mecanice sólo lo que realmente requiera el defecto. Las directrices de la AESA y los documentos de reparación sobre el terreno coinciden en el mismo punto: la estanqueidad de la barra, la redondez, el destalonado, el biselado, el asiento del cepillo y la integridad de la contrahuella son más importantes que hacer que el cobre parezca nuevo.

Empezar por el patrón de fallo, no por el cortador

Un conmutador suele contar sobre sí mismo.

Esa tabla es todo el artículo en pequeño, de verdad. Lea el patrón. A continuación, elija la reparación.

El control que la mayoría de los comercios se apresuran a pasar por alto: la estabilidad del bar

Antes de girar, compruebe si hay barras sueltas. La AESA y los artículos de reparación siguen haciendo referencia a las pruebas de grifo de la vieja escuela: una barra apretada da un sonido nítido, una suelta da una respuesta sorda, y no se debe sentir movimiento en relación con las barras adyacentes. Si las barras están sueltas, es posible apretarlas según las especificaciones del fabricante, pero no se puede aplicar una fuerza aleatoria; demasiada presión puede distorsionar el conjunto de barras.

Esto es importante porque una barra alta no siempre es un problema de desgaste. A veces es un problema de sujeción. A veces se trata de daños por pérdida. A veces una barra se ha ablandado. A veces, el elevador es el verdadero defecto y la barra sólo muestra el resultado. En un estudio de caso sobre un motor de corriente continua de 700 CV se descubrió que las conexiones con elevador alto eran sospechosas sólo después de que una mejor prueba de barra a barra pusiera de manifiesto una resistencia alta variable que el antiguo método de taller había pasado por alto.

Por lo tanto, antes de cualquier corte:

1. Compruebe el apriete de la barra.
2. Inspeccione los tubos ascendentes en busca de grietas, fugas, quemaduras y movimientos.
3. Lecturas de tendencia barra a barra.
4. Comprueba si el patrón se repite por tono o permanece local.

Si se omiten los pasos 1 a 4, la reparación es principalmente cosmética.

Estado de la superficie: saber qué es normal y qué no lo es

Un colector en buen estado no tiene por qué tener un aspecto de cobre brillante. De hecho, el cobre en bruto en la pista de rodadura suele ser una advertencia, no una marca de éxito. En las guías de reparación se indica que una película normal puede ir del color paja claro al negro azabache después de cierto tiempo de funcionamiento, y que esta película favorece la lubricación en la cara de la escobilla. El cobre en bruto, por el contrario, puede indicar un grado incorrecto de la escobilla, baja densidad de corriente o contaminación arenosa.

Aquí hay otra trampa. Un colector que parece un poco irregular u ondulado, pero que funciona de forma estable, puede que no merezca ser mecanizado en absoluto. Las directrices de mantenimiento de superficies de Morgan son muy claras al respecto: si la máquina funciona satisfactoriamente y el desgaste no es progresivo, déjela como está. Los reacondicionamientos innecesarios causan más daños de los que a mucha gente le gusta admitir.

Merece la pena repetirlo. No todas las superficies imperfectas necesitan reparación.

Cuando está justificado girar

Gire el colector cuando esté desalineado, estriado, quemado, con manchas planas o lo suficientemente degradado físicamente como para perturbar las escobillas. Pero el corte debe ser sólo lo suficiente para restaurar la redondez y eliminar el defecto. No más. La literatura de reparación es consistente en esto: el corte excesivo reduce la vida, y el “roscado” decorativo de la superficie para ayudar a asentar las escobillas es una mala práctica porque reduce el área de contacto y aumenta el desgaste.

Una métrica más útil que el TIR bruto, especialmente en máquinas de menor velocidad, puede ser el diferencia entre segmentos adyacentes. Morgan señala que incluso cuando la excentricidad global puede ser tolerada, más de un 0,025 mm diferencia entre segmentos adyacentes puede perturbar las escobillas lo suficiente como para provocar problemas posteriores. Este punto se pasa por alto todo el tiempo porque la excentricidad total parece aceptable sobre el papel. Paso de barra adyacente. Este es el que pica.

La guía de reparación de armaduras de la AESA también hace hincapié en la concentricidad con el eje e indica que los muñones de los cojinetes dentro de 0,0005 pulg. antes del mecanizado, para que el colector no vuelva excéntrico en servicio.

Recorte: no hay un número único para todas las máquinas

La respuesta perezosa a la profundidad de destalonado es una dimensión fija. La mejor respuesta es la geometría más la especificación OEM.

Varias referencias de reparación describen la profundidad de destalonado de formas ligeramente diferentes pero compatibles:

• profundidad aproximadamente igual al grosor de la mica entre barras,
• o de una a una vez y media la anchura de la ranura,
• o alrededor de 1/32 pulg. a 3/64 pulg. para ranuras en U comunes,
• mientras que algunas guías de mantenimiento de tipo OEM indican que se debe volver a cortar una vez que la profundidad de la ranura desciende por debajo de los 10 mm. 1,0 mm después de la molienda.

Esa dispersión no es una contradicción. Refleja diferentes tamaños de barras y diseños de máquinas.

Lo que sí se mantiene en todas las fuentes:

• el cortador debe coincidir con la ranura sin tomar exceso de cobre,
• Las ranuras en U suelen preferirse cuando el acceso lo permite,
• Es necesario biselar los bordes de la barra,
• y cortar demasiado profundo puede dejar que el polvo se quede en la ranura en lugar de ser lanzado claro.

Las orientaciones de Martindale son especialmente prácticas en este caso: para las ranuras en U, 1/32-3/64 pulg. es un objetivo típico a menos que los datos del OEM digan lo contrario, la anchura de la cuchilla debe exceder ligeramente el grosor de la mica, y un chaflán alrededor de 1/64 pulg. suele ser suficiente para eliminar las rebabas y el filo endurecido por el trabajo.

El error de la reparación no es sólo un destalonado superficial. Es un corte superficial más rebabas. O mica lateral orgullosa. O una ranura que parece limpia hasta que un cepillo la golpea durante la carga.

El biselado no es un detalle

Muchos fallos repetidos se deben a las rebabas que quedan tras el rebaje. La parte superior de la barra se ve bien bajo una lámpara. El cepillo ve otra cosa.

La EASA y otras referencias de mantenimiento exigen biselar los bordes de las barras tras el destalonado para evitar el desconchado, el ruido y la transición inestable a través de las ranuras. Martindale dice que cada ranura debe comprobarse individualmente en busca de aletas, mica lateral, bordes afilados y partículas de cobre después del corte. Esa comprobación individual de las ranuras es lenta. Aun así, es más barato que volver a desmontar el inducido.

Además, limpie y bisele los extremos delantero y trasero de las barras cuando sea necesario. EASA señala que esto ayuda a reducir el riesgo de flameo, y la protección del aislamiento de los extremos expuestos contra el rastreo de carbono es importante en las unidades reconstruidas.

No “repare” una barra en mal estado con abrasivos y esperanza

Las piedras in situ y los cepillos de limpieza tienen su lugar. Pueden eliminar la contaminación localizada, las películas viejas, las crestas ligeras y algunos puntos altos con menos tiempo de inactividad. Pero eso no es lo mismo que reparar una barra suelta, una contrahuella en mal estado o un problema de bobinado. Una cosa es el acondicionamiento de la superficie. La otra es la eliminación de fallos. Confundir ambas cosas mantiene ocupadas a las empresas de mantenimiento.

Y tenga cuidado con los abrasivos. La AESA advierte específicamente contra el uso de tela de esmeril con óxido de aluminio en las superficies del colector y los anillos colectores, y otro documento de reparación dice que para asentar los cepillos se debe usar papel de lija normal, no tela de esmeril ni papel que contenga metal.

Esta regla es bastante sencilla: utilice el material de asiento adecuado, o no asiente los cepillos de esa manera.

Asiento de cepillo tras la reparación de la barra

Tras el mecanizado y el destalonado, el contacto de la escobilla debe restablecerse correctamente. Un mal asentamiento crea su propio “problema de barras” falso casi de inmediato.

Un método práctico de taller de reparaciones descrito en la literatura de mantenimiento consiste en envolver papel de lija alrededor del colector con el abrasivo hacia fuera, instalar las escobillas bajo la presión de un muelle, girar en el sentido normal de funcionamiento y verificar que más de 95% de la cara del pincel entre en contacto con la superficie. A continuación, acabe con un papel más fino.

Pero el asentamiento es sólo una parte de la reanudación. La película superficial también tiene que volver. Si la máquina vuelve al servicio con cobre en bruto, baja densidad de corriente, contaminación aceitosa, grado incorrecto de la escobilla o contaminación de silicona en las proximidades, el desgaste de la escobilla puede acelerarse y se achacará la reparación a un problema del sistema. Un documento sobre reparaciones señala incluso que la escobilla más caliente en una inspección por infrarrojos puede ser la bien cepille si una conexión de derivación vecina está suelta y transporta menos corriente. Este es el tipo de detalle que evita los errores de diagnóstico.

Cuándo debe detenerse la reparación de la barra colectora y comenzar la sustitución

Hay un punto en el que el tiempo de reparación deja de ser economía de reparación.

Rechaza o escala el trabajo cuando encuentres uno o más de estos casos:

• barras sueltas o inestables que no puedan volver a ajustarse a las especificaciones,
• desviaciones repetidas de barra a barra de alta resistencia vinculadas a bandas fallidas,
• barras reblandecidas por el calor, con planos o arrastres recurrentes,
• daños estructurales en las bandas o en los extremos de las barras,
• marcado eléctrico progresivo que apunta a fallos del bobinado más que a un desgaste superficial.

En esos casos, la respuesta correcta puede ser un nuevo rectificado, rebobinado o sustitución del colector. No otro corte.

Una secuencia de reparación que suele mantenerse en servicio

Para la mayoría de los trabajos industriales con motores y generadores de CC, la secuencia que se indica a continuación es más segura por defecto que “girar y ver”.”

1. Clasificar el patrón - fallo local de la barra, patrón eléctrico repetitivo o desgaste general de la superficie.
2. Comprobar la estanqueidad de la barra y las bandas antes del mecanizado.
3. Medir la redondez y el paso del segmento adyacente, no sólo la salida total.
4. Gire sólo lo suficiente para restaurar la redondez y eliminar los daños. No roscar la superficie.
5. Recorte según la geometría de la máquina o los datos del OEM, y luego biselar cada borde de la ranura.
6. Eliminar todas las partículas de cobre, aletas, mica lateral y rebabas..
7. Asiente los cepillos correctamente y verificar el contacto casi total de la cara.
8. Reinicio en condiciones vigiladas para que la película, la temperatura y el patrón de chispas puedan juzgarse pronto. El cobre en bruto y el remarcado inmediato significan que la causa raíz sigue ahí.

Esa secuencia no es glamurosa. Simplemente es la que menos tiempo hace perder.

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