Моторизованный ролик или мотор-редуктор: что экономит больше энергии?

Два способа управления роликовым конвейером

Роликовый конвейер перемещает продукт одним из двух способов: внешний двигатель передает мощность через цепь, звездочку или ремень к ряду роликов, или небольшой двигатель находится внутри одной роликовой трубы и самостоятельно приводит эту секцию в движение. Первый подход является основой большинства роликовые конвейеры с цепным приводом, предназначенные для тяжелых грузов на поддонах , где один мотор-редуктор вращает вал, который последовательно тянет десятки роликов через роликовую цепь или ремень ГРМ. Второй, известный как моторизованный каток или MDR, заменяет всю цепочку компонентов герметичным двигателем и редуктором, встроенными в сам корпус ролика.

Ни один из дизайнов не нов. Мотор-редукторы с самого начала перемещали поддоны и коробки. стандартные конструкции роликовых конвейеров, предназначенные для непрерывной работы были введены в эксплуатацию и остаются выбором по умолчанию везде, где нагрузки большие и линия работает с постоянной скоростью. Ролики с электроприводом появились позже и были созданы специально для секций, которым необходимо запускаться, останавливаться и работать на холостом ходу независимо, а не двигаться как одна непрерывная цепочка компонентов.

Это структурное различие определяет, сколько энергии на самом деле достигает продукта, а сколько теряется при этом.

Где на самом деле происходит потеря энергии

Каждое механическое звено в трансмиссии выделяет немного энергии в виде тепла и трения. Мотор-редуктор вращает вал, вал вращает цепь, цепь вращает дюжину звездочек — каждый шаг отдает один или два процента, прежде чем мощность достигнет нагрузки. Плохо натянутая цепь или сухой подшипник увеличивают эти потери, что является одной из причин, по которой линии с тяжелым цепным приводом нуждаются в плановой смазке только для поддержания номинальной эффективности.

Ролики с электроприводом обрезают большую часть этой цепи. Поликлиновые ремни, соединяющие соседние ролики, работают с КПД передачи примерно 97%, а поскольку двигатель расположен внутри самого ролика, нет отдельного пути от коробки передач к валу и цепи, теряющего энергию в каждом соединении.

Большая экономия достигается за счет того, как система ведет себя, когда в ней нет продукта. Обычный мотор-редуктор обычно работает на протяжении всей смены, вращая каждый ролик, независимо от того, находится ли на нем что-либо или нет. Роликовые конвейеры с нулевым давлением, которые запускаются и останавливаются по зонам. переверните эту логику: двигатель каждой секции включается только тогда, когда датчик обнаруживает, что в нее попадает продукт. Именно этот механизм лежит в основе показателей снижения энергопотребления на 30–70 %, зарегистрированных в многозонных установках MDR: двигатели не более эффективны по отдельности, большинство из них большую часть времени просто выключены.

Когда мотор-редуктор все еще имеет смысл

Ничто из этого не делает зубчатый привод устаревшим. Моторизованные ролики построены на основе компактных двигателей с низким крутящим моментом, поэтому они теряют свое преимущество, когда нагрузка превышает диапазон, типичный для картонных коробок и сумок. Линии поддонов и другое роликовые конвейеры с цепным приводом для тяжелых грузов для непрерывной крупнотоннажной транспортировки регулярно перемещать грузы, для репликации которых потребуется дорогостоящий набор крупногабаритных моторизованных роликов — один двигатель с центральным редуктором, подходящий для этой работы, проще и дешевле.

Непрерывная односкоростная работа – это еще один случай, когда зубчатый привод работает хорошо. Линия, которая работает с одной скоростью всю смену, как Ленточный конвейер стандартного типа, предназначенный для непрерывной транспортировки сыпучих материалов. , не получает преимуществ от логики запуска и остановки по зонам, поскольку нет времени простоя, которое нужно устранить. Здесь более высокая удельная мощность мотор-редуктора компенсируется необходимостью в гораздо меньшем количестве двигателей в целом.

Взвешивание общей стоимости, а не только кВтч

Потребление энергии является лишь частью расчета. Ролики с электроприводом обычно стоят дороже за единицу, но они сокращают время установки, поскольку не требуется регулировка выравнивания цепи или натяжение ремня, а обслуживание сводится к периодической замене роликов, а не к регулярной смазке цепи и замене звездочек.

Системы с мотор-редукторами остаются дешевле в установке в больших масштабах и проще для группы технического обслуживания, уже обученной работе с механическими приводами, особенно на двухскоростные цепные конвейеры, предназначенные для производственных линий со смешанной скоростью , где изменение скорости всей линии за один шаг имеет большее значение, чем управление каждой зоной.

Правильный вызов зависит не столько от одного процента эффективности, сколько от того, как на самом деле работает линия: размер загрузки, схема работы и сколько незапланированных простоев может поглотить операция. У предприятия, перемещающего посылки через загруженную зону сортировки, обычно нет времени простоя, чтобы моторизованные ролики быстро окупились. Линия, перемещающая один груз с одной скоростью в течение восьми часов подряд, часто получает больше пользы от хорошо обслуживаемого мотор-редуктора, выполняющего ту же работу, которую он выполнял десятилетиями.