Calculateur d'équilibrage de rotor de concasseur

Formules clés

Où G est le degré d'équilibrage (mm/s), ω = 2π×n/60 (rad/s), M est la masse du rotor (kg), e_per est le balourd spécifique admissible, U_per est le balourd résiduel admissible et F est la force centrifuge résultante.

Sélection de la classe d'équilibrage pour les concasseurs

Type de concasseur	Niveau typique	Régime moteur typique
Impact sur arbre horizontal (HSI)	G16 - G40	500 à 800
Impact à arbre vertical (VSI)	De la 6e à la 16e année	1000-2000
broyeur à marteaux	G16 - G40	1000-1800
Concasseur à mâchoires (volant d'inertie)	G16	200-400
concasseur à cône	De la 6e à la 16e année	300-600

Tolérance de masse par élément

Lors du remplacement des marteaux ou des barres de frappe, la variation de masse de chaque élément contribue directement au balourd du rotor. Chaque élément est positionné à une distance spécifique de l'axe de rotation. La tolérance de masse par élément doit être de :

Où r_élément est le rayon du centre de gravité de l'élément et N_éléments est le nombre d'éléments.

Impact sur la durée de vie des roulements

La force de balourd agit comme une charge radiale rotative supplémentaire sur les roulements. La durée de vie nominale de base des roulements (L10) est très sensible à la charge appliquée.

• Roulements à billes : L10 ∝ (C/P)³
• Roulements à rouleaux : L10 ∝ (C/P)^(10/3)

Même des forces de balourd modérées peuvent réduire considérablement la durée de vie des roulements lorsqu'elles sont combinées aux charges de traitement déjà élevées dans les concasseurs.

Procédure pratique d'équilibrage des concasseurs

• Étape 1 : Peser individuellement tous les marteaux/barres de frappe et enregistrer leur masse.
• Étape 2 : Trier les éléments par masse et associer les plus lourds aux plus légers.
• Étape 3 : Installer les éléments appariés de part et d'autre du rotor.
• Étape 4 : Vérifier que la différence de masse totale entre les positions opposées est inférieure à la tolérance par élément.
• Étape 5 : Après l'installation, mettez le concasseur en marche et mesurez les vibrations au niveau des deux paliers.
• Étape 6 : Si les vibrations dépassent les limites, effectuez un équilibrage monoplan sur site.

Force centrifuge et durée de vie des roulements

La force centrifuge due au balourd ajoute une charge radiale rotative aux paliers. La durée de vie L10 des paliers est la suivante :

• Roulements à billes : L10 = (C/P)³ × 10⁶ / (60 × n)
• Roulements à rouleaux : L10 = (C/P)^(10/3) × 10⁶ / (60 × n)

Où C représente la capacité de charge dynamique, P la charge dynamique équivalente (incluant la force de balourd) et n la vitesse de rotation (en tr/min). Même une faible force de balourd peut réduire considérablement la durée de vie des paliers, en plus des charges de traitement déjà élevées dans les concasseurs.

Limites de vibration pour les concasseurs

En raison de leur nature intrinsèquement percussive, les concasseurs ont des limites de vibration plus élevées que les machines à marche régulière :

• Bien: Vitesse RMS < 10 mm/s sur les paliers
• Acceptable : 10–18 mm/s — valeur typique pour les concasseurs en fonctionnement
• Alerte: 18–28 mm/s — examiner, vérifier les pièces d'usure
• Danger : > 28 mm/s — arrêt et inspection

Considérations relatives aux fondations et à la structure

Les fondations des concasseurs doivent être conçues pour absorber les forces d'impact. La masse de la fondation doit être de 3 à 5 fois celle du concasseur pour une isolation vibratoire adéquate. Points de contrôle clés :

• Boulons d'ancrage : Vérifiez le couple de serrage à chaque intervention majeure d'entretien.
• Supports d'isolation : Inspectez les isolateurs en caoutchouc pour détecter toute détérioration et vérifiez la déflexion correcte.
• État du béton : Vérifiez la présence de fissures, notamment autour des logements des boulons d'ancrage.
• Intégrité du coulis : Vérifiez l'absence de vides entre la plaque de base et la fondation.

Types de concasseurs et considérations d'équilibrage

• Impact à arbre horizontal (HSI) : Les barres de percussion constituent la principale pièce d'usure. Remplacez-les en jeu complet et pesez-les individuellement. Le rotor est généralement équilibré à G16.
• Impact à arbre vertical (VSI) : Les vitesses plus élevées exigent un équilibrage plus précis (G6.3–G16). La table d'usure et l'anneau d'enclume affectent indirectement l'équilibrage.
• Broyeur à marteaux : Marteaux multiples sur axes de pivot. Les marteaux réversibles doivent être retournés par paires identiques. G16–G40 selon la vitesse.
• Broyeur à mâchoires : L'équilibrage du volant moteur est essentiel. Le balourd de l'arbre excentrique est inhérent à sa conception, mais doit rester dans les limites de tolérance.
• Concasseur à cône : L'usure du manteau et de la cuve influe sur l'équilibrage. L'équilibrage de l'ensemble de tête est vérifié lors des révisions majeures.