Toni Leanez (Proyectista)
Hace algún tiempo teníamos en mente el proyecto de hacer un torno para madera de dimensiones algo generosas para elaborar todas aquellas piezas que se precisan en el modelismo naval, tales como cabillas, palos, vergas, crucetas y un largo etc. en el que no nos vamos a prodigar.
Cierto que el mercado ofrece todo tipo de tornos, desde los más sencillos y para presupuestos "low cost" según la moda imperante, hasta los más sofisticados con sistemas de control numérico y comandados vía interfaz a través de un ordenador con programas que emiten las órdenes para que el torno las ejecute de forma automática.
Pero nuestro proyecto no pasaba por ahí. Queríamos hacer un torno de diseño propio y en cierta medida fácil de construir por otros aficionados con unas cuantas herramientas y alguna que otra máquina de taller. Cierto que es mejorable. En el torno propuesto la transmisión motor pieza de trabajo es directa - en la mayoría de los comerciales de bajo costo, también - esto tiene el inconveniente de que los cojinetes radiales que equipan los motores que mueven este tipo de torno soportan de forma axial el esfuerzo del trabajo a que son sometidos.
Mecánicamente la mejor solución es hacer una transmisión indirecta, es decir del motor a un bloque de poleas, en las cuales se podría escoger la velocidad de la pieza a trabajar, obteniendo siempre la mejor relación velocidad-fuerza, pues no todas las maderas tienen la misma dureza, siendo, por consiguiente, diferente el esfuerzo necesario para su torneado. Naturalmente lo que acabamos de decir no se compagina muy bien (más bien muy mal) con el concepto de torno sencillo al alcance de cualquier aficionado.
Hicimos un anteproyecto cuyas dimensiones eran de 1000 x 250 mm. Como planta motriz habíamos previsto la instalación de un taladro eléctrico, por su versatilidad y facilidad de montar y desmontar cuando se precise para otros usos. Una vez tomada la decisión del sitio disponible donde se podría ubicar el torno, comprobamos que estas medidas sobrepasaban, en mucho, la disponibilidad de espacio.
La solución tomada consistía en hacer un nuevo proyecto cuyas medidas máximas, en planta, no podría superar los 500 x 200 mm. Entre las diferentes soluciones para ahorrar espacio, una fue la de sustituir el taladro por un motor eléctrico en cuyo eje de salida, mediante los acoplamientos necesarios, se pudiese montar desde el punzón de arrastre hasta un porta brocas, pasando por un plato de cuatro mordazas de ajuste independiente o de tres mordazas concéntricas.
Se pudo contar con un motor de cc. a 12 voltios. Tenía algunos inconvenientes, como no poder lubricar ambos extremos del eje. No ser desmontable por tener una parte de la carcasa remachada sobre las tapas anterior y posterior y algunas otras particularidades de menor importancia. Alimentamos el motor con una fuente de alimentación de salida variable y aunque emitió unos inquietantes ruidos, funcionó bien en toda la gama de tensiones a que fue sometido.
Nos "cargamos" el cierre por remachado de la carcasa y al abrir el motor y comprobar el lastimoso estado del colector, escobillas y la cantidad de porquería acumulada durante su vida de trabajo, comprendimos el porqué de aquellos lastimosos quejidos. Así que dimos preferencia a la restauración del motor.
La primera operación consistió en mecanizar el eje de salida elaborando una rosca. Tomamos cuidadosamente el diámetro del eje y vimos claramente que la rosca más adecuada era una métrico 6 x .75. Limpiamos el eje y le dimos unas cuantas vueltas con lija del 500 y a continuación con un cojinete de roscar "hilera" labramos la rosca.
Una vez limpia de la ferricha y el aceite, comprobamos la exactitud de la rosca con una tuerca comercial comprobando como esta corría por toda la parte roscada sin holguras ni puntos duros.
Atacamos a continuación el colector que por las imágenes se puede apreciar el grado de desgaste sufrido. Lo pusimos en el torno y cilindramos su superficie arrancando la menor cantidad posible de material, no obstante fueron necesarias cuatro décimas para tener una superficie lo más lisa posible. A continuación "endulzamos" sus aristas con lija de grano 800.
El colector es una de las piezas más importantes de un motor eléctrico, pues tiene la misión de hacer llegar la tensión que por frotamiento recibe de las escobillas a las diferentes bobinas del inducido creando el campo magnético necesario para que el núcleo de estas bobinas adopten la condición de los polos de un imán "Norte" o "Sur" generando la atracción o el rechazo según los polos sean de nombre contrario o del mismo nombre. Recuérdese aquello que estudiábamos en física y que decía "Polos del mismo nombre se repelen, de nombre contrario se atraen"
Tan importante como el colector son las escobillas. Reciben este nombre porque su origen se basó en la vulgar escoba. Sí, sí, la de barrer. El material normalmente usado es el carbón de grafito. La estructura molecular de este es excelente para la fricción, aunque con el tiempo se desgasta y desgasta también las delgas del colector. No obstante el grado de desgaste es pequeño, pero de vez en cuando si conviene un pequeño mantenimiento especialmente en la curvatura de la superficie que debe estar en contacto con el colector adoptando una curvatura igual al radio de este.
El carbón de grafito es auto lubricante y aunque no sea el material ideal como conductor de la electricidad, los fabricantes mejoran sus prestaciones de conductibilidad mediante procedimientos eléctricos y químicos ofreciendo un producto de muy buena calidad y grandes prestaciones. Se suele sobre dimensionar la superficie de contacto al objeto de reducir la resistencia eléctrica total.
Las delgas de cobre del colector van separadas mediante unas delgas, de igual forma geométrica, pero en mica o micanita al objeto de aislarla de las dos adyacentes. Puede ocurrir, de hecho ocurre, que entre delga y delga se produzca una pequeña ranura que con el tiempo se va rellenando de polvo de grafito que sigue siendo conductor, por lo que conviene, incluir en el mantenimiento del motor, una limpieza de estas ranuras del polvo de grafito que se haya acumulado. Lo haremos mediante un punzón muy fino y controlando, mucho, la fuerza que ejercemos. Mejoraremos las prestaciones además de reducir el típico "chisporroteo", minimizando las interferencias eléctricas y radioeléctricas.
En las imágenes precedentes se puede observar porque decíamos que no era posible el engrase en ambos extremos del eje. Así que pusimos la tapa posterior en una superficie plana y con la ayuda de una pequeña muela la rebajamos agujereándola en su espesor, sin llegar a tocar el cojinete antifricción y a través de este orificio poder engrasar el cojinete trasero.
Con una solución detergente, una pistola de aerografía alimentada por un compresor, limpiamos a conciencia todos los elementos que conforman el motor. Para eliminar todo vestigio de humedad unas cuantas horas al tórrido sol de julio es más efectivo que un horno.
Con todos los elementos sobre la mesa de trabajo nos disponemos a montar el motor. Utilizaremos soldadura de estaño para el cierre de ambas tapas. Nos permite la suficiente presión para un cierre perfecto y al mismo tiempo la posibilidad de abrir el motor cuantas veces sea necesario.
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Como penúltima operación del mantenimiento a fondo de nuestro motor, después de engrasar convenientemente ambos cojinetes lo sometemos a una serie de pruebas de arranque y parada tanto en vacío como en carga, acoplando en su eje una hélice (carga aerodinámica). Quedamos satisfechos del resultado ya que arranca con 0,8 voltios. Lo hemos sometido a una punta de 18 voltios, tensión máxima de nuestra fuente variable, respondiendo perfectamente y lo que más satisfacción nos ha dado es la desaparición de "aquellos quejidos lastimosos" que como amantes de la mecánica, nos dolía tanto como al propio motor.
Completamos nuestra hoja de trabajo con un par de capas de esmalte sintético (Gris Medio 549) de la firma Titanlux.
Y como posibilidad de los accesorios que podemos montar en nuestro torno reproducimos el acoplamiento para un porta brocas de la firma Proxxon.
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Saludos y como de costumbre a vuestra disposición.
| Torno 02 |
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