Mechanical Laboratory

ภาควชาเทคโนโลยขนถายวสด คณะวศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ

การประลองเครองกล

Mechanical Laboratory 1 (0 – 3)

การทดลองท 2

เรอง การศกษาสมประสทธความเสยดทานในโซลาเลยง (Friction Chain Conveyor)

วนททาการทดลอง ............../................/................

วนสงรายงาน ............./................/.................

ผรวมงาน

ลาดบ ชอ - สกล รหสนกศกษา ตอนท หมายเหต

1 2 3 4 5

การศกษาสมประสทธความเสยดทานในโซลาเลยง

ภาควชาเทคโนโลยขนถายวสด คณะ วศวกรรมศาสตร มหาวทยาลยเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ 2

การทดลองท 2

เรอง การศกษาสมประสทธความเสยดทานในโซลาเลยง วตถประสงคของการทดลอง

1. เพอศกษาสมประสทธความเสยดทานของโซลาเลยงกรณไมมสารหลอลน

2. เพอศกษาสมประสทธความเสยดทานของโซลาเลยงกรณมสารหลอลน

ทฤษฎการออกแบบเลอกโซลาเลยง

โซลาเลยงวสดสามารถแยกชนดของโซดวยลกษณะการวางได เชน หากวสดวางบนแผนโซเรยบไดกจะใชโซลาเลยงแบบกระบง หรอแบบแผนวางเกย

แตถาวสดมผวแขง สามารถลนไถลไปบนรางไดกจะใชโซลาเลยงแบบผลกดน การคานวณแรงดงโซทเกดกบโซจะตองทราบหลกการพนฐานการคานวณ ทศทางของแรงทเกดจากนาหนกวสด ทศทางของแรงเสยดทาน เพอนาไป

ออกแบบเลอกโซใหมขนาดทเหมาะสม ตอจากนนแรงดงโซและความเรวในการลาเลยงจะใชเพอออกแบบกาลงขบอกตอไป

1 ชนดของเครองมอลาเลยง (types of conveyors)

รปแบบและคาอธบายเครองมอลาเลยงทไดมาจากการประยกตใชงานโซมาตรฐาน สามารถแบงไดหลายแบบดงตอไปน

1.1) โซลาเลยงแผนระนาด (slat conveyors)

แผนระนาดนยมทาจากไมแลวยดหวทายดวยสลกเกลยว ดวยการใชแผนยดโซแบบ K ทาใหไดแผนระนาดทเคลอนทอยางตอเนอง โซลกกลงจะถกรองรบ

ดวยรางหรอรองนาโซ โซลาเลยงแผนระนาดสามารถลาเลยงวสดขนในแนวเอยงไดถง 40 องศา ดงแสดงในรปท .1

รปท 1 โซลาเลยงแผนระนาด รปท 2 โซลาเลยงผลกดน

1.2) โซลาเลยงผลกดน (pusher conveyor)

กลองวสดจะแขงแรงหรอกลองททนตอแรงผลกดนได การผลกของโซจะผานแรงถงมายงแทงขวางนยมใชงานในแนวราบและลาดเอยงไดถง 40 องศา ดง

แสดงในรปท 2

1.3) โซลาเลยงผลกดนแบบฝงใตพน (“dog” pusher conveyor)

สาหรบงานลาเลยงวสดทมเนอทจากดเครองมอลาเลยงจะฝงอยใตพน โดยอาศยแผนจบยดแบบ S เมอระบบการลาเลยงถกออกแบบใหใชโซไดหลายเสนจง

นยมตดตงทจะตดตงตาแหนงของชดผลกดนใหเคลอนทไปพรอมๆ กน ดงแสดงในรปท 3

รปท 3 โซลาเลยงผลกดนแบบฝงใตพน รปท 4 โซลาเลยงแบบกระบงหรอแบบแผนวางเกย

1.4) โซลาเลยงแบบกระบงหรอแบบแผนวางเกย (steel apron or continuous overlapping slats)

ระบบลาเลยงในแนวราบทอาศยการวางเกยของแผนเหลกเคลอนทไปอยางตอเนอง โดยจะวางวสดไวบนแผนกระบงหรออาจจะใชขอบขางบงคบไมใหวสดตก

ระหวางการลาเลยง ดงแสดงในรปท 4



1.5) โซลาเลยงแบบลากในราง (trough sprapers)

สาหรบโซลาเลยงแบบนจะถกออกแบบเพอใชลาเลยงวสดปรมาณมวล การตดตงแผนกวาดจะใชจบยดแบบ F หรอ L เนองจากความเรวในการลาเลยงชาการ

จายวสดออกจะอาศยแรงโนมถวง ดงแสดงในรปท 5

รปท 5 โซลาเลยงแบบลากในราง รปท 6 โซลาเลยงแบบลาดในกลอง

1.6) โซลาเลยงแบบลากในกลอง (box scrapers) ใชลาเลยงวสดปรมาณมวลทไหลตวไดด ใชกบการลาเลยงในแนวนอนหรอมมเอยงไมมาก เพอไมใหวสดตกหลนจะตกลองปดหรออาจจะเปดฝาดานบน โซ

ใบกวาดจะหลอเปนชนเดยวกน หรออาจจะตดตงแผนจบยดแบบ L ลกษณะการลากจะเทวสดใหทวมโซ โดยมากจะมปรมาตร 75% ของความสงกลอง ดงแสดงในรป

ท 6

1.7) โซลาเลยงตะแกรงลวด (wire mesh conveyors)

เปนการลาเลยงวสดทเนนเรองของการระบายอากาศ หรอยอมใหของไหลผานขณะทาการลาเลยง โดยใชตะแกรงลวดสานเขากบเพลาทถกยดหวทายกบรของ

ขอโซ ดงแสดงในรปท 7

รปท 7 โซลาเลยงตะแกรงลวด รปท 8 โซลาเลยงแผนรอง

1.8) โซลาเลยงแผนรอง (platfrom conveyors)

เปนระบบลาเลยงทเคลอนทอยางชา ๆ กบการลาเลยงวสดเปนชน ๆ ทสามารถวางบนแผนรองได อาจใชกบสายการประกอบชนสวนหรอสายพานอาหารท

กาลงไดรบความนยม โดยแผนรองจะถกจบยดกบแกนโซทตงในแนวดง และจะไมถายเทนาหนกวสดลงบนโซ เพราะอาจจะทาใหเกดปญหาไดจงนยมทารางรองรบ

แผนรอง ดงแสดงในรปท 8

1.9) โซลาเลยงโดยตรง,วางบนขอบโซหรอลกกลง (conveyingdirect on plate edges หรอ chain ollers)

ลกษณะวสดทลาเลยงจะมนาหนกมากและมความเสถยรเพราะจะวางวสดลงบนโซโดยตรง โซทใชอาจเปนโซทมแผนประกอบสง หรอถาใชโซทตดลกกลงเพม

จะทาใหวสดมความเรวเปนสองเทาตวของความเรวโซ ดงแสดงในรปท 9

รปท 9 โซลาเลยงโดยตรง รปท 10 โซลาเลยงแบบระยา

1.10) โซลาเลยงแบบระยา(festoon conveyor)

โดยทวไปจะใชในการลาเลยงแผนกระดาษ หรอผาจากสายการผลต โดยจะทาใหผาแหงโดยทเนอผาไมแตะหรอสมผสกน จะใชแทงเหลกในการรองรบ

ความเรวในการปอนผากบความเรวในการลาเลยงจะตองสอดคลองกนพอด ดงแสดงในรปท 10



1.11) โซกระพอลาเลยง (bucket elevator)

ลกกระพอจะถกยดตดบนโซหนงเสนหรอมากกวา มกใชในการขนถายวสดปรมาณมวล วสดจะถกตดจากดานลาง และถกนาไปเททชวงบน โดยอาศย

ความเรวทาใหเกดแรงเหวยงหนศนย ดงแสดงในรปท 11

รปท 11 โซกระพอลาเลยง รปท 12 โซกระพอแบบตอเนอง

1.12) โซกระพอแบบตอเนอง (continuous bucket elevator)

โดยจะตดตงลกกระพอกบโซหนงหรอสองเสน การออกแบบลกกระพอรปรางพเศษ จงทาใหสามารถยดตดกนไดตอเนองชวยทาใหอตราการปอนจายวสด

คงทและตอเนอง ดงแสดงในรปท 12

1.13) โซกระพอแบบลกตงดง (gravity bucket conveyor)

ลกษณะพเศษของลกกระพอทจบยดดวยเพลาและสามารถปรบสมดลใหอยในแนวดงเสมอตามแรงโนมถวงของโลก จงทาใหใชงานไดดกบการขนถายวสดใน

แนวนอน, แนวระนาบเอยง และแนวดง วสดทขนถายจะเปนประเภทขเถาแกลบ, ซเมนต, ถานหน และหน เปนตน ดงแสดงในรปท 13

รปท 13 โซกระพอแบบลกตงดง รปท 14 โซลาเลยงแบบถาดหมนดง

1.14) โซลาเลยงแบบถาดหมนดง (swing tray elevators)

ใชขนถายกลอง, บรรจภณฑ หรอถงขนในแนวดงโดยการยดถาดทสามารถแกวงบนแทงเหลก และปรบตวใหอยในแนวดงเสมอ ดงแสดงในรปท 14

1.15) โซลาเลยงแนวดงแบบหว (finger type elevator)

จะใชโซเพยงเสนเดยวยดตดกบถาดหมนดงทปรบตวใหอยแนวดงเสมอทงกรณบรรทกนาหนกหรอกรณตวเปลาดงแสดงในรปท 15

รปท 15 โซลาเลยงแนวดงแบบหว 2 ชนดของโซลาเลยง (chain types)

โซลาเลยงสามารถแบงออกเปน 2 ชนดหลก ๆ คอ โซขอตอกลวง (hollow bearing pin) และโซขอตอสลกตน (solid bearing pin) ดงรายละเอยดตอไปน

2.1) โซขอตอกลวง (hollow bearing pin chain)

โซขอตอกลวงถกสรางขนมาเพอรองรบการตดตงอปกรณเสรมโดยเฉพาะทเปนทรงกลม เชน เพลา หรอสลกกลมทจะชวยใหการจบยดงายขน ดงแสดงในรป

ท 16

รปท 16 โซขอตอกลวง รปท 17 โซขอตอสลกตน

2.2) โซขอตอสลกตน (solid bearing pin chain)

จะมขนาดเหมอนกบโซขอตอกลวงเพยงแตโซขอตอสลกจะรบแรงดงไดสงกวา ดงแสดงในรปท 17



2.3) โซแผนประกบสง (deep link chain)

จะมทงแบบทสลกกลวงและแบบสลกตน โดยแผนประกบโซจะมความสงมากไปกวาปกต จดประสงคของการสรางกเพอจะอาศยขอบของแผนประกบเพอจด

วางวสดลาเลยง ดงแสดงในรปท 18

รปท 18 โซแผนประกบสง

3 ลกกลง (rollers)

โดยทวไปแลวการออกแบบจะใชลกกลง เพอชวยลดหนาสมผสระหวางโซกบราง และนยมใชลกกลงแบบธรรมดา ยกเวนกรณทผออกแบบตองการความ

แมนยาของตาแหนงหรอระบบลาเลยงโซมความยาวมากอาจจะตองเลอกใชงานลกกลงแบบปก เพอเปนตวนารองของการเคลอนท

วสดทใชทาลกกลงจะแปรไปตามการประยกตใชงาน โดยมากทาจากเหลกหลอ หรอเหลกเหนยวออน ยกเวนกรณ ลาเลยงวสดทมความคมมาก ๆ ลกกลง

จะตองมการชบแขง, ลาเลยงวสดทเปยกชน ลกกลงกจะเลอกใชแบบทชบสงกะส และกรณการลาเลยงวสดทออกฤทธกดกรอน ลกกลงจะใชวสดพเศษททนตอการกด

กรอนสารเคมนน ๆ

การเลอกขนาดของลกกลงจะขนอยกบนาหนกรวมทกดลงบนลกกลงแตละลกโดยอาจจะประมาณการจากแรงดงโซ

4 การคานวณแรงดงโซ

4.1 การคานวณแรงดงโซเบองตน

การประเมนแรงดงโซเบองตนจะเรมจากการประเมนนาหนกวสดลาเลยง (W) โดยพจารณาอตราขนถายในหนวยตนตอชวโมง (ton/hr)

)

ton 1

lb 2240)(

min 60

hr 1(

hr

tonยอตราขนถา

(ft/min) ความเรว

)ft( ลยงระยะทางลาเ)lb(W ×=

(ton/hr) ยอตราขนถา

(ft/min) ความเรว

(ft) เลยง ระยะทางลา3.37)lb(W ×= (1)

การคานวณหาแรงดงโซประเมนจะเรมจากการคานวณหานาหนกรวมของอปกรณจบยด (attachments) ไดแก แผนระนาด (slat), ลกกระพอ (bucket)

หรออปกรณจบยดเฉพาะวสด แลวบวกรวมกนกบนาหนกโซ แตปญหาหลกในเบองตนยงไมสามารถหาคาไดหรอไมทราบคา เพราะยงไมสามารถกาหนดรนโซเลย แต

เพอใหการคานวณสมการเบองตนสามารถดาเนนการได จงตองสมมตใหมคาประมาณ 1 ถง 2 เทาของนาหนกวสด เทา)W) 2 ถง 1(EW( = การกาหนดแรงกระทา

อาจจะมการบวกเพมคา อนเนองจากความเรงและแรงกระแทรกจากการปอนวสดเขาระบบโซ

สมการทใชคานวณแรงดงโซประเมนจะแบงการใชงานตามสภาวะการทางาน โดยแยกเปนวสดถกพาไป, วสดถกลากไป และแบงตามระดบความลาดเอยง

วสดถกลากไป (material sliding)

1EW4W)lb(ET μ+μ= ; ระนาบแนวนอนถง 8 องศา (2)

12

EW

4W)lb(ET μ+μ= ; มมเอยงมากกวา 8 ถง 90 องศา (3)

วสดถกพาไป (material carried)

1EW1W)lb(ET μ+μ= ; ระนาบแนวนอนถง 8 องศา (4)

12

EW

1W)lb(ET μ+μ= ; มมเอยงมากกวา 8 ถง 90 องศา (5)

เมอ W = นาหนกรวมทงหมดของวสดลาเลยงทอยบนระบบโซ (ปอนด) EW = นาหนกประเมนของโซ, อปกรณจบยด และแผนระนาด (slat) รวมทงหมด (ปอนด)

1μ = สมประสทธความเสยดทานโซกบรางประเมน จากตารางท 1

4μ = สมประสทธความเสยดทานวสดกบรางเหลก ตารางท 4

หมายเหต กรณวสดเคลอนทเสยดสกบผนงดานขางอาจจะตองบวกเทอมของแรงดงประเมนเพมขนอก

4.2 ตวคณประกอบความปลอดภย

เปนการเผอคาความปลอดภยเพอทาใหอายการใชงานของโซยาวนาน ทาใหทราบถงอายการใชงานแบรง หรอบชขอโซ แรงกดอดของแบรงและบชทจะยอมให

จะขนอยกบลกษณะการวางโครงสรางระบบโซและสภาพการใชงานวามการหลอลนหรอไม



ผผลตโซจะตองมการกาหนดแรงดงสงสดจดขาดหรอแรงดงประลย(breaking load) โดยผผลตจะทาการทดสอบเพอนามากาหนดแรงดงในการออกแบบ

แตเพอความปลอดภยผออกแบบจะตองเผอคาแรงดงใชงาน

ตวคณประกอบความปลอดภย โดยทวไปจะเผอประมาณ 8 เทา

8

load) (breaking ยแรงดงประล.F.S = (6)

คาตวคณประกอบความปลอดภยจะแปรไปตามปจจยหลายดาน เชน ระบบของการหลอลน, การวเคราะหจดขาด, เวลาในการทางาน และอายการใชงานของ

โซ ตวแปรทสาคญอกสองประการคอ ระบบการหลอลนสภาพการทางาน และอณหภมการใชงาน จงทาใหคาตวคณประกอบความปลอดภยมคาไมเทากน ดงแสดงใน

ตารางท 6

ตารางท 1 สมประสทธความเสยดทานโซกบรางประเมน )1(μ

มมระนาบเอยง (องศา) ตวคณ มมระนาบเอยง (องศา) ตวคณ มมระนาบเอยง (องศา) ตวคณ

แนวนอน to o

5 0.22

มากกวา o

11 ถง o

20 0.42


41 ถง o

60 0.86


5 ถง o

10 0.30


21 ถง o

40 0.64


61 ถงแนวดง 1.0

ตารางท 2 สมประสทธความเสยดทานวสดกบรางเหลก )2(μ

อนกรมแรงดง

ประลย

(lb)

การหลอลน

(lubrication)

มมระนาบเอยง (องศา) (conveyor inclination)

0° 5° 10° 15° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°

3,000*

สมาเสมอ

บางครง

ไมมการหลอลน

0.17

0.19

0.21

0.26

0.28

0.30

0.34

0.36

0.38

0.42

0.44

0.46

0.50

0.52

0.54

0.65

0.66

0.68

0.77

0.79

0.80

0.87

0.89

0.90

0.95

0.96

0.97

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

6,000/7,500


บางครง


0.18

0.21

0.24

0.27

0.30

0.33

0.35

0.39

0.41

0.43

0.46

0.49

0.51

0.54

0.57

0.66

0.68

0.71

0.78

0.80

0.81

0.88

0.90

0.92

0.96

0.97

0.99

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

12,000/15,000


บางครง


0.14

0.17

0.19

0.23

0.26

0.28

0.31

0.34

0.36

0.39

0.42

0.44

0.47

0.50

0.52

0.62

0.65

0.66

0.75

0.77

0.79

0.85

0.87

0.89

0.93

0.95

0.96

0.98

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

24,000/30,000


บางครง


0.12

0.15

0.17

0.21

0.24

0.26

0.30

0.32

0.34

0.37

0.40

0.42

0.45

0.48

0.50

0.60

0.63

0.65

0.73

0.76

0.77

0.84

0.86

0.87

0.93

0.94

0.95

0.98

0.99

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

36,000/45,000

60,000

85,000


บางครง


0.10

0.12

0.14

0.19

0.21

0.23

0.27

0.30

0.31

0.35

0.37

0.39

0.43

0.45

0.47

0.59

0.60

0.62

0.72

0.73

0.75

0.83

0.84

0.85

0.92

0.93

0.94

0.97

0.98

0.99

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

1.0

ตารางท 3 สมประสทธความเสยดทานระหวางโซกบรางเหลก )3(μ


ประลย (lb)


(lubrication)


0° 5° 6° 7° 8° 9° 10° 15° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°

3,000*


บางครง


.17

.19

.21

.08

.10

.12

.06

.08

.10

.04

.07

0.9

.03

.05

.07

.01

.03

.05

0

.01

.03

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

6,000/7,500


บางครง


.18

.21

.24

.09

.12

.15

.07

.10

.13

.06

.09

.12

.04

.07

.10

.02

.05

.08

0

.03

.06

0

0

.03

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

12,000/15,000


บางครง


.14

.17

.19

.05

.08

.10

.03

.06

.08

.02

.04

.07

0

.03

.05

0

.03

.05

0

0

.01

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

24,000/30,000


บางครง


.12

.15

.17

.03

.06

.08

.01

.04

.06

0

.01

0.3

0

0

.01

0

0

.01

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

36,000/45,000

60,000

85,000


บางครง


.10

.12

.14

.01

.03

.05

0

.01

.03

0

0

.02

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0



ตารางท 4 สมประสทธความเสยดทานระหวางวสดกบรางเหลก )( 4μ

สมประสทธความเสยดทานระหวางวสดกบรางเหลก

วสด มมเอยง (องศา)

0° 5° 10° 15° 20° 30° 40° 50° 60° 70° brass (unlubricated) 0.20 0.29 0.37 0.45 0.53 0.67 0.80 0.89 0.97 1.11

wood cases 0.30 0.39 0.47 0.55 0.62 0.76 0.87 0.96 1.02 1.05

grain, anthracite 0.40 0.49 0.57 0.65 0.72 0.85 0.95 1.02 1.06 1.08

bituminous coal, dry ashes 0.50 0.59 0.67 0.74 0.81 0.93 1.02 1.09 1.12

Stone 0.60 0.68 0.76 0.84 0.91 1.02 1.10 1.16 1.17

gravel, dry sand, moist ashes 0.70 0.79 0.86 0.94 0.99 1.10 1.18 1.21 1.22

wet sand 0.80 0.88 0.96 1.03 1.09 1.19 1.26 1.28

ตารางท 5 สมประสทธความเสยดทานระหวางวสดกบรางเหลก )( 5μ


ประลย (lb)


(lubrication)


0° 5° 10° 15° 20° 30° 40° 50° 60° 70° 80° 90°

3,000*


บางครง


0.17

0.19

0.21

0.17

0.19

0.21

0.17

0.19

0.21

0.16

0.18

0.20

0.16

0.18

0.20

0.15

0.16

0.18

0.13

0.15

0.16

0.10

0.13

0.14

0.08

0.10

0.11

0.06

0.07

0.07

0.02

0.03

0.03

0

0

0

6,000/7,500


บางครง


0.18

0.21

0.24

0.18

0.21

0.25

0.17

0.19

0.21

0.17

0.20

0.23

0.17

0.20

0.22

0.16

0.18

0.21

0.14

0.16

0.17

0.11

0.14

0.16

0.09

0.11

0.12

0.06

0.07

0.07

0.02

0.03

0.03

0

0

0

12,000/15,00

0


บางครง


0.14

0.17

0.19

0.14

0.17

0.19

0.14

0.17

0.19

0.14

0.16

0.18

0.13

0.16

0.18

0.12

0.15

0.16

0.11

0.13

0.15

0.08

0.10

0.13

0.06

0.08

0.10

0.05

0.06

0.07

0.02

0.02

0.03

0

0

0

24,000/30,00

0


บางครง


0.12

0.15

0.17

0.12

0.15

0.17

0.12

0.15

0.17

0.11

0.15

0.16

0.11

0.14

0.16

0.10

0.13

0.15

0.09

0.12

0.13

0.07

0.10

0.10

0.06

0.08

0.08

0.04

0.05

0.06

0.02

0.02

0.02

0

0

0

36,000/45,00

0

60,000

85,000


บางครง


0.10

0.12

0.14

0.10

0.12

0.14

0.10

0.12

0.14

0.10

0.11

0.14

0.09

0.11

0.13

0.09

0.10

0.13

0.07

0.09

0.11

0.06

0.07

0.08

0.05

0.06

0.06

0.03

0.04

0.05

0.01

0.02

0.02

0

0

0

ตารางท 6 ตวคณประกอบความปลอดภย

ระบบการหลอ

ลน สภาพการทางาน

อณหภมการใชงาน

C150/30o+− C200150

o− C300200o−

สมาเสมอ 8 10 12 14 8 10 12

บางครง 10 12 14 14 10 12 14

ไมมการหลอลน 12 12 14 14 12 12 14

การประยกตกบงานในสภาวะตาง ๆ คาความปลอดภยจะแตกตางกนดงกาหนดในตารางท 7.12 เมอการใชงานชวงเรมตนจะมแรงกระตกจากการเรม

เดนเครอง ขณะทระบบโซบรรทกเตมภาวะจะทาใหแรงดงเพมขนถง 50% ของแรงดงประเมน

4.3 ทดลองเลอกโซในเบองตน

แรงดงโซทจะนาไปเลอกเบอรโซจะมคาตามสมการท (7)

(เสน) ทใชงานจานวนโซ

ภยอบความปลอดตวคณประกระเมนแรงดงโซป)(T บองตนแรงดงโซเ p

×= (7)

4.4 แรงกดลงบนลกกลง

ภายใตการบรรทกวสดทมนาหนกสง นาหนกจะถกถายเทลงบนลกกลง ระหวางบชกบลกกลงจะเกดความเคนกดอด โดยคาทยอมรบไดจะแสดงในตารางท 7

เปนการแสดงแรงตานตอลกกลง



กบบชางลกกลง ยดสระหวความเรวเสV = (ฟตตอนาท) (8)

(in) กลงนยกลางลกเสนผานศ

(in) นนยกลางรใเสนผานศ(ft/min) ความเรวโซ ×= (9)

บช กกลงกบหระหวางลอดทยอมใความเคนกดRP = )2

in/lb(

(in) ลกกลงความหนาของ(in) นนยกลางรใเสนผานศ

(lb) ลกกลงแรงกระทาบน

×= (10)

เพอความงายในการคานวณแรงดงใหหาคาจากตารางท 7 และเปรยบเทยบคาจากผผลตในตารางท 8 และตารางท 9 ตามเงอนไขการทางานทแตกตางกน

แตกรณทตองการหาคาความเคนกดอดในสภาวะใด ๆ เชนความเรวมากกวา 0.5 เมตรตอวนาท โดยความเคนกดอดจะขนอยกบความเรวจดเสยดสระหวางบช

กบลกกลง เขยนในรปตวแปร PVR และความเคนกดอดขนอยกบสภาพของการหลอลนในการใชงาน ดงแสดงในตารางท 7 และสมการท (10)

ตารางท 7 ความเคนกดอดสงสด

วสดใชทาลกกลง

ความเรวจดเสยดส VR (m/sec) ความเคนกดอดสงสด P(N/mm

2)

สภาพการใชงาน

ดมาก


ปานกลาง


ดมาก


ปานกลาง

เหลกเหนยวออนชบแขง

(mild steel)

0.025-0.15

มากกวา 0.15

0.025-0.25


10.35

use PVR = 1.55

1.80

use PVR = 0.45

เหลกชบแขง

(steel hardened)

0.025-0.15


0.025-0.25


6.90

use PVR = 1.04

1.20

use PVR = 0.45

เหลกหลอ (cast iron) 0.025-0.15


0.025-0.25


3.91

use PVR = 0.59

0.68

use PVR = 0.45

4.5 การคานวณเลอกครงสดทาย เปนการคานวณโดยละเอยดอกครงหลงจากทระบหมายเลขโซ และทราบขนาดของอปกรณจบยดแลวจงนาคาจรงจากการเลอกใชงานมาคานวณใหมอกครง

วสดถกลากไป (material sliding)

)32(

2

AW

2WFT μ+μ+μ= ; ระนาบแนวนอนถง 8 องศา (11)

)32(

2

AW

2WFT μ+μ+μ= ; มมเอยงมากกวา 8 ถง 90 องศา (12)

วสดถกพาไป (material carried)

)32(

2

AW

2WFT μ+μ+μ= ; ระนาบแนวนอนถง 8 องศา (13)

)32(

2

AW

4WFT μ+μ+μ= ; มมเอยงมากกวา 8 ถง 90 องศา (14)

เมอ W = นาหนกรวมทงหมดของวสดทอยบนระบบโซ (lb)

AW = นาหนกของโซและอปกรณจบยดรวมทงระบบ (lb)

3 ,2 μμ = สมประสทธความเสยดทานระหวางโซกบราง ; ตารางท 2, ตารางท 3

4μ = สมประสทธความเสยดทานระหวางวสดกบรางเหลก ; ตารางท 4

5 การออกแบบเลอกโซดวยวธตดชวงคานวณ (section method)

อกทางเลอกของการคานวณหาแรงดงโซคอ วธตดชวงคานวณ โดยแตละชวงจะมเงอนไขการเคลอนททแตกตางกน การคานวณแรงดงจะเรมจากตาแหนง A

ทมแรงดงเปนศนย และจด D จะถอวามแรงดงมากทสด ดงแสดงดวยกราฟแรงในรปท 19 จะเหนวา แรงดงโซในชวง A-B จะเกดจากแรงเสยดทานของโซกบราง,

แรงดงชวง B-C เปนแรงสญเสยจากการเปลยนทศทาง, แรงดงชวง C-D เปนแรงดงเนองจากนาหนกวสดกบราง เปนตน



รปท 19 กราฟแรงดงโซ

5.1 ลาเลยงในแนวนอนและโซเคลอนบนลกกลง (วสดถกพาไป)

ในรปท 4 แสดงใหเหนถงการทางานโซลาเลยงแบบแผนระนาด (slat conveyor) โดยตาแหนงทมแรงดงโซสงสดคอ ตาแหนง D และมคานอยทสด (ทาง

ทฤษฎเทากบศนย) จะเกดขนทตาแหนง A

รปท 20 ตาแหนงคานวณแรงดง

ชวงโซ แรงดงโซทตองการ

A-B แรงดงทใชในการดงโซและแผนระนาดกรณไมมวสด

B-C เปนชวงกลบโซจากสภาวะไมมวสดขนไปขนวสดชวงบน

C-D เปนชวงทโซเคลอนเพอลาเลยงวสด

ชวงโซ แรงดงโซออกแบบ

A-B LAwCABT μ= (15)

B-C เปนแรงสญเสยจากการเปลยนทศทางคดเปนเปอรเซนตของแรงดงโซกอนเขาลอเฟอง (5%)

LAwC 05.0ABT 05.0BCT μ== (16)

C-D LAwCWCCDT μ+μ= (17)

แรงดงรวม CDTBCTABTtotalT ++=

LAwCWCLAwC 5.0LAwC μ+μ+μ+μ=

WCLAwC 5.2 μ+μ=

)WLAw5.2(CtotalT +μ= (18)

เมอ W = นาหนกรวมทงหมดของวสดทอยบนระบบโซลาเลยง (lb)

Aw = นาหนกของโซและอปกรณจบยดเสรมตอความยาว (lb)

Cμ = สมประสทธความเสยดทานรวมของบชกบลกกลง และลกกลงกบรางวง

L = ความยาวของระบบลาเลยงโซ (ft)

5.2 ลาเลยงในแนวนอน, บรรทกนาหนกวสดใชรางลกกลง, ชวงกลบใชโซลนไถล

การหาขนาดแรงเสยดทานจะแยกออกเปนชวงจาก A-B โซลนไถลไปบนรางจะใชสมประสทธการลนไถล )s(μ สวนชวง C-D เปนชวงบรรทกนาหนกวสดจะ

ใชสมประสทธรวม )C(μ ดงสมการท (19)

)WLw(RALwS 05.1totalT +μ+μ= (19)

AB

C D

ทศทางการขนถายวสด

วสด

โซ,แผนระนาด,แผนจบยด

ลอฟนเฟอง

โซ,แผนระนาด ไมบรรทกวสด

ทศทางการขบ

AB

C D


Lทศทางการขบ



5.3 ลาเลยงในแนวนอน, บรรทกนาหนกวสดใชรางลกกลง, ชวงกลบโซไมมรางรองรบ

รปท 21 โซลาเลยงชวงกลบไมมรองรบ

ลกษณะการวางโซแบบนจะทางานไดดตอเมอระยะทางการลาเลยงสน ๆ เพราะหากปลอยใหระยะตกทองชางมากไปจะมผลตออายการใชงานของโซ โดยมาก

จะนยมใชกบโซทเปนระบบปอนวสด หรอระบบจายวสดทมความยาวประมาณ 6 เมตร

แรงดงโซทเกดจากการตกทองชาง AB (lb) JAw

J8

Aw2

L+=

แรงดงทพจารณาจาก A-B ; JAw

J8

Aw2

L

ABT +=

แรงดงชวง B-C ; )JAw

J8

Aw2

L(05.0ABT 05.0BCT +==

แรงดงชวง C-D ; WCALwCCDT μ+μ=

CDTBCTABTtotalT ++=

WCALwC)JAw

J8

Aw2

L(05.1totalT μ+μ++= (20)

เมอ J = ระยะตกทองชาง (ft)

5.4 ลาเลยงในแนวนอน ; บรรทกนาหนกวสดใชโซลกกลง, ชวงกลบรองรบดวยลกกลง

รปท 22 การวางโซแบบรองรบดวยลกกลง

เนองจากตกทองชางเปนชวงอนกรมกนโดยลกกลงจะยดหางกน aL ดงแสดงในรปท 7.6 แลวสมการของแรงถงจะคลายกบสมการท (18)

WCLAwC)JAw

J8

Aw2

L(05.1totalT μ+μ++= (21)

AB

C D


L

ทศทางการขบJ

AB

D


J ทศทางการขบ

C

La

L



5.5 ลาเลยงในแนวลาดเอยง ; ใชโซลกกลง

รปท 23 การลาเลยงในแนวลาดเอยง

แรงดงโซทพยายามออกแรงดงวสดขนตามแนวลาดเอยงจาก

)sincos1S(WCDT α+αμ= (22)

เมอ 1Sμ = สมประสทธความเสยดทานระหวางวสดกบผวรางรองรบตามแนวเอยง

α = มมเอยงของระบบ

สวนแรงดงโซชวงกลบจะมคา )sincosC(LAwABT α−αμ= เวนเสยแตในกรณท αμ cosC มคานอยกวา αsin จะทาให ABT มคา

เปนลบ หรอกลาวไดวาโซจะเคลอนลงดวยนาหนกของตวโซเอง สามารถหาคาแรงดงในแตละชวงไดจาก

ชวงโซ แรงดงในแตละชวง

A-B LAw)sincosC(ABT α−αμ=

B-C LAw)sincosC(05.0ABT)05.0(BCT α−αμ==

C-D W)sincosC(LAw)sincosC(CDT α−αμ+α−αμ=

∴แรงดงรวม )LAwW)(sincosC(LAw)sincosC(05.1totalT +α−αμ+α−αμ= (23)

เมอ W = นาหนกรวมทงหมด (lb)

Aw = นาหนกของโซและอปกรณจบยดเสรมตอความยาว (lb)

L = ความยาวของระบบลาเลยงโซ (ft)

Cμ = สมประสทธความเสยดทานรวมจากการไถลและการหมนกลงของโซ

หมายเหต กรณทคาในเทอมของ ABT มคาเปนลบ การคานวณแรงดงรวมเพอนาไปคานวณกาลงขบจะพจารณาเฉพาะชวง

)LAwW)(sincosC(CDT +α−αμ=

6 ชองทางวงโคง(tracked bends)

รางนาในชวงเขาโคงของชดโซจะเกดแรงปฏกรยาจากการเขาโคงในทศทางทพงเขาสศนยกลางของรางโคง การประยกตใชงานสามารถใชไดทงในแนวดงและ

แนวระนาบในทศทางโซวงขนและโซวงลง เมอโซเขาโคงแรงดงภายในโซจะสญเสยไปกบรางนา จงตองชดเชยดวยการเพมแรงดงหรอเพมขนาดกาลงของระบบตนกาลง

รปท 24 ทศทางวงโคง

การกาหนดความสมพนธของแรงดงทขนอยกบมมโคงและความเสยดทานจากโซและรางนาโซ ดงแสดงในรปท 24 สามารถทจะพจารณาหาขนาดของแรงดง

ไดจากสมการท (24)

A

B

C

D

ท ศทางกา

รขนถ าย

ว สด

L

ท ศทางกา

รข บ

θ2T

θ

1T

1T

2T

θ

2T

1T

มมโคงในแนวระนาบมมกมและมมเงย



θμ= c

12 eTT (24)

เมอ 1T = แรงดงโซทตาแหนงกอนเขาทางวงโคง (N)

2T = แรงดงโซทตาแหนงหลงจากผานทางวงโคง (N)

e = เปนคา logarithm เทากบ 2.718

cμ = สมประสทธความเสยดทานรวม

θ = มมกวาดโคง (rad)

สามารถทจะหาสมการท (24) เพอหาแรงดงโซผานทางวงโคงและสามารถใชกบโซลกกลง (roller chain) หรอโซแบบมแผนปก คาของ θμce สามารถท

จะหาไดดวยตารางท 8

ตารางท 8 พจารณาคา θμce จากคา θμc

คาของ θμce ทขนอยกบคาของ θμc

θμc θμce θμc θμce

θμc θμce

0.02

0.04

0.06

0.08

1.0202

1.0108

1.0618

1.0833

0.25

0.26

0.27

0.28

0.29

1.2840

1.2969

1.3100

1.3231

1.3364

0.45

0.46

0.47

0.18

0.49

1.5683

1.5841

1.6000

1.6161

1.6323

0.10

0.11

0.12

0.12

0.14

1.1052

1.1163

1.1275

1.1388

1.1505

0.30

0.31

0.32

0.33

0.34

1.3499

1.3634

1.3771

1.3910

1.4050

0.50

0.56

0.57

0.58

0.59

1.6487

1.8221

2.0138

2.2255

2.4596

0.15

0.16

0.17

0.18

0.19

1.1618

1.1735

1.1835

1.1972

1.2092

0.35

0.36

0.37

0.38

0.39

1.4191

1.4333

1.4477

1.4623

1.4770

1.0

1.1

1.2

1.3

1.4

2.7183

3.0042

3.3201

3.6693

4.0552

0.20

0.21

0.22

0.23

0.21

1.2214

1.2337

1.2461

1.2586

1.2712

0.40

0.41

0.42

0.43

0.44

1.4918

1.5068

1.5220

1.5373

1.5527

1.5

1.6

1.7

1.8

1.9

2.0

4.4817

4.9530

5.4739

6.0497

6.6859

7.3891

กรณแรงปฏกรยามคาสงสามารถทจะตรวจสอบผลของแรงกระทาจากลกกลงโซ สามารถทจะหาคา RL(แรงกระทาตอลกกลง)ทเกดบนชวงโคงจากสมการท 25

งรางวงโคระยะทางของ

)อโซระยะหางข(2P

LR×

= (25)

7 รศมโคงนอยสดชวงรางวงโคง

คารศมโคงนอยสดชวงรางวงโคงจะกาหนดขนเพอไมใหรางโซสมผสกบแผนตอโซ (link plate) ดงแสดงในรปท 25 อกทงคารศมโคงจะขนอยกบลกษณะขอ

โซทผผลตจะกาหนดมาให

รปท 25 ระยะหางรางวงโคงกบแผนตอโซ



ตารางท 9 รศมโคงนอยทสดทยอมรบได (minimum track radius for link clearance)

อนกรม

โซ

(ปอนด)

เสนผาน

ศนยกลาง

ลกกลง

(นว)

ระยะหา

ง

ระยะหาง

ขอโซ

(นว)

รศม

โคง

(นว)

อนกรมโซ

(ปอนด)

เสนผาน

ศนยกลาง

ลกกลง

(นว)

ระยะหาง ระยะหา

งขอโซ

(นว)

รศม

โคง

(นว)

A R A R

3,000 1.0 0.05

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

2.50

4.75

7.50

11.00

15.00

19.75

25.00

36,000

45,000 5.0 0.20

8.0

9.0

10.0

12.0

15.0

18.0

5.50

7.25

9.50

14.50

23.75

35.00

4,500 1.0 0.05

1.50

2.00

2.50

3.00

3.50

6.25

10.00

14.45

60,000 3.50 0.20

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

12.0

15.0

18.0

11.50

16.00

21.50

27.50

34.25

50.00

79.00

115.0

6,000

7,500 1.25 0.05

2.00

2.50

3.00

3.50

4.00

4.50

5.00

5.50

6.00

6.25

10.00

14.50

20.00

26.25

33.25

41.25

50.00

59.00

60,000 5.0 0.20

8.0

9.0

10.0

12.0

15.0

18.0

5.50

7.25

9.50

14.50

23.75

35.00

12,000

15,000 1.875 0.10

3.0

3.5

4.0

4.5

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

12.00

16.75

22.00

28.25

35.00

51.00

69.00

90.50

115.0

85,000 3.50 0.20

6.0

9.0

12.0

15.0

18.0

24.0

13.50

32.25

58.50

92.50

134.0

239.0

24,000

30,000 2.625 0.15

4.0

5.0

6.0

6.5

7.0

8.0

9.0

10.0

12.0

11.25

18.00

26.50

31.50

36.50

48.00

61.00

76.00

110.0

85,000 5.0 0.20

9.0

12.0

15.0

18.0

24.0

8.00

15.25

25.00

36.75

67.00

36,000

45,000 3.50 0.20

5.0

6.0

7.0

8.0

9.0

10.0

12.0

15.0

18.0

7.50

11.50

16.00

21.50

27.50

34.25

50.00

79.00

115.0



8 ตวคณประกอบความเสยดทานผนงขาง (side friction factors)

อาจจะเกดขนในกรณทเปนโซลาเลยงใบกวาด โดยวสดจะเสยดสไปกบราง แผนดานขางจะอยกบทวสดกจะเคลอนเสยดสไป จงจะตองคานวณแรงดงโซ

เพมขนเพอชดเชยแรงเสยดทานผนงขางดงแสดงในรปท 26

รปท 26 แรงเสยดทานผนงขาง

เทอมทเพมขนมาสามารถเขยนไดในสมการท (26)

2

GLH 634.95X = (lb) (26)

เมอ X = แรงชดเชยจากวสดเสยดสผนงขาง (lb)

H = ความสงของวสดขนถาย (in)

L = ความยาวของชวงผนงขาง (ft)

G = ตวคณประกอบความเสยดทานผนงขาง ดงแสดงในตารางท 10

ตารางท 10 คณสมบตวสดขนถาย

วสด ตวคณประกอบ

(G)

ตวคณประกอบความเสยดทาน

วสดกบรางเหลก (μm)

ashes,dry,0.5 inch and under

ขเถาแหงขนาดไมเกน 0.5 นว

0.05 0.50

ashes,wet, 0.5 inch and under

ขเถาเปยกขนาดไมเกน 0.5 นว

0.02 0.60

ashes,wet, 3 inch and under

ขเถาเปยกขนาดไมเกน 3 นว

0.02 0.60

cement,portland

ซเมนตปอรตแลนด

0.09 0.70

cement,clinker

ซเมนต clinker

0.08 0.70

coal,anthracite,nuts

ถานหน

0.04 0.50

coal,bituminous,slack,wet

ถานหนเปยก

0.03 0.70

coal,sized 13 mm

ถานหนขนาด 13 มลลเมตร

0.02 0.40

coke,breeze,fine

ถานหนผงละเอยด

0.03 0.70

grain 0.05 0.40

gravel,dry,screened 0.08 0.50

lime,ground 0.04 0.40

lime,pebble 0.07 0.50

limestone,crushed 0.14 0.90

sand,dry

ทรายแหง

0.13 0.60

sand,dump

ทรายชน

0.17 0.90

sand,foundry,prepared 0.07 0.90

sawdust 0.01 0.40



stone,dust

หนบด

0.09 0.50

stone,lume and fines

หนบดยอย

0.10 0.70

soda ash(heavy) 0.09 0.62

sodium carbonate 0.04 0.45

wood,chips

ไมแผน

0.01 0.40

*** ขอมลเฉพาะของ “RENOLD” ใชเฉพาะกรณวสดไถลไปกบแผนเหลก

9 การตดตงและการจดวางระบบโซ

แรงดงโซทพยายามเอาชนะแรงเสยดทานจากการเคลอนทวสดจะแยกได 2 กรณ ดงน

ก.) วสดถกพาไป หมายถง วสดไมไดสมผสกบชดของราง แตจะถกบรรทกบนแผนโซ

ข.) วสดถกลากไปหรอวสดไถล หมายถง วสดเคลอนทไปดวยการลากพาหรอผลกดนใหไถลไปกบราง

การประเมนคาแรงเสยดทานจะตองทราบรปแบบการเคลอนทของโซดวย โดยลกษณะการเคลอนทของโซจะ

แบงได 2 แบบดงน

ก.) การไถลไปบนราง หมายถงแผนขอโซเสยดสกบรางโดยตรง

ข.) การกลงไปบนรางหมายถงโซทถกตดตงลกกลง(แบบบชหรอแบบแบรง) การเคลอนทจงเปนแบบหมนกลงไปบนราง

การจดวางโซและลกษณะการขนถายจะสงผลโดยตรงกบแรงดงของโซ โดยแยกตามลกษณะการทางานในแตละแบบ

การตดตงแบบ A โซและวสดไถลไปบนราง

XL)]w()w05.2[(T mmActotal +μ+μ= (lb) (27)

การตดตงแบบ B โซหมนกลงและวสดไถลไปบนราง

XL)]w()w05.2[(T mmActotal +μ+μ= (lb) (28)

การตดตงแบบ C โซแบบลกกลงและวสดถกพาไป

]W)Lw05.2[(T Actotal +××μ= (lb) (29)

L

mw

totalT

ทศทางการขบเคลอน

L

mw

totalT


L

totalTW




การตดตงแบบ D โซไถลไปบนรางและวสดถกพาไป

]W)Lw05.2[(T Actotal +××μ= (lb) (30)

การตดตงแบบ E โซและวสดบนรางไถลไปในระนาบเอยง

LwT c1sB μ= (lb) (31)

XTL)]w()w[(T Bmsmc2stotal ++μ+μ= (lb) (32)

การตดตงแบบ F โซหมนกลงและวสดบนรางไถลไปในระนาบเอยง

LwT A1sB μ= (lb) (33)

XTL)]w()w[(T BmsmA2stotal ++μ+μ= (lb) (34)

การตดตงแบบ G โซหมนกลงและวสดถกพาไปในระนาบเอยง หรอโซลากลนไถลและวสดถกพาไปในระนาบเอยง

LwT c1sB μ= (lb) (35)

Bc2stotal T]W)Lw[(T ++×μ= (lb) (36)

L

totalTW


L

ท ศทาง

การข บเคล

อน

α

L

ท ศทาง


อน

α

L

ท ศทาง


อน

B

α



การตดตงแบบ H การขนถายในแนวดง

fb

Ab

total D)]

s

LV()Lw()

s

Lw[(T +

ρ++= (lb) (37)

การตดตงแบบ J โซหมนกลง และวสดถกพาไป สวนโซชวงกลบไมมอปกรณรองรบ

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡μ+μ++

××

= )W()Lw()Jw

J8

wL(05.1T cAcA

A

2

total (lb) (38)

การตดตงแบบ K โซหมนกลง และวสดถกพาไป สวนโซชวงกลบมอปกรณรองรบ

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡μ+μ++= )W()Lw()Jw

J8

wa(

a

L05.1T cAcA

A

2

total (lb) (39)

กาหนดให

T = แรงดงโซรวม (lb)

L = ระยะทางทวดจากศนยกลางลอขบหวและทาย (ft)

wA = นาหนกของโซรวม (บวกคาอปกรณเสรม, อปกรณจบยด) (lb/ft)

wm = นาหนกของวสดตอความยาว (lb/ft)

W = นาหนกบรรทกรวม (lb)

TH = ปรมาณการขนถายวสด (ตนตอชวโมง)

V = ความเรวของโซลาเลยง (ft/min)

cμ = สมประสทธความเสยดทานของโซ (หมนกลง, ลนไถล) แสดงในตารางท 7.1

mμ = สมประสทธความเสยดทานของวสดบนรางเหลก แสดงในตารางท 7.6

B

ทศทางการขบเคลอนtotalT

L

L

totalTmw

ทศทางการขบเคลอนJ

L

totalTmw

ทศทางการขบเคลอนJa



ρ = ความหนาแนนของวสด (lb/3

ft )

α = มมความลาดชนของระบบโซลาเลยง

G = ตวคณประกอบความเสยดทานผนงขาง แสดงในตารางท 7.17

C = ความกวางของระบบโซลาเลยง (in)

H = ความสงของวสดในราง (in)

S = ระยะหางระหวางลกกระพอ (ft)

Vb = ความจของลกกระพอ (ft

3)

Wb = นาหนกของลกกระพอ (lb)

X = แรงดงชดเชยทเกดจากแผนนาดานขาง

TB = แรงดงโซทตาแหนง B (lb)

1sμ = )sincos( c α−αμ

2sμ = )sincos( c α+αμ

smμ = )sincos( m α+αμ

Df = ตวคณประกอบการตกวสดของลกกระพอ

กรณทชองวางระหวางลกกระพอ

S

)bV(90

fDρ

= (40)

กรณทวางลกกระพอตดกน

S

)bV(30

fDρ

= (กระพอตอเนอง) (41)

J = ระยะตกทองชางของโซ (ft)

a = ระยะหางระหวางลกกลงรองรบชวงโซวงกลบ (ft)

10 การประเมนหาความเสยดทาน

ในการนาโซลาเลยงไปใชกบเครองมอลาเลยงนน พอสรปรปแบบการเกดความเสยดทานเนองจากการออกแบบโซสมผสกบทางแลน

10.1 ลกษณะการลนไถลไปดงแสดงในรปท 27 รปแบบนการหาคาสมประสทธความเสยดทานและแรงเสยดทานไมยงยากมากนก คาสมประสทธ

ความเสยดทานขนอยกบคณสมบตของผวของวสดทงสองทเลอนสมผสกน บางพนผวของวสดบางชนดไดมผทดลองไวแลว ผออกแบบกสามารถนาคามาใชคานวณได

เลย หากผออกแบบไมทราบกทาการทดสอบโดยการเอาวสดทใชทาโซวางบนพนททาดวยวสดจะมาทาทางแลนโซ จากนน ยกพนทรองรบวสดทาโซใหเอยงมมกบ

แนวราบ θ จนกระทงวสดทาโซเรมลนไถลลงตามแผนวสดทสมผส คา tanθ ของมมเอยงทเกดขนจะมคาเทากบสมประสทธความเสยดทานระหวางผวของวสดทง

สองนนดงแสดงในรปท 28 สมประสทธความเสยดทานในการลนไถล μs

รปท 27 แรงเสยดทานในแนวพนราบ รปท 28 แรงเสยดทานในแนวพนเอยง



10.2 ลกษณะหมนและกลงไปบนพนทางแลน ซงจาแนกออกเปน 2 ชนด คอ

1 สวนทหมน หมนรอบแกนเพลาโดยตรงสวนทกลงจะสมผสกบพนราบทางแลนดงแสดงในรปท 29

รปท 29 แรงเสยดทานผวลอกลม

ลกษณะการเกดแรงเสยดทานเชนนมกพบเหนบอยในการออกแบบโซลาเลยง โดยเฉพาะการแลนของโซดานรบภาระวสดขนถาย

เมอ μs4

เปนสมประสทธแบบลนไถล (Sliding Bearing) ระหวางรลกกลงโซกบแกนเพลาโซทหยดนง คา μs4 นขนอยกบความหนดของสารหลอลนเปนตวแปร

ทสาคญ สวนในโซลาเลยงนนบรษทผผลตโซไดกาหนดไวดงน

μs4 = 0.15 สาหรบโซทมการหลอลนอยางด

μs4

= 0.25 สาหรบโซทไมมการหลอลน

ความตานทานการลนไถล ≅ μs4

×)in( านนอกรศมโซด

)in( กลงโซรศมรลก

(42)

≅ μs4

×OD

ID

ในขณะทโซลนไถลนนจะเกดความตานทานจากการหมนกลงเกดขนพรอมกนดวย μR1

เปนสมประสทธความเสยดทานระหวางผวดานนอกของ

ลกกลงโซกลงไปบนผวทางแลน หากเปนลกกลงเหลกวงบนทางแลนททาดวยเหลกคา μR1

อยระหวาง 0.002 ถง 0.005 ในการคานวณกจะนาคาสงไปใชในการ

คานวณ

ความตานทานกรณเรมกลง ≅

(ft) งดานนอกรศมลกกล

R1μ (43)

≅

(in) งลกกลงงดานนอกขอานศนยกลาขนาดเสนผ

122 R1μ××

≅

OD

24 R1μ

สมประสทธความเสยดทานทงหมดทเกดในโซลาเลยง μR

μ

R = ความตานทานการหมนกลง + ความตานทานการลนไหล

=

OD

24 R1μ+

OD

ID s4 ×μ (44)

= OD

ID) ( 24 s41R ×+μ μ

2 สวนทหมนของโซหมนรอบแกนเพลาโดยผานแบรง (Bearing) ดงแสดงในรปท 30

รปท 30



การคานวณหาคาสมประสทธความเสยดทาน μR ยงคงใชสมการ

μ

R =

OD

ID) ( 24 s41R ×+μ μ (45)

คา ID ดงแสดงในรป (in)

OD เสนผานศนยกลางนอกสดของลกกลง (in) μ

s4

อยในชวง 0.025 – 0.005

11 สรป จากขนตอน และขอมลในการออกแบบดงกลาวมาในเบองตนจะทาใหผอานไดมแนวทางในการคานวณหาแรงดงโซเพอเลอกใชใหถกตองตามขนาดของงาน

รศมโคงของรางมสวนสาคญมากเพราะมผลกระทบตออายการใชงานของโซ จานวนลกกลงทอยในชวงโคงกจะถกแบงการรบภาระของแรงดงออกเปนสวนเทา

ๆ กน นนหมายความวาหากชวงโคงมความยาวมาก ๆ จะทาใหแบงเบาภาระแรงทกดลงบนลกกลง

การจดวางโซจะตองพจารณาถงวตถประสงค และลกษณะของวสดทตองการลาเลยง หลงจากคานวณแรงดงโซสงสด และทราบคาของความเรวลาเลยงเพอ

กาหนดขนาดของตนกาลง ตอจากนนเพอใหการออกแบบสมบรณมากขนผออกแบบตองพจารณาการตดตงเพลาขบ และหาขนาดของเพลาขบทสามารถรบแรงไดอยาง

ปลอดภย 12 เอกสารอางอง

เอกสารเผยแพร “CHAINS DESIGN GUIDE”, Rexnord company, 1999.

13 วธการทดลอง

1. วธการทดลองเพอศกษาสมประสทธความเสยดทานของโซลาเลยงกรณไมมสารหลอลน

1.1) วดขนาดเสนผานศนยกลางในของลกกลง (ID) ไดขนาด.............. มม. หรอ .............. นว

1.2) วดขนาดเสนผานศนยกลางนอกของลกกลง (OD) ไดขนาด............. มม. หรอ .......... นว

1.3) ทาความสะอาดผวนอกของบชและรในของลกกลงใหไขสารหลอลนหมดไปดวยผงซกฟอก

1.4) ประกอบชนสวนโซเขาดวยกนใหไดความยาว 2 พช

1.5) นาโซทประกอบแลวไปวางบนพนแผนเหลกโดยใหลอสมผสกบพนแผนเหลก

1.6) ยกพนแผนเหลกใหเอยงทามมมากขนเรอยๆ จนกระทงโซเรมเคลอนทลงวดคามม

1.7) กระทาขนตอนท 1.5 ถง 1.6 อกรวม 5 ครง พรอมหาคามมเอยงเฉลย

1.8) นาคามมไปหาคาสมประสทธความเสยดทานรวม μR โดยความสมพนธตามสมการ

μR

= tanθ เมอ θ เปนมมเอยงของแผนพนเหลก ณ ตาแหนงทโซเรมเคลอนท

1.9) นาคา μR จากการทดลอง เปรยบเทยบกบคาทคานวณทางทฤษฎพรอมสรปผล

2. วธการทดลองเพอศกษาสมประสทธความเสยดทานของโซลาเลยงกรณมสารหลอลน

2.1) ทาการบรรจสารหลอลนเขาระหวางผวนอกบชกบรในของลกกลง (ใชจารบหรอมนเครอง)

2.2) นาโซไปวางบนพนแผนเหลกโดยใหลอสมผสกบพนแผนเหลก

2.3) ยกพนแผนเหลกใหเอยงทามมมากขนเรอยๆ จนกระทงโซเรมเคลอนทวดคามม ณ ตาแหนงนนไว

2.4) กระทาซาในขนตอนท 2.2 และ 2.3 อกรวม 5 ครง พรอมหาคามมเอยงเฉลย

2.5) นาคามมไปหาคาสมประสทธความเสยดทานรวม rμ จากความสมพนธตามสมการ

μR

= tanθ



14 ตารางขอมลการศกษาความเสยดทานของโซลาเลยง

โซลาเลยงรน.....................................................................ระยะพช....................................มม.

ขนาดปกโซหนา............................................................มม. ปกสง....................................มม.

ขนาดเสนผานศนยกลางสลก..............................................มม.

ขนาดเสนผานศนยกลางโตนอกของบช.....................มม. ขนาดโตในของบช.........................มม.

ขนาดเสนผานศนยกลางของลกกลงโซโตนอก......................มม. โตใน.................................มม. วสดทใชทาโซ………………… วสดทใชทาพน…………………

ผลการทดลองกรณไมมสารหลอลน ผลการทดลองกรณไมมสารหลอลน

ตารางขอมลการศกษาความเสยดทานของโซลาเลยง

โซลาเลยงรน.....................................................................ระยะพช....................................มม.

ขนาดปกโซหนา............................................................มม. ปกสง....................................มม.

ขนาดเสนผานศนยกลางสลก..............................................มม.

ขนาดเสนผานศนยกลางโตนอกของบช.....................มม. ขนาดโตในของบช.........................มม.

ขนาดเสนผานศนยกลางของลกกลงโซโตนอก......................มม. โตใน.................................มม. วสดทใชทาโซ………………… วสดทใชทาพน…………………

ผลการทดลองกรณไมมสารหลอลน ผลการทดลองกรณไมมสารหลอลน

วนททาการทดลอง / เวลา วน............... ท ....... เดอน ................... พ.ศ. 25...... เวลา ............ น.

สถานททาการทดลอง .........................................................................................................................

อณหภมขณะทาการทดลอง ………...องศาเซลเซยส ความชนของอากาศโดยเฉลย ………

ผทดลอง........................................................ผบนทกขอมล...............................................

ผควบคม.............................................................................................................................................

มมเอยงวสดเรมเคลอนลง (องศา)

ครงทดลองท เฉลย หมายเหต

1 2 3 4 5



1 2 3 4 5



1 2 3 4 5



1 2 3 4 5



15 สรปผลการทดลอง

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

......................................................................................................................................................................................................................................................

วจารณผลการทดลอง

1. ..................................................................................................................................................

2. ..................................................................................................................................................

3. ..................................................................................................................................................

4. ..................................................................................................................................................

ขอเสนอแนะ

1. ...................................................................................................................................................

2. ...................................................................................................................................................

3. ...................................................................................................................................................

4. ...................................................................................................................................................

เอกสารอางอง

1. …………………………………………………………………………………………………..………..

2. …………………………………………………………………………………………………..………..

3. …………………………………………………………………………………………………..………..

4. …………………………………………………………………………………………………..………..

Documents

Mechanical Laboratory