Motore elettrico per laminatoio da mulino: velocità e trasmissione a cinghia

Nel mulino per farina il laminatoio è la macchina che rompe e affina il grano per gradi; l’albero di ogni coppia di cilindri deve girare alla velocità definita nel diagramma di flusso del mulino. Nella maggior parte degli impianti questa velocità non è determinata direttamente dal motore, ma dalla trasmissione a cinghia e puleggia tra motore e laminatoio. Per questo, quando si sostituisce il motore del laminatoio, non basta guardare i kilowatt: vanno considerati insieme la velocità nominale del motore, i diametri delle pulegge e il carico che la cinghia esercita sull’albero motore. Di seguito sviluppiamo questi tre punti, uno alla volta, sui modelli in ghisa in vendita di HEM Motor.

Chi determina la velocità del laminatoio: il motore o la puleggia?

Il costruttore del laminatoio prevede velocità definite per i cilindri veloce e lento della macchina. La differenza di velocità tra i due cilindri è di solito fissata da un sistema a ingranaggi o a cinghia interno alla macchina; il compito del motore è fornire all’albero d’ingresso del cilindro veloce la velocità corretta e una coppia sufficiente. Il rapporto delle pulegge tra motore e laminatoio è l’ultimo anello che regola questa velocità d’ingresso.

La relazione di base è semplice: la velocità della puleggia del laminatoio è pari alla velocità del motore moltiplicata per il rapporto tra i diametri delle pulegge. In formula: n_laminatoio = n_motore × d_{puleggia motore} / d_{puleggia laminatoio}. Va ricordato che la cinghia slitta leggermente e che il calcolo si fa con i diametri primitivi; il risultato è un valore approssimato e la regolazione finale si verifica in campo con un tachimetro.

La conseguenza pratica di questa relazione è che, se la velocità nominale del vecchio motore del mulino è diversa da quella del nuovo, cambia anche la velocità del laminatoio. Ad esempio, montando al posto di un motore con 1450 giri/min in targa un modello con velocità nominale di 1465 giri/min, con le stesse pulegge il laminatoio gira circa l’uno per cento più veloce. Questa piccola differenza rientra di solito nella tolleranza; montare invece un modello da 1000 giri/min al posto di un motore da 1500 giri/min significa, senza modificare il rapporto delle pulegge, un calo di velocità inaccettabile.

Modelli in ghisa più adatti al mulino

Nei mulini per farina l’azionamento del laminatoio utilizza per lo più motori a 4 poli, cioè con velocità sincrona di 1500 giri/min; il rapporto delle pulegge si calcola su questa velocità. La tabella seguente mostra tre modelli in ghisa in vendita sul sito, corrispondenti alla fascia di potenza più frequente negli azionamenti dei laminatoi. La potenza necessaria dipende dalla lunghezza del laminatoio, dal passaggio di macinazione e dalla capacità; la tabella non è un consiglio, ma una sintesi dei valori registrati.

Tutti e tre i modelli hanno grado di protezione IP55, classe di isolamento F e funzionano con alimentazione 400/690 V (Δ/Y), 50 Hz; su rete 400 V si collegano a triangolo. 160M e 160L hanno la stessa altezza d’asse, ma lunghezza della carcassa e interasse dei fori dei piedi diversi; 180M è invece la grandezza superiore. Verifichi nei disegni tecnici 2D se il motore entra nel basamento o nella slitta tendicinghia sotto il laminatoio. Le altre informazioni sul settore sono raccolte nella pagina motori elettrici per mulini per farina.

Il carico sull’albero motore nella trasmissione a cinghia

A differenza dell’azionamento con giunto, nella trasmissione a cinghia l’albero motore non trasmette solo la coppia: la tensione della cinghia applica all’albero una forza laterale. Questo carico radiale è il fattore che sollecita di più il cuscinetto anteriore del motore ed è una delle cause più comuni di rumorosità precoce dei cuscinetti dopo la sostituzione.

Condizioni che aumentano il carico radiale

• Puleggia motore troppo piccola: per trasmettere la stessa coppia con un diametro piccolo la cinghia deve tirare di più. Per ottenere il rapporto delle pulegge, invece di ridurre eccessivamente la puleggia motore è di solito più corretto ingrandire la puleggia del laminatoio.
• Puleggia montata all’estremità dell’albero: più la puleggia si allontana dallo spallamento dell’albero, più aumenta l’effetto della forza sul cuscinetto. La puleggia va montata vicino alla carcassa, nei limiti consentiti dalla lunghezza dell’albero.
• Cinghia troppo tesa: tendere eccessivamente la cinghia per evitare lo slittamento trasferisce il problema al cuscinetto. La tensione si regola secondo le indicazioni del produttore della cinghia.
• Disallineamento: se puleggia motore e puleggia del laminatoio non sono sullo stesso piano, la cinghia si usura sui fianchi e le vibrazioni aumentano.

Anche la compatibilità del mozzo della puleggia con l’albero del nuovo motore è un controllo a parte. Diametro dell’albero e dimensioni della linguetta cambiano con la grandezza; confronti questi valori non a stima, ma su catalogo e disegno tecnico.

Ambiente: polvere di farina, vibrazioni e servizio continuo

Al piano dei laminatoi i motori lavorano per molte ore, spesso per settimane senza fermarsi. Questo mette in primo piano tre aspetti nella scelta:

• Polvere e raffreddamento: la carcassa IP55 è protetta dall’ingresso di polvere, ma se copriventola e alette si ricoprono di farina il motore non riesce a raffreddarsi a sufficienza. La pulizia periodica è la condizione perché il motore lavori ai valori di targa.
• Materiale della carcassa: ai piani dei laminatoi soggetti a vibrazioni e nel servizio continuo si preferisce la carcassa in ghisa per la sua rigidità. Sul sito è disponibile anche la versione con carcassa in alluminio fino a 11 kW; la scelta dipende dalla struttura della macchina e dal punto di montaggio.
• Rischio di esplosione delle polveri: se nel Suo impianto c’è una zona classificata come atmosfera esplosiva per polveri, serve un motore progettato specificamente per quella zona. Il motore trifase standard IP55 non è previsto per zone di questo tipo; indichi sempre la classificazione della zona nell’ordine.

Anche il metodo di avviamento è importante. Se il laminatoio si avvia a vuoto, l’avviamento stella-triangolo è diffuso; in caso di avviamento a carico o di frequenti arresti e ripartenze, descriva la situazione in fase di offerta.

Esempio ipotetico: sostituzione di un motore da 15 kW per laminatoio

Questa sezione è un esempio di calcolo e non descrive un caso reale di un cliente. Supponiamo che sulla targa del vecchio motore di un laminatoio siano indicati 15 kW e 1460 giri/min, con puleggia motore da 200 mm e puleggia del laminatoio da 500 mm di diametro primitivo.

• Velocità attuale del laminatoio: 1460 × 200 / 500 ≈ 584 giri/min.
• Nuovo motore: a parità di potenza e numero di poli, il modello 160L-4 in ghisa, velocità nominale 1465 giri/min. Con le stesse pulegge il laminatoio gira a ≈ 586 giri/min; la differenza è inferiore allo 0,5% e in pratica non richiede di cambiare le pulegge.
• Controllo della grandezza: se anche il vecchio motore ha grandezza 160L, slitta e fori dei bulloni molto probabilmente corrispondono. Se la grandezza è diversa, le misure della slitta si confrontano con il disegno.
• Mozzo della puleggia: se la vecchia puleggia sarà montata sul nuovo albero, si confrontano diametro dell’albero e cava per linguetta; se non corrispondono, il mozzo viene rilavorato o si acquista una nuova puleggia.
• Controllo del carico: dopo la messa in servizio si misura la corrente durante la macinazione. Se la corrente supera stabilmente il valore nominale di 27,3 A, il problema va cercato non nel motore, ma nel carico del passaggio o nella regolazione della cinghia.

Cosa preparare prima dell’ordine

Per abbinare correttamente il motore del laminatoio ci comunichi:

• Foto della targa del vecchio motore (potenza, velocità nominale, tensione, grandezza)
• Diametri delle pulegge di motore e laminatoio e tipo di cinghia
• Forma costruttiva: slitta tendicinghia con piedi o altro tipo di fissaggio
• Tensione di rete e metodo di avviamento
• Condizioni ambientali del piano laminatoi; eventuale classificazione della zona polveri

Tutte le opzioni di potenza e velocità, con i prezzi aggiornati, sono nella pagina acquista motori elettrici. Se condivide i dati del Suo vecchio motore tramite la pagina di invio della targa, definiremo insieme il modello equivalente; per altre domande può utilizzare la pagina contatti.