Motor Roda Gigi untuk Dispenser Otomatis: Panduan Pemilihan Sistem Penggerak Ringkas

Sebuah dispenser bisa mengalami kerusakan dalam salah satu dari dua cara: tidak mengeluarkan cairan, atau mengeluarkan cairan dua kali. Keduanya adalah
masalah ini biasanya dikaitkan dengan papan kontrol, dan keduanya biasanya bersumber dari motor roda gigi pada dispenser
yang dipilih dari halaman katalog, bukan berdasarkan ukuran siklus pengeluaran. Penggerak dispenser
Hal ini tidak lazim karena bebannya bersifat intermiten, siklusnya pendek, dan mekanismenya macet.

Panduan ini membahas cara menentukan ukuran penggerak AC kompak untuk kumparan spiral, gerbang putar, roda dayung,
rol dan sekrup penggerak. Buku ini membahas metode yang mengutamakan torsi, serta menjelaskan cara membaca nilai batas
tabel beban untuk rangka berukuran 70 mm, dan secara jujur menjelaskan mengenai siklus kerja serta batas kemacetan yang sering menjadi kendala
pembeli pertama kali. Jika Anda masih membandingkan berbagai jenis rangka, mulailah dengan
motor AC berreduktor gigi berukuran kecil
rentang.

Mengapa Ukuran Penggerak Dispenser Berbeda-beda

Sebagian besar pemilihan motor roda gigi didasarkan pada asumsi bahwa beban operasionalnya tetap stabil selama berjam-jam. Sebuah dispenser memang
Justru sebaliknya: mesin itu diam saja, berputar hanya sebagian putaran saat dibebani, lalu berhenti. Saat dinyalakan
Oleh karena itu, torsi dan perilaku stall menjadi faktor utama, sedangkan kapasitas termal berkelanjutan tidak terlalu berpengaruh —
sampai ada yang mengoperasikan mekanisme tersebut selama sepuluh menit tanpa henti saat terjadi kemacetan. Elemen penyalur
juga menentukan bentuk muatan: sebuah gulungan spiral mendorong satu barang pada satu waktu, sehingga muatan tetap berada dekat dengan
konstan, sedangkan gerbang putar memotong kolom yang dipadatkan dan mencapai puncak pada awal setiap
siklus.

Mengapa Motor Roda Gigi AC Cocok untuk Dispenser Otomatis — dan Kapan Motor DC Lebih Unggul

Dispenser tetap yang dialiri listrik dari jaringan tidak perlu dilengkapi dengan baterai, catu daya, dan motor
penggerak. Motor roda gigi arus bolak-balik (AC) satu fasa atau tiga fasa beroperasi langsung dari jaringan listrik, hanya memerlukan sebuah
kapasitor pada versi satu fasa, dan pembalikan arahnya dilakukan dengan sakelar, bukan dengan jembatan H. Ada
Tidak perlu memperhitungkan biaya keausan sikat dan tidak ada penggerak yang bisa rusak. Rangka 3RK 15 W dan 20 W tersedia
dalam bentuk arus satu fasa 110 V atau 220 V dan arus tiga fasa 220 V, pada frekuensi 50 Hz dan 60 Hz
peringkat; model tiga fase tidak memerlukan kapasitor.

Penggerak DC dan stepper tetap menjadi pilihan yang lebih baik jika dispenser tersebut bertenaga baterai, ketika
Pengguna harus terus-menerus menyesuaikan kecepatan pengeluaran, atau ketika mekanisme memerlukan pengaturan posisi dalam sistem loop tertutup
umpan balik. Motor induksi arus bolak-balik dengan ukuran rangka ini menghasilkan serangkaian kecepatan keluaran tetap yang ditentukan oleh
rasio roda gigi, jadi jika desain Anda memerlukan pengaturan dosis yang bervariasi, rencanakan mekanismenya berdasarkan sistem dua kecepatan
menentukan pengaturan atau menerima siklus tetap.

Menentukan Ukuran Drive dalam Tiga Langkah

Langkah 1 — Ukur torsi beban pada elemen pengeluaran

Torsi pada poros keluaran adalah hasil perkalian gaya dengan jari-jari tempat gaya tersebut bekerja, sehingga kerja pada
elemen penyalur, bukan pada motor. Untuk gerbang berputar atau roda dayung dengan jari-jari r
memotong melintasi suatu massa m, gaya hambatnya kira-kira F = μ × m × g dan
Torsi yang diperlukan adalah T = F × r. Ada dua variabel yang menentukan apakah estimasi tersebut berlaku: μ,
yang berkisar antara 0,4–0,6 untuk butiran kering pada baja dan mendekati 0,25–0,35 untuk botol plastik yang halus pada sebuah
gulungan plastik, dan m, yang pasti merupakan skenario terburuk — yang dilengkapi dengan segala perlengkapannya
kolom, bukan item tunggal yang Anda uji di atas meja.

Langkah 2 — Tambahkan margin awal dan margin kemacetan

Angka yang baru saja Anda hitung merupakan kondisi mapan. Tambahkan sebuah faktor awal sebesar 1,3–1,8 kali,
karena gesekan statis dan inersia beban menyebabkan biaya pada awal siklus lebih tinggi daripada
sisanya, lalu sebuah margin keamanan sebesar 1,2–1,5 kali untuk meredam keausan dan penyimpangan akibat suhu
dan toleransi manufaktur. Kelonggaran jam merupakan faktor ketiga, namun hal ini lebih merupakan keputusan desain daripada sebuah
pengali. Perlu dicatat bahwa torsi awal pada motor AC ini hanya sekitar 1,25 kali nilai nominal
torsi — 187 mN·m dibandingkan dengan 150 mN·m yang tercantum pada model satu fasa 15 W — jadi
Setiap beban lepas yang sesungguhnya harus ditanggung oleh rasio roda gigi, bukan oleh motor.

Langkah 3 — Ubah torsi menjadi perbandingan dan kecepatan keluaran

Rasio roda gigi menentukan kecepatan keluaran: bagi kecepatan motor dengan rasio tersebut. Pada tegangan 50 Hz,
Motor itu sendiri berputar pada 1250–1550 putaran per menit, sehingga rasio transmisi 120:1 menghasilkan sekitar 12 putaran per menit pada
poros keluaran, sedangkan transmisi dengan rasio 15:1 menghasilkan sekitar 100 putaran per menit. Hitung mundur berdasarkan waktu siklus Anda: a
Pintu yang berputar 90° dalam 1,2 detik membutuhkan kecepatan 12,5 putaran per menit, yang menunjukkan rasio mendekati 120:1. Maka
memastikan bahwa rasio tersebut masih menghasilkan torsi seperti pada Langkah 2, yang telah diperiksa berdasarkan tabel beban yang diizinkan
daripada torsi pengenal motor tersebut.

Membaca Tabel Beban yang Diizinkan

Tabel beban yang diizinkan merupakan spesifikasi sebenarnya untuk unit roda gigi: tabel ini mencantumkan perbandingan gigi masing-masing dengan
Torsi maksimum yang dapat ditransmisikan oleh kotak persneling, terlepas dari torsi pengenal motor. Untuk
Rangka seri 3RK berdiameter 70 mm dengan daya 15 W dan 20 W, memiliki rasio transmisi mulai dari 3:1 hingga 250:1:

Ada dua hal yang patut diperhatikan. Rasio rendah memang memberikan kecepatan, tetapi torsi yang dapat dimanfaatkan sangat sedikit — transmisi dengan rasio 3:1
pada motor 15 W, torsi yang ditransmisikan kurang dari 0,3 N·m. Dan meja berhenti naik pada 4,9 N·m,
Batas struktural kotak persneling: rasio yang lebih tinggi tidak akan menghasilkan torsi yang lebih besar begitu batas tersebut tercapai.
Jika aplikasi Anda benar-benar membutuhkan torsi lebih dari 4,9 N·m, solusinya adalah menggunakan rangka yang lebih besar, bukan sebuah
penurunan yang lebih signifikan. Hal ini
Tabel Ukuran Motor Roda Gigi
memetakan nilai-nilai torsi ke batas maksimumnya.

Siklus Kerja dan Nilai Kapasitas Balik 30 Menit

Motor gigi AC berukuran kecil tersedia dalam dua jenis dengan spesifikasi yang tampak identik pada lembar data dan berperilaku sangat
berbeda dalam hal fungsinya. Model-model yang dapat dibalik — yang ditandai dengan akhiran GN pada seri ini — dilengkapi dengan sebuah
Peringkat 30 menit. Alat-alat ini dirancang untuk pekerjaan penempatan maju-mundur dan
akan menjadi panas jika Anda terus menyalakannya dalam waktu lama. Model A yang dirancang untuk penggunaan terus-menerus adalah pilihan yang tepat
Tentukan kapan drive harus beroperasi tanpa jeda istirahat.

Bagi sebagian besar dispenser, pola pengoperasian yang tidak terus-menerus membuat nilai peringkat reversibel menjadi pilihan yang tepat: beberapa detik
gerakan, lalu dalam keadaan diam. Risiko tersebut muncul saat terjadi kemacetan, ketika motor mati dan tetap dialiri arus listrik
sementara seseorang berjalan ke sana untuk mengatasinya. Motor AC yang macet menarik arus rotor terkunci dan memanaskan
dengan cepat, tanpa perlindungan internal pada motor itu sendiri. Pasang relai kelebihan beban termal atau
pengaman penginderaan arus, dan tentukan waktu terhenti maksimum dalam logika kontrol Anda.

Perilaku Bantalan, Pemasangan, dan Beban Overhang

Reverse adalah alat pembersih sela ban pertama Anda

Model yang dapat dibalik memungkinkan urutan kendali untuk menghentikan mekanisme, sehingga menghilangkan sebagian besar lilitan spiral
dan mengatasi kemacetan pada gerbang dayung tanpa campur tangan manusia. Pada unit fase tunggal, pembalikan arah dilakukan dengan
mengubah arah lilitan kapasitor; pada unit tiga fasa, dengan menukar dua kabel catu daya. Bagaimanapun caranya
Ini merupakan perubahan pada tingkat kontaktor, bukan fitur firmware, jadi masukkan ke dalam sistem kelistrikan
merancang sejak awal.

Motor roda gigi tidak mampu menahan beban

Motor roda gigi adalah sistem transmisi, bukan rem. Kotak roda gigi cacing memiliki kecenderungan untuk mengunci sendiri pada
rasio-rasio tertentu, tetapi itu hanyalah efek samping geometris, bukan fungsi penahan yang telah ditentukan, dan seharusnya
jangan pernah dianggap sebagai salah satunya pada mesin yang mengeluarkan barang berharga apa pun. Jika gerbang tersebut harus tetap
tertutup saat aliran listrik diputus; tentukan mekanisme penahan, pegas pengembali, atau elektromagnetik
rem. Kami
panduan aksesori motor roda gigi
mencakup lengan torsi dan kit pemasangan yang cocok dengan penggerak-penggerak ini.

Pastikan beban berada dekat dengan poros

Roda dayung pada ekstensi panjang tanpa penyangga mengubah bahan yang dikeluarkan menjadi gaya radial
pada bantalan keluaran — beban overhang, yang merupakan batas terpisah dari torsi dan bertambah seiring dengan
jarak dari bahu poros. Topang ujung poros yang jauh, jaga agar roda tetap sedekat mungkin dengan
permukaan kotak persneling sejauh yang dimungkinkan oleh mekanismenya, dan gunakan lengan torsi alih-alih poros keluaran untuk
menahan torsi reaksi. Untuk jangkauan yang jauh, sebuah
Rangka 40 W
Menggunakan set bantalan yang lebih besar lebih masuk akal daripada memaksakan beban berlebih pada unit berukuran 70 mm.

Lima Kesalahan Pemilihan yang Menyebabkan Kerusakan pada Dispenser

Contoh Soal: Pintu Pengeluaran Butiran

Ambil sebuah dispenser butiran untuk meja dapur yang dilengkapi dengan katup berputar berjari-jari 60 mm yang harus dapat memotong
melalui kolom padat seberat 1,5 kg, dengan koefisien gesekan sebesar 0,5 pada katup
permukaan. Gaya yang diperlukan adalah 0,5 × 1,5 × 9,81 ≈ 7,4 N, sehingga torsi yang stabil adalah
7,4 × 0,06 ≈ 0,44 N·m. Dengan menerapkan faktor awal sebesar 1,8× dan margin keamanan sebesar 1,4×
memberikan 0,44 × 1,8 × 1,4 ≈ 1,11 N·m.

Siklus yang ditargetkan adalah rotasi gerbang sebesar 90° dalam 1,2 detik, yang membutuhkan kecepatan 12,5 putaran per menit pada
poros keluaran, yang menunjukkan perbandingan sekitar 120:1. Berdasarkan tabel, beban yang diperbolehkan pada perbandingan 120:1
dibatasi hingga 4,9 N·m — jauh di atas nilai 1,11 N·m yang dibutuhkan. Daya 20 W
memberikan ruang gerak yang lebih besar dibandingkan dengan model 15 W pada rangka 70 mm yang sama, yang merupakan pilihan yang masuk akal
jika kepadatan butiran mungkin berubah di kemudian hari. A
Motor roda gigi 15 W 3RK
berlaku jika komposisi produknya tetap, sedangkan sebuah
Rangka 25 W adalah
Perlu dipertimbangkan jika mesin tersebut nantinya akan digunakan untuk mengolah bahan yang lebih padat.

Kesimpulan

Pemilihan penggerak dispenser bergantung pada empat angka: torsi beban terburuk pada
elemen pengeluaran, faktor pengali saat start-up dan faktor pengali keamanan yang ditambahkan di atasnya, serta kecepatan keluaran pada siklus Anda
kebutuhan waktu, serta beban maksimum yang dapat ditransmisikan oleh kotak roda gigi pada rasio tersebut. Pastikan hal-hal tersebut sudah tepat dan
keputusan-keputusan lainnya — peringkat beban, tegangan, metode pembalikan, dan pemasangan — adalah
sederhana.

Kesalahan yang sampai ke tahap produksi hampir selalu sama, yaitu tiga hal berikut: penentuan ukuran berdasarkan torsi pengenal,
dengan mengacu pada peringkat 30 menit untuk pengoperasian terus-menerus, dan dengan asumsi bahwa motor roda gigi untuk dispenser akan
dapat menopang beban sendiri. Hal ini
panduan pemilihan motor roda gigi langkah demi langkah
menjelaskan prosedur secara lengkap, dan Anda dapat mengirimkan rincian siklus pengeluaran obat Anda kepada para insinyur kami untuk sebuah
Pastikan ukuran kerangka sudah pas sebelum Anda memutuskan untuk membelinya.

Pertanyaan yang Sering Diajukan

Berapa torsi yang saya butuhkan untuk motor roda gigi dispenser?

Hitung torsi beban terburuk pada elemen pengeluaran, lalu kalikan dengan faktor 1,3–1,8×
faktor awal dan margin keamanan sebesar 1,2–1,5 kali. Sebuah gerbang putar yang memotong tumpukan seberat 1,5 kg
Torsi pada kolom dengan jari-jari 60 mm menghitungnya sekitar 1,1 N·m — masih jauh di bawah batas maksimum 4,9 N·m
muatan bingkai berukuran 70 mm.

Apakah motor roda gigi dapat menggerakkan dispenser secara terus-menerus?

Hanya jika model tersebut memiliki peringkat penggunaan berkelanjutan. Model yang dapat dibalik dalam seri ini memiliki batas waktu 30 menit
tingkat, yang cocok untuk pengeluaran secara berkala tetapi tidak untuk pengoperasian yang berlangsung lama tanpa henti. Untuk pengoperasian terus-menerus
Pada sistem pengisian, tentukan model A dengan peringkat arus terus-menerus dan tambahkan perlindungan terhadap beban berlebih.

Bagaimana cara menghitung rasio roda gigi untuk siklus pengeluaran?

Bagilah kecepatan keluaran yang dibutuhkan dengan kecepatan motor. Sebuah gerbang yang harus berputar 90° dalam waktu 1,2 detik
membutuhkan 12,5 putaran per menit, yang jika dibandingkan dengan motor berkecepatan 1.500 putaran per menit menunjukkan perbandingan sekitar 120:1.
Kemudian, pastikan bahwa beban yang diperbolehkan pada rasio tersebut masih melebihi torsi yang Anda butuhkan.

Apakah motor roda gigi dengan sistem penguncian otomatis cukup kuat untuk menjaga agar dispenser tetap tertutup?

Tidak. Penguncian otomatis merupakan kecenderungan geometris pada susunan roda gigi tertentu, bukan kapasitas penahanan yang tertera.
fungsi. Jika gerbang harus tetap tertutup saat aliran listrik diputus, gunakan pengunci, mekanisme pengembalian pegas, atau sebuah
rem elektromagnetik.

Apa yang terjadi jika dispenser macet dan motornya mati?

Motor AC yang macet akan menarik arus rotor terkunci dan cepat memanas. Motor-motor ini tidak memiliki
perlindungan, jadi pasanglah relai kelebihan beban termal atau pemutus arus berbasis pengukuran arus, dan atur waktu hambatan maksimum
dalam logika pengendalian, dan gunakan mekanisme pembalikan untuk menarik kembali mekanisme tersebut.

Apakah sebaiknya saya memilih 50 Hz atau 60 Hz untuk motor penggerak dispenser?

Sesuaikan dengan frekuensi jaringan listrik di pasar tujuan. Motor 50 Hz yang dihubungkan ke sumber listrik 60 Hz akan beroperasi sekitar 20%
lebih cepat dengan torsi yang secara proporsional lebih kecil, yang memengaruhi baik waktu siklus maupun margin beban.