기술자료 감속기 소형 기어 모터 선정
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선정 예 [컨베이어 구동]
선정예 중의 A, B는 아래 그림의 설치 방식, A: 다리 설치, B: 중공축 설치의 경우를 나타냅니다.
선정 예는 하이포이드 모터 입니다만, 기어 모터, 클로제 모터도 설치 방식에 준하여 선정해 주십시오.
A: 다리 설치
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B: 중공축 설치
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선정 조건
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1. 감속비 결정
필요한 출력축 회전속도보다 감속비를 정해 주십시오.
결정은 특성표의 감속비를 참조하십시오.
- A : (1) 컨베이어 축의 회전 속도 (n C)를 구합니다.
nC = V × 1000 D × π = 14 × 1000 200 × π = 22.3 r/min
- (2) 하이포이드 모터의 출력축 회전 속도(n L)를 구합니다.
nL = nC × 2 1 = 44.6 r/min
- (3) 감속비를 결정합니다.
제품 페이지의 특성표에서 60Hz, 44.6r r/min에 가까운 출력축 회전속도를 구하면 r/min이 되고 감속비는 1/40이 됩니다.
- B : (1) 컨베이어 축의 회전 속도 (n C)를 구합니다.
nC = V × 1000 D × π = 14 × 1000 200 × π = 22.3 r/min
- (2) 하이포이드 모터의 출력축 회전 속도(n L)를 구합니다.
nL = nC = 22.3 r/min
- (3) 감속비를 결정합니다.
제품 페이지의 특성표에서 60Hz, 22.3r r/min에 가까운 출력축 회전속도를 구하면 22.5r r/min이 되고 감속비는 1/80이 됩니다.
2. 출력축 토크의 산출
부하 토크보다 필요한 출력축 토크를 구하십시오.
운전 조건에 따라 표 1의 서비스 팩터를 곱하여 보정 출력축 토크를 구합니다.
- A: (1) 컨베이어 축의 필요한 토크(TC)를 구합니다.
TC = 9.8μM D 2 × 1 1000 × 1 η = 9.8 × 0.15 × 150 × 200 2000 × 1 0.95 = 23.2N・m
TC = μW D 2 × 1 1000 × 1 η = 0.15 × 150 × 200 2000 × 1 0.95 = 2.37kgf・m
- (2) 하이포이드 모터 모틀 출력축 토크(TL)로 환산합니다.
TL = TC × 1 2 × 1 η = 23.2 × 1 2 × 1 0.95 = 12.2N・m
TL = TC × 1 2 × 1 η = 2.37 × 1 2 × 1 0.95 = 1.25kgf・m
- (3) 출력축 보정 토크(T F)를 구합니다.
표 1의 서비스 팩터는 C F = 1이고 T F = T L × 1 = 12.2N·m
{T F = T L × 1 = 1.25kgf·m} - (4) 모터 용량을 구합니다.
제품 페이지의 특성표에서 감속비 1/40에서 60Hz의 토크 12.2N·m{1.25kgf·m}을 만족하는 것은 0.1kW입니다.
- B : (1) 컨베이어 축의 필요한 토크 (TC)를 구합니다.
TC = 9.8μM D 2 × 1 1000 = 9.8 × 0.15 × 150 × 200 2000 = 22.1N・m
TC = μW D 2 × 1 1000 = 0.15 × 150 × 200 2000 = 2.25kgf・m
- (2) 하이포이드 모터 이드 모틀 출력축 토크 (TL)는 컨베이어 축 토크와 같기 때문에 TL = TC = 22.1N · m {TL = TC = 2.25kgf · m}
- (3) 출력축 보정 토크(T F)를 구합니다.
표 1의 서비스 팩터는 C F = 1이고 T F = T L × 1 = 22.1N · m {T F = T L × 1 = 2.25kgf · m}
- (4) 모터 용량을 구합니다.
제품 페이지의 특성표에서 감속비 1/80에서 60Hz의 토크 22.1N·m{2.25kgf·m}을 만족하는 것은 0.1kW가 됩니다.
3. 형번의 가정
감속비, 토크, 급속정지에서
A: 브레이크 부착 하이포이드 모터 HMTA010-22L40RB 라고 가정해 여러 조건을 확인합니다.
B: 브레이크 부착 하이포이드 모터 HMTA010-20H80B 라고 가정하여 여러 조건을 확인합니다.
4. 부하의 관성 모멘트 {부하 관성(GD 2)}과 기동 빈도의 확인
부하의 관성 모멘트가 큰 것을 시동할 때(브레이크 부착의 경우는 정지시에도) 순간적으로 큰 토크가 발생하여, 예상치 못한 사고를 일으키는 경우가 있으므로, 부하와의 연결 방법 및 부하의 관성 모멘트{부하 관성(GD 2)}에서 검토해 주십시오.
- A: (1) 컨베이어축에서의 부하의 관성 모멘트(I C){부하 관성(GD C2)}을 구합니다.
IC = MR2 = 150 × 0.12 = 1.5kg・m2
{GDC2 = WD2 = 150 × 0.22 = 6kgf・m2}R = 1 2 D
- (2) 모터축 상당의 관성 모멘트(Iℓ){부하 관성(GDℓ2)}을 산출합니다.
Iℓ = IC × 1 iC2 × 1 iL2 = 1.5 × 1 2 2 × 1 40 2 = 0.23 × 10-3kg・m2
GDℓ2 = GDC2 × 1 iC2 × 1 iL2 = 6 × 1 2 2 × 1 40 2 = 0.94 × 10-3kgf・m2
- (3) 하이포이드 모터 과의 관성비(U)를 구합니다.
U = Iℓ IM
U = GDℓ2 GDM2
모터 축 상당 관성 모멘트 (I M) {부하 관성 (GD M2)}은 0.66 × 10-3 kgf · m 2 {2.64 × 10-3 kgf · m 2}입니다.
U = 0.23 × 10-3 0.66 × 10-3 ≒ 0.35
U = 0.94 × 10-3 2.64 × 10-3 ≒ 0.36
- (4) 기동 빈도 확인
표 3 관성비와 허용 기동 빈도 로부터 기동 빈도는 30회/시간이며 조건을 만족합니다.
- B : (1) 컨베이어 축에서의 부하 관성 모멘트 (IC) {부하 관성 (GD C2)}을 구합니다.
IC = MR2 = 150 × 0.12 = 1.5kg・m2
{GDC2 = WD2 = 150 × 0.22 = 6kgf・m2}R = 1 2 D
- (2) 모터축 상당의 관성 모멘트(Iℓ)(GDℓ)2를 산출합니다.
Iℓ = IC × 1 iL2 = 1.5 × 1 80 2 = 0.23 × 10-3kg・m2
GD ℓ2 = GD C2 × 1 i L2 = 6 × 1 80 2 = 0.94 × 10-3 kgf·m 2
- (3) 하이포이드 모터 과의 관성비(U)를 구합니다.
U = Iℓ IM
U = GDℓ2 GDM2
모터 축 상당 관성 모멘트 (IM)는 0.66 × 10-3kgf · m2 {2.64 × 10-3kgf · m2}입니다.
U = 0.23 × 10-3 0.66 × 10-3 ≒ 0.35
U= 0.94 × 10-3 2.64 × 10-3 ≒ 0.36
- (4) 기동 빈도 확인
표 3 관성비와 허용 기동 빈도 보다 기동 빈도는 6회/분이며 조건을 만족합니다.
※ 만족하지 않을 때는 기대 수명보다 빨리 감속기가 손상될 수 있으므로, 형번 올려 다시 확인을 실시하거나 사용 빈도를 낮추어 사용해 주십시오.
- ・사용 빈도를 낮출 수 없는 경우는, 수명이 한정되게 되므로 문의해 주세요.
- ・ 관성비가 큰 경우는 인버터 등에 의한 완 기동을 권장합니다.
5. 오버행 로드 (OHL) 확인
출력축이나 입력축에 스프로킷, 기어, 벨트 등을 설치하는 경우에는 축에 작용하는 오버행 로드가 사용하는 하이포이드 모터의 허용 오버행 로드 (특성표에 기재) 이하가 되는 것을 확인해 주십시오.
OHL을 찾습니다.
O.H.L = 2000TF × f × Lf DS
- A : 작용위치를 축길이 중앙으로 하면 표 4. OHL계수 f 및 식 1. 작용위치계수 L f 및 표 5.
f = 1 Lf = 1
RS60-13T의 PCD = 79.6mm보다
O.H.L = 2000 × 12.2 × 1 × 1 79.6 = 307N
O.H.L = 2000 × 1.25 × 1 × 1 79.6 = 31.4kgf
허용 OHL 내에 있는지 확인합니다. 특성표의 허용 OHL은 1617N{165kgf}이며 OK입니다.
- B : 작용 위치를 아래 그림의 중공 출력 축단에서 ℓ의 위치라고 가정하면
f = 1 Lf = 1
O.H.L = 2000 × 22.1 × 1 × 1 200 = 221N
O.H.L = 2000 × 2.25 × 1 × 1 200 = 22.5kgf
허용 OHL 내에 있는지 확인합니다. 특성표의 허용 OHL은 2254N{230kgf}이며 OK입니다.
※ 만족하지 않을 때는 작용 위치를 출력축의 근원에 가깝게 하거나, 스프로킷의 PCD를 크게 하거나, 하이포이드 모터 의 형번을 올려 대응해 주세요.
6. 형번의 결정
설치방법, 사용전원, 급속정지 조건과 토크, 감속비, 기동빈도, OHL을 만족하는 것에서 다음의 형번 결정됩니다.
브레이크 부착 하이포이드 모터
A:HMTA010-22L40RB
B:HMTA010-20H80B
