วิธีเลือกเฟืองโซ่และโซ่ส่งกำลัง พร้อมตัวอย่างการคำนวณ

เฟืองโซ่และโซ่ส่งกำลังสำหรับใช้งานในระบบเครื่องจักรอุตสาหกรรม

ตัวอย่างการใช้งานเฟืองโซ่และโซ่ส่งกำลังในเครื่องจักรอุตสาหกรรม

เฟืองโซ่และโซ่ส่งกำลังคืออะไร

เฟืองโซ่ (Sprocket) และโซ่ส่งกำลัง (Roller Chain) เป็นระบบส่งกำลังทางกลที่นิยมใช้ในงานอุตสาหกรรม เนื่องจากสามารถส่งกำลังได้สูง ไม่เกิดการลื่นไถลเหมือนระบบสายพาน และสามารถรักษาอัตราทดได้อย่างแม่นยำ

ระบบเฟืองโซ่นิยมใช้งานใน

ระบบสายพานลำเลียง (Conveyor)
เครื่องจักรโรงงานอาหาร
เครื่องจักรโรงงานน้ำตาล
เครื่องจักรบรรจุภัณฑ์
เครื่องจักรการเกษตร
เครื่องจักรอุตสาหกรรมทั่วไป

ข้อดีของระบบเฟืองโซ่

ส่งกำลังได้โดยไม่ลื่น โซ่ขบกับฟันเฟืองโดยตรง จึงไม่เกิดการลื่นเหมือนระบบสายพาน
รับแรงบิดได้สูง เหมาะสำหรับงานโหลดหนักและโหลดกระแทก
ใช้งานได้ในสภาพแวดล้อมที่สมบุกสมบัน โดยต้องเลือกชนิดโซ่ วัสดุ และวิธีหล่อลื่นให้เหมาะกับฝุ่น น้ำมัน และอุณหภูมิของพื้นที่ใช้งาน
อัตราทดคงที่ ช่วยควบคุมความเร็วรอบปลายทางตามอัตราทดที่ออกแบบไว้

ปัจจัยที่ควรพิจารณาก่อนเลือกเฟืองโซ่และโซ่ส่งกำลังให้เหมาะกับงาน

ระยะพิตช์ระหว่างสลักของโซ่ส่งกำลังและตัวอย่างโซ่แต่ละขนาด

เบอร์โซ่แต่ละขนาดต่างกันอย่างไร

โซ่แต่ละเบอร์จะมี Pitch หรือระยะห่างระหว่างศูนย์กลางสลักที่อยู่ติดกันแตกต่างกัน

เบอร์โซ่	Pitch
RS40	12.70 mm
RS50	15.875 mm
RS60	19.05 mm
RS80	25.40 mm
RS100	31.75 mm
RS120	38.10 mm
RS140	44.45 mm
RS160	50.80 mm

โดยทั่วไป เมื่อเปรียบเทียบโซ่ในชนิดและมาตรฐานเดียวกัน เบอร์โซ่ที่ใหญ่ขึ้นจะสามารถรับแรงดึงและแรงบิดได้มากขึ้น ทั้งนี้ต้องตรวจสอบพิกัดจากผู้ผลิตประกอบ

แนวทางพิจารณาเบอร์โซ่ส่งกำลังเบื้องต้นจากขนาดกำลังมอเตอร์

โซ่แต่ละเบอร์เหมาะกับกำลังมอเตอร์ประมาณเท่าไร

ตารางนี้เป็นแนวทางเลือกเบื้องต้นตามตัวอย่างในบทความ สำหรับงานอุตสาหกรรมทั่วไป โดยยังต้องตรวจสอบเงื่อนไขการใช้งานและตารางพิกัดกำลังของผู้ผลิตก่อนเลือกจริง

กำลังมอเตอร์	เบอร์โซ่สำหรับพิจารณาเบื้องต้น
0.75–2.2 kW	RS40
2.2–5.5 kW	RS50
5.5–11 kW	RS60
11–22 kW	RS80
22–45 kW	RS100
45–75 kW	RS120
75–110 kW	RS140
มากกว่า 110 kW	RS160 ขึ้นไป

หมายเหตุ

ตารางนี้ใช้สำหรับการเลือกเบื้องต้นเท่านั้น เพราะการเลือกจริงยังต้องพิจารณา

รอบเฟืองขับ
จำนวนฟันเฟืองขับ
Service Factor
ชั่วโมงการทำงาน
โหลดกระแทก
วิธีการหล่อลื่น

เปรียบเทียบลักษณะโซ่เดี่ยว โซ่คู่ และโซ่สามแถวสำหรับส่งกำลัง

โซ่เดี่ยว โซ่คู่ และโซ่สามแถว ต่างกันอย่างไร

โซ่เดี่ยว (Simplex)

เหมาะกับงานทั่วไป

ข้อดี

ราคาประหยัด
หาซื้อง่าย

โซ่คู่ (Duplex)

สามารถรับกำลังได้มากกว่าโซ่เดี่ยวในขนาดและเงื่อนไขที่เทียบเคียงกัน

เหมาะสำหรับ

Conveyor
เครื่องจักรที่ทำงานต่อเนื่อง

โซ่สามแถว (Triplex)

รองรับงานที่ต้องการส่งกำลังและแรงบิดสูง

เหมาะกับ

งาน Heavy Duty
เครื่องจักรขนาดใหญ่

ความสัมพันธ์ระหว่างจำนวนฟันเฟืองโซ่ อัตราทด และความเร็วรอบ

วิธีคำนวณอัตราทดเฟืองโซ่

สูตรคำนวณอัตราทด

อัตราทด = จำนวนฟันเฟืองตาม ÷ จำนวนฟันเฟืองขับ

สูตรหารอบปลายทาง

รอบปลายทาง = รอบต้นทาง ÷ อัตราทด

ตัวอย่างการคำนวณ

ตัวอย่างที่ 1

มอเตอร์ 1,450 rpm | เฟืองขับ 15 ฟัน | เฟืองตาม 45 ฟัน

คำนวณอัตราทด

45 ÷ 15 = 3

คำนวณรอบปลายทาง

1,450 ÷ 3 ≈ 483 rpm

คำตอบ: เพลาตามจะหมุนประมาณ 483 rpm

การคำนวณกำลังออกแบบจากกำลังมอเตอร์ร่วมกับค่า Service Factor

ตัวอย่างการพิจารณาเลือกโซ่ส่งกำลังสำหรับขับเครื่องกวนในโรงงาน

ตัวอย่างการเลือกโซ่จากกำลังมอเตอร์

โจทย์

ต้องการขับเครื่องกวน (Agitator)

ข้อมูล

มอเตอร์ 11 kW
ทำงานต่อเนื่อง
โหลดกระแทกปานกลาง

ขั้นตอนที่ 1 เลือก Service Factor

สมมติ S.F. = 1.3

ขั้นตอนที่ 2 คำนวณ Design Power

Design Power
= Motor Power × S.F.
= 11 × 1.3
= 14.3 kW

ขั้นตอนที่ 3 เลือกเบอร์โซ่

จากตารางเลือกเบื้องต้นในบทความ กำลังประมาณ 14.3 kW จึงเริ่มพิจารณาโซ่ RS80 หากเป็นโหลดหนักหรือทำงาน 24 ชั่วโมง อาจพิจารณา RS80-2 (โซ่คู่) โดยต้องตรวจสอบพิกัดกำลังตามรอบเฟืองขับ จำนวนฟัน และเงื่อนไขการหล่อลื่นจากผู้ผลิตก่อนตัดสินใจ