นายธีรศักดิ์ ศรีมิตรรุ่งโรจน์
สามัญวิศวกร สาขาเครื่องกล (สก.4026)
กลุ่มวิจัยและพัฒนางานวิศวกรรมขนถ่ายวัสดุและโลจิสติกส์
(Research and Development of Materials
Handling and Logistics Engineering Laboratory Center : RD - MHLELC)
ภาควิชาวิศวกรรมขนถ่ายวัสดุและโลจิสติกส์
คณะวิศวกรรมศาสตร์
มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ
1. ชุดขับสกรูลำเลียง ( Screw Conveyor Drives )
ชุดขับสกรูลำเลียงมีหน้าที่ขับเคลื่อนทำให้สกรูลำเลียงหมุนเคลื่อนที่ตามความเร็วที่ต้องการและแรงม้า ในการขับเคลื่อนต้องเหมาะสม ชุดขับนั้นจะแบ่งอุปกรณ์การทำงานออกเป็น 3 ส่วน คือ อุปกรณ์ต้นกำลัง (Power source) ในสกรูลำเลียงส่วนมากจะใช้มอเตอร์ไฟฟ้า, อุปกรณ์ทดความเร็ว (Power Transmission) เป็นอุปกรณ์ลดความเร็วมอเตอร์เพื่อปรับรอบความเร็วให้เหมาะสมกับการทำงาน, ส่วนต่อไปยังเพลาขับของ อุปกรณ์ลำเลียง (Conveyor Drive Shaft) เป็นส่วนที่รับกำลังจากอุปกรณ์ลดความเร็วเพื่อนำไปขับอุปกรณ์ ลำเลียงต่างๆ ในการออกแบบเลือกการติดตั้งชุดขับเข้ากับสกรูลำเลียงนั้นจะต้องศึกษารูปแบบการติดตั้ง ชุดขับและลักษณะของการใช้งานของอุปกรณ์ในการขับให้เหมาะสมเพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการใช้งาน
1.1 พื้นฐานการติดตั้งชุดขับอุปกรณ์ลำเลียง ( Basic Conveyor Drives )
1.1.1 ขับแบบไม่มีอุปกรณ์ลดความเร็ว
1.1.1.1 มอเตอร์สวมต่อตรงกับเพลาขับต่อโดยใช้คลัปปิ้งสวมต่อ
1.1.2 ขับแบบมีการลดความเร็วหนึ่งชั้น
1.1.2.1 มอเตอร์ขับด้วยสายพานรูปตัว V ลดความเร็วด้วยล้อสายพาน
1.1.2.2 มอเตอร์ขับด้วยโซ่ลดความเร็วด้วย Sprockets
1.1.2.3 มอเตอร์เกียร์ปรับกำลังขับ
1.1.2.4 มอเตอร์ต่อผ่านคัปปลิ้งเข้าอุปกรณ์ลดความเร็วและต่อเข้าเพลาขับโดย ผ่านคัปปลิ้ง
1.1.2.5 ชุดเกียร์มอเตอร์ลดความเร็วต่อเข้าเพลาขับโดยผ่านคัปปลิ้ง
1.1.3 ขับแบบมีการลดความเร็วสองชั้น
1.1.3.1 มอเตอร์ติดอุปกรณ์ลดความเร็วโดยใช้สายพานรูปตัว V
1.1.3.2 มอเตอร์ติดอุปกรณ์ลดความเร็วโดยใช้โซ่ขับ
1.1.3.3 มอเตอร์ติดอุปกรณ์ลดความเร็วโดยใช้ ชุดเฟืองทด จะถูกติดตั้งระหว่าง
1.1.3.4 มอเตอร์กับอุปกรณ์ลดความเร็วหรือระหว่างอุปกรณ์ลดความเร็วกับเพลาขับ
1.1.3.5 ชุดเกียร์มอเตอร์ลดความเร็วขับต่อโดยใช้สายพานรูปตัว V
1.1.3.6 ชุดเกียร์มอเตอร์ลดความเร็วขับต่อโดยใช้โซ่
1.1.3.7 ชุดเกียร์มอเตอร์ลดความเร็วขับต่อโดยใช้ชุดเฟืองทดชุดเฟืองจะถูกติด
1.1.3.8 ตั้งอยู่ระหว่างเพลาของเกียร์มอเตอร์กับเพลาขับ
1.1.3.9 ลดความเร็ว 2 ชั้นด้วยการใช้สายพานรูปตัว V สองครั้ง
1.1.3.10 ลดความเร็ว 2 ชั้นด้วยการใช้โซ่ส่งกำลังสองครั้ง
1.1.3.11 ลดความเร็ว 2 ชั้นด้วยการใช้ชุดเฟืองสองครั้ง
1.1.4 แบบลดความเร็วสามชั้น
1.1.4.1 ชุดขับผ่านการลดความเร็วมอเตอร์แบบ 2 ชั้นมาลดความเร็วด้วยสายพาน รูปตัว V
1.1.4.2 ชุดขับผ่านการลดความเร็วมอเตอร์แบบ 2 ชั้นมาลดความเร็วด้วยโซ่
1.1.4.3 ชุดขับผ่านการลดความเร็วมอเตอร์แบบ 2ชั้นมาลดความเร็วด้วยชุดเฟืองทด
1.2 รูปแบบการติดตั้งชุดขับในสกรูลำเลียง (Screw Conveyors Drive Arrangements)
1.2.1 การติดตั้งชุดขับแบบ ( Screw Conveyors Drive ) เป็นการติดตั้งชุดขับแบบง่ายที่ใช้กัน ทั่วไป การติดตั้งชุดขับแบบนี้จะประกอบด้วย มอเตอร์ไฟฟ้าขับอุปกรณ์ลดความเร็วด้วยสายพานรูปตัว V เพลาขับสกรูลำเลียงจะสวมเข้ากับอุปกรณ์ลดความเร็วโดยตรง อุปกรณ์ลดความเร็วแบบนี้สร้างมาเพื่อใช้กับ สกรูลำเลียงจึงมีส่วนอุปกรณ์ยึดเข้ากับรางและมีฐานรองรับมอเตอร์ที่ติดตั้งอยู่ด้านบน การลดความเร็วเป็น แบบ 1 ชั้น หรือ 2 ชั้นก็ได้
รูปที่ 1 : การติดตั้งชุดขับแบบ Screw Conveyors Drive
1.2.2 การติดตั้งชุดขับแบบ Shaft Mounted Reducer with V-Belt Drive การติดตังชุดขับแบบ นี้จะประกอบด้วย เพลาขับของสกรูสวมติดเข้ากับอุปกรณ์ลดความเร็วใช้สายพานรูปตัว V ลดความเร็ว มอเตอร์ก่อนเข้าอุปกรณ์ลดความเร็ว มุมในการติดตั้งมอเตอร์สามารถเปลี่ยนแปลงตามพื้นที่และเมื่อต้องการ ปรับเปลี่ยนความเร็วสามารถทำได้โดยการเปลี่ยนขนาดของล้อสายพาน (Sheaves)
รูปที่ 2 : การติดตั้งชุดขับแบบ Shaft Mounted Reducer with V-Belt Drive
1.2.3 การติดตั้งชุดขับแบบ Gear motor Coupling Drive Shaft การติดตั้งชุดขับแบบนี้จะ ประกอบไปด้วย การนำชุดเกียร์มอเตอร์หรือมอเตอร์ที่ติดมาพร้อมกับอุปกรณ์ลดความเร็วมาต่อเข้ากับเพลา ขับตรงๆ โดยใช้คัปปลิ้งแบบยืดหยุ่นได้เป็นตัวเชื่อมต่อระหว่างเพลาทั้งสอง การลดความเร็วเป็นแบบชั้นเดียว โดยลดความเร็วจากชุดเกียร์มอเตอร์
รูปที่ 3 : การติดตั้งชุดขับแบบ Gear motor Coupling Drive Shaft
1.2.4 การติดตั้งชุดขับแบบ Gear motor and Chain Drive การติดตั้งชุดขับแบบนี้จะประกอบ ไปด้วย ชุดเกียร์มอเตอร์ต่อกับชุดโซ่ขับเพลาขับสกรูจะติดตั้งเข้ากับ Sprockets ของชุดโซ่ขับ มีความยืดหยุ่น ในการติดตั้ง ชุดขับแบบจะลดความเร็วเป็นแบบ 2 ชั้น สามารถปรับเปลี่ยนความเร็วจากการเพิ่มจำนวนฟัน ของ Sprockets
รูปที่ 4 : การติดตั้งชุดขับแบบ Gear motor and Chain Drive
1.3 การลดความเร็วของอุปกรณ์ลดความเร็ว (Speed Reduction Equipment)
ตามหัวเพลาขับของอุปกรณ์ลำเลียงโดยทั่วไปจะหมุนด้วยความเร็วต่ำซึ่งจะต้องสัมพันธ์กับอุปกรณ์ต้น กำลังและต้องสัมพันธ์กันกำลังขับที่ต้องการ บ่อยครั้งในการลดความเร็ว แรงบิดจะเพิ่มขึ้นตามต้องการใน ขณะนั้นแรงม้าในการขับกลับลดลง ชนิดของอุปกรณ์ลดความเร็วที่ทำให้เกิดผลต่อเครื่องลำเลียงที่ต่อเข้ากับ อุปกรณ์ลดความเร็วแบบ โซ่ขับ แบบสายพานรูปตัว V แบบเฟืองทดหรือการประกอบรวมกันของอุปกรณ์ เหล่านี้การยืดหยุ่นในการติดตั้งเป็นสิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการขับแบบสายพานรูปตัว V และขับด้วยโซ่ อันดับแรกต้องพิจารณาพื้นที่ในการติดตั้ง มอเตอร์ และอุปกรณ์ลดความเร็ว เข้ากับเพลาขับสกรูที่มี พื้นที่จำกัด อันดับต่อไปพิจารณาพื้นที่ในการเปลี่ยนขนาดล้อสายพาน และ Sprocket เพื่อปรับเปลี่ยน
ในบางทีการลดความเร็ว 1 ชั้น อาจจะไม่เพียงพอต่อความต้องการ ส่วนมากครั้งอัตราทดที่ได้จะมา จากการต่ออุปกรณ์ลดความเร็วหลายอย่าง เพื่อที่จะให้อุปกรณ์ลำเลียงสามารถลดความเร็วอย่างต้องการควร พิจารณาพื้นที่เหลือไว้สำหรับชิ้นส่วนต่างของอุปกรณ์
1.3.1 การลดคามเร็วแบบอุปกรณ์ลดความเร็วแบบสายพานรูปตัว V กับล้อสายพาน (V-Belt Drive) อุปกรณ์ลดความเร็วแบบนี้จะประกอบด้วยสายพานกับล้อสายพาน ซึ่งล้อสายพานจะสวมอยู่ กับที่เพลาและเพลาของมอเตอร์ การลดความมอเตอร์จะขึ้นอยู่กับการปรับขนาดล้อขับกับล้อตาม
1.3.2 การลดความเร็วแบบอุปกรณ์ลดความเร็วแบบโซ่ขับกับSprocket ( Chain Drive ) อุปกรณ์ลดความเร็วแบบนี้จะประกอบไปด้วยโซ่กับSprocketทีติดตั้งอยู่ทั้งเพลาขับและเพลาตาม การลด ความเร็วของมอเตอร์จะทำได้โดยการเพิ่มจำนวนฟันเฟืองของSprocketตามอัตราทดของอุปกรณ์แบบนี้หาได้ ตามสมการ
1.3.3 อุปกรณ์ลดความเร็วแบบชุดสำเร็จ (Speed Reducer) ชุดอุปกรณ์ลดความเร็วแบบนี้จะ กำหนดอัตราทดตายตัวเลือกหาใช้ได้ง่ายตามส่วนประกอบที่เป็นมาตรฐานตามหนังสือคู่มือซึ่งจะบอกข้อมูล รายละเอียดของอุปกรณ์ลดความเร็วแบบต่างๆเพื่อเลือกใช้ให้เหมาะกับความเร็ว กำลังขับ และลักษณะ การติดตั้ง อุปกรณ์ลดความเร็ว
รูปที่ 5 : อุปกรณ์ลดความเร็วแบบชุดสำเร็จ
1.3.4 ชุดอุปกรณ์ลดความเร็วติดตั้งเข้ากับมอเตอร์ (Gear motor and Motorized Reducers) อุปกรณ์ลดความเร็วความเร็วแบบนี้จะประกอบมาพร้อมกับมอเตอร์เป็นแบบมาตรฐานตามหนังสือคู่มือเพื่อ ความสะดวกในการใช้งาน เกียร์มอเตอร์จะมีลักษณะต่างๆดังนี้
1.3.4.1 เกียร์มอเตอร์ เป็นอุปกรณ์ลดความเร็วที่ติดตั้งเข้ามาพร้อมกับมอเตอร์เพลา ขับที่ยื่นออกมาจะเป็นแนวเดียวกับมอเตอร์
รูปที่ 6 : เกียร์มอเตอร์
1.3.4.2 เกียร์มอเตอร์แบบ Shaft Mount มอเตอร์จะติดเข้ากับอุปกรณ์ลดความเร็ว แบบ Shaft Mount เกียร์มอเตอร์แบบนี้จะมีรูสำหรับสวมเพลาขับของอุปกรณ์ลำเลียงต่างๆได้
รูปที่ 7 : เกียร์มอเตอร์แบบ Shaft Mount
1.3.4.3 เกียร์มอเตอร์แบบ Right Angle อุปกรณ์ลดความเร็วแบบนี้จะติดตั้งมอเตอร์ มาพร้อมกับอุปกรณ์ลดความเร็ว เพลาขับที่ยื่นออกมาจะไม่เป็นแนวเดียวกันกับมอเตอร์จะทำมุม 90 องศากับ มอเตอร์เพื่อความจำเป็นในการติดตังชุดขับที่มีพื้นที่จำกัด
รูปที่ 8 : เกียร์มอเตอร์แบบ Right Angle
1.4 อุปกรณ์สวมต่อเพลาส่งกำลัง (Flexible Couplings)
เป็นส่วนประกอบที่สำคัญในการสวมต่อกันระหว่างเพลาส่งกำลังกับเพลาขับของอุปกรณ์ลำเลียง หรือระหว่างเพลามอเตอร์กับเพลาของอุปกรณ์ลดความเร็วและช่วยลดการกระชากที่เกิดขึ้นขณะเริ่มสตาร์ท การหมุนและขณะรับโหลดหนักๆ ทำให้เกิดความราบรื่นในการส่งกำลัง การเลือกคัปปลิ้งจะต้องพิจารณา จาก ชนิดของเพลาที่จะสวมต่อ เพลาทั้งสองอยู่ในแนวแกนเดียวกัน แรงบิดจากโหลดของวัสดุ การควบคุมการ สั่นสะเทือน แรงบิดที่ไม่สม่ำเสมอในขณะทำงาน ระยะเวลาในขณะใช้งาน เพื่อความเหมาะสมในการเลือก อุปกรณ์และความคุ้มทุน ลักษณะคัปปลิ้งที่ใช้กันทั่วไปมี 8 ชนิดดังนี้
1.4.1 คัปปลิ้งแบบโซ่กับเฟืองโซ่ (Chain and Sprockets Coupling) คัปปลิ้งแบบนี้จะมีปลอก สวมเพลาที่มีเฟืองโซ่ติดทั้งสองตัวสวมต่อกันด้วยโซ่ ซึ่งโซ่นั้นจะมีทั้งแบบเดี่ยวหรือแบบโซ่คู่ ทำจากเหล็ก หรือไนลอน คัปปลิ้งแบบนี้จะมีราคาถูก สามารถรับ แรงบิดสูงในการขนถ่ายปริมาณมากๆ ต้องมีการหล่อลื่น และอาจมีเสียงดังใน ความเร็วสูง โซ่แบบไนลอนจะลดเสียงดังและช่วยในการหล่อลื่นดี ไนลอนจะลดการเสียด สีในตัวและทำความสะอาดง่าย ใช้
รูปที่ 9 : คัปปลิ้งแบบโซ่
1.4.3 คัปปลิ้งแบบเฟือง (Gear Type Coupling)
รูปที่ 10 : คัปปลิ้งแบบเฟือง
1.4.4 คัปปลิ้งแบบ Steel Grid Coupling
รูปที่ 11 : คัปปลิ้งแบบ Steel Grid Coupling
1.4.5 คัปปลิ้งแบบยางรูปโดนัท Elastomeric Sleeve Type Coupling
รูปที่ 12 : คัปปลิ้งแบบยางรูปโดนัท
1.4.6 คัปปลิ้งแบบ Jaw Type Elastomeric Coupling
รูปที่ 13 : คัปปลิ้งแบบ Jaw Type Elastomeric Coupling
ไม่มีความคิดเห็น:
แสดงความคิดเห็น