Частота вращения и ременная передача электродвигателя вальцового станка мукомольной мельницы

На мукомольной мельнице вальцовый станок — это машина, которая поэтапно дробит и измельчает пшеницу; вал каждой пары вальцов должен вращаться со скоростью, заданной в технологической схеме мельницы. На большинстве предприятий эту скорость задаёт не сам двигатель, а ременно-шкивная передача между двигателем и вальцовым станком. Поэтому при замене двигателя вальцового станка недостаточно смотреть только на киловатты: номинальную частоту вращения двигателя, диаметры шкивов и нагрузку, которую ремень создаёт на валу двигателя, нужно рассматривать вместе. Ниже мы последовательно разбираем эти три темы на примере чугунных моделей, которые HEM Motor предлагает к продаже.

Кто задаёт скорость вальца: двигатель или шкив?

Производитель вальцового станка предусматривает определённые частоты вращения валов для быстрого и медленного вальцов машины. Разница скоростей между двумя вальцами обычно фиксируется зубчатой или ременной передачей внутри машины; задача двигателя — подать на входной вал быстрого вальца правильную частоту вращения и достаточный момент. Передаточное отношение шкивов между двигателем и вальцовым станком — последнее звено, которое настраивает эту входную частоту.

Основное соотношение простое: частота вращения шкива вальцового станка равна частоте вращения двигателя, умноженной на отношение диаметров шкивов. В виде формулы: n_вальца = n_{двигателя} × d_{шкива двигателя} / d_{шкива вальца}. Следует помнить, что ремень немного проскальзывает, а расчёт ведётся по эффективным диаметрам; результат является приблизительным, и окончательная настройка проверяется на месте тахометром.

Практическое следствие этого соотношения таково: если номинальная частота вращения старого двигателя мельницы отличается от частоты нового, меняется и скорость вальца. Например, если модель с номинальной частотой 1465 об/мин заменяет двигатель, на табличке которого указано 1450 об/мин, при тех же шкивах валец вращается примерно на один процент быстрее. Такая небольшая разница обычно находится в пределах допуска; однако установка модели на 1000 об/мин вместо двигателя на 1500 об/мин без изменения передаточного отношения шкивов означает недопустимое падение скорости.

Чугунные модели, которые выделяются на мельнице

На мукомольных мельницах привод вальцовых станков чаще всего выполняется 4-полюсными двигателями, то есть с синхронной частотой 1500 об/мин; передаточное отношение шкивов рассчитывается под эту частоту. В таблице ниже приведены три чугунные модели, продающиеся на сайте и попадающие в диапазон мощностей, часто встречающийся в приводе вальцовых станков. Необходимая мощность зависит от длины вальца, драного или размольного прохода и производительности; таблица — не рекомендация, а сводка зарегистрированных значений.

Все три модели имеют степень защиты IP55, изоляцию класса F и работают от сети 400/690 В (Δ/Y), 50 Гц; в сети 400 В они подключаются треугольником. Габариты 160M и 160L имеют одинаковую высоту оси, но различаются длиной корпуса и расстоянием между отверстиями лап; 180M — это следующий габарит. Проверьте, помещается ли двигатель на основание или натяжные салазки под вальцовым станком, по 2D-чертежам. Остальная информация по отрасли собрана на странице электродвигатели для мукомольных мельниц.

Нагрузка, которую ременная передача создаёт на валу двигателя

В отличие от привода через муфту, при ременной передаче вал двигателя несёт не только крутящий момент; натяжение ремня прикладывает к валу боковую силу. Эта радиальная нагрузка сильнее всего нагружает передний подшипник двигателя и является одной из распространённых причин раннего шума подшипников после замены.

Условия, увеличивающие радиальную нагрузку

• Слишком маленький шкив двигателя: Чтобы передать тот же момент через малый диаметр, ремень должен тянуть сильнее. Вместо того чтобы чрезмерно уменьшать шкив двигателя ради нужного отношения, обычно правильнее увеличить шкив вальца.
• Шкив, установленный на конце вала: Чем дальше шкив от заплечика вала, тем сильнее действие силы на подшипник. Шкив следует сажать настолько близко к корпусу, насколько позволяет длина вала.
• Перетянутый ремень: Чрезмерное натяжение ремня ради устранения проскальзывания переносит проблему на подшипник. Натяжение устанавливается по рекомендации производителя ремня.
• Несоосность: Если шкив двигателя и шкив вальца не лежат в одной плоскости, ремень изнашивается по бокам, а вибрация возрастает.

Соответствие ступицы шкива валу нового двигателя — отдельная проверка. Диаметр вала и размер шпонки зависят от габарита; сравнивайте эти размеры по каталогу и техническим чертежам, а не на глаз.

Среда: мучная пыль, вибрация и непрерывная работа

На вальцовом этаже двигатели работают долгие часы, нередко неделями без остановки. Это выдвигает при выборе на первый план три момента:

• Пыль и охлаждение: Корпус IP55 защищён от проникновения пыли, но если кожух вентилятора и рёбра корпуса покрываются мучной пылью, двигатель не может нормально охлаждаться. Периодическая очистка — обязательное условие работы двигателя на паспортных значениях.
• Материал корпуса: На вибрирующих вальцовых этажах и при непрерывной работе предпочтителен чугунный корпус благодаря его жёсткости. На сайте есть и вариант алюминиевого корпуса до 11 кВт; выбор делается с учётом конструкции машины и места установки.
• Опасность взрыва пыли: Если на вашем предприятии есть зона, классифицированная как взрывоопасная пылевая среда, для неё требуется двигатель, специально предназначенный для такой зоны. Стандартный трёхфазный двигатель IP55 для таких зон не предназначен; обязательно укажите классификацию зоны в заказе.

Важен и способ пуска. Если вальцовый станок запускается без нагрузки, распространён пуск «звезда-треугольник»; при пуске под нагрузкой или частых остановках и пусках опишите ситуацию на этапе запроса предложения.

Гипотетический пример: замена двигателя вальцового станка 15 кВт

Этот раздел — пример расчёта, он не описывает реальное применение у клиента. Предположим, что на табличке старого двигателя вальцового станка указаны 15 кВт и 1460 об/мин, эффективный диаметр шкива двигателя 200 мм, а шкива вальца — 500 мм.

• Текущая частота вращения вальца: 1460 × 200 / 500 ≈ 584 об/мин.
• Новый двигатель: Модель 160L-4 в чугунном корпусе той же мощности и с тем же числом полюсов, номинальная частота 1465 об/мин. С теми же шкивами валец вращается с частотой ≈ 586 об/мин; разница меньше половины процента и на практике не требует замены шкивов.
• Проверка габарита: Если старый двигатель тоже в габарите 160L, натяжные салазки и отверстия под болты, скорее всего, совпадут. Если габарит другой, размеры салазок сравниваются с чертежом.
• Ступица шкива: Если старый шкив будет устанавливаться на новый вал, сравниваются диаметр вала и шпоночный паз; если они не совпадают, ступицу перетачивают или покупают новый шкив.
• Контроль нагрузки: После ввода в эксплуатацию ток измеряется во время помола. Если ток постоянно превышает номинальное значение 27,3 А, причину нужно искать не в двигателе, а в нагрузке прохода или настройке ремня.

Что подготовить перед заказом

Чтобы правильно подобрать двигатель вальцового станка, пришлите нам следующее:

• Фото таблички старого двигателя (мощность, номинальная частота вращения, напряжение, габарит)
• Диаметры шкивов двигателя и вальца, тип ремня
• Монтажное исполнение: на лапах на натяжных салазках или другое соединение
• Напряжение сети и способ пуска
• Условия окружающей среды на вальцовом этаже; классификация пылевой зоны, если она есть

Все варианты мощности и частоты вращения вместе с актуальными ценами вы найдёте на странице купить электродвигатель. Если вы передадите данные старого двигателя через страницу отправки таблички, мы вместе определим аналогичную модель; по другим вопросам используйте страницу контактов.