موتور ویبره بدنه چیست؟ راهنمای کامل ویبراتور صنعتی و روش نصب

ویبراتور صنعتی

به وسیله ای که تولید ارتعاش میکند ویبراتور میگویند . موتور ویبره که در صنعت معمولا با نام ویبره بدنه شناخته میشود دستگاهی برای ایجاد ارتعاش در ماشین های صنعتی است. ویبراتور مورد نظر ما در این مقاله (ویبره بدنه یا موتور ویبره بدنه) میباشد که ظاهری همچون الکتروموتور سه فاز دارد و بیشتر به صورت سه فاز در بازار موجود است و معمولا به رنگ نارنجی و آبی کمرنگ موجود می باشد.

این دستگاه برای سرند کردن انواع دانه ها، ایجاد ارتعاش در ماشین های صنعتی به منظور کاهش رطوبت و یا خالی کردن هوا از بتن مورد استفاده قرار میگیرد.

موتور ویبره بدنه چیست ؟ 

موتور ویبره بدنه یا الکتروویبره نوعی تجهیز صنعتی برای ایجاد ارتعاش مکانیکی در ماشین آلات و سازه های مختلف است. این دستگته از یک الکتروموتور و یک یا چند وزنه نا متعادل (لنگ) تشکیل شده است که با چرخش، نیروی گریز از مرکز ایجاد می کند و باعث لرزش بدنه یا سازه متصل به آن می شود.

ویبره بدنه در صنایع مختلفی برای جابجایی، تخلیه، دانه بندی، جداسازی، فشرده سازی و جلوگیری از تجمع مواد مورد استفاده قرار می گیرد. 

از مهم ترین محل های استفاده آن میتوان به قیف های ذخیره سازی مواد، سرند ها، فیدرهای، میز های ویبره، قالب های بتن و سنگ و برخی تجهیزات فراوری مواد اشاره کرد.

موتورهای ویبره بدنه در مدل های مختلف و با مشخصات متفاوتی مانند توان، سرعت چرخش، نیروی گریز از مرکز، ضربه و نوع منبع تغذیه تولید میشوند.

انتخاب مدل مناسب به نوع دستگاه، وزن سازه و مواد ، ابعاد تجهیز و میزان ارتعاش مورد نیاز بستگی دارد .

در بازار موتور ویبره بدنه معمولا با نام هایی مانند موتور ویبره، ویبره بدنه ، الکتروویبره و ویبراتور صنعتی شناخته میشود.

موتور ویبره بدنه چگونه کار می کند ؟ 

مکانیزم کار موتور ویبره بر پایه ایجاد نیروی گریز از مرکز است. در دو طرف محور موتور ویبره، وزنه هایی با مرکز جرم نا متقارن نسبت به محور چرخش قرار گرفته اند که به آن ها وزنه لنگ یا وزنه نا متعادل گفته می شود.

با روشن شدن موتور، محور شروع به چرخش می کند و وزنه های نا متعادل نیز همراه آن میچرخند. از آنجا که مرکز جرم این وزنه ها با محور دوران یکسان نیست، در هنگام چرخش نیروی گریز از مرکز ایجاد می شود. این نیرو به بدنه موتور و در نتیجه به سازه ای که ویبراتور به آن نصب است منتقل شده و باعث ایجاد ارتعاش می شود. 

شدت نیروی ایجاد شده به عواملی مانند جرم وزنه، فاصله مرکز جرم وزنه از محور دوران و سرعت چرخش موتور بستگی دارد. به همین دلیل، موتورهای ویبره با دورها و نیروی گریز از مرکز مختلف تولید می شوند تا بتوان از آنها در تجهیزات و کاربرد های متفاوت استفاده کرد.

در بسیاری از موتور ویبره ها، امکان تغییر وضعیت وزنه های لنگ وجود دارد. با تغییر زاویه یا موقعیت وزنه ها میتوان نیروی گریز از مرکز تولید شده را تنظیم کرد. بنابر این در هنگام نصب و راه اندازی ، تنظیم صحیح وزنه ها اهمیت زیادی دارد و باید مظابق دستورالعمل سازنده انجام شود.

به زبان ساده ، موتور الکتریکی وزنه های نا متعادل را میچرخاند و چرخش این وزنه ها باعث ایجاد نیروی گریز از مرکز و در نهایت ارتعاش می شود. این ارتعاش از طریق پایه های موتور به دستگاه منتقل شده و باعث حرکت و جابجایی مواد ، جداسازی یا تخلیه یا فشرده سازی آنها میشود .

نکته : اگر دو جسم همگن به صورت دایره و به صورت یکنواخت در سر محور چرخنده قرار میگرفت هیچ گونه ارتعاشی به وجود نمی آمد و اصطلاحا هرز چرخیدن اتفاق می افتد.

تاثیر دور موتور در نیروی گریز از مرکز

یکی از نکات مهم در انتخاب موتور ویبره این است که نیروی گریز از مرکز با مربع سرعت چرخش رابطه دارد. بنابر این افزایش دور موتور میتواند نیروی گریز از مرکز را به میزان قابل توجهی افزایش دهد.

برای مثال اگر شرایط ثابت باشند و سرعت چرخش از 1000 دور در دقیقه به 2000 دور در دقیقه افزایش پیدا کند، نیروی گریز از مرکز چهار برابر خواهد شد؛ زیرا سرعت در فرمول به توان دو رسیده است.

البته انتخاب موتور ویبره صرفا بر اساس دور موتور انجام نمیشود. وزن و ابعاد سازه، وزن مواد، نوع کاربرد، تعداد موتور ویبره و نیروی گریز از مرکز مورد نیاز نیز باید در نظر گرفته شوند. 

به همین دلیل، در مشخصات فنی موتورهای ویبره علاوه بر توان و سرعت ، مقدار نیروی گریز از مرکز Centrifugal force نیز درج می شود و این پارامتر یکی از مهم ترین مشخصات برای انتخاب ویبره بدنه مناسب است.

فرمول محاسبه نیروی گریز از مرکز در موتور ویبره بدنه

در این فرمول:

• F = نیروی گریز از مرکز بر حسب نیوتن (N)
• m = جرم وزنه نامتعادل بر حسب کیلوگرم (kg)
• r = فاصله مرکز جرم وزنه تا محور دوران بر حسب متر (m)
• ω = سرعت زاویه‌ای بر حسب رادیان بر ثانیه (rad/s)
• n = سرعت موتور بر حسب دور بر دقیقه (RPM)

اجزای اصلی موتور ویبره بدنه

موتور ویبره بدنه از چند بخش اصلی تشکیل شده است که در کنار یکدیگر وظیفه تولید و انتقال ارتعاش را بر عهده دارند. مهم‌ترین اجزای موتور ویبره عبارت‌اند از:

۱. الکتروموتور

بخش محرک موتور ویبره، یک الکتروموتور است که انرژی الکتریکی را به حرکت دورانی تبدیل می‌کند. موتورهای ویبره بدنه در مدل‌های مختلف با برق تک‌فاز یا سه‌فاز و در سرعت‌های متفاوت تولید می‌شوند.

۲. وزنه‌های نامتعادل یا لنگ

وزنه‌های لنگ مهم‌ترین بخش در ایجاد ارتعاش هستند. این وزنه‌ها در دو طرف محور موتور قرار دارند و مرکز جرم آن‌ها با محور دوران یکسان نیست.

با چرخش محور، وزنه‌های نامتعادل نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کنند. در بسیاری از موتورهای ویبره، زاویه یا موقعیت وزنه‌ها قابل تنظیم است و از این طریق می‌توان نیروی گریز از مرکز و میزان ارتعاش را متناسب با کاربرد تنظیم کرد.

۳. شفت یا محور

شفت وظیفه انتقال حرکت دورانی الکتروموتور به وزنه‌های لنگ را بر عهده دارد. این قطعه باید از استحکام مکانیکی مناسبی برخوردار باشد، زیرا در هنگام کار تحت بارهای دینامیکی و ارتعاشی قرار می‌گیرد.

۴. بلبرینگ‌ها

بلبرینگ‌ها وظیفه نگهداری و هدایت شفت را بر عهده دارند و امکان چرخش روان محور را فراهم می‌کنند. از آنجا که موتور ویبره در شرایط ارتعاشی کار می‌کند، انتخاب، روانکاری و وضعیت بلبرینگ‌ها اهمیت زیادی در عملکرد و طول عمر موتور دارد.

۵. بدنه و پوسته موتور

بدنه موتور ویبره معمولاً از جنس چدن یا آلیاژهای مناسب ساخته می‌شود و وظیفه محافظت از اجزای داخلی و انتقال نیروهای ارتعاشی به محل نصب را بر عهده دارد.

بدنه همچنین دارای پایه‌هایی برای اتصال موتور ویبره به تجهیزات مورد نظر است. محل نصب باید کاملاً صاف و محکم باشد تا ارتعاش به شکل مناسب به سازه منتقل شود.

۶. ترمینال و جعبه ترمینال

اتصال کابل برق به موتور از طریق جعبه ترمینال انجام می‌شود. در موتورهای ویبره سه‌فاز، نحوه اتصال سیم‌پیچ‌ها و ولتاژ کاری باید مطابق اطلاعات درج‌شده روی پلاک موتور انجام شود.

۷. پایه‌های نصب

پایه‌های موتور ویبره برای اتصال محکم آن به دستگاه یا سازه مورد استفاده قرار می‌گیرند. استحکام محل نصب اهمیت زیادی دارد، زیرا شل شدن پیچ‌ها یا ضعیف بودن پایه می‌تواند باعث افزایش ارتعاش، ایجاد صدا، آسیب به موتور و حتی جدا شدن موتور از دستگاه شود.

در مجموع، الکتروموتور حرکت دورانی را ایجاد می‌کند، شفت این حرکت را به وزنه‌های لنگ منتقل می‌کند و وزنه‌های نامتعادل با ایجاد نیروی گریز از مرکز باعث ایجاد ارتعاش می‌شوند. بدنه، بلبرینگ‌ها، جعبه ترمینال و پایه‌ها نیز وظیفه پشتیبانی، محافظت و انتقال این نیرو را بر عهده دارند.

انواع موتور ویبره بدنه

آنها را میتوان بر اساس منبع انرژی، تعداد فاز و سرعت چرخش دسته بندی کرد. هز نوع موتور ویبره برای شرایط و کاربرد خاص طراحی شده است و انتخاب آن باید بر اساس نیاز دستگاه و میزان ارتعاش مورد نیاز انجام شود.

انواع ویبره بدنه بر اساس منبع انرژی

موتور ویبره برقی 

رایج ترین نوع ویبره بدنه در بسیاری از صنایع است که با استفاده از انرژی الکتریکی در مدل های سه فاز و تک فاز با توان ها و سرعت های مختلف تولید میشود.

آنها در تجهیزاتی مانند سرند، هاپر، فیدر، میز ویبره، قیف های ذخیره مواد و قالب های مختلف کاربرد دارند.

موتور ویبره بادی 

موتور ویبره بادی یا پنوماتیک با استفاده از هوای فشرده کار میکند. و در محیط هایی که استفاده از برق مناسب نیست یا دسترسی به هوای فشرده وجود دارد، مورد استفاده قرار میگیرد. 

این نوع ویبراتور در برخی صنایع و محیط های خاص، به ویژه در شرایطی که تجهیزات باید در برابر رطوبت یا برخی خطرات محیطی مقاوم باشند کاربرد دارد. 

انواع موتور ویبره بر اساس تعداد فاز

موتور ویبره تک فاز

برای مکان هایی که برق سه فاز در دسترس نیست و معمولا در تجهیزات کوچک و کاربری های سبک مورد استفاده قرار میگیرند.

موتور ویبره سه فاز

یکی از رایج ترین انواع الکترو ویره در کاربرد های صنعتی است. این موتورها برای کار مداوم و استفاده در ماشین الات صنعتی مختلف طراحی می شوند و در محدوده وسیعی از توان ، دور و نیروی گریز از مرکز در دسترس هستند.

انواع موتور ویبره بر اساس سرعت چرخش

موتور ویبره بدنه در سرعت های مختلفی ساخته و مورد استفاده قرار میگیرند. سرعت چرخش موتور بر فرکانس ارتعاش ایجاد شده تاثیر مستقیم دارد و در کنار نیروی گریز از مرکز، یکی از پارامتر های مهم در انتخاب ویبره بدنه است.

به طور کلی مدل های رایج شامل موتورهای ویبره با سرعت های حدود 750 و 1000 و 1500 و 3000 دور در دقیقه هستند؛ البته سرعت های واقعی و مدل های موجود به طراحی و مشخصات سازنده بستگی دارد.

سرعت بالاتر الزاما به معنی مناسب تر بودن موتور ویبره نیست. انتخاب سرعت باید با توجه به نوع دستگاه، وزن سازه و مواد، دامنه ارتعاش، ظرفیت تجهیز و نیروی گریز از مرکز مورد نیاز انجام شود.

ویبراتور داخلی و ویبره بدنه چه تفاوتی دارند ؟ 

گاهی عبارت ویبراتور برای تجهیزات مختلف ارتعاشی به کار می رود و ممکن است باعث اشتباه شود. ویبره بدنه معمولا روی بدنه دستگاه یا سازه مصب میشود و ارتعاش را به آن منتقل می کند.

در مقابل ویبراتور داخلی بتن مستقیما داخل بتن قرار می گیرد و برای متراکم کردن بتن و خارج کردن حباب و هوای محبوس در بتن از آن استفاده می شود.

بنابراین موتور ویبره بدنه را نباید با ویبراتور داخلی بتن یکسان در نظر گرفت؛ هر دو بر پایه ایجاد ارتعاش کار می کنند اما ساختار، نحوه نصب و کار کردن آنها متفاوت است.

کاربرد ویبره بدنه چیست؟

موتور ویبره بدنه برای ایجاد ارتعاش کنترل‌شده در تجهیزات و سازه‌های صنعتی استفاده می‌شود. این ارتعاش می‌تواند برای حرکت دادن مواد، تخلیه آسان‌تر، دانه‌بندی و جداسازی، فشرده‌سازی یا جلوگیری از تجمع مواد به کار گرفته شود.

به همین دلیل، ویبره بدنه در طیف گسترده‌ای از صنایع و ماشین‌آلات مورد استفاده قرار می‌گیرد.

کاربرد موتور ویبره در هاپر و قیف

یکی از کاربردهای رایج موتور ویبره، نصب آن روی هاپر، قیف و مخازن ذخیره مواد است. در برخی مواد، به‌خصوص مواد پودری و دانه‌ای، ممکن است مواد در خروجی قیف تجمع کرده یا اصطلاحاً پل تشکیل دهند و به‌خوبی تخلیه نشوند.

ارتعاش ایجادشده توسط موتور ویبره می‌تواند به حرکت بهتر مواد و تخلیه یکنواخت‌تر آن‌ها کمک کند.

موتور ویبره سرند

در سرندها و تجهیزات غربالگری، ارتعاش باعث حرکت مواد روی سطح سرند می‌شود و به جداسازی ذرات بر اساس اندازه کمک می‌کند.

از ویبره بدنه در سرندهای مورد استفاده برای موادی مانند شن، ماسه، سنگ، حبوبات، مواد معدنی و برخی مواد صنعتی استفاده می‌شود.

کاربرد در فیدر و تجهیزات انتقال مواد

موتور ویبره می‌تواند در برخی فیدرهای ارتعاشی برای ایجاد حرکت کنترل‌شده مواد و انتقال تدریجی آن‌ها به بخش بعدی خط تولید استفاده شود.

مقدار و نوع ارتعاش باید متناسب با ظرفیت فیدر، نوع ماده و طراحی دستگاه انتخاب شود.

کاربرد در میز ویبره

در میزهای ویبره، ارتعاش برای فشرده‌سازی و متراکم کردن مواد استفاده می‌شود. برای مثال، در برخی فرآیندهای تولید قطعات بتنی، سنگ مصنوعی و محصولات مشابه، ارتعاش می‌تواند به خروج هوای محبوس و توزیع بهتر مواد در قالب کمک کند.

کاربرد در صنایع بتن و سنگ

از موتور ویبره بدنه در برخی تجهیزات تولید قطعات بتنی، سنگ مصنوعی و مصالح ساختمانی استفاده می‌شود. در این کاربردها، ارتعاش می‌تواند به متراکم شدن مواد و کاهش حفره‌های ایجادشده در هنگام قالب‌گیری کمک کند.

کاربرد در صنایع معدنی

در صنایع معدن و فرآوری مواد معدنی، موتورهای ویبره در تجهیزاتی مانند سرند، فیدر، قیف و سیستم‌های انتقال مواد مورد استفاده قرار می‌گیرند.

ارتعاش در این تجهیزات می‌تواند به جداسازی، انتقال یا تخلیه مواد معدنی کمک کند.

کاربرد در صنایع کشاورزی و غذایی

در برخی تجهیزات مربوط به غلات، حبوبات، بذر و سایر مواد دانه‌ای، از ویبره بدنه برای حرکت، جداسازی یا تخلیه مواد استفاده می‌شود.

در تجهیزات صنایع غذایی باید علاوه بر مشخصات ارتعاشی، شرایط محیطی، الزامات بهداشتی و نوع ساخت دستگاه نیز در انتخاب موتور ویبره مورد توجه قرار گیرد.

کاربرد در صنایع شیمیایی و پلاستیک

در برخی خطوط تولید مواد شیمیایی، پودرها، گرانول‌ها و محصولات پلاستیکی نیز از تجهیزات ارتعاشی استفاده می‌شود. موتور ویبره می‌تواند در این تجهیزات برای انتقال، تخلیه، جداسازی یا یکنواخت کردن جریان مواد به کار رود.

مهم‌ترین دستگاه‌هایی که از موتور ویبره استفاده می‌کنند

به‌طور خلاصه، موتور ویبره بدنه را می‌توان در تجهیزات زیر مشاهده کرد:

• هاپر و قیف‌های ذخیره مواد
• سرند و دستگاه‌های دانه‌بندی
• فیدرهای ارتعاشی
• میزهای ویبره
• تجهیزات تخلیه مواد
• برخی نوارها و سیستم‌های انتقال مواد
• قالب‌های تولید قطعات بتنی و سنگ مصنوعی
• تجهیزات فرآوری مواد معدنی
• ماشین‌آلات مربوط به غلات، حبوبات و بذر
• برخی تجهیزات صنایع شیمیایی و پلاستیک

انتخاب موتور ویبره برای هر یک از این کاربردها باید بر اساس وزن سازه، وزن مواد، ظرفیت دستگاه، ابعاد تجهیز، تعداد موتورهای ویبره، سرعت چرخش و نیروی گریز از مرکز مورد نیاز انجام شود. بنابراین نمی‌توان یک مدل موتور ویبره را برای همه کاربردها مناسب دانست.

انواع دانه ها 

• دانه کوچک: آرد – سیمان – ماسه – شکر – نمک – انواع پودر
• دانه بزرگ: چوب – زغال سنگ – سنگ نمک – سنگ ریزه – کود

انتخاب موتور ویبره بدنه مناسب چگونه انجام می‌شود؟

انتخاب موتور ویبره بدنه مناسب فقط بر اساس توان یا دور موتور انجام نمی‌شود. برای انتخاب صحیح باید مشخصات دستگاه، وزن سازه، وزن مواد، نوع کاربرد و میزان ارتعاش مورد نیاز بررسی شود.

انتخاب نادرست می‌تواند باعث ارتعاش بیش از حد، کاهش عمر بلبرینگ‌ها، باز شدن پیچ‌های نصب، آسیب به سازه و عملکرد نامناسب دستگاه شود.

مهم‌ترین عوامل مؤثر در انتخاب موتور ویبره عبارت‌اند از:

۱. وزن سازه و مواد

یکی از مهم‌ترین پارامترها، وزن مجموعه‌ای است که قرار است توسط موتور ویبره به حرکت درآید. این وزن می‌تواند شامل وزن خود دستگاه، قالب یا میز، به‌علاوه وزن مواد موجود روی آن باشد.

هرچه جرم مجموعه بیشتر باشد، معمولاً برای ایجاد ارتعاش مناسب به نیروی بیشتری نیاز خواهد بود.

۲. نوع کاربرد

نوع دستگاه نقش مهمی در انتخاب ویبره بدنه دارد. موتور مورد استفاده برای یک هاپر تخلیه مواد ممکن است مشخصات متفاوتی با موتور مورد استفاده در سرند، فیدر یا میز ویبره داشته باشد.

بنابراین ابتدا باید مشخص شود موتور ویبره دقیقاً روی چه تجهیزی نصب خواهد شد و هدف از ایجاد ارتعاش چیست.

۳. نیروی گریز از مرکز

نیروی گریز از مرکز یکی از مهم‌ترین مشخصات موتورهای ویبره است و معمولاً در کاتالوگ سازنده با واحد نیوتن (N) یا کیلونیوتن (kN) مشخص می‌شود.

این نیرو تعیین می‌کند موتور ویبره چه مقدار نیروی ارتعاشی ایجاد می‌کند. برای انتخاب مدل مناسب باید نیروی مورد نیاز دستگاه با نیروی گریز از مرکز موتور مقایسه شود.

۴. سرعت چرخش موتور

سرعت موتور بر فرکانس ارتعاش تأثیر مستقیم دارد. موتورهای ویبره با سرعت‌های مختلف برای کاربردهای متفاوت تولید می‌شوند.

سرعت بالا لزوماً به معنی مناسب‌تر بودن موتور نیست؛ زیرا فرکانس و دامنه ارتعاش باید با طراحی دستگاه و نوع ماده هماهنگ باشند.

۵. ابعاد و شکل دستگاه

ابعاد سطحی که قرار است ارتعاش کند، شکل سازه و نحوه توزیع وزن نیز در انتخاب موتور مؤثر است.

برای مثال، انتخاب موتور ویبره برای یک میز ویبره بزرگ با یک تجهیز کوچک و متمرکز یکسان نیست. در برخی تجهیزات نیز استفاده از دو یا چند موتور ویبره به‌جای یک موتور، باعث توزیع مناسب‌تر نیرو و ایجاد الگوی ارتعاش مورد نظر می‌شود.

۶. تعداد موتورهای ویبره

بسته به طراحی دستگاه ممکن است از یک، دو یا تعداد بیشتری موتور ویبره استفاده شود. در تجهیزاتی که از دو موتور استفاده می‌شود، جهت چرخش، محل نصب و هماهنگی موتورها اهمیت زیادی دارد.

بنابراین تعداد موتور نباید صرفاً بر اساس افزایش نیروی ارتعاش انتخاب شود و باید مطابق طراحی سازنده دستگاه تعیین شود.

۷. شرایط محیطی

محیط نصب نیز باید در انتخاب موتور ویبره مورد توجه قرار گیرد. عواملی مانند وجود گردوغبار، رطوبت، دمای محیط و احتمال تماس با مواد خورنده می‌توانند بر انتخاب نوع موتور و درجه حفاظت آن تأثیر بگذارند.

در این شرایط باید مشخصات فنی موتور، به‌خصوص درجه حفاظت IP و کلاس عایقی، با شرایط محیط سازگار باشد.

۸. نوع برق و ولتاژ

پیش از خرید باید مشخص شود که موتور ویبره با چه منبع تغذیه‌ای کار خواهد کرد. موتورهای ویبره برقی در مدل‌های تک‌فاز و سه‌فاز تولید می‌شوند و باید ولتاژ و فرکانس درج‌شده روی پلاک موتور با شبکه برق محل نصب مطابقت داشته باشد.

آیا توان موتور ویبره معیار اصلی انتخاب است؟

خیر. اگرچه توان الکتروموتور یکی از مشخصات مهم موتور ویبره است، اما برای انتخاب ویبره بدنه نمی‌توان فقط بر اساس توان موتور تصمیم گرفت.

دو موتور با توان مشابه ممکن است به دلیل تفاوت در سرعت، طراحی وزنه‌های لنگ و نیروی گریز از مرکز عملکرد متفاوتی داشته باشند.

به همین دلیل، هنگام انتخاب موتور ویبره باید علاوه بر توان، مشخصات دیگری مانند نیروی گریز از مرکز، سرعت چرخش، وزن سازه، نوع کاربرد و شرایط نصب نیز بررسی شوند.

برای انتخاب دقیق موتور ویبره چه اطلاعاتی لازم است؟

اگر قصد انتخاب یک موتور ویبره برای دستگاهی مشخص را دارید، بهتر است اطلاعات زیر در اختیار فروشنده یا سازنده موتور قرار گیرد :

• نوع دستگاه و کاربرد موتور ویبره
• وزن سازه یا تجهیز
• وزن مواد موجود روی دستگاه
• ابعاد و شکل دستگاه
• تعداد موتورهای ویبره مورد نظر
• سرعت یا فرکانس ارتعاش مورد نیاز
• نوع ماده‌ای که قرار است حرکت یا تخلیه شود
• محل نصب موتور
• برق در دسترس و ولتاژ کاری
• شرایط محیطی محل نصب

با در اختیار داشتن این اطلاعات می‌توان مدل مناسب را از نظر نیروی گریز از مرکز، سرعت، توان و سایر مشخصات فنی انتخاب کرد.

همچنین بخوانید: نوار نقاله یا کانوایر

چگونه نیروی گریز از مرکز مورد نیاز موتور ویبره را محاسبه کنیم ؟ 

برای انتخاب موتور ویبره، یکی از مهم‌ترین پارامترها نیروی گریز از مرکز است. این نیرو باید متناسب با جرم سازه، وزن مواد و نوع حرکت مورد نیاز باشد.

نیروی گریز از مرکز تولیدشده توسط موتور از رابطه زیر به دست می‌آید:

F = m × r × ω 2

اما برای بررسی میزان نیروی ارتعاش مورد نیاز یک دستگاه، می‌توان نسبت نیروی گریز از مرکز به وزن مجموعه را نیز در نظر گرفت:

Γ = F M × g

در این رابطه:

Γ = نسبت نیروی گریز از مرکز به وزن مجموعه

F = نیروی گریز از مرکز موتور بر حسب نیوتن (N)

M = جرم مؤثر مجموعه در حال ارتعاش بر حسب کیلوگرم (kg)

g = شتاب گرانش، تقریباً برابر با 9.81 متر بر مجذور ثانیه (m/s²)

اگر نسبت مورد نیاز مشخص باشد، نیروی گریز از مرکز را می‌توان از رابطه زیر محاسبه کرد:

F = Γ × M × g

مثال محاسبه

فرض کنیم جرم مؤثر یک تجهیز شامل سازه و مواد داخل آن 500 کیلوگرم باشد و برای یک کاربرد مشخص، نسبت نیروی گریز از مرکز به وزن مجموعه برابر با 1 در نظر گرفته شود.

در این حالت:

F = 1 × 500 × 9.81

بنابراین:

F ≈ 4905  N

یعنی نیروی گریز از مرکز مورد نیاز در این مثال حدود 4900 نیوتن خواهد بود.

با این حال، این عدد به معنی آن نیست که برای هر دستگاه 500 کیلوگرمی باید دقیقاً موتور ویبره 4900 نیوتنی انتخاب شود. مقدار نسبت Γ به نوع تجهیز، نحوه نصب موتور، دامنه و فرکانس ارتعاش، نوع ماده، تعداد موتورهای ویبره و هدف فرآیند بستگی دارد.

نکته مهم در انتخاب موتور ویبره

محاسبه نیروی گریز از مرکز فقط یکی از مراحل انتخاب موتور ویبره است. در یک طراحی واقعی باید جرم مؤثر سیستم، سختی و استحکام سازه، محل نصب موتور، تعداد موتورهای ویبره، سرعت چرخش و الگوی ارتعاش مورد نیاز نیز بررسی شود.

به همین دلیل، برای تجهیزات صنعتی حساس یا دستگاه‌هایی که در حال طراحی هستند، انتخاب نهایی موتور ویبره بهتر است بر اساس اطلاعات فنی سازنده تجهیز و کاتالوگ موتور ویبره انجام شود.

همچنین باید توجه داشت که نیروی گریز از مرکز درج‌شده در کاتالوگ موتور، نیروی تولیدشده توسط خود موتور است و با نیروی مؤثر واردشده به هر بخش از سازه الزاماً یکسان نیست.

نحوه نصب موتور ویبره بدنه

نصب صحیح موتور ویبره بدنه تأثیر مستقیمی بر عملکرد، ایمنی و طول عمر موتور و دستگاه دارد. از آنجا که موتور ویبره هنگام کار نیروی ارتعاشی قابل توجهی ایجاد می‌کند، محل نصب و نحوه مهار آن باید به‌گونه‌ای باشد که نیروها به‌درستی به سازه منتقل شوند و از حرکت یا شل شدن موتور جلوگیری شود.

۱. محل نصب باید صاف و محکم باشد

سطحی که موتور ویبره روی آن نصب می‌شود باید صاف، تمیز، محکم و عاری از رنگ ضخیم، زنگ‌زدگی یا هرگونه برجستگی باشد.

اگر سطح نصب صاف نباشد، پایه‌های موتور به‌درستی روی سازه قرار نمی‌گیرند و هنگام سفت کردن پیچ‌ها ممکن است به موتور یا پایه‌ها تنش وارد شود. همچنین یک سطح ضعیف یا انعطاف‌پذیر می‌تواند باعث ایجاد ارتعاشات نامطلوب و افزایش تنش در سازه شود.

در صورتی که محل نصب از نظر استحکام مناسب نباشد، ابتدا باید سازه تقویت شود و سپس موتور ویبره روی آن نصب گردد.

۲. موتور باید کاملاً روی سطح نصب قرار گیرد

تمام سطح پایه موتور باید به‌درستی با سطح محل نصب در تماس باشد. نباید بین پایه موتور و سازه فاصله یا تاب‌خوردگی وجود داشته باشد.

استفاده از واشر یا قطعات نامناسب برای جبران ناهمواری سطح نصب می‌تواند باعث ایجاد تنش و تغییر شرایط اتصال شود؛ بنابراین بهتر است ایراد سطح نصب قبل از نصب موتور برطرف شود.

۳. استفاده از پیچ و مهره مناسب

برای اتصال موتور ویبره باید از پیچ، مهره و واشر مناسب و با استحکام کافی استفاده شود. اندازه و کلاس مقاومتی پیچ‌ها باید متناسب با مدل موتور و دستورالعمل سازنده باشد.

پیچ‌ها باید به صورت یکنواخت و با گشتاور توصیه‌شده توسط سازنده سفت شوند. سفت کردن بیش از حد یا کمتر از مقدار مورد نیاز می‌تواند مشکل‌ساز باشد.

۴. بررسی و کنترل پیچ‌های نصب

به دلیل ارتعاش مداوم، اتصالات موتور ویبره باید به صورت دوره‌ای بررسی شوند. شل شدن پیچ‌ها می‌تواند باعث افزایش لرزش، ایجاد صدای غیرعادی، آسیب به پایه موتور و حتی جدا شدن موتور از دستگاه شود.

به‌خصوص پس از اولین راه‌اندازی و طی ساعات اولیه کارکرد، وضعیت پیچ‌های نصب باید بررسی شود.

۵. محل نصب موتور ویبره

محل نصب باید بر اساس طراحی دستگاه و الگوی ارتعاش مورد نیاز تعیین شود. نمی‌توان برای تمام تجهیزات یک نقطه ثابت را به‌عنوان محل مناسب نصب معرفی کرد.

برای هاپر، سرند، فیدر، میز ویبره و سایر تجهیزات، محل و جهت نصب موتور باید مطابق طراحی سازه و دستورالعمل سازنده تعیین شود.

در تجهیزاتی که از دو یا چند موتور ویبره استفاده می‌شود، موقعیت موتورها و جهت چرخش آن‌ها اهمیت ویژه‌ای دارد و باید مطابق طراحی دستگاه تنظیم شود.

۶. اتصال برق و ارت

پس از نصب مکانیکی، اتصال الکتریکی موتور باید مطابق پلاک موتور و دستورالعمل سازنده انجام شود.

ولتاژ، فرکانس و نحوه اتصال سیم‌پیچ‌ها باید با شبکه برق مطابقت داشته باشد. همچنین بدنه موتور باید به سیستم ارت حفاظتی متصل شود.

تمام عملیات سیم‌کشی و اتصال برق باید توسط فرد دارای صلاحیت انجام شود و پیش از کار روی موتور، برق به طور کامل قطع شود.

۷. تنظیم وزنه‌های لنگ

در بسیاری از موتورهای ویبره، وزنه‌های لنگ قابلیت تنظیم دارند. تغییر موقعیت این وزنه‌ها می‌تواند مقدار نیروی گریز از مرکز تولیدشده را تغییر دهد.

تنظیم وزنه‌ها باید مطابق دستورالعمل سازنده موتور انجام شود. تغییر خودسرانه زاویه وزنه‌ها یا تنظیم متفاوت وزنه‌های دو طرف موتور می‌تواند باعث ایجاد ارتعاش نامتعادل و افزایش بار واردشده به بلبرینگ‌ها و سازه شود.

۸. اولین راه‌اندازی

• پس از نصب، پیش از روشن کردن موتور باید موارد زیر بررسی شود:
• محکم بودن تمام پیچ‌های نصب
• صحیح بودن اتصال برق
• اتصال ارت
• آزاد بودن مسیر حرکت و نبودن برخورد با قطعات اطراف
• صحیح بودن تنظیم وزنه‌ها
• استحکام محل نصب

در اولین راه‌اندازی، موتور باید برای مدت کوتاهی تحت نظر قرار گیرد و صدای غیرعادی، لرزش بیش از حد، حرکت موتور، گرم شدن غیرطبیعی یا شل شدن اتصالات بررسی شود.

اگر لرزش غیرعادی یا صدای غیرمعمول مشاهده شد، موتور باید متوقف و علت مشکل بررسی شود.

نکته ایمنی

• موتور ویبره هنگام کار می‌تواند نیروهای ارتعاشی قابل توجهی ایجاد کند. بنابراین نصب آن باید با رعایت دستورالعمل سازنده و الزامات ایمنی انجام شود.
• همچنین هنگام کار روی موتور یا جعبه ترمینال، برق باید کاملاً قطع و از وصل ناخواسته آن جلوگیری شود. بدنه فلزی موتور نیز باید به سیستم ارت حفاظتی متصل باشد.
• در صورتی که سطح مورد نظر قالب بتن باشد (فلز)، از آنجایی که جنس پوسته الکتروویبره از چدن (فلز) میباشد، با دو سطح فلزی رو به رو هستیم که کاملا مستعد عبور جریان برق میباشند. فلذا میبایستی نکات ایمنی در مورد برق گرفتی را رعایت کنیم تا از آسیب رسیدن جدی به اوپراتور و همینطور ابزار الات پیشگیری کنیم.

بیشتر بخوانید : منبع تحت فشار ؛ راهنمای خرید و نصب

ویبراتور صنعتی در چه زمینه هایی مورد استفاده قرار میگیرد؟

ویبراتور های صنعتی در صنعت تولید سیمان و بتن، صنعت تولید پلیمر و پلاستیک، صنایع کشاورزی، معادن ذغال سنگ، صنایع شیمیایی و طیف وسیعی از صنایع به کار میرود.

ویبراتور صنعتی در چه دستگاه‌هایی مورد استفاده قرار میگیرد؟

دستگاه سنگ خوردکنی، دستگاه سرند سییب زمینی پیاز، هاپرها، میز های ویبره، قالب های تولید سنگ، انواع قیف ها، دستگاه های سرند کننده حبوبات، انواع بذرها،هواگیر بتن، دسته های کنترلر کنسول بازی و…

تنظیم وزنه‌های موتور ویبره چگونه انجام می‌شود؟

یکی از ویژگی‌های بسیاری از موتورهای ویبره بدنه، امکان تنظیم نیروی گریز از مرکز از طریق تغییر موقعیت وزنه‌های نامتعادل است. این قابلیت به کاربر اجازه می‌دهد شدت ارتعاش موتور را متناسب با نیاز دستگاه تنظیم کند.

وزنه‌های لنگ معمولاً در دو طرف موتور و روی محور دوران قرار دارند. با تغییر موقعیت این وزنه‌ها، مقدار نیروی گریز از مرکز تولیدشده تغییر می‌کند.

تغییر موقعیت وزنه چه تأثیری دارد؟

وزنه‌های موتور ویبره به گونه‌ای طراحی شده‌اند که مرکز جرم آن‌ها با محور دوران یکسان نباشد. بنابراین هنگام چرخش، نیروی گریز از مرکز ایجاد می‌کنند.

در مدل‌هایی که وزنه‌ها قابل تنظیم هستند، تغییر وضعیت وزنه می‌تواند مقدار نیروی گریز از مرکز و در نتیجه شدت ارتعاش دستگاه را تغییر دهد.

به‌طور کلی، افزایش نیروی گریز از مرکز باعث افزایش نیروی ارتعاشی واردشده به سازه می‌شود؛ اما مقدار مناسب آن باید بر اساس طراحی دستگاه و کاربرد مورد نظر تعیین شود.

آیا می‌توان وزنه‌ها را به صورت دلخواه تنظیم کرد؟

خیر. نحوه تنظیم وزنه‌ها باید مطابق دستورالعمل سازنده موتور ویبره انجام شود.

در برخی مدل‌ها وزنه‌ها دارای درجه‌بندی یا موقعیت‌های مشخص هستند و در برخی دیگر، تنظیم با تغییر زاویه یا هم‌پوشانی بخش‌های مختلف وزنه انجام می‌شود. بنابراین نمی‌توان یک روش یا زاویه ثابت را برای تمام موتورهای ویبره معرفی کرد.

همچنین تنظیم وزنه‌های دو طرف موتور باید مطابق طراحی همان مدل انجام شود. تغییر خودسرانه موقعیت وزنه‌ها می‌تواند باعث ایجاد نیروهای نامتعادل، افزایش بار روی بلبرینگ‌ها و آسیب به موتور یا سازه شود.

مراحل کلی تنظیم وزنه موتور ویبره

پیش از تنظیم وزنه‌ها، موتور باید کاملاً خاموش و از منبع برق جدا شده باشد و از روشن شدن ناخواسته آن جلوگیری شود.

به‌صورت کلی مراحل کار شامل موارد زیر است:

• مشخصات و دستورالعمل تنظیم وزنه‌ها را از کاتالوگ موتور بررسی کنید.
• برق موتور را کاملاً قطع کنید.
• قاب یا پوشش وزنه‌ها را مطابق دستورالعمل سازنده باز کنید.
• وضعیت فعلی وزنه‌ها و علامت یا درجه تنظیم آن‌ها را بررسی کنید.
• وزنه‌ها را مطابق مقدار مورد نیاز و دستورالعمل سازنده تنظیم کنید.
• از یکسان بودن تنظیمات دو طرف موتور، در صورتی که سازنده چنین الزامی تعیین کرده است، اطمینان حاصل کنید.
• پیچ‌ها و اتصالات وزنه‌ها را با گشتاور توصیه‌شده سازنده محکم کنید.
• پوشش محافظ را در جای خود قرار دهید.
• پس از اطمینان از ایمنی، موتور را راه‌اندازی و عملکرد آن را بررسی کنید.

چرا نباید نیروی ارتعاش را بیش از حد افزایش داد؟

بیشتر بودن نیروی گریز از مرکز لزوماً به معنی عملکرد بهتر موتور ویبره نیست. اگر نیروی ارتعاشی بیش از ظرفیت طراحی دستگاه باشد، می‌تواند باعث افزایش تنش در سازه، شل شدن پیچ‌ها، افزایش بار بلبرینگ‌ها، ایجاد ترک یا تغییر شکل در قطعات و کاهش عمر تجهیزات شود.

بنابراین هدف از تنظیم وزنه‌ها، ایجاد بیشترین ارتعاش ممکن نیست؛ بلکه باید میزان ارتعاش مناسب برای عملکرد صحیح دستگاه ایجاد شود.

نکته مهم

مقدار نیروی گریز از مرکز قابل تنظیم و روش تنظیم وزنه‌ها به طراحی موتور و برند سازنده بستگی دارد. به همین دلیل، پیش از هرگونه تغییر در موقعیت وزنه‌ها باید به کاتالوگ و دستورالعمل همان مدل موتور ویبره مراجعه کرد.

اگر موتور ویبره برای اولین بار روی دستگاهی نصب می‌شود یا مشخصات دستگاه تغییر کرده است، تنظیم وزنه‌ها بهتر است توسط فرد متخصص و بر اساس شرایط واقعی تجهیز انجام شود.

تفاوت موتور ویبره بدنه با ویبراتور بتن چیست؟

موتور ویبره بدنه و ویبراتور بتن هر دو برای ایجاد ارتعاش استفاده می‌شوند، اما ساختار و کاربرد متفاوتی دارند.

موتور ویبره بدنه معمولاً روی بدنه تجهیزات، قالب، هاپر، سرند، فیدر یا میز ویبره نصب می‌شود و ارتعاش را به سازه منتقل می‌کند. از آن برای حرکت، تخلیه، دانه‌بندی یا فشرده‌سازی مواد در تجهیزات صنعتی استفاده می‌شود.

در مقابل، ویبراتور بتن دارای یک شیلنگ یا پوکر ویبره است که مستقیماً داخل بتن قرار می‌گیرد. هدف اصلی آن خارج کردن هوای محبوس و متراکم کردن بتن در هنگام بتن‌ریزی است.

بنابراین، اگرچه هر دو تجهیز بر پایه ارتعاش کار می‌کنند، موتور ویبره بدنه برای ایجاد ارتعاش در یک سازه یا دستگاه نصب می‌شود، در حالی که ویبراتور بتن مستقیماً داخل بتن قرار می‌گیرد.

خرابی‌ها و مشکلات رایج موتور ویبره بدنه

موتور ویبره بدنه به دلیل کار مداوم تحت ارتعاش و بارهای دینامیکی، در صورت نصب یا نگهداری نامناسب ممکن است دچار مشکلات مختلفی شود. برخی از رایج‌ترین موارد عبارت‌اند از:

لرزش غیرعادی: می‌تواند ناشی از تنظیم نامناسب وزنه‌ها، شل شدن اتصالات، مشکل در محل نصب یا خرابی قطعات داخلی باشد.

صدای غیرعادی: یکی از دلایل رایج آن خرابی یا فرسودگی بلبرینگ‌ها و همچنین شل شدن قطعات است.

افزایش دمای موتور: اضافه‌بار، تهویه نامناسب، مشکلات الکتریکی یا شرایط نامناسب کاری می‌تواند باعث افزایش دمای موتور شود.

شل شدن پیچ‌های نصب: ارتعاش مداوم ممکن است باعث شل شدن اتصالات شود؛ بنابراین پیچ‌های نصب باید به‌صورت دوره‌ای بررسی شوند.

کاهش یا تغییر شدت ارتعاش: می‌تواند به دلیل تغییر تنظیم وزنه‌ها، خرابی مکانیکی یا مشکلات الکتریکی موتور ایجاد شود.

در صورت مشاهده لرزش یا صدای غیرعادی، افزایش شدید دما یا هرگونه تغییر غیرمعمول در عملکرد موتور، بهتر است دستگاه متوقف شده و علت مشکل قبل از ادامه کار بررسی شود.