Расчет скорости конвейерной системы

Скорость конвейерной системы сильно зависит от области применения конвейера. Некоторые конвейеры перемещаются со средней скоростью, с которой идет человек, в то время как для других приложений требуется гораздо более высокая скорость; например, высокоскоростная линия розлива.

Рисунок 1. Ковшовый конвейер. Изображение любезно предоставлено Bosch Rexroth [PDF]

Обычно в производстве используются два типа ленточных или цепных конвейеров:непрерывное производство и челночные конвейеры.

Оба стиля зависят от скорости машины, чтобы определить скорость конвейера наряду с другими факторами. Существуют также гусеничные конвейерные системы, которые можно использовать как непрерывную конвейерную систему или систему челночного конвейера. Система гусеничного конвейера будет иметь те же проблемы, что и типичные ленточные или цепные конвейеры.

Прежде чем погрузиться в расчет скорости конвейера, давайте сначала рассмотрим типы конвейеров. Это даст нам общее представление о том, зачем нам нужно знать скорость системы.

Обзор систем транспортировки

Мы рассмотрим несколько типов конвейеров, включая конвейеры непрерывного действия, челночные и сервоприводные.

Конвейер непрерывного движения

Этот тип конвейера обычно используется на линиях розлива или производстве продуктов питания. Производство с непрерывным движением можно найти на любом заводе, где производство продукции не может остановиться без последствий. Продукт передается на технологическое оборудование и от него без остановки. Этот тип конвейера обычно очень быстр и ограничен только скоростью машин, которые производят обработку.

Рисунок 2. Конвейер розлива. Изображение любезно предоставлено Tri-Mach

Челночный конвейер

Челночный конвейер обычно состоит из непрерывно движущейся ленты или цепи с низким коэффициентом трения. Челнок, на котором зажимаются детали или продукт, движется по ремню или цепи и проскальзывает при остановке челнока. Шаттлы переходят от машинного процесса к машинному, останавливаясь на каждой машине (станции или ячейке), над которой нужно работать. Скорость этого конвейерного типа обычно определяется общим временем такта машины или самым быстрым процессом на сборочной линии.

Рисунок 3. Видео любезно предоставлено ATS Automation

Конвейер с сервоприводом

Конвейер с сервоприводом, скорее всего, будет запускаться и останавливаться по мере необходимости и перемещаться в точное положение, аналогично индексному столу. С серводвигателем, приводящим в движение конвейер, скорость ограничивается только весом продукта и его стабильностью. При перемещении жидкости необходимо настроить значения ускорения и замедления, чтобы продукт не мешал.

Теперь, когда мы понимаем, почему скорость важна для этих типов конвейеров, давайте перейдем к ее расчету.

Расчет скорости конвейера

Скорость конвейерной ленты рассчитывается как длина окружности приводного ролика, умноженная на число оборотов двигателя в минуту (об / мин). Если есть понижающая передача, не забудьте применить передаточное отношение к оборотам перед умножением окружности.

Скорость конвейерной ленты =Окружность приводного ролика ✕ Обороты двигателя

Обычный гусеничный конвейер будет использовать ту же формулу, что и выше, если для привода гусеницы используется двигатель переменного тока. Если используется ленточный конвейер с сервоприводом, скорость может быть рассчитана в системе управления серводвигателя. Любой сервоконвейер будет во многом полагаться на время такта системы и тип транспортируемого материала для расчета скорости.

Факторы, определяющие скорость конвейера

При определении необходимой скорости конвейера необходимо учитывать несколько факторов. Это общая идея, не претендующая на исчерпывающий перечень. Другие факторы могут включать хрупкие продукты и потребность в упаковке.

Рисунок 4. Конвейер с низким коэффициентом трения. Изображение любезно предоставлено Дорнером

Скорость двигателя: Типичная частота вращения двигателя переменного тока составляет около 1750–3500, что слишком быстро для конвейера. Коробка передач или редукторное устройство требуется для уменьшения общего числа оборотов двигателя. Если время цикла системы и размер приводного ролика известны, мы можем легко рассчитать необходимое число оборотов в минуту.

Вес продукта :По мере увеличения веса продукта на конвейере усилие, необходимое для его перемещения, также увеличивается. Вес продукта также может влиять на ускорение и замедление ремня. Ленточный конвейер с низким коэффициентом трения, в котором челноки или продукты скользят по ленте при остановке на станции, будет иметь максимальную полезную нагрузку. Этот стиль, возможно, придется заменить цепным конвейером или сверхмощным роликовым конвейером. Конвейер с сервоприводом будет восприимчив к полезной нагрузке из-за того, что челноки удерживаются магнитной силой.

Время машинного цикла :Время цикла системы важно как для производителя оборудования, так и для покупателя машины. Это означает, что конвейер должен перемещать продукт по системе с заданной периодичностью цикла.

Элементы управления :Обычному ленточному конвейеру с приводом от двигателя переменного тока не требуется ничего, кроме цифрового выхода и пускателя двигателя. Если двигатель останавливается часто, частотно-регулируемый привод (VFD) будет хорошим вариантом для снижения потребления энергии. Конвейеры с сервоприводом, будь то гусеницы или ремни, потребуют сервопривода и контроллера, обычно программируемого логического контроллера (ПЛК), для управления серводвигателем в различных положениях. Эти элементы управления могут быть дорогими и слишком сложными для приложения.

Как специалисту по контролю, важно знать скорость конвейера, чтобы каждая станция или ячейка в системе могли получить доступ к своим необходимым частям. Важно не морить станцию ​​голодом, так как это может сократить общее время такта вашей системы. Скорость любого конвейера можно рассчитать на этапе проектирования, и именно на этом этапе при необходимости можно легко внести улучшения в систему.