MECHOWL ENGINEERING AI

検討シート・コンベアのモーター選定

コンベアのモーター選定の検討シート

コンベヤの必要動力・駆動の軸のトルクから、減速機のモーター軸の必要トルク・回転速度、電気代までを 1 枚でつなぎます。現状と案 A・案 B を並べて比べられます。

検討シートは「この端末に保存」を押したときだけ、この端末のブラウザーに保存します。「保存を消す」で消せます。

1必要動力・駆動の軸のトルク

コンベヤの必要動力の計算(ベルト・ローラ・チェーン、水平)

コンベヤの上に同時に載っている搬送物の合計。摩擦を受けて動くベルト・チェーンの質量も入れます(資料の例はベルトと搬送物の合計)。例:25 kg

ベルトとすべり台、チェーンとレール、搬送物とローラ(ころがり)の摩擦係数。コンベヤ・ローラの資料で確かめます。資料の例:ベルトのすべり面 0.3、チェーン 0.2、段ボール箱とローラ 0.05〜0.1。

搬送の向きと逆にかかる、荷重によらない力(スクレーパ・ガイドの押付けなど)。入れたときだけ足します。例:20 N

ベルト・チェーン(搬送物)の速度。例:10 m/min、180 mm/s

モーター(ギヤードモーターの出力軸)から搬送物までの効率(ベルトとローラ、チェーンとスプロケットなど)。資料の例:ベルトとローラ 0.9、チェーンのコンベヤの機械効率 0.7。

ベルト・チェーンを動かす駆動の側の直径(スプロケットはピッチ円の直径)。入れるとトルクと回転数を出します。例:90 mm

必要な動力・トルクに掛ける安全率(使用係数)。モーター・減速機のメーカーの資料の値を入れます(資料の例:2、軽い衝撃で 10 時間/日のサービスファクタ 1.0)。入れないときは掛けません。

使うギヤードモーターの出力軸での定格の出力。モーター単体の定格の出力しか分からないときは、減速機の効率を掛けた値を入れます。入れると必要な動力と比べて判定します。例:0.75 kW

駆動のプーリ・スプロケットの軸(ギヤードモーターの出力軸)で使えるトルク(許容トルク・定格トルク)。入れると必要なトルクと比べて判定します(直径が要ります)。

結果

入力すると、ここに結果が出ます。

2減速機(モーター軸の必要トルク・回転速度)

減速機の選定の計算(出力トルク・回転速度・慣性モーメントの換算と比)

求めたいもの

モーターのトルク・回転速度を出力軸に換算するか、出力軸の負荷からモーター軸で要るトルク・回転速度を求めるかを選びます。

入力軸(モーター)の回転速度 ÷ 出力軸の回転速度。例:9

減速機の伝達の効率。メーカーの資料の値を入れます(出典の例:90 %)。減速比や形式で変わります。

減速機の入力軸に入るモーターのトルク(定格トルク、または加速のときの最大のトルク)。例:0.2 N·m

減速機の入力軸の回転速度。例:1,470 r/min

前の計算からつないだ値:—

← 1.「必要動力・駆動の軸のトルク」の「駆動の軸のトルク(F × D ÷ (2η))」

出力軸で要るトルク(摩擦・重さ・加速の分。回転の駆動の必要トルクの計算で出せます)。例:0.86 N·m

前の計算からつないだ値:—

← 1.「必要動力・駆動の軸のトルク」の「駆動の軸の回転数」

負荷を回す出力軸の回転速度。例:160 r/min

出力軸で回るものすべての慣性モーメント(慣性モーメントの計算で出せます)。入れると、モーター軸に換算した値を出します。例:2.66 × 10⁻² kg·m²

選ぶモーターのロータの慣性モーメント(メーカーの資料)。負荷の慣性モーメントと一緒に入れると、慣性モーメントの比を出します。例:270 × 10⁻⁷ kg·m²

減速機(ギヤヘッド)の出力軸の定格トルク・許容トルク(メーカーの資料。減速比ごとに違う)。入れると、出力軸のトルクと比べて判定します。

減速機の入力軸の許容回転速度(メーカーの資料)。入れると、モーターの回転速度と比べて判定します。

モーター・ドライバーのメーカーが示す慣性モーメントの比の目安。モーターの種類・機種・調整で違うので、使うモーターの資料の値を入れます(出典の例:あるステッピングモーターで 10 以下、別の機種で 30 以下)。入れたときだけ判定に使います。

結果

入力すると、ここに結果が出ます。

3電気代

電気代の計算(設備の消費電力・運転時間・電力量の単価から)

出力と効率(つないだ値に合わせて決めています。つないだ動力は、ギヤードモーターの出力軸の動力(軸の出力)です。)

電源から取る電力(消費電力)か、モーターの出力(軸の出力)と効率かを選びます。

前の計算からつないだ値:—

← 1.「必要動力・駆動の軸のトルク」の「モーターに要る動力(F × v ÷ η)」

消費電力(有効電力、kW。kVA ではない)、または実際の負荷での軸の出力(選んだ方)。例:37 kW

その負荷での効率(インバーターを使うときはその損失も含めた効率)。出力から消費電力を出すときだけ使います。例:90 %

電力会社の契約の単価(税・燃料費の調整を含めるかは自分で決める)。例:15 円/kWh

入れると年の電気代も出します(日数と両方)。例:8 h

例:240 日

結果

入力すると、ここに結果が出ます。

現状と案の比較

項目現状案 A案 B
1. 必要動力・駆動の軸のトルク:判定———
1. 搬送に要る力(N)———
1. モーターに要る動力(F × v ÷ η)(kW)———
1. 駆動の軸のトルク(F × D ÷ (2η))(N·m)———
1. 駆動の軸の回転数(r/min)———
2. 減速機(モーター軸の必要トルク・回転速度):判定———
2. モーター軸の必要なトルク(N·m)———
2. モーターの回転速度(r/min)———
3. 消費電力(kW)———
3. 年の電気代(円)———

値は SI の単位で示します。判定の語は、それぞれの計算が出したものです。

参考

コンベヤの必要動力の計算(ベルト・ローラ・チェーン、水平)

  • 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

減速機の選定の計算(出力トルク・回転速度・慣性モーメントの換算と比)

  • General Catalogue 2017/2018 Technical Reference — Selection Calculations Motors(英語)・Oriental Motor(米国)・H-6・H-8・H-14・資料を開く

電気代の計算(設備の消費電力・運転時間・電力量の単価から)

  • University Physics Volume 2「9.5 Electrical Energy and Power」・OpenStax(ライス大学)・The Cost of Electricity(電力量 E = Pt を kW·h で数え、単価を掛けて電気代を見積もる)・資料を開く
  • 省エネ効果の試算例(SF-PR モーター)・三菱電機・電気代の差の試算・資料を開く
  • コンプレッサーの電気代・キーエンス・省エネ工場。1 時間の電気代の例(37 kW・効率 90 %・15 円/kWh)・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。

使い方

1 のコンベヤに、搬送する質量・摩擦係数・速度・伝達の効率と駆動の直径を入れます。2 の減速機には減速比と効率を、3 の電気代にはギヤードモーター全体の効率・電力量の単価・運転時間を足します。

つなぎ方

  • 1.「必要動力・駆動の軸のトルク」の「駆動の軸のトルク(F × D ÷ (2η))」 → 2.「減速機(モーター軸の必要トルク・回転速度)」の「負荷トルク(出力軸)」
    駆動の軸(ギヤードモーターの出力軸)のトルクを、減速機の出力軸の負荷トルクとして使います。等速の値で、安全率と起動・加速のトルクは含みません。
  • 1.「必要動力・駆動の軸のトルク」の「駆動の軸の回転数」 → 2.「減速機(モーター軸の必要トルク・回転速度)」の「出力軸の回転速度」
    駆動の軸の回転数を、減速機の出力軸の回転速度として使います。
  • 1.「必要動力・駆動の軸のトルク」の「モーターに要る動力(F × v ÷ η)」 → 3.「電気代」の「電力」
    ギヤードモーターの出力軸の動力(安全率を掛けない値)を、軸の出力として使います。効率には、電源からその出力軸までの効率(モーターの効率 × 減速機の効率)を入れてください。
  • 3.「電気代」の「電力の入れ方」:つないだ動力は、ギヤードモーターの出力軸の動力(軸の出力)です。

つないだ値は、前の計算の結果(SI の値)を次の計算の入力の単位に換えて使います。前の計算の結果が出ていないときは、空のままにします(値を補いません)。「つながずに入れる」を選ぶと、その入力だけ自分で入れられます。

自動でつながない値

  • 2.「減速機(モーター軸の必要トルク・回転速度)」の「減速機の効率」 と 3.「電気代」の「効率」:電気代の効率は、電源からギヤードモーターの出力軸までの効率です。減速機の効率だけでなく、モーターの効率を掛けた値を入れてください。(前の計算の値を参考に表示します)
  • 安全率を掛けた動力・トルクは、次の計算へつなぎません。減速機・モーターの定格と比べるときの係数は、メーカーの資料に従って選んでください。
  • 駆動のプーリ・ローラの直径を入れないと、トルクと回転数が出ないため、減速機の計算へは何もつながりません。

使う計算

保存とデータの扱い

検討シートは「この端末に保存」を押したときだけ、この端末のブラウザーに保存します。「保存を消す」で消せます。

データの扱い

この計算がほしい(公式サイトのお問い合わせへ)

設計計算書

社名などは、この端末の中にだけ保存します。

お問い合わせ

お問い合わせは、MechOwl の公式サイトのお問い合わせのページで受け付けています。ほしい計算のご要望も、こちらからお送りください。

お問い合わせのページへ(新しいタブで開きます)

よくある質問 →