หลายๆคนคงทราบว่าถ้าเราใช้สายพานที่ขับเคลื่อนด้วยแรงเสียดทาน (Friction force) มันจะมีการลื่นไถล หรือ Slip อยู่ทำให้รอบและแรงขับบางส่วนหายไป ซึ่งเจ้าตัว Slip rate ในสายพาน V-belt เป็นหนึ่งในหัวข้อสำคัญในการวิเคราะห์ประสิทธิภาพของระบบส่งกำลังแบบสายพาน
โดยเฉพาะเมื่อเราจะต้องการประเมิน ความสูญเสียพลังงาน จากการ การหมุนที่ไม่สัมพันธ์กันระหว่างพูลเลย์ขับ (driver pulley) และ พูลเลย์ตาม (driven pulley)
การลื่นไถล Slip ใน V-belt คืออะไร?
Slip (การลื่นไถล) คือ การที่สายพานเคลื่อนที่ลื่นไถลระหว่างที่สายพานกำลังส่งกำลังจากตัวขับไปหาตัวตาม ทำ “ให้แรงและกำลังบางส่วนหายไป” ดังนั้น “ทำให้รอบตัวตามหายไปอีกด้วย” ส่งผลให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรลดลงนั่นเองครับผม
*จริงๆถ้าเราแก้ปัญหานี้ได้ก็สามารถประหยัดพลังงาน หรือเพิ่มกำลังผลิตได้อีกด้วยนะครับ
จริงๆแล้ว “สายพานที่ขับเคลื่อนด้วยแรงเสียดทาน” มีการ Slip ทุกครั้ง
- ในอุดมคติ: สายพานไม่มีการลื่นไถล → ความเร็วเชิงมุมของพูลเลย์ขับและพูลเลย์ตามเป็นไปตามอัตราทด
- ในความจริง: สายพานมีการลื่นไถลบ้าง → ความเร็วพูลเลย์ตามลดลงจากที่ควรจะเป็น
สาเหตุของการ Slip ของสายพาน V
1. แรงตึงของสายพานไม่พอ (Insufficient Belt Tension)
สาเหตุ:
- การติดตั้งสายพานใหม่โดยไม่ได้ตั้งแรงตึงตามสเปก
- สายพานหย่อนลงเมื่อใช้งานไปนาน ๆ โดยไม่มีการปรับ tension
- ตัวปรับสายพาน (tensioner) หลวม หรือสปริงเสื่อม
ผลกระทบ:
- ผิวสายพานไม่แนบสนิทกับร่องพูลเลย์
- พื้นที่สัมผัสลดลง → แรงเสียดทานน้อยลง
- เกิดการลื่นระหว่างสายพานกับพูลเลย์
- การส่งกำลังไม่มีประสิทธิภาพ สูญเสียพลังงาน
แนวทางแก้ไข:
- ตรวจสอบแรงตึงสายพานตามคู่มือผู้ผลิต (ใช้เกจวัดแรงตึงถ้าเป็นไปได้)
- ปรับ tensioner หรือเปลี่ยนใหม่
- ตรวจสอบสายพานทุก 100-200 ชม.การทำงาน
2. โหลดเกิน (Overload)
สาเหตุ:
- โหลดที่ส่งผ่านสายพานมากกว่าที่ออกแบบไว้ เช่น
- – มอเตอร์ขับโหลดหนักเกินไป
- – การสตาร์ทโหลดทันทีโดยไม่มี soft start
- – มอเตอร์ขับโหลดหนักเกินไป
- การกระชากโหลดบ่อย เช่น เครื่องจักรหยุด-เดินสลับบ่อย ๆ
ผลกระทบ:
- สายพานไม่สามารถส่งกำลังได้ตามโหลดจริง
- แรงต้านที่พูลเลย์ตามสูง → ทำให้เกิด Slip
- ทำให้สายพานสึกหรอเร็ว หรือขาดได้
แนวทางแก้ไข:
- ลดโหลด หรือใช้สายพานขนาดใหญ่ขึ้น / หลายเส้น
- เพิ่มระบบ soft-start หรือ flywheel
- ตรวจสอบว่าโหลดไม่ฝืดหรือติดขัด
3. ผิวสัมผัสของพูลเลย์กับสายพานลื่น (Slippery Pulley Surface)
สาเหตุ:
- มีน้ำมัน, จาระบี, ฝุ่น หรือสิ่งสกปรกเกาะบนร่องพูลเลย์
- ผิวของพูลเลย์สึกหรือขัดจนเรียบเกินไป
- พูลเลย์เป็นวัสดุที่ไม่เหมาะกับแรงเสียดทาน (บางรุ่นใช้อลูมิเนียมขัดเงาเกิน)
ผลกระทบ:
- สายพานไม่สามารถยึดเกาะพูลเลย์ได้ดี
- ทำให้เกิดการหมุนลื่น (slip) โดยเฉพาะตอนโหลดสูง
แนวทางแก้ไข:
- ทำความสะอาดพูลเลย์สม่ำเสมอ
- ใช้ผ้าชุบน้ำมันล้างทำความสะอาด
- ขัดร่องพูลเลย์ด้วยกระดาษทรายหยาบเบา ๆ
- หากผิวเสียหายหนักควรเปลี่ยนพูลเลย์ใหม่
4. การสึกหรอของสายพาน (Belt Wear)
สาเหตุ:
- ใช้งานมานานจนสายพานเริ่มแข็ง แตก หรือสึก
- ร่องสายพานบวม ผิวด้านข้างลื่น
- ร่องสายพานไม่แนบสนิทกับพูลเลย์แล้ว
ผลกระทบ:
- แรงเสียดทานระหว่างสายพานกับพูลเลย์ลดลง
- หน้าสัมผัสลดลง
- การส่งกำลังไม่ดี → Slip ง่าย
แนวทางแก้ไข:
- เปลี่ยนสายพานเมื่อมีรอยแตก ผิวด้าน หรือสึกมาก
- ใช้สายพานคุณภาพดีจากผู้ผลิตที่เชื่อถือได้
- หลีกเลี่ยงการเก็บสายพานในที่ชื้นหรือร้อนจัด (จะเสื่อมสภาพเร็ว)
5. อุณหภูมิสูง (High Temperature)
สาเหตุ:
- สภาพแวดล้อมการทำงานร้อน เช่น ใกล้เตา / เตาหลอม / เครื่องยนต์
- การเสียดสีมากเกินไปจากแรงตึงสูงเกิน → ทำให้สายพานร้อนเอง
- ไม่มีระบบระบายอากาศในห้องเครื่อง
ผลกระทบ:
- ยางของสายพานจะนิ่มหรือละลายบางส่วน → เสียรูป
- ลดแรงเสียดทาน → Slip
- เร่งการสึกหรอ
- อาจเกิดการหลุดจากพูลเลย์
แนวทางแก้ไข:
- ปรับแรงตึงให้พอดี ไม่แน่นเกิน
- เพิ่มพัดลมหรือช่องระบายอากาศ
- ใช้สายพานทนความร้อนพิเศษ (Heat-Resistant V-belts)
การคำนวณ Slip Rate ในสายพาน
สูตรคำนวณ:
โดยที่:
- N1 = ความเร็วรอบของพูลเลย์ขับ (Driver Pulley) [RPM]
- N2 = ความเร็วรอบของพูลเลย์ตาม (Driven Pulley) [RPM]
ตัวอย่างการคำนวน:
สมมุตินะครับว่า
- พูลเลย์ขับหมุนด้วยความเร็ว 1500 RPM
- พูลเลย์ตามหมุนจริงที่ 1450 RPM
โจทย์ : ให้คำนวณ Slip rate ในสายพานขับตัวนี้ ?
อ้างอิง Standard:
- Slip rate ปกติที่ยอมรับได้สำหรับ V-belt คือ 1% – 3%
- หากเกินจากนี้จะทำให้ประสิทธิภาพของเครื่องจักรลดลง และอาจเกิดความเสียหายเร็ว
สรุปวิธีลด Slip ในสายพาน V
- ใช้สายพานที่เหมาะสมและมีคุณภาพ
- ตั้งแรงตึงให้ถูกต้อง
- ตรวจสอบผิวพูลเลย์ (ไม่มัน ไม่สึก)
- หลีกเลี่ยงโหลดเกินหรือชะงักฉับพลัน
- พิจารณาใช้ สายพานแบบ Cogged หรือ Timing belt หากต้องการไม่มี Slip เลย
************************************
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
