เจ้าของนวัตกรรม
ผศ.ดร. รัฐภูมิ ปริชาตปรีชา
อาจารย์ที่ปรึกษา
Details
ระบบขนส่งทางรางมีบทบาทสำคัญในการดำเนินชีวิตของประชาชนรวมทั้งการขับเคลื่อนเศรษฐกิจของประเทศในปัจจุบัน ส่งผลให้เกิดการก่อสร้างโครงการระบบขนส่งทางรางไปทั่วประเทศ ทั้งนี้การขยายตัวแบบก้าวกระโดดดังกล่าว ย่อมส่งผลให้มลภาวะทางเสียงและการสั่นสะเทือนจากทางรถไฟมีมากขึ้นเป็นเงาตามตัว ซึ่งมลภาวะดังกล่าวอาจส่งผลต่อคุณภาพชีวิตของประชาชนที่อาศัยอยู่ในบริเวณใกล้เคียงได้ ในต่างประเทศการแก้ปัญหาทำได้หลายวิธีแต่วิธีที่เป็นที่นิยมกันในปัจจุบันคือการลดเสียงที่แหล่งกำเนิดหรือการปรับการสั่นสะเทือนด้วยการใส่แท่งสลายพลังงาน (Track Damper) ที่รางรถไฟโดยถือเป็นข้อแนะนำในการแก้ปัญหาเรื่องเสียงและการสั่นสะเทือนในหลายประเทศในทวีปยุโรปและออสเตรเลียเนื่องจากมีราคาถูกและได้ผลลัพธ์ที่มีประสิทธิภาพ ทั้งนี้ที่ผ่านมาบริษัท AUT ประเทศไทย เป็นผู้ผลิตชิ้นส่วนสำคัญคือแท่งดังกล่าวให้กับเจ้าของเทคโนโลยีส่งออกไปต่างประเทศมากกว่า 300,000 ชิ้นและมีความต้องการสูงขึ้นเรื่อยๆ จากการขยายตัวของระบบรางทั่วโลก โดยวัสดุส่วนใหญ่จะนำเข้าจากต่างประเทศเป็นวัสดุสังเคราะห์ซึ่งมีแหล่งกำเนิดที่ไม่เป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อม ดังนั้นโครงการวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาต่อยอดจากผลิตภัณฑ์ดังกล่าวโดยเพิ่มความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วยการแทนที่เนื้อวัสดุบางอย่างด้วยวัสดุที่ในประเทศสองชนิดคือยางพาราและเศษยางรถยนต์เก่า และเพิ่มฟังก์ชั่นการใช้งานที่มีความอัจฉริยะด้วยการติดตั้งเซ็นเซอร์ตรวจวัดและวิเคราะห์การเคลื่อนผ่านของการรถไฟด้วยระบบปัญญาประดิษฐ์และไอโอที ทำให้นอกจากเพิ่มมูลค่าจากความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมแล้วระบบเซ็นเซอร์ฝังตัวอัจฉริยะยังสามารถใช้เป็นระบบตรวจวัดเพื่อการแจ้งเตือนและเป็นข้อมูลเพื่อวางแผนบำรุงรักษาได้อีกด้วย ทั้งนี้ในการดำเนินงานวิจัยจะมีการทำงานร่วมกันกับผู้ประกอบการอย่างใกล้ชิด ตั้งแต่การออกแบบ การผลิตและการทดสอบ ยกระดับจาก TRL 8-9 ในฐานะผู้ผลิตบางชิ้นส่วนของผู้ประกอบการเป็นเจ้าของเทคโนโลยีในระดับ TRL 7-8 เพื่อการแข่งขันในตลาดระบบรางระดับสากลต่อไป
Objective
1) เพื่อพัฒนาสูตรยางธรรมชาติผสมกับยางสังเคราะห์ และสูตรยางบดเศษที่ผสมกับ PU บดเศษประสานให้ได้ค่าการลดเสียงของระบบรางรถไฟ ใกล้เคียงกับผลิตภัณฑ์ต้นแบบ 2) เพื่อพัฒนาแบบจำลองการวิเคราะห์ออกแบบระบบ Damping Block และผลตอบสนองจากการสัมผัสของล้อรถไฟ 3) เพื่อพัฒนาห้องปฏิบัติการสาหรับการทดสอบ Railway Noise and Vibration 4) เพื่อพัฒนาระบบ Embedded sensor ที่สามารถตรวจวัดค่าการสั่นสะเทือน เสียงและอุณหภูมิพร้อมติดตั้งในตัว Damping Block ภายใต้ Platform AI+IOT 5) เพื่อนำผลิตภัณฑ์ต้นแบบสู่การทดลองใช้งานจริงพร้อมตรวจวัดประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์
ปัญหาด้านเสียงรบกวนนั้นถูกจัดเป็นหนึ่งในปัญหาด้านมลพิษที่ได้รับการร้องเรียนมากที่สุด มลพิษทางเสียงเกิดขึ้นได้จากหลายแหล่ง เช่น เสียงรบกวนอันเกิด จากกิจกรรม เสียงรบกวนจากการก่อสร้าง เสียงรบกวนจากการผลิตในโรงงานอุตสาหกรรม เสียงรบกวนจากการคมนาคมขนส่งทางน้ำ ทางอากาศ และทางถนน รวมถึงการขนส่งระบบรางด้วยเช่นกัน มีการทำการศึกษาและจัดทำมาตรฐานการตรวจวัดรวมถึงพิจารณาออกกฎหมายที่เกี่ยวข้องกับเสียงรบกวนในระบบรางเพื่อบังคับใช้ตามความเหมาะสมในแต่ละประเทศ ในประเทศไทยมีความเป็นได้สูงที่จะประสบปัญหาเสียงรบกวนในลักษณะเดียวกันกับประเทศอื่นๆ เหมือนกัน ในระบบยานพาหนะระบบรางจะมักเกิดเสียงรบกวน 2 ส่วน ได้แก่ เสียงรบกวนภายนอก (Exterior Noise) และเสียงรบกวนภายใน (Interior Noise) โดยเสียงรบกวนภายนอกนั้นหมายถึงเสียงรบกวนจากแหล่งกำเนิด แหล่งกำเนิดเสียงหลัก ๆ ของพาหนะระบบรางนั้นอาจเกิดได้จากปฏิสัมพันธ์ระหว่างล้อและรางในขณะวิ่งบนรางตรง (Rolling Noise), เกิดจากการจากการเสียดสีแบบลื่นไถลระหว่างล้อและรางเมื่อพาหนะทำการลากภาระ(Traction Noise) หรือเป็นเสียงรบกวนอันเกิดจากอากาศพลศาสตร์ (Aerodynamic Noise) อย่างไรก็ตามการควบคุมการเกิดเสียงรบกวนในรูปแบบต่าง ๆ ที่กล่าวไว้ข้างต้นนั้นย่อมต้องการเทคนิคการควบคุมเสียงรบกวนที่แตกต่างกันไป แท่งสลายพลังงาน (Rail Damper) ซึ่งถูกนำเสนอในโครงการวิจัยนี้โดยมีความเหมาะสมในการลดเสียงรบกวนในส่วนของ Rolling Noise และ Traction Noise เป็นสำคัญ สำหรับผู้ประกอบการในประเทศไทยที่เป็นผู้ผลิตและประกอบแท่งสลายพลังงาน (Rail Damper) อาทิ Silent TrackTM มียอดการผลิตสูงและมีแนวโน้มที่จะมียอดสั่งผลิตเพิ่มขึ้นเรื่อย ๆ อย่างไรก็ตามการรับจ้างผลิตให้เจ้าของเทคโนโลยีเพียงอย่างเดียวทำให้ไม่สามารถสร้างมูลค่าเพิ่มของตัวผลิตภัณฑ์ได้ อีกทั้งวัสดุที่ใช้ทำจากวัสดุสังเคราะห์ที่ต้องนำเข้ามา 100% ดังนั้นโครงการวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาต่อยอดจากผลิตภัณฑ์ดังกล่าวโดยเพิ่มความเป็นมิตรกับสิ่งแวดล้อมด้วยการแทนที่เนื้อวัสดุบางอย่างด้วยวัสดุ ในประเทศสองชนิด คือ ยางพาราและเศษยางรถยนต์เก่า (Crumb Rubber) ทั้งนี้ในการดำเนินงานวิจัยได้ทำงานร่วมกันกับผู้ประกอบการอย่างใกล้ชิด ตั้งแต่การออกแบบ การผลิตและการทดสอบเพื่อยกระดับจาก TRL 8-9 ในฐานะผู้ผลิตบางชิ้นส่วนของผู้ประกอบการเป็นเจ้าของเทคโนโลยีในระดับ TRL 7-8 เพื่อการแข่งขันในตลาดระบบรางระดับสากลต่อไป
ต้นแบบ Eco-Smart Damping Block ที่สามารถลดเสียงและการสั่นสะเทือนบนทางรถไฟ