Выбор электродвигателя и редуктора для скреперной системы навозоудаления

В скреперной системе навозоудаления двигатель — часть приводного узла, который работает очень медленно, но с очень большим тяговым усилием. Для правильного выбора прежде мощности двигателя вместе оценивают выходную частоту вращения и момент редуктора, реверсивную (вперёд-назад) работу системы, пуск с замёрзшим навозом зимой и влажную среду с аммиаком. Двигатель обычно 4-полюсный трёхфазный асинхронный малой мощности; основную работу выполняют редуктор с большим передаточным числом и защита от перегрузки.

Как работает скреперная система навозоудаления?

В коровниках беспривязного и привязного содержания скребок движется вдоль навозного канала или бетонного прохода. Скребок соединён с приводным узлом тяговым элементом — цепью, стальным тросом или их комбинацией. Приводной узел обычно стоит в одном конце коровника, часто в небольшом закрытом помещении: он состоит из двигателя, редуктора и тросового барабана или цепной звёздочки.

Скребок сдвигает навоз в приёмную яму в конце коровника и затем возвращается. Это движение повторяется несколько раз в день по реле времени или от пульта управления. Скорость скребка низкая: медленное движение нужно, чтобы не беспокоить животных и чтобы навоз не переливался через край. Поэтому частота вращения двигателя понижается редуктором с большим передаточным числом до очень низкой выходной частоты.

Выбор редуктора и двигателя вместе

В этом применении ответ на вопрос «сколько киловатт?» даёт редуктор. Умножив тяговое усилие скребка на диаметр барабана или звёздочки, получают момент, необходимый на выходе редуктора. Передаточное число редуктора понижает частоту вращения двигателя до нужной частоты барабана; мощность двигателя определяется по выходному моменту и частоте с учётом КПД редуктора. Этот расчёт — задача производителя системы; длина канала, тип навоза (жидкий или с соломой) и ширина скребка меняют результат.

• Червячный редуктор: широко применяется в скреперах благодаря компактности и большим передаточным числам. Из-за низкого КПД для того же выходного момента может потребоваться более мощный двигатель. При некоторых передаточных числах он сопротивляется обратному вращению, но это не заменяет тормоз.
• Цилиндрический или коническо-цилиндрический редуктор: КПД высокий, поэтому для той же работы двигатель может быть меньше. Установочные размеры отличаются.
• Соединение двигателя с редуктором: двигатель обычно присоединяется к входу редуктора фланцем B5 или B14. Габарит IEC и размер фланца должны соответствовать входу редуктора; монтажные исполнения предлагаются в зависимости от габарита, размер фланца подтверждается при заказе.

При замене надёжнее всего сохранить мощность, число полюсов и фланец старого двигателя. Изменение частоты вращения двигателя меняет скорость скребка; более быстрый скребок нежелателен и для безопасности животных, и из-за перелива навоза. Варианты для редукторных приводов смотрите на странице электродвигатели для редукторов.

Реверсивная работа и перегрузка

Скребок меняет направление в каждом цикле. Двигатель реверсируется контакторами реверса или преобразователем; в крайних точках движение останавливает концевой выключатель или датчик. На что обратить внимание при такой работе:

• Пауза при реверсе: двигатель нельзя реверсировать до полной остановки. Резкий реверс вращающегося двигателя вызывает больший ток и механический удар, чем обычный пуск; в схеме управления предусматривают короткую паузу.
• Зацепы и заклинивание: скребок может зацепиться за препятствие, глыбу замёрзшего навоза или ногу животного. Тепловая защита бережёт двигатель, а для защиты цепи и троса применяют срезной штифт, муфту ограничения момента или реле контроля тока. Эти устройства безопасности — зона ответственности производителя системы.
• Настройка теплового реле: тепловое реле настраивают по номинальному току с таблички двигателя. Частые срабатывания обычно указывают на механическую неисправность, а не на недостаточную мощность двигателя. Подробности о защите — в нашей статье о выборе теплового реле и предохранителя.

Зимние условия: пуск с замёрзшим навозом

В открытых и полуоткрытых коровниках навоз зимой может замерзать в канале. Замёрзшая масса держит скребок, и пусковая нагрузка становится намного выше обычной. Увеличить мощность двигателя — первое, что приходит в голову, но цепь, трос и редуктор несут ту же нагрузку; более мощный двигатель может перенести слабое звено на механическую часть. Увеличение частоты циклов зимой не даёт навозу застаиваться настолько, чтобы замёрзнуть, и часто является более разумным решением. Для пуска двигателя на холоде укажите в заказе температуру окружающей среды.

Аммиак, влажность и мойка: влияние среды на двигатель

Воздух в коровнике влажный и содержит аммиак; такое сочетание со временем вызывает коррозию окрашенных поверхностей, болтов и соединений в клеммной коробке. Защита IP55 предохраняет от пыли и брызг воды, но при мойке высоким давлением нельзя направлять струю прямо на двигатель. Практические меры:

• По возможности размещайте приводной узел в вентилируемом помещении, отделённом от зоны содержания животных.
• Уплотняйте кабельные вводы кабельными сальниками; при замене проверяйте прокладку крышки клеммной коробки.
• При риске конденсации двигатель должен работать регулярно, а не простаивать подолгу.
• Указывайте в заказе данные о среде, например концентрацию аммиака и условия мойки; условия, выходящие за пределы IP55 и изоляции класса F, могут выходить за рамки стандартного двигателя.

Чугунный корпус часто выбирают на сельскохозяйственных объектах благодаря его жёсткости к ударам и механическим нагрузкам.

Примеры двигателей для приводов скреперов навозоудаления

Приведённые ниже модели — примеры класса мощности, встречающегося на редукторных скреперных узлах. Точная мощность определяется по табличке старого двигателя или данным производителя системы. Подходящие модели HEM Motor и актуальные цены можно посмотреть на странице купить электродвигатель.

• 80M1-4: 0,55 кВт, 4 полюса, 1400 об/мин, чугун, IEC 80M, 230/400 В (Δ/Y). Для небольших систем с коротким каналом.
• 90S-4: 1,1 кВт, 4 полюса, 1445 об/мин, чугун, IEC 90S, 230/400 В (Δ/Y).
• 90L-4: 1,5 кВт, 4 полюса, 1445 об/мин, чугун, IEC 90L, 230/400 В (Δ/Y). Для длинных или двухканальных систем.
• 100L2-4: 3 кВт, 4 полюса, 1450 об/мин, чугун, IEC 100L, 230/400 В (Δ/Y). Для схем, где один узел тянет несколько скребков.

Другие варианты для животноводства и сельского хозяйства — на странице двигатели для сельскохозяйственной техники.

Гипотетический пример: скрепер, часто отключающийся зимой

Этот сценарий приведён для иллюстрации. Предположим, что скреперный узел с двигателем 1,1 кВт зимой отключается тепловым реле в первом утреннем цикле. При осмотре выясняется, что за ночь навоз в канале замёрз и скребок при пуске не трогается с места. Прежде чем увеличивать мощность двигателя, настраивают частоту циклов так, чтобы они продолжались и ночью, и проверяют паузу при реверсе. Если проблема сохраняется, проверяют редуктор, натяжение цепи и настройку ограничителя момента; мощность двигателя меняют только по расчёту производителя системы.

Вывод и данные для коммерческого предложения

Для скрепера навозоудаления двигатель выбирают вместе с передаточным числом редуктора, реверсивной работой, зимним пуском и аммиачной средой. Число полюсов и фланец старого двигателя сохраняются, а защита от перегрузки устанавливается и на механической стороне. Запрашивая предложение, пришлите:

• Фото табличек двигателя и редуктора
• Тип фланца (B5/B14) и данные входа редуктора
• Число циклов в день и способ реверса (контакторы или преобразователь)
• Условия: отдельное помещение или внутри коровника; минимальная зимняя температура

Подходящие модели и актуальные цены смотрите на нашей странице онлайн-продаж. Отправьте фото таблички, частоту вращения и данные монтажа вашего двигателя через страницу отправки заводской таблички и запросите предложение на подходящую модель. По другим вопросам воспользуйтесь нашей страницей контактов.

Часто задаваемые вопросы

Как определяется мощность двигателя для скрепера навозоудаления?

Выходной момент редуктора находят по тяговому усилию скребка и диаметру барабана; мощность двигателя рассчитывают по этому моменту, выходной частоте и КПД редуктора. При замене за основу берут мощность с таблички старого двигателя.

Если повысить частоту вращения двигателя, уборка пойдёт быстрее?

Скребок ускорится, но это нежелательно для безопасности животных и из-за перелива навоза. Скорость скребка — проектное значение производителя системы.

Удерживает ли червячный редуктор скребок?

При некоторых передаточных числах он сопротивляется обратному вращению, но в качестве тормоза не используется. Если нужна фиксация, применяют тормозное устройство, рекомендованное производителем системы.

Вредит ли аммиак в коровнике двигателю?

В долгосрочной перспективе он может вызывать коррозию краски, болтов и соединений. Рекомендуется размещать приводной узел в вентилируемом помещении и указывать условия среды в заказе.