English
Français
Türkçe
Español
Русский
Ce qui sollicite le plus le moteur d'un broyeur de pneus n'est pas la charge moyenne, mais les chocs de couple brefs et violents qui se produisent lorsque le caoutchouc et le fil d'acier cèdent entre les lames. Ces chocs se traduisent par des pointes soudaines de courant, de la fatigue dans l'arbre et les roulements, et le desserrage des fixations des pattes. Le bon choix consiste à savoir à quel étage de la ligne on travaille, à mettre en place un mode de démarrage adapté aux fortes puissances, à régler la protection selon la nature des chocs et à travailler avec un moteur à carcasse en fonte solidement fixé.
Pourquoi le pneu est-il une charge différente du plastique ?
Le pneu est un matériau composite constitué de caoutchouc élastique dans lequel sont noyés du fil d'acier, une nappe textile et une tringle dure. Sous la lame, le caoutchouc s'étire d'abord et emmagasine de l'énergie, puis rompt brusquement. Le fil d'acier se tend entre les lames avant d'être coupé. Il en résulte non pas une courbe de charge régulière, mais une succession de pics de couple. Lorsque la tringle ou la bande de roulement épaisse d'un pneu poids lourd s'engage entre les lames, le rotor s'arrête presque un instant.
Cette nature de charge agit sur le moteur de trois façons :
- Électrique : chaque pic de couple correspond à une pointe de courant. Des pointes fréquentes échauffent le bobinage et peuvent faire déclencher inutilement les relais de protection.
- Mécanique : les chocs de couple répétés fatiguent l'arbre, la rainure de clavette et l'accouplement ; les roulements supportent des charges radiales et axiales à chocs.
- Liaisons : les vibrations transmises à la carcasse desserrent peu à peu les boulons de pattes, les connexions de la boîte à bornes et les entrées de câble.
Les moteurs d'une ligne de recyclage de pneus : la charge étage par étage
Le pneu n'est généralement pas réduit sur une seule machine, mais en plusieurs étages. La charge de chaque étage est différente, et le choix du moteur change en conséquence.
| Étage | Fonction | Intensité des chocs | Ce qui compte pour le moteur |
|---|---|---|---|
| Broyeur primaire | Découper le pneu entier en gros morceaux | Très élevée, irrégulière | Forte puissance, inversions fréquentes, démarrage robuste |
| Broyeur secondaire / râpeur | Réduire les morceaux, séparer une partie du fil | Élevée | Charge continue + chocs, capacité thermique |
| Moulin granulateur (cracker mill) | Produire granulats et poudrette | Moyenne, plus continue | Longues périodes à pleine charge, refroidissement |
| Convoyeur, séparateur magnétique, crible | Transport et séparation | Faible | Choix standard, protection contre la poussière |
Sur le broyeur primaire, le choix du réducteur et de l'accouplement est déterminant ; pour le détail de l'entraînement à réducteur et du calcul de couple, la logique de notre sujet consacré aux moteurs de broyeurs à plastique s'applique aussi ici. Dans cet article, nous nous concentrons sur la façon dont le moteur encaisse les charges à chocs.
Effet des charges à chocs sur le moteur et mesures à prendre
Charge thermique : regardez les pointes, pas la moyenne
Même si le courant moyen affiché par l'ampèremètre reste inférieur au courant de plaque, des pointes fréquentes peuvent échauffer le bobinage. Pour connaître la charge thermique réelle du moteur, il faut enregistrer l'évolution du courant dans le temps et surveiller la température de la carcasse tout au long du poste. Une thermistance (CTP) intégrée au bobinage, associée à son relais de protection, surveille directement la température du bobinage sous charges à chocs ; précisez-le à la commande si nécessaire. Pour les valeurs de courant, consultez le tableau des courants.
Réglage de la protection
Le relais thermique ou le disjoncteur-moteur se règle sur le courant de plaque ; relever arbitrairement le réglage à cause des pointes de chocs laisse le bobinage sans protection. En cas de déclenchements intempestifs sur des pointes soudaines de courant, on réexamine ensemble la classe de la courbe de protection (temps de déclenchement) et la logique de détection de bourrage de la commande.
Liaison mécanique
- Le moteur doit être fixé sur un socle rigide, plan et amortissant les vibrations ; les boulons de pattes doivent être contrôlés périodiquement à la clé dynamométrique.
- Un accouplement élastique ou un coupleur hydraulique entre moteur et réducteur réduit la part du choc transmise à l'arbre et aux roulements. L'alignement de l'accouplement est vérifié à chaque maintenance.
- Le câble doit entrer dans le moteur avec une boucle souple ; un câble rigide et tendu desserre la connexion de bornes sous l'effet des vibrations.
Carcasse et environnement
Le broyage des pneus produit de la poussière de caoutchouc, des fragments de fil et des fibres textiles. Fibres et poussières s'accumulent sur le capot de ventilateur et coupent le refroidissement. La carcasse en fonte se distingue dans cette application par sa rigidité face aux chocs et aux vibrations ; la protection IP55 protège contre la pénétration de poussière, mais le capot de ventilateur doit être nettoyé régulièrement.
Démarrage et réseau aux fortes puissances
Sur les broyeurs primaires, les puissances moteur sont élevées et le démarrage sollicite le réseau. Les options s'évaluent ainsi :
- Étoile-triangle : réduit le courant de démarrage, mais abaisse aussi le couple à environ un tiers. S'il reste de la matière dans le rotor, le démarrage en étoile peut échouer. Cette méthode convient au démarrage rotor vide ; un moteur 400/690 V (Δ/Y) fonctionne en triangle sur un réseau 400 V et se prête au démarrage étoile-triangle.
- Démarreur progressif : limite le courant de démarrage et le choc mécanique ; pour un démarrage rotor chargé, il faut vérifier que le couple reste suffisant.
- Variateur de fréquence : c'est la voie la plus souple pour un démarrage contrôlé à couple nominal et des inversions fréquentes. Les séries triphasées de HEM Motor conviennent à la variation de vitesse par variateur ; en fonctionnement prolongé à basse vitesse et à couple nominal, une ventilation forcée peut être nécessaire et, si le câble variateur-moteur est long, un filtre dv/dt ou sinus est envisagé. Ces conditions sont indiquées à la commande ; voir utilisation avec un variateur.
Si la capacité du réseau est limitée, la puissance du transformateur du site et les sections de câble doivent être vérifiées au regard de la chute de tension lors du démarrage des gros moteurs.
Que signifie un facteur de service de 1,15 ?
Chez HEM Motor, tous les modèles de 75 kW et plus ont un facteur de service de 1,15 ; cela signifie que le moteur dispose d'une réserve de puissance permanente de 15 %. Sous charges à chocs, cette réserve est une marge de sécurité. Il n'est pas recommandé de choisir le moteur une taille en dessous en comptant sur cette réserve ; la puissance du moteur reste déterminée par la charge réelle de la machine et les données du fabricant.
