Motor eléctrico de criba de tambor rotativo: relación del reductor y carga de arranque

En una criba de tambor rotativo, la elección del motor empieza por la velocidad a la que debe girar el tambor; la relación del reductor se calcula hacia atrás a partir de esa velocidad. La velocidad del tambor se mantiene en una fracción determinada de la velocidad crítica, que depende del diámetro del tambor, y el motor llega a esa baja velocidad a través de un reductor y, a menudo, de una cadena o de rodillos de accionamiento. El segundo factor decisivo es el par de arranque necesario para hacer girar desde parado un tambor pesado con material dentro.

¿En qué se diferencia una criba de tambor de una criba vibratoria?

La criba de tambor rotativo (trómel) es un cilindro ligeramente inclinado, hecho de chapa perforada o malla metálica. El tambor gira lentamente sobre su propio eje; mientras el material rueda en su interior, las partículas finas caen por los orificios y las gruesas salen por el extremo del tambor. Es habitual en plantas de compost, áridos, tierras de excavación, reciclaje y clasificación de residuos.

La diferencia con la criba vibratoria es esta: aquí no hay vibración; el motor solo hace girar el tambor a una velocidad constante y baja. Por eso el motor puede ser un motor asíncrono trifásico estándar fijado a un bastidor inmóvil. Los verdaderos problemas de ingeniería son ajustar bien la velocidad y arrancar el tambor cargado.

Velocidad del tambor: velocidad crítica y relación de trabajo

Si el tambor gira demasiado rápido, el efecto centrífugo pega el material a la pared del tambor, el material deja de rodar y el cribado se detiene. Este límite se llama velocidad crítica. De forma aproximada, velocidad crítica (rpm) ≈ 42,3 ÷ √D, donde D es el diámetro interior del tambor en metros. Las cribas de tambor suelen trabajar a un porcentaje determinado de la velocidad crítica; en la práctica se ve a menudo alrededor de un tercio. El valor real lo determinan el material y el diseño del fabricante de la criba.

El cálculo siguiente es un ejemplo hipotético. En un tambor de 2 m de diámetro interior, la velocidad crítica es 42,3 ÷ 1,41 ≈ 30 rpm. Si el tambor va a trabajar al 35 por ciento de la velocidad crítica, la velocidad objetivo es de unas 10,5 rpm. En lugar de llegar a una velocidad tan baja con un solo reductor, suelen usarse juntos un reductor y una segunda etapa (piñón de cadena o rodillo de accionamiento).

Calcular la relación del reductor

Relación de reducción total = velocidad nominal del motor ÷ velocidad objetivo del tambor. Esta relación se reparte entre el reductor y la segunda etapa. Si en el tambor del ejemplo se usa un motor de 4 polos con 1460 rpm nominales, la relación total es 1460 ÷ 10,5 ≈ 139. Si se elige un reductor 1:35 y los piñones se montan en 1:4, la relación total es 140 y la velocidad del tambor resulta de unas 10,4 rpm.

Si el mismo tambor se acciona con un motor de 6 polos de 970 rpm nominales, la relación total baja a unos 92. En ese caso puede bastar un reductor de relación menor. La elección del número de polos depende de aspectos como el tamaño del reductor, la unión del motor existente y la facilidad de repuestos.

Disposiciones de accionamiento habituales en tambores

• Cadena periférica y corona dentada: Alrededor del exterior del tambor se monta una corona dentada o un piñón de cadena, que gira mediante el piñón de salida del reductor. Es un accionamiento positivo, sin deslizamiento.
• Rodillos de fricción: El tambor descansa sobre cuatro rodillos de apoyo, parte de ellos accionados; el accionamiento es por fricción. En superficies mojadas o grasientas puede haber deslizamiento en el arranque.
• Eje central: En tambores pequeños, el tambor se asienta sobre un eje que el reductor hace girar directamente.

Carga de arranque: poner en marcha un tambor cargado

Cuando el tambor se para, el material del interior se asienta en el fondo. Al volver a arrancar, el motor debe vencer a la vez la gran inercia del tambor, el rozamiento de los rodillos de apoyo y la carga desequilibrada que crea elevar el material dentro del tambor. Por eso el par de arranque puede ser claramente mayor que el par en marcha. Si un material húmedo y pegajoso forma una costra en la parte baja del tambor, esta carga aumenta aún más.

• Arranque directo: El motor da el par de arranque completo; pero la cadena, el piñón y el reductor sufren un golpe brusco.
• Estrella-triángulo: El par de arranque baja a aproximadamente un tercio. Con el tambor cargado, el motor puede no alcanzar la velocidad necesaria en estrella; esta disposición es más adecuada si el tambor arranca vacío.
• Variador de frecuencia: Proporciona un arranque con rampa controlada y permite además ajustar finamente la velocidad del tambor al material. Nuestras series trifásicas son aptas para el control de velocidad con variador de frecuencia; en funcionamiento prolongado 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 la explotación, la medida más eficaz es dejar girar el tambor en vacío un rato tras cortar la alimentación, vaciarlo y después pararlo. Así el siguiente arranque empieza ligero. Antes de pensar en un motor mayor, conviene comprobar también si el reductor y la cadena soportan el golpe de arranque; para el par de salida y el factor de servicio se toman como referencia los valores del fabricante del reductor.

Modelos de ejemplo para cribas de tambor

Ejemplos en fundición para accionamientos que hacen girar el tambor mediante un reductor desde un bastidor fijo. La decisión de potencia se toma junto con el tamaño del tambor, la densidad del material, la capacidad y la condición de arranque:

• 132M-4 carcasa de fundición: 7,5 kW, 4 polos, 1460 rpm, 400/690 V, IEC 132M, par nominal 49,1 Nm.
• 160M-4 carcasa de fundición: 11 kW, 4 polos, 1465 rpm, 400/690 V, IEC 160M, par nominal 71,7 Nm.
• 160L-6 carcasa de fundición: 11 kW, 6 polos, 970 rpm, 400/690 V, IEC 160L, par nominal 108,3 Nm.

La carcasa de fundición se prefiere en zonas de cribado con mucho polvo y golpes; los motores tienen protección IP55 y aislamiento clase F. Para motores que trabajarán a la intemperie, conviene prever además protección contra la lluvia y el sol. Consulte los modelos de HEM Motor adecuados y los precios actuales en la página comprar motores eléctricos; la información general sobre accionamientos con reductor está en la página de motores eléctricos para reductores y las opciones para obra en la página de motores para el sector minero.

Conclusión y datos necesarios para el pedido

En una criba de tambor, determine primero la velocidad objetivo del tambor con su diámetro y los valores del fabricante y después reparta la relación total entre el reductor y la segunda etapa. Elija la potencia y el método de arranque según la condición de arranque en carga; tenga en cuenta también el golpe de arranque sobre el reductor y la cadena. Para el pedido necesitamos el diámetro y la velocidad del tambor, la disposición de accionamiento, la placa del reductor, el tipo y la humedad del material, si arranca cargado, la placa del motor actual, el método de arranque y las condiciones de la obra.

Encontrará todos los modelos adecuados y sus precios actuales en nuestra sección de venta online. Envíe la foto de placa, la velocidad y los datos de montaje de su motor actual desde la página de envío de placa y solicite una oferta para el modelo adecuado. Para consultarnos con los datos del tambor puede usar nuestra página de contacto.

Preguntas frecuentes

¿Acelerar el motor de la criba de tambor aumenta la capacidad?

Hasta cierto punto sí; pero cuando la velocidad se acerca a la crítica, el material se adhiere a la pared y el cribado empeora. Revise los valores del fabricante de la criba antes de cambiar la velocidad.

¿Conviene un motor de 4 polos o de 6 polos en una criba de tambor?

Ambos pueden usarse; la diferencia está en la relación de reducción total. Si el reductor existente se eligió para un motor de 4 polos, lo más sencillo es mantener el mismo número de polos.

¿Por qué el tambor cargado no arranca por la mañana?

El material húmedo puede haber formado una costra en el fondo y dejado la carga desequilibrada; el arranque estrella-triángulo también reduce el par de arranque. Vaciar el tambor antes de pararlo y revisar el método de arranque son los primeros pasos.

¿El motor de una criba vibratoria es igual que el de una criba de tambor?

No. En la criba de tambor el motor hace girar el tambor desde un bastidor fijo y puede ser un motor asíncrono estándar; los motovibradores fijados al cuerpo de la criba son otro grupo de productos.