Top Chain Calculation Manual (คู่มือการคำนวณสายพาน Top Chain)

NOTE:**** ต้องอ่านคู่มือการคำนวณสายพาน Top Chain) ที่คุณกำลังอ่านอยู่ขณะนี้ให้เข้าใจก่อนไปดูตัวอย่างการคำนวณ****โซ่พลาสติกไม่ทนต่อของเหลวที่มีค่า Hต่ำกว่า4.5หรือสูงกว่า 9.0 ควรหลีกเลี่ยง การทำความสะอาดด้วยผงซักฟอกที่เข้มข้น ******

คำย่อที่ใช้ในการคำนวณ
α^°= Center angle for curve segment (Degree) (มุมโค้งที่กึ่งกลางของหน้ากว้างสายพาน-องศา)
S_x= Length of arch,m (ความยาวของโค้ง-เมตร)
F = Tensile force, N (แรงดึงที่เกิดขึ้นในโซ่-นิวตัน)
M_p = Product weight, kg/m (น้ำหนักชิ้นงาน-กก./ม.)
M = Chain weight, kg/m (น้ำหนักโซ่-กก./ม.)
L = Horizontal length of conveyor section, m (ความยาวในแนวนอนของส่วนสายพาน-ม.)
K_cw = Curve factor, chain-wearstrip.(ค่าแรงเสียดทานของส่วนโค้งสายพาน V.S wear strip )
K_cp = Curve factor, chain-product (ค่าแรงเสียดทานของส่วนโค้งสายพาน V.S ชิ้นงาน)
R_x = Center radius of conveyor section,m (รัศมีวัดที่กึ่งกลางของหน้ากว้างสายพาน-ม.)
µ₁ = Friction coefficient, chain-wearstrip.(ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานโซ่ V.S wear strip)
µ₂ = Friction coefficient, chain-product.(ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานของโซ่ V.S ชิ้นงาน)
F_adj = Maximum adjusted permissible tensile force,N (แรงดึงสูงสุดที่ปรับค่าแล้ว,นิวตัน)
SF= Service factor (ค่าปัจจัยเผื่อการสูญเสีย Load ในการใช้งานจริง)

1.สูตรการคำนวณสายพานวิ่งตรงและวิ่งโค้งแบบ Flight เดียว
Straight chain without accumulation (สายพานวิ่งตรงไม่มีแรงดึงจากการสะสมของชิ้นงาน) F = (m_p + 2 * m_c) * L₁ * µ₁ * 9.81 * SF
Straight chain with accumulation (สายพานวิ่งตรงมีแรงดึงจากการสะสมของชิ้นงาน) F = [(m_p + 2 * m_c) * L₁ * µ₁ + m_p * µ₂ * L₁] * 9.81 * SF
Sideflexing chain without accumulation (สายพานวิ่งโค้งไม่มีแรงดึงจากการสะสมของชิ้นงาน) F = (m_p + 2 * m_c) * S * µ₁ * 9.81 * K_cw * SF
Sideflexing chain with accumulation (สายพานวิ่งโค้งมีแรงดึงจากการสะสมของชิ้นงาน) F = [[(m_p + 2 * m_c) * S * µ₁] * K_cw + m_p * S * µ₂ * K_cp] * 9.81 * SF

Load control
F_perm = Maximum permissible(Working) force, N (แรงสูงสุดที่โซ่รับได้-นิวตัน)
T = Working temperature, °C (อุณหภูมิในการทำงานของโซ่) °C )
C_T = Temperature factor. (ปัจจัยอุณหภูมิที่มีผลต่อแรงดึงโซ่)
C_S = Speed factor.(ปัจจัยความเร็วที่มีผลต่อแรงดึงโซ่)
F_adj = Maximum adjusted permissible tensile force, N (แรงดึงสูงสุดที่ปรับค่าแล้ว-นิวตัน)

F_adj =C_T*C_S*F_perm

2.สูตรการคำนวณสายพานวิ่งตรงและวิ่งโค้งใน Flight เดียวกัน

ต้องคำนวณแรงดึงรวมที่ปลายไดรฟ์เพื่อนำมาหากำลังขับมอเตอร์

Traction Without Accumulation (สูตรคำนวณแบบไม่มีแรงดึงจากการสะสมของชิ้นงาน)
Section 1 at 1 F₁ = (m_p+2 * m_c ) * L₁ * μ₁ * 9.81
Sections 1 and 2 at 2 F₂ = [F₁+(m_p+2 * m_c ) * S₂ * μ₁ * 9.81] * K_cw
Sections 1, 2 and 3 at 3 F₃ = F₂+(m_p + 2 * m_c ) * L₃ * μ₁ * 9.81
Sections 1, 2, 3 and 4 at 4 F₄ = [F₃+(m_p+2 * m_c ) * S₄ * μ₁* 9.81] * K_cw
Sections 1, 2, 3, 4 and 5 at 5 F₅ = [F₄ + (m_p + 2 * m_c ) * L₅ * μ₁ * 9.81] * SF

Traction with Accumulation (สูตรคำนวณแบบมีแรงดึงจากการสะสมของชิ้นงาน)
Section 1 at 1 F₁ = [(m_p+2 * m_c ) * L₁ * μ₁ * m_p * μ₂ * L₁ ]* 9.81
Section 1 and 2 at 2 F₂ = [F₁+(m_p+2 * m_c ) * S₂ * μ₁ * 9.81] * K_cw * m_p * μ₂ * 9.81
Sections 1, 2 and 3 at 3 F₃ = F₂ + (m_p + 2 * m_c ) * L₃ * μ₁ * 9.81 + m_p * L₃ * μ₂ * 9.8
Sections 1, 2, 3 and 4 at 4 F₄ = [F₃ + (m_p + 2 * m_c ) * S₄ * μ₁ * C] * K_cw * m_p * S₄ * μ₂ * K_cp * 9.81
Sections 1, 2, 3, 4 and 5 at 5 F₅ = [F₄ + (m_p + 2 * m_c ) * L₅ * μ₁ * 9.81 + m_p * L₅ * μ₂ ] * SF

Load Control สูตรควบคุมโหลด F₅ ≤ F_adj

การคำนวณสายพานลำเลียงที่มีความลาดเอียง (Incline)

Variable Key ความหมายของตัวแปร
α^°_i = Inclination angle (degrees) มุมเอียง (องศา)
F = Tensile force, N (แรงดึง , นิวตัน)
L_x = Length of straight section, m (ความยาวของส่วนตรง , เมตร)
S_x = Length of arch, m (ความยาวของโค้ง , เมตร)
D_x = Length of section, m (ความยาวของ section , เมตร)
m_p = Product weight, kg/m (น้ำหนักชิ้นงาน, กิโลกรัมต่อเมตร)
m_c = Chain weight, kg/m (น้ำหนักของโซ่, กิโลกรัมต่อเมตร.หาได้ในแค็ตตาล็อก)
μ₁ = Friction coefficient, chain-wearstrip. ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทาน,V.S Wear Strip)
K_inc = Inclination factor. Same as curve factorปัจจัยความลาดเอียงที่มีผลต่อแรงดึงโซ่
F_adj = Maximum adjusted permissible tensile force,N (แรงดึงสูงสุดที่ปรับค่าแล้ว,นิวตัน)
SF = Service factor (ค่าปัจจัยเผื่อการสูญเสีย Load ในการใช้งานจริง)

Equations สมการ
F₁ = (2 * m_c + m_p ) * μ₁ * D₁ * 9.81 * K_inc
F₂= [F₁ + m_p * (μ₁ * cos⁡ α_i) * 9.81 * D₂ ] * K_inc
F₃ = [F₂ + (2 * m_c+m_c ) * μ₁ * L₃ * 9.81] * SF

Load Control การควบคุมโหลด F₃ ≤ F_adj
D₁ = L₁ + S₁ (S₁ = (π * R₁ * α_i)/180)
D₂ = L₂ + S₂ (S₂ = (π * R₂ * α_i)/180)

3. การคำนวณแรงดึงโซ่สายพานแบบวิ่งวนคดเคี้ยว (Serpentine or Alpine)

L_min จำเป็นต้องทราบระยะความสูง(h)ระหว่างจานหมุน(Turn Discs)สองใบ และต้องมีระยะห่างที่เหมาะสมระหว่างชิ้นงานกับส่วนจานหมุนด้านบน (h_f)
L_min = Minimum center distance between the turn discs ระยะห่างศูนย์กลางขั้นต่ำสุดระหว่างจานหมุน(Turn Discs)
h = Height difference between the turn discs ความสูงระหว่างจานหมุน(Turn Discs)สองใบ
a = Inclination on the straight lengths มุมความลาดเอียงของสายพาน
(h_f) = Clearance between product and turn ระหว่างชิ้นงานกับจานหมุนด้านบน L_min = h /(2 * tan ⁡α )
F_c = Tensile force in the chain, N (แรงดึงในโซ่, นิวตัน )
A = Tensile force per straight length, N (แรงดึงต่อความยาวตรง 1ช่วง, นิวตัน )
L = Center distance between turn discs, m >L_min ( ระยะห่างระหว่างจุดศูนย์กลางของจานหมุน, เมตร )
m_p = Product weight, kg/m (น้ำหนักสินค้า, กิโลกรัมต่อเมตร )
m_c = Chain weight, kg/m (น้ำหนักโซ่, กิโลกรัมต่อเมตร )
μ₁ = Friction coefficient, chain-wear strip (ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างโซ่ V.S wear Strip)
μ₂ = Friction coefficient, chain-product.(ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างโซ่ V.S ชิ้นงาน)
a°_i = Inclination angle for straight section Degree (มุมความลาดเอียงของสายพาน องศา)
R = Turn disc radius, m (รัศมีของจานหมุน, เมตร )
F_adj = Maximum adjusted permissible tensile force, N(แรงดึงสูงสุดที่ปรับค่าแล้ว, นิวตัน )
SF = Service factor (ค่าปัจจัยเผื่อการสูญเสีย Load ในการใช้งานจริง)
F_c = [∑A ] * SF
A = [ L / cos ⁡α [(m_c + m_p )(sin⁡ α_i + µ₁ * cos⁡ a_i ) + m_p * µ₂ * cos⁡ a_i ] + π * R * [ µ₁ * (m_p + m_c ) + µ₂ * m_p] ] * 9.81

Load Control สูตรควบคุมโหลด F_c ≤ F_adj

การคำนวณหาขนาดของมอเตอร์
Variable Keyตัวแปร
P = The required power, kW (กำลังขับมอเตอร์ที่ใช้, กิโลวัตต์ )
F = Tensile force in belt or chain, N (แรงดึงในสายพานหรือโซ่, นิวตัน)
v = Belt or chain speed, m/min. (ความเร็วสายพานหรือโซ่, เมตรต่อนาที)
η = Efficiency of gear (ประสิทธิภาพของเกียร์)
T = Torque on drive shaft, Nm (แรงบิดบนเพลาขับ, นิวตันเมตร)
GR = Gear ratio อัตราทดเกียร์
R_dm = Number of revolutions on drive motor, RPM (จำนวนรอบของมอเตอร์, รอบต่อนาที)
R_ds = Number of revolutions on drive shaft, RPM (จำนวนรอบของเพลาขับ, รอบต่อนาที)
P_d = Pitch diameter of drive sprocket, mm (เส้นผ่านศูนย์กลางของเฟืองขับ, มิลลิเมตร)

Required Power การคำนวณหากำลังของมอเตอร์ที่ต้องการใช้
P = (F * v) /(60000 * η)
Torque on Drive Shaft (แรงบิดที่เพลาขับ) T= (F * P_d) / 2000
Number of Revolutions on Drive Shaft, RPM (จำนวนรอบของเพลาขับ, รอบต่อนาที) R_ds = (V * 1000) / (P_d * π)
Number of Revolutions on Drive Motor (จำนวนรอบของมอเตอร์) R_dm = R_ds * GR
ค่าที่ระบุในตารางด้านล่างคือแรงเสียดทานแบบ Dynamic ภายใต้สภาวะ Conveyor ทำงานในสิ่งแวดล้อมที่สะอาด ค่าจะสูงขึ้น 0.1 ถึง 0.2 ในช่วงเวลาที่ Conveyor เริ่ม Start ทำงาน แนะนำให้เริ่มวิ่งด้วยสายพานเปล่าๆโดยไม่มีโหลดและจึงค่อยๆใส่โหลดหลังจากสายพานวิ่งไปแล้ว

ตารางที่ 1 Friction Coefficient (μ₁) between Chain/Belt and Wearstrip (ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างโซ่ V.S wear Strip)

ตารางที่ 2 Friction Coefficient (μ₂) between Chain/Belt and Wearstrip .(ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างโซ่ V.S ชิ้นงาน

ตารางที่ 3. SF = Service factor (ค่าปัจจัยเผื่อการสูญเสีย Load ในการใช้งานจริง)

ตารางที่ 4 Speed Factors (C_s )(ปัจจัยความเร็วที่มีผลต่อแรงดึงโซ่)

ตารางที่ 5 Temperature Factors (C_T ) (ปัจจัยอุณหภูมิที่มีผลต่อแรงดึงโซ่)

ตารางที่ 6 Curve Factors