การออกแบบสายพานลำเลียงแบบ Belt Conveyor ตอนที่ 1
สายพานลำเลียงทั่วไปที่พบเห็นกันบ่อยๆ
บทความที่ท่านกำลังอ่านนี้จะว่าด้วยเรื่องของการออกแบบสายพานลำเลียงแบบ Belt Conveyor เบื้องต้น ซึ่งผู้เขียนพยายามถ่ายทอดจากประสบการณ์ตรงในการทำงานเพื่อเป็นโอกาสให้ผู้สนใจได้ศึกษาเพิ่มเติมเพื่อประโยชน์แก่สังคมโดยรวม
การลำเลียงวัสดุด้วยอุปกรณ์ทุ่นแรงมีมาตั้งแต่สมัยโบราณ เท่าที่มีบันทึกไว้ก็คือการนำท่อนไม้กลมมารองเพื่อเลื่อนแท่งวัตถุขนาดใหญ่ หรือการใช้แม่น้ำในการเคลื่อนไม้ซุง การใช้รถไฟเพื่อขนสัมภาระ เป็นต้น
Credit : https://www.fbchain.com/blog/a-brief-history-of-chain-ancient-egypt-to-jubillee-park
เมื่อการศึกษาทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีต่างๆได้เจริญและพัฒนาขึ้นทำให้เกิดสิ่งประดิษฐ์มากมายจากนวตกรจากหลากหลายสาขา หนึ่งในนั้นก็คือศาสตร์เกี่ยวกับระบบลำเลียงวัสดุซึ่งในประเทศไทยก็มีสาขานี้อยู่เช่นกัน เรียกกันติดปากว่า "ภาควิชาขนถ่าย" หรือ MHT ( แต่ผู้เขียนฯไม่ได้จบจากสาย MHT แต่มาจากสายเครื่องกล ) ซึ่งจะเชี่ยวชาญพื้นฐานเกี่ยวกับงานประเภท Material Handling เป็นพิเศษ
ทำไมต้อง Belt Conveyor?
เพราะ สามารถขนถ่ายวัสดุได้หลากหลายชนิด รองรับอัตราการขนถ่ายได้สูง สามารถลำเลียงผ่านเส้นทางที่ออกแบบได้หลากหลาย เช่น ทางลาดชัน ทางลงเขา ทางโค้ง การขนส่งระยะไกล เป็นต้น สามารถออกแบบให้สร้างกองวัสดุ (Stockpile)ได้ สามารถเพิ่มกระบวนการทำงานในระหว่างที่ขนถ่ายได้ (Process function) มีความปลอดภัยสูง ประหยัดพลังงานที่สุดในอัตราการขนถ่ายที่เท่ากันเมื่อเทียบกับการลำเลียงด้วยวิธีอื่นๆ การบำรุงรักษาน้อย ยกตัวอย่างเช่น
รถบรรทุก : บรรทุก 4.6 ตัน วิ่งได้ 1 กม. ใช้พลังงาน 1 กิโลวัตต์
รถไฟ : บรรทุก 17.7 ตัน วิ่งได้ 1 กม. ใช้พลังงาน 1 กิโลวัตต์
สายพานลำเลียง : ลำเลียง 22.9 ตัน ไปในระยะทาง 1 กม.ใช้พลังงาน 1 กิโลวัตต์
จะพบว่า ในกรณีที่ใช้พลังงานเท่ากัน สายพานลำเลียงจะสามารถลำเลียงวัสดุได้มากกว่า ทั้งนี้ก็เพราะว่า โครงสร้างของสายพานลำเลียงมีชิ้นส่วนเคลื่อนที่น้อย ทำให้มีแรงเสียดทานน้อย และมีชิ้นส่วนที่มีการหมุนเพื่อรองรับการเคลื่อนที่ของสายพานลำเลียง ทำให้แรงเสียดทานยิ่งน้อยลงไปอีก
ASGCO Mining Heavy Duty Belt Conveyor
แต่ความเสียหายของสายพานลำเลียงก็สามารถเกิดขึ้นได้เช่นกัน โดยส่วนใหญ่มาจากการเสียหายของอุปกรณ์อะไหล่เชิงกล อาจส่งผลมาจากการออกแบบที่ไม่ถูกต้อง การใช้งานผิดประเภท เช่น ออกแบบเพื่อใช้งานกับวุสดุ A แต่ไปใช้งานกับวัสดุ B หรือการไม่ดูแลหรือบำรุงรักษา ตลอดจนเสียหายโดยปัจจัยจากสิ่งแวดล้อม เช่น เปียกชื้น มีฝุ่น มีหิมะ หรือเกิดแผ่นดินไหว ซึ่งในบทความนี้จะขอเน้นในหัวข้อ การออกแบบที่ถูกต้อง ซึ่งจะอ้างอิงตามมาตรฐาน CEMA Version 7
CEMA Book Version 7
ส่วนประกอบของสายพานลำเลียงประเภทนี้มีอุปกรณ์ไม่กี่ตัว แต่ละตัวนั้นก็จะมีรายละเอียดย่อยๆลึกลงไปยิบย่อยมากตามที่ผู้ออกแบบได้ออกแบบไว้ ( ส่วนใหญ่งานออกแบบสายพานลำเลียงจะเป็นการออกแบบกึ่งนำมาใช้งาน หมายถึงมีการนำชิ้นส่วนมาตรฐานจากผู้ผลิตมาประกอบกันในแบบที่ได้ออกแบบไว้นั่นเอง )
ส่วนประกอบโดยทั่วไปของ Belt Conveyor ( ภาพจาก CEMA 7 )
ผมจะขอเริ่มจาก Structure หรือ Body ก่อนเลยครับ ชิ้นส่วนชิ้นนี้คือสิ่งที่เป็นโครงสร้างหลักให้อุปกรณ์ชิ้นอื่นๆมาติดตั้งกับเจ้าตัวนี้ครับ ตัวนี้ถือเป็นหน้าตา เป็นเอกลักษณ์ เป็น Signature สำหรับให้ผู้ออกแบบได้แสดงฝีมือในการออกแบบ หรือ "ปล่อยของ" นั่นเองครับ
Structure ของ Conveyor ที่ผู้เขียนได้ออกแบบให้เหมืองแห่งหนึ่งในสาธารณรัฐประชาธิปไตยประชาชนลาว
เจ้า Structure ที่ว่านี้สามารถแบ่งออกได้ย่อยๆอีก คือ Stringer, Truss และ Tubular ครับ ซึ่งหัวใจหลักของโครงสร้างคือ ความแข็งแรงตามมาตรฐาน น้ำหนักเบา ประหยัดค่าใช้จ่าย ประกอบและติดตั้งง่าย ขนส่งง่าย ผลิตง่าย เป็นต้น ซึ่งมาตรฐานที่ใช้ออกแบบก็มีทั้ง ASD, LRFD, Vibration, Deflection และ Buckling ครับ โดยชนิดของ Load ที่พิจารณานั้นเรียกได้ว่าเอาเรื่องเลยทีเดียว เพราะต้องคำนวณหลายอย่างมาก เช่น Dead and Live loads, Bulk mat loads, Piping & Conduit loads, Spillage Loads, Chute loads, Belt tension loads, Environment loads, Dynamic loads, Allow future load, Combinations loads.
ด้วยชนิดของ Load ที่ต้องพิจารณาแล้ว การออกแบบจึงต้องทำอย่างพิถีพิถัน ประมาทไม่ได้เลย และในประเทศไทยมีน้อยมากที่การออกแบบโครงสร้างจะมีเอกสารการออกแบบและคำนวณจากวิศวกร เพราะว่าเอกสารและค่าออกแบบนั้นจะเป็นต้นทุนในงานที่เจ้าของกิจการส่วนใหญ่มองว่าไร้สาระ และมักจะเลือกใช้วิธีทำตามๆกันมา และปัญหาก็เกิดตามๆกันมาเช่นกัน
ไม่มีระยะ Transition distance และ Load input ผิดตำแหน่ง
ผู้เขียนได้ถ่ายภาพไว้ก่อนที่เสากระโดงจะหักและพังลงมา
ถัดมาก็คือการอำนวยความสะดวกในการใช้งานเพื่อความปลอดภัย ได้แกี่ พื้นที่ในการซ่อมบำรุง ความกว้างทางเดิน ระยะสำหรับอุปกรณ์ต่างๆ ซึ่งจุดนี้ก็เช่นเดียวกันที่เจ้าของงานมักจะตัดออกไป ทำให้เรามักจะพบการเดินบนสายพานโต้งๆอยู่บ่อยครั้งแทนที่จะมี Walk way ให้ช่างเดิน Services เป็นต้น ฉะนั้นหน้าที่ของผู้ออกแบบคือต้องมีความปลอดภัยต่อผู้ใช้งานเป็นสำคัญ
เครดิตภาพ http://m2n-lom.blogspot.com/2008/01/safety-practices-of-using-conveyors.html
ขอจบตอนที่ 1.ไว้แต่เพียงเท่านี้ พบกันอีกในตอนที่ 2 ครับ.
- 2
โฆษณา
- ดาวน์โหลดแอปพลิเคชัน
- © 2024 Blockdit
