ชุดแขวนและแบริ่งแกนเพลาสกรูลำเลียงวัสดุปริมาณมวล

นายธีรศักดิ์ ศรีมิตรรุ่งโรจน์

สามัญวิศวกร สาขาเครื่องกล (สก.4026)

กลุ่มวิจัยและพัฒนางานวิศวกรรมขนถ่ายวัสดุุและโลจิสติกส์

(Research and Development of Materials Handling and Logistics Engineering Laboratory Center : RD - MHLELC

ภาควิชาวิศวกรรมขนถ่ายวัสดุและโลจิสติกส์

คณะวิศวกรรมศาสตร์

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

1. ชุดแขวนและแบริ่งแกนเพลาสกรู (Hangers and Bearing For Screw Conveyors)

ชุดแขวนและแบริ่งชุดแขวนแกนเพลาสกรู มีหน้าที่เป็นส่วนรองรับตำแหน่งที่เป็นจุดอ่อนของสกรูขน ถ่ายเพื่อป้องกันการแอ่นของเพลาสกรูขณะหมุนหรือทำงาน หรือติดตั้งไว้ตรงจุดที่จะปล่อยวัสดุออกทางช่องที่ เป็นอยู่ 

1.1 ชุดแขวนแบบ 16B ชุดแขวนแบบนี้จะมีโครงสร้างเป็นเหล็กหล้าโดยมีความแข็งแรงที่ดีกว่าและ ไม่โคลงเคลงขณะมีวัสดุที่บรรจุอยู่ทั้งหมดภายในราง ชุดแขวนแบบนี้จะถูกดัดแปลงที่ดีมากต่อการใช้ในงาน หนักและมีประโยชน์สำหรับกันฝุ่นละอองเข้าไปหรือทนแดดทนฝนชุดแขวนแบบนี้จะมีการเตรียมพร้อม สำหรับการหล่อลื่นด้วยจารบีที่ประกับเพลาที่ใช้โลหะผสม หรือประกับเพลาที่เป็นเหล็กกล้า อย่างใดอย่างหนึ่ง



รูปที่ 1 : ชุดแขวนแบบ 16B

1.2 ชุดแขวนแบบ 18B ชุดแขวนชนิดนี้จะมีโครงสร้างเป็นเหล็กสีเทา ชุดแขวนจะทำหน้าที่ปิดอย่าง แน่นหนาโดยสลักเกลียว U ประกับเพลา และเตรียมการสำหรับการหล่อลื่นด้วยจารบีหยอดน้ำมันให้ชุ่ม หรือเป็นเหล็กกล้าสามารถจะใช้วัสดุอื่นแทนได้เมื่อต้องการ ยกเว้นจะใช้สำหรับการหล่อลื่นที่การปกคลุมด้วย ผงฝุ่นละอองอัดแน่น 

รูปที่ 2 : ชุดแขวนแบบ 18B

1.3 ชุดแขวนแบบ 19B ชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้งไว้ยังส่วนบนของมุมของรางลำเลียง (trough angle) ขอบที่ประกอบอยู่ภายในทำการรองรับส่วนปลายของตัวปิด (cover) ชุดแขวนชนิดนี้มีการออกแบบให้ เหมาะสมและยอมให้วัสดุเคลื่อนที่ผ่านได้อย่างอิสระ และปัจจัยสำคัญมันจะทำความสะอาดด้วยตัวมันเองและ มันจะเป็นทางเข้าที่เตรียมพร้อมสำหรับการหล่อลื่นหรือการบำรุงรักษา โดยทั่วไปพวกมันติดตั้งกับไม้ที่อิ่มตัว ด้วยน้ำมัน Arguto,เหล็กแข็ง,ทองเหลือง หรือฝาปิด (cap) ชนิดอื่นๆ ยังสามารถติดตั้งเข้าไปได้ 

รูปที่ 3 : ชุดแขวนแบบ 19B

1.4 ชุดแขวนแบบ 30 ถูกออกแบบสำหรับติดตั้งไว้ยังด้านข้องภายในรางลำเลียงซึ่งอยู่บนด้านที่ไม่มี การขนถ่ายวัสดุและมีการกีดขวางการไหลของวัสดุน้อยที่สุด นอกจากนั้น ยังสามารถใช้กับแบริ่งที่ทนต่อแรง เสียดทานได้เป็นอย่างดี 

รูปที่ 4 : ชุดแขวนแบบ 30

1.5 ชุดแขวนแบบ 70 ถูกติดตั้งเข้ากับบอลแบริ่ง ( ball bearing ) ที่มีคุณสมบัติดังนี้; สามารถรองรับ งานหนักได้,มีการหล่อลื่นและซีลแบบถาวรและสามารถปรับตัวมันเองให้ขนานกับเพลาได้โดยที่แบริ่ง ดังกล่าวนี้สามารถทนต่ออุณหภูมิที่สูงถึง 245 องศาฟาร์เรนไฮต์ และรองรับการเปลี่ยนมุมของเพลาได้ถึง 4 องศา ชุดแขวนชนิดนี้ถูกติดตั้งไว้ภายในรางลำเลียง ( trough ) และสามารถติดตั้งส่วนหล่อลื่นที่ใช้จารบีได้ ถ้าพวกมันถูกใช้ในงานจำเพาะอย่าง

รูปที่ 5 : ชุดแขวนแบบ 70

1.6 ชุดแขวนแบบ 99-A เหมาะสมกับเกลียวหมุนขนาด 6 จนถึง 24 นิ้ว และถูกออกแบบสำหรับ ติดตั้งไว้ภายในซึ่งอยู่ในแนวราบ นอกจากนั้น ชุดแขวนชนิดนี้อาจจะถูกติดตั้งเข้ากับโครงส่วนบนที่ผ่านการ ปรับเปลี่ยนรูปแบบแล้ว (modified top frame) โครงส่วนบนของชุดแขวนทำจากแท่งเหล็กกล้าแบนเรียบ ส่วนที่ใช้ปรับระดับถูกร้อยผ่านส่วนปลายของส่วนประกอบไปยังส่วนที่ใช้บรรจุแบริ่งและรูร้อยน๊อตยึดที่อยู่ ภายในโครงถูกขยายขนาดออกเพื่อให้สามารถปรับระดับได้ ชุดแขวนแบบ 99-A ถูกออกแบบสำหรับรองรับ น้ำหนักที่มาก และการออกแบบรูปร่างที่เรียวบางทำให้เกิดการกีดขวางการไหลของวัสดุน้อย 

รูปที่ 6 : ชุดแขวนแบบ 99-A

1.7 ชุดแขวนแบบ 200 A ชุดแขวนแบบที่มีสภาพปกติ ทำให้เป็นแถวเดียวกัน รูปร่างในตัวเรือนเป็น แอ่ง และใช้น้ำมันชนิดหนาในการหล่อลื่นตลับด้วยลูกปืน การปรับปรุงออกแบบอนุญาตให้การไหลผ่าน ของ วัสดุได้ดีขึ้น สิ่งที่จำเป็น เป็นการปรับปรุงให้หล่อลื่นอย่างเหมาะสม วัสดุที่ใช้ทำหูหิ้วจะหาได้คือ โลหะแบ็บบิ๊ท และบอลแบริ่ง 

รูปที่ 7 : ชุดแขวนแบบ 200 A

1.8 ชุดแขวนแบบ 216 มีโครงสี่เหลี่ยมเหล็กกล้าที่สร้างจากเหล็กกล้า (formed steel box frame) ซึ่ง มีความแข็งและความแข็งแรงที่สูงมาก และสามารถรองรับน้ำหนักได้เป็นอย่างดี ชุดแขวนชนิดนี้ถูกกติดตั้ง ภายในรางลำเลียง (conveyor trough) รูสำหรับยึดอุปกรณ์ถูกเจาะเป็นช่องขนานกับเครื่องขนถ่าย (conveyors) เพื่อให้สามารถทำการปรับตำแหน่งและแนวการวางตัวได้ โดยทั่วไป ชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้ง กับแบริ่งเหล็กแข็ง,แบริ่งแบ็บบิท (babbitted bearing ทำจากโลหะผสมระหว่างดีบุก,พลวงและทองแดง มีความสามารถต้านทานการผุกร่อนได้ดี),แบริ่งทองเหลือง,แบริ่งไม้ที่อิ่มตัวด้วยน้ำมัน หรือแบริ่งขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม ชุดแขวนเหล่านี้ยังสามารถติดตั้งแบริ่งเฉพาะชนิดอื่นๆได้ทำจากเหล็กหล่อแข็ง หรือโลหะ ผสมบรอนด์นอกจากนี้อาจทำจากวัสดุพิเศษชนิดอื่นอีก หูหิ้วชนิดนี้โครงสร้างด้านบนจะแข็งแรงไม่โคลงเคลง ได้ง่าย เหมาะสำหรับใช้กับงานที่หนักมาก จะมีร่องสำหรับติดตั้งด้านในของราง ชุดแขวนชนิดนี้จะต้องมีขนาด เท่ากันทั้งหมดเพื่อง่ายต่อการติดตั้ง 

รูปที่ 8 : ชุดแขวนแบบ 216


รูปที่ 9 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 216

1.9 ชุดแขวนแบบ 216-D เหมาะสมในการใช้งานกับใบสกรูที่มีขนาดตั้งแต่ 6 จนถึง 24 นิ้วชุดแขวน แบบนี้ใช้งานร่วมกับรางลำเลียงแบบตายตัว (rigid trough) ที่ติดตั้งเพื่อรองรับน้ำหนักเกลียวหมุน ขนาด ใหญ่การออกแบบชุดแขวนที่มีลักษณะเฉพาะนี้ทำให้การกีดขวางการไหลของวัสดุน้อย ชุดแขวนชนิดนี้ เหมาะสมกับเหล็กแข็ง , ไม้ที่อิ่มตัวด้วยน้ำมัน หรือการใส่แบริ่งที่อาจถอดเปลี่ยนได้โดยไม่ต้องถอดชุดแขวน ออกหรือแยกชิ้นส่วนของชุดแขวนออกจากกัน

รูปที่ 10 : ชุดแขวนแบบ 216-D

1.10 ชุดแขวนแบบ 216F มีลักษณะโครงสร้างคล้ายคลึงกับชุดแขวนแบบ 216 เว้นแต่ ชุดแขวน เหล่านี้ถูกออกแบบมาเพื่อติดตั้งไว้ภายในรางลำเลียงแบบขยายออก (flared trough) 

รูปที่ 11 : ชุดแขวนแบบ 216F

1.11 ชุดแขวนแบบ 220 ชุดแขวนชนิดนี้รูปทรงจะเหมือนกับ ชุดแขวนแบบ 226 ผิดกันตรงรูสำหรับ ยึดด้านบนและจะต้องเป็นแนวเดียวกันเพื่อง่ายต่อการติดตั้ง ชุดแขวนชนิดนี้ไปทำด้วยเหล็กหล่อแข็ง โลหะ ผสม บรอนด์ ไม้ชุบชนิดแข็ง หรือแบบพิเศษที่ทำจากสแตนเลส 

รูปที่ 12 : ชุดแขวนแบบ 220


รูปที่ 13 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 220

1.12 ชุดแขวนแบบ 226 เป็นชุดแขวนแบบที่ยึดติดตายตัวมีโครงสี่เหลี่ยมแข็งที่สร้างจากเหล็กกล้า และมีช่องทางไหลผ่านของวัสดุปริมาณมากชุดแขวนชนิดนี้ถูกติดตั้งภายในรางลำเลียง รูสำหรับยึดอุปกรณ์ ถูกเจาะเป็นช่องขนานกับเครื่องขนถ่ายเพื่อให้สามารถทำการปรับตำแหน่งและแนวการวางได้ โดยทั่วไป ชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้งกับแบริ่งเหล็กแข็ง,แบริ่งแบ็บบิท,แบริ่งทองเหลือง,แบริ่งไม้ที่อิ่มตัวด้วยน้ำมัน หรือแบริ่งขึ้นรูป อย่างไรก็ตามชุดแขวนเหล่านี้ยังสามารถติดตั้งกับแบริ่งเฉพาะชนิดอื่นๆได้ 

รูปที่ 14 : ชุดแขวนแบบ 226


รูปที่ 15 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 226

1.13 ชุดแขวนแบบ 230 ชุดแขวนชนิดนี้มีโครงสร้างอย่างเดียวกับ ชุดแขวนแบบ 216 เว้นแต่ ชุดแขวนประเภทนี้ถูกติดตั้งไว้ยังส่วนบนหน้าแปลนของรางลำเลียงหรือมุมของรางลำเลียง โดยทั่วไป ชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้งกับแบริ่งเหล็กแข็ง,แบริ่งแบ็บบิท,แบริ่งทองเหลือง,แบริ่งไม้ที่อิ่มตัวด้วยน้ำมัน หรือแบริ่งงขึ้นรูป อย่างไรก็ตามชุดแขวนเหล่านี้ยังสามารถติดตั้งกับแบริ่งเฉพาะชนิดอื่นๆได้ เหล็กกล้า ไร้สนิมสามารถนำมาใช้สร้างโครงของชุดแขวนได้ด้วยเช่นกัน 

รูปที่ 16 : ชุดแขวนแบบ 230


รูปที่ 17 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 230

1.14 ชุดแขวนแบบ 260 ชุดแขวนชนิดนี้รูปร่างลักษณะเป็นแบบตลับลูกปืน ในแนวตรงเหมาะสำหรับ งานที่ใช้กำลังไม่มากเป็นงานที่เงียบ การเกาะติดของวัสดุอื่นมีน้อยมากเนื่องจากการหล่อลื่นของตัวมันเอง การหล่อลื่นของ ชุดแขวนแบบ 260 นี้ จะมีการหล่อลื่นที่เหมาะสม รูสำหรับใส่สลักเกลียวเจาะเผื่อความกว้าง ไว้ และมีรูสำหรับใช้กับชุดแขวนตลับลูกปืนใช้ต่อร่วมกัน 

รูปที่ 18 : ชุดแขวนแบบ 260


รูปที่ 19 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 260

1.15 ชุดแขวนบอลแบริ่งแบบ 270 มีบอลแบริ่งที่สามารถปรับตัวมันเองให้ขนานไปกับเพลาได้ โครงชุดแขวนมีลักษณะเป็นแบบกล่องซึ่งมีตัวรองรับแบบสลักท่อสำหรับแบริ่ง แบริ่งถูกปรับระดับความยาว ให้เหมาะสมกับโครงส่วนบนของชุดแขวนโดยการปรับระดับดังกล่าวนี้ถูกกระทำจากโรงงานผลิต และแบริ่ง ถูกล๊อกด้วยตัวผนึก (sealant) และน๊อตสำหรับล๊อก โครงถูกออกแบบสำหรับติดตั้งภายในรางลำเลียงและ ถูกเจาะช่องสำหรับยึดขนานกับเครื่อง ขนถ่ายเพื่อให้สามารถทำการปรับตำแหน่งและแนวการวางตัวได้ แต่มีข้อเสีย คือ การหล่อลื่นของลูกปืนจะต้องคอยดูแลอย่างสม่ำเสมอ รวมทั้งการออกแบบนั้นจะต้องสามารถ ประกอบได้ง่ายสะดวก จะมีฝาปิดป้องกันฝุ่นละอองที่จะเข้าไปอุดตันรูของสลักเกลียวที่อยู่ด้านบน

รูปที่ 20 : ชุดแขวนบอลแบริ่งแบบ 270


รูปที่ 21 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 270

1.16 ชุดแขวนที่ใช้ในรางลำเลียงแบบขยาย อาจถูกสร้างขึ้นในลักษณะของชุดแขวนที่ทำขึ้นในแบบ ใดๆ แต่จะมีความคล้ายคลึงกับชุดแขวนแบบ 226 แต่ปรับปรุงขึ้นเพื่อใช้สำหรับรางลำเลียงแบบขยาย โดยทั่วไป ชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้งกับแบริ่งเหล็กแข็ง,แบริ่งแบ็บบิท,แบริ่งทองเหลือง,แบริ่งไม้ที่อิ่มตัวด้วย น้ำมัน หรือแบริ่งขึ้นรูป อย่างไรก็ตามชุดแขวนเหล่านี้ยังสามารถติดตั้งกับแบริ่งเฉพาะชนิดอื่นๆได้ 

รูปที่ 22 : ชุดแขวนรางลำเลียงแบบขยาย

1.17 ชุดแขวนแบบ 316 มีโครงสี่เหลี่ยมที่สร้างจากเหล็กกล้าซึ่งมีความแข็งและความแข็งแรงที่สูง มาก อีกทั้งยังสามารถรองรับงานหนักได้เป็นอย่างดี ชุดแขวนชนิดนี้ถูกติดตั้งภายในรางลำเลียงและสามารถ ปรับตัวมันเองได้ นอกจากนี้ ชุดแขวนนี้สามารถที่จะติดตั้งไว้ในหลากหลายปฏิบัติการซึ่งอาจปรากฏอยู่ ระหว่างเกลียวหมุนของเครื่องมือขนถ่ายและรางลำเลียง รูสำหรับยึดอุปกรณ์ถูกเจาะเป็นช่องขนานกับ เครื่องมือขนถ่ายเพื่อให้สามารถปรับตำแหน่งและการวางตัวได้โดยทั่วไปชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้งกับแบริ่ง เหล็กแข็ง,แบริ่งแบ็บบิท,แบริ่งทองเหลือง,แบริ่งไม้ที่อิ่มตัวด้วยน้ำมัน หรือแบริ่งขึ้นรูป อย่างไรก็ตาม ชุดแขวนเหล่านี้ยังสามารถติดตั้งกับแบริ่งเฉพาะชนิดอื่นๆได้ 

รูปที่ 23 : ชุดแขวนแบบ 316

1.18 ชุดแขวนแบบ 326 มีโครงแข็งที่สร้างจากเหล็กกล้าและมีช่องทางไหลผ่านของวัสดุปริมาณมาก ชุดแขวนชนิดนี้ถูกติดตั้งภายในรางลำเลียงและสามารถปรับตัวมันเองได้ นอกจากนี้ ชุดแขวนนี้สามารถที่จะ ติดตั้งไว้ในหลากหลายปฎิบัติการซึ่งอาจปรากฏอยู่ระหว่างเกลียวหมุนของเครื่องมือขนถ่ายและรางลำเลียง รู สำหรับยึดอุปกรณ์ถูกเจาะเป็นช่องขนานกับเครื่องขนถ่ายเพื่อให้สามารถทำการปรับตำแหน่งและแนวการ วางตัวได้ โดยทั่วไป ชุดแขวนเหล่านี้ถูกติดตั้งกับแบริ่งเหล็กแข็ง,แบริ่งแบ็บบิท,แบริ่งทองเหลือง แบริ่งไม้ที่ อิ่มตัวด้วยน้ำมัน หรือแบริ่งขึ้นรูป อย่างไรก็ตามชุดแขวนเหล่านี้ยังสามารถติดตั้งกับแบริ่งเฉพาะชนิดอื่นๆได้ 

รูปที่ 24 : ชุดแขวนแบบ 326


รูปที่ 25 : แบริ่งสำหรับชุดแขวนแบบ 326

1.19 ชุดแขวนที่กำจัดวัสดุตกค้างด้วยอากาศ (air purged hanger) ชุดแขวนแบบนี้เหมาะสำหรับใน การใช้ในเครื่องขนถ่ายวัสดุที่เป็นผุ่นผงและมีคุณสมบัติกัดกร่อนซึ่งนำไปสู่การหยุดชงักของกระบวนการขน ถ่ายและยังนำไปสู่ความเสียหายของแบบริ่งชุดแขวน (hanger bearing) ชุดแขวนแบบกวาดด้วยอากาศ (air-swept hanger) เหมาะสมกับเครื่องมือขนถ่ายที่มีขนาด 9 ถึง 24 นิ้ว ไม่ควรใช้งานชุดแขวนชนิดนี้เมื่อ ทำการขนถ่ายวัสดุที่ร้อน (สูงกว่า 250 องศาฟาเรนไฮต์) หรือวัสดุที่มีลักษณะเหนียวชื้น หรือเมื่อทำการขน ถ่ายวัสดุที่ไม่มีคุณสมบัติกัดกร่อน 

รูปที่ 26 : ชุดแขวนที่กำจัดวัสดุตกค้างด้วยอากาศ (air purged hanger)

1.20 ชุดแขวนแบบเกลียวหมุนกับแบริ่งแบบกวาดด้วยอากาศ (air-swept bearing) แนะนำให้ใช้ชุด แขวนแบบกวาดอากาศเมื่อทำการขนถ่ายวัสดุที่เป็นฝุ่นผงและวัสดุที่มีคุณสมบัติกัดกร่อนซึ่งนำไปสู่การ หยุดชะงักของกระบวนการขนส่งและนำไปสู่การเสียหายของแบริ่งชุดแขวน ปัญหาของแบริ่งนี้ถูกแก้ไขโดย กระบวนการเบื้องต้นโดยใช้อากาศอัดเป่าผ่านเสื้อแบริ่ง (bearing housing) ที่ทำจากเหล็กเหนียว โดยที่เสื้อ แบริ่งดังกล่าวนี้จะติดตั้งบอลแบริ่งที่ผ่านการซีลไว้ภายใน 

รูปที่ 27 : ชุดแขวนแบบเกลียวหมุนกับแบริ่งแบบกวาดด้วยอากาศ

อากาศที่ความดันประมาณ 1.25 PSI ผ่านเสื้อทางส่วนบนและผ่านไปรอบๆ แบริ่งและถูกขับออกที่ บริเวณรอบๆ ข้อต่อเพลาทั้งสองด้านของเสื้อแบริ่ง ดังนั้น แบริ่งจึงถูกป้องกันจากฝุ่นและวัสดุในรางลำเลียง ตลอดเวลาการทำงาน อากาศเพียงแค่ 3 ถึง 7 คิวบิกฟุตต่อนาทีถูกใช้เพื่อทำให้แบริ่งชุดแขวนสะอาด ปราศจากฝุ่น เพื่อป้องกันการสะสมของฝุ่นภายในเสื้อแบริ่ง ตัวหน่วงเวลา (timing relay) ทำให้อากาศไหล แบบต่อเนื่องบนแบริ่งเป็นระยะเวลา 90 นาทีหลังจากเครื่องขนถ่ายหยุดการทำงานนอกจากนั้นระบบล๊อค ภายในแบบไฟฟ้า (electrical interlock system) สามารถหยุดการทำงานเครื่องขนถ่ายได้ทันทีเมื่อการไหล ของอากาศถูกรบกวน 

รูปที่ 28 : ชุดแขวนแบบ air-swept bearing ภายในรางลำเลียง

ชุดแขวนแบบกวาดด้วยอากาศเหมาะสำหรับเครื่องขนถ่ายที่มีขนาด 9 จนถึง 24 นิ้ว และไม่ใช้งาน ชุดแขวนนี้เมื่อทำการขนถ่ายวัสดุที่ร้อน (มากกว่า 250 องศาฟาร์เรนไฮต์) , วัสดุที่เปียก ,หรือวัสดุที่เหนียว หรือเมื่อทำการขนถ่ายวัสดุที่ไม่มีคุณสมบัติผุกร่อนในขณะที่ชุดแขวนราคาถูกจะทำให้เกิดความพึงพอใจใน งานในระหว่างการทำงาน ชุดแขวนแบบกวาดด้วยอากาศทำงานได้ค่อนข้างไม่มีปัญหา ชุดแขวนชนิดนี้ช่วย แก้ปัญหาเรื่องเสียงรบกวน และช่วยลดพลังงานที่ใช้ในการขนถ่ายวัสดุลงเพราะว่ามันมี สัมประสิทธิแรงเสียด ทานต่ำภาระของรางลำเลียงมากที่สุดไม่ควรเกินกว่า 15 เปอร์เซ็นต์ 

เอกสารอ้างอิง

1. ANSI/CEMA 350-2009, CEMA STANDARD No. 350, "SCREW CONVEYORS"