1.ลูกกระพ้อจากอดีตถึงปัจจุบัน

  เรื่องนี้ผู้เขียนได้รับแรงบันดาลใจมาจากลูกค้า เมื่อลูกค้าส่งคำถามมาว่าต้องการที่จะเปลี่ยนลูกกระพ้อที่ติดมากับเครื่องจักรจากต่างประเทศ ให้เหมือนเดิมทุกประการทั้งรูปร่าง สี ขนาดและชนิดของวัสดุ หลังจากผู้เขียนได้สอบถามรายละเอียดการใช้งานตลอดจน Specificationแล้ว ผู้เขียนเห็นว่าลูกกระพ้อผลิตในประเทศไทยสามารถทดแทนกันได้ เพราะลูกกระพ้อที่ผลิตจากต่างประเทศนั้นราคาแพงและต้องใช้เวลานานในการขนส่งก่อนส่งมอบ ลูกค้าจะเสียโอกาสในการผลิตไป ดังนั้นผู้เขียนจึงแนะนำลูกค้าให้ใช้ลูกกระพ้อที่ผลิตในประเทศไทยที่มีรูปร่างใกล้เคียงกันและใช้วัสดุที่ดีเหมาะสม และทนทานกว่าวัสดุอันเดิม แต่คำตอบจากลูกค้า

(ส่วนมากจะเป็นช่างที่ดูแลงานซ่อมบำรุง ซึ่งเป็นเรื่องที่เข้าใจได้ว่าทำไม ต้องปฏิเสธเอาไว้ก่อน เพราะทำดีก็เสมอตัว ทำพลาดโดนยำเละ เฉยๆดีและสบายกว่า แต่ถ้าเสนอเรื่องนี้ให้ผู้ประกอบการ เจ้าของหรือเฒ่าแก่ จะชอบมากเพราะจะได้ของดี เหมาะสมกับการใช้งาน และราคาคุ้มค่า)

 ก็คือ ลูกค้าปฏิเสธพร้อมกับพูดด้วยประโยคทองที่ทำให้ผู้เขียนถึงกับ อึ้ง แบบไปไม่เป็นว่า..”ใครจะรับผิดชอบหากของใหม่ดีไม่เท่าเดิม เกิดเครื่องจักรต้องหยุดงานความเสียหายเป็นล้าน คุณรับผิดชอบได้มั๊ย ผมไม่เสี่ยง ” 

  ผู้เขียนได้แค่คิดในใจว่า...เรื่องอย่างนี้แค่ เปิดใจ ฟังเหตุฟังผลก่อนลูกกระพ้อราคาแค่หลักร้อย กำไรแค่หลักสิบ อะไรจะให้รับผิดชอบได้มากมายขนาดนั้น แต่เรื่องเหล่านี้จะไม่เกิดขึ้นเลยถ้า ผู้ผลิต ผู้ขายและผู้ใช้งานและผู้จ่ายเงิน มาเรียนรู้ประวัติศาสตร์เรื่องจริงเกี่ยวกับลูกกระพ้อ ปัญหาความไม่รู้นี้ก็จะเป็นเรื่องง่ายที่สามารถจะจูนความคิดของผู้ผลิต  ผู้ขาย ผู้ใช้งาน และผู้จ่ายเงิน ให้เข้าใจร่วมกันได้ ประโยชน์ก็จะเกิดกับทุกฝ่ายที่เกี่ยวข้องไม่ว่าจะเป็น ผู้ผลิต ผู้ขาย ผู้ใช้งานและเจ้าของโรงงานผู้จ่ายเงิน ผู้ขายก็สามารถขายของได้มีกำไร ผู้ใช้งานและเจ้าของโรงงานก็ได้สินค้าที่ดีประหยัดราคาถูกคุ้มค่า และก็ส่งมอบได้รวดเร็ว ดังนั้นเรามาทำความเข้าใจกับประวัติศาสตร์ลูกกระพ้อกัน การเรียนรู้ประวัติศาสตร์จะช่วยสนองความรู้ความเข้าใจที่ถูกต้องแทนการคาดเดา หรือความเชื่อถือที่ปราศจากหลักฐานเป็นบันทึกประสบการณ์ของมนุษยชาติที่มีคุณค่าควรแก่การศึกษา

2.ความเป็นมา

  ลูกค้าของบริษัทคอนเวเยอร์ไกด์มีทั้งอยู่ในภาคเกษตรกรรมและภาคอุตสาหกรรม เนื่องจากวัสดุที่ใช้ลำเลียงของทั้งสองอุตสาหกรรมนั้นไม่เหมือนกัน ดังนั้นข้อปลีกย่อยในการออกแบบของระบบกระพ้อลำเลียงแบบแรงหนีศูนย์กลาง ของทั้งสองอุตสาหกรรมนี้ก็ต้องมีข้อแตกต่างกัน  เปรียบได้กับเราไม่สามารถตัดรองเท้าSizeเดียวให้ใส่ได้กับเท้าทุกเบอร์ได้ฉันใด ดังนั้นเราลองมาดูว่าผลกระทบทางด้านกายภาพของวัสดุที่แตกต่างกันจะทำให้กระพ้อลำเลียงทั้งสองอมีความแตกต่างกันอย่างไร เริ่มต้นที่ความเร็วที่ ในการลำเลียงเพื่อที่จะให้ได้ประสิทธิภาพการลำเลียงสูงสุดก็ควรเป็นอย่างไร

  วัสดุที่ใช้ลำเลียงอยู่ในภาคเกษตรกรรมมักจะเป็นเมล็ดของธัญพืช นั่นคือมีลักษณะขนาดเล็ก แข็ง แห้ง และมีคุณสมบัติในการไหลตัวได้ดีเวลากองมักจะแบนราบกับพื้นราบ ส่วนวัสดุทางด้านอุตสาหกรรมคือวัสดุที่มีมุมกองสูงกว่า มีลักษณะเป็นก้อน (Lump) ขนาดใหญ่กว่า มีน้ำหนักมากกว่า  เช่น ถ่านหิน กรวด ทรายที่เมื่อกองแล้วจะมีมุมกองสูง วัสดุตั้งสูงเป็นกองได้

เมล็ดธัญพืช เช่น ข้าว แมงลัก ลูกเดือย ข้าวโพด ถั่วต่างๆ เม็ดขนุน สะตอ มะม่วงหิมพานต์

วัสดุในภาคอุตสาหกรรม เช่น ถ่านหิน หินบด/ย่อย

CEMAได้จัดแบ่งความสามารถการไหล (Flow ability) ของวัสดุแปรตาม Angle of repose (มุมกอง)ไว้ 4 แบบคือ

• ไหลง่ายมากมีมุมกองน้อยกว่า 19 องศา
• ไหลง่ายมีมุทกองอยู่ระหว่าง 20 ถึง 29 องศา
• ไหลได้ง่ายปานกลางมีมุมกลองอยู่ประมาณ 30 ถึง 39 องศา
• ไหลยากมีมุมกองมากตั้งแต่ 40 องศาขึ้นไป

  เพื่อให้การออกแบบกระพ้อลำเลียงแบบใช้แรงหนีศูนย์กลางลงลึกในเรื่องผลิตผลทางการเกษตรโดยเฉพาะเช่น เมล็ดธัญพืชต่างๆ กระทรวงเกษตรของประเทศสหรัฐอเมริกาจึงได้กำหนดค่าเฉลี่ยมุมกองของวัสดุประเภทเมล็ดธัญพืชอยู่ที่ 28 องศา 22 ลิปดา เพื่อใช้ค่านี้ในการออกแบบ           ผู้เขียนจะขอถือโอกาสไม่นำเสนอการ Derive สูตรต่างๆ เพราะทราบว่าผู้อ่านก็คงจะปวดหัวไม่อยากอ่าน ดังนั้นจึงขอสรุปรูปแบบประเภทเป็นยาชุดสำเร็จรูป เพื่อให้ผู้อ่านเข้าใจในหลักการและ นำไปใช้กันได้ง่ายๆดังนี้

                            F = แรงหนีศูนย์กลาง

                           W = น้ำหนักของวัสดุ

                           V = ความเร็วของสายพานลำเลียง (Ft/minute)

                           R = รัศมีของPulley (inch)

                           g = แรงโน้มถ่วง (32.2 foot/second)

                           D = คือเส้นผ่าศูนย์กลางของPulley (inch)

   โดยใช้สูตรที่ 2 นำมาหาความสัมพันธ์ที่เหมาะสม ระหว่างเส้นผ่าศูนย์กลางของHead Pulley ความเร็วรอบ กับความเร็วของสายพาน เพื่อให้ได้ระบบที่มีประสิทธิภาพมากที่สุด Table 1 ข้างล่างนี้ใช้สำหรับออกแบบระบบกระพ้อลำเลียงแบบ centrifugal Force สำหรับวัสดุประเภทเกษตรกรรม Agricultural (Grain) Elevator  (REF: Goodyear)

Table 1 .ตารางออกแบบระบบกระพ้อแบบแรงหนีศูนย์กลาง (Centrifugal Force) สำหรับวัสดุ

3.ประเภทเกษตรกรรมAgricultural (Grain) Elevator (REF: Goodyear)

Note : อย่าลืมว่าสูตรจาก Table 1 นี้เราได้มาจากการอนุมานว่าค่าเฉลี่ยมุมกองของวัสดุ ประเภทธัญพืชอยู่ที่ 28 องศา 22 ลิปดา

   แต่ในความจริงนั้นวัสดุต่างชนิดก็มีมุมกองแตกต่างกันไป ส่วนคุณสมบัติในการไหลก็ มีทั้งแบบไหลง่าย ไหลง่ายมาก กับไหลยากกว่า ดังนั้นใน Table 1 จึงมีความเร็ว 2 แบบให้เลือก  ระบบ High Speed elevator เหมาะสำหรับใช้กับวัสดุที่ไหลง่ายมาก (วัสดุจะถูกจ่ายก่อนเคลื่อนที่จะถึงจุดสูงสุดของ Head Pulley)  ส่วน Low Speed elevator สำหรับวัสดุที่ไหลยากมากขึ้น (ซึ่งวัสดุจะถูกจ่ายหลังจากที่ลูกกระพ้อได้เคลื่อนที่ผ่านจุดสูงสุดของHead Pulley  มาแล้ว) 

                                             กระพ้อแบบแรงหนีศูนย์กลาง(Centrifugal Force)สำหรับวัสดุประเภทเกษตรกรรม                                           Agricultural (Grain) Elevator รูปนี้เป็นอุตสาหกรรมโรงสีข้าว

3.1. Bucket Spacing ระยะห่างระหว่างลูกกระพ้อแบบแรงหนีศูนย์กลาง

ระยะห่างน้อยที่สุดระหว่างลูกกระพ้อ แบบใช้แรงหนีศูนย์กลางคือ

ระยะนี้เพิ่มขึ้นได้ โดยไม่มีปัญหาอะไร แต่ส่วนมากผู้ออกแบบมักจะออกแบบให้ลูกกระพ้ออยู่ใกล้ชิดกันมากๆ เพื่อเป็นการเพิ่ม      ความจุ(Capacity) ของระบบลำเลียงและเป็นการลดแรงกระชากขณะลูกกระพ้อขุดวัสดุที่ Boot ไปด้วย

ระยะห่างระหว่างลูกกระพ้อ

 มีเหตุผล 2 ประการว่าทำไมต้องวางระยะห่างระหว่างลูกกระพ้อสำหรับ high speed Elevator ให้มีน้อยที่สุด

   1.เพื่อเป็นการเพิ่มความจุของระบบ (capacity) โดยใช้สายพานเท่าเดิมจึงประหยัดราคาสายพาน   

   2.เพื่อให้การขุด/ตัก(Dig) วัสดุที่Boot ไม่เกิดแรงกระชากมากเกินไปที่จะทำให้สายพานเสียหายหรือ Bolt หลุดจากสายพาน

• กระพ้อแบบ Low Speed ต้องเพิ่มระยะห่างระหว่างลูกกระพ้อให้มากขึ้น เนื่องจากแรงหนีศูนย์กลางมีอิทธิพลต่อการสาดวัสดุออกน้อย (เนื่องจากความเร็วน้อย) ดังนั้นผลดีของระยะห่างที่เพิ่มขึ้นคือ ทำให้ลูกกระพ้อที่ตัวแรกสาดวัสดุออกไปแล้ว ไม่มีผลรบกวนการสาดวัสดุของลูกกระพ้อตัวถัดมา (แผ่นหลังของลูกกระพ้อตัวแรกที่สาดออกไปแล้วจะไม่บังวัสดุตัวถัดมาที่กำลังจะสาดออก)
• สำหรับวัสดุประเภทที่มีน้ำหนักเบา ที่เกิดจากการสี(Mill) หรือการโม่ เช่น แป้ง รำข้าว แกรบ หรือวัสดุที่มีลักษณะคล้ายกัน ควรเพิ่มระยะห่างระหว่างลูกกระพ้อเป็น 2 เท่าของวัสดุประเภท Free Flow ทั่วไป
• ถ้าหากลำเลียงวัสดุที่มีขนาดเล็กละเอียดมาก (fine) แห้งและเป็นฝุ่น(Dusty) จะต้องลดความเร็วของสายพานลง เพื่อให้ลูกกระพ้อมีเวลาที่จะไล่อากาศออกจากลูกกระพ้อก่อนที่จะตักวัสดุ มิฉะนั้นแล้วลูกกระพ้อจะไม่สามารถเติมวัสดุให้เต็มได้ (เพราะอากาศภายในลูกกระพ้อจะดันวัสดุออกไม่ให้เข้าลูกกระพ้อได้ง่าย) จะทำให้วัสดุฟุ้งกระจายภายใน Boot ขณะเดียวกัน สภาพด้านบนที่ Head Pulley จะมีฝุ่น ฟุ้งกระจายคล้ายมีพัดลมเป่า ดังนั้นต้องออกแบบโครงสร้างส่วนหัวของกระพ้อให้โค้งมน(Smooth Curve)  ลดการปั่นป่วนฟุ้งกระจายของวัสดุ

3.2. Proper Pulley Ratio (อัตราส่วนระหว่างBoot Pulley: Head Pulley เท่าไหร่ดี)  

   ความสัมพันธ์ระหว่างความเร็วของสายพาน และขนาดของเส้นผ่าศูนย์กลางของ Head Pulley สำหรับออกแบบ สามารถดูได้จาก Table 1  ความสัมพันธ์ระหว่างHead Pulleyและ Boot Pulley โดยทั่วไปแล้วจะออกแบบ Boot Pulley ให้มีขนาดเล็กกว่าHead Pulley

• อย่างไรก็ตาม ขอแนะนำว่าสัดส่วน Boot Pulley : Head Pulley ไม่ควรจะน้อยกว่า 2:3  เนื่องจากถ้า Boot  pulley เล็กไปจะมีปัญหาเรื่องแรงหนีศูนย์กลางในการขุด/ตักวัสดุใน Boot ดังที่กล่าวมาแล้วในตอนที่ผ่านผ่านมายกตัวอย่างเช่นถ้าเส้นผ่าศูนย์กลางของ  Boot Pulley (24 นิ้ว) สัดส่วน Boot Pulley : Head Pulley = Ratio 2:3  ดังนั้นขนาดของ Head Pulley Diameter เท่ากับ 36 นิ้วเป็นต้น

4.ตารางออกแบบระบบกระพ้อลำเลียง สำหรับวัสดุประเภทอุตสาหกรรม (Industrial Bucket Elevator)

กระพ้อแบบแรงหนีศูนย์กลาง(Centrifugal Force)สำหรับวัสดุประเภทอุตสาหกรรม

•  กระพ้อลำเลียงที่นิยมใช้ในการลำเลียงวัสดุประเภทอุตสาหกรรมมี 2 แบบคือแบบใช้แรงหนีศูนย์กลาง(Space Bucket Elevator) และแบบต่อเนื่อง (Continuous Bucket elevator) แต่จะไม่กล่าวถึง Continuous Bucket elevatorในบทความนี้
• เนื่องจากวัสดุในภาคอุตสาหกรรม เช่น ถ่านหิน สินแร่ ถ่านหรือแร่ธาตุต่างๆ หรือวัสดุที่มีขนาดใหญ่(Big Lump)  มีน้ำหนักมาก คม มีการขัดสีสูง หรือวัสดุที่ชื้น หรือเหนียว มีแรงยึดเกาะสูง มีคุณสมบัติการไหลตัวที่ไหลยากกว่า วัสดุด้านเกษตรกรรม(Grain) ดังนั้นเพื่อลดแรงขุดที่เกิดที่ Boot ป้องกันไม่ทำให้สายพานและลูกกระพ้อเสียหายจึงต้อง  ลดความเร็วลงเมื่อเปรียบเทียบตารางTable  1   นอกจากนี้การลดความเร็วยังช่วยให้วัสดุที่แตกง่าย ไม่เสียหายอีกด้วย
• Bucket Spacing ระยะห่างระหว่างลูกกระพ้อแบบแรงหนีศูนย์กลางที่ใช้ลำเลียงวัสดุอุตสาหกรรม ปกติแล้วจะมีระยะห่างมากกว่าลูกกระพ้อที่ลำเลียงวัสดุทางด้านเกษตรกรรม ระยะห่างที่แนะนำเริ่มตั้งแต่ 2 ถึง 3 เท่าของระยะฉาย(projection) ของลูกกระพ้อ ระยะนี้จะต้องมากพอที่ทำให้ลูกกระพ้อที่ตัวแรกสาดวัสดุออกไปแล้ว ไม่มีผลรบกวนการสาดวัสดุของลูกกระพ้อตัวถัดมา (แผ่นหลังของลูกกระพ้อตัวแรกที่สาดออกไปแล้วจะไม่บังวัสดุตัวถัดมาที่กำลังจะสาดออก)
•    ความสัมพันธ์ระหว่าง Head Pulleyและ Boot Pulley โดยทั่วไปแล้วจะออกแบบ Boot Pulley ให้มีขนาดเล็กกว่าHead Pulley อย่างไรก็ตาม ขอแนะนำว่าสัดส่วน Boot Pulley : Head Pulley ไม่ควรจะน้อยกว่า 2:3  เนื่องจากถ้า Boot  pulley เล็กไปจะมีปัญหาเรื่องแรงหนีศูนย์กลางในการขุด/ตักวัสดุใน Boot ดังที่กล่าวมาแล้วในตอนที่ผ่านมา ยกตัวอย่างเช่นถ้าเส้นผ่าศูนย์กลางของ  Boot Pulley (24 นิ้ว) สัดส่วน Boot Pulley : Head Pulley = Ratio 2:3  ดังนั้นขนาดของ Head Pulley Diameter เท่ากับ 36 นิ้วเป็นต้น
• ขนาดของBoot Pulleyที่ใหญ่ขึ้นจะช่วยให้ลูกกระพ้อสามารถตักวัสดุได้เต็มถ้วยได้ง่ายกว่าBoot Pulleyที่เล็กกว่า
• Table 2 แสดงความสัมพันธ์ระหว่างขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางของHead Pulley Diameter ของกระพ้อลำเลียงแบบใช้แรงหนีศูนย์กลาง และความเร็วของสายพานลำเลียง และมีความเร็วแนะนำสำหรับกระพ้อลำเลียงแบบต่อเนื่อง( Continuous Bucket elevator)ด้วยเพื่อให้เลือกใช้ในการออกแบบ

Table 2. ความเร็วของระบบกระพ้อลำเลียงวัสดุในภาคอุตสาหกรรมกรรม (REF:Goodyear)

ความในใจของทีมงานคอนเวเยอร์ไกด์

เป็นความตั้งใจของทีมงานที่จะไม่นำเสนอเรื่องที่คนอื่นจัดให้มากอยู่แล้วเช่น เรื่องแคตตาล็อก(Catalog) ต่างๆ แต่เราจะนำเสนอเรื่องราวความรู้ในแง่มุมของหลักการ(Principle)และเหตุผล(Reasons)ว่าจะต้องทำยังไง(How)และทำไม(Why)จะต้องทำอย่างนั้น ซึ่งเป็นเรื่องที่หาข้อมูลได้ยากพอสมควร แม้แต่ในตำราก็ไม่เคยบอกไว้ และก็ไม่มีใครเขาอยากจะบอกกัน หรือ ดังนั้นเนื้อหาบางเรื่องจึงเป็นเรื่องที่ผ่านการลงพื้นที่จริงของทีมงานแล้วนำมาวิเคราะห์บอกกล่าวผู้อ่านกันเอง

ลองถามมาเลยครับถ้าเป็นเรื่องสายพานลำเลียง (Conveyor Belt) ไม่ว่าจะเป็นสายพานยางดำ (Rubber Belt), สายพานกระพ้อ (Elevator Belt)  สายพานพลาสติกโมดูลาร์ (Modular Belt)  สายพาน PVC BELT , PU BELT , สายพานท็อปเชน(Flat Top Chain) ทีมงานวิศวกร จาก จุฬาลงกรณ์มหาวิทยาลัย มหาวิทยาลัยขอนแก่น และสถาบันเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือที่มีเบื้องหลังและประสบการณ์การทำงานด้านระบบสายพานลำเลียงทั้งระบบสายพานลำเลียงทั้งขนาดใหญ่(Heavy Duty)ที่และขนาดเบา(Light Duty) ร่วมกันแบ่งปันความรู้กับท่านผู้อ่านผ่าน website นี้

ยินดีแชร์กันทุกแง่มุม ตั้งแต่ การออกแบบ การผลิต การเลือก การเก็บรักษา การบำรุงรักษา การซ่อมแซม การต่อสายพาน การใช้งาน การ Modifyมีของเท่าไหร่ปล่อยหมด ไม่มีกั๊ก ไม่มีดึง ไม่มีเม้ม เปิดๆกันไปเลย เราบริการ ดัง MOTTO " บอกทุกเรื่อง...ที่คนอื่นไม่อยากให้คุณรู้" “เสิร์ฟข่าวสาร อาหารสมอง” "อย่างจุใจจริงๆ"“ตอบโจทย์เฉพาะเรื่อง....ครบเครื่องเรื่องสายพาน”

         ขอขอบคุณ Supplier ทั้งใน อเมริกา ยุโรปและเอเชีย ที่ให้โอกาสเราได้เยี่ยมชมโรงงานและขบวนการผลิตตลอดจนให้ข้อมูลด้านเทคนิคลึกๆที่เป็นประโยชน์....ขอบคุณปัญหาทุกรูปแบบที่ทุกผู้บริโภคหรือผู้อ่านเป็นผู้นำโอกาสมาให้เราได้เรียนรู้....ขอบคุณผู้ที่เขียนตำราทั้งใน Website และText book…. ขอบคุณเพื่อนๆร่วมอาชีพที่ได้แลกเปลี่ยนความรู้และประสบการณ์....ขอบคุณ Maker ผู้สร้างเครื่องจักรทั้งหลาย ที่ให้ข้อคิดเห็นดีๆที่เป็นประโยชน์ และสุดท้ายขอบคุณฝ่ายMaintenance ฝ่ายจัดซื้อและบัญชีการเงินของลูกค้าทุกท่านที่จ่ายเงินตรง Due....เราหวังว่าเราจะเดินทางไกลไปพร้อมๆกับคุณ ..If you want to walk fast…work alone. If you want to walk far...walk together.จึงเป็นที่มาของแนวคิดเรื่องการแบ่งปัน ‘Together we Share’ ผลงานที่นำมาเสนอ อาจจะ ออกช้าบ้างแต่ที่แน่ๆคือมันจะมีออกมาเรื่อยๆ....นี่คือคำสัญญาจากเรา

                   สนใจสอบถามได้ที่

                           ID LINE : @cg1356 (ตอบเร็วมาก)

                           E-mail : info@conveyorguide.co.th 

                           Tel : 090-907-6077 , 02-992-1025  , 083-131-8644