موتور درام
موتور درام یکی از اجزای محرکه نوار نقاله است که موتور، گیربکس و تمامی قطعات متحرک درون خود درام قرار گرفته‌اند. موتور و چرخ‌دنده‌ها در یک حمام روغن مهر و موم شده کار می‌کنند که روانکاری و خنک‌سازی مناسب را تضمین می‌کند. از آنجایی که هیچ موتور خارجی، کاهش‌دهنده سرعت، چرخ زنجیر، زنجیر یا محافظ زنجیر مورد نیاز OSHA وجود ندارد، نیازی به نگهداری قطعات خارجی نیست. به دلیل این ویژگی‌ها، موتورهای درام بهداشتی یک گزینه ایده‌آل برای سیستم‌های محرکه نوار نقاله در مناطق فرآوری و دستکاری مواد غذایی خام در کارخانه‌های مواد غذایی هستند.
ویژگی موتورهای درام نوار نقاله
- طراحی کاملاً مهر و موم شده و کاملاً بسته که در برابر خوردگی مقاوم است
- موتور درام را می‌توان بدون استفاده از ابزار در عرض چند ثانیه از نوار نقاله بهداشتی جدا کرد
- به‌راحتی تمیز می‌شود بدون نیاز به جدا کردن چرخ‌دنده‌ها، که خطر آلودگی را کاهش می‌دهد
- ساختار از جنس فولاد ضد زنگ با روکش غلتکی، ایمن و آسان برای تمیز کردن
- بدون یاتاقان‌های نصب‌شده خارجی برای تمیز کردن، ضدعفونی یا نگهداری
- نداشتن قطعات متحرک خارجی، ایمنی اپراتور را افزایش می‌دهد
- طراحی یکپارچه و فشرده که به بهره‌وری فضایی کمک می‌کند
- دارای درجه حفاظت IP67 برای شستشوی پرفشار و محافظت در برابر غوطه‌وری گاه‌به‌گاه
- تا ۳۲٪ انرژی کمتری نسبت به موتورهای معمولی نوار نقاله غذایی مصرف می‌کند
اجزای موتور درام
تمام اجزای محرکه موتور درام، شامل موتور الکتریکی با راندمان عالی، گیربکس و یاتاقان‌ها، درون درام درایو محصور و محافظت می‌شوند. موتور الکتریکی و چرخ دنده‌ها در یک حمام روغن آب‌بندی شده کار می‌کنند که روانکاری مناسب را تضمین می‌کند. موتور الکتریکی به صورت مکانیکی به گیربکس متصل شده و با راندمان مکانیکی 96٪ کار می‌کند و مصرف انرژی و هزینه‌ها را کاهش می‌دهد.
موتورهای درام برای 80000 ساعت کار مداوم بدون نیاز به تعمیرات طراحی شده‌اند که باعث کاهش هزینه‌های عملیاتی و نگهداری می‌شود. با توجه به اینکه تمامی اجزای محرکه درون استوانه قرار دارند، خطرات ایمنی مربوط به سیستم‌های محرکه نوار نقاله خارجی از بین می‌رود و ایمنی کارکنان افزایش می‌یابد. این موتور درام تک‌جزئی، بدون نیاز به نگهداری، یک راه‌حل ایمن، کارآمد و کم‌حجم برای تأمین نیروی نوار نقاله محسوب می‌شود. این موتورها در محدوده وسیعی از قطر، توان، سرعت نوار و با گزینه‌ها و ویژگی‌های خاص برای صنایع مختلف ارائه می‌شوند تا با کاربردهای گوناگون نوار نقاله سازگار باشند.
طراحی‌ها و پیکربندی‌های مختلف موتورهای درام برای نوار نقاله‌ها
تولید موتورهای درام برای نوار نقاله‌ها شامل طیفی کامل و متنوع از مدل‌ها و پیکربندی‌های مختلف است، چرا که این موتورها نقش کلیدی در عملکرد سیستم‌های جابجایی مواد ایفا می‌کنند. به‌عنوان تضمینی برای عملکرد بالا، تمامی این موتورهای درام دارای طراحی فشرده، کاملاً آب‌بند (هرمتیک)، قدرتمند، کم‌مصرف و قابل‌اعتماد هستند. همچنین مدل‌ها و پیکربندی‌های مختلف این موتورها به‌طور خاص برای پاسخ‌گویی به نیازهای سخت‌گیرانه و کاربردهای صنعتی متنوع طراحی شده‌اند.
در مرحله اول، این موتورهای درام شامل اجزای محرکه‌ای ایده‌آل جهت جابجایی نوار نقاله‌های سبک، متوسط و سنگین هستند. علاوه بر این، این موتورها توانایی عملکرد در سخت‌ترین شرایط محیطی را دارند؛ از جمله دماهای پایین و بالا، وجود آب، گرد و غبار، مواد شیمیایی، روغن یا گریس، و همچنین در حین عملیات شست‌وشوی تحت فشار بالا.
در نهایت، موتورهای درام می‌توانند نوار نقاله‌ها را با استفاده از انواع مختلف تسمه‌ها به حرکت درآورند. موتورهای درام برای تسمه‌های نقاله استاندارد از جنس PVC یا پلی‌اورتان معمولاً با پوسته‌ای به‌صورت تاج‌دار (crowned shell) استفاده می‌شوند. در مقابل، موتورهای درام برای نوار نقاله‌هایی با تسمه‌های مدولار پلاستیکی یا تسمه‌های ترموپلاستیک با محرکه مثبت، دارای پوسته‌ای استوانه‌ای یا تخت هستند که به‌صورت برجسته (profiled lagging) یا با چرخ‌دنده‌های مخصوص (special sprockets) تجهیز شده‌اند. این اجزای محرکه همچنین می‌توانند در کاربردهای غیر تسمه‌ای نیز استفاده شوند، با به‌کارگیری موتورهای کاهش‌یافته (derated motors) و پوسته‌های استوانه‌ای یا تخت.
در نهایت، برای انطباق بهتر با کاربردهای مختلف، این موتورهای درام دارای گزینه‌های متعددی هستند از جمله: پوشش لاستیکی (rubber lagging)، انکودرهای یکپارچه (integrated encoders)، ترمزهای الکترومغناطیسی (electromagnetic brakes ) و مبدل‌های فرکانس (frequency converters) که همگی طبق دستورالعمل CE گواهی‌شده‌اند.
چالش‌ها و راهکارهای خنک‌سازی موتور درام در کاربردهای نوار نقاله
در یک موتور درام بدون لگانگ و تماس کامل تسمه، مقدار حرارتی که به تسمه منتقل می‌شود تنها ۲۶٪ از حرارت مورد نیاز برای دفع حرارت بود. وقتی همان موتور درام با لگانگ آزمایش شد، هیچ مقدار قابل اندازه‌گیری از دفع حرارت ثبت نشد. به زبان ساده، یک موتور درام با لگانگ هیچ خنک‌سازی ندارد. آزمایش دوم با یک موتور درام تمام استیل که یک تسمه مدولار اینترالاکس را راه‌اندازی می‌کند انجام شد. نتایج مشابه بود: هیچ مقدار قابل اندازه‌گیری از دفع حرارت ثبت نشد. در این حالت، دمای عملیاتی موتور الکتریکی بدون خنک‌سازی همچنان افزایش خواهد یافت تا زمانی که موتور بسوزد. طول عمر موتوری که در این شرایط قرار دارد و تحت بار کامل کار می‌کند، بعید است که بیش از ۱۰ ساعت دوام بیاورد. دماهای بالا همچنین خواص روانکاری روغن را تحت تأثیر قرار می‌دهند. هنگامی که روغن در معرض دمای بالا تولید شده توسط موتور و جعبه دنده قرار می‌گیرد، ویسکوزیته روغن کاهش می‌یابد. نتایج آزمایش نشان داد که وقتی دمای موتور الکتریکی به ۱۰۰ درجه سانتی‌گراد رسید، ویسکوزیته روغن از ۲۲۰ سنتی‌استوک (cSt) به کمتر از ۱۰ سنتی‌استوک کاهش یافت. با ویسکوزیته ۱۰ سنتی‌استوک، روغن دیگر یک روان‌ساز مؤثر نیست و ممکن است باعث آسیب به دنده‌ها و یاتاقان‌ها شود. از آنجایی که موتور درام یک واحد کاملاً مهر و موم شده است، فشار داخلی آن می‌تواند به حدود ۱۸ psi برسد که یکپارچگی مهر و موم‌های روغن را کاهش می‌دهد، باعث نشتی روغن می‌شود و دمای کلی موتور درام را افزایش می‌دهد.
در نتیجه، برای کسب اطمینان از قابلیت اطمینان زمانی که یک موتور درام برای راه‌اندازی یک نوار نقاله استفاده می‌شود، بار نوار نقاله نباید بیشتر از ۶۰٪ از ظرفیت اسب بخار موتور درام باشد. هر چیزی بیشتر از آن باعث خرابی موتور درام به دلیل تجمع حرارت خواهد شد. این نوع خرابی‌ها به نظر رایج منجر شده است که موتور درام گزینه قابل اطمینانی برای راه‌اندازی نوار نقاله‌ها نباشد و عمدتاً در کاربردهایی که فضا برای یک موتور و جعبه دنده سنتی محدود است، استفاده می‌شود.
کاربرد موتور درام
سیستم‌های نوار نقاله:موتورهای درام به طور گسترده در سیستم‌های نوار نقاله برای صنایع مختلف، از جمله فرآوری مواد غذایی، معدن، لجستیک و بسته‌بندی استفاده می‌شوند.
جابجایی مواد:همچنین در کاربردهای جابجایی مواد که محدودیت فضا و الزامات بهداشتی بسیار مهم است، استفاده می‌شوند.
سایر سیستم‌های حمل و نقل:موتورهای درام را می‌توان برای سیستم‌های حمل و نقل مختلفی که از تسمه استفاده نمی‌کنند، تطبیق داد.
نکات فنی موتور درام
- موتور درام از فولاد ساخته شده‌اند. موتور درام تک فاز و سه فاز برای اتصال ۲۳۰ ولت یا ۲۳۰/۴۰۰ ولت ۵۰ هرتز مناسب است. ولتاژهای خاص نیز ممکن است. دامنه توان موتورهای درام ما از ۰.۰۳ تا ۱۳۲ کیلووات بسته به رده اندازه است. دامنه وسیع انتقال و آمادگی برای درایو امکان سرعت تسمه مورد نظر را فراهم می‌کند. سرعت‌ها بین ۰.۰۹ تا ۴.۵ متر بر ثانیه در دسترس است.
- موتورهای درام تقریباً کاملاً محکم هستند و معمولاً دارای درجه حفاظت IP65 یا بالاتر می‌باشند. بنابراین، موتورهای درام برای استفاده در فضای باز، شرایط غبارآلود یا مرطوب بسیار مناسب هستند. به عنوان مثال، موتورهای درام استنلس استیل مناسب برای صنعت غذا معمولاً با درجه حفاظت IP67 سازگار هستند.
- موتورهای درام همچنین با ترمز الکترومغناطیسی نیز موجود هستند. در صورت لزوم، موتور درام می‌تواند با استفاده از ترمیستور WT یا سنسور PTC در برابر داغ شدن بیش از حد محافظت شود.
نتیجه گیری
موتورهای درام به دلیل طراحی مهر و موم‌شده و بدون نیاز به قطعات متحرک خارجی، گزینه‌های ایده‌آلی برای سیستم‌های نوار نقاله در صنایع مختلف هستند. این موتورها به دلیل ساختار فشرده و قابلیت‌های بهداشتی بالا در فرآیندهای صنعتی، به ویژه در صنایع غذایی، بسیار مورد توجه قرار دارند. با این حال، چالش‌های مربوط به دفع حرارت و افزایش دمای موتور در شرایط بار کامل وجود دارد که می‌تواند منجر به کاهش عمر مفید موتور شود. برای افزایش کارایی و عمر موتورهای درام، پیشنهاد می‌شود که بار نوار نقاله از ۶۰٪ ظرفیت موتور تجاوز نکند و برای سیستم‌های با بار سنگین‌تر، از موتورهای جدید با قابلیت خنک‌سازی بهتر استفاده گردد.