水平コンベヤ
精肉沈殿工場では周囲温度を21℃に管理しており、精肉沈殿ラインにはHS-100を採用しています。肉の平均重量は60kg/平方メートルです。ベルト幅は600mm、コンベヤ全長は横型で30Mです。湿気と寒さの環境下でのコンベアベルトの動作速度は18M/minです。コンベアはアンロード、アキュームなしの状態からスタートします。直径192mmの8枚スプロケットと38mm×38mmのステンレスドライブシャフトを採用。該当する計算式は以下の通りです。
単位理論張力の計算 - TB
| 式 ： | TB =〔( WP + 2 WB ) × FBW + Wf 〕× L + ( WP × H ) |
| TB =〔( 60 + ( 2 × 8.6 ) × 0.12 〕× 30 = 278 (kg/m) | |
| 重なり搬送ではないのでＷｆは無視できる。 |
ユニット総張力の計算 - TW
| 式 ： | TW = TB × FA |
| TW = 278 × 1.0 = 278 (kg/m) |
ユニット許容張力の計算 - TA
| 式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 1445 × 1.0 × 0.95 = 1372.75 (kg/m) | |
| TA値がTWより大きいため、HS-100で採用するのが適切な選択です。 |
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、最大スプロケット間隔は約 140mm です。コンベヤの駆動端と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
| 式 ： | SL = ( TW + SW ) × BW |
| SL = ( 278 + 11.48 ) × 0.6 = 173.7 (kg) | |
| シャフト選定単位の最大トルク係数と比較すると、38mm×38mm角シャフトの使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 | |
| 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の基準値より小さい場合。ボールベアリングを2個採用するだけで十分です。 |
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軸トルクの計算 - TS
| 式 ： | TS = TW × BW × R |
| TS = 10675 (kg - mm) | |
| 軸選定単位の最大トルク係数と比較すると、50mm×50mm角軸の使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 |
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馬力 - HPの計算
| 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馬力の駆動モーターを採用するのは正しい選択です。 |
この章では、参考のために実際の例を列挙し、テストおよび計算結果の検証のための計算をガイドします。
センタードライブコンベヤ
蓄積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/min です。ベルト上に製品が堆積した状態で起動し、30℃の乾燥環境で動作します。ベルトの積載量は80Kg/m2で、輸送する製品は飲料の入ったアルミ缶です。ウェアストリップはUHMW材質で作られており、シリーズ100BIP、10歯のステンレス製スプロケット、50mm x 50mmサイズのステンレス製ドライブ/アイドラーシャフトを採用しています。該当する計算式は以下のとおりです。
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蓄積搬送 - Wf
| 式 ： | Wf = WP × FBP × PP |
| Wf = 80 × 0.4 × 1 = 32 (kg / m) |
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単位理論張力の計算 - TB
| 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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ユニット総張力-TWの計算
| 式 ： | TW = TB × FA |
| TW = 276.4 × 1.6 = 442 (kg / m) | |
| TWS = 2 TW = 884kg/m | |
| TWSはセンタードライブです |
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ユニット許容張力の計算 - TA
| 式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 1445 × 1.0 × 0.95 = 1372 (kg/m) | |
| TA値がTWよりも大きいため、HS-100で採用するのが適切な選択です。 |
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ドライブスプロケットの章のHS-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、最大スプロケット間隔は約 120mm です。
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ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 式 ： | SL = ( TW + SW ) × BW |
| SL = ( 884 + 19.87 ) × 2 = 1807 (kg) | |
| 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の基準値より小さい場合。ボールベアリングを2個採用するだけで十分です。 |
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軸トルクの計算 - TS
| 式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 884 × 2 × 97 = 171496 (kg - mm) | |
| 軸選定単位の最大トルク係数と比較すると、50mm×50mm角軸の使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 |
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馬力 - HPの計算
| 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しい選択です。 |
インクラインコンベヤ
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。垂直高さは4M、コンベア全長は10M、ベルト幅は900mmです。湿度環境下で20M/分の速度で動作し、エンドウ豆を60Kg/平方メートルで輸送します。ウェアストリップは UHMW 材料で作られ、コンベヤベルトは 50mm(H) のフライトと 60mm(H) のサイドガードを備えた HS-200B です。製品を積載していない状態でシステムを起動し、7.5時間以上稼働し続けます。また、12歯のスプロケットとステンレス製の38mm x 38mmドライブ/アイドラーシャフトを採用しています。該当する計算式は以下のとおりです。
- 単位理論張力の計算 - TB
| 式 ： | TB =〔( WP + 2WB ) × FBW + Wf 〕× L + ( WP × H ) |
| TB =〔( 60 + ( 2 × 4.4 ) × 0.12 + 0 ) 〕× 10 + ( 60 × 4 ) = 322.6 (kg/m) | |
| 積み上げ輸送ではないため、Wf は無視できます。 |
- ユニット総張力の計算 - TW
| 式 ： | TW = TB × FA |
| TW = 322.6 × 1.6 = 516.2 (kg/m) |
- ユニット許容張力の計算 - TA
| 式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 980 × 1.0 × 0.95 = 931 | |
| 値 TA が TW より大きいため、したがって、HS-200BFP コンベヤベルトの採用は安全かつ適切な選択です。 |
- 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、最大スプロケット間隔は約 85mm です。
- ドライブシャフトのたわみ率 - DS
| 式 ： | SL = ( TW + SW ) × BW |
| SL = ( 516.2 + 11.48 ) × 0.9 = 475 kg | |
| 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の基準値より小さい場合。ボールベアリングを2個採用するだけで十分です。 |
- 軸トルクの計算 - TS
| 式 ： | TS = TW × BW × R |
| TS = 322.6 × 0.9 × 49 = 14227 (kg - mm) | |
| シャフト選定単位の最大トルク係数と比較すると、38mm×38mm角シャフトの使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 |
- 馬力 - HPの計算
| 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馬力駆動モーターの採用は正しい選択です。 |
ターニングコンベヤ
上の写真の回転コンベア システムは 90 度回転コンベアです。戻り路と搬送路のウェアストリップは両方とも HDPE 材料で作られています。コンベアベルトの幅は500mmです。HS-500Bベルトと24枚スプロケットを採用。直進部の長さはアイドラ側2M、ドライブ側2Mです。内径は1200mmです。ウェアストリップとベルトの摩擦係数は 0.15 です。輸送物は60Kg/平方メートルのダンボール箱です。コンベアの動作速度は4M/minでドライ環境で動作します。関連する計算は次のとおりです。
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ユニット総張力の計算 - TWS
| 式 ： | TWS = (TN) |
| 搬送路における駆動部の総張力。 | |
| T0 = 0 | |
| T1 = WB + FBW × LR × WB | |
| T1 = 5.9 + 0.35 × 2 × ( 5.9 ) = 10.1 | |
| 式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × WB |
| 復路の旋回部の緊張。Ca および 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 | |
| 式 ： | TN = TN-1 + FBW × LR × WB |
| 復路の直線区間の緊張感。 | |
| T3 = T3-1 + FBW × LR × WB | |
| T3 = T2 + FBW × LR × WB | |
| T3 = 13.35 + 0.35 × 2 × 5.9 = 17.5 | |
| 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。 | |
| 式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × ( WB + WP ) |
| 復路の旋回部の緊張。Ca および 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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ベルト総張力 TWS (T6)
| 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 (kg/m) |
|
|
|
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ユニット許容張力の計算 - TA
| 式 ： | TA = BS × FS × FT |
|
| TA = 2118 × 1.0 × 0.95 = 2012 (kg / m) |
|
| 値 TA が TW より大きいため、したがって、シリーズ 500B コンベヤベルトの採用は安全かつ適切な選択です。 |
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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
| 式 ： | SL = ( TWS + SW ) ×BW |
| SL = ( 132.8 + 11.48 ) × 0.5 = 72.14 (kg) | |
| 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の基準値より小さい場合。ボールベアリングを2個採用するだけで十分です。 |
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軸トルクの計算 - TS
| 式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 132.8 × 0.5 × 92.5 = 6142 (kg - mm) | |
| 軸選定単位の最大トルク係数と比較すると、50mm×50mm角軸の使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 |
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馬力 - HPの計算
| 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馬力の駆動モーターを採用するのは正しい選択です。 |
直列回転コンベヤ
直列回転コンベアシステムは、逆方向の 2 つの 90 度コンベア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両方とも HDPE 素材で作られています。コンベアベルトの幅は300mmです。HS-300Bベルトと12歯のスプロケットを採用しています。直進部の長さはアイドラ端2M、接合部600mm、ドライブ端2Mです。内径は750mm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/平方メートルのプラスチック箱です。コンベアの動作速度は5M/minでドライ環境で動作します。関連する計算は次のとおりです。
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ユニット総張力の計算 - TWS
| 式 ： | TWS = (TN) |
|
| T0 = 0 |
| 搬送路における駆動部の総張力。 | |
|
| T1 = WB + FBW × LR × WB |
|
| T1 = 5.9 + 0.35 × 2 × 5.9 = 10.1 |
| 式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × WB |
| 復路の旋回部の緊張。Ca および 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 | |
| 式 ： | TN = TN-1 + FBW × LR × WB |
| 復路の直線区間の緊張感。 | |
| T3 = T3-1 + FBW × LR × WB | |
| T3 = T2 + FBW × LR × WB | |
| T3 = 13.15 + ( 0.35 × 0.6 × 5.9 ) = 14.3 | |
| 式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × WB |
| 復路の旋回部の緊張。Ca および 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 | |
| 式 ： | TN = TN-1 + FBW × LR × WB |
| 復路の直線区間の緊張感。 | |
| T5 = T5-1 + FBW × LR × WB | |
| T5 = T4 + FBW × LR × WB | |
| T5 = 18.49 + ( 0.35 × 2 × 5.9 ) = 22.6 | |
| 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 | |
| 式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × ( WB + WP ) |
| 搬送路の旋回部の張力。Ca および 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 | |
| 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 | |
| 式 ： | TN = ( Ca × TN-1 ) + ( Cb × FBW × RO ) × ( WB + WP ) |
| 搬送路の旋回部の張力。Ca および 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 |
- ベルト総張力 TWS (T6)
| 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 (kg/m) |
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ユニット許容張力の計算 - TA
| 式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 2118 × 1.0 × 0.95 = 2012 (kg / m) | |
| 値 TA が TW より大きいため、したがって、シリーズ 300B コンベヤベルトの採用は安全かつ適切な選択です。 |
-
ドライブ スプロケットの章のスプロケットの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
| 式 ： | SL = ( TWS + SW ) × BW |
| SL = ( 136.13 + 11.48 ) × 0.3 = 44.28 (kg) | |
| 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の基準値より小さい場合。ボールベアリングを2個採用するだけで十分です。 |
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軸トルク - Ts の計算
| 式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 136.3 × 0.3 × 92.5 = 3782.3 (kg - mm) | |
| シャフト選定単位の最大トルク係数と比較すると、38mm×38mm角シャフトの使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 |
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Calc、ulat、io、馬力のn - HP
| 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アの機械エネルギーは動作中に約 30% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 0.045 / ( 100 - 30 ) ] × 100 = 0.06 ( HP ) | |
| 1/4馬力の駆動モーターを採用するのは正しい選択です。 |
スパイラルコンベア
上の写真は3層スパイラルコンベアシステムの一例です。搬送路と戻り路のウェアストリップは HDPE 素材で作られています。ベルト総幅は500mmで、HS-300B-HD、スプロケットは8枚を採用しています。ドライブ端とアイドラー端の直線搬送部の長さはそれぞれ 1 メートルです。内側回転半径は1.5M、搬送物は郵便ポストで50Kg/平方メートルです。コンベアの動作速度は25M/min、高さ4Mまで傾斜し、ドライ環境で動作します。関連する計算は次のとおりです。
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ユニット総張力の計算 - TWS
| 式 ： | TW = TB × FA |
|
| TWS = 958.7 × 1.6 = 1533.9 (kg/m) |
|
| |
| 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 (kg/m) |
- ユニット許容張力の計算 - TA
| 式 ： | TA = BS × FS × FT |
| TA = 2118 × 1.0 × 0.95 = 2012 (kg / m) | |
| 値 TA が TW より大きいため、したがって、シリーズ 300B-HD ベルトを採用することが安全かつ適切な選択です。 |
- 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
| 式 ： | SL = ( TWS + SW ) × BW |
| SL = ( 1533.9 + 11.48 ) × 0.5 = 772.7 (kg) | |
| 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の基準値より小さい場合。ボールベアリングを2個採用するだけで十分です。
- 軸トルクの計算 - TS
| 式 ： | TS = TWS × BW × R |
| TS = 1533.9 × 0.5 × 92.5 = 70942.8 (kg - mm) | |
| シャフト選定単位の最大トルク係数と比較すると、38mm×38mm角シャフトの使用が安全かつ適切な選定であることが分かります。 |
- 馬力 - HPの計算
| 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アの機械エネルギーは動作中に約 40% 失われる可能性があります。 | |
| MHP = [ 1.04 / ( 100 - 40 ) ] × 100 = 1.73 ( HP ) | |
| 2馬力駆動モーターの採用は正しい選択です。 |