السرعة والنقل بالسير في المحرك الكهربائي لآلة الطحن الأسطوانية في مطحنة الدقيق

في مطحنة الدقيق تُعد آلة الطحن الأسطوانية (الفالس) الآلة التي تكسر القمح وتنعّمه على مراحل؛ ويجب أن يدور عمود كل زوج من الأسطوانات بسرعة محددة في مخطط تدفق المطحنة. وفي معظم المنشآت لا يحدد هذه السرعة المحرك مباشرة، بل النقل بالسير والبكرات بين المحرك والفالس. لذلك لا يكفي عند استبدال محرك الفالس النظر إلى الكيلوواط وحده: بل يجب تناول السرعة الاسمية للمحرك وأقطار البكرات والحمل الذي يفرضه السير على عمود المحرك معًا. وفيما يلي نشرح هذه العناوين الثلاثة بالترتيب استنادًا إلى طرازات HEM Motor المعروضة للبيع بهيكل من حديد الزهر.

من يحدد سرعة الفالس: المحرك أم البكرة؟

يحدد مصنّع الفالس سرعات عمود معينة للأسطوانتين السريعة والبطيئة في الآلة. ويُثبَّت فرق السرعة بين الأسطوانتين عادةً بترتيب تروس أو سير داخل الآلة؛ ومهمة المحرك إعطاء عمود دخل الأسطوانة السريعة السرعة الصحيحة والعزم الكافي. ونسبة البكرات بين المحرك والفالس هي الحلقة الأخيرة التي تضبط سرعة الدخل هذه.

العلاقة الأساسية بسيطة: سرعة بكرة الفالس تساوي سرعة المحرك مضروبة في نسبة أقطار البكرات. وبالصيغة n_الفالس = n_المحرك × d_{بكرة المحرك} / d_{بكرة الفالس}. ويجب ألا يُنسى أن السير ينزلق قليلًا وأن الحساب يُجرى بالأقطار الفعالة؛ فالنتيجة قيمة تقريبية، ويُتحقق من الضبط النهائي في الموقع بمقياس سرعة الدوران.

والنتيجة العملية لهذه العلاقة هي: إذا اختلفت السرعة الاسمية للمحرك القديم في المطحنة عن سرعة المحرك الجديد فإن سرعة الفالس تتغير أيضًا. فمثلًا عند تركيب طراز بسرعة اسمية 1465 دورة/دقيقة بدلًا من محرك تحمل لوحته 1450 دورة/دقيقة، يدور الفالس بالبكرات نفسها أسرع بنحو واحد بالمئة. وهذا الفرق الصغير يكون غالبًا ضمن التسامح؛ لكن تركيب طراز 1000 دورة/دقيقة بدلًا من محرك 1500 دورة/دقيقة يعني انخفاضًا في السرعة لا يمكن قبوله دون تغيير نسبة البكرات.

طرازات حديد الزهر البارزة في جانب المطاحن

في مطاحن الدقيق تتم إدارة الفالس غالبًا بمحركات رباعية الأقطاب، أي بسرعة متزامنة 1500 دورة/دقيقة؛ وتُحسب نسبة البكرات وفقًا لهذه السرعة. ويُظهر الجدول التالي ثلاثة طرازات بهيكل من حديد الزهر معروضة للبيع على الموقع وتقع ضمن نطاق القدرة الشائع في إدارة الفالس. والقدرة المطلوبة تعتمد على طول الفالس ومرحلة الطحن والسعة؛ والجدول ليس توصية بل ملخص للقيم المسجلة.

الطرازات الثلاثة بدرجة حماية IP55 وعزل من الفئة F وتعمل بتغذية 400/690 V (Δ/Y)، 50 Hz؛ وتُوصَل دلتا على شبكة 400 V. ولـ 160M و160L ارتفاع العمود نفسه لكن طول الهيكل والمسافة بين ثقوب الأرجل مختلفان؛ أما 180M ففئة هيكل أعلى بدرجة. وتحقق مما إذا كان سيتسع لقاعدة المحرك أو سكة الشد تحت الفالس من الرسومات الفنية ثنائية الأبعاد. والمعلومات الأخرى الخاصة بالقطاع مجمّعة في صفحة المحركات الكهربائية لمطاحن الدقيق.

الحمل الواقع على عمود المحرك في النقل بالسير

على خلاف الإدارة بالوصلة، لا يحمل عمود المحرك في الإدارة بالسير عزم الدوران فقط؛ بل يطبق شد السير على العمود قوة جانبية. وهذا الحمل الشعاعي هو أكثر ما يُجهد المحمل الأمامي للمحرك، ومن الأسباب الشائعة لسماع صوت المحمل المبكر بعد الاستبدال.

الحالات التي تكبّر الحمل الشعاعي

• بكرة محرك أصغر من اللازم: لنقل العزم نفسه بقطر صغير يجب أن يشد السير أكثر. ولتحقيق نسبة البكرات يكون تكبير بكرة الفالس عادةً أسلم من تصغير بكرة المحرك بإفراط.
• تركيب البكرة على طرف العمود: كلما ابتعدت البكرة عن كتف العمود ازداد تأثير القوة على المحمل. لذا يجب تثبيت البكرة قريبًا من الهيكل بالقدر الذي يسمح به طول العمود.
• سير مشدود أكثر من اللازم: شد السير بإفراط لمنع الانزلاق ينقل المشكلة إلى المحمل. ويُضبط الشد وفق توصية مصنّع السير.
• محاذاة منحرفة: إذا لم تكن بكرة المحرك وبكرة الفالس في المستوى نفسه يتآكل السير من الجوانب ويزداد الاهتزاز.

تطابق صرة البكرة مع عمود المحرك الجديد فحص منفصل أيضًا. فقطر العمود ومقاس الخابور يتغيران حسب رمز الهيكل؛ لذا قارن هذه المقاسات عبر الكتالوج والرسم الفني لا بالتخمين.

البيئة: غبار الدقيق والاهتزاز والتشغيل المتواصل

في طابق الفوالس تعمل المحركات لساعات طويلة، وغالبًا لأسابيع دون توقف. وهذا الوضع يُبرز ثلاث نقاط في الاختيار:

• الغبار والتبريد: الهيكل IP55 محمي من دخول الغبار، لكن إذا غُطّي غطاء المروحة وزعانف الهيكل بغبار الدقيق فلا يستطيع المحرك تبريد نفسه بما يكفي. والتنظيف الدوري شرط مسبق لعمل المحرك بقيم لوحة بياناته.
• مادة الهيكل: في طوابق الفوالس المهتزة وفي التشغيل المتواصل يُفضَّل الهيكل من حديد الزهر لصلابته. ويتوفر على الموقع أيضًا خيار الهيكل من الألمنيوم حتى 11 kW؛ ويتم الاختيار وفقًا لبنية الآلة ومكان التركيب.
• خطر انفجار الغبار: إذا كانت في منشأتك منطقة مصنفة كبيئة غبار قابلة للانفجار، فيلزم محرك مصمم خصيصًا لتلك المنطقة. والمحرك ثلاثي الطور القياسي IP55 غير معرّف لمثل هذه المناطق؛ لذا حدد فئة المنطقة حتمًا في الطلب.

طريقة بدء التشغيل مهمة أيضًا. فإذا كان الفالس يقلع دون حمل فإن بدء التشغيل نجمة-دلتا شائع؛ أما إذا كان هناك إقلاع محمّل أو توقف وإقلاع متكرر فاشرح الوضع في مرحلة عرض السعر.

مثال افتراضي: تجديد محرك فالس بقدرة 15 kW

هذا القسم مثال حسابي، ولا يصف تطبيقًا حقيقيًا لعميل. لنفترض أن لوحة المحرك القديم لفالس تحمل 15 kW و1460 دورة/دقيقة، وأن بكرة المحرك بقطر فعال 200 mm وبكرة الفالس 500 mm.

• سرعة الفالس الحالية: 1460 × 200 / 500 ≈ 584 دورة/دقيقة.
• المحرك الجديد: بالقدرة وعدد الأقطاب نفسيهما، طراز 160L-4 حديد الزهر بسرعة اسمية 1465 دورة/دقيقة. وبالبكرات نفسها يدور الفالس بنحو 586 دورة/دقيقة؛ والفرق أقل من نصف بالمئة ولا يتطلب عمليًا تغيير البكرة.
• فحص الهيكل: إذا كان المحرك القديم أيضًا بهيكل 160L فمن المرجح أن تتطابق سكة الشد وثقوب البراغي. وإذا كان الهيكل مختلفًا يُقارَن مقاس السكة بالرسم.
• صرة البكرة: إذا كانت البكرة القديمة ستُركّب على العمود الجديد يُقارَن قطر العمود ومجرى الخابور؛ وإذا لم يتطابقا تُعاد معالجة الصرة أو تُشترى بكرة جديدة.
• فحص الحمل: بعد التشغيل يُقاس التيار أثناء الطحن. وإذا كان التيار باستمرار فوق القيمة الاسمية 27.3 A فيجب البحث عن المشكلة لا في المحرك بل في حمل مرحلة الطحن أو ضبط السير.

ما يجب تجهيزه قبل الطلب

لمطابقة محرك الفالس بشكل صحيح أرسل إلينا ما يلي:

• صورة لوحة بيانات المحرك القديم (القدرة، السرعة الاسمية، الجهد، رمز الهيكل)
• أقطار بكرتي المحرك والفالس ونوع السير
• شكل التركيب: سكة شد بأرجل أم توصيل آخر
• جهد الشبكة وطريقة بدء التشغيل
• الظروف المحيطة في طابق الفوالس؛ وتصنيف منطقة الغبار إن وُجد

يمكنك إيجاد جميع خيارات القدرة والسرعة مع الأسعار الحالية في صفحة شراء محرك كهربائي. وإذا شاركت معلومات محركك القديم عبر صفحة إرسال لوحة البيانات نحدد معًا الطراز المكافئ؛ ولأسئلتك الأخرى يمكنك استخدام صفحة الاتصال.