اختيار المحرك الكهربائي ومخفض السرعة لآلة غسل الرمل الحلزونية

في آلة غسل الرمل الحلزونية يُختار المحرك ومخفض السرعة معًا: فالمحرك يوفر القدرة، ومخفض السرعة يولّد العزم الذي يدير الحلزون ببطء داخل الماء والرمل. والعوامل الحاسمة في هذه الآلة هي: دوران الحلزون بسرعة منخفضة جدًا، ودفن الرمل المترسب في قاع الحوض للحلزون بعد التوقف، وعمل المحرك في مكان يتطاير فيه الماء والطين باستمرار. فيما يلي نتناول هذه المسائل الثلاث ومواءمة مخفض السرعة مع المحرك خطوة بخطوة.

كيف تعمل آلة غسل الرمل؟

تتكون غسالة الرمل الحلزونية من حلزون طويل يدور داخل حوض مائل. ويُغذّى الرمل والماء إلى الجزء السفلي من الحوض. وكلما دار الحلزون حمل الرمل صعودًا على امتداد الميل؛ وفي أثناء ذلك يتدفق الطين والطمي والغبار الناعم مع الماء إلى الخارج من حافة الفيضان. ويُفرَّغ الرمل الذي يصل إلى الطرف العلوي للحوض بعد أن يترك جزءًا من مائه.

يتطلب هذا العمل أن يدور الحلزون ببطء: فالحلزون الذي يدور بسرعة يقلّب الماء ويعيد خلط المواد الناعمة بالرمل ويُفسد نزع الماء. ويحدد مصنّع الآلة سرعة الحلزون المناسبة. كما تشيع الطرازات ثنائية الحلزون التي تستخدم حلزونين متجاورين لزيادة السعة.

أما الغسالة ذات الدلاء (العجلية)، وهي نوع آخر من آلات غسل الرمل، فلها ترتيب دفع مختلف؛ ويركز هذا المقال على النوع الحلزوني.

سلسلة الدفع: المحرك والسير ومخفض السرعة

تُحصل السرعة المنخفضة للحلزون بتخفيض كبير للسرعة القادمة من المحرك والبالغة نحو 1450 دورة/دقيقة. والترتيبات الثلاثة الأكثر شيوعًا في الموقع هي:

• مخفض سرعة معلّق على العمود مع سير: يُركَّب مخفض السرعة على طرف عمود الحلزون ويُثبَّت بالحوض بذراع عزم. ويستقر المحرك على قاعدة فوق مخفض السرعة أو بجانبه ويدير مخفض السرعة بسير V. وتتيح نسبة البكرات إجراء ضبط صغير لسرعة الحلزون.
• محرك بشفة ومخفض سرعة: يُوصل المحرك مباشرة بشفة دخل مخفض السرعة. والتركيب مدمج لكن لا يوجد خيار البكرات لضبط السرعة.
• محرك بالأرجل وقارنة ومخفض سرعة: يقف المحرك ومخفض السرعة على قاعدة مشتركة وبينهما قارنة مرنة. ويُرى ذلك في الآلات الكبيرة.

في الآلات ثنائية الحلزون قد يكون لكل حلزون محركه ومخفض سرعته، أو قد يغذي محرك واحد مخفضي السرعة عبر عمود وسيط. ومعرفة الترتيب المستخدم هي الخطوة الأولى في اختيار المحرك الاحتياطي.

حساب نسبة مخفض السرعة وسرعة الحلزون

تُحسب سرعة الحلزون بقسمة سرعة المحرك أولًا على نسبة البكرات ثم على نسبة مخفض السرعة: سرعة الحلزون = السرعة الاسمية للمحرك × (بكرة المحرك ÷ بكرة مخفض السرعة) ÷ نسبة مخفض السرعة.

حساب افتراضي

اختيرت الأرقام لبيان الطريقة فقط. لنفترض محركًا رباعي الأقطاب (السرعة الاسمية 1465 دورة/دقيقة)، وبكرة محرك 160 mm، وبكرة مخفض سرعة 250 mm، ومخفض سرعة معلّقًا على العمود بنسبة 1/40. فتكون السرعة عند دخل مخفض السرعة 1465 × 160 ÷ 250 ≈ 938 دورة/دقيقة، وسرعة الحلزون 938 ÷ 40 ≈ 23 دورة/دقيقة. ولو استُخدم في الترتيب نفسه محرك سداسي الأقطاب (نحو 970 دورة/دقيقة) لانخفضت سرعة الحلزون إلى نحو 15 دورة/دقيقة؛ وهذا الفرق يغير سلوك الغسل ونزع الماء.

والنتيجة المستخلصة واضحة: يجب أن يكون المحرك الاحتياطي بعدد أقطاب المحرك القديم نفسه. وإذا أُريد تغيير سرعة الحلزون فيتم ذلك بنسبة البكرات وضمن النطاق الذي يوصي به المصنّع.

توافق قدرة مخفض السرعة مع قدرة المحرك

لمخفض السرعة أيضًا حد للقدرة ولعزم الخرج. ورفع المحرك إلى قدرة أعلى لا يكون مفيدًا إلا إذا أمكن ذلك دون تجاوز هذا الحد لمخفض السرعة. ويجب قراءة معلومات النسبة وقدرة الدخل ومعامل الخدمة المكتوبة على لوحة بيانات مخفض السرعة قبل البدء في اختيار المحرك. والمعلومات العامة عن التطبيقات المزودة بمخفض سرعة موجودة في صفحة المحركات الكهربائية لمخفضات السرعة.

الإقلاع مع الرمل المترسب

أصعب لحظة في غسالة الرمل هي الحركة الأولى بعد توقف طويل. فعندما تتوقف الآلة يترسب الرمل في الحوض داخل الماء ويدفن الجزء السفلي من الحلزون. وعند محاولة تدوير الحلزون مجددًا يضطر المحرك إلى تحريك كتلة الرمل المنضغطة هذه من مكانها. ويلزم عزم إقلاع أعلى بشكل واضح من الحمل في التشغيل العادي.

التدابير الرئيسية المتخذة في التشغيل لهذه الحالة هي:

• التوقف بعد التفريغ: بعد قطع التغذية يُدار الحلزون لفترة أخرى؛ ويُتوقف بعد تقليل الرمل في الحوض.
• نظام الرفع: في بعض الآلات يمكن رفع الطرف السفلي للحلزون برافعة أو بنظام هيدروليكي. وإخراج الحلزون من الرمل المترسب قبل الإقلاع يحمي المحرك.
• التخفيف بالماء: ضخ الماء إلى الحوض قبل الإقلاع لتخفيف الرمل يقلل المقاومة.
• طريقة الإقلاع المناسبة: لأن عزم الإقلاع ينخفض في الإقلاع نجمة-دلتا، فقد لا يتمكن المحرك من الإقلاع مع حلزون مدفون. وقد يعطي البادئ الناعم أو عاكس التردد مع إقلاع متحكم فيه نتيجة أفضل؛ وتؤخذ الحاجة إلى العزم في الحسبان عند اختيار الطريقة.

إذا كانت الحماية تفصل باستمرار عند الإقلاع فالحل ليس إلغاء الحماية، بل مراجعة سبب ترسب الرمل وطريقة الإقلاع. فالإجهاد المتكرر يُتلف ملفات المحرك وتروس مخفض السرعة.

الماء والطين والموقع المفتوح

محرك آلة غسل الرمل مثال نموذجي على دفع يعمل في بيئة مبتلة. فالماء المتطاير من الحوض والطين الرملي وبخار ماء الغسل كلها حول المحرك؛ والآلة غالبًا في موقع مفتوح.

• المحركات المعروضة للبيع من HEM Motor بحماية IP55 وعزل من الفئة F. وهذه الحماية ضد الغبار ورذاذ الماء؛ أما غسل المحرك بنفث ماء مضغوط أو بقاؤه داخل الطين فليس ضمن نطاق هذه الفئة.
• لحماية المحرك من الرذاذ المباشر يمكن إنشاء واقٍ فوقه وبجانبه لا يسد مدخل هواء المروحة.
• في الترتيب بالسير يجب حماية السير والبكرات من الرذاذ أيضًا؛ فالسير المبتل ينزلق ويسخن.
• يجب فحص إحكام غطاء صندوق التوصيل وجلبة الكابل بانتظام.
• في الآلات التي تبقى متوقفة لفترة طويلة قد تتكثف الرطوبة داخل المحرك؛ ويُنصح بإجراء فحص العزل قبل التشغيل الأول في بداية الموسم.

يُفضَّل الهيكل من حديد الزهر كثيرًا في محاجر الرمل المبتلة والاهتزازية لمتانته. والمواضيع الأخرى الخاصة بالمحاجر ومنشآت التكسير والغربلة موجودة في صفحة المحركات الكهربائية لمنشآت تكسير الحجر.

يمكنكم الاطلاع على طرازات HEM Motor المناسبة لدفع غسل الرمل مع أسعارها في صفحة شراء محرك كهربائي.

طرازات نموذجية بهيكل من حديد الزهر لغسالات الرمل

يحدد مصنّع الآلة قدرة المحرك وفقًا لقطر الحلزون وطول الحوض والميل والسعة. وتُقرأ القيمة الدقيقة من لوحة بيانات الآلة أو المحرك الحالي. وكمثال، فإن الطرازات الثلاثة التالية رباعية الأقطاب، بهيكل من حديد الزهر، وبلوحة بيانات 400/690 V (Δ/Y):

• 132S-4 (5.5 kW): السرعة الاسمية 1460 دورة/دقيقة، هيكل IEC 132S، 10.7 A عند 400 V، العزم الاسمي 36 Nm.
• 160M-4 (11 kW): السرعة الاسمية 1465 دورة/دقيقة، هيكل IEC 160M، 20.4 A عند 400 V، العزم الاسمي 71.7 Nm.
• 160L-4 (15 kW): السرعة الاسمية 1465 دورة/دقيقة، هيكل IEC 160L، 27.3 A عند 400 V، العزم الاسمي 97.8 Nm.

يشترك 160M و160L في ارتفاع العمود نفسه، لكن المسافات بين الأرجل مختلفة؛ وعند الانتقال من 11 kW إلى 15 kW تُفحص ثقوب القاعدة. وفي الترتيب بالشفة يُتحقق عند الطلب من توافق شفة دخل مخفض السرعة مع الهيكل الجديد. والأسعار محدّثة في صفحات المنتجات المعنية.

الخلاصة والمعلومات المطلوبة لعرض السعر

اختيار المحرك الاحتياطي بشكل صحيح في غسالة الرمل الحلزونية يعني: الحفاظ على عدد الأقطاب نفسه، والالتزام بحد قدرة مخفض السرعة، وتسهيل الإقلاع مع الرمل المترسب بتدابير التشغيل. ولتسريع عرض السعر جهزوا ما يلي:

• صور لوحتي بيانات المحرك ومخفض السرعة
• ترتيب الدفع: مخفض سرعة معلّق على العمود مع سير، أو توصيل بالشفة، أو قاعدة بقارنة
• معلومة الحلزون الواحد أو المزدوج، وعلامة الآلة وطرازها
• طريقة الإقلاع والمشكلات التي تحدث عند الإقلاع بعد التوقف

يمكنكم الوصول إلى قائمة الطرازات المناسبة وأسعارها من قسم البيع عبر الإنترنت لدينا. وأرسلوا إلينا صورة لوحة بيانات محرك غسالة الرمل لديكم وسرعته وشكل تركيبه عبر صفحة إرسال لوحة البيانات؛ ولنُعدّ لكم عرض سعر يتضمن الطراز المناسب.

الأسئلة الشائعة

هل تزيد إدارة الحلزون بسرعة أكبر من السعة؟

ليس دائمًا. فالحلزون الذي يدور بسرعة يقلّب الماء ويعيد خلط المواد الناعمة بالرمل ويُفسد نزع الماء؛ ويجب إبقاء السرعة ضمن النطاق الذي يوصي به المصنّع.

لماذا يُجهَد المحرك عند الإقلاع صباحًا؟

يترسب الرمل في قاع الحوض طوال الليل ويدفن الحلزون. وتفريغ الحوض قبل التوقف، أو ضخ الماء قبل الإقلاع، أو رفع الحلزون، يقلل حمل الإقلاع.

هل يمكنني اختيار المحركين بقدرتين مختلفتين في الآلة ثنائية الحلزون؟

لا يُنصح بذلك. فلأن الحلزونين يحملان الحمل نفسه يجب أن تكون المحركات ومخفضات السرعة متماثلة؛ وإلا تصعب أيضًا إدارة الصيانة وقطع الغيار.

هل يمكنني تكبير المحرك دون تغيير مخفض السرعة؟

فقط إذا كانت قدرة الدخل وعزم الخرج على لوحة بيانات مخفض السرعة تسمح بذلك. وإلا فإن المحرك القوي يدفع مخفض السرعة فوق حد تصميمه.