Technika napędowa Słodkie wyzwanie: napędy młynów do wszystkich zakresów momentu obrotowego

Dzięki wydajnym przekładniom planetarnym z serii przekładni przemysłowych PPK i XP firma SEW-Eurodrive zapewnia pełen zakres niezbędnych rozwiązań napędowych dla produkcji cukru w przemyśle spożywczym. Młyny do trzciny cukrowej są szeroko rozpowszechnione zwłaszcza w Brazylii, która jest tegorocznym krajem partnerskim targów Hannover Messe.

Brazylia jest zdecydowanie największym producentem trzciny cukrowej na świecie. Ta trawa słodka, oprócz dużej ilości wody, wymaga temperatur od 25 do 30 °C, dlatego uprawiana jest w tropikalnych i subtropikalnych regionach świata. Z surowca tego pozyskuje się przede wszystkim cukier spożywczy, ale także bioetanol, wykorzystywany m.in. jako biopaliwo w samochodach.

Młyny do trzciny cukrowej stanowią kluczowy element przemysłowej produkcji cukru. Z technicznego punktu widzenia są to wielkogabarytowe instalacje prasujące, w których kilka ciężkich, obracających się w przeciwnych kierunkach stalowych walców wielokrotnie zagęszcza trzcinę cukrową pod wysokim ciśnieniem. W ten sposób z włókien roślinnych wyciskany jest sok surowy. W zależności od pożądanej wydajności instalacje te składają się z trzech do sześciu stopni walcowych i w okresie zbiorów pracują w trybie ciągłym przez 24 godziny na dobę.

Wysokie momenty obrotowe, ekstremalne obciążenia

Wymagania stawiane układom napędowym są ogromne: na każdy walec mogą działać momenty obrotowe sięgające nawet 3300 kilonewtonometrów (kNm) – przy mocy roboczej wynoszącej około 3000 kilowatów i stosunkowo wysokich prędkościach obrotowych napędu. Ponadto na przekładnie oddziałują silne siły odrzutu, spowodowane na przykład przez kamienie w trzcinie cukrowej lub włókna zaplątujące się w walcach. Napędy są przy tym zamontowane bardzo blisko siebie i muszą bezpiecznie przenosić te obciążenia w sposób trwały i niezawodny. Kolejnym decydującym czynnikiem jest zarządzanie temperaturą. Ze względu na wysoką moc ciągłą powstaje znaczna ilość ciepła odpadowego, dlatego też konieczne są wydajne, dostosowane do indywidualnych potrzeb klienta systemy chłodzenia.

Stirn- und Kegelstirnradgetriebe

Getriebe aus dem Baukasten

„Nasze przekładnie przemysłowe serii XP zostały zaprojektowane specjalnie z myślą o tym segmencie wysokowydajnym, charakteryzującym się ekstremalnymi wymaganiami”, wyjaśnia Kai-Keng Man, menedżer ds. produktów w dziale przekładni przemysłowych w firmie SEW-Eurodrive. Dzięki zakresowi momentu obrotowego od 600 do 9000 kNm przekładnie planetarne serii XP obejmują szerokie spektrum zastosowań i wydajności. Szczególną zaletą jest konstrukcja stopni planetarnych: wprowadzony moment obrotowy rozkłada się równomiernie na kilka kół planetarnych, co pozwala osiągnąć bardzo wysoką gęstość momentu obrotowego. To równomierne rozłożenie obciążenia umożliwia bardzo kompaktową i wyjątkowo lekką konstrukcję przy jednoczesnym wysokim poziomie bezpieczeństwa eksploatacji.

Kai-Keng Man wyjaśnia to na podstawie porównania: „W odróżnieniu od konwencjonalnych przekładni czołowych przekładnie planetarne można wykonać w znacznie węższej i krótszej wersji. Jest to kluczowa zaleta, zwłaszcza w przypadku ograniczonej przestrzeni montażowej, takiej jak w cukrowniach”. Wszystkie uzębienia przekładni planetarnych XP są ponadto zaprojektowane z myślą o trwałości i nadają się do ciągłej pracy w trudnych warunkach. W zastosowaniu tym wykorzystywane są również systemy chłodzenia o mocy do 70 kilowatów, uzupełnione czujnikami monitorującymi temperaturę i ciśnienie, co zapewnia maksymalne bezpieczeństwo procesu.

Seria PPK: wydajne rozwiązanie w dolnym zakresie momentu obrotowego

W dolnej części oferty przekładni planetarnych firmy SEW-Eurodrive ofertę uzupełniają przekładnie planetarne serii PPK. Seria ta obejmuje modele o momentach obrotowych od 2,3 kNm i stanowi przykład kompaktowych, wydajnych rozwiązań napędowych. Porównanie z konwencjonalną przekładnią czołową o podobnej klasie mocy wyraźnie pokazuje zalety: przekładnia PPK w rozmiarze 17, zapewniająca moment obrotowy około 17,65 kNm, jest znacznie bardziej kompaktowa i krótsza niż przekładnia czołowa, a przy tym waży zaledwie około połowy jej masy. Wyraźne zalety widać również w zakresie zużycia oleju: podczas gdy przekładnia czołowa w tej klasie mocy zużywa około 40 litrów oleju, przekładnia planetarna potrzebuje zaledwie 7 litrów smaru. Pozwala to na ogromną oszczędność zasobów, zmniejsza nakłady na konserwację, a tym samym ma pozytywny wpływ nie tylko na środowisko, ale także na koszty eksploatacji.

Dzięki kompaktowej budowie przekładnie planetarne serii PPK i XP mieszczą się nawet w ograniczonych przestrzeniach montażowych i zapewniają konstruktorom dużą swobodę przy projektowaniu maszyn i urządzeń. Niewielka masa, niskie zużycie oleju, optymalny rozkład obciążenia oraz koncepcje chłodzenia dostosowane do konkretnych zastosowań przyczyniają się do wysokiej wydajności, bezpieczeństwa procesu i długiej żywotności.

„Dzięki obu seriom przekładni przemysłowych firma SEW-Eurodrive oferuje przyszłościowe rozwiązanie spełniające rosnące wymagania zastosowań przemysłowych – od przemysłu spożywczego po przemysł ciężki. Podkreślamy tym samym wysoką wydajność nowoczesnej technologii przekładni planetarnych – od małych po bardzo duże” – podsumowuje Kai-Keng Man.