Industry Belt [EP.02] – การคำนวณอัตราทดของสายพานและมู่เลย์ฉบับพื้นฐาน

จากในบทความ ประเภทของสายพานในอุตสาหกรรม-Industry Belt [EP.1] สายพานมีหน้าที่ในการส่งกำลังจากตัวขับ (Driver) ไปยังตัวตาม (Driven) ซึ่งชนิดของสายพานจะมีมากมายหลากหลาย ชนิดเช่น flat belt, V-belt, Timing belt เป็นต้น ซึ่งสุดแท้แต่การออกแบบ และการนำไปใช้งานต่างๆ

แต่ทุกครั้ง ที่เราทำการส่งกำลังทุกๆครั้ง ด้วยสายพาน เพื่อนๆรู้ไหมครับว่า? ความเร็วรอบ จะเกิดการเปลี่ยนไป ซึ่งหมายความว่า ความเร็วระหว่างมู่เลย์ (Pulley) ในส่วนของตัวขับ และตัวตาม จะไม่เท่ากัน

ซึ่งความว่า รอบที่ไม่เท่ากัน จะเยอะจะน้อย จะขึ้นอยู่กับคำว่า “อัตราทด” ที่ทำให้รอบเราเปลี่ยนไปมากน้อยแต่ไหน

อัตราทดในสายพานคืออะไร?

ตามนิยาม อัตราทดสายพาน คือ การที่มีการส่งกำลังจากตัวขับ (Driver ณ จุดที่ A) มาตำแหน่งตัวถูกขับ (Driven ณ จุดที่ B) ผ่านมู่เลย์ และสายพาน ส่งกำลัง ซึ่งจะทำให้รอบ และแรงบิดเปลี่ยนไป มาก หรือน้อยขึ้นอยู่กับ ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของมู่เลย์ตัวขับ และตัวตาม ครับ

โดยความสัมพันธ์ของสมการมีดังนี้

โดย n คือ ความเร็วรอบของมู่เลย์ (หน่วยเป็น RPM)
และ D คือ เส้นผ่านศูนย์กลางของมู่เลย์ (Pitch diameter) หน่วยเป็น นิ้ว” หรือ มิลลิเมตร

**เฉพาะ สายพานในร่อง ไม่นับ timing belt นะครับ**

โดยที่จุด a คือตำแหน่งขับ (Driver)
และที่ตำแหน่ง b คือตำแหน่งถูกขับ (Driven)

ตัวอย่างการคำนวณอัตราทดของสายพาน

จากภาพตัวอย่างนะครับ พัดลมอุตสาหกรรม (Blower) ถูกขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า (Electrical motor) ถูกขับด้วยชุดสายพาน วี (V-belt) โดย มอเตอร์ไฟฟ้าหมุนด้วยความเร็วรอบ 1,480 RPM คำถามคือ โดย Pulley ตัวขับมีเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ 450 mm และ Pulley ตัวตาม มีเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ 225 mm
คำถามคือ
1. พัดลมตัวนี้หมุนด้วยรอบเท่าไหร่? และ
2. อัตราทดของชุดส่งกำลังด้วยสายพานเป็นเท่าไหร่?

จากโจทย์ตัวอย่างแทนค่าในสมการได้ว่า

na = 1480 (รอบตัวขับด้วยมอเตอร์ไฟฟ้า = 1480)

Da = 450 mm (Pulley ตัวขับมีเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ 450 mm)

Db = 225 mm (Pulley ตัวตาม มีเส้นผ่านศูนย์กลางพิตช์ 225 mm

จาก

ดังนั้นเมื่อแทนค่าลงไป

ดังนั้นคำตอบคือ อัตราทดจะเท่ากับ i = 0.5 และความเร็วรอบของพัดลมจะเท่ากับ 2,960 RPM

ความหมายของอัตราทดบอกอะไรเราได้บ้าง?

จากตัวอย่างที่เราคำนวนกันครับพบว่า ค่าอัตราทดเท่ากับ 0.5 และจะสังเกตุว่า รอบของตัวตาม (หรือตัวที่ถูกขับ) จะมีความเร็วรอบที่เพิ่มขึ้น

ดังนั้นความหมายของอัตราทดจริงๆแล้ว คือ “การทดรอบให้น้อยลงเป็นจำนวนกี่เท่าของความเร็วรอบที่ตัวขับทำได้” เช่น อัตราทดเท่ากับ สอง รอบที่ออกมาจากลดลงครึ่งหนึ่งหรือสองเท่า อัตราทดเท่ากับสาม รอบที่ออกมาจะลดลง 3 เท่า

และทางกลับกันหากอัตราทดเท่่ากับ 0.5 รอบที่ออกมาจะเป็นสองเท่านะครับ

จะเป็นสัดส่วนกันอย่างนี้เสมอไป “ดังนั้นหากเราไปเจอหน้างานจริงๆ อัตราทดที่มีค่าสูงๆ รอบตัวตามที่ออกมาจะมีค่าต่ำๆเสมอ”

ดังนั้นหากเพื่อนๆเจอก็สามารถเข้าใจความหมายเบื้องต้นของอัตราทดแล้วนะครับ และสามารถติดตามเรื่องเกี่ยวกับสายพาน หรือการคำนวนสายพานแบบอื่นๆได้ใน industry belt ในตอนถัดๆไปนะครับ

สุดท้ายนี้ ต้องขอขอบคุณข้อมูลดีๆจาก บริษัท ไทยเลียวบราเดอร์ส ผู้เชี่ยวชาญด้านสายพานในไทยมากกว่า 50 ปี นะครับ

ช่องทางการติดต่อนะครับ
www.thaileo.com
สาขา กรุงเทพ 02-116-6000 , 10 คู่สาย
สาขาระยอง 038-608-433

แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ

Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Youtube: https://www.youtube.com/channel/UCmIPiSeg-uy4k8JYSmknp_g
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare

นายช่างมาแชร์