1. Typy valčekových dopravníkov a architektúra zónového pohonu
Valčekové dopravníky sa delia do dvoch širokých kategórií na základe princípu pohonu: gravitačné valčekové dopravníky, kde sa produkt kĺže z kopca pod vplyvom gravitácie bez motora, a valčekové dopravníky s motorom, kde motory otáčajú valčeky na prepravu produktu po rovných alebo šikmých povrchoch. Valčekové dopravníky s motorom používajú niekoľko rôznych architektúr pohonu v závislosti od hmotnosti produktu a požiadavky na akumuláciu.
Jeden motor poháňa hriadeľ dopravníka, ktorý prebieha po celej dĺžke dopravníka. Jednotlivé valčeky sú poháňané z hriadeľa dopravníka pomocou okrúhlych remeňov alebo O-krúžkov. Prešmyk medzi O-krúžkom a valčekom umožňuje akumuláciu – keď sa produkt zastaví, O-krúžok sa prešmykne na stacionárnom valčeku. Pohony hriadeľa dopravníka používajú jeden motor Y2 s výkonom 0,37 až 2,2 kW na úsek 10 až 20 m, pričom výstup motora je pripojený k hriadeľu dopravníka cez malú prevodovku alebo priamo. Ide o najjednoduchšiu a najlacnejšiu architektúru pohonu valčekového dopravníka pre ľahké až stredné zaťaženie.
Každú akumulačnú zónu dopravníka (dlhú 1 až 5 m) poháňa samostatný motor. Každý zónový motor je nezávisle ovládaný riadiacou jednotkou zóny dopravníka, ktorá dokáže zastaviť zónu, keď produkt čaká alebo keď je zablokovaná následná zóna. Zónový pohon umožňuje akumuláciu s nulovým tlakom – produkty sa zastavia s nulovou kontaktnou silou medzi nimi, čím sa zabráni poškodeniu produktu v režime akumulácie. Zónový pohon vyžaduje jeden motor Y2 (typicky 0,12 až 1,5 kW) a jednu prevodovku na zónu, čo ho robí zložitejším a drahším ako lineárny hriadeľ, ale poskytuje lepšiu kontrolu akumulácie.
Motorizované valčeky integrujú malý jednosmerný alebo trojfázový motor priamo vo vnútri valčekovej trubice, pričom susedné valčeky sú poháňané plochým polyuretánovým remeňom z motorizovaného valčeka. Každý motorizovaný valec pokrýva zónu s 1 až 3 valčekmi. Ide o najkompaktnejšiu architektúru – neexistuje žiadny externý motor ani prevodovka – ale je obmedzená na ľahšie zaťaženie (pod 100 kg na produkt). Motory Korea Ever-Power Y2 sa používajú v pohonoch externých zón ako alternatíva k motorizovaným valčekom pre ťažšie aplikácie dopravníkov paliet nad 100 kg na jednotku zaťaženia.
2. Výpočet výkonu motora zóny
Dĺžka zóny: L = 2,0 m (6 valčekov s rozstupom 333 mm)
Súčiniteľ trenia valčeka: μ = 0,05 (oceľový valec na oceľovom hriadeli)
Priemer valca: d = 76 mm
Priemer hriadeľa: 20 mm
Rýchlosť dopravníka: v = 0,3 m/s
Účinnosť pohonu η = 0,85
F = 500 × 9,81 × 0,05 × (20÷76) = 64,5 N
Výkon motora: P = F × v ÷ η = 64,5 × 0,3 ÷ 0,85 = 22,8 W
S faktorom prevádzky 1,15 pre akumuláciu: 26,2 W
Výber pre každú zónu: Y2 0,12 kW (120 W) 4-pólový, IEC 71
(Štandardná veľkosť motora nad vypočítaným výkonom)
Pre paletové dopravníky manipulujúce s nákladmi nad 500 kg, ťažké valivé ložiská s vyšším trením (μ = 0,08 až 0,12) alebo dopravníky so sklonmi sa prepočítava pomocou skutočných zložiek trenia a sklonu. Štandardné veľkosti zónových motorov pre aplikácie valčekových dopravníkov sú 0,12, 0,18, 0,25, 0,37 a 0,55 kW pre väčšinu aplikácií paletových a kartónových dopravníkov. Motory nad 0,75 kW na zónu naznačujú buď veľmi ťažké zaťaženie, vysokú rýchlosť alebo strmý sklon, čo by sa malo posúdiť vzhľadom na konkrétnu konštrukciu dopravníka.
3. Režim akumulácie a tepelné hodnotenie motora
V akumulačnom režime zastavený zónový motor pokračuje v otáčaní hnacích valčekov, zatiaľ čo produkt na vrchu zóny stojí – produkt sa posúva po valčekoch alebo obmedzovač krútiaceho momentu medzi motorom a valčekmi prešmykne, aby sa zabránilo preťaženiu motora. Ak je však zónový pohon priamo spriahnutý prevodový motor bez prešmyku, motor sa zastaví oproti stacionárnemu produktu a odoberá prúd zo zablokovaného rotora, čo rýchlo prehrieva vinutie motora.
V správne navrhnutom systéme akumulácie s nulovým tlakom sa zónový motor zastaví, keď zónový senzor zistí čakajúci produkt a následná zóna je obsadená. Zónový motor poháňa prázdnu zónu a zastaví sa so zónou, keď sa zistí produkt – nedochádza k akumulácii produktu pri bežiacom pohone. Za týchto podmienok pracuje zónový motor v prerušovanom režime S3 s typickým CDF 40 až 60% – tepelná účinnosť motora Y2 nie je ohrozená, pretože motor sa po zastavení zóny čisto zastaví. Toto je správny prístup a úplne eliminuje ohrev akumulačnej boxy.
V starších alebo jednoduchších systémoch valčekových dopravníkov s pohonmi lineárnych hriadeľov s kĺzaním O-krúžkami alebo zónovými pohonmi so spojkami obmedzujúcimi krútiaci moment motor pokračuje v chode, aj keď je produkt v pokoji nad prevádzkovou zónou. V tomto prípade motor beží naprázdno (ak valčeky prešmykujú produkt) alebo beží s prúdom zastavenia, ak produkt zviera valčeky. Pre akumuláciu v režime zastavenia musí byť motor dimenzovaný na nepretržitý chod S1 pri menovitom krútiacom momente A musí mať správne nastavené relé proti preťaženiu na ochranu motora proti zastaveniu. Pre akumulačné pohony s možnosťou zastavenia použite prevádzkový faktor 1,25 až 1,5, aby ste zabezpečili dostatočnú tepelnú rezervu.
4. Výber rýchlosti dopravníka a prevodovky pohonu
| Aplikácia dopravníka | Rýchlosť pásu | Priemer valca | Požadované otáčky valca | Prevodový pomer (4P) |
|---|---|---|---|---|
| Pomalá akumulácia paliet | 0,1 m/s | 108 mm | 18 ot./min. | 80:1 |
| Štandardný paletový dopravník | 0,3 m/s | 108 mm | 53 ot./min. | 27:1 |
| Rýchly presun paliet | 0,5 m/s | 108 mm | 88 ot./min. | 16:1 |
| Dopravník kartónov (štandardný) | 0,5 m/s | 50 mm | 191 ot./min. | 7.6:1 |
| Vysokorýchlostný triediaci dopravník | 1,5 m/s | 60 mm | 477 ot./min. | 3:1 |
Pre valčekové dopravníky paliet pri štandardnej rýchlosti 0,3 m/s sa požadovaný počet otáčok valčeka 53 za minútu pri priemere valčeka 108 mm dosahuje s radovou prevodovkou so špirálovým mechanizmom s prevodovým pomerom približne 27:1. Radové špirálové prevodovky Korea Ever-Power série R s výkonom od 0,37 do 2,2 kW sú kompatibilné s motormi Y2 IEC 71 až 100 a poskytujú prevodové pomery od 3,7:1 do 185:1 – pokrývajú tak celý rozsah rýchlostí priemyselných aplikácií valčekových dopravníkov. Pre veľmi pomalú akumuláciu pri rýchlosti 0,1 m/s spadá pomer 80:1 do rozsahu závitovkových prevodoviek NMRV, vďaka čomu je NMRV kompaktnou alternatívou k špirálovej prevodovke pre zóny pomalej akumulácie paliet.
5. Kompaktná montáž v ráme dopravníka
Zónový pohonný motor a prevodovka sa musia zmestiť do bočného obrysu rámu dopravníka, ktorý je pre paletový dopravník zvyčajne široký 600 až 1 200 mm. Motor sa zvyčajne montuje pod rám dopravníka medzi dve bočné koľajnice. Motory Korea Ever-Power Y2 v norme IEC 71 (výška hriadeľa 71 mm) až IEC 100 (výška hriadeľa 100 mm) sú dostatočne kompaktné, aby sa zmestili do štandardných šírok rámu paletového dopravníka, ak sú namontované s osou hriadeľa rovnobežnou so smerom pohybu dopravníka. Pred zadaním veľkosti rámu motora overte rozmery rámu motora oproti dostupnému priestoru v konštrukcii dopravníka.
Keď musí byť motor namontovaný s osou hriadeľa kolmou na os valčeka (napríklad v úzkom dopravníku, kde musí byť motor inštalovaný medzi susednými valčekmi zboku), kužeľovo-čelná prevodovka poskytuje zmenu uhla 90 stupňov s vysokou účinnosťou (92 až 96%) a zároveň zachováva kompaktnosť celkovej pohonnej jednotky. Kužeľovo-čelné prevodovky Korea Ever-Power série K so vstupnou prírubou IEC B5 sa pripájajú priamo k motoru Y2 a poskytujú pravouhlý výstup v prevodových pomeroch od 8,1:1 do 176:1 – ideálne pre pohony valčekových dopravníkov vyžadujúce pravouhlu montáž.
Štandardné priemyselné motory valčekových dopravníkov v skladoch a distribučných centrách vyžadujú iba krytie IP54 – prostredie je čisté a suché. Pre dopravníky vo vlhkých priestoroch, ako sú napríklad vyrovnávacie rampy pre chladiarenské sklady, vstupné a výstupné dopravníky do nápojových závodov alebo vonkajšie kryté doky, kde je možné postriekanie dažďom, sa odporúča krytie IP55. Dopravníky s oplachovaním v priestoroch na spracovanie potravín vyžadujú motory z nehrdzavejúcej ocele BXG IP69K namiesto štandardných motorov Y2.
6. Séria Kórejských Ever-Power Y2 pre pohony valčekových dopravníkov
Rad Kórejských meničov Ever-Power Y2 v kompaktných rámoch podľa normy IEC 71 až 132 pokrýva rozsah výkonu od 0,12 do 5,5 kW potrebný pre pohony zón valčekových dopravníkov, pohony hriadeľov línií a motory akumulačných dopravníkov. 4-pólový Y2 s 1 450 ot./min je štandardnou konfiguráciou pre všetky aplikácie pohonu zón valčekových dopravníkov – v závislosti od usporiadania a požiadaviek na rýchlosť je spárovaný s radovými špirálovými, pravouhlými kužeľočelnými alebo závitovkovými prevodovkami NMRV. Pre dopravníkové systémy vyžadujúce zónovú reguláciu otáčok pomocou frekvenčného meniča (VFD) je potrebné namiesto štandardného Y2 použiť invertorový motor YVF2, aby sa zabezpečila spoľahlivá prevádzka v celom rozsahu zónových otáčok. Kompletný rad Y2 je uvedený v... trojfázová motorová sekciaKontakt Kórea Ever-Power pre výber balíka pohonného motora a prevodovky dopravníkovej zóny.
| Rozsah výkonu | 0,12 – 5,5 kW |
| Veľkosti rámov | IEC 71, 80, 90, 100, 112, 132 |
| Štandardné tyče | 4-pólový (1 450 ot./min.) |
| Efektívnosť | IE3 |
| Krytie IP | Štandard IP54 |
| Faktor služby | 1,15 (akumulácia) |
| Možnosť prevodovky | R priamy / K skosený / NMRV |
| Povinnosť | S1 / S3 v závislosti od regulácie zóny |
7. Aplikácie valčekových dopravníkov
Dopravník na akumuláciu paliet
Systémy paletových dopravníkov v distribučných centrách, výrobných závodoch a chladiarenských skladoch používajú na prepravu paliet, akumuláciu na dokovacích staniciach a presun do vstupných systémov AS/RS valčekové dopravníky so zónovým pohonom. Y2 0,12 až 0,55 kW na zónu, 4-pólový, spárovaný s radovou špirálovou prevodovkou s pomerom 20:1 až 80:1 pre rýchlosť palety 0,1 až 0,3 m/s. Riadenie akumulácie nulového tlaku pomocou zónových fotobuniek a zónových spúšťačov motorov riadených PLC dopravníka. |
Dopravník na triedenie kartónov
Vysokorýchlostné systémy triedenia kartónov v oblasti e-commerce a triedenia pošty používajú valčekové dopravníky s rýchlosťou 0,5 až 1,5 m/s s motormi s krátkym zónovým pohonom s výkonom 0,12 až 0,37 kW, 4-pólové. Pri vysokej priepustnosti (3 000 až 10 000 kartónov/hodinu) sa cyklus štart-stop zóny blíži k tepelnému limitu motora Y2 – pred objednaním uveďte prevádzkový režim S3 40% a overte si frekvenciu spúšťania motora oproti špecifikácii maximálneho počtu spúšťaní za hodinu Y2. |
Jeden Y2 0,37 až 2,2 kW na 10 až 20 m úsek hriadeľa linky poháňajúci všetky valce cez O-krúžky. Jednoduchý a spoľahlivý pre nepretržitú prepravu bez hromadenia. Bežný vo výrobných linkách, kde sa produkty pohybujú konštantným prietokom. Prevádzkový faktor 1,0 pre prevádzku bez hromadenia.
Valčekové dopravníky v mraziacich skladoch (-25 až -18 °C) na prepravu paliet a tote. Y2 0,12 až 0,55 kW, 4-pólové, IP55. Vyžaduje sa mazivo pre nízkoteplotné ložiská. Izolácia triedy F na statorovom vinutí potvrdená pre chladné prostredie. Pri objednávke uveďte možnosť pre chladiarenský sklad.
Valčekové dráhy s pohonom v automobilovej a elektronickej montáži prevážajú nosiče obrobkov (prispôsobené palety alebo vozíky) medzi montážnymi stanicami. Y2 0,12 až 0,37 kW na zónu, 4-pólový, spárovaný s pravouhlou kužeľovo-čelnou prevodovkou pre kompaktnú inštaláciu medzi koľajnicami dráhy. Zónové ovládanie zastavuje nosič na každej montážnej stanici.
Šikmé valčekové dopravníky s uhlom sklonu 5 až 15 stupňov pre zmenu úrovne medzi sekciami dopravníka. Y2 0,18 až 1,1 kW na zónu v závislosti od uhla sklonu, hmotnosti nákladu a dĺžky zóny. Použite zložku gravitačnej sily sklonu: F-sklon = W × g × sin(uhol). Pre strmé sklony je potrebný doraz proti spätnému chodu alebo brzdový motor Y2EJ.
8. Často kladené otázky
Upravil Cxm
