English
Français
Türkçe
Español
Русский
Bilyalı değirmen motoru seçilirken asıl zorluk çalışma değil, kalkıştır: dönen tambur içindeki bilya ve malzeme yükü, motorun ilk anda kaldırması gereken büyük bir dengesiz kütle oluşturur. Motorun bu yükü kalkış süresi boyunca taşıyabilmesi, tamburu döndüren dişli veya kayış düzenine doğru bağlanması ve yol verme yönteminin yük altında kalkışa uygun seçilmesi gerekir. Bu yazı, çimento, maden, seramik ve kireç tesislerinde görülen küçük ve orta boy bilyalı değirmenlerin tahrikine odaklanır.
Bilyalı değirmende yük nasıl oluşur?
Bilyalı değirmen, içinde çelik bilyalar ve öğütülecek malzeme bulunan yatay bir tamburdur. Tambur döndüğünde bilyalar tamburun duvarıyla birlikte bir yüksekliğe kadar kalkar, sonra yuvarlanarak ve düşerek malzemeyi öğütür. Motorun asıl işi, bu bilya ve malzeme kütlesini sürekli olarak bir tarafa kaldırılmış hâlde tutmaktır. Değirmen ne kadar doluysa ve tambur ne kadar büyükse gereken tork o kadar yüksektir.
Bu yükün karakteri sabittir: değirmen bir kez hıza ulaştığında güç ihtiyacı fazla dalgalanmaz. Ancak kalkış anında motor, hareketsiz duran kütleyi yerinden oynatır ve tamburla birlikte yükselmeye zorlar. Bu yüzden değirmen motorunda kalkış torku ve kalkış süresi, anma gücü kadar önemlidir.
Tamburun devri de belirleyicidir. Bilyaların öğütme etkisi, tamburun kritik hızın altında belirli bir oranda dönmesine bağlıdır. Bu devri değirmen üreticisi belirler; motor seçimi bu devre ulaşacak tahrik oranıyla birlikte yapılır.
Tahrik düzenleri: çevre dişlisi, kayış ve merkezi tahrik
Değirmenin boyutuna göre farklı tahrik düzenleri kullanılır. Motorun nasıl seçileceği bu düzene bağlıdır:
- Çevre dişlisi ve pinyon: Tamburun dış çevresine büyük bir dişli çember takılıdır. Motor, bir redüktör ve kaplin üzerinden pinyonu döndürür; pinyon da çevre dişlisini. Orta ve büyük değirmenlerde yaygındır.
- Kayış tahrikli küçük değirmenler: Laboratuvar ve küçük üretim değirmenlerinde motor tamburu ya da bir karşı mili kayışla döndürebilir.
- Merkezi (uç) tahrik: Motor ve redüktör, tamburun eksenine bir uçtan bağlanır.
- Rulolu (makaralı) değirmenler: Küçük seramik ve boya değirmenlerinde tambur iki tahrik makarası üzerinde döner; makaraları döndüren motor yükü sürtünmeyle aktarır.
Çevre dişlisi düzeninde motor ile pinyon arasındaki redüktör oranı, motor devrini tambur devrine indirir. Bu düzende redüktörün giriş bağlantısı, kaplin hizası ve motorun redüktöre göre konumu, yedek motor seçiminde kontrol edilen başlıca konulardır.
Yük altında kalkış: neden kritik?
Bilyalı değirmen her zaman dolu kalkar; bilyalar içeride kalır. Bu, motorun yüksek bir başlangıç direncine karşı hızlanması demektir. Kalkış sırasında akım yüksek kalır ve ısı sargıda birikir. Kalkış süresi uzadıkça bu ısı artar.
Donmuş şarj sorunu
Değirmen uzun süre durursa, özellikle ıslak öğütmede, malzeme ve bilyalar tamburun dibinde sıkışarak tek bir kütle hâline gelebilir. Kalkışta bu kütle tamburla birlikte yükselir ve belirli bir noktada aniden kopup düşer. Bu düşüş, tambura, astarlara, dişliye ve yataklara büyük darbe uygular. Büyük değirmenlerde bu riski azaltmak için ana tahrikten ayrı bir yavaş döndürme (inching) tahriki kullanılır; değirmen önce bu düzenle yavaşça çevrilerek şarj gevşetilir.
Inching tahriki genellikle ayrı bir küçük motor, redüktör ve bir kavrama veya kilitli bağlantıdan oluşur. Bu küçük motor da kendi etiketine göre ayrı değerlendirilir; bazı düzenlerde frenli motor kullanılır ve bu standart seri kapsamında değildir.
Yol verme yöntemi
- Direkt yol verme: En yüksek kalkış torkunu sağlar, ancak şebekeye ve mekanik aksama yüksek darbe uygular. Küçük değirmenlerde ve şebeke uygunsa görülür.
- Yıldız-üçgen: Kalkış torkunu düşürür; dolu değirmenin kalkışında yetersiz kalabilir ve genellikle tercih edilmez.
- Yumuşak yol verici: Akımı ve darbeyi azaltır; ancak düşük gerilimde tork da düştüğünden, dolu değirmende ayarı dikkatle yapılmalıdır.
- Frekans konvertörü: Düşük akımla yüksek kalkış torku sağlayabilir ve tambur devrini ayarlamaya da imkân verir.
Büyük değirmenlerde tarihsel olarak bilezikli (rotoru sargılı) motorlar ve kalkış dirençleri kullanılmıştır. Bu tip motorlar standart sincap kafesli motordan farklıdır; mevcut değirmen bu düzendeyse bu görev için özel motor gerekir ve HEM Motor'un 2026 kataloğundaki standart serinin kapsamı dışında kalabilir. Etiket ve pano bilgisiyle bize danışın.
Sürücü, soğutma ve koruma
Değirmen sürücüyle çalıştırılıyorsa şu genel ifade geçerlidir: üç fazlı serilerimiz frekans konvertörüyle hız kontrolüne uygundur; uzun süre düşük devirde tam torkla çalışmada harici fan gerekebilir, sürücü-motor arası kablo uzunsa dv/dt veya sinüs filtresi değerlendirilir; bu koşullar siparişte bildirilir. Değirmen gibi sabit yüksek tork isteyen bir yükte, devir anma değerinin belirgin şekilde altına indirilecekse bu durum özellikle belirtilmelidir. Konuyla ilgili genel çerçeve inverterle kullanım sorusunda yer alır.
Koruma tarafında termik ayar, uzun kalkış süresine dayanacak şekilde seçilmelidir. Sargıya yerleştirilen PTC veya PT100 sıcaklık sensörleri siparişte seçenek olarak istenebilir; bu sensörler, akım tabanlı korumanın gözden kaçırabileceği ısınmayı doğrudan izler. Koruma elemanlarına ilişkin ayrıntılar termik röle ve sigorta seçimi yazımızda anlatılır.
Değirmen tesislerinde toz yoğundur; motorun fan kapağı ızgarası ve gövde kanatçıkları düzenli temizlenmelidir. Ortam sıcaklığı yüksekse siparişte bildirilir.
