MISCIBLE TECHNOLOGY Co.,Ltd
HOME ABOUT US PRODUCTS ENGINEERING R&D
REFERENCE VIDEO TRAINING NEWS / UPDATE CONTACT US

EP-10/11 :Forces Acting on Bearings/Hub
EP-10 : Forces Acting on Bearings
EP-11 : Hub




แรงกระทำ (Forces Acting) ในงาน AGITATOR มีแรงกระทำตรงส่วนไหนบ้าง, การเลือกใช้ Bearing ในงาน AGITATOR, และ การกำหนดระยะห่างของ Locating Bearing และ Floating Bearing ควรเป็นระยะเท่าไหร่, มาแสดงทัศนะกันต่อครับ

Forces Acting on AGITATOR : แรงที่กระทำต่อ Agitator นั้น มีทั้งหมด 4 แรง ในภาพรวมๆ คือ
(1). Impeller Radial Force : แรงตรงส่วนนี้คำนวณยากครับ เพราะมีตัวแปรหลายตัวที่เป็นตัวกำหนด เช่น Viscosity / Density / Diameter of Impeller, BW of Impeller เป็นต้น..ลึกลงไปกว่านั้นคือ Rheology ของของเหลวอีกตัวที่เป็นตัวแปรที่นักออกแบบมักมองข้ามไป, สำคัญมากนะครับ

(2). Axial Force form Total Weights : ก็ตามตัวเลยครับ ขึ้นอยู่กับน้ำหนักรวมทั้งหมด ของ Shaft and Impeller หากคำนวณหาน้ำหนักรวมตรงนี้ได้ก็นำไปเลือก Locating Bearing ได้ครับ

(3). Radial Force on Bottom Bearing : แรงที่กระทำต่อ Bearing และ เป็นแรง Radial เท่านั้น, Bearing จุดนี้เป็นจุดสำคัญที่สุดของชุด Housing Bearing เลย , เพราะเป็นจุดที่มีค่า Maximum Bending Moment

(4). Radial Force on Top Bearing : จุดนี้มี Radial Force ไม่เยอะครับ แต่ จุดนี้สำคัญในส่วนของ Locating Bearing มากกว่าเพราะเป็นจุดกำหนดหรือเลือกลูกปืนรับแรง Axial ให้เหมาะสม

Bearing มีหลายชนิดมากครับ และ ผมคงไม่ต้องบอกรายละเอียดอะไร เพราะคิดว่ามีแหล่งความรู้เยอะมากครับ, แต่จะมาแชร์ประสบการณ์การเลือกและออกแบบ Bearing ในงาน Agitator เท่านั้น และ ขอเป็นงาน Agitator ชุดใหญ่เท่านั้นครับ (Large Agitator) เพราะ Agitator ชุดเล็กๆ (คือ สำหรับถังต่ำกว่า 20,000ลิตร นั้น) ก็เลือกๆไปครับ ใช้ประสบการณ์ก็พอจะเดาออกว่ายังไง, ต่อครับ...งาน Agitator มีการวางเพลาลักษณะตั้งฉากกับพื้น ดังนั้นมีลูกปืนไม่กี่ชนิดหรอกครับที่เอามาใช้งานกับ Agitator ได้ ยกตัวอย่างเช่น Ball Bearing / Taper Bearing / Spherical Roller Bearing..ผมใช้อยู่แค่นี้จริงๆครับ, ส่วนการคำนวณระยะห่างของ Locating Bearing และ Floating Bearing นั้นต้องเริ่มจากการคำนวณ Bending Moment แล้วหาค่า Maximum Bending Moment ก่อน จากนั้นกำหนดจุด Floating Bearing และ ใช้การคำนวณจุดรับแรงตามหลัก การออกแบบเครื่องกล ทั่วไป คิดว่าเป็นเพลาแนวนอนก็ได้ครับ, ที่สำคัญต้องดูระยะสูงสุดของ Housing Bearing ด้วยนะครับ เท่านี้ก็หาระยะห่าง Locating Bearing และ Floating Bearing ได้แล้วไม่ยากครับ

ตัวอย่างงาน Agitator for Tank 60,000L

ตามรูปครับ Gear Motor ขนาด 30.0kw-Speed 25 RPMขนาดของเพลา Dia.150 mm, Locating Bearing = Spherical Roller Bearing และ Floating Bearing = Spherical Roller Bearing เช่นกัน เนื่องจากเพลาใหญ่มากและงานนี้เพลายาว 4 เมตร มีข้อจำกัดว่าต้องไม่ใช่ Steady Bottom Bush เลยต้องเลือก Bearing ที่ self-aligning ครับ และ ต้องรับแรงทั้ง Axial และ Radial ได้มากที่สุด, กลึงเข้า Bearing ที่ 125 มม, คำนวณ Axial Force form Total Weights แล้วนำไปเทียบตาราง Bearing ได้ลูกปืนขนาด 125-225-68 มาใช้งานครับ, ต้องคำนวฯแล้วเลือกตามโหลดที่รับได้จริงนะครับ ไม่งั้น Bearing แตกและงานจะเข้าเลย, ส่วนระยะห่าง Locating Bearing และ Floating Bearing เอาค่า Bending Moment ที่คำนวณได้มาใส่ในรายละเอียดจุดรับแรง 2 จุด บน Housing Bearing ก็จะคำนวณระยะได้ประมาณ 377 มม เลยต้องกำหนดระยะห่างอยู่ที่ 400 มม. โดยความยาวรวม Housing Bearing ทั้งหมดคือ 1200 มม. (Housing Bearing ชุดนี้ มี Packing Seal ด้วย เลยต้องเผื่อระยะให้ห้อง Packing Seal ด้วย)

-------------------------------------------------

ต่อที่ HUB กันบ้างครับ : HUB Impeller เรียกกันง่ายๆว่า ดุมใบกวน นั่นเองครับ, มาตรฐานของ HUB ในงาน Agitator มีทั้งหมด 5 ประเภท ดังนี้

1. Clampling Hub
2. Clampling Hub with Key
3. Parallel key locating at Shaft End
4. Parallel key locating near middle Shaft
5. Grup Screw to Locate Hub

Hub จะสวมอยู่กับ Shaft และ จะหมุนไปพร้อม Shaft โดยการส่งกำลังจาก ลิ่ม หรือ การใช้น๊อตจิกเพลาไว้ หรืออาจจะใช้เป็นลักษณะของ Clamping ก็ได้ แล้วแต่ลักษณะงาน แล้วแต่ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางใบกวนด้วย ก็เอากันจริงๆ คือ ดูตามความเหมาะสมครับ ว่าจะส่งถ่ายกำลังด้วยอะไร, ความหนาของ Hub รอบเพลานั้น ต้องดูจาก 2 ส่วนครับ คือ ดูจาก Diameter of Impeller และ ดูจากความหนาของใบกวน, ทั้งนี้เพื่อไม่ให้มีปัญหาจากงานเชื่อมใบกวน, ต้องมีเนื้อมากพอที่เชื่อมแล้ว Hub ไม่เกิดการบิดเบี้ยว ตรงส่วนนี้ผมขพูดตรงๆเลยคือ ไม่ต้องใช้ "ทฤษฏีระดับโลก" หรือ "ผู้เชี่ยวชาญระดับโลก" จากไหนมาบอกหรอกครับ ใช้ "Engineering Sense" เอาก็ได้ครับ หากใครทำไม่ได้แสดงว่าท่านยังมือไม่ถึง 555, หรือ ไม่ท่านก็ไม่เคยพบเจอความผิดพลาดจากการใช้ความหนา Hub น้อยเกินไป หรือสุดท้าย คือ ท่านมีเพียงทฤษฏี แต่ท่านไม่เคยทำ ซึ่งท่านก็ไม่ผิดอะไรนะครับ ผมแสดงทัศนะไว้เฉยๆ, ส่วนลิ่มใช้ขนาดเท่าไหร่ ก็เปิดดูตารางลิ่มมาตรฐานแล้วหยิบมาใช้เลยครับ ดูให้เหมาะสมกับ Torque ให้เหมาะสมกับ Bending Moment ครับ....สรุปคือ เรื่องของ Hub เนี่ยผมให้เครดิตกับ "Engineering Sense" มากกว่าทฤษฏี, เพียงแต่ "Engineering Sense" ต้องวิเคราะห์ภายใต้ความรู้ที่ดีด้วยนะครับ ไม่งั้นเราจะเรียก "Engineering Sense" ว่า "มั่ว"

BACK

Contact : Miscible Technology Co., Ltd / Tel: 091.7400.555, 02.548.0414-5 / Fax: 02.548.0413 / Email: miscible@miscible.co.th