การคำนวณหาขนาดมอเตอร์สายพานโค้ง

การคำนวณแรงดึงของสายพานแบบโค้งต่อเนื่องหลายโค้ง

                การคำนวณหาแรงดึงของสายพานแบบโค้งนั้น ใช้หลักในการคำนวณเช่นเดียวกับการหาแรงดึงในสายพานแบบตรง เพียงแต่มีเงื่อนไขและตัวแปรที่จำเป็นต้องนำมาคิดเพิ่มเติม เนื่องจากในระบบสายพานแบบโค้งนั้น จะเกิดแรงเสียดทานบริเวณขอบของสายพานกับ Wear strip ขณะที่สายพานวิ่งผ่านทางโค้ง ดังนั้นจึงต้องนำตัวแปรดังกล่าวมาคำนวณด้วย

 

 รูปแสดงระบบสายพานแบบโค้งทั่วไป (Typical curve conveyor Layout)

หลักการคำนวณต้องกำหนดจุดเริ่มต้น(T0) เพื่อใช้เป็นจุดอ้างอิง ในกรณีนี้กำหนดให้ที่ตำแหน่ง Drive (Head Pulley) ณ.จุดที่สายพานวนกลับด้านล่าง(Return ) มีแรงดึง T0 มีค่าเท่ากับเท่ากับศูนย์ (0) จากนั้นทำการคำนวณแรงดึง ทีละตำแหน่งที่มีการเปลี่ยนทิศทางจนครบวงรอบที่จุดสุดท้ายบริเวณ (Head Pulley  ก็จะทำให้ทราบค่าแรงดึงของสายพานทั้งหมด โดยสูตรที่ใช้คำนวณหาแรงดึงสายพานด้านบนและแรงดึงสายพานด้านล่างมีดังนี้

 

การคำนวณหาแรงดึงสายพานด้านบน

                แรงดึงสายพานด้านบนเกิดจากน้ำหนักสายพาน(Belt weight) และน้ำหนักบรรทุกของวัสดุ (Product weight) ที่กระทำบนสายพานโดยน้ำหนักทั้งสองส่วนนี้จะกดลงบนที่รองรับ (Carry way) ทำให้เกิดแรงเสียดทาน (Friction) ระหว่างสายพานและที่รองรับ

รูปแสดงตำแหน่งบริเวณเกิดแรงเสียดทานระหว่างสายพานด้านบนกับที่รองรับ

 

-แรงดึงสายพานทางตรงด้านบนสามารถคำนวณได้จากสูตร

 

TN = TN-1 + FC x LP x (WB + WP)

 

-แรงดึงสายพานทางโค้งด้านบนสามารถคำนวณได้จากสูตร

 

TN = (Ca x TN-1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB + WP)

การคำนวณหาแรงดึงสายพานด้านล่าง

                แรงดึงสายพานด้านล่างเกิดจากน้ำหนักสายพาน(Belt weight) กดลงบนที่รองรับ (Carry way) ทำให้เกิดแรงเสียดทาน (Friction) ระหว่างสายพานและที่รองรับ

 

รูปแสดงตำแหน่งบริเวณเกิดแรงเสียดทานระหว่างสายพานด้านล่างกับที่รองรับ

 

-แรงดึงสายพานทางตรงด้านล่างสามารถคำนวณได้จากสูตร

 

TN = TN-1 + (FC x LR x WB)

 

-แรงดึงสายพานทางโค้งด้านล่างสามารถคำนวณได้จากสูตร

 

TN = (Ca x TN-1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB)

 

                                        กำหนดค่าตัวแปรดังนี้

ตารางแสดงค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างสายพานกับ Wear Strip ที่รองรับสายพาน

ตารางแสดงค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานระหว่างสายพานกับ Wear Strip ด้านข้าง

ตัวอย่างการคำนวณ

ระบบสายพานลำเลียงชุดหนึ่งมีลักษณะเป็นสายพานแบบโค้ง 90° เชื่อมต่อกับสายพานแบบโค้ง 180° สายพานดังกล่าวทำด้วยวัสดุ Polypropylene (PP.) โดยมีน้ำหนักเท่ากับ 4 kg/m2  มีขนาดหน้ากว้างของสายพานเท่ากับ 200 mm. ในส่วนของ Wear strip นั้นผลิตจาก Acetal ระบบสายพานดังกล่าวสร้างขึ้นเพื่อลำเลียงกล่องพัสดุหนักเท่ากับ 2 kg/m2 ความเร็วใช้งานสายพานเท่ากับ 20 m/min นำไปใช้งานในสภาวะแวดล้อมที่แห้ง จงหาแรงดึงรวมของสายพานและขนาดมอเตอร์ของระบบสายพานดังกล่าว

 

วิธีทำ จากโจทย์สามารถทราบตัวแปรได้ดังนี้

WB = 4 kg/m2                                                             Ca @ 90° = 1.27

WP = 2 kg/m2                                                             Cb @ 90° = 0.15

LP = 5 m                                                                      Ca @ 180° = 1.6

LR = 5 m                                                                      Cb @ 180° = 0.33

Fc = 0.1 + 0.25 = 0.35                                                BW = 200 mm

R= 200 x 2.5 = 500 mm                                           RO = 500 + 200 =700 mm = 0.7 m

v = 20 m/min

หมายเหตุ:ค่า FC  ในการใช้งานจริงต้องบวก 0.25 ซึ่งเป็นค่าแฟคเตอร์ที่เกิดจาก

1.)ความสกปรกจากการใช้งาน

2.)ขาดการบำรุงรักษาอย่างสม่ำเสมอ

การเริ่มต้นการคำนวณจะเริ่มคำนวณจากจุดที่สายพานด้านReturn โดยให้ค่าแรงดึงT0 = 0

T1  ลักษณะสายพานเป็นทางตรงสามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางตรงด้านล่างได้จากสูตร

 TN = TN-1 + (FC x LR x WB)

T1 = T0 + (FC x LR x WB)

T1 = 0 + (0.35  x 5x 4)

T1 = 7 kg/m

T2  ลักษณะสายพานเป็นทางโค้งทำมุม90°สามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางโค้งด้านล่างได้จากสูตร

TN = (Ca x TN-1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB)

T2 = (Ca x T1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB)

T2 = (1.27 x 7 ) + (0.15x 0.35x 0.7) x (4)

T2 = 9.04 kg/m

T3  ลักษณะสายพานเป็นทางตรงสามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางตรงด้านล่างได้จากสูตร

TN = TN-1 + (FC x LR x WB)

T3 = T2 + (FC x LR x WB)

T3 = 9.04 + (0.35 x 5 x 4)

T3 = 16.04 kg/m

 T4  ลักษณะสายพานเป็นทางโค้งทำมุม180°สามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางโค้งด้านล่างได้จากสูตร

TN = (Ca x TN-1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB)

T4 = (Ca x T3 ) + (Cb x FC x RO) x (WB)

T4 = (1.6 x 16.04 ) + (0.33x 0.35x 0.7) x (4)

T4 = 25.99 kg/m

T5  ลักษณะสายพานเป็นทางตรงสามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางตรงด้านล่างได้จากสูตร

TN = TN-1 + (FC x LR x WB)

 T5 = T4 + (FC x LR x WB)

T5 = 25.99 + (0.35x 5x 4)

T5 = 32.99 kg/m

 T6  ลักษณะสายพานเป็นทางตรงสามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางตรงด้านบนได้จากสูตร

TN = TN-1 + FC x LP x (WB + WP)

T6 = T5 + FC x LP x (WB + WP)

T6 = 32.99 + 0.35x 5x (4+ 2)

T6 = 43.49 kg/m

T7  ลักษณะสายพานเป็นทางโค้งทำมุม180°สามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางโค้งด้านบนได้จากสูตร

TN = (Ca x TN-1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB + WP)

T7 = (Ca x T6 ) + (Cb x FC x RO) x (WB + WP)

T7 = (1.6 x 43.49) + (0.33x 0.35x 0.7) x (4 + 2)

T7 = 70.07 kg/m

T8  ลักษณะสายพานเป็นทางตรงสามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางตรงด้านบนได้จากสูตร

TN = TN-1 + FC x LP x (WB + WP)

T8 = T7 + FC x LP x (WB + WP)

T8 = 70.07 + 0.35x 5x (4+ 2)

T8 = 80.57 kg/m

T9  ลักษณะสายพานเป็นทางโค้งทำมุม90°สามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางโค้งด้านบนได้จากสูตร

TN = (Ca x TN-1 ) + (Cb x FC x RO) x (WB + WP)

T9 = (Ca x T8 ) + (Cb x FC x RO) x (WB + WP)

T9 = (1.27 x 80.57 ) + (0.15x 0.35x 0.7) x (4+ 2)

T9 = 102.54 kg/m

T10  ลักษณะสายพานเป็นทางตรงสามารถคำนวณแรงดึงสายพานทางตรงด้านบนได้จากสูตร

TN = TN-1 + FC x LP x (WB + WP)

T10 = T9 + FC x LP x (WB + WP)

T10 = 102.54 + 0.35 x 5 x (4 + 2)

T10 = 113.04 kg/m

 ดังนั้นในระบบสายพานจะมีค่าแรงดึงทั้งหมดเท่ากับ 113.04 kg/m

เลือกสายพานโค้งรุ่น 500B ที่มีแรงดึงทางโค้ง 676kg/m.> 113.04 kg/m…OK

 

 

เมื่อทราบค่าแรงดึงทั้งหมดของสายพาน สามารถคำนวณหากำลังมอเตอร์ได้จากสูตร

 PM  = ((T(total) x 9.81 x Bw x v) ÷ 60 ) ÷ 80%

PM = ((113.04x 9.81 x 0.2x 20) ÷ 60) ÷ 80%

PM = 92.41 W or 0.092 kW

ดังนั้นเราจึงเลือกมอเตอร์ขับขนาด 0.1 kW หรือ 1/8 hp

หมายเหตุ : คำแนะนำในการออกแบบระบบสายพานแบบโค้ง

1.) ต้องมีระยะทางตรงก่อนเข้าด้านมอเตอร์ขับ(Drive Shaft) และระยะทางตรงก่อนถึงเพลาตัวตาม(Idle Shaft) หลังออกจากโค้งหรือก่อนเข้าโค้งเท่ากับหรือมากกว่า 2  เท่าของระยะหน้ากว้างสายพาน

2.) ระยะรัศมีความโค้งด้านใน (Inside Radius)น้อยที่สุด เท่ากับหรือมากกว่า 2.2 เท่า ของระยะหน้ากว้างสายพาน (แนะนำให้ใช้ระยะ 2.5 เท่าของหน้ากว้างสายพานขึ้นไป)

3.) ระยะทางตรงที่เชื่อมต่อระหว่างสองโค้งอย่างน้อยต้องเท่ากับหรือมากกว่า 2 เท่า ของระยะหน้ากว้างสายพาน

ตัวอย่างสายพานโค้งรุ่น 500 B ที่ทำเสร็จเรียบร้อยแล้ว

ตัวอย่างโครงสร้างสายพานโค้งรุ่น 500 B ที่ทำเสร็จเรียบร้อยแล้ว

 

ตัวอย่างสายพานโค้งรุ่น 500 B ที่ทำเสร็จเรียบร้อยแล้ว

  

       ตัวอย่างสายพานโค้งรุ่น 500 B ที่ทำเสร็จเรียบร้อยแล้ว

ความในใจของทีมงานคอนเวเยอร์ไกด์

     เป็นความตั้งใจของทีมงานที่จะไม่นำเสนอเรื่องที่คนอื่นจัดให้มากอยู่แล้วเช่น เรื่องแคตตาล็อก(Catalog) ต่างๆ แต่เราจะนำเสนอเรื่องราวความรู้ในแง่มุมของหลักการ(Principle)และเหตุผล(Reasons)ว่าจะต้องทำยังไง(How)และทำไม(Why)จะต้องทำอย่างนั้น ซึ่งเป็นเรื่องที่หาข้อมูลได้ยากพอสมควร แม้แต่ในตำราก็ไม่เคยบอกไว้ และก็ไม่มีใครเขาอยากจะบอกกัน หรือ ดังนั้นเนื้อหาบางเรื่องจึงเป็นเรื่องที่ผ่านการลงพื้นที่จริงของทีมงานแล้วนำมาวิเคราะห์บอกกล่าวผู้อ่านกันเอง

ลองถามมาเลยครับถ้าเป็นเรื่องสายพานลำเลียง (Conveyor Belt) ไม่ว่าจะเป็นสายพานยางดำ (Rubber Belt), สายพานกระพ้อ (Elevator Belt)  สายพานพลาสติกโมดูลาร์ (Modular Belt)  สายพาน PVC BELT , PU BELT,สายพานท็อปเชน(Flat Top Chain) ทีมงานวิศวกรจาก จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น และสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือที่มีเบื้องหลังและประสบการณ์การทำงานด้านระบบสายพานลำเลียงทั้งระบบสายพานลำเลียงทั้งขนาดใหญ่(Heavy Duty)ที่และขนาดเบา(Light Duty) ร่วมกันแบ่งปันความรู้กับท่านผู้อ่านผ่าน website นี้

ยินดีแชร์กันทุกแง่มุม ตั้งแต่ การออกแบบ การผลิต การเลือก การเก็บรักษา การบำรุงรักษา การซ่อมแซม การต่อสายพาน การใช้งาน การ Modifyมีของเท่าไหร่ปล่อยหมด ไม่มีกั๊ก ไม่มีดึง ไม่มีเม้ม เปิดๆกันไปเลย เราบริการ ดัง MOTTO บอกทุกเรื่อง...ที่คนอื่นไม่อยากให้คุณรู้ “เสิร์ฟข่าวสาร อาหารสมอง” อย่างจุใจจริงๆ ตอบโจทย์เฉพาะเรื่อง....ครบเครื่องเรื่องสายพาน”

 

สนใจสอบถามได้ที่

    ID LINE : @cg1356 (ตอบเร็วมาก)

    E-mail : info@conveyorguide.co.th 

    Tel : 090-907-6077 , 02-992-1025  , 083-131-8644


  • 1.jpg
    Modular Beltคืออะไร บริษัท คอนเวเยอร์ไกด์ จำกัด มีความต้องการให้บทความนี้ เป็นบทความที่ให้ความรู้ และเป็นทางเลือกใหม่ สำหรับแก่ทุกท่านที่ประสบกับปัญหาสายพาน Slip และ Slide บำรุงรั...

  • สวัสดีครับทุกท่านวันนี้เราจะพาทุกท่านไปรับชมคลิปVDO แนะนำข้อดีของสายพานGeneration ใหม่ นั่นคือสายพานModular สายพานพลาสติกที่มีคุณสมบัติทนทาน แข็งแรง คุ้มค่า สามารถติดตั้งได้อย่างรว...

  • สวัสดีครับวันนี้ทางConveyor Guide จะมานำเสนองานในรูปแบบแปลกๆใหม่ๆ ของสายพานโมดูล่า ซึ่งปกติแล้วแฟนคลับของชาวคอนเวเยอร์ไกด์ก็คงจะมีการรับรู้ได้แค่ว่าสายพานโมดูล่าเป็นสายพานที่ใช้กั...

  • สวัสดีครับ วันนี้Conveyor Guideจะมาคุยเรื่อง การออกแบบระบบสายพานลำเลียงStyleใหม่!ซึ่งในแวดวงอุตสาหกรรมคอนเวเยอร์ ผู้ผลิตก็มี รูปแบบผลิตภัณฑ์ของตนเอง ที่แตกต่างกันไป เพื่อดึงดูดความ...

  • tax-05.jpg
    หาดูข้อมูลรายละเอียดการคำนวณแบบเต็มๆ ได้ในบทความข้างล่างนะครับการคำนวณหาค่ากำลังขับมอเตอร์ในงานสายพานลำเลียงฉบับย่อๆง่ายๆ เอามาฝากพี่น้องเราเก็บไว้ใช้กัน ได้เจอได้ใช้ในการประกอบสัม...

  • 1416581005-cats-o.jpg
    การออกแบบสายพานโมดูล่าร์ มีดังนี้

  • สายพานพลาสติก Modular Belt ความเป็นมาของสายพานพลาสติก Modular Belt ประมาณ 40 ปีที่แล้วสายพาน Modular Belt ได้ถูกคิดค้นขึ้นมาเพื่อใช้ในอุตสาหกรรมลำเลียงอาหารเพราะระบบสายพานแบบเ...

  • 141.jpg
    ทางเลือกใหม่กับสายพานโมดูล่าร์ 1.สายพานโมดูล่าร์คืออะไร Øผลิตจากการใช้แม่พิมพ์ฉีดแบบ inject mold แล้วฉีดพลาสติกออกมาเป็นชิ้นๆประกอบกันด้วยแท่งพลาสติกหรือ stand less Øใช้ในอุตสาหกรร...

  • ปัจจุบันหากจะกล่าวถึงสายพาน“Modular Belt”และ“Top Chain”ในภาคอุตสาหกรรมลำเลียงในประเทศไทยก็มีใช้งานกันอยู่ในระยะหนึ่งแล้ว เช่น ในอุตสาหกรรมลำเลียงขวด อาหาร ยานยนต์ ผลไม้ กล่องกระด...

  • ประกอบ Modular belt_Page_1.jpg

  • Modular 502A-HD-03.jpg
    Material of Modular Belt สายพานModular Beltเป็นสายพานที่ผลิตขึ้นมาจากPlasticซึ่งก็จะมีหลักๆอยู่4ชนิดด้วยกันคือ PP (Polypropylene) PE (Polyethylene) POM (Polyoxymethylen/Polyformal...

  • Modular 200-26.jpg
    สายพานโมดูล่าร์ (Modular Belt) กับไลน์การผลิตชิ้นงานยางพารา บทนำ มีคำถามมากมายว่าสายพานโมดูล่าร์ (Modular Belt) ใช้ในอุตสาหกรรมอะไรได้บ้าง? คำตอบคือ สายพานโมดูล่าร์ (Modular Belt)...

  • 5 - Copy.jpg
    Modular Belt Surface Type สายพานModular Beltถูกออกแบบมาให้สามารถใช้งานกับการลำเลียงวัสดุได้หลายหลายชนิด โดยขึ้นอยู่กับ วัสดุในการลำเลียง ลักษณะการใช้งาน มุมเอียงของการลำเลียง...

  • Modular 200-18.jpg
    จากบทความในตอนที่แล้วคงได้ทราบกันดีแล้วว่าสายพานModularมีผิวหน้า (Surface) รูปแบบใดกันแล้วบางฉบับนี้Conveyor Guideจะขอแนะนำว่าSurfaceแบบไหนลำเลียงอะไรได้บางหรือเป็นที่นิยมลำเล...

  • Modular 2000-17.jpg
    สร้างระบบสายพานง่ายๆกับสายพานโมดูล่าร์ Conveyor Guide Co.Ltd.ช่วยอะไรท่านได้บ้างเกี่ยวกับสายพานโมดูล่าร์ (Modular Belt)อย่างแรกเลยคือ การให้ความรู้ทั่วๆไปสำหรับท่านมือใหม่ เพื่...

  • dc motors components.JPG

  • 2c73bbfd-8c83-4f2d-a97e-4afe1736b933.jpg
    ลูกค้าได้ติดต่อเข้ามาปรึกษาเรื่องสายพานลำเลียงกระป๋องมีปัญหา เนื่องจากพบปัญหาสายพานกระโดดเฟือง(Sprocket) กระป๋องเกิยกัน ทำให้แม่เหล็กจับยาก การเรียงตัวกันของกระป๋องไม่เป็นระเบีย...

  • 110.jpg
    ModularBelt Conveyor มีส่วนประกอบอะไรบ้าง เราได้กล่าวไปแล้วว่า Modular Belt คืออะไร ครั้งนี้เราจะมาพูดถึงส่วนประกอบต่างๆ และการออกแบบ Modular Belt Conveyor เพื่อให้เหมาะสมต่อการใช...

  • NO. (3).jpg
    เกิดจากสภาพแวดล้อมในการทำงานของสายพานขณะนั้น มีอุณหภูมิที่แตกต่างกันมาก ยกตัวอย่างเช่น สายพานลำเลียงกระป๋องบรรจุน้ำผลไม้วิ่งไปเจอไลน์ cooling ทำให้อุณหภูมิ ขณะนั้นลดต่ำลงอย่างรวดเ...