기계요소 (34) – 톱 체인의 선정 방법

체인 전송 시스템의 장력 계산 절차

체인 전송 시스템에서 요구되는 장력을 계산하는 과정은 여러 단계를 포함합니다. 이 과정은 체인의 유효 장력을 계산하고, 조정된 장력, 그리고 허용 장력을 비교하여 체인이 요구 사항을 만족하는지 확인합니다.

[절차1] 유효 장력 (Fe) 계산

유효 장력은 다음 식으로 계산됩니다:

\( Fe = g * (m * Lc * μR + (m + M) * (Lc – A) * μR + MA * A * (μc + μR) + m * A * μR) \)

여기서:

  • Fe: 유효 장력 (N)
  • Lc: 기기 길이 (m)
  • A: 체류 길이 (m)
  • M: 반송물 질량 (kg/m)
  • 𝑀𝐴MA: 체류부의 반송물 질량 (kg/m)
  • m: 체인 질량 (kg/m)
  • μc: 체인과 반송물의 동마찰 계수
  • μR: 체인과 레일의 동마찰 계수
  • g: 중력 가속도 = 9.80665 (m/s²)
표 1: 마찰 계수표 (참고값)

윤활 방식 재질 건조 비눗물
반송물 재질 스틸 0.25 0.15
알루미늄 0.2 0.12
유리 0.15 0.1
종이 0.3
플라스틱 0.2 0.15
가이드 레일 재질 스틸 0.2 0.12
스테인레스 0.2 0.12
초고분자량 폴리에틸렌 0.15 0.1
나일론 0.2 0.14

[절차2] 조정 후 장력 (Fs) 계산

조정 후 장력은 유효 장력에 부하 보정 계수를 곱하여 계산합니다:

\( Fs = Fe * Cs \)

여기서 Cs는 부하 보정 계수입니다:

  • 빈번한 발진과 정지를 반복하는 경우: 1.2
  • 마모가 심한 용도인 경우: 1.2
  • 다열 용도인 경우: 1.25
  • 상기 이외의 경우: 1.0

[절차3] 체인의 허용 장력 (Fadm) 계산

허용 장력은 다음 식으로 계산됩니다:

  • Fadm: 허용 장력 (N)
  • FN: 최대 허용 장력 (N)
  • Va: 속도 계수
  • Ta: 온도 계수
표 2: 최대 허용 장력 표
Type호칭최대 허용 장력 (N)
TPCH8261650
TPCH11431650
image 47
image 45

[절차4] 허용 장력과 조정 후 장력 비교

장력이 적용 가능한지를 결정하기 위해 𝐹𝑠Fs와 𝐹𝑎𝑑𝑚Fadm을 비교합니다:

\( Fs ≤ Fadm \)

[절차5] 소요 동력 (P) 계산

소요 동력은 다음 식으로 계산됩니다:

\( P = Fs * V / (60 * η) \)

  • P: 소요 동력 (W)
  • V: 체인 속도 (m/min)
  • η: 구동 장치의 전달 효율

출처: 한국 미스미


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