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コンベヤの必要動力の計算（ベルト・ローラ・チェーン、水平）
水平のベルト・ローラ・チェーンコンベヤで、搬送する質量・摩擦係数・速度・効率から、搬送に要る力、モーターに要る動力、駆動のプーリ（ローラ・スプロケット）の軸のトルクと回転数を求めます。モーターの定格の出力・使えるトルクを入れると判定します。
入力
結果
入力すると、ここに結果が出ます。
参考
- General Catalogue 2017/2018 Technical Reference — Selection Calculations Motors（英語）・Oriental Motor（米国）・H-3・H-11・H-12（ベルトコンベヤの例）・資料を開く
- ギヤードモータ カタログ 技術編・三菱電機・p.31「1-2 選定例」、p.32「1-4 所要動力の算定式」・資料を開く
- FA カタログ 2015「モータローラ概要」・ミスミ・1-1195「必要接線力の求め方」の計算例・資料を開く
参考先は MechOwl が独自に選んだもので、参考先が推奨・保証するものではありません。
解説
水平のコンベヤを一定の速度で動かす力は、搬送物（とベルト・チェーン）の重さ m·g に摩擦係数 μ を掛けた摩擦と、外力 F_A の和です。モーターに要る動力はこの力に速度を掛け、伝達の効率で割ります。駆動のプーリ・スプロケットの軸のトルクは、力に半径 D/2 を掛けて効率で割ります。ベルトはすべり台とベルトの摩擦、チェーンはチェーンとレールの摩擦、ローラは搬送物とローラのころがりの摩擦係数を使います。
使い方
搬送する質量（ベルト・チェーンを含む）・摩擦係数・速度・効率を入れます。駆動の直径を入れるとトルクと回転数、安全率を入れると安全率を掛けた値も出ます。モーターの定格の出力や、駆動の軸で使えるトルクを入れると判定します。
例題（手計算）
例題 1：ベルト：25 kg・μ 0.3・180 mm/s・D 90 mm・η 0.9・安全率 2
F = 0.3 × 25 × 9.80665 = 73.550 N。T = 73.550 × 0.090 ÷ (2 × 0.9) = 3.6775 N·m、安全率 2 で 7.3550 N·m。N = 0.18 ÷ (π × 0.090) = 0.63662 回転/s = 38.197 r/min。P = 73.550 × 0.18 ÷ 0.9 = 14.710 W、安全率 2 で 29.420 W。定格は未入力なので必要性能のみ算出（資料のベルトコンベヤの例と同じ条件）。
例題 2：チェーン：1,000 kg・μ 0.2・10 m/min・D 200 mm・η 0.7・係数 1.0・0.75 kW・439 N·m
F = 0.2 × 1,000 × 9.80665 = 1,961.33 N。v = 10 ÷ 60 = 0.16667 m/s。P = 1,961.33 × 0.16667 ÷ 0.7 = 466.98 W ≤ 750 W。T = 1,961.33 × 0.200 ÷ 1.4 = 280.19 N·m ≤ 439 N·m。どちらも満たすので「入力条件内で条件を満たす」（資料のチェーンコンベヤの例と同じ条件）。
例題 3：ローラ：40 kg・μ 0.1・20 m/min・η 0.9・定格 10 W（不足）
質量 40 kg・μ 0.1 は資料のローラの例と同じ。速度・効率・定格はこのページの例として決めた値。F = 0.1 × 40 × 9.80665 = 39.227 N。P = 39.227 × (20 ÷ 60) ÷ 0.9 = 14.528 W ＞ 10 W で「入力条件内で不足」。直径は未入力なのでトルクと回転数は出さない。
例題 4：使えるトルクがちょうど必要なトルク：60 kg・μ 0.3・外力 20 N・D 100 mm・η 0.8・安全率 1.5
入力はこのページの例として決めた値。F = 0.3 × 60 × 9.80665 + 20 = 196.52 N。T = 196.52 × 0.100 ÷ 1.6 = 12.282 N·m、安全率 1.5 で 18.424 N·m。使えるトルクがちょうど 18.424 N·m なので、上限ちょうどは含み「入力条件内で条件を満たす」。定格の出力は未入力なので、トルクだけで判定する。
例題 5：効率 120 %（入力エラー）
効率は 0 より大きく 100 % 以下。120 % は物として成り立たない入力エラー（判定の語は出さない）。
例題 6：質量 0 kg（入力エラー）
搬送する質量は 0 より大きい値。0 kg は入力エラー。
よくある間違い
- 搬送物だけで計算する：ベルト・チェーンもすべり台・レールの上を動くので、その質量も入れます（資料の例はベルトと搬送物の合計）。
- 直径と半径を取り違える：トルクは力 × 半径（D/2）です。直径をそのまま掛けると 2 倍になります。
- 一定の速度の値だけで選ぶ：起動・加速のトルク、慣性モーメント（許容の慣性）、始動の回数は、回転の駆動の計算やモーターの資料で別に確かめます。
- 傾斜のコンベヤに使う：このページは水平だけです。上りでは重さの斜面の向きの分が加わり、必要な力が大きくなります。
よくある質問
- 傾斜のコンベヤは計算できますか。
- このページでは扱いません（傾斜の数値の例を載せた公開の資料が見つかっていないため）。直線の駆動の推力の計算は、傾き 0〜90° の軸の力を出します。
- 安全率とサービスファクタは同じですか。
- どちらも必要な値に掛ける係数として入れられます。どの値を使うかは、モーター・減速機のメーカーの資料に従ってください。
- ギヤードモーターの減速比は。
- 駆動の軸の回転数とモーターの回転数から決めます（減速機の選定の計算）。
適用範囲
水平のベルト・ローラ・チェーンコンベヤを一定の速度で動かすときの、搬送に要る力・モーターに要る動力・駆動の軸のトルクと回転数。
この計算で扱わないこと：
- 傾斜のコンベヤ（上り・下り）
- 起動・加速のトルク、慣性モーメント、始動の回数
- ベルトの張力・巻付けのすべり、チェーンの強さ
- ローラごとの搬送の能力・必要な本数
- ラジアル荷重（駆動の軸にかかる張力）