อีกหนึ่งงานที่มีความสำคัญแต่หลายๆคนอาจจะยังมีความผิดพลาดกันอยู่ นั่นคือ “การตั้งค่าความตึงของสายพานส่งกำลัง (Belt Tensioning)” ให้ถูกต้อง ซึ่งจริงๆแล้วมันมีเทคนิคหลายๆอย่างที่เราไม่รู้อยู่ ซึ่งเป็นกระบวนการที่สำคัญมากในการติดตั้งและดูแลระบบส่งกำลังด้วยสายพานในเครื่องจักรที่ใช้สายพานในการส่งกำล้ง ไม่ว่าจะเป็น V-belt, Flat belt, หรือ Timing belt ในเครื่องจักร Blower, Fan (Air-Cooled Heat Exchanger) เป็นต้นนะครับ
เพราะความตึงที่ “พอดี” จะทำให้ระบบทำงานได้มีประสิทธิภาพสูงสุด ยืดอายุการใช้งานของทั้งสายพานและพูลเลย์ และลดความสูญเสียพลังงานจากการลื่นไถล (slip) ส่วนจะมีอะไรบ้างตามไปดูในบทความได้เลยนะครับ
ความหมายของการตั้งค่าความตึงสายพาน “ให้เหมาะสม”
การตั้งค่าความตึงสายพาน “ให้เหมาะสม” หมายถึง การปรับระดับความแน่น หรือ “แรงตึงสายพาน (Belt Tension)” ของของสายพานให้อยู่ในช่วงที่ “เหมาะสม” ตามที่ผู้ผลิตแนะนำ เพื่อให้สายพานมีแรงกดสัมผัสที่พอดีกับร่องพูลเลย์ทั้งด้านขับ (Driver) และด้านตาม (Driven) โดยการปรับแรงดึงด้วยการเพิ่มระยะห่างของ pulley นั่นเองครับ (อารมณ์คล้ายๆกับดึงหนังยางให้ยืดแล้วตึงนั่นเองครับผม)
สิ่งที่ได้รับเมื่อสายพานมีความตึงให้เหมาะสม
- ป้องกันการลื่นไถล (Belt Slip )
- รักษาความสัมพันธ์ของอัตราทดรอบให้คงที่ (Speed ratio)
- ลดการสั่นสะเทือน (Less vibration)
- ยืดอายุการใช้งานของสายพานและพูลเลย์ (Increase MTBF)
- ส่งถ่ายพลังงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ (Power Transfer efficency)
ถ้าตึงเกินไป / หย่อนเกินไป เกิดอะไร?
| ความตึง | ผลกระทบ |
|---|---|
| ตึงเกินไป (Too tension force) | – ลูกปืน (bearing) และพูลเลย์รับโหลดมาก → สึกหรอเร็ว- สายพานฉีกหรือขาดง่าย- เครื่องจักรเสียงดังและรับภาระเยอะ |
| หย่อนเกินไป (Less tension force) | – สายพานลื่น (slip) – เกิดการสั่นหรือดีด- สายพานหลุดร่องพูลเลย์- กินพลังงานมากขึ้น |
วิธีการตั้งค่าความตึงสายพาน
1. วิธีมือ (Manual Tensioning) – เหมาะกับงานเบา / ใช้ทั่วไป
เป็นวิธีพื้นฐานที่ใช้การกดสายพานด้วยมือแล้ววัดการยุบตัว (deflection) ที่ตำแหน่งกึ่งกลางของช่วงสายพานระหว่างพูลเลย์สองตัว
ขั้นตอน:
- ใช้นิ้วหรือเครื่องมือกดสายพานลง ณ จุดกึ่งกลาง
- วัดระยะ “การยุบตัว” ของสายพาน (deflection)
- ค่าโดยทั่วไป: 1/64 นิ้ว ต่อความยาวสายพาน 1 นิ้ว
– เช่น ระยะพูลเลย์ 32 นิ้ว → ยุบตัวได้ 0.5 นิ้ว
NOTE: วิธีนี้ต้องใช้ความชำนาญพอสมควร จึงจะได้ความตึงที่เหมาะสม
2. ใช้เครื่องมือวัดแรงตึง (Belt Tension Gauge) – แม่นยำสูง
เหมาะสำหรับระบบที่ต้องการความแม่นยำ เช่น เครื่องจักรอุตสาหกรรม หรือระบบสายพานที่สำคัญ
ประเภทของเกจ:
- Spring-type gauge: วัดแรงที่ใช้กดและการยุบของสายพาน
- Frequency-type gauge: ใช้หลักการคล้ายการจูนสายดนตรี (สายพานจะสั่นเป็นความถี่) แล้วคำนวณเป็นแรงตึง
- Ultrasonic tension meter: ใช้คลื่นเสียงวัดแรงตึงสายพานแบบไม่ต้องสัมผัส
วิธีใช้:
- ติดตั้งสายพานเข้ากับพูลเลย์เรียบร้อย
- ใช้เกจวัดที่จุดกึ่งกลางช่วงสายพาน
- เปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับค่าที่ผู้ผลิตสายพานแนะนำ (ค่าหน่วยเป็น N หรือ lbf)
3. Auto-tensioner / Self-adjusting tensioner
ในระบบเครื่องยนต์หรือเครื่องจักรบางรุ่นจะมี ตัวปรับความตึงอัตโนมัติ ซึ่งจะกดสายพานให้อยู่ในแรงตึงที่เหมาะสมตลอดเวลา
ข้อดี:
- ลดปัญหาการตั้งค่าไม่ถูกต้อง
- ยืดอายุสายพาน
- บำรุงรักษาง่าย
คำแนะนำเพิ่มเติม:
- อ่านคู่มือผู้ผลิตสายพานหรือผู้ผลิตเครื่องจักรเสมอ เพราะค่าความตึง “พอดี” แตกต่างกันไปตามชนิดของสายพาน
- วัดความตึงหลังการติดตั้งใหม่ทุกครั้ง โดยเฉพาะในช่วง 24 ชม.แรก เพราะสายพานจะ “ยืดตัว” เล็กน้อย
- ตรวจสอบความตึงทุก ๆ 500 – 1,000 ชม.การทำงาน หรือบ่อยกว่านั้นถ้าใช้งานหนัก
สูตรคำนวณแรงตึงสายพาน (Belt Tension Formula) ; แบบ Deflection Method
| สัญลักษณ์ | ความหมาย |
|---|---|
| F | แรงที่ใช้กดเพื่อให้สายพานยุบ (deflection force) [N หรือ lbf] |
| δ | ค่าการยุบตัวของสายพานเมื่อกด [mm หรือ inch] |
| L | ระยะห่างระหว่างศูนย์กลางพูลเลย์สองตัว (Span length) [mm หรือ inch] |
| k | ค่าคงที่ที่ขึ้นกับชนิดของสายพาน (ดูจากตารางของผู้ผลิต เช่น Gates, Bando, Mitsuboshi) |
โดยทั่วไป ค่าการยุบตัว (deflection) มักใช้ประมาณ 1/64 นิ้วต่อความยาวสายพาน 1 นิ้ว
สูตรแรงตึงในสายพานขณะทำงาน (Dynamic Belt Tension)
| สัญลักษณ์ | ความหมาย |
|---|---|
| T1 | แรงตึงด้านขับ (tight side tension) [N] |
| T2 | แรงตึงด้านหย่อน (slack side tension) [N] |
| P | กำลังส่งผ่านสายพาน [Watt หรือ HP] |
| v | ความเร็วสายพาน (belt speed) [m/s] |
| μ | ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานระหว่างสายพานกับพูลเลย์ (โดยทั่วไป V-belt = 0.2 – 0.4) |
| θ | มุมสัมผัส (angle of contact) ระหว่างสายพานกับพูลเลย์ [rad] → มักใช้ 180° หรือ π rad |
สรุป
“การตั้งค่าความตึงของสายพานเป็นเหมือนการปรับสายดนตรี – หากตึงเกินไป เสียงจะเพี้ยน และสายอาจขาด หากหย่อนเกินไป เสียงจะไม่ออก และสายจะสั่นไร้พลัง เช่นเดียวกัน สายพานที่ถูกตั้งตึงอย่างเหมาะสม จะถ่ายทอดพลังจากต้นกำลังไปยังเครื่องจักรอย่างนุ่มนวล ประหยัดพลังงาน และยืดอายุการใช้งานทั้งระบบให้ยาวนาน” นะครับทุกคน 🙂
************************************
สำหรับบทความนี้ขอขอบคุณสปอนเซอร์ใจดีจากทาง “บริษัท ไทยเลียว บราเดอร์ส จำกัด”
ผู้แทนจำหน่ายอย่างเป็นทางการของ บริษัท เกทส์ ยูนิตะ จำกัด (ประเทศไทย) มายาวนานมากกว่า 50 ปี ด้วยเหตุนี้เราจึงเป็นผู้แทนจำหน่ายที่น่าเชื่อถือที่สุด ไม่ว่าจะเป็นผลิตภัณฑ์สายพานเพื่องานอุตสาหกรรมหรือสายพานสำหรับยานยนต์
เราเป็นผู้นำของตลาดอยู่ตลอดเวลา โดยสามารถสนับสนุนลูกค้าด้วยเทคโนโลยีชั้นสูงต่างๆที่ได้รับ การถ่ายทอดมาจากต่างประเทศไม่ว่าจะเป็นเทคโนโลยีในการทำ Drive Design หรือ การทำ Converter Design ล้วนแล้วแต่ช่วย เอื้อประโยชน์ให้ลูกค้าสามารถสร้างประสิทธิภาพสูงสุดในการใช้งานได้ตลอดจนการนำคอมพิวเตอร์ซอฟแวร์ ซึ่งถูกพัฒนาขึ้นใช้งาน กับสายพานของเกทส์โดยเฉพาะนั้นช่วยให้การปรับแต่งต่างๆมีความละเอียดสูงและมีความถูกต้องแม่นยำเป็นอย่างมาก
เรามีการเก็บสินค้าในทุกๆรายการให้อยู่ในปริมาณที่พอเพียงต่อความต้องการไว้บริการลูกค้าอย่างสม่ำเสมอ นอกจากนี้ที่สำคัญเราคำนึงถึงการบริการหลังการขาย ซึ่งเป็นหัวใจสำคัญที่จะทำให้ลูกค้าที่ใช้
Tel. 02-116-6000
email : [email protected]
website : www.thaileo.com
Line : @thaileo
************************************
แล้วพบกับสาระดีๆแบบนี้ทางด้านงานช่าง งานวิศวกรรม และอุตสาหกรรมได้ที่ นายช่างมาแชร์ นะครับ
Website: www.naichangmashare.com
Facebook: https://www.facebook.com/naichangmashare/
Blockdit : https://www.blockdit.com/naichangmashare
Instragram: https://www.instagram.com/naichangmashare/
Twitter: https://twitter.com/naichangmashare
Youtube: https://www.youtube.com/@naichangmashare
TikTok : https://www.tiktok.com/@naichangmashare
#นายช่างมาแชร์
