ต้องการลดรอบมอเตอร์ ใช้พู่เล่ย์ขนาดเท่าไร? พร้อมสูตรคำนวณและตัวอย่างจริง

พู่เล่ย์ (Pulley) คืออะไร

คืออุปกรณ์ส่งกำลังที่ทำงานร่วมกับสายพาน โดยใช้ในการถ่ายทอดกำลังจากมอเตอร์ไปยังเครื่องจักร ระบบที่สามารถใช้พู่เล่ย์ควบคุมความเร็วรอบได้ตามต้องการ และยังช่วยประหยัดต้นทุนเมื่อเทียบกับการเปลี่ยนเครื่องจักรหรือมอเตอร์ใหม่

ระบบส่งกำลังด้วยพู่เล่ย์ได้รับความนิยมอย่างมากในงานอุตสาหกรรม เนื่องจาก

• ราคาไม่สูง
• ติดตั้งง่าย
• บำรุงรักษาง่าย
• เปลี่ยนอัตราทดได้สะดวก
• ช่วยลดแรงกระแทกจากการสตาร์ทเครื่องจักร

นิยมใช้งานกับ

• Conveyor
• พัดลมอุตสาหกรรม
• เครื่องผสม (Mixer)
• เครื่องจักรการเกษตร
• เครื่องจักรผลิตอาหาร
• ระบบส่งกำลังทั่วไป

ทำไมต้องลดรอบมอเตอร์

มอเตอร์ไฟฟ้ามาตรฐานมักมีความเร็วรอบดังนี้

แต่เครื่องจักรส่วนใหญ่มักต้องการความเร็วต่ำกว่ารอบมอเตอร์

ตัวอย่าง

• Conveyor ต้องการ 300 rpm
• Mixer ต้องการ 100 rpm
• พัดลมต้องการ 700 rpm

ดังนั้นจึงต้องใช้วิธีการทดจากพู่เล่ย์เพื่อลดรอบ

หลักการทำงานของพู่เล่ย์

คือการใช้สายพาน (Belt) เป็นตัวกลางในการโอนรับและส่งผ่านกำลังแรงหมุนจากพู่เล่ย์ตัวขับ ไปยังพู่เล่ย์ตัวตาม โดยอาศัยแรงเสียดทานระหว่างสายพานกับร่องพู่เล่ย์ในการขับเคลื่อน

โครงสร้างและหน้าที่ของระบบ

• พู่เล่ย์ตัวขับ (Driver Pulley) ติดตั้งอยู่ที่แกนมอเตอร์ ทำหน้าที่รับกำลังจากต้นกำลังแล้วหมุนเพื่อดึงสายพาน
• พู่เล่ย์ตัวตาม (Driven Pulley) ติดตั้งอยู่ที่แกนเครื่องจักร ทำหน้าที่รับแรงขับจากสายพานเพื่อหมุนทำงาน

หลักการง่าย ๆ คือ

• พู่เล่ย์ขับเล็ก + พู่เล่ย์ตามใหญ่ขึ้น → รอบลดลง
• พู่เล่ย์ขับใหญ่ + พู่เล่ย์ตามเล็กลง → รอบเพิ่มขึ้น

วิธีคำนวณอัตราทดพู่เล่ย์ (Pulley Ratio)

สูตรคำนวณอัตราทด

Pulley Ratio = D2 ÷ D1

โดย

• D1 = ขนาดไดมิเตอร์พู่เล่ย์ตัวขับ
• D2 = ขนาดไดมิเตอร์พู่เล่ย์ตัวตาม

วิธีคำนวณรอบปลายทางในกรณีต้องการลดรอบ

สูตร

N2 = N1 ÷ Pulley Ratio

โดย

• N1 = รอบมอเตอร์ (rpm)
• N2 = รอบปลายทาง (rpm)

วิธีคำนวณรอบปลายทางในกรณีต้องการเพิ่มรอบ

สูตร

N2 = N1 × Pulley Ratio

โดย

• N1 = รอบมอเตอร์ (rpm)
• N2 = รอบปลายทาง (rpm)

หาพู่เล่ย์ตัวตามในกรณีต้องการลดรอบ

สูตร

D2 = D1 × Pulley Ratio

หาพู่เล่ย์ตัวตามในกรณีต้องการเพิ่มรอบ

สูตร

D2 = D1 ÷ Pulley Ratio

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างที่ 1 ต้องการลดรอบจาก 1450 rpm เหลือ 725 rpm

กำหนด

• มอเตอร์ 1450 rpm
• พู่เล่ย์ขับ 4 นิ้ว

หาอัตราทด

Pulley Ratio
= 1450 ÷ 725
= 2

หาพู่เล่ย์ตัวตาม

D2
= 4 × 2
= 8 นิ้ว

คำตอบ

• ใช้พู่เล่ย์ขับ 4 นิ้ว
• พู่เล่ย์ตาม 8 นิ้ว
• จะได้รอบประมาณ 725 rpm

ตัวอย่างที่ 2 ต้องการลดรอบจาก 1450 rpm เหลือ 500 rpm

กำหนด

• มอเตอร์ 1450 rpm
• พู่เล่ย์ขับ 5 นิ้ว

หาอัตราทด

Pulley Ratio
= 1450 ÷ 500
= 2.9

หาพู่เล่ย์ตัวตาม

D2
= 5 × 2.9
= 14.5 นิ้ว

เลือกขนาดมาตรฐาน 15 นิ้ว

ตรวจสอบรอบจริง

Pulley Ratio
= 15 ÷ 5
= 3

N2
= 1450 ÷ 3
= 483 rpm

คำตอบ

• ใช้พู่เล่ย์ขับ 5 นิ้ว
• พู่เล่ย์ตาม 15 นิ้ว
• จะได้รอบประมาณ 483 rpm

ตัวอย่างหน้างานจริง

โจทย์

ต้องการขับ Conveyor ลำเลียงข้าวสาร

ข้อมูล

• มอเตอร์ 7.5 kW
• ความเร็ว 1450 rpm
• ต้องการรอบปลายทาง 300 rpm

ขั้นตอนที่ 1 หาอัตราทด

Pulley Ratio
= 1450 ÷ 300
= 4.83

ขั้นตอนที่ 2 เลือกพู่เล่ย์ตัวขับ

กำหนดพู่เล่ย์ขับ 5 นิ้ว

ขั้นตอนที่ 3 หาพู่เล่ย์ตัวตาม

D2
= 5 × 4.83
= 24.15 นิ้ว

เลือกมาตรฐาน 24 นิ้ว

ขั้นตอนที่ 4 ตรวจสอบรอบจริง

Pulley Ratio
= 24 ÷ 5
= 4.8

N2
= 1450 ÷ 4.8
= 302 rpm

คำตอบ

• พู่เล่ย์ขับ 5 นิ้ว
• พู่เล่ย์ตาม 24 นิ้ว
• จะได้รอบประมาณ 302 rpm

เลือกหน้าตัดสายพานอย่างไร

หลังจากคำนวณขนาดพู่เล่ย์แล้ว ต้องเลือกหน้าตัดสายพานให้เหมาะกับกำลังมอเตอร์

เลือกจำนวนร่องพู่เล่ย์อย่างไร

จำนวนร่องขึ้นอยู่กับ

• กำลังมอเตอร์
• ชั่วโมงการทำงาน
• Service Factor
• โหลดกระแทก

ตัวอย่าง

มอเตอร์ 7.5 kW | 1450 rpm | ใช้งาน 24 ชั่วโมง

มักเลือก

• SPB 2 ร่อง
• SPB 3 ร่อง ตามตารางผู้ผลิต

ข้อผิดพลาดที่พบบ่อย

• เลือกอัตราทดสูงเกินไป
  ตัวอย่าง 3 นิ้ว ขับ 24 นิ้ว แม้ลดรอบได้มาก แต่สายพานจะมีอายุสั้นลง
• เลือกพู่เล่ย์ขับเล็กเกินไป
  ทำให้สายพานโค้งงอมาก เกิดความร้อนสะสม
• เลือกหน้าตัดสายพานเล็กเกินไป
  ส่งผลให้สายพานลื่นและขาดเร็ว
• ไม่ตรวจระยะ Center Distance
  ทำให้เลือกเบอร์สายพานไม่ได้

ข้อมูลที่ควรแจ้งก่อนสั่งซื้อ

เพื่อให้เลือกพู่เล่ย์และสายพานได้ถูกต้อง ควรแจ้งข้อมูลดังนี้

• กำลังมอเตอร์ (kW หรือ HP)
• ความเร็วรอบมอเตอร์ (rpm)
• ความเร็วรอบที่ต้องการ
• ขนาดเพลา
• ระยะ Center Distance
• ชั่วโมงการทำงานต่อวัน
• ลักษณะโหลด

สรุป

การลดรอบมอเตอร์ด้วยพู่เล่ย์สามารถคำนวณได้ง่ายจากอัตราทดของพู่เล่ย์

Pulley Ratio = D2 ÷ D1
N2 = N1 ÷ Pulley Ratio

โดยพู่เล่ย์ตัวตามที่มีขนาดใหญ่กว่าจะช่วยลดความเร็วรอบและเพิ่มแรงบิดให้กับเครื่องจักร อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้งานจริงยังต้องพิจารณาเรื่องหน้าตัดสายพาน จำนวนร่องพู่เล่ย์ ระยะ Center Distance และลักษณะโหลดร่วมด้วย เพื่อให้ระบบส่งกำลังทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพและมีอายุการใช้งานยาวนาน

สอบถามสเปกและขอใบเสนอราคาได้ทันที