Top Chain Conveyor ยาวที่สุดเท่าไหร่

1.Conveyor Layout Recommendation (แนะนำการวาง Conveyor Lay Out)

การออกแบบและเลือกระบบโซ่ลำเลียง Top Chain ประกอบด้วยการพิจารณาลักษณะการใช้งานที่เหมาะสม งบประมาณการลงทุนซึ่งสิ่งเหล่านี้เกี่ยวข้องกับตัวแปรของสายพาน(โซ่)ลำเลียงดังนี้

1.ความยาวและการกำหนด Lay Out ของสายพานลำเลียง (โซ่)

2.ความกว้างและความเร็วของโซ่

3.ต้นทุนระบบสายพาน(โซ่)ลำเลียงโดยรวม

4.การบำรุงรักษา

เริ่มต้นด้วยการทบทวน Conveyor Lay out โดยรวม พื้นที่ว่าง สิ่งกีดขวาง และตำแหน่งสัมพัทธ์ของเครื่องจักรต่างๆในกระบวนการ(Process)จากนั้น ใช้ข้อมูลเหล่านี้พิจารณา Conveyor Lay out ที่เหมาะสมที่สุด

ในสายพานที่วิ่งตรง(Straight Running)มีหลักการว่าสายพานที่ยาวที่สุดในไฟท์เดียวคือสายพานที่ราคาถูกที่สุด สร้างง่ายที่สุดและทำงานดีที่สุด (Figure B ) อย่างไรก็ตามในบางครั้งเราไม่สามารถที่จะใช้สายพานที่ยาวเส้นเดียวตลอดได้เนื่องจากอาจจะมีความต้องการพิเศษ เช่น การเปลี่ยนทิศการเคลื่อนที่ เปลี่ยนความเร็ว เปลี่ยนความลาดเอียงหรือว่าบางไลน์ Conveyor ทำงานแบบสะสม(Accumulation)ซึ่งอาจจะต้องใช้สายพานหลายเส้นมาประกอบกัน(Figure A)

รูปแบบการวาง Lay Out Conveyor แบบวิ่งตรง

สำหรับสายพานวิ่งโค้ง(Side Flexing Conveyor)ก็มีหลักเช่นเดียวกันคือ สายพานที่วิ่งโค้งในเส้นเดียวได้ยาวสุดก็จะดีที่สุดเช่น จากรุปด้านล่าง สายพานวิ่งโค้งในรูป B ดีกว่ารูป A ด้วยเหตุผลต่อไปนี้

• ไม่ต้องมีจุดเชื่อมต่อ(Transfer Gap)ไม่ว่าจะเป็นแบบ Dead Plate หรือแบบจานหมุน(Disc)ทำให้ชิ้นงานวิ่งได้อย่างราบเรียบ

• การลำเลียงชิ้นงามีความเสถียร ขจัดการล้ม(Tipping)การลื่น(Slip)ของชิ้นงานที่เกิดขึ้นที่จุดเชื่อมต่อและทำให้คอนเวเยอร์มีเสียงเบาขณะทำงาน

• ลดจำนวนคอนเวเยอร์จาก 3 ตัวเหลือเพียง 1 ตัวเท่านั้นซึ่งเป็นการลดเงินลงทุนด้วย

• ลดค่าใช้จ่ายสำหรับการดูแลซ่อมแซม การบำรุงรักษาเครื่องจักรและประหยัดพลังงาน

รูปแบบการวาง Lay Out Conveyor แบบวิ่งโค้ง

ประเด็นในการพิจารณาออกแบบความกว้าง(Width)และความเร็ว(Speed)ของคอนเวเยอร์คือ capacity ”จำนวนของชิ้นงานที่ลำเลียงผ่านจุดใด(Location)จุดหนึ่งต่อหนึ่งหน่วยเวลา” ซึ่ง(ด้านต้นน้ำ) คอนเวเยอร์ Infeed และ(ด้านท้ายน้ำ) Out Feed Conveyor จะเป็นตัวที่ต้องทำให้ได้ตามปริมาณ (capacity) ที่กำหนดค่าเหล่านี้ไว้ตั้งแต่ต้นแล้ว แต่คอนเวเยอร์(กลางน้ำ)ที่เชื่อมอยู่กลางระหว่าง Process นั้น เราสามารถจะเลือกได้ว่าจะใช้หน้ากว้าง(Width)และ Speed เร็วแค่ไหนได้ด้วยตัวผู้ออกแบบเองเช่น ใช้โซ่แถวเดียววิ่งด้วยความเร็วสูง ใช้โซ่หลายแถววิ่งด้วยความเร็วต่ำ ลง ทั้งนี้จะต้องนำราคาการลงทุนเริ่มต้น ประโยชน์ใช้สอยตลอดอายุการใช้งานของคอนเวเยอร์และการบำรุงรักษามาพิจารณาชั่งน้ำหนักข้อดีและข้อเสียของแต่ละทางเลือก

*ข้อดีของโซ่แถวเดียวความเร็วสูง โซ่ราคาถูก การลงทุนตอนเริ่มต้นราคาถูกไปด้วย

*ข้อเสียของโซ่แถวเดียวความเร็วสูง โซ่สึกหรอเร็วกว่า ชิ้นงานจะสึกหรอเร็วขึ้น ถ้าสายพานลื่น(Slip) ชิ้นงานอาจจะล้มและติดขัด การทำงานมีเสียงดัง

*ข้อดีของโซ่หลายแถวเดียวความเร็วต่ำ โซ่วิ่งช้าอายุการของโซ่และอุปกรณ์ของ Conveyor จะยาวนาน โอกาสชิ้นงานล้มขระทำงานมีน้อย สามารถทำ Inline Accumulation ที่มีระดับเสียงดังน้อยกว่า

*ข้อเสียของโซ่หลายแถวเดียวความเร็วต่ำ โซ่มีราคาสูง การลงทุนเริ่มต้นสูง หากคอนเวเยอร์วิ่งในระยะที่สั้นอาจเกิดปัญหาการ Transfer ทำให้ชิ้นงานล้มได้

ตัวอย่างโครงสร้างสายพานวิ่งตรง(Straight Running Conveyor)แบบพื้นฐาน

ตัวอย่างสายพานวิ่งตรง(Straight Running Conveyor)ใช้งานจริง

ตัวอย่างโครงสร้างสายพานวิ่งโค้ง(Side Flexing Conveyor)แบบพื้นฐาน

ตัวอย่างอุปกรณ์สำเร็จรูปที่มีจำหน่ายสายพานวิ่งโค้ง(Side Flexing Conveyor)

ตัวอย่างอุปกรณ์สำเร็จรูปที่มีจำหน่ายสายพานวิ่งโค้ง(Side Flexing Conveyor)

2. Maximum Conveyor Length สายพานยาวสูงสุดเท่าไหร่

เท่าไหร่ มีผู้อ่านสอบถามคอนเวเยอร์ไกด์มาบ่อยๆว่า สายพาน Top Chain มีความยาวได้สูงสุดกี่เมตร ซึ่งเป็นเรื่องที่ตอบยากพอสมควรเพราะว่าการกำหนดความยาวของคอนเวเยอร์(Conveyor Length)มีปัจจัยหลายอย่างมาเกี่ยวข้องเช่น ความเร็ว น้ำหนักบรรทุก การหล่อลื่นซึ่งปัจจัยเหล่านี้ล้วนมีผลต่อการออกแบบความยาวสูงสุดของคอนเวเยอร์ทั้งสิ้น ต่อไปนี้คือตัวอย่างคำถามที่มาหาเราบ่อยๆ

ตัวอย่างอุปกรณ์สำเร็จรูปที่มีจำหน่ายสายพานวิ่งโค้ง(Side Flexing Conveyor)

ถาม สายพาน(โซ่)แบบวิ่งตรง (Straight Running Conveyor) ควรมีความยาว (conveyor Length ) มากที่สุดประมาณกี่เมตร

ตอบ พูดยาก ความยาวสูงสุดของคอนเวเยอร์ขึ้นอยู่กับหลายปัจจัย เช่น แรงเสียดทานในระบบซึ่งขึ้นอยู่กับ ความลื่น-ฝืด ระหว่างสายพานกับที่รองรับ(วัสดุที่สัมผัสกันทำด้วยอะไร มีการหล่อลื่นในระบบหรือไม่ฯ) ความเร็ว (Speed) น้ำหนักบรรทุก (Load) รูปร่างของ Product ที่ลำเลียง ชนิดหรือประเภทของสายพาน การบำรุงรักษา และสภาพการขัดสี (Abrasiveness) ของสายพาน (เช่น ถ้า product เป็นกระป๋องโลหะวิ่งบนสายพานพลาสติกย่อมมีการขัดสีสูง และหากสายพานมีการสะสมของ product (Accumulation) ยิ่งใช้ความเร็วสูงๆจะทำให้ผิวหน้าสายพานสึกหรอเร็วมาก อายุการใช้งานก็จะสั้นเป็นต้น ดังนั้นการออกแบบจึงไม่ควรใช้ความเร็วสูงอย่างเดียวในการพิจารณา แต่ต้องมองการใช้งานร่วมด้วย)

นอกจากนี้เมื่อออกแบบความยาวของคอนเวเยอร์ ได้น้ำหนักบรรทุกและได้ Speed จะต้องคำนวณหาความแข็งแรง(Strength)ของโซ่ Top Chain ที่สามารถรับแรงดึงที่เกิดขึ้นได้ด้วย

ถาม งั้นเอาแบบว่างานทั่วไป สิ่งแวดล้อมปรกติก็แล้วกัน พอจะบอกเป็นตัวเลขกลมๆได้ไหมว่าความยาวของคอนเวเยอร์ (conveyor Length ) ควรมีระยะประมาณเท่าไหร่

ตอบ คำแนะนำทั่วไปจากประสบการณ์จริงของกูรู ผู้ผลิตและผู้จำหน่ายสายพานจากหลายค่าย หลายสังกัด สำหรับสายพานแบบวิ่งตรงควรมีความยาวของคอนเวเยอร์ (conveyor Length)อยู่ระหว่าง 12 ถึง 15 เมตร ซึ่งค่านี้ได้มาจากการทำงานจริง และ เป็นค่ากลางๆที่กำหนดขึ้นมาที่ค่อนข้างทำแล้วปลอดภัย ถามว่าความยาวคอนเวเยอร์ (conveyor Length) มากกว่า 20 เมตรได้ไหม คำตอบคือได้(ผู้เขียนเคยเห็นของจริงที่สร้างยาวมากกว่า 20 เมตรก็มีเยอะ) แต่ควรต้องมีปัจจัยอื่นๆเอื้อและสนับสนุนด้วยเช่น สายพานต้องเป็นรุ่นที่สามารถรับแรงดึงได้สูงกว่าปรกติก็จะดี มีสิ่งแวดล้อมการทำงานที่ดี เช่น งานเบา มีแรงเสียดทานน้อย หล่อลื่นดี มีน้ำหนักบรรทุกน้อย ๆ การขัดสีมีน้อย มีความเร็วไม่สูง การบำรุงรักษาที่ดีเป็นต้น หากเงื่อนไขต่าง ๆไม่เอื้ออำนวย ต้องลดความยาวของสายพานให้น้อยกว่า 20 เมตร เป็นต้น

แนะนำ 12 เมตร เป็นความยาวสูงสุดของสายพาน Top Chain แบบวิ่งตรง

หมายเหตุ ความยาวของคอนเวเยอร์ (conveyor Length) หมายถึงระยะ Center ถึง Center ระหว่าง Drive Shaft และ Tail Shaft (ผู้เขียน)

ถาม การออกแบบความยาวของคอนเวเยอร์ (conveyor Length ) ต้องคำนึงถึงข้อจำกัดอื่นใดบ้างหรือเปล่าแชร์ให้ฟังหน่อย

ตอบ การออกแบบความยาวของสายพาน (conveyor Length) ไม่ได้ขึ้นอยู่กับความสามารถของสายพาน(โซ่)ในการรับแรงดึงสูงสุด (Maximum Tensile Strength) อย่างเดียว แม้ว่าตอนเลือกสายพาน(โซ่)จะเลือกโซ่ให้มีแรงดึงต่ำกว่าค่าแรง (Working Strength) ที่สายพาน(โซ่)สามารถรับได้แต่ในสายพานที่ยาวมาก (Long Conveyor Length) สายพานอาจจะเกิดปรากฏการณ์ Elastic Surging กล่าวคือ ขณะสายพาน(โซ่) วิ่งบางจังหวะจะมีการเดินไม่เรียบ สะดุด กระตุก เกิดขึ้นได้ (สาเหตุเนื่องจาก เมื่อ Start เดินเครื่อง สายพาน(โซ่)ทั้งเส้นจะไม่เคลื่อนที่พร้อมกันทันที ส่วนใกล้มอเตอร์จะเคลื่อนที่ก่อน ส่วนไกลจะเคลื่อนที่ตามกันมาเมื่อแรงดึง(Tension)ชนะแรงเสียดทาน (Static Friction) เสียก่อน ขณะที่มอเตอร์ดึง สายพาน(โซ่) โซ่แต่ละข้อ(Pitch)จะยืดตัว แรงสปริงสะสมในตัวสายพาน(โซ่)จะถูกปลดปล่อยออกมา ทำให้สายพานกระตุก ส่งผลให้ Product ที่ลำเลียงไม่เสถียรหรือเสียการทรงตัว) เป็นปัญหาสำหรับระบบลำเลียงที่ต้องการมี Stability สูง ปรากฎการณ์นี้ทำให้สายพานลำเลียงมีอายุการใช้งานสั้นลง มักเกิดขึ้นกับสายพานตรง (Straight Running) ที่มีความยาวตั้งแต่ 20 เมตร หรือสายพานโค้งที่มีความยาว ประมาณ 12 เมตรขึ้นไป และมักเกิดขึ้นกับสายพานที่มีความเร็วต่ำมากกว่าความเร็วสูง สรุปการออกแบบความยาวของสายพาน (Conveyor Length) ขึ้นกับปัจจัยหลายอย่างประกอบกัน

แนะนำ ความยาวสายพาน (conveyor Length )สูงสุดของสายพาน Top Chain

3.Maximum Conveyor Speed ความเร็วสูงสุดของสายพาน Top Chain เท่าไหร่

ความเร็วสามารถเพิ่มผลผลิต(Capacity)ของคอนเวเยอร์ได้ ขณะเดียวกันก็จะทำให้เกิดการเสียดสีระหว่างโซ่และ Support ทำให้มี Fiction สูงและใช้พลังงานในการขับเคลื่อนสูงขึ้น คอนเวเยอร์ที่ใช้ความเร็วสูงมากทำให้โซ่และอุปกรณ์ต่างๆจะมีอายุการใช้งานสั้นลง ดังนั้นจึงควรเลือกความเร็วที่เหมาะสมกับการใช้งานตามตารางที่ให้ข้างล่างนี้

แนะนำความเร็วสายพาน (Conveyor Speed )ที่เหมาะสมของสายพาน Top Chain

4.Drive and Idle Sprocket

เมื่อโซ่ขบกับเฟือง ขณะทำงานระดับผิวบนของโซ่จะยกขึ้นและตกเล็กน้อยตามการเคลื่อนที่ของเฟือง ด้วยเหตุนี้ ควรติดตั้งระดับ P และ H ตามรูป (ขึ้นอยู่กับรุ่นของโซ่) ปลายด้านหน้าของ Wear Strip ควรตัดให้เอียงเพื่อให้โซ่วิ่งเข้าเฟืองได้อย่างราบรื่นและเป็นอิสระ ตำแหน่งที่ถูกต้องทั้งแนวนอนและแนวตั้งที่สัมพันธ์กับระดับของเพลา เฟืองและโซ่มีความสำคัญเพื่อให้แน่ใจว่าโซ่วิ่งได้อย่างราบรื่น มีระดับเสียงรบกวนน้อยที่สุด เมื่อจับคู่จำนวนฟันของเฟืองกับรุ่นของโซ่ที่สอดคล้องกันแล้ว ตารางข้างล่างมาจากผู้ผลิตโซ่รายหนึ่งแสดงความสัมพันธ์ของระยะที่สำคัญในการติดตั้งเฟืองและโซ่รุ่นต่างๆ

ระยะการติดตั้งโซ่เฟืองขับ(Drive Sprocket)และ Wear Strip

ระยะการติดตั้งโซ่เฟืองขับ(Drive Sprocket)รุ่นต่างๆและ Wear Strip

Idle Wheel ติดตั้งที่ท้าย(Tail) ของ Conveyor สามารถใช้ได้กับสายพานวิ่งตรงทั้งหมด ผลิตจากพลาสติก หล่อลื่นได้ด้วยตัวเอง ทนต่อสารเคมีและสารกัดกร่อน สำหรับงานเบา(Light Duty) ติดตั้ง Idle Wheel บนเพลาสแตนเลส ล้อคเพลาด้านซ้าย-ขวา Idle Wheel หมุนได้โดยไม่ต้องมีตลับลูกปืน(Bearing)

ระยะการติดตั้งโซ่เฟืองตาม(Idler)และ Wear Strip

• สำหรับเฟืองขับ(Drive Sprocket)ให้ยึด(Fix)เฟืองแน่นกับเพลาที่ปลายเพลาทั้งสองข้างติดตั้ง Bearing

• การติดตั้งเฟืองตัวตาม(Idler )แบ่งเป็น 2 อย่างคือ

o สำหรับงานเบาใช้เฟืองตัวตาม(Idler Wheel)แบบกลมหมุนได้อิสระรอบเพลา ปลายเพลายึดแน่นไม่จำเป็นต้องติดตั้ง Bearing ที่ปลายเพลา

o สำหรับคอนเวเยอร์ที่ใช้งานหนัก(Heavy Duty)หรือใช้งานที่มีความเร็วสูงท่า (วิ่งอยู่ในสิ่งแวดล้อมแห้ง ความเร็วมากกว่า 30 เมตรต่อนาทีหรือถ้าวิ่งในที่มีการหล่อลื่นมากกว่า 60 เมตรต่อนาที) ติดตั้งล้อตาม(Idler Wheel) แบบมีฟันยึดเฟืองแน่นกับเพลา ที่ปลายเพลาติดตั้ง Bearing

หลักการติดตั้งเฟืองขับ(Drive Sprocket)และเฟืองตัวตาม(Idler)