Motor băng tải 0,37 kW, tương đương khoảng 0,5 HP, thường được dùng cho băng tải nhỏ, băng tải hành lý, băng tải đóng gói và dây chuyền vận chuyển nhẹ. Khi chọn motor, không nên chỉ dựa vào công suất. Cần xác định đồng thời tốc độ băng, đường kính lô chủ động, tỷ số truyền, mô-men trục ra, kiểu hộp giảm tốc và chế độ làm việc.
Bài viết dưới đây xây dựng theo mô hình băng tải nằm ngang tương tự băng tải hành lý sân bay. Các phép tính dùng lô chủ động Ø100 mm, motor 4 cực khoảng 1.400 vòng/phút, tải 100 kg và 150 kg. Các giá trị mô-men của từng dòng hộp số là giá trị tính toán tham khảo theo hiệu suất giả định, không thay thế mô-men định mức trong catalogue của từng model.
Trong bài này, lô chủ động được giả định Ø100 mm để phù hợp với băng tải nhỏ và băng tải hành lý. Ngoài thực tế, đường kính lô có thể thay đổi theo kết cấu băng, tải và tốc độ.
Chu vi lô Ø100 mm: C = π × D = 3,1416 × 0,1 ≈ 0,314 m.
Tốc độ quay lô: n = V / (π × D).
Tỷ số truyền lý thuyết: i = n₁ / n₂, với n₁ ≈ 1.400 vòng/phút.
Tốc độ băng | Tốc độ lô (v/ph) | Tỷ số truyền lý thuyết | Tỷ số gần dùng thực tế |
10 m/phút | 31.83 | 43.98 | 44 |
15 m/phút | 47.75 | 29.32 | 29–30 |
20 m/phút | 63.66 | 21.99 | 22 |
25 m/phút | 79.58 | 17.59 | 17,5–18 |
30 m/phút | 95.49 | 14.66 | 14,5–15 |
40 m/phút | 127.32 | 11.00 | 11 |
Tỷ số truyền thực tế nên chọn theo cấp tỷ số có sẵn của nhà sản xuất. Nếu tốc độ sau khi chọn ratio lệch nhẹ so với yêu cầu, có thể dùng biến tần với motor 3 pha để hiệu chỉnh.
Lực cản gần đúng: F = μ × m × g.
Mô-men tại lô: T = F × r / η.
Mô-men thiết kế: Ttk = T × hệ số dự phòng.
Với lô Ø100 mm, bán kính r = 0,05 m. Trong mô hình này, mô-men cản ở trạng thái chạy ổn định chủ yếu phụ thuộc tải và ma sát; tốc độ băng làm thay đổi công suất cần truyền nhiều hơn là làm thay đổi trực tiếp mô-men cản.
Mô-men khả dụng của bộ motor giảm tốc phụ thuộc tốc độ đầu ra và hiệu suất hộp số. Để so sánh các dòng thông dụng, bài viết dùng hiệu suất tính toán giả định: NMRV 75%, WPDS 70%, GH/GV 88%, KA37 90%, R37 93%, IKR 84% và RH 81%.
Công thức tham khảo: T = 9550 × P × η / n, với P = 0,37 kW.
m/phút | Ratio | NMRV | WPDS | GH/GV | KA37 | R37 | IKR | RH | TB |
10 | 44.0 | 83.3 | 77.7 | 97.7 | 99.9 | 103.2 | 93.2 | 89.9 | 92.1 |
15 | 29.3 | 55.5 | 51.8 | 65.1 | 66.6 | 68.8 | 62.2 | 59.9 | 61.4 |
20 | 22.0 | 41.6 | 38.9 | 48.8 | 50.0 | 51.6 | 46.6 | 45.0 | 46.1 |
25 | 17.6 | 33.3 | 31.1 | 39.1 | 40.0 | 41.3 | 37.3 | 36.0 | 36.9 |
30 | 14.7 | 27.8 | 25.9 | 32.6 | 33.3 | 34.4 | 31.1 | 30.0 | 30.7 |
40 | 11.0 | 20.8 | 19.4 | 24.4 | 25.0 | 25.8 | 23.3 | 22.5 | 23.0 |
Đơn vị mô-men: N·m. Cột “TB” là trung bình số học của bảy mức mô-men tính toán. Không dùng cột này thay cho mô-men catalogue khi chốt model.
Tốc độ (m/phút) | Ratio | Lực cản (N) | Mô-men lô (N·m) | Mô-men dự phòng (N·m) | Mô-men hộp số TB (N·m) | Đánh giá |
10 | 44.0 | 29.43 | 1.73 | 2.60 | 92.1 | Đạt sơ bộ |
15 | 29.3 | 29.43 | 1.73 | 2.60 | 61.4 | Đạt sơ bộ |
20 | 22.0 | 29.43 | 1.73 | 2.60 | 46.1 | Đạt sơ bộ |
25 | 17.6 | 29.43 | 1.73 | 2.60 | 36.9 | Đạt sơ bộ |
30 | 14.7 | 29.43 | 1.73 | 2.60 | 30.7 | Đạt sơ bộ |
40 | 11.0 | 29.43 | 1.73 | 2.60 | 23.0 | Đạt sơ bộ |
Trong giả định trên, tải 100 kg cần khoảng 1,73 N·m tại lô và khoảng 2,60 N·m sau khi nhân hệ số dự phòng 1,5. Mức này thấp hơn đáng kể so với mô-men tính toán của các bộ giảm tốc 0,37 kW ở dải tốc độ khảo sát. Tuy nhiên vẫn phải kiểm tra tải hướng kính, số lần khởi động, chiều dài băng và tải bản thân của băng.
Tốc độ (m/phút) | Ratio | Lực cản (N) | Mô-men lô (N·m) | Mô-men dự phòng (N·m) | Mô-men hộp số TB (N·m) | Đánh giá |
10 | 44.0 | 44.15 | 2.60 | 3.90 | 92.1 | Đạt sơ bộ |
15 | 29.3 | 44.15 | 2.60 | 3.90 | 61.4 | Đạt sơ bộ |
20 | 22.0 | 44.15 | 2.60 | 3.90 | 46.1 | Đạt sơ bộ |
25 | 17.6 | 44.15 | 2.60 | 3.90 | 36.9 | Đạt sơ bộ |
30 | 14.7 | 44.15 | 2.60 | 3.90 | 30.7 | Đạt sơ bộ |
40 | 11.0 | 44.15 | 2.60 | 3.90 | 23.0 | Đạt sơ bộ |
Tải 150 kg cần khoảng 2,60 N·m tại lô và khoảng 3,90 N·m khi dùng hệ số dự phòng 1,5. So với tải 100 kg, lực kéo và mô-men yêu cầu tăng khoảng 50%. Với băng tải dài hoặc khởi động nhiều lần, nên cộng thêm mô-men gia tốc và khối lượng các phần chuyển động.
NMRV có trục vào và trục ra vuông góc, kích thước gọn và dễ bố trí sát khung băng tải. Phù hợp băng tải nhỏ, tốc độ thấp đến trung bình. Khi chọn cần kiểm tra tỷ số truyền, nhiệt độ hộp số và hiệu suất ở ratio lớn.
WPDS là hộp giảm tốc trục vít – bánh vít, kết cấu chắc và phổ biến trong các băng tải nhỏ. Ưu điểm là bố trí vuông góc, dễ chọn ratio tiêu chuẩn. Cần lưu ý hiệu suất thấp hơn hộp bánh răng nghiêng.
GH/GV 400 W là dòng motor giảm tốc bánh răng tải trung. Kiểu GH thường dùng trục ngang, GV dùng trục đứng tùy cấu hình. Phù hợp băng tải đóng gói, băng tải thùng và máy tự động cần bộ truyền gọn.
KA37 dùng bánh răng côn – bánh răng nghiêng, trục ra vuông góc. Dòng này phù hợp khi cần hiệu suất cao, chạy liên tục và bố trí motor lệch 90° so với lô chủ động.
R37 là hộp giảm tốc bánh răng nghiêng trục thẳng. Ưu điểm là hiệu suất truyền động cao, phù hợp băng tải chạy liên tục và hệ thống cần bố trí motor cùng phương với trục lô.
IKR phù hợp máy nhỏ, băng tải ngắn và không gian lắp đặt hạn chế. Cần kiểm tra kỹ mô-men định mức, đường kính trục, tải hướng kính và chế độ chạy liên tục.
RH phù hợp khi cần truyền động 90° trong không gian hẹp. Dòng này thường dùng cho băng tải mini, máy đóng gói và cơ cấu cấp liệu nhẹ.
Giá bộ motor giảm tốc 0,37 kW không nên cố định thành một con số chung vì còn phụ thuộc loại hộp số, tỷ số truyền, kiểu trục, mặt bích, thương hiệu, điện áp, phanh, biến tần và yêu cầu chống bụi hoặc chống nước. Khi báo giá nên ghi rõ ít nhất: công suất 0,37 kW, tốc độ đầu ra, tỷ số truyền, kiểu trục, đường kính trục, kiểu lắp và điện áp.
Dưới đây là giá tham khảo của động cơ băng tải 0.37kW:
Không thể kết luận chỉ từ công suất motor giảm tốc 0,37 kW. Cần kiểm tra tốc độ băng, đường kính lô chủ động, tải hàng, chiều dài băng, khối lượng dây băng, mô-men khởi động, số lần dừng – chạy và hiệu suất truyền động. Với băng tải ngang tải nhẹ, 0,37 kW thường có thể đáp ứng; nhưng băng dài, ma sát lớn hoặc khởi động đầy tải có thể cần tăng công suất hoặc tăng tỷ số truyền.
Tỷ số truyền trước hết được xác định từ tốc độ motor, tốc độ băng yêu cầu và đường kính lô chủ động. Sau đó mới kiểm tra mô-men đầu ra, tải trục và công suất có đủ hay không. Chọn ratio chỉ theo công suất rất dễ dẫn tới băng chạy quá nhanh hoặc quá chậm.
Với cùng số vòng quay, lô lớn có chu vi lớn hơn nên băng chạy nhanh hơn. Do đó khi tăng đường kính lô mà vẫn muốn giữ nguyên tốc độ băng, phải giảm tốc độ lô, tức thường phải tăng tỷ số truyền. Đồng thời bán kính lô lớn hơn cũng làm mô-men cần tại trục tăng nếu lực kéo không đổi.
Có thể, nhưng cần thận trọng. Băng tải là tải gần đặc tính mô-men không đổi nên khi giảm tần số vẫn cần đủ mô-men. Ở tốc độ thấp, quạt gió gắn trên trục motor quay chậm nên khả năng tự làm mát giảm. Nếu chạy lâu ở tần số thấp, cần kiểm tra dòng điện, nhiệt độ và cân nhắc quạt cưỡng bức hoặc motor phù hợp cho điều khiển biến tần.
Hệ số phục vụ phản ánh mức dự phòng của hộp số theo thời gian làm việc, loại tải, số lần khởi động và mức va đập. Băng chạy 8 giờ/ngày với tải đều khác hoàn toàn băng chạy 24 giờ, khởi động nhiều hoặc có kiện hàng va đập. Vì vậy hộp số đủ mô-men danh nghĩa nhưng hệ số phục vụ quá thấp vẫn có thể nhanh hỏng.
Có thể cần. Mỗi lần khởi động tạo dòng điện và mô-men cao, làm tăng nhiệt cho motor và tải va đập cho bánh răng, trục, ổ bi. Khi số lần khởi động tăng, phải kiểm tra chu kỳ làm việc, mô-men gia tốc và hệ số phục vụ. Đây là lý do hệ thống phân loại hoặc đóng gói dừng – chạy liên tục thường cần tính khác băng chạy đều.
Băng tải ngang thông thường không bắt buộc phải có phanh. Phanh hữu ích khi cần dừng nhanh, giữ chính xác vị trí kiện hàng, ngăn trôi sau khi mất điện hoặc phối hợp với cảm biến định vị. Băng tải nghiêng hoặc cơ cấu có xu hướng bị tải kéo ngược càng cần xem xét phanh hoặc cơ cấu chống quay ngược.
Cần kiểm tra khớp nối, then, nhông xích, độ căng băng, hiện tượng trượt trên lô, kẹt cơ khí và hư hỏng bên trong hộp số. Nếu motor chỉ chạy từng lúc, cần kiểm tra thêm phanh không nhả hết, cài đặt biến tần, điện áp nguồn và tình trạng quá tải khi khởi động.
Nguyên nhân thường gặp là tăng tốc quá ngắn, băng đang đầy tải, cơ cấu bị kẹt, ratio quá nhỏ nên mô-men đầu ra thiếu, phanh chưa nhả hoàn toàn hoặc thông số motor trong biến tần không đúng. Cần phân biệt quá dòng điện do điều khiển với quá tải cơ khí thực sự.
Có. Tư thế lắp có thể làm thay đổi mức dầu, vị trí nút châm – xả – thông hơi và khả năng bôi trơn ổ bi, bánh răng. Nếu đổi từ nằm ngang sang đứng hoặc xoay hộp số, cần đối chiếu hướng dẫn của nhà sản xuất về lượng dầu và vị trí thông hơi.
Cấp bảo vệ phụ thuộc môi trường. Trong nhà khô sạch, IP54 hoặc IP55 thường được dùng. Khu vực nhiều bụi, nước rửa hoặc ẩm cao có thể cần IP65 hoặc cao hơn. Cấp IP không thay thế yêu cầu về vật liệu chống ăn mòn, vệ sinh hoặc tiêu chuẩn chuyên ngành thực phẩm.
Có thể nếu motor, hộp số và biến tần được chọn cho chế độ đảo chiều. Đảo chiều nhanh làm tăng mô-men xung kích và quán tính, nên cần thời gian giảm tốc hợp lý trước khi đổi chiều. Số lần đảo chiều mỗi giờ phải được tính vào hệ số phục vụ và chu kỳ nhiệt.
Dự phòng là cần thiết nhưng chọn quá lớn không phải lúc nào cũng tốt. Motor lớn hơn làm tăng giá, kích thước, dòng điện và đôi khi giảm hiệu suất khi chạy tải thấp. Cách đúng là tính mô-men chạy, mô-men khởi động, hệ số phục vụ và điều kiện nhiệt rồi chọn mức dự phòng hợp lý.
Các dấu hiệu thường gặp là dòng điện luôn gần hoặc vượt định mức, motor nóng cao, khởi động chậm, biến tần báo quá dòng, tốc độ tụt khi có hàng, hộp số nóng, tiếng ồn tăng hoặc phải kéo dài thời gian tăng tốc mới chạy được. Khi đó cần kiểm tra lại tải thực tế và toàn bộ bài toán chọn truyền động.
Với motor 0,37 kW, lô Ø100 mm và motor 4 cực khoảng 1.400 vòng/phút, tỷ số truyền lý thuyết cho các tốc độ 10, 15, 20, 25, 30 và 40 m/phút lần lượt khoảng 44; 29,3; 22; 17,6; 14,7 và 11. Trong mô hình tải ngang, tải 100 kg cần mô-men thiết kế khoảng 2,60 N·m và tải 150 kg cần khoảng 3,90 N·m. Để chọn bộ truyền thực tế, cần đối chiếu thêm mô-men định mức, tải hướng kính, hiệu suất, số lần khởi động, chiều dài băng, khối lượng băng và điều kiện vận hành của từng hộp số NMRV, WPDS, GH/GV, KA37, R37, IKR hoặc RH.
Lưu ý kỹ thuật: Toàn bộ bảng tính trong bài là mô hình sơ bộ phục vụ chọn nhanh và xây dựng nội dung kỹ thuật. Thiết kế máy thực tế phải xác nhận lại bằng thông số catalogue và điều kiện tải thực.
