横型コンベア
精肉工場は環境温度を21℃に管理し、精肉ラインにはHS-100を採用。肉の平均重量は60kg/M2です。ベルト幅600mm、コンベア全長30Mの横型設計です。コンベヤ ベルトの動作速度は、湿度の高い寒冷環境で 18M/min です。コンベヤは、荷降ろしおよび集積なしの状態で開始します。直径192mmに8枚のスプロケット、38mm×38mmのステンレス製ドライブシャフトを採用。関連する計算式は次のとおりです。
単位理論張力の計算 - TB
| 方式 ： | TB =〔 ( WP + 2 WB ) × FBW + Wf 〕× L + ( WP × H ) |
| TB =〔(60+(2×8.6)×0.12〕×30=278(kg/m) | |
| 積み上げ搬送ではないので、Wfは無視して構いません。 |
単位総張力の計算 - TW
| 方式 ： | TW = TB × FA |
| TW = 278 × 1.0 = 278 (キログラム/メートル) |
単位許容張力の計算 - TA
| 方式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 1445 × 1.0 × 0.95 = 1372.75 (キログラム/メートル) | |
| TAの値がTWよりも大きいため、HS-100で採用するのが妥当な選択です。 |
ドライブスプロケットの章のHS-100のスプロケット間隔を参照してください。この設計では、スプロケットの最大間隔は約 140mm です。コンベヤのドライブ/アイドラー端の両方に 3 つのスプロケットを配置する必要があります。
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ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 方式 ： | SL = (TW + SW) × BW |
| SL = (278 + 11.48) × 0.6 = 173.7 (キログラム) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、38mm×38mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 | |
| 方式 ： | DS = 5 × 10-4 × (SL × SB3 / E × I) |
| DS = 5 × 10-4 × [ (173.7 × 7003 ) / ( 19700 × 174817 ) ] = 0.0086 | |
| 計算結果がたわみ表に記載されている基準値よりも小さい場合。システムはボールベアリング2個で十分。 |
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シャフトトルクの計算 - TS
| 方式 ： | TS = TW × BW × R |
| TS = 10675 (kg-mm) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、50mm×50mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 |
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馬力の計算 - HP
| 方式 ： | HP = 2.2 × 10-4 × [ ( TS × V ) / R ] |
| HP = 2.2 × 10-4 × [ ( 10675 × 10 ) / 66.5 ] = 0.32 ( HP ) | |
| 一般に、回転コンベアの機械的エネルギーは、動作中に 11% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 0.32 / (100 - 11 ) ]× 100 = 0.35 ( HP ) | |
| 1/2馬力駆動モーターの採用は正解です。 |
この章では、参照用に実際の例を挙げ、テスト用の計算と計算結果の検証をガイドします。
センター駆動コンベア
アキュームコンベアは、飲料業界でよく使用されます。コンベアの設計は、幅 2M、フレーム全長 6M です。コンベアの動作速度は 20M/分です。ベルト上に製品が堆積した状態からスタートし、30℃のドライ環境で稼働します。ベルトの積載量は 80Kg/m2 で、搬送製品は飲料が入ったアルミ缶です。ウェアストリップは UHMW 素材で作られ、シリーズ 100BIP、10 歯のステンレス鋼スプロケット、50mm x 50mm サイズのステンレス鋼ドライブ/アイドラー シャフトを採用しています。関連する計算式は次のとおりです。
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累積搬送 - Wf
| 方式 ： | Wf = WP × FBP × PP |
| Wf = 80 × 0.4 × 1 = 32 (キログラム/メートル) |
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単位理論張力の計算 - TB
| 方式 ： | TB =〔 ( WP + 2 WB ) × FBW + Wf 〕× L + ( WP × H ) |
| TB =〔 ( 100 + ( 2 × 8.6 ) × 0.12 + 32 〕× 6 + 0 = 276.4 ( kg / M ) |
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単位総張力の計算 - TW
| 方式 ： | TW = TB × FA |
| TW = 276.4 × 1.6 = 442 (キログラム/メートル) | |
| TWS = 2 TW = 884 キロ/メートル | |
| センタードライブ用のTWS |
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単位許容張力の計算 - TA
| 方式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 1445 × 1.0 × 0.95 = 1372 (キログラム/メートル) | |
| TAの値がTWよりも大きいため、HS-100で採用するのが妥当な選択です。 |
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ドライブスプロケットの章のHS-100のスプロケット間隔を参照してください。この設計では、スプロケットの最大間隔は約 120mm です。
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ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 方式 ： | SL = (TW + SW) × BW |
| SL = (884 + 19.87) × 2 = 1807 (キログラム) | |
| DS = 5 × 10-4 [( SL × SB3 ) / ( E × I ) ] | |
| DS = 5 × 10-4 × [ ( 1791 × 21003 ) / ( 19700 × 1352750 ) ] = 0.3 mm | |
| 計算結果がたわみ表に記載されている基準値よりも小さい場合。システムはボールベアリング2個で十分。 |
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シャフトトルクの計算 - TS
| 方式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 884 × 2 × 97 = 171496 (kg-mm) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、50mm×50mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 |
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馬力の計算 - HP
| 方式 ： | HP = 2.2 × 10-4 [ ( TS × V ) / R ] |
| HP =2.2 ×10-4 × [ ( 171496 × 4 ) / 82 ] = 1.84 ( HP ) | |
| 一般に、回転コンベアの機械的エネルギーは、動作中に 25% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 1.84 / ( 100 - 25 ) ] × 100 = 2.45 ( HP ) | |
| 3馬力駆動モーターの採用は正解です。 |
インクラインコンベア
上の写真の傾斜コンベアシステムは、野菜を洗浄するために設計されています。縦の高さは4M、コンベヤーの全長は10M、ベルトの幅は900mmです。湿気の多い環境で毎分 20M の速度で動作し、エンドウ豆を 60Kg/M2 で輸送します。ウェアストリップは UHMW 素材でできており、コンベア ベルトは HS-200B で、50mm (H) のフライトと 60mm (H) のサイド ガードが付いています。製品を搬送しない状態でシステムを起動し、最低7.5時間稼働。また、12 歯のスプロケットとステンレス 38mm x 38mm ドライブ/アイドラー シャフトを採用しています。関連する計算式は次のとおりです。
- 単位理論張力の計算 - TB
| 方式 ： | TB =〔( WP + 2WB ) × FBW + Wf 〕× L + ( WP × H ) |
| TB =〔( 60 + ( 2 × 4.4 ) × 0.12 + 0 ) 〕× 10 + ( 60 × 4 ) = 322.6 ( kg / M ) | |
| 積み上げ搬送ではないので、Wf は無視できます。 |
- 単位総張力の計算 - TW
| 方式 ： | TW = TB × FA |
| TW = 322.6 × 1.6 = 516.2 (キログラム/メートル) |
- 単位許容張力の計算 - TA
| 方式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 980 × 1.0 × 0.95 = 931 | |
| 値により、TA は TW よりも大きくなります。したがって、HS-200BFP コンベヤベルトを採用することは安全で適切な選択です。 |
- ドライブスプロケットの章のHS-200のスプロケット間隔を参照してください。この設計では、スプロケットの最大間隔は約 85mm です。
- ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 方式 ： | SL = (TW + SW) × BW |
| SL = (516.2 + 11.48) × 0.9 = 475 キログラム | |
| 方式 ： | DS = 5 × 10-4 × [ ( SL × SB3 ) / ( E × I ) ] |
| DS = 5 × 10-4 × [ ( 475 × 10003 ) / ( 19700 × 174817 ) ] = 0.069 mm | |
| 計算結果がたわみ表に記載されている基準値よりも小さい場合。システムはボールベアリング2個で十分。 |
- シャフトトルクの計算 - TS
| 方式 ： | TS = TW × BW × R |
| TS = 322.6 × 0.9 × 49 = 14227 (kg-mm) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、38mm×38mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 |
- 馬力の計算 - HP
| 方式 ： | HP = 2.2 × 10-4 × [ ( TS × V ) / R ] |
| HP = 2.2 × 10-4 × [ ( 14227 × 20 ) / 49 ] = 1.28 ( HP ) | |
| 一般に、回転コンベアの機械的エネルギーは、動作中に 20% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 1.28 / ( 100 - 20 ) ] × 100 = 1.6 ( HP ) | |
| 2馬力の駆動モーターを採用するのは正しい選択です。 |
ターニングコンベア
上の写真の回転コンベヤ システムは 90 度回転コンベヤです。帰り道と搬入道のウェアストリップは両方とも HDPE 素材でできています。コンベア ベルトの幅は 500 mm です。HS-500Bベルトと24歯スプロケットを採用。直進部の長さはアイドラー側2M、ドライブ側2Mです。その内側の半径は 1200 mm です。ウェアストリップとベルトの摩擦係数は 0.15 です。搬送物は60Kg/M2の段ボール箱です。コンベヤの運転速度は4M/minで、ドライ環境での運転が可能です。関連する計算は次のとおりです。
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単位総張力の計算 - TWS
| 方式 ： | TWS = (TN) |
| 搬送路の駆動部の総張力。 | |
| T0 = 0 | |
| T1 = WB + FBW × LR × WB | |
| T1 = 5.9 + 0.35 × 2 × (5.9) = 10.1 | |
| 方式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × WB |
| リターンウェイのターニングセクションのテンション。Ca と Cb の値については、表 Fc を参照してください。 | |
| T2 = (Ca × T2-1) + (Cb × FBW × RO) × WB | |
| TN = (Ca × T1) + (Cb × FBW × RO) × WB | |
| T2 = (1.27 × 10.1) + (0.15 × 0.35 × 1.7) × 5.9 = 13.35 | |
| 方式 ： | TN＝TN-1＋FBW×LR×WB |
| 復路の直線部の張り。 | |
| T3＝T3-1＋FBW×LR×WB | |
| T3 = T2 + FBW × LR × WB | |
| T3 = 13.35 + 0.35 × 2 × 5.9 = 17.5 | |
| 方式 ： | TN = TN-1 + FBW × LP × (WB + WP ) |
| T4 = T4-1 + FBW × LP × (WB + WP ) | |
| T4 = T3 + FBW × LP × (WB + WP) | |
| T4 = 17.5 + 0.35 × 2 × (5.9 + 60) = 63.6 | |
| 搬送路の直線部分の張力。 | |
| 方式 ： | TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) |
| リターンウェイのターニングセクションのテンション。Ca と Cb の値については、表 Fc を参照してください。 | |
| T5 = (Ca × T5-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) | |
| T5 = (Ca × T6) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) | |
| T5 = (1.27 × 63.6) + (0.15 × 0.35 × 1.7) × (5.9 + 60) = 86.7 |
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総ベルト張力 TWS (T6)
| 方式 ： | TWS = T6 = TN-1 + FBW × LP × (WB + WP) |
| 搬送路の直線部分の総張力。 | |
|
| T6 = T6-1 + FBW × LP × (WB + WP ) |
|
| T6 = T5 + FBW × LP × (WB + WP) |
|
| T6 = 86.7 + 0.35 × 2 × (5.9 + 60) = 132.8 (キログラム/メートル) |
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単位許容張力の計算 - TA
| 方式 ： | TA = BS × FS × FT |
|
| TA = 2118 × 1.0 × 0.95 = 2012 (キログラム/メートル) |
|
| 値により、TA は TW よりも大きくなります。したがって、シリーズ 500B のコンベヤ ベルトを採用することは、安全で適切な選択です。 |
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ドライブスプロケットの章のHS-500のスプロケット間隔を参照してください。最大スプロケット間隔は約 145mm です。
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ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 方式 ： | SL = ( TWS + SW ) ×BW |
| SL = (132.8 + 11.48) × 0.5 = 72.14 (キログラム) | |
| 方式 ： | DS = 5 × 10-4 × [ ( SL × SB3 ) / ( E × I ) ] |
| DS = 5 × 10-4 × [ ( 72.14 × 6003 ) / ( 19700 × 174817 ) ] = 0.002 ( mm ) | |
| 計算結果がたわみ表に記載されている基準値よりも小さい場合。システムはボールベアリング2個で十分。 |
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シャフトトルクの計算 - TS
| 方式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 132.8 × 0.5 × 92.5 = 6142 (kg-mm) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、50mm×50mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 |
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馬力の計算 - HP
| 方式 ： | HP = 2.2 × 10-4 × [ ( TS × V / R ) ] |
| HP = 2.2 × 10-4 × [ ( 6142 × 4 ) / 95 ] = 0.057 ( HP ) | |
| 一般に、回転コンベアの機械的エネルギーは、動作中に 30% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 0.057 / ( 100 - 30 ) ] × 100 = 0.08 ( HP ) | |
| 1/4馬力駆動モーターの採用は正解です。 |
シリアルターニングコンベア
シリアルターンコンベヤシステムは、反対方向の2つの90度コンベヤで構成されています。リターンウェイとキャリーウェイのウェアストリップは、どちらも HDPE 素材でできています。コンベア ベルトの幅は 300 mm です。HS-300Bベルトと12歯スプロケットを採用。直進部の長さはアイドラー側2M、ジョイント部600mm、ドライブ側2Mです。その内側の半径は 750 mm です。ウェアストリップとベルトの摩擦係数は 0.15 です。搬送物は40kg/m2のプラスチックボックスです。コンベヤの運転速度は5M/minで、ドライ環境での運転が可能です。関連する計算は次のとおりです。
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単位総張力の計算 - TWS
| 方式 ： | TWS = (TN) |
|
| T0 = 0 |
| 搬送路の駆動部の総張力。 | |
|
| T1 = WB + FBW × LR × WB |
|
| T1 = 5.9 + 0.35 × 2 × 5.9 = 10.1 |
| 方式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × WB |
| リターンウェイのターニングセクションのテンション。Ca と Cb の値については、表 Fc を参照してください。 | |
| T2 = (Ca × T2-1) + (Cb × FBW × RO) × WB | |
| T2 = (Ca × T1) + (Cb × FBW × RO) × WB | |
| T2 = (1.27 × 10.1) + (0.15 × 0.35 × 1.05) × 5.9 = 13.15 | |
| 方式 ： | TN＝TN-1＋FBW×LR×WB |
| 復路の直線部の張り。 | |
| T3＝T3-1＋FBW×LR×WB | |
| T3 = T2 + FBW × LR × WB | |
| T3 = 13.15 + (0.35 × 0.6 × 5.9) = 14.3 | |
| 方式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × WB |
| リターンウェイのターニングセクションのテンション。Ca と Cb の値については、表 Fc を参照してください。 | |
| T4 = (Ca × T4-1) + (Cb × FBW × RO) × WB | |
| TN = (Ca × T3) + (Cb × FBW × RO) × WB | |
| T4 = (1.27 × 14.3) + (0.15 × 0.35 × 1.05) × 5.9 = 18.49 | |
| 方式 ： | TN＝TN-1＋FBW×LR×WB |
| 復路の直線部の張り。 | |
| T5＝T5-1＋FBW×LR×WB | |
| T5 = T4 + FBW × LR × WB | |
| T5 = 18.49 + ( 0.35 × 2 × 5.9 ) = 22.6 | |
| 方式 ： | TN = TN-1 + FBW × LP × (WB + WP ) |
| 搬送路の直線部分の張力。 | |
| T6 = T6-1 + FBW × LP × (WB + WP ) | |
| T6 = T5 + FBW × LP × (WB + WP) | |
| T6 = 22.6 + [ ( 0.35 × 2 × ( 5.9 + 40 ) ] = 54.7 | |
| 方式 ： | TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) |
| 搬送路の回転部の張力。Ca と Cb の値については、表 Fc を参照してください。 | |
| T7 = (Ca × T7-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) | |
| T7 = (Ca × T6) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) | |
| T7 = (1.27 × 54.7) + (0.15 × 0.35 × 1.05) × (40 + 5.9) = 72 | |
| 方式 ： | TN = TN-1 + FBW × LP × (WB + WP ) |
| 搬送路の直線部分の張力。 | |
| T8 = T8-1 + FBW × LP × (WB + WP ) | |
| TN = T7 + FBW × LP × (WB + WP ) | |
| T8 = 72 + [ ( 0.35 × 0.5 × ( 40 + 5.9 ) ] = 80 | |
| 方式 ： | TN = (Ca × TN-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) |
| 搬送路の回転部の張力。Ca と Cb の値については、表 Fc を参照してください。 | |
| T9 = (Ca × T9-1) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) | |
| T9 = (Ca × T8) + (Cb × FBW × RO) × (WB + WP) | |
| T9 = (1.27 × 80) + (0.15 × 0.35 × 1.05) × (40 + 5.9) =104 |
- 総ベルト張力 TWS (T6)
| 方式 ： | TWS = T10 |
| 搬送路の直線部分の総張力。 | |
| TN = TN-1 + FBW × LP × (WB + WP ) | |
| T10 = T10-1 + FBW × LP × ( WB + WP ) | |
| T10 = 104 + 0.35 × 2 × (5.9 + 40) = 136.13 (キログラム/メートル) |
-
単位許容張力の計算 - TA
| 方式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 2118 × 1.0 × 0.95 = 2012 (キログラム/メートル) | |
| 値により、TA は TW よりも大きくなります。したがって、シリーズ 300B のコンベヤ ベルトを採用することは安全で適切な選択です。 |
-
ドライブスプロケットの章のスプロケット間隔を参照してください。最大スプロケット間隔は約 145mm です。
-
ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 方式 ： | SL = ( TWS + SW ) × BW |
| SL = (136.13 + 11.48) × 0.3 = 44.28 (kg) | |
| 方式 ： | DS = 5 × 10-4 × [ ( SL × SB3 ) / ( E × I ) ] |
| DS = 5 × 10-4 ×[ ( 44.28 × 4003 ) / ( 19700 × 174817 ) = 0.000001 ( mm ) | |
| 計算結果がたわみ表に記載されている基準値よりも小さい場合。システムはボールベアリング2個で十分。 |
-
シャフトトルクの計算 - Ts
| 方式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 136.3 × 0.3 × 92.5 = 3782.3 (kg-mm) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、38mm×38mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 |
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馬力のCalc、ulat、io、n - HP
| 方式 ： | HP = 2.2 × 10-4 × [ ( TS × V ) / R ] |
| HP = 2.2 × 10-4 × [ ( 3782.3 × 5 ) / 92.5 ] = 0.045 ( HP ) | |
| 一般に、センタードライブコンベヤの機械的エネルギーは、運転中に約 30% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 0.045 / ( 100 - 30 ) ] × 100 = 0.06 ( HP ) | |
| 1/4馬力駆動モーターの採用は正解です。 |
スパイラルコンベア
上の写真はスパイラルコンベアシステムの3段重ねの例です。キャリーウェイとリターンウェイのウェアストリップは HDPE 素材でできています。ベルト総幅は500mmで、HS-300B-HDと8枚歯のスプロケットを採用。ドライブエンドとアイドラーエンドのストレートキャリングセクションの長さは、それぞれ1メートルです。内側回転半径1.5M、搬送物は50kg/m2のメールボックスです。コンベアの動作速度は 25M/min で、4M の高さまで傾斜し、乾燥した環境で動作します。関連する計算は次のとおりです。
-
単位総張力の計算 - TWS
| 方式 ： | TW = TB × FA |
|
| TWS = 958.7 × 1.6 = 1533.9 (キロ/メートル) |
|
| |
| 方式 ： | TB = [ 2 × R0 × M + ( L1 + L2 ) ] ( WP + 2 WB ) × FBW + ( WP × H ) |
|
| TB = [ 2 × 3.1416 × 2 × 3 + ( 1 + 1 ) ] ( 50 + 2 × 5.9 ) × 0.35 + ( 50 × 2 ) |
| TB = 958.7 (キログラム/メートル) |
- 単位許容張力の計算 - TA
| 方式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 2118 × 1.0 × 0.95 = 2012 (キログラム/メートル) | |
| 値のため、TA は TW よりも大きくなります。したがって、シリーズ 300B-HD ベルトを採用することは、安全で適切な選択です。 |
- ドライブスプロケットの章のHS-300のスプロケット間隔を参照してください。最大スプロケット間隔は約 145mm です。
- ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 方式 ： | SL = ( TWS + SW ) × BW |
| SL = (1533.9 + 11.48) × 0.5 = 772.7 (kg) | |
| 方式 ： | DS = 5 × 10-4 ×[ ( SL × SB3 ) / ( E × I ) ] |
| DS = 5 × 10-4 ×[ ( 772.7 × 6003 ) / ( 19700 × 174817 ) ] = 0.024 ( mm ) |
- 計算結果がたわみ表に記載されている基準値よりも小さい場合。システムはボールベアリング2個で十分。
- シャフトトルクの計算 - TS
| 方式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 1533.9 × 0.5 × 92.5 = 70942.8 (kg-mm) | |
| 軸選定ユニットの最大トルク係数と比較すると、38mm×38mmの角軸を使用するのが安全で適切な選定であることが分かります。 |
- 馬力の計算 - HP
| 方式 ： | HP = 2.2 × 10-4 × [ ( TS × V ) / R ] |
| HP = 2.2 × 10-4 × [ ( 70942.8 × 4 ) / 60 = 1.04 ( HP ) | |
| 一般に、センタードライブコンベヤの機械的エネルギーは、運転中に約 40% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 1.04 / ( 100 - 40 ) ] × 100 = 1.73 ( HP ) | |
| 2馬力の駆動モーターを採用するのは正しい選択です。 |