Dwa sposoby napędzania przenośnika rolkowego
Przenośnik rolkowy przenosi produkt na jeden z dwóch sposobów: zewnętrzny silnik przekazuje moc przez łańcuch, koło zębate lub pas do szeregu rolek albo mały silnik umieszczony wewnątrz pojedynczej rury nawojowej i samodzielnie napędza tę sekcję. Pierwsze podejście jest podstawą większości przenośniki rolkowe z napędem łańcuchowym, przeznaczone do ciężkich ładunków paletowych , gdzie pojedynczy motoreduktor obraca wał, który przeciąga kolejno dziesiątki rolek przez łańcuch rolkowy lub paski rozrządu. Drugi, znany jako walec z napędem silnikowym lub MDR, zastępuje cały łańcuch komponentów uszczelnionym silnikiem i skrzynią biegów wbudowanymi w samą powłokę walca.
Żaden projekt nie jest nowy. Napędy motoreduktorowe już od najmłodszych lat poruszały palety i kartony standardowe konstrukcje przenośników rolkowych zbudowane do pracy ciągłej weszły do użytku i pozostają domyślnym wyborem wszędzie tam, gdzie ładunki są duże, a linia działa ze stałą prędkością. Później pojawiły się napędzane silnikiem rolki, zbudowane specjalnie dla sekcji, które muszą uruchamiać się, zatrzymywać i pracować na biegu jałowym niezależnie, a nie poruszać się jak jeden ciągły łańcuch komponentów.
Ta różnica strukturalna decyduje o tym, ile energii faktycznie dociera do produktu, a ile energii zostaje tam utracone.
Gdzie faktycznie następuje utrata energii
Każde ogniwo mechaniczne w układzie napędowym wydziela niewielką ilość mocy w postaci ciepła i tarcia. Motoreduktor obraca wał, wał obraca łańcuch, łańcuch obraca kilkanaście kół zębatych – każdy krok powoduje utratę punktu procentowego lub dwóch, zanim moc osiągnie obciążenie. Słabo napięty łańcuch lub suche łożysko zwiększają te straty, co jest jednym z powodów, dla których linie napędzane ciężkimi łańcuchami wymagają okresowego smarowania, aby utrzymać swoją znamionową wydajność.
Zmotoryzowane rolki przecinają większość tego łańcucha. Paski wielorowkowe łączące sąsiednie rolki pracują ze sprawnością przekładni wynoszącą około 97%, a ponieważ silnik jest umieszczony wewnątrz samej rolki, nie ma oddzielnej ścieżki łączącej skrzynię biegów z wałem i łańcuchem, która powodowałaby utratę energii na każdym skrzyżowaniu.
Większe oszczędności wynikają z zachowania systemu, gdy nie ma na nim żadnego produktu. Konwencjonalny motoreduktor zazwyczaj pracuje przez całą zmianę, obracając każdą rolkę niezależnie od tego, czy coś na niej znajduje się, czy nie. Bezciśnieniowe akumulacyjne przenośniki rolkowe, które uruchamiają się i zatrzymują w poszczególnych strefach odwróć tę logikę: silnik każdej sekcji włącza się tylko wtedy, gdy czujnik wykryje przedostawanie się produktu do niej. Taki jest mechanizm odpowiedzialny za zmniejszenie zużycia energii o 30–70% w wielostrefowych instalacjach MDR — silniki indywidualnie nie są bardziej wydajne, większość z nich jest po prostu wyłączana przez większość czasu.
Kiedy napęd motoreduktorowy nadal ma sens
Wszystko to nie sprawia, że napęd przekładniowy staje się przestarzały. Zmotoryzowane walce są zbudowane w oparciu o kompaktowe silniki o niskim momencie obrotowym, więc tracą swoją przewagę, gdy ładunek przekroczy zakres typowy dla kartonów i skrzynek. Linie paletowe i inne przenośniki rolkowe napędzające łańcuch do dużych obciążeń, przeznaczone do transportu ciągłego, wysokotonażowego rutynowo przenosi ładunki, których replikacja wymagałaby zastosowania ponadgabarytowych i kosztownych zestawów napędzanych silnikiem rolek — jeden silnik z przekładnią centralną dostosowany do tego zadania jest prostszy i tańszy.
Kolejnym przypadkiem, w którym napęd przekładniowy dobrze się sprawdza, jest ciągła praca z jedną prędkością. Linia pracująca z jedną prędkością przez całą zmianę, np standardowy przenośnik taśmowy przeznaczony do ciągłego transportu materiałów sypkich , nie korzysta z logiki start-stop strefa po strefie, ponieważ nie ma czasu bezczynności do wyeliminowania. W tym przypadku wyższy jednostkowy pobór mocy przez motoreduktor jest równoważony przez ogólną potrzebę znacznie mniejszej liczby silników.
Ważenie całkowitego kosztu, a nie tylko kWh
Zużycie energii to tylko część obliczeń. Rolki z napędem silnikowym zazwyczaj kosztują więcej w przeliczeniu na jednostkę, ale skracają czas instalacji, ponieważ nie trzeba ustawiać wyrównania łańcucha ani napinania paska, a konserwacja ogranicza się do sporadycznej wymiany rolek, a nie rutynowego smarowania łańcucha i wymiany koła łańcuchowego.
Systemy motoreduktorów są tańsze w instalacji na dużą skalę i łatwiejsze dla zespołu konserwacyjnego przeszkolonego już w zakresie mechanicznych układów napędowych – szczególnie w przenośniki łańcuchowe o podwójnej prędkości przeznaczone do linii produkcyjnych o mieszanej prędkości , gdzie zmiana prędkości całej linii w jednym kroku ma większe znaczenie niż kontrola poszczególnych stref.
Właściwe rozwiązanie zależy w mniejszym stopniu od pojedynczego procentu wydajności, a bardziej od tego, jak faktycznie działa linia: wielkość obciążenia, schemat pracy i ilość nieplanowanych przestojów, jakie może pochłonąć operacja. Placówka przenosząca paczki przez ruchliwy obszar sortowania zwykle ma czas bezczynny, aby rolki napędzane silnikiem szybko się opłacały. Linia przesuwająca jeden ciężar z jedną prędkością przez osiem godzin z rzędu często zyskuje większą wartość dzięki dobrze utrzymanemu motoreduktorowi wykonującemu tę samą pracę, którą wykonywał przez dziesięciolecia.
