Uhlíkové kefy V. – Časté stopy na kontaktnej ploche
V čase môjho detstva som pri čítaní „mayoviek“ u Indiánov najviac obdivoval dve veci: keď niečo sľúbili, vždy to dodržali (nepotrebovali zmluvy ani právnikov) a vedeli čítať stopy. Indián (obr. 1) zoskočil z koňa, kľakol si a prečítal z nich napríklad: dvaja muži, pravdepodobne belosi, prešli tadiaľto asi pred piatimi hodinami, veľmi sa ponáhľali a jeden z nich trocha kríval na pravú nohu.
Nikdy som sa nenaučil čítať z ľudských stôp, nepotreboval som to. Spolu sa však pozrime na tie, z ktorých sa oplatí vedieť čítať každému, pre koho je práca s elektrickým ručným náradím súčasťou „každodenného chleba“.
Stopy na uhlíkovej kefe zanechávajú dôležité odkazy a vysielajú signály o tom, či je alebo nie je v motore všetko ako má byť.
Často si náš predpoklad môžeme overiť aj stopami na povrchu komutátora. Ako už vieme, spolu tvoria klzný kontakt a medzi oboma komponentmi je iba niekoľko mikrometrov tenká vrstva nazývaná film alebo patina.
Vedieť čítať tieto stopy je polovica úspechu – tou druhou je urobiť, čo treba.
Obr. 1. Indián číta zo stôp
Je čas niečo urobiť alebo to ešte počká? Ide o akútny stav a treba ho okamžite napraviť, aby sa zabránilo ďalšiemu zhoršeniu a zbytočným škodám? Odpovede nájdete v tomto článku.
Obr. 2. Povrch kontaktnej plochy kefy
Povrch uhlíkovej kefy
Kontaktnú plochu uhlíkovej kefy (obr. 2) budeme v tomto článku zjednodušene nazývať povrch.
Ideálny hladký povrch je zriedkavý. Logicky by mal na prvý pohľad signalizovať, že motor funguje ako má - aj tu však platí pravidlo „všetko s mierou“. Pri povrchu podobnom glazúre alebo zrkadlu je totiž dosť pravdepodobné, že kefa je príliš tvrdá. Treba skontrolovať, či nevytvára brázdu v komutátore. Keď sú v náradí originálne uhlíky, stav je len prechodný a nie je čo riešiť.
Častejší je štruktúrovaný povrch (obr. 3). Hovorí nám, že je všetko v poriadku. Skutočný vzhľad povrchovej štruktúry sa môže medzi jednotlivými náradiami líšiť, dôležité však je, že sa javí ako rovnomerná a nie sú v nej žiadne odtiene ani štrbiny.
Škrabance a ryhy
Medzi najdôležitejšie signály vysielané uhlíkovými kefami elektrických ručných náradí patrí trojica signálov o škrabancoch a ryhách. Ich stopy nájdeme na oboch komponentoch klzného kontaktu a ide o rôznu úroveň poškodenia povrchu uhlíkovej kefy a príslušného komutátora. Začínajú sa prejavovať neškodnými jemnými povrchovými škrabancami - niekedy nám skôr pripomínajú pruhy a končia neopraviteľnými ryhami.
Obr. 3. Štruktúrovaný povrch
Obr. 4. Jemné povrchové škrabance
Okom viditeľné, ale nenahmatateľné jemné povrchové škrabance sú na obr. 4. Je to ako na povrchu karosérie automobilu – pri určitom osvetlení vidíte škrabanec, končekmi prstov však necítite nerovnosť. Takáto kefa funguje (zatiaľ) ako má a nie je dôvod na obavy. Pre istotu je však potrebné znova prezrieť (napr. po desiatich hodinách práce stroja) klzný kontakt. Ide o kontrolu, či nedošlo k zhoršeniu a či sa jemné povrchové škrabance nemenia na povrchové ryhy.
Pri korektne pracujúcom motore je takýto povrch najčastejší.
Jasným dôkazom dobrého stavu klzného kontaktu je povrch komutátora patinovej farby (obr. 5). Často sa stretneme aj so svetlejším alebo naopak s tmavším povrchom.
Rôzne odtiene povrchu komutátora nesignalizujú nič iné, iba prácu v príliš suchom prostredí (svetlejší odtieň) alebo naopak prácu vo vlhkejšom prostredí (tmavší odtieň). Ide o prechodný jav spôsobený atmosférickými vplyvmi a zmenou prostredia sa mení. Dôležitá je rovnomernosť sfarbenia bez škvŕn – to je vždy dobrý signál bez ohľadu na to, či sa jedná o uhlíkovú kefu alebo komutátor.
Obr. 5. Patinová farba povrchu komutátora
Obr. 6. Patina s povrchovými pruhmi
Pruhovaný film (obr. 6) je prípad, ktorý môžeme do tejto kategórie zaradiť pod podmienkou, že ide o hmatom nezistiteľné stopy, líšiace sa iba farbou, prípadne šírkou.
Ich príčinou môžu byť atmosférické vplyvy, najmä chemické výpary, prípadne nedostatočné zaťaženie motora. Zmenou pracovného prostredia môžeme vylučovacou metódou stanoviť skutočnú príčinu.
Tu končia stopy signalizujúce korektnú činnosť uhlíkovej kefy a komutátora a začínajú problémy, ktoré treba riešiť.
Povrch s jemnými ryhami (obr. 7) je nepriaznivým pokračovaním predchádzajúceho prípadu. Najčastejšou príčinou je práca stroja v prostredí atmosféry znečistenej jemným prachom, ale môžu vzniknúť aj od nadmerného iskrenia, prípadne aj od dočasného nedostatočného zaťaženia kief. Ryhu nielen jasne vidíme zrakom, ale aj cítime hmatom.
Končekmi prstov vieme ľahko rozoznať ryhy hĺbky asi ako hrúbka ľudského vlasu. Ryhy v kefe sú totožné s ryhami na povrchu komutátora, preto je pohodlnejšie skúmať ich hĺbku hmatom na komutátore.
Tento stav môže vzniknúť nielen zanedbanou kontrolou, ale aj náhlou zmenou pracovného prostredia.
Obr. 7. Jemné povrchové ryhy
Niekedy sa preto jedná iba o prechodný jav, z ktorého nám však musí byť jasné, že je nutné náradie vyčistiť – minimálne stlačeným vzduchom. Bez takejto údržby sa motor elektrického náradia nezadržateľne blíži do štádia, z ktorého je už len krok k jeho akútnemu zlyhaniu.
Obr. 8. Povrch so silnými ryhami
Povrch so silnými ryhami (obr. 8) je už štádiom „klinickej smrti“ a znamená, že ak nič neurobíme, smrť motora je na dosah. Ide o závažný problém, ktorý vznikol neodhalením alebo nerešpektovaním stôp a signálov, vysielaných kefami aj komutátorom a s náradím sa ďalej pracovalo bez akejkoľvek údržby.
Čiastočky abrazívneho prachu sa zarezali do kontaktnej plochy medzi kefami a komutátorom. Často je už neskoro iba na výmenu uhlíkových kief a nepomôže ani dôkladné prečistenie a ošetrenie povrchu komutátora, ale je nutná výmena rotora spolu uhlíkovými kefami.
Keď toto neurobíte, je dosť možné, že motor z posledných síl ešte niekoľko hodín pôjde. Bude to však určite cítiť na jeho výkone – nečudujte sa, veď melie z posledného a v takomto technickom stave môže napáchať ďalšie škody.
Uhlíkové kefy dokončia svoje dielo – doškriabu a dokonale zničia celý komutátor, ktorý bude vyzerať tak, ako ho vidíte na obr. 9 – prípadne sa naň bude veľmi podobať.
Obr. 9. Zničený komutátor
Čo bude nasledovať...
Každodenná realita je nasledovná: náradie pošlete do servisného strediska a budete sa dožadovať bezplatnej opravy (veď náradie je ešte v záruke!), budete sa rozčuľovať nad výškou cenovej ponuky, sťažovať sa na nekvalitu a rozprávať, ako málo sa s ním robilo a hneď sa pokazilo...
Obr. 10. Náradie v zanedbanom stave
Takto striktne pristupujeme k prvej oprave iba vo výnimočných prípadoch – to je vtedy, keď je náradie skutočne v dezolátnom stave a je zrejmé, že sa k nemu "niekto" správal macošsky. Priznám aj to, že máme zoznam „ničiteľov náradí“ – patria doň zákazníci, ktorí sú nepoučiteľní. Vo väčšine prípadov nie je náradie v havarijnom stave, avšak prejavuje znaky zanedbanej údržby. Pozrite si niekoľko príkladov na obr. 10. Čo by ste si Vy mysleli o náradí, ktoré príde do opravy v takomto stave?
Naším cieľom je najmä prevencia, nie „slepá a hluchá“ oprava náradia bez akéhokoľvek rozmýšľania. Informujeme Vás o možných príčinách porúch pri každom servisnom zásahu a snažíme sa Vám poradiť, ako im v budúcnosti predchádzať. Ale ruku k dielu musíte priložiť aj Vy – urobiť si poriadok na pracovisku a poučiť ľudí zodpovedných za starostlivosť o náradie. Koniec koncov – ide o Vaše peniaze – my sa len snažíme ušetriť ich.
Kľúčové slová: uhlíky, klzný kontakt, komutátorové motory, univerzálne motory, opravy elektrických náradí
Zdroje:
Interné technické a školiace materiály spoločnosti HERMAN
Helwig Carbon: The Helwig Commutator Condition Guide: https://www.helwigcarbon.com/wp-content/uploads/2018/07/comm-condition-guide-broch-ta4-hi-res-web.pdf
Mersen carbon brush technical guide: http://www.tekhar.com/Programma/Mersen/5-carbon-brush-technical-guide-mersen.pdf
Morgan Carbon Brush : Technical Handbook https://www.morgancarbon.com/gb/files/morgancarbon-gb/Technical_Handbook.pdf
Mikulas Tóth –
Zrozumiteľné a výstižne napísané.
Varga Zoltán –
Túlzó. Csak nagy értékű szerszámoknál éri meg gyakran cserélgetni a szénkefét. A barkácsgépek árához képest drágák a szénkefék.
Nadmerné. Častá výmena uhlíkovej kefky sa oplatí len pri vysokohodnotných nástrojoch. V porovnaní s cenou domácich strojov sú uhlíkové kefky drahé.
Preložiť text Zobraziť originálTomáš Vojík –
Ano, to je teda věda. Skoro jako daktyloskopie. Je to i o tom, kdo se o čistotu strojů stará a kdo ne.
Bohuš –
Používam aj uhlíkové aj bez uhlíkové náradie zatiaľ je tam malý rozdiel na údržbe ,časom uvidím čo bude lepšie
Piotr Boyar –
Hĺbková analýza veľmi dôležitého prvku elektrického náradia v tomto a predchádzajúcich článkoch. Naša prax pri servise elektrického náradia HERMAN potvrdzuje tieto pravdy. Ďakujem.