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Sur un mélangeur de matières premières plastiques, le moteur et le réducteur se choisissent comme un ensemble : le réducteur fixe la vitesse et le couple dont l'arbre du mélangeur a besoin, et le moteur doit être assez puissant pour fournir ce couple à l'entrée du réducteur, même mélangeur plein. Le choix ne part pas du nom de la machine, mais du type de mélangeur, de la vitesse de l'arbre et du couple nécessaire cuve pleine. Comprendre comment la charge se forme dans les cuves où l'on mélange granulés, mélange-maître et additifs en poudre détermine la durée de vie du moteur comme du réducteur.
Le type de mélangeur détermine la charge dès le départ
Dans le secteur plastique, le terme « mélangeur » désigne des machines très différentes. Avant de décider du moteur et du réducteur, précisez avec laquelle vous travaillez.
- Mélangeur vertical à vis : une vis au centre d'une cuve conique ou cylindrique prend les granulés en bas, les remonte et les fait retomber par le haut. La vitesse de la vis est relativement faible ; le moteur est généralement relié par réducteur ou courroie. Le couple varie selon le remplissage de la cuve et la masse volumique apparente des granulés.
- Mélangeur horizontal à rubans : des rubans tournant dans une auge horizontale déplacent la matière dans deux sens. L'arbre tourne lentement et le couple est élevé ; l'entraînement par réducteur est presque systématique.
- Mélangeur à tambour ou à cuve tournante : c'est la cuve elle-même qui tourne ; la charge vient du poids déséquilibré de la cuve et de la matière. On recherche un mouvement lent et régulier en sortie de réducteur.
- Mélangeur rapide chaud-froid (dry blend PVC) : les pales tournent à très grande vitesse périphérique et chauffent le mélange par friction. Ces machines utilisent souvent des moteurs à deux vitesses ou des entraînements spéciaux.
Les entraînements à deux vitesses du dernier groupe exigent un moteur spécial ; ils peuvent sortir du périmètre de la série standard du catalogue 2026 de HEM Motor, consultez-nous avec les données de la plaque et de l'application. Cet article porte sur les mélangeurs à réducteur des trois premiers groupes.
Choix du réducteur : vitesse de sortie, couple et facteur de service
Trois valeurs déterminent le réducteur. Parler de puissance moteur avant de les avoir fixées peut se terminer plus tard par une panne d'engrenage ou de roulement.
Vitesse de sortie
La vitesse de l'arbre du mélangeur est fixée par le constructeur de la machine selon la qualité et la durée du mélange. Le rapport du réducteur s'obtient en divisant la vitesse nominale du moteur par cette vitesse de sortie. Pour les moteurs 4 pôles, la vitesse nominale tourne autour de 1450 à 1460 tr/min, et le rapport se calcule en conséquence.
Couple de sortie
Le couple nécessaire à l'arbre du mélangeur vient de la résistance de la matière dans la cuve. Les catalogues de réducteurs indiquent le couple de sortie admissible pour chaque rapport. Le couple nécessaire doit rester inférieur à cette valeur.
Facteur de service
Les fabricants de réducteurs recommandent un facteur de service selon le type de charge et la durée de fonctionnement quotidienne. Les mélangeurs sont considérés comme des machines à charge régulière mais fluctuante ; une cuve qui tourne quelques heures par jour et une cuve qui tourne sur tous les postes n'ont pas le même facteur. La valeur catalogue du réducteur est comparée à ce facteur lors du choix.
Côté moteur, l'important est que la bride d'entrée du réducteur corresponde à la carcasse IEC du moteur. Les formes de montage (B3, B5, B14, B34, B35 et verticales V1/V3/V5/V6/V15) sont proposées selon la carcasse et la taille de bride est confirmée à la commande. Sur un mélangeur vertical à vis, le moteur travaille le plus souvent en haut de la cuve, arbre vers le bas ; dans ce cas, la forme de montage verticale doit être précisée à la commande.
Calculer la puissance moteur à partir du couple
La relation entre puissance, couple et vitesse est : puissance (kW) = couple (Nm) × vitesse (tr/min) / 9550. Cette relation permet de passer du couple à l'arbre du mélangeur à la puissance du moteur.
Les valeurs ci-dessous sont un exemple hypothétique. Supposons qu'on mesure 1400 Nm à l'arbre d'un mélangeur horizontal à rubans cuve pleine et que l'arbre tourne à 25 tr/min. La puissance à l'arbre est de 1400 × 25 / 9550 ≈ 3,7 kW. En admettant un rendement du réducteur de 0,9, il faut environ 4,1 kW à l'arbre du moteur. Un moteur de 4 kW est alors à la limite ; un remplissage plus élevé, un additif dense ou une matière humide peuvent la dépasser. Un tel calcul rend un moteur de 5,5 kW plus sûr, mais la limite de couple de sortie du réducteur doit aussi être vérifiée pour cette puissance.
| Ce qui change sur le mélangeur | Effet sur le moteur et le réducteur |
|---|---|
| Le remplissage de la cuve augmente | Le couple à l'arbre augmente ; le courant moteur monte |
| On ajoute un additif en poudre ou humide | La résistance de la matière augmente ; le démarrage devient plus difficile |
| On allonge le temps de mélange | Le moteur reste plus longtemps en charge et chauffe davantage |
| On veut augmenter la vitesse de l'arbre | Le rapport du réducteur change ; la puissance moteur est recalculée |
Si le rapport de votre réducteur et la puissance nécessaire sont connus, consultez les modèles HEM Motor adaptés et les prix actuels ; la page des moteurs électriques pour réducteurs donne aussi une vue d'ensemble des entraînements à réducteur.
