เสียงดังของ Top Chain ขณะทำงานเกิดขึ้นได้อย่างไร

1.ความเป็นมา

               เมื่อต้องการสร้างคอนเวเยอร์ขึ้นมาสัก 1 ตัว สุดท้ายแล้วคอนเวเยอร์ตัวนี้ ก็จะถูกนำไปตั้งใช้งานอยู่ที่โรงงาน ซึ่งเจ้าของโรงงานก็ต้องการพื้นที่ (Foot print) วางคอนเวเยอร์ให้น้อยที่สุดเท่าที่จะน้อยได้ เพื่อประหยัดพื้นที่ในการทำงาน ด้านผู้ออกแบบหรือผู้สร้าง Conveyor (หรือ Maker) ก็พยายามที่จะตอบสนองความต้องการของเจ้าของโรงงานให้ได้ บางครั้งก็อาจจะละเลยไม่ได้พิจารณาเงื่อนไขหรือขีดจำกัดของอุปกรณ์ที่ประกอบเป็นคอนเวเยอร์ทำให้ผลงานที่ทำสำเร็จออกมา มีความไม่สมบูรณ์บางประการ เช่นเรื่องเสียงดังของ Top Chain อาจจะเป็นเรื่องเล็กน้อย แต่ก็ไม่ควรมองข้ามเพื่อให้ผลงานออกมาให้ดีที่สุด

2.จุดประสงค์

                เพื่อศึกษาว่าหากต้องการพื้นที่ (Foot print) วางคอนเวเยอร์ให้น้อยที่สุด การออกแบบสายพาน Top Chain ให้รัศมีความโค้งน้อยที่สุดที่ระบุไว้ ในคู่มือหรือ Data sheet ของสายพาน จะมีผลกระทบอย่างไรบ้างกับการทำงานของสายพาน

3.วิธีการทดลอง

บริษัท คอนเวเยอร์ไกด์ จำกัด ได้จัดทำชุดทดลองต้นแบบขึ้นมาโดยสร้างคอนเวเยอร์ตัวจริง ให้มีรัศมีความโค้งของสายพานน้อยที่สุด (190 มม.) ตามที่ระบุไว้ในคู่มือหรือ Data sheet ของสายพาน เมื่อผลิตเสร็จแล้วก็เอามา Test Run เพื่อดูว่าจะมีอะไรที่เป็นสิ่งไม่ปรกติเกิดขึ้นหรือไม่ขณะสายพานทำงาน

4.ขอบเขตการทดลอง

Data Sheet ของสายพานที่ใช้ทดลอง

            การศึกษาครั้งนี้ได้ใช้ Top Chain 2 รุ่น ซึ่งมีรัศมีความโค้งน้อยที่สุดตามที่ระบุอยู่ใน Data Sheet คือ 190 mm. เท่ากัน แต่หน้ากว้างของสายพานต่างกันโดยที่

                รุ่นที่ 1 สายพาน Top Chain รุ่น HS-878 BO- K325 มีขนาดหน้ากว้างเท่ากับ 82.5 mm.

                รุ่นที่ 2 สายพาน Top Chain รุ่น HS-878-BO-EL-K450 มีขนาดหน้ากว้างเท่ากับ 114.5 mm.

Specification ของสายพานที่ใช้ทดลอง

                เพื่อให้สิ่งแวดล้อมของการทำงานเหมือนกันเราจึงได้ต่อสายพานทั้ง 2 รุ่นให้เป็นเส้นเดียวกันเพื่อสังเกตพฤติกรรมการทำงานของสายพานทั้ง 2 รุ่น

รูปที่ 1 ชุดConveyor ทดลองต้นแบบที่ต่อสายพานทั้ง 2 รุ่นให้เป็นเส้นเดียวกัน

รูปที่ 2 แสดงลักษณะการต่อสายพานทั้ง 2 รุ่นให้เป็นเส้นเดียวกัน

รูปที่ 3 สายพาน Top Chain รุ่น HS-878 BO- K325 

  รูปที่ 4 สายพาน Top Chain รุ่น HS-878-BO-EL-K450

5.สรุปผลการทดลอง

                สายพาน Top Chain ทำงานได้ตามปรกติ แต่จะมีเสียงดังอิ๊ดๆ เกิดขึ้นขณะที่สายพานเข้าโค้ง สายพานที่มีหน้ากว้างน้อย (82.5 mm.) จะเกิดเสียงดังขึ้นเล็กน้อยจากการเสียดสีขณะที่เข้าโค้ง ขณะที่สายพาน Top Chain ที่มีหน้ากว้างมาก (114.3 mm.) จะมีเสียงดังเพิ่มมากกว่า ส่วนเมื่อสายพานวิ่งตรงสายพานทั้ง 2 รุ่น ไม่มีเสียงดังจากการเสียดสี

รูปที่ 5 แสดงพฤติกรรมการทำงานของสายพาน

6.สาเหตุและการแก้ไข

                สาเหตุของการเกิดเสียงดังเกิดจากขณะที่สายพานเข้าโค้ง พบว่าเสียงจะเกิดขึ้นเฉพาะที่โค้งรัศมีด้านใน เมื่อปีกของสายพานด้านบน(Link บน) ไปเสียดสีกับปีกของสายพานด้านล่าง(Link ล่าง) ที่อยู่ต่อเนื่องกัน ทำให้เกิดเสียงดังขึ้นสายพานที่มีหน้ากว้างมากกว่าจะมีจำนวนจุดสัมผัสหรือจำนวนจุดที่เสียดสีมากกว่าสายพานที่มีหน้ากว้างแคบจึงเกิดเสียงดังมากกว่า

รูปที่ 6 บริเวณที่ปีกสายพานเสียดสีกัน

                 เพื่อพิสูจน์สมมติฐานนี้เราจึงได้ใช้น้ำยาเอนกประสงค์ฉีดเข้าที่สายพานในรัศมีด้านในของสายพานที่มีหน้ากว้างมาก (114.3 mm.) เพื่อให้เกิดการหล่อลื่น (ไม่ได้ฉีดน้ำยาเอนกประสงค์ที่สายพานหน้าแคบ(82.5 mm.)

รูปที่ 7 ฉีดน้ำยาเอนกประสงค์เข้าที่สายพานในรัศมีด้านในสายพานหน้ากว้าง(114.3 mm.)

                จากการสังเกตพบว่าเสียงของสายพานหน้ากว้าง(114.3 mm.)ลดลงมากจนแทบไม่ได้ยินเสียง แสดงว่าน้ำยาเอนกประสงค์ที่ฉีดเข้าไปจะทำการหล่อลื่นให้ปีกด้านบน(Link บน) และด้านล่าง(Link ล่าง) ลดการเสียดสีจึงทำให้มีเสียงลดลง ขณะที่เสียงที่เกิดจากสายพานหน้าแคบ(82.5 mm.)ที่ไม่ได้รับการหล่อลื่นยังคงมีเสียงดังเท่าเดิม

การแก้ไขแบบนี้เป็นแบบชั่วคราวหรือเรียกว่า “Corrective Action ” หากต้องการที่จะแก้ไขแบบถาวร“Preventive Action ” ต้องเพิ่มรัศมีความโค้งของสายพานโดยการเพิ่ม เส้นผ่าศูนย์กลางของสป๊อกเก็ต (Sprocket) ขึ้นอีก 15 ถึง 20 เปอร์เซ็นต์จะทำให้ปีกของสายพานมีพื้นที่สัมผัสกันน้อยลงเสียงของสายพานก็จะลดลงอยู่ในระดับปกติ จะเป็นการผ่อนคลายความเครียดของสายพาน ทำให้สายพานมีอายุการใช้งานที่ยาวนานขึ้น เปรียบได้เช่นเดียวกันกับการที่เราขับรถยนต์แล้วหากเราหักพวงมาลัยแบบพอดีๆ ย่อมทำให้การขับเคลื่อนและการควบคุมเป็นไปได้อย่างนิ่มนวล แต่ถ้าหากหักพวงมาลัยแบบหักศอกสุดๆย่อมทำให้เกิดเสียงดัง ทำให้ระบบทำงานหนัก อายุการใช้งานของระบบก็จะสั้นลง

สรุปผลที่ได้จากการทดลองได้ว่า การออกแบบสายพานไม่จำเป็นต้องออกแบบให้อยู่ในภาวะวิกฤต จะสามารถยืดอายุการใช้งานของสายพานและลดเสียงดังจากการทำงานได้ ตัวอย่างนี้ออกแบบรัศมีความโค้งเพิ่มอีก 10 % จะได้รัศมีความโค้ง 209 มม.ก็น่าจะเหมาะสม

    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”