컨베이어용 유압 모터: 벨트 속도, 토크 및 유압 공급량을 일치시키세요

컨베이어 유압 모터를 선택할 때는 풀리 토크와 속도를 함께 지정하십시오. 해당 부하에서의 공급을 확인한 후, 부하 시동, 축 지지 및 정지 과정을 점검하십시오. 제안된 구성은 전체 작동 조건에 대한 근거를 제시해야 합니다.

아래 예시는 하나의 벨트 요구 사항에 대한 두 번의 시험 이송을 보여줍니다. 한 번의 시험은 가용 압력 부족으로 실패했고, 다른 한 번은 가용 유량 부족으로 목표 속도에 도달하지 못했습니다. 이러한 결과를 동일한 작업표에 기록하면 공급업체는 해결해야 할 문제를 명확하게 파악할 수 있습니다.

아래 논의는 벨트 컨베이어에 관한 것입니다. 다른 유형의 컨베이어는 별도의 하중 평가가 필요합니다. 수치 예제는 BLINC 등급 및 보고된 프로젝트 결과와는 별개로, 임의로 설정한 설계 입력값을 사용합니다. 이러한 예제는 기계 압력 설정 변경을 승인하지 않고 검토 과정을 설명합니다.

모터 제품군을 선택하기 전에 컨베이어의 작동 조건을 정의하십시오.

적재 용량만으로는 구동력을 계산하기에 충분하지 않습니다. 레이아웃을 설계하려면 벨트 지지대, 구동 장치 위치, 경사각, 필요한 이동 거리 및 운반되는 자재를 파악해야 합니다. 접이식 또는 이동식 컨베이어는 하나 이상의 의도된 작동 방식을 가질 수 있습니다.

작업표에 빈 이동, 생산 및 예정된 적재 재시동을 포함하십시오. 연속 운전 기계의 경우, 상류 정지 시 벨트에 자재가 남아 있을 수 있습니다. 따라서 필요한 재시동 조건은 남아 있는 자재를 반영해야 합니다.

각 부하 상태를 공급 조건에 맞춰야 합니다. 이동식 선별 설비에서는 여러 기능이 펌프를 공유할 수 있습니다. 펌프의 최대 유량만으로는 동시 운전 시 컨베이어의 유량 배분을 알 수 없습니다.

하중 평가의 추적성을 확보하십시오. 컨베이어 설계자는 구동력 또는 풀리 토크를 직접 제공할 수 있습니다. 또는 검증된 계산이나 적격 측정을 통해 이를 산출할 수도 있습니다. 어떤 경로에서 해당 수치를 제공했는지, 그리고 그 수치가 나타내는 작동 조건을 기록하십시오. 저항과 형상을 고려하지 않은 총 물질 질량만으로는 이러한 목적에 충분하지 않습니다.

기존 BLICE 애플리케이션 페이지(예: 이동식 선별 설비) 는 유용한 장비 정보를 제공합니다. 하지만 해당 기계의 모든 컨베이어에 대한 모터 정격 용량을 설정해 주지는 않습니다. 각 구동 장치에는 자체적인 작동 요구 사항과 구성 설정이 필요합니다.

벨트의 움직임을 정의된 구동 인터페이스로 변환합니다.

벨트 속도와 모터 RPM은 서로 다른 단위를 사용합니다. 두 속도 사이의 관계는 유효 구동 풀리 직경과 변속기를 통해 이루어집니다. 구동부에 미끄러짐이 없고 유효 풀리 직경 d가 미터 단위일 때, 풀리 속도는 다음과 같습니다.

풀리 회전 속도 n(rpm) = 60 × 벨트 회전 속도 v(m/s) ÷ (π × d(m))

아래 워크시트는 구동 슬립이 없는 상태에서 유효 직경을 0.20m로 가정합니다. RPM 계산은 움직임만을 나타내며, 견인력은 기계적 점검 사항입니다.

컨베이어 설계자가 해당 풀리에 뉴턴 단위의 유효 접선 구동력 F를 공급하는 경우, 이에 상응하는 토크는 다음과 같습니다.

풀리 토크 T, N·m = F × d ÷ 2

F는 순 유효 접선 구동 요구량입니다. 축 하중 평가에는 실제 벨트 장력과 형상이 별도의 입력값으로 필요하며, F를 전체 베어링 하중으로 간주할 수 없습니다.

감속기가 포함된 설계안은 모터 측 계산을 별도로 수행해야 합니다. 먼저 동일한 컨베이어 인터페이스에서 두 설계안을 비교한 다음, 변속기를 역추적하십시오. 이렇게 하면 감속기 후단의 출력 토크를 유사한 정격 모터 출력으로 오인하는 것을 방지할 수 있습니다.

벨트 속도 목표를 산출하는 데 사용된 공정 계산식을 보관하십시오. 이 계산식은 모터 속도 수치에서 시간당 톤수를 직접 추론하는 대신, 의도된 적재에 필요한 처리량 또는 제품 간격을 설정하는 데 사용되어야 합니다.

하나의 크기 산정 예시에서 압력과 유량을 함께 확인하세요

다음 예시는 토크나 속도만으로는 배기량을 선택할 수 없는 이유를 보여줍니다. 이 예시에서는 예비 운전 계산을 위해 가정된 효율을 사용했지만, 실제 선택에는 해당 모터의 작동 데이터가 필요합니다. 특히, 이러한 운전 가정은 시동 토크를 결정하지 않습니다.

예시 풀리는 그대로 두고, 무거운 물체가 지속적으로 회전하는 조건을 추가합니다. 추가적인 가정은 다음과 같습니다.

이 효율 수치는 계산을 위한 가정값이며, 일반적인 BLIENCE 값이 아닙니다. 실제 모터 데이터에 따라 화면이 변경될 수 있으며, 최종 검토를 위해서는 해당 데이터를 반드시 확인해야 합니다.

엔진 측 주행 스크린의 경우:

유량 Q, L/min = n × D ÷ (1,000 × ηv)

토크 T, N·m = Δp × D × ηhm ÷ (20π)

n은 모터 회전수(RPM), D는 cm³/rev 단위, Δp는 입구-출구 압력차(bar)를 나타냅니다. 공급 가정은 모터에서의 압력차를 의미합니다. 아래 압력 표는 필요한 350 N·m에 대해 토크 방정식을 재배열하여 얻은 것입니다.

160번 실험은 유량이 충분하더라도 문제가 해결되지 않습니다. 계산된 고부하 작동 압력 요구량이 가정된 가용 차이를 초과하기 때문입니다. 200번 실험은 작동 토크 문제를 해결하지만, 목표 속도에서 예시에서 허용하는 것보다 더 많은 유량이 필요합니다. 9 L/min의 유량과 가정된 ηv 값에서 40.5 rpm에 도달하며, 이는 미끄럼 방지 가정 하에서 약 0.424 m/s의 벨트 속도에 해당합니다.

두 시험 모두 완전한 직접 구동 요구 사항을 충족하지 못합니다. 설계 검토 시 공급 관련 문제를 계속 검토하십시오. 다른 배기량이나 구동 비율을 검토하거나 공급 또는 합의된 공정 요구 사항을 수정해야 할 수도 있습니다. 벨트 속도 감소 및 압력 증가는 자동적인 해결책이 아니라 평가해야 할 변경 사항입니다.

차기 후보는 실제 압력-속도 범위, 축 하중 및 열 검사를 거쳐야 합니다. 현재 실행 화면에서는 시동 또는 정지 문제를 다루지 않았습니다.

로드 시작을 별도의 선택 조건으로 처리합니다.

작동 작업표는 적재된 상태에서의 시작 조건을 자유롭게 설정할 수 있도록 되어 있습니다. 정지된 벨트는 안정적인 움직임을 보이기 전에 저항을 극복해야 할 수 있습니다. 또한 구동 장치는 정해진 시간 내에 움직이는 부품과 자재를 가속해야 할 수도 있습니다. 단일 작동 토크 값으로는 이러한 모든 상황을 설명할 수 없습니다.

댄포스는 2021년 12월 Orbital Motors의 일반 섹션 에서 최소 시동 토크를 운전 성능과 별도로 다룹니다. 이 검토에서 중요한 점은 해당 모터의 시동 데이터를 확보하는 것입니다. 명시된 제조업체의 값은 BLICE 모터를 특정하지 않으며, 앞서 언급한 운전 효율 가정은 시동 성능을 보장하지 않습니다.

시동 요구 사항에는 고유한 부하 프로파일, 사용 가능한 압력 차이, 가속도 목표 및 시동 빈도가 필요합니다. 가능한 경우 컨베이어 설계자의 평가서를 첨부하십시오. 알 수 없는 시동 요구 사항은 입력값으로 남게 되며, 작동 토크에 임의의 승수를 적용하면 이를 숨길 수 있습니다.

부하 시동 평가는 의도된 부하를 고려하여 수행되며, 고장 복구는 기계의 승인된 절차에 따릅니다. 걸림 제거에는 별도의 격리 및 제거 방법이 필요합니다. 역회전이 승인된 작동 순서의 일부인 경우, 메커니즘, 회로 및 주변 공정 모두 역회전을 지원해야 합니다.

적재 순서는 설계에 도움이 될 수 있습니다. 빈 상태로 시작하여 나중에 자재를 투입하도록 설계된 기계는 제어 장치 및 작동 지침에 해당 순서가 반영되어야 합니다. 가동 중에 자재를 투입한 상태로 재시동해야 하는 경우, 빈 상태로 시작하는 시연이 더 쉽더라도 엔지니어링 검토에 적재 재시동 방안을 포함시켜야 합니다.

모터와 감속기어를 사용하는 직접 구동 방식을 비교해 보세요.

직접 연결 방식은 모터를 풀리의 속도 및 토크 요구 조건에 가깝게 배치합니다. 감속기는 모터가 더 빠르게 회전하는 동안 풀리는 더 느리게 회전할 수 있도록 합니다. 감속기 자체에도 효율, 설치 및 정격 조건이 추가됩니다. 선택은 서로 관련 없는 두 가지 카탈로그 최대값을 비교하는 것이 아니라 완전한 구동 장치 중에서 이루어져야 합니다.

동일한 예시의 두 번째 구성에서는 평가된 작동 조건에서 3:1의 감속비와 0.95의 변속 효율을 적용합니다. 이러한 가상의 입력값은 다음과 같은 모터 측 요구 사항을 생성합니다.

실제 감속기 설계안에는 이러한 가정 대신 자체적인 비율, 손실 및 작동률 데이터가 필요합니다.

감속단은 속도와 토크를 동시에 변화시킵니다. 고부하 운전 예시에서 벨트에 필요한 기계적 동력은 3,500 N × 0.50 m/s ÷ 1,000 = 1.75 kW입니다. 상류 손실로 인해 필요한 입력 동력이 증가합니다. 실제 모터, 변속기 및 공급 데이터를 사용하여 수정된 비율을 평가하십시오.

설치 방식에 따라 특정 구성이 더 실용적일 수 있습니다. 적합한 모터와 지지대가 있는 경우 직접 장착 방식은 부품 수를 줄일 수 있습니다. 감속기는 더 높은 모터 작동 속도에 적합할 수 있지만 추가 공간이나 유지 보수 접근성이 필요합니다. 실제 제안 없이 보편적인 비용 또는 효율성 이점을 주장하지 마십시오.

견적서 두 개 모두에 출력 풀리 요구 사항을 포함시키십시오. 그러면 검토자가 토크, 속도, 가속도, 정지 상태 동작 및 수용 가능성에 대한 공통 기준을 확보할 수 있습니다. 변속기 관련 정보를 포함하지 않은 모터 토크만으로는 벨트에서의 성능을 판단할 수 없습니다.

기계 설계와 함께 벨트 견인력 및 베어링 하중을 검토하십시오.

기계적 구조는 토크 계산 후 두 가지 과제를 해결해야 합니다. 하나는 벨트에 힘을 전달하는 것이고, 다른 하나는 전체 구조를 지지하는 것입니다. 모터의 출력 수치는 견인 장치 구성이나 외부 부하를 결정하는 데 영향을 미치지 않습니다.

마찰 구동식 직물 벨트의 경우, Habasit의 엔지니어링 가이드(미디어 번호 6039) 에서는 동력 전달을 접촉, 마찰 및 장력과 관련짓습니다. 또한 장력 증가로 인한 축/베어링 부하 증가에 대해서도 설명합니다. 해당 설명을 문서의 직물 벨트 적용 범위에 맞게 적용하십시오. 특정 벌크 자재 컨베이어에는 자체적으로 승인된 벨트 및 기계 설계가 필요합니다.

모터 검토 시 풀리의 지지 방식을 확인하십시오. 풀리가 별도의 베어링에 지지되어 있고 토크 커플링으로 모터에 연결되어 있습니까? 통합 구동 장치가 풀리 하중을 지지하도록 설계되었습니까? 스프로킷이나 다른 돌출 연결부가 모터 축에 장착되어 있습니까? 제시된 모터의 외부 하중 제한은 실제 도면에 표시된 구성과 비교하여 확인해야 합니다.

앞서 언급된 2,000N 및 3,500N 값은 유효 접선 구동력입니다. 이 값을 전체 레이디얼 베어링 하중으로 직접 적용해서는 안 됩니다. 벨트 장력, 연결부 형상 및 기타 힘이 축 하중을 결정합니다. 자격을 갖춘 기계 계산 전문가가 필요한 위치에서 이러한 하중을 계산해야 합니다.

조립 도면에 장착 파일럿, 볼트 패턴, 샤프트 또는 스플라인, 결합 및 정렬 참조를 기록해 두십시오. 개조 시에는 제공된 치수를 확인된 설치 치수와 비교하십시오. 변위가 같다고 해서 인터페이스가 일치한다는 충분한 증거는 아닙니다.

레이아웃에는 연결부와 정비 공간이 포함되어야 합니다. 접이식 컨베이어의 경우, 이동 중과 작동 위치 모두에서 호스와 케이블의 위치를 점검하십시오. 승인된 정비 절차에 따라 모터 또는 감속기를 분리할 수 있도록 문서화된 경로를 확보하고, 관련 부품에 접근할 수 있도록 하십시오.

컨베이어가 작동하는 동안 사용 가능한 공급량을 확인하십시오.

예시에서 제시된 9 L/min의 유량은 평가 상태 동안 모터에서 명확하게 측정된 값입니다. 이는 펌프의 배기량에 엔진의 공칭 회전 속도를 곱한 값이 아닙니다. 실제 장비에서는 유량이 발생하는 시점과 동시에 작동 중인 다른 기능들을 기록해야 합니다. 이러한 조건은 공급업체가 해석할 수 있도록 충분히 반복 가능해야 합니다.

공용 회로의 경우, 우선순위, 유량 배분 및 동시 작동 기능을 파악해야 합니다. 컨베이어는 단독으로는 정상적으로 작동하지만 다른 기능이 작동할 때는 속도가 느려질 수 있습니다. 이러한 현상을 관찰한 후 더 큰 모터를 제안하기 전에 공급 및 제어 시스템을 검토해야 합니다. 동일한 유량에서 더 큰 용량의 모터를 사용하면 일반적으로 명시된 효율 가정 하에서 계산된 속도가 감소합니다.

압력 위치 또한 회로도에 포함됩니다. 모터는 선택된 작동 조건에 따라 작동 포트 간의 압력 차이를 이용하여 작동합니다. 리턴 제한, 밸브 및 기타 경로로 인해 사용 가능한 압력이 변경될 수 있습니다. 펌프의 릴리프 밸브 설정은 해당 모터 포트 데이터를 대체할 수 없습니다.

의도된 서비스에 영향을 미치는 냉간 시동 및 안정화된 작동 조건을 기록하십시오. 특정 온도에서 시연된 드라이브는 사양의 모든 조건을 시연하지 않을 수 있습니다. 사용 가능한 유체 및 작동 한계에 대해서는 선택한 제품의 설명서를 참조하십시오. 다른 제조업체의 제품군은 BLICE 구성에 적합하지 않습니다.

개조 작업에는 관찰된 회로 기록도 필요합니다. 모터 근처에 추가된 밸브, 변경된 리턴 연결부 또는 다른 퀵 커플링은 원래 도면에 없을 수 있습니다. 이러한 사항들을 제안된 회로와 함께 기록해 두면, 교체된 회로가 기존 기계 및 의도된 수정된 회로와 비교하여 평가될 수 있습니다.

컨베이어의 형상에 대한 정지 및 유지 조건을 명시하십시오.

정지 상태에서의 작동 조건을 파악하기 위해서는 컨베이어의 기하학적 구조와 하중을 고려해야 합니다. 경사로나 내리막길은 작동 명령이 끝난 후에도 하중에 의해 움직임을 발생시킬 수 있습니다. 설계자는 이러한 움직임을 평가하고 필요한 대응 방안을 명시해야 합니다.

감속, 정지 유지 및 비상 동작에 대한 기록을 개별적으로 작성하십시오. 각 항목에 대해 승인된 장치, 회로 상태, 설정, 순서 및 승인 증빙 자료를 보관하십시오. 작동 중 성능 기록만으로는 이러한 추가 기능을 평가할 수 없습니다.

경사면에서 모터의 정격 작동 토크만으로 하중 유지 능력을 추정해서는 안 됩니다. 밸브 통로 막힘, 내부 누출 특성 및 기계식 고정 장치는 각각 다른 역할을 합니다. 완벽한 고정 및 고장 대응 방안은 해당 용도에 적합한 전문가의 검토가 필요합니다. 제품 설명서에 있는 일반적인 밸브 사용 지침으로는 전문가의 검토를 대체할 수 없습니다.

정지 상태 요구 사항을 실질적인 용어로 작성하십시오. 허용되는 움직임, 정지 시간, 자재 하중, 정상 전원 상태 및 기계 위험 평가에서 확인된 고장 유형을 명시하십시오. 작업자가 움직임에 노출될 수 있는 경우, 접근을 위해 평가된 격리 및 구속 장치를 사용하십시오. 정지 속도 명령이나 유휴 화면 표시만으로는 접근이 안전하다고 보장할 수 없습니다.

검토에 정상 재시동 및 고장 복구 기능을 포함해야 합니다. 교체된 브레이크 또는 모터는 해당 해제/결합 데이터를 순서도와 비교하여 확인하고 기계적 인터페이스도 점검해야 합니다. 구성 기록에는 함께 평가된 구성 요소와 회로를 명시해야 합니다.

유용한 속도 제어와 의미 있는 인수 테스트를 정의하십시오.

벨트 속도 요구사항을 충족하려면 벨트 움직임을 나타내는 측정 기준을 선택해야 합니다. 명령 또는 모터축 RPM은 상류 관측값입니다. 요구되는 벨트 속도와의 관계를 설정하려면 시험 방법에 명시된 전달 및 슬립 가정이 필요합니다.

피드백을 사용하는 구동 장치의 경우, 측정 대상 축과 신호 해석 방법을 명확히 해야 합니다. 감속기 상류의 모터 속도 측정값은 풀리 측정값과 비교하기 전에 실제 감속비를 알아야 합니다. 속도 피드백은 정보를 제공하며, 자동 제어를 위해서는 유압 구동 장치의 적절한 제어와 목표 부하 범위 내에서 충분한 유압 공급이 필수적입니다.

컨베이어가 아주 천천히 또는 미세하게 이송해야 하는 경우, 저속 운전에 대한 명확한 요구 사항을 명시해야 합니다. 최대 속도 수치만으로는 저속에서의 원활한 움직임을 보장할 수 없습니다. 제안된 작동 조건에 따라 해당 모터 데이터와 시연 또는 테스트를 요청하십시오. 요구되는 공정 허용 오차와 부하에 따라 만족스러운 움직임의 기준이 정해집니다.

측정값은 부하, 형상, 유체 상태, 공급 상태, 관련 설정 및 측정 위치와 같은 조건과 함께 기록해야 합니다. 짧은 무부하 시연으로는 지속적인 열 부하 성능을 검증할 수 없습니다. 마찬가지로, 벨트 움직임을 보여주는 비디오만으로는 필요한 측정값 없이 속도 허용 오차를 수치적으로 설정할 수 없습니다.

조정을 하기 전에 실패 결과와 해당 측정값 및 조건을 기록해 두십시오. 전원 부족, 견인 문제 및 제어 제한은 각각 다른 조사로 이어집니다. 증거를 통해 제안된 수정 사항이 해결해야 할 문제를 명확히 해야 하며, 이 수정 사항이 모터를 변경하는 것인지 아니면 설비의 다른 부분을 변경하는 것인지를 밝혀내야 합니다.

모든 테스트는 안전한 접근과 해당 장비에 승인된 방법을 사용하여 수행해야 합니다. 압력 측정을 위해 작동 중인 유압 라인을 풀거나, 움직이는 풀리에 접근하기 위해 보호 장치를 제거하거나, 움직임을 유발하기 위해 고정 장치를 해제하지 마십시오. 시운전 계획에는 시험 전에 적합한 방법이 명시되어 있어야 합니다.

선정된 업체를 비교 가능한 공급업체 제안서로 전환하십시오.

컨베이어 인터페이스와 공급 상태가 명확해지면 공급업체는 동일한 요구 사항에 대응할 수 있습니다. 유용한 제안서에는 모터의 전체 구성, 작동 증명, 장착 방식 및 공급 범위에서 제외되는 사항을 명시해야 합니다. "컨베이어에 적합"이라는 문구는 이러한 모든 세부 사항을 불확실하게 남겨둡니다.

제안서에는 지정된 작동 지점에서 해당 제품군을 선택한 이유를 설명해야 합니다. 궤도형, 피스톤형 또는 감속 모터는 각각 적용 가능한 데이터와 설치 부하 평가가 필요합니다. 제품군 이름이 검토의 시작점이 되며, 식별된 구성은 해당 구성을 수용하는 근거를 제공합니다.

BLICE의 궤도 모터 범주 및 OMP 시리즈 페이지는 구성 문의를 위한 시작점을 제공합니다. 고려 중인 장치에 대한 해당 배기량, 축 및 장착 도면, 시동 정보 및 작동 제한을 요청하십시오. 웹사이트의 광범위한 필터 범위를 특정 모터 하나의 정격으로 오해하지 마십시오.

견적 범위에는 커플링, 지지대, 감속기, 밸브, 브레이크, 피드백 및 연결 하드웨어(해당되는 경우)의 항목별 목록이 필요합니다. 해당 범위에 대한 실제 가격을 비교하십시오. 모터만 제공하는 견적은 통합 작업 비용이 포함되지 않을 수 있으며, 통합 조립품의 경우에도 제외 항목을 확인해야 합니다.

교체 작업 시에는 기존 모터 식별 정보, 인터페이스 세부 정보 및 회로 기록을 첨부하십시오. 관찰된 동작과 원하는 결과를 명시하십시오. "지정된 동시 작동 중 벨트 속도가 느려짐"과 같은 내용은 반복적으로 발생하는 문제임을 나타냅니다. 이러한 경우 더 큰 모터로 교체하는 것이 점검이 필요한 전원 공급 문제를 배제하는 데 도움이 될 수 있습니다.

컨베이어 드라이브 검토를 위해 BLICE에 무엇을 보내야 할까요?

표시된 컨베이어 배치도와 간단한 업무 명세서를 BLICE의 문의 페이지를 통해 보내주십시오. 아래 표를 참고하시면 라벨이 없는 사진이나 카탈로그 모음을 보내지 않고도 초기 문의를 정리할 수 있습니다.

요청된 답변에는 구성, 도면, 작동 데이터 및 남은 미해결 입력 사항이 명시되어야 합니다. 작업표에서 해결되지 않은 압력/유량 충돌 사항이 있는 경우 해당 답변에 포함시켜야 합니다. 구매 사양서에는 벨트 속도 또는 부하 요구 사항의 변경 사항을 포함하여 합의된 구동 방식 및 공급 내용이 반영되어야 합니다.