Moteur électrique de polisseuse industrielle : vitesse et charge sur l'arbre

Sur une polisseuse industrielle, le moteur se choisit d'après la vitesse périphérique du disque en feutre ou en toile et d'après la charge que les deux disques imposent à l'arbre : un touret de polissage métal double à disques de 350 mm atteint 26,6 m/s avec un moteur 4 pôles d'environ 1450 tr/min et, avec les deux postes en service, demande un moteur de la classe 3 kW ; par exemple le DRG-100L2-4 absorbe 6,02 A sous 400 V et fournit un couple nominal de 19,8 Nm. Avec des disques de 400 mm et un appui fort, le DRG-112M-4 de 4 kW (7,95 A) reste du côté sûr. La puissance de la plaque du constructeur prime toujours ; les calculs présentés ici servent de contrôle pour les machines dont la plaque est perdue ou qui sont reconstruites.

Ce qui distingue un moteur de polisseuse d'un moteur de ponceuse ou de meuleuse, c'est la forme de la charge : les disques sont aux deux bouts de l'arbre, loin de la carcasse, et quand l'opérateur appuie la pièce contre le disque, une charge de flexion s'exerce sur l'arbre et les roulements. La cote d'arbre, la longueur du bout d'arbre et le roulement font donc partie du choix autant que la puissance. Le raccordement du bornier, le contrôle du sens de rotation et le réglage du relais thermique doivent être faits par un électricien qualifié ; un disque tournant dans le mauvais sens ou avec un écrou desserré représente un risque grave de blessure pour l'opérateur. Les modèles adaptés par puissance et vitesse sont listés sur la page Acheter un moteur électrique en ligne.

Les 3 erreurs les plus fréquentes sur un moteur de polisseuse

1. Agrandir le disque en gardant la vitesse : à 1450 tr/min, un disque de 250 mm donne 19 m/s et un disque de 400 mm 30,4 m/s. Si la vitesse maximale marquée sur les disques en feutre ou en toile est dépassée, le disque peut éclater ; un grand disque absorbe aussi plus de puissance.
2. Ajouter une longue rallonge à un moteur à un seul bout d'arbre : le bout d'arbre d'un moteur standard (par ex. 28 × 60 mm en carcasse 100L) est court et massif, il n'est pas prévu pour porter un disque en porte-à-faux. Souder ou manchonner une rallonge entraîne vibrations et défaillance des roulements.
3. Démarrer sans vérifier le sens de rotation : le disque doit tourner vers le bas sur la face tournée vers l'opérateur. Sur les tourets doubles, un écrou est fileté à gauche et l'autre à droite ; un moteur qui tourne à l'envers desserre l'écrou.

Diamètre du disque et vitesse : tableau des vitesses périphériques

En polissage, la valeur déterminante n'est pas la vitesse du moteur mais la vitesse au bord extérieur du disque : v (m/s) = π × D (m) × n (tr/min) / 60. D est le diamètre extérieur du disque, n la vitesse de l'arbre. Le tableau ci-dessous a été calculé en Python avec les vitesses nominales des petites carcasses 2, 4 et 6 pôles de la gamme DRG :

Pour le polissage des métaux, la plupart des ateliers utilisent des disques de 250 à 400 mm avec un moteur 4 pôles et travaillent dans la plage de 19 à 30 m/s du tableau. Un moteur 2 pôles double la vitesse sur les mêmes disques ; jusqu'à 45,5 m/s sur un disque de 300 mm, c'est au-dessus de la limite admise par beaucoup de disques en feutre et en toile. Pour les métaux tendres et les plastiques, on préfère un moteur 6 pôles ou une vitesse réduite par poulies afin de limiter l'échauffement. En montant un nouveau disque, comparez la vitesse maximale de son étiquette avec la vitesse nominale du moteur ; sur une machine à courroie, vous trouverez la vitesse de la broche avec le calculateur poulie-courroie.

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Combien de kW faut-il ? Puissance à partir de l'effort d'appui

La puissance absorbée par le polissage est l'effort tangentiel de frottement entre le disque et la pièce multiplié par la vitesse périphérique : P (kW) = F_t (N) × v (m/s) / 1000. Sur une machine double, deux opérateurs peuvent travailler en même temps ; les deux disques sont donc comptés. Ci-dessous, on suppose un effort tangentiel de 40 N par disque à 1450 tr/min, avec une marge de 1,25 pour un disque chargé de pâte et un appui fort. L'effort est une hypothèse ; la valeur réelle dépend du type de pâte, de la dureté du disque et de l'appui :

Résultat pratique : un touret double de 250 mm fonctionne avec 2,2 kW, un touret de 300 à 350 mm avec 3 kW et un touret de 400 mm avec 4 kW. Le moyen le plus rapide de le confirmer sur une machine existante est de mesurer à la pince ampèremétrique le courant du moteur avec les deux postes en service. Si le courant dépasse souvent la valeur nominale, la puissance manque ; s'il reste sous la moitié de la valeur nominale, le moteur est surdimensionné. Les courants nominaux par puissance et tension figurent aussi sur la page tableau des courants moteur.

Arbre long et charge sur l'arbre : le moteur peut-il porter le disque ?

Un touret de polissage double se construit de deux façons, et le choix du moteur en dépend :

Disque directement sur l'arbre moteur

Monter les disques directement aux deux bouts de l'arbre moteur demande un moteur à double sortie d'arbre, long et dimensionné en conséquence. Les modèles DRG standard de la boutique ont une seule sortie d'arbre, avec les cotes du catalogue CEI (90L : 24 × 50 mm, 100L et 112M : 28 × 60 mm, 132S : 38 × 80 mm). Une exécution spéciale à double sortie d'arbre est hors catalogue ; si besoin, appelez-nous avec les cotes. Plus le disque est loin de l'épaulement, plus le même effort d'appui impose un moment de flexion important au roulement : éloigner le disque deux fois plus double le moment.

Broche de polissage sur paliers séparés et courroie

C'est la disposition la plus courante en atelier et celle qui facilite le plus le remplacement du moteur : les disques sont sur une longue broche tournant dans ses propres paliers, et le moteur l'entraîne par courroie. Les paliers de la broche portent la charge des disques ; le roulement du moteur ne voit que la traction de la courroie. Si le moteur tombe en panne, on monte un moteur standard à pattes et la vitesse des disques se règle par le rapport de poulies. La valeur approximative de l'effort de courroie est F = 2 × T / d (T couple moteur, d diamètre de la poulie moteur) ; avec une courroie trapézoïdale, la prétension crée une charge radiale d'environ le double :

Le tableau montre pourquoi une petite poulie augmente la charge sur le roulement : sur le même moteur de 4 kW, passer d'une poulie de 100 mm à 80 mm fait passer l'effort de courroie de 526 N à 658 N. Ne choisissez donc pas une poulie moteur plus petite que nécessaire et montez-la près de l'épaulement. Le roulement est un 6206-ZZ-C3 sur les carcasses 100L et 112M et un 6208-ZZ-C3 sur la 132S. La logique générale du choix moteur pour les transmissions par courroie est expliquée dans choix du moteur dans les systèmes entraînés par poulie-courroie.

Poussière, pâte et temps d'arrêt

Contrairement à la poussière de ponçage, la pâte à polir et les fibres de feutre sont grasses et collantes : elles adhèrent au capot et aux ailettes et, sans nettoyage, la carcasse ne refroidit plus. Une carcasse IP55 protège l'intérieur, mais un nettoyage hebdomadaire de la surface extérieure évite l'échauffement. Placez la bouche d'aspiration sous les disques, éloignez le moteur de la zone où tombe la poussière et orientez le presse-étoupe de la boîte à bornes vers le bas.

L'inertie d'un grand disque en feutre le fait tourner longtemps après la coupure du moteur. Si le temps d'arrêt pose problème, un variateur de fréquence avec décélération contrôlée ou une résistance de freinage peut être utilisé ; les détails sont dans freinage dynamique et résistance de freinage sur le variateur. Un variateur permet aussi de régler la vitesse selon le diamètre du disque ; mais à basse vitesse le ventilateur propre du moteur ralentit lui aussi, et un fonctionnement prolongé à très basse vitesse augmente l'échauffement.

Quel moteur DRG acheter ? Tableau des modèles pour le polissage

Les modèles ci-dessous couvrent la plage de puissance des tourets qui entraînent par courroie une broche sur paliers séparés et des petites machines à disque en direct. Les modèles 4 pôles sont le groupe principal pour le polissage des métaux, les modèles 6 pôles conviennent aux métaux tendres et aux plastiques lorsque l'échauffement pose problème. Le tableau indique aussi le roulement qui porte la charge de l'arbre :

Rassemblez ces informations avant de remplacer le moteur :

• kW, vitesse et tension de la plaque de l'ancien moteur ; couplage étoile ou triangle
• Disques sur l'arbre moteur ou sur une broche à paliers séparés
• Diamètre extérieur du disque et vitesse maximale de son étiquette
• Diamètres des poulies moteur et broche, type de courroie
• Taille de carcasse, entraxe des trous de pattes, arbre D × E et clavette
• Historique de bruit ou d'échauffement des roulements ; faux-rond du bout d'arbre
• Position de la bouche d'aspiration et propreté du capot de ventilateur
• Plage du relais thermique, contacteur et dispositif d'arrêt dans l'armoire

À titre d'exemple, le modèle qui ressort pour un touret de polissage double à courroie avec des disques de 350 mm :

• Puissance: 3 kW
• Vitesse nominale: 1450 tr/min
• Carcasse: 100L · fonte
• Courant 400 V: 6,02 A
• Courant 380 V: 6,34 A
• cos φ: 0,82
• Couple nominal: 19,8 Nm
• Couple de démarrage: 2,3 × Tn
• Arbre D × E: 28 × 60 mm
• Roulement: 6206-ZZ-C3
• Tension: 230/400 V (Δ/Y)

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques ; nos moteurs sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie). Pour comparer les cotes, consultez la page des dessins techniques.

Moteurs de cette puissance

• DRG-100L1-4 – 2,2 kW – 1450 tr/min – 100L fonte
• DRG-100L2-4 – 3 kW – 1450 tr/min – 100L fonte
• DRG-112M-4 – 4 kW – 1450 tr/min – 112M fonte
• DRG-132S-4 – 5,5 kW – 1460 tr/min – 132S fonte
• DRG-112M-6 – 2,2 kW – 955 tr/min – 112M fonte
• DRG-132S-6 – 3 kW – 968 tr/min – 132S fonte

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Questions fréquentes

Quelle vitesse pour un moteur de polisseuse ?

La plupart des tourets de polissage métal tournent avec un moteur 4 pôles d'environ 1450 tr/min ; sur un disque de 350 mm, cela donne une vitesse périphérique de 26,6 m/s. La vitesse maximale de l'étiquette du disque doit être supérieure à la vitesse du moteur.

Combien de kW pour une polisseuse double ?

Avec 40 N d'effort tangentiel par disque et une marge de 1,25, on obtient 2,2 kW pour des disques de 250 mm, 3 kW pour 300 à 350 mm et 4 kW pour 400 mm. Confirmez sur votre machine en mesurant le courant en charge.

Combien d'ampères consomme un moteur de polisseuse de 3 kW ?

Le DRG-100L2-4, 4 pôles, absorbe 6,02 A sous 400 V et 6,34 A sous 380 V ; son couple nominal est de 19,8 Nm. Réglez le relais thermique sur ce courant.

Puis-je monter un disque de polissage directement sur l'arbre moteur ?

C'est possible pour de petits disques, mais le bout d'arbre d'un moteur standard étant court, le disque reste près de la carcasse et le moteur ne convient pas à un usage double. Sur les tourets doubles à grands disques, une broche sur paliers séparés avec entraînement par courroie est plus sûre.

Envoyez-nous la plaque ou les cotes de l'ancien moteur et nous déterminerons ensemble le bon modèle DRG : téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail info@drgmotor.com, page contact. Pour tous les modèles et les prix actuels, voir Acheter un moteur électrique en ligne.