Электродвигатель барабанного грохота: передаточное число редуктора и пусковая нагрузка

Выбор двигателя для барабанного (вращающегося) грохота начинается с частоты, с которой должен вращаться барабан; передаточное число редуктора рассчитывают от этой частоты в обратную сторону. Частоту вращения барабана держат на определённой доле критической частоты, которая зависит от диаметра барабана, а двигатель выходит на эту низкую частоту через редуктор и часто через цепь или приводные ролики. Второй решающий фактор — пусковой момент, нужный, чтобы сдвинуть с места тяжёлый барабан с материалом внутри.

Чем барабанный грохот отличается от вибрационного?

Барабанный грохот (троммель) — слегка наклонённый цилиндр из перфорированного листа или сетки. Барабан медленно вращается вокруг своей оси; пока материал перекатывается внутри, мелкие частицы проваливаются через отверстия, а крупные выходят с конца барабана. Такие грохоты распространены на площадках компостирования, песчано-гравийных карьерах, при переработке грунта, на объектах рециклинга и сортировки отходов.

Отличие от вибрационного грохота в том, что здесь нет вибрации: двигатель лишь вращает барабан с постоянной низкой частотой. Поэтому двигатель может быть стандартным трёхфазным асинхронным, закреплённым на неподвижной раме. Настоящие инженерные задачи — правильная настройка частоты вращения и пуск загруженного барабана.

Частота вращения барабана: критическая частота и рабочая доля

Если барабан вращается слишком быстро, центробежный эффект прижимает материал к стенке, материал перестаёт перекатываться, и грохочение прекращается. Этот предел называют критической частотой вращения. Приблизительно критическая частота (об/мин) ≈ 42,3 ÷ √D, где D — внутренний диаметр барабана в метрах. Барабанные грохоты обычно работают на определённом проценте от критической частоты; на практике часто встречается около трети. Фактическое значение определяется материалом и конструкцией производителя грохота.

Расчёт ниже — гипотетический пример. Для барабана с внутренним диаметром 2 м критическая частота составит 42,3 ÷ 1,41 ≈ 30 об/мин. Если барабан должен работать на 35 процентах критической частоты, целевая частота — около 10,5 об/мин. Чтобы выйти на такую низкую частоту, обычно используют не один редуктор, а редуктор вместе со второй ступенью (цепной звёздочкой или приводным роликом).

Расчёт передаточного числа редуктора

Общее передаточное число = номинальная частота вращения двигателя ÷ целевая частота барабана. Его распределяют между редуктором и второй ступенью. Если на барабане из примера использовать 4-полюсный двигатель с номинальной частотой 1460 об/мин, общее передаточное число составит 1460 ÷ 10,5 ≈ 139. При редукторе 1:35 и звёздочках 1:4 общее передаточное число будет 140, а частота барабана — около 10,4 об/мин.

Если тот же барабан приводить 6-полюсным двигателем с номинальной частотой 970 об/мин, общее передаточное число снизится примерно до 92. В этом случае может хватить редуктора с меньшим передаточным числом. Выбор числа полюсов зависит от таких факторов, как размер редуктора, присоединение существующего двигателя и доступность запасных частей.

Распространённые схемы привода барабанов

• Периферийная цепь и зубчатый венец: По наружной стороне барабана устанавливают зубчатый венец или цепную звёздочку, которую вращает шестерня на выходе редуктора. Это жёсткий привод без проскальзывания.
• Фрикционные ролики: Барабан опирается на четыре опорных ролика, часть из которых приводная; передача идёт трением. На мокрой или замасленной поверхности при пуске возможно проскальзывание.
• Центральный вал: На небольших барабанах барабан сидит на валу, который редуктор вращает напрямую.

Пусковая нагрузка: как сдвинуть загруженный барабан

При остановке барабана материал внутри оседает на дно. При повторном пуске двигатель должен одновременно преодолеть большую инерцию барабана, трение опорных роликов и несимметричную нагрузку от подъёма материала внутри барабана. Поэтому пусковой момент может быть заметно выше рабочего. Если влажный и липкий материал образует корку в нижней части барабана, нагрузка возрастает ещё больше.

• Прямой пуск: Двигатель развивает полный пусковой момент, но цепь, шестерня и редуктор получают резкий удар.
• «Звезда-треугольник»: Пусковой момент снижается примерно до трети. При загруженном барабане двигатель может не выйти на нужную частоту на «звезде»; такая схема больше подходит, когда барабан запускается пустым.
• Преобразователь частоты: Обеспечивает пуск с контролируемой рампой и позволяет точно подстроить частоту барабана под материал. Наши трёхфазные серии подходят для регулирования скорости преобразователем частоты; при длительной работе на низкой частоте с полным моментом может потребоваться внешний вентилятор, а при длинном кабеле между приводом и двигателем рассматривается фильтр dv/dt или синус-фильтр; эти условия указываются при заказе.

В эксплуатации самая действенная мера — после прекращения подачи дать барабану поработать вхолостую, опорожнить его и только затем остановить. Тогда следующий пуск будет лёгким. Прежде чем думать об увеличении двигателя, нужно также проверить, выдерживают ли редуктор и цепь пусковой удар; по выходному моменту и сервис-фактору ориентируются на данные производителя редуктора.

Примеры моделей для барабанных грохотов

Примеры в чугунном корпусе для приводов, вращающих барабан через редуктор с неподвижной рамы. Решение по мощности принимают с учётом размера барабана, плотности материала, производительности и условий пуска:

• 132M-4, чугунный корпус: 7,5 кВт, 4 полюса, 1460 об/мин, 400/690 В, IEC 132M, номинальный момент 49,1 Нм.
• 160M-4, чугунный корпус: 11 кВт, 4 полюса, 1465 об/мин, 400/690 В, IEC 160M, номинальный момент 71,7 Нм.
• 160L-6, чугунный корпус: 11 кВт, 6 полюсов, 970 об/мин, 400/690 В, IEC 160L, номинальный момент 108,3 Нм.

Чугунный корпус предпочитают на площадках грохочения с сильной пылью и ударами; двигатели имеют степень защиты IP55 и изоляцию класса F. Для двигателей, работающих на открытых площадках, следует дополнительно предусмотреть защиту от дождя и солнца. Подходящие модели HEM Motor и актуальные цены смотрите на странице купить электродвигатель; общая информация о приводах с редуктором — на странице электродвигатели для редукторов, а варианты для площадок — на странице двигатели для горнодобывающей отрасли.

Вывод и что нужно для заказа

На барабанном грохоте сначала определите целевую частоту барабана по его диаметру и данным производителя, затем распределите общее передаточное число между редуктором и второй ступенью. Мощность и способ пуска выбирайте по условиям пуска под нагрузкой; учитывайте и пусковой удар на редуктор и цепь. Для заказа нужны диаметр и частота барабана, схема привода, табличка редуктора, тип и влажность материала, запускается ли барабан загруженным, табличка текущего двигателя, способ пуска и условия площадки.

Все подходящие модели и актуальные цены можно найти в нашем разделе онлайн-продаж. Отправьте фото таблички, частоту вращения и данные о монтаже вашего текущего двигателя через страницу отправки таблички и запросите предложение на подходящую модель. Чтобы проконсультироваться по данным барабана, используйте страницу контактов.

Часто задаваемые вопросы

Повышает ли производительность ускорение двигателя барабанного грохота?

До определённого предела да; но по мере приближения к критической частоте материал налипает на стенку, и грохочение ухудшается. Перед изменением частоты сверьтесь с данными производителя грохота.

Какой двигатель нужен барабанному грохоту — 4-полюсный или 6-полюсный?

Можно использовать оба; разница в общем передаточном числе. Если существующий редуктор подбирали под 4-полюсный двигатель, проще всего сохранить то же число полюсов.

Почему загруженный барабан не запускается утром?

Влажный материал мог образовать корку на дне и разбалансировать нагрузку; пуск «звезда-треугольник» к тому же снижает пусковой момент. Первые шаги — опорожнять барабан перед остановкой и пересмотреть способ пуска.

Двигатель вибрационного грохота и двигатель барабанного грохота — одно и то же?

Нет. На барабанном грохоте двигатель вращает барабан с неподвижной рамы и может быть стандартным асинхронным; вибродвигатели, закреплённые на коробе грохота, — отдельная группа продукции.