Moteur de crible rotatif (trommel) : choix du moteur pour cribles à tambour

Un crible rotatif (trommel) est un tambour perforé, légèrement incliné et tournant lentement, que traverse le matériau ; le moteur électrique de cette machine fait tourner le tambour par l'intermédiaire d'un réducteur à seulement 9 à 20 tours par minute [1][2]. Pour cette fonction sur les trommels électriques fixes, les catalogues des fabricants indiquent des moteurs de 4 à 37 kW [1] ; le moteur entraîne les galets porteurs ou la couronne dentée du tambour par un seul réducteur, et sur certains types plusieurs petits motoréducteurs sont répartis sur les galets [3]. Ce qui décide du choix est moins la puissance que l'importance de la réduction de vitesse et le couple de démarrage tambour arrêté chargé.

Cette page traite des trommels fixes alimentés par le réseau ; les trommels mobiles à moteur diesel sont hors de son périmètre. Les moteurs adaptés à l'entraînement du tambour et leurs prix actuels figurent parmi les 120 modèles de la page Acheter un moteur électrique en ligne. Moteurs des autres machines de la ligne de concassage-criblage : Moteurs pour installations de concassage.

Qu'est-ce qu'un crible rotatif et à quoi sert-il ?

Un trommel est un cylindre en tôle perforée ou en toile de criblage. Le matériau entre par l'extrémité haute, il est soulevé puis retombe pendant la rotation et avance vers la sortie avec une inclinaison de 2 à 2,5° [1] ; les fines passent par les trous, les gros sortent au bout. Des sections à mailles différentes séparent plusieurs classes.

En concassage, le trommel sert à classer sable, gravier et gravillons après le concasseur, ou à retirer l'argile et les fines avant celui-ci. Il est plus lent, plus silencieux et moins sujet au colmatage qu'un crible vibrant ; on le préfère donc pour les matériaux humides, argileux et collants. Principales utilisations :

• Lavage de sable et de gravier : de l'eau est pulvérisée dans le tambour pour laver le gravier et évacuer l'argile et la boue ; la fraction fine lavée part en général vers un crible égoutteur.
• Recyclage : tri des déchets de chantier, du compost, de la terre, des déchets ménagers et industriels [2][3].
• Préparation minérale : classement du minerai avant concassage ou enrichissement [1].

Différence avec un crible vibrant et cas des trommels mobiles

Sur un crible vibrant (traité sur une page séparée), la surface de criblage vibre des dizaines de fois par seconde et l'entraînement se fait par arbre à balourd ou par moteurs vibrants. Le trommel ne vibre pas : le moteur produit seulement une rotation lente et régulière. Le moteur de trommel est un moteur asynchrone triphasé standard ; la charge est régulière mais le démarrage tambour chargé est lourd.

Les trommels du marché se répartissent en trois groupes selon la source d'énergie :

• Trommel électrique fixe : un ou plusieurs motoréducteurs électriques font tourner le tambour. C'est le sujet de cette page.
• Trommel transportable électrique mais à entraînement hydraulique : un moteur électrique fait tourner une pompe hydraulique, et le tambour et les bandes sont entraînés par des moteurs hydrauliques. Dans un exemple, un moteur de 44,7 kW à 1800 tr/min fonctionne avec un démarreur progressif et le tambour est entraîné par chaîne et moteur hydraulique [4].
• Trommel mobile diesel : tous les mouvements proviennent d'un moteur diesel et d'un système hydraulique ; dans un exemple, le moteur est un diesel de 130 kW [5]. Il n'y a pas de moteur électrique ; ces machines sont hors du périmètre DRG.

Comment le moteur fait-il tourner le tambour ?

Trois dispositions d'entraînement existent sur les trommels fixes :

• Entraînement par galets : des bandages en acier autour du tambour reposent sur des galets porteurs. Une partie des galets est motorisée et fait tourner le tambour par friction. Un fabricant monte un motoréducteur à arbre creux de 5,5 kW sur chacun des quatre galets, soit 22 kW au total [3]. Dans d'autres dispositions, un seul moteur, un réducteur et un accouplement entraînent deux galets par un arbre [1].
• Entraînement par couronne dentée ou chaîne : une couronne ou un pignon à chaîne solidaire du tambour est entraîné par un pignon en sortie de réducteur. Il n'y a pas de glissement ; on le préfère pour les tambours lourds et grands.
• Entraînement direct par motoréducteur : sur un trommel fixe, un motoréducteur à engrenages droits de 15 kW entraîne directement le tambour à vitesse variable ; la fiche indique un couple de sortie de 1160 Nm et une vitesse de tambour de 10 à 20 tr/min [2].

Sur un motoréducteur dont la partie moteur a une bride IEC (B5 ou B14), on remplace le moteur par un moteur standard ; si moteur et réducteur partagent un carter unique, on remplace le motoréducteur complet. La bride d'entrée du réducteur l'indique.

Combien de kW pour un moteur de crible rotatif ? Puissances sur les modèles du marché

A) Puissances moteur relevées sur les modèles des fabricants

Dans ce groupe de machines, on observe des options de moteur d'environ 4 à 45 kW selon le modèle du fabricant et la capacité [1][4]. L'entraînement du tambour lui-même se situe entre 4 et 37 kW [1] ; la valeur de 44,7 kW correspond au type transportable, où un seul moteur alimente toute la machine et fait tourner tambour, bandes et brosses de façon hydraulique [4]. Sur l'entraînement à quatre motoréducteurs, chaque moteur fait 5,5 kW et 22 kW est le total [3] ; au remplacement, c'est la valeur par moteur qui compte.

La puissance augmente avec le diamètre et la longueur du tambour : dans le même catalogue, quand le diamètre passe de 1,2 à 2,4 m et la longueur de 3,5 à 8 m, le moteur passe de 4 à 37 kW [1]. La capacité (t/h) et, en lavage, l'eau ajoutée augmentent aussi la charge du tambour, donc la puissance. La vitesse du tambour baisse quand le diamètre augmente : 17 tr/min sur le plus petit modèle, 9 tr/min sur le plus grand [1].

B) Moteurs correspondants dans la gamme DRG

Les moteurs de tambour de 4 à 37 kW et les moteurs de galet de 5,5 kW des trommels électriques fixes trouvent leur équivalent dans la gamme DRG 4 et 6 pôles ; la classe 44,7 kW du type transportable est couverte par le 45 kW. Hors gamme : les trommels mobiles diesel, les moteurs hydrauliques qui font tourner le tambour et les motoréducteurs à carter unique dont le moteur n'est pas séparable. Un moteur à 1800 tr/min sur une fiche 60 Hz correspond à 1500 tr/min sur un réseau à 50 Hz.

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Exemple de calcul : vitesse du tambour, rapport de réduction et couple

Sur un trommel, on calcule la chaîne de vitesses avant la puissance. La vitesse du tambour reste inférieure à la vitesse critique à laquelle le matériau se plaque contre la virole et tourne avec elle. La relation d'ingénierie générale est n_critique ≈ 42,3 / √D (D diamètre du tambour en m, n en tr/min).

• Pour un tambour de Ø1,8 m, n_critique ≈ 42,3 / √1,8 ≈ 31,5 tr/min. La vitesse de service de 12 tr/min du catalogue [1] en représente environ 38 % ; le matériau roule sans être entraîné jusqu'en haut.
• Supposons un entraînement par galets : bandage de même diamètre que le tambour (1,8 m), galet moteur de 0,45 m. Vitesse du galet = 12 × 1,8 / 0,45 = 48 tr/min.
• Si l'on choisit un DRG-180M-4 4 pôles (1470 tr/min) pour les 18,5 kW du catalogue, le rapport de réduction vaut ≈ 1470 / 48 ≈ 30,6. Avec le DRG-200L1-6 6 pôles (980 tr/min), le rapport descend à ≈ 20,4 ; le réducteur est plus petit mais la carcasse du moteur plus grande.
• Le couple total transmis aux arbres des galets, pertes négligées, vaut M = 9550 × 18,5 / 48 ≈ 3 680 Nm. Le réducteur se choisit pour ce couple.
• Avec un variateur entre 40 et 60 Hz, la vitesse du tambour se règle entre environ 9,6 et 14,4 tr/min.

Vous pouvez vérifier le rapport et le couple de sortie avec vos propres valeurs dans le calculateur de vitesse et couple de sortie du réducteur.

Liste de choix du moteur de trommel, vitesse et montage

Réunissez les informations suivantes, propres aux trommels :

• Diamètre, longueur, inclinaison et vitesse de service du tambour ; maille et capacité.
• Disposition d'entraînement : galets, couronne dentée, chaîne ou motoréducteur direct ; nombre de galets moteurs et de moteurs.
• Rapport du réducteur et liaison d'entrée : taille de bride IEC, diamètre d'arbre, type d'accouplement.
• Plaque de l'ancien moteur : kW, tr/min, carcasse, tension, fréquence.
• Condition de démarrage : le tambour peut-il s'arrêter chargé, existe-t-il un verrouillage séquentiel avec la bande d'alimentation (si le trommel s'arrête, l'alimentation doit s'arrêter).
• Trommel laveur ou non : distance entre la rampe d'arrosage et le moteur ou la boîte à bornes, éclaboussures et boue.
• Faut-il régler la vitesse (variateur) ; sur un entraînement à plusieurs galets, les moteurs seront-ils alimentés par le même variateur.

Vitesse et montage

La vitesse du tambour étant très faible, le moteur est généralement un 4 pôles (1500 tr/min) ou un 6 pôles (1000 tr/min) ; c'est le rapport du réducteur qui fixe la vitesse. Si l'on change le nombre de pôles, la vitesse du tambour change dans la même proportion : monter un 4 pôles à la place d'un 6 pôles accélère le tambour d'environ 50 % et raccourcit le temps de séjour sur la toile. Sur un motoréducteur, le moteur est monté à bride (B5 ou B14) ; lorsque moteur, accouplement et réducteur reposent séparément sur un châssis, le moteur est à pattes (B3). Le type exact est donné par le plan du constructeur de la machine ; indiquez le montage en note de commande.

Démarrage

Un tambour chargé est une masse déséquilibrée au démarrage. Les moteurs DRG à partir de 4 kW sont bobinés en 400/690 V et conviennent au démarrage étoile-triangle en 400 V ; toutefois, sur un tambour laveur arrêté chargé, un démarrage lent par variateur protège à la fois le moteur et la surface des galets. Pour le choix de la méthode, voir la page démarrage étoile-triangle. Confiez le câblage à un électricien qualifié.

Moteurs DRG pour cribles rotatifs

DRG Motor est fabricant, fournisseur et vendeur de moteurs électriques. La gamme triphasée s'étend de 0,25 à 11 kW en carcasse aluminium et de 0,55 à 355 kW en fonte, à 1000, 1500 ou 3000 tr/min, en 230/400 V ou 400/690 V, avec montage B3, B5, B14 ou B35 (sur note de commande). Modèles qui se distinguent pour l'entraînement du tambour :

Le DRG-132S-4 correspond aux 5,5 kW par moteur de l'entraînement à quatre galets, le DRG-160L-4 au motoréducteur de 15 kW de la fiche, et les DRG-180M-4 et DRG-200L1-6 aux 18,5 kW de l'exemple de calcul. DRG vend des moteurs, pas de réducteurs. Pour les autres moteurs des lignes de recyclage, voir fourniture de moteurs pour installations de recyclage.

Les moteurs DRG MOTOR sont garantis 2 ans à compter de la date de livraison contre les défauts de matériau et de fabrication (certificat de garantie).

Moteurs d'entraînement de crible rotatif

• DRG-132S-4 – 5,5 kW – 1460 tr/min – 132S fonte
• DRG-132M-4 – 7,5 kW – 1460 tr/min – 132M fonte
• DRG-160L-4 – 15 kW – 1465 tr/min – 160L fonte
• DRG-180M-4 – 18,5 kW – 1470 tr/min – 180M fonte
• DRG-200L1-6 – 18,5 kW – 980 tr/min – 200L fonte

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Moteur de crible rotatif : questions fréquentes

Qu'est-ce qu'un trommel et en quoi diffère-t-il d'un crible vibrant ?

Le trommel tourne sans vibrer ; il colmate moins avec un matériau humide et argileux mais occupe plus de place à capacité égale.

Quatre petits moteurs ou un grand moteur sur un crible rotatif ?

Les deux existent. Avec quatre galets moteurs, chaque galet tourne avec son propre motoréducteur [3] ; avec un seul moteur, celui-ci entraîne deux galets par un arbre ou la couronne dentée [1]. Au remplacement, la valeur de plaque par moteur fait foi.

Comment régler la vitesse du tambour ?

En modifiant le rapport des poulies ou du réducteur, ou en réglant la fréquence par variateur. Sur variateur, le ventilateur propre du moteur faiblit à basse vitesse ; si l'on prévoit de longues périodes à basse vitesse, on en tient compte dans le choix du moteur.

Peut-on monter un moteur électrique sur un trommel mobile ?

Sur les trommels mobiles diesel-hydrauliques, ce n'est pas un remplacement de moteur mais une transformation de la machine ; la vitesse, le débit et la puissance de la pompe hydraulique se définissent avec le constructeur de la machine.

Envoyez-nous les dimensions du tambour ou une photo de la plaque du moteur ; nous choisirons ensemble le moteur d'entraînement. Joignez-nous au +90 (542) 666 11 11, à [email protected] ou via la page contact. Prix et autres modèles : Acheter un moteur électrique en ligne.

Sources

1. Octa Mach – Trommel Screen (stationary rotary trommel, technical parameters) – tambours Ø1,2–2,4 m, 3,5–8 m ; 4–37 kW, 9–17 tr/min, 30–300 t/h ; moteur, réducteur, accouplement et galets.
2. Doppstadt – Drum Screen SM 620 A, Product Data Sheet (Pols) – trommel électrique fixe, Ø2000 × 5500 mm ; motoréducteur 15 kW, 1160 Nm, 10–20 tr/min, entraînement direct à vitesse variable.
3. CRS NI – Trommel Screens – Ø1,8–2,5 m, 6–11 m ; 4 motoréducteurs à arbre creux de 5,5 kW, 4 roues motrices, vitesse variable.
4. Vermeer – TR5300EM Trommel Screen (bayi teknik sayfası) – trommel électrique transportable ; moteur 44,7 kW (60 HP) à 1800 tr/min, démarreur progressif, tambour entraîné hydrauliquement par chaîne.
5. McCloskey – 621 Wheeled Trommel – trommel mobile, moteur diesel de 130 kW ; exemple hors périmètre DRG.