원가 (동력비) 절감을 위한 제안서

1) 문제의 제기

Belt Conveyor (이하 B/C)설계 시, B/C운전에 필요한 소요 동력은 구동부의 프레임, 벨트 풀리의 배치와 지름, 축의 사이즈와 베어링, 벨트의 구조, 테이크업의 중추 등 각 부품의 강도 계산과 사양 결정에 영향을 주는 요소이기 때문에, 신규 투자 시 투자 금액을 결정 짓는 중요한 사항입니다.

B/C 운전에 필요한 동력 계산식은 KS B6406 "Method of Calculation and Tests for Rubber Belt Conveyor"에 규정되어 있으며, 이는 JIS B8805D와 미국의 Goodyear사에 의해 제시된 공식과 일치 합니다.

2) B/C 운전 동력 계산식

P = P1 + P2 + P3

= 0.06 × f × W× v × (l + lo) 367

+ f × Qt × (l + lo) 367

±(H×Qt) 367

P : 운전 소요 동력 (Kw)
P1 : 무부하 동력
P2 : 수평 부하 동력
P3 : 수직 부하 동력
f : 롤러의 회전 마찰 계수
W : 운반물 이외의 운전 소요 동력
v : 벨트의 속도(m/min.)
l : 컨베이어의 길이
lo : 컨베이어의 중심 거리 수정치 (m)
Q : 운반량(ton/h)
H : 양 정 (위 또는 아래의 수직 높이) 높이 (m)

상기의 식 중 W,v,l,Q,H등은 B/C시스템 설치 조건에 따라 변화 될 수 있습니다. 이중에 W, 즉 운반 물 이외의 중량은 롤러의 중량에 따라서 변화하며, 이는 시스템의 운전 소요 동력에 큰 영향을 줍니다.

다음의 W 계산식을 보면 그 영향을 더 자세히 알 수 있습니다.

W = Wc	+ Wr	+ 2Wb
	2.4

Wc : Carrier Roller 1 Set (3개)의 회전부 중량
Wr : Return Roller 1개의 회전부 중량
Wb : B/C의 단위당 중량 (Kg/m)
(단, Carrier Roller 사이의 간격은 1 m, Return Roller는 2.4 m 로 가정한다)
W의 값은 롤러의 소재와 B/C의 사양에 따라 달라짐을 알 수 있습니다. 만약 동일한 사양의 B/C를 사용할 경우, 소요 동력은 롤러의 자중에 따라 변한다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 W의 값은 KS B 6406 규정 3쪽 표4에 보면 다음 표와 같습니다.

(운반물 이외의 운동 부분에 대한 가정 중량, W값 > KS B 6406)

벨트 폭(mm)	900	1050	1200	1400	1600
기존철제의중량	63	80	90	112	125
ULTROL™	40	64	72	88	98

3) 운전 소요 동력 계산 실례

• 계산 대상 설비의 가정
  우리나라에서 사용중인 B/C중 중급 설비를 기준으로 하였으며, 각 조건의 값을 다음과 같이 가정하였다.
  F = 0.03
  V = 140 M/min
  Lo = 49
  L = 700M
  Q = 120 Ton/Hr
  H = 30 M
  이때의 W값은 2항의 값( 상기의 표)을 사용하였다.
  
  가. 기존 철제 롤러 사용 시 운전 소요 동력은 다음과 같습니다.

나. 당사 제품 ULTROL™ 사용 시 운전 소요 동력은

4) 결론

B/C의 운전 소요 동력은 동일한 사양의 벨트를 사용한다면, 롤러의 자중이 가벼울수록 더 적은 동력을 요구 한다는 것을 우리는 위의 예에서 확인 하였습니다. 그러므로 당사 ULTROL™을 사용 할 경우 기존의 철제 롤러 사용 시의 소요 동력에 비하여 약 16%의 동력을 절감할 수 있다는 것을 알 수 있습니다. 이 절감 효과를 표를 통하여 확인하면 다음과 같습니다.

( 동력비 절감 비교표)