Selección de motor eléctrico y reductor para un mezclador de materia prima plástica

En un mezclador de materia prima plástica, el motor y el reductor se eligen como un conjunto: el reductor determina la velocidad y el par que necesita el eje del mezclador, y el motor debe tener potencia suficiente para entregar ese par en la entrada del reductor incluso con el mezclador lleno. La selección no parte del nombre de la máquina, sino del tipo de mezclador, de la velocidad del eje y del par necesario con la cuba llena. Entender cómo se forma la carga en los tanques donde se mezclan granza, masterbatch y aditivos en polvo determina la vida tanto del motor como del reductor.

El tipo de mezclador determina la carga desde el principio

En el sector del plástico, el nombre "mezclador" se usa para máquinas muy distintas. Antes de decidir el motor y el reductor, aclare con cuál está trabajando.

• Mezclador vertical de tornillo: un tornillo en el centro de un tanque cónico o cilíndrico recoge la granza del fondo, la sube y la deja caer desde arriba. La velocidad del tornillo es relativamente baja; el motor suele conectarse mediante reductor o correa. El par varía según el llenado del tanque y la densidad aparente de la granza.
• Mezclador horizontal de cintas (ribbon): las cintas que giran en una artesa horizontal mueven el material en dos sentidos. El eje gira despacio y el par es alto; casi siempre hay un accionamiento con reductor.
• Mezclador de tambor o de cuba giratoria: gira la propia cuba; la carga procede del peso desequilibrado de la cuba y del material. En la salida del reductor se busca un movimiento lento y constante.
• Mezclador rápido calor-frío (dry blend de PVC): las cuchillas giran con una velocidad periférica muy alta y calientan la mezcla por fricción. En estas máquinas se usan a menudo motores de dos velocidades o accionamientos especiales.

Los accionamientos de dos velocidades del último grupo requieren un motor especial; pueden quedar fuera del alcance de la serie estándar del catálogo 2026 de HEM Motor, así que consúltenos con los datos de placa y de aplicación. Este artículo se centra en los mezcladores con reductor de los tres primeros grupos.

Selección del reductor: velocidad de salida, par y factor de servicio

Tres valores determinan el reductor. Hablar de la potencia del motor antes de aclararlos puede acabar más tarde en una avería de engranajes o rodamientos.

Velocidad de salida

La velocidad del eje del mezclador la fija el fabricante de la máquina según la calidad y el tiempo de mezcla. La relación del reductor se obtiene dividiendo la velocidad nominal del motor entre esa velocidad de salida. En los motores de 4 polos la velocidad nominal ronda las 1450–1460 rpm, y la relación se calcula en consecuencia.

Par de salida

El par necesario en el eje del mezclador procede de la resistencia del material de la cuba. Los catálogos de reductores indican el par de salida admisible para cada relación. El par necesario debe quedar por debajo de ese valor.

Factor de servicio

Los fabricantes de reductores recomiendan un factor de servicio según el tipo de carga y las horas de trabajo diarias. Los mezcladores se consideran máquinas de carga uniforme pero variable; un tanque que trabaja unas horas al día y otro que gira en todos los turnos no tienen el mismo factor. El valor de catálogo del reductor se compara con este factor al elegirlo.

En cuanto al motor, lo importante es que la brida de entrada del reductor encaje con la carcasa IEC del motor. Las formas de montaje (B3, B5, B14, B34, B35 y verticales V1/V3/V5/V6/V15) se ofrecen según la carcasa y el tamaño de la brida se confirma en el pedido. En el mezclador vertical de tornillo el motor suele trabajar en la parte superior del tanque con el eje hacia abajo; en ese caso debe indicarse en el pedido la forma de montaje vertical.

Calcular la potencia del motor a partir del par

La relación entre potencia, par y velocidad es: potencia (kW) = par (Nm) × velocidad (rpm) / 9550. Esta relación permite pasar del par en el eje del mezclador a la potencia del motor.

Los valores siguientes son un ejemplo hipotético. Supongamos que en el eje de un mezclador horizontal de cintas se miden 1400 Nm con la cuba llena y que el eje gira a 25 rpm. La potencia en el eje es 1400 × 25 / 9550 ≈ 3,7 kW. Si se admite un rendimiento del reductor de 0,9, en el eje del motor se necesitan unos 4,1 kW. En este caso un motor de 4 kW queda al límite; un mayor llenado, un aditivo denso o un material húmedo pueden superarlo. Un cálculo así hace más seguro un motor de 5,5 kW, pero también debe comprobarse el límite de par de salida del reductor para esa potencia.

Si conoce la relación de su reductor y la potencia necesaria, revise los modelos HEM Motor adecuados y los precios actuales; la página de motores eléctricos para reductores ofrece también una visión general de los accionamientos con reductor.

Arranque con la cuba llena y tiempo de mezcla

Los mezcladores arrancan a menudo llenos. El tanque de granza se llena y después se pone en marcha, o el material del lote anterior se ha asentado en el fondo del tanque. En la primera vuelta, las cintas o el tornillo tienen que romper el material asentado. Por eso el par de arranque puede ser claramente mayor que el par en marcha.

• Si es posible, ponga en marcha el mezclador y luego llénelo; si el arranque lleno es inevitable, elija el método de arranque en consecuencia.
• En el arranque estrella-triángulo el par en estrella es bajo; un mezclador de cintas lleno puede no girar en esa posición.
• El variador de frecuencia también se usa para ajustar la velocidad de mezcla. Nuestras series trifásicas son aptas para control de velocidad con variador de frecuencia; para trabajar largo tiempo a baja velocidad con par pleno puede necesitarse un ventilador externo, y si el cable entre variador y motor es largo se valora un filtro dv/dt o senoidal. Estas condiciones se indican en el pedido.

En mezclas con aditivos en polvo, la entrada del ventilador del motor puede obstruirse con polvo. La protección IP55 protege frente a la entrada de polvo, pero una capa de polvo sobre la carcasa reduce la refrigeración; la limpieza periódica es importante para la vida del motor.

Modelos de ejemplo

A continuación se muestran modelos del rango de potencia habitual en mezcladores de plástico con reductor. Todos son de 4 polos, protección IP55 y aislamiento clase F.

• 100L1-4: 2,2 kW, 1450 rpm, carcasa de aluminio, IEC 100L, 230/400 V (Δ/Y). Para tanques pequeños de tornillo vertical.
• 112M-4: 4 kW, 1450 rpm, carcasa de aluminio, IEC 112M, 400/690 V (Δ/Y), par nominal 26,3 Nm.
• 132S-4: 5,5 kW, 1460 rpm, carcasa de fundición, IEC 132S, 400/690 V (Δ/Y), par nominal 36 Nm. La potencia que encaja con el cálculo hipotético del mezclador de cintas anterior.

El precio actual figura en cada página de producto. Para otras aplicaciones del sector del plástico, consulte la página de motores para la transformación de plástico y caucho.

Conclusión y datos necesarios para la oferta

En un mezclador de materia prima plástica, el accionamiento correcto se construye conociendo el tipo de mezclador, eligiendo el reductor por velocidad de salida, par y factor de servicio, y dimensionando el motor para el par con la cuba llena. Envíenos estos datos:

• Tipo de mezclador, volumen de la cuba y material procesado
• Placa del reductor (relación, brida de entrada) y velocidad del eje
• Foto de la placa y forma de montaje del motor actual
• Si el arranque se hace lleno o vacío, y el método de arranque

Puede ver los modelos adecuados y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos. Envíe la foto de la placa, la velocidad y los datos de montaje de su motor actual a través de la página de envío de placa y solicite una oferta para el modelo adecuado. Para otras preguntas puede contactarnos en nuestra página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Cómo se calcula la relación del reductor para un mezclador?

Se divide la velocidad nominal del motor entre la velocidad deseada del eje del mezclador. Por ejemplo, con un motor de 1460 rpm y un eje a 25 rpm, la relación es de unos 58; la relación estándar más cercana se elige en el catálogo del reductor.

¿Montar un motor más potente protege el reductor?

No. Si aumenta la potencia del motor, también aumenta el par transmitido al reductor en un atasco. El límite de par de salida y el factor de servicio del reductor deben comprobarse para la nueva potencia.

¿Con qué forma de montaje se pide el motor de un mezclador vertical de tornillo?

Si el motor trabaja en la parte superior del tanque con el eje hacia abajo, en el pedido se indica la forma de montaje vertical. Las formas de montaje se ofrecen según la carcasa y el tamaño de la brida se confirma en el pedido.

¿Sirve un motor estándar para un mezclador caliente de PVC?

En estas máquinas se usan a menudo motores de dos velocidades o accionamientos especiales. Consúltenos con los datos de placa y de aplicación; puede quedar fuera del alcance de la serie estándar.