Moteur de convoyeur à bande : puissance en installation de concassage-criblage

Le moteur d'un convoyeur à bande entraîne le tambour moteur par l'intermédiaire d'un réducteur et déplace ainsi la bande et le matériau ; sa puissance se calcule à partir de la longueur de bande, de la hauteur de levage du matériau et du tonnage. Pour les convoyeurs de 10 à 45 m d'une installation de concassage-criblage, les catalogues indiquent le plus souvent des moteurs de 3 à 37 kW. Le moteur est soit un moteur et un réducteur extérieurs en tête de convoyeur, soit un tambour moteur intégré.

Cette page présente les types de convoyeurs propres aux installations de concassage-criblage, des puissances sourcées, un exemple avec une formule de puissance simple et la correspondance dans la gamme DRG. Les moteurs adaptés se trouvent sur Acheter un moteur électrique en ligne ; les autres machines de l'installation sont sur la page Moteurs pour installations de concassage.

Quels convoyeurs trouve-t-on dans une installation de concassage-criblage ?

Dans une installation, les convoyeurs sont présents à chaque passage du matériau d'une machine à l'autre, et chacun porte une charge différente :

• Convoyeur de reprise sous concasseur : il reçoit le matériau gros et tranchant sortant du concasseur primaire. Le point de chargement a des rouleaux amortisseurs et de longues bavettes ; le frottement des bavettes augmente la puissance.
• Convoyeur d'alimentation du crible : il monte le matériau concassé sur le crible. Le crible étant généralement en hauteur, ce convoyeur est incliné et long ; l'essentiel de sa puissance sert au levage.
• Convoyeur de retour : la bande en circuit fermé qui renvoie le refus du crible au concasseur.
• Convoyeurs de produits : ils emmènent chaque fraction du crible vers le stock ou un stacker. Ils peuvent être courts et légers.
• Bandes de transfert et de collecte : bandes courtes sous les cribles, aux by-pass de concasseur et aux points de dosage.

Les convoyeurs stackers radiaux ou télescopiques du parc, avec leurs moteurs de translation et d'orientation, forment un sujet à part ; la courte bande extractrice sous trémie est un organe d'alimentation, pas un convoyeur de transport. Cette page porte sur les convoyeurs de transport fixes de l'installation.

Moteur et réducteur extérieurs ou tambour moteur ?

Avec un entraînement extérieur, un moteur asynchrone standard entraîne un réducteur monté sur l'arbre du tambour. Le réducteur est soit bridé directement sur le moteur (B5 ou B14), soit accouplé à un moteur posé sur un socle séparé. La fiche d'un fabricant indique que le moteur entraîne un réducteur pendulaire par courroie trapézoïdale et que ce réducteur comporte un antidévireur [3]. Dans cette disposition, moteur, réducteur et courroie se remplacent séparément.

Dans un tambour moteur, le moteur à cage et le réducteur sont enfermés dans l'enveloppe du tambour remplie d'huile [6]. Aucune pièce tournante n'est apparente, l'ensemble résiste bien à la poussière et à l'eau et fait gagner de la place sur les installations mobiles et compactes. Mais en cas de panne du moteur, on ne peut pas monter un moteur standard ; le tambour est remplacé auprès de son fabricant. DRG ne vend pas de tambours moteurs ; il fournit les moteurs des convoyeurs à entraînement extérieur.

Combien de kW pour un moteur de convoyeur ? Valeurs du marché

A) Puissances relevées dans les catalogues

Dans ce groupe de machines, on observe selon le modèle et la capacité du fabricant des options de moteur d'environ 3–37 kW [1][2][3]. Ces valeurs concernent le moteur d'un seul convoyeur. Une installation peut en compter dix ou plus ; la puissance totale des convoyeurs est leur somme et ne doit pas être lue comme celle d'un seul.

La puissance augmente avec trois facteurs : frottement des rouleaux et de la bande quand le convoyeur s'allonge, masse transportée quand le tonnage croît, travail de levage quand la pente augmente. À largeur égale de 1000 mm, un convoyeur de 26–32 m fonctionne avec 15 kW, alors qu'un convoyeur de 61–70 m demande 30 kW [1]. Les longs convoyeurs peuvent recevoir plusieurs entraînements ; cela se décide projet par projet.

B) La correspondance dans la gamme DRG

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. Notre gamme va de 0,25 à 11 kW en aluminium et de 0,55 à 355 kW en fonte, 1000/1500/3000 tr/min, triphasé 230/400 V ou 400/690 V ; montage B3, B5, B14 et B35 sur note de commande. Tous les moteurs d'entraînement extérieur de 3–37 kW des convoyeurs de concassage-criblage sont dans cette gamme ; jusqu'à 11 kW, la carcasse aluminium est possible. Les tambours moteurs ne font pas partie de cette gamme.

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Comment calculer la puissance ? Formule simple et exemple

La puissance d'un convoyeur est la somme de trois parts : entraîner la bande vide et les rouleaux, transporter le matériau à l'horizontale et le soulever. Un fabricant découpe ce calcul en quatre forces, en ajoutant séparément le frottement des racleurs et des bavettes ; il obtient la puissance moteur par P = F·v/η et recommande 0,90 pour le rendement mécanique [5]. Une approche plus simple figure dans un recueil de formules universitaire [4] :

N = f·(L + Lo)·(3,6·Gm·v + Qt) / 367 + Qt·H / 367 + Nz

• N : puissance au tambour moteur (kW) ; f : coefficient de frottement (valeur d'exemple 0,03) ; L : longueur du convoyeur (m) ; Lo : longueur additionnelle (50 m).
• Gm : masse de la bande et des rouleaux tournants par mètre (45 kg/m pour une bande de 800 mm) ; v : vitesse de bande (m/s).
• Qt : capacité (t/h) ; H : hauteur de levage (m) ; Nz : puissances additionnelles comme les racleurs (0,8 kW pour un racleur sur bande de 800 mm).

Exemple : un convoyeur de 800 mm de large et 40 m de long, de la sortie du concasseur au crible, monte 300 t/h sur 8 m à une vitesse de bande de 1,6 m/s.

• Frottement et transport horizontal : 0,03 × (40 + 50) × (3,6 × 45 × 1,6 + 300) / 367 ≈ 4,11 kW.
• Levage : 300 × 8 / 367 ≈ 6,54 kW.
• Racleur : 0,8 kW. Total au tambour : environ 11,45 kW.
• Avec un rendement mécanique de 0,90 pour les pertes du réducteur et de la courroie, le besoin à l'arbre moteur est de 11,45 / 0,90 ≈ 12,7 kW.

Le palier de puissance standard suivant est 15 kW. Si le même convoyeur était horizontal, la part de levage disparaîtrait et le besoin tomberait à environ 5,5 kW ; dans cet exemple, plus de la moitié de la puissance sert à la hauteur. À la même vitesse, la bande peut transporter environ 540 t/h d'un matériau de 1,6 t/m³ (tableau auge à trois rouleaux de 25°, talus de 15°, et facteur d'inclinaison de 0,935 pour environ 11,5° [4]) ; la largeur suffit donc pour 300 t/h. Ce calcul sert au prédimensionnement ; la puissance exacte vient du projet du fabricant du convoyeur.

Vitesse, rapport de réduction et montage

À la vitesse de bande de 1,6 m/s de l'exemple, un tambour moteur de 500 mm de diamètre tourne à environ 61 tr/min. Un moteur 4 pôles de 15 kW (DRG-160L-4) tournant à 1465 tr/min, le rapport du réducteur est d'environ 24. Le rapport se calcule à partir du diamètre du tambour et de la vitesse de bande avec notre calculateur de sortie de réducteur. Le moteur 4 pôles est le choix le plus courant sur les convoyeurs d'installation, car les réducteurs sont le plus souvent choisis pour une entrée à 1500 tr/min.

Le montage dépend du réducteur : avec un réducteur pendulaire, le moteur peut être posé sur pattes (B3) sur un support au-dessus du réducteur et l'entraîner par courroie ; avec un réducteur à couple conique-hélicoïdal, le moteur est bridé (B5). Le type exact se lit sur le plan du fabricant du convoyeur.

Sur un convoyeur incliné, l'antidévireur est indispensable : en cas de coupure, la bande chargée recule et vide le matériau au point de chargement. Il se trouve dans le réducteur ou sur l'arbre du tambour, pas dans le moteur ; vérifiez qu'il reste en place lors du remplacement du moteur.

Liste de contrôle pour choisir le moteur d'un convoyeur de concassage-criblage

• Plaque ou projet du convoyeur : largeur de bande, longueur, hauteur de levage, capacité.
• Puissance, vitesse, carcasse et forme de montage de l'ancien moteur ; rapport et bride d'entrée du réducteur.
• Démarrage en charge : si un concasseur ou un crible déclenche, la bande s'arrête chargée. Elle redémarre pleine ; le couple de démarrage du moteur doit suffire. Sur les moteurs DRG 4 pôles, le rapport Ts/Tn est de 2,0 à 2,3.
• Démarrage : les moteurs DRG à partir de 4 kW sont en 400/690 V et conviennent au démarrage étoile-triangle sur réseau 400 V. Le couplage étoile divisant le couple de démarrage par trois, un démarreur progressif ou un variateur convient mieux aux longues bandes inclinées qui démarrent chargées ; comparez sur la page démarrage étoile-triangle.
• Fonctionnement séquentiel : les convoyeurs démarrent dans l'ordre inverse du flux, bande produit d'abord, alimentateur en dernier. Si un convoyeur s'arrête, tous ceux situés en amont doivent s'arrêter. L'armoire est conçue autour de ce verrouillage ; si le nouveau moteur n'a pas la même vitesse, les vitesses de bande ne concordent plus.
• Environnement : plein air, forte poussière, pluie et eau de lavage ; vérifiez les entrées de la boîte à bornes et les presse-étoupes.

Options de moteurs DRG pour convoyeurs à bande

Le tableau présente des modèles 4 pôles en fonte de la plage 3–37 kW observée sur les convoyeurs de concassage-criblage :

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis contre les défauts de matériau et de fabrication pendant 2 ans à compter de la date de livraison (certificat de garantie). Pour le choix général d'un moteur de convoyeur, lisez notre article sur le choix du moteur pour convoyeurs et lignes à bande, et pour les convoyeurs des installations de recyclage, la fourniture de moteurs pour le recyclage.

Moteurs de cette puissance

• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – 132M fonte
• DRG-160M-4 – 11 kW – 1465 tr/min – 160M fonte
• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 tr/min – 160L fonte
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte
• DRG-180L-4 – 22 kW – 1470 tr/min – 180L fonte
• DRG-200L-4 – 30 kW – 1475 tr/min – 200L fonte

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Moteur de convoyeur à bande : questions fréquentes

Quelle puissance doit avoir un moteur de convoyeur ?

Elle dépend de la longueur de bande, de la hauteur de levage et du tonnage. Pour les convoyeurs de 10–45 m des installations de concassage-criblage, les catalogues indiquent 3–37 kW. La formule ci-dessus permet un calcul préliminaire ; la valeur exacte figure dans le projet du convoyeur.

Peut-on remplacer un tambour moteur par un moteur extérieur ?

Oui, si le tambour d'entraînement est remplacé avec ses paliers et un réducteur. Le moteur intégré d'un tambour moteur ne se remplace pas seul par un moteur standard.

Pourquoi le moteur du convoyeur ne démarre-t-il pas bande chargée ?

En démarrage étoile-triangle, le couple de démarrage tombe au tiers ; sur une longue bande inclinée, cela peut ne pas suffire. Un rouleau grippé, une bande déportée ou le frottement des bavettes augmentent aussi la charge ; faites d'abord les contrôles mécaniques.

Combien d'ampères consomme un moteur de convoyeur de 15 kW ?

Le DRG-160L-4 4 pôles absorbe 27,3 A sous 400 V. Réglez le relais thermique sur le courant de la plaque.

Envoyez-nous les dimensions du convoyeur, la plaque de l'ancien moteur et l'étiquette du réducteur ; nous déterminerons ensemble le bon moteur. Téléphone +90 (542) 666 11 11, e-mail [email protected], page contact. Pour tous les modèles et les prix actuels : Acheter un moteur électrique en ligne.

Sources

1. Hawk Plant – Belt Conveyors Technical Information – bandes de 500–1000 mm, moteur de 3–30 kW selon longueur et largeur ; diamètre et vitesse du tambour.
2. Polygonmach – PolyConv Bulk Material Handling Systems – PCB-600–1500 : 400–1800 t/h, 800–1600 mm, 25–45 m, 11–37 kW ; vitesse de bande 0,8–2,5 m/s.
3. Astec – Radial Stacker 100 ft [30.5 m] spec sheet – 30,5 m, bande 610–1067 mm, 227–907 t/h, 11,2–37,3 kW ; moteur TEFC, réducteur pendulaire avec antidévireur, courroie trapézoïdale.
4. FH Erfurt – Dimensioning of belt conveyors (formula collection, Dunlop) – formule de puissance au tambour, f = 0,03, Lo = 50 m, tableaux de masse mobile Gm et de puissance de racleur Nz.
5. MEKA – Belt Conveyor Calculations – forces F1–F4 (bande vide, transport, levage, frottement des bavettes), P = F·v/η, rendement mécanique 0,90.
6. Rulmeca – Motorized Pulleys for Aggregate and Sand Production – tambour moteur : moteur à cage et réducteur dans une enveloppe remplie d'huile.