KMITL Expo 2026 LogoKMITL 66th Anniversary Logo

การศึกแบบจำลองพฤติกรรมทางความร้อนของแท่งห้ามล้อในรถไฟบรรทุกสินค้า

การศึกแบบจำลองพฤติกรรมทางความร้อนของแท่งห้ามล้อในรถไฟบรรทุกสินค้า

รายละเอียด

ระบบเบรกของรถไฟนิยมใช้ระบบเบรกแบบลมอัด โดยใช้อากาศแรงดันสูงกดแท่งห้ามล้อไปสัมผัสกับผิวของล้อเพื่อลดความเร็วของรถไฟ เมื่อเกิดการเสียดสีกันซ้ำ ๆ จึงเกิดความร้อนขึ้นบริเวณผิวสัมผัส ทำให้เกิดความเค้นสะสมเนื่องจากความร้อนบนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเค้นเนื่องจากความร้อน (Thermal stress) บนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อรูปแบบต้นแบบด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ที่ได้กับแท่งห้ามล้อชิ้นงานจริง และออกแบบแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อในรูปแบบใหม่เพื่อลดความเค้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้น จากผลการวิเคราะห์ความเค้นเนื่องจากความร้อนด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ พบว่า ตำแหน่งที่เกิดความเค้นเนื่องจากความร้อนบนแท่งห้ามล้อรูปแบบต้นแบบสอดคล้องกับตำแหน่งที่เกิดรอยแตกร้าวบนแท่งห้ามล้อที่เป็นชิ้นงานจริง และการออกแบบให้แท่งห้ามล้อมีรอยบาก 1 บากบริเวณกึ่งกลางเนื้อของแท่งห้ามล้อสามารถช่วยลดความเค้นเนื่องจากความร้อนได้ ซึ่งผลการศึกษานี้ควรมีการสอบเทียบกับต้นแบบแท่งห้ามล้อจริงบนภาคสนามสำหรับประเมินประสิทธิภาพของการเบรกจริงอีกครั้งต่อไป

วัตถุประสงค์

ระบบเบรกของรถไฟนิยมใช้ระบบเบรกแบบลมอัด โดยใช้อากาศแรงดันสูงกดแท่งห้ามล้อไปสัมผัสกับผิวของล้อเพื่อลดความเร็วของรถไฟ เมื่อเกิดการเสียดสีกันซ้ำ ๆ จึงเกิดความร้อนขึ้นบริเวณผิวสัมผัส ทำให้เกิดความเค้นสะสมเนื่องจากความร้อนบนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อ งานวิจัยนี้จึงมีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาความเค้นเนื่องจากความร้อน (Thermal stress) บนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อรูปแบบต้นแบบด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เพื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ที่ได้กับแท่งห้ามล้อชิ้นงานจริง และออกแบบแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อในรูปแบบใหม่เพื่อลดความเค้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้น

นวัตกรรมอื่น ๆ

นภาระยับ

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

นภาระยับ

แบบจำลองเชิงแนวคิด (conceptual model) ที่ได้แรงบันดาลใจมากจากกระจกสีในสถาปัตยกรรมกอทิก (Gothic) ถ่ายทอดความซับซ้อนและสมดุลผ่านลวดลายเรขาคณิตที่ประณีต ซึ่งสะท้อนถึงความกลมกลืนอันศักดิ์สิทธิ์ โครงสร้างที่สมมาตร และการไล่ระดับของแสงที่ลอดผ่านกระจกสี ช่วยสร้างมิติของความเคลื่อนไหว เสริมให้บรรยากาศโดยรอบเปี่ยมไปด้วยความศักดิ์สิทธิ์และมนต์ขลัง เปรียบดั่งหน้าต่างที่เปิดสู่สรวงสวรรค์

ลอยไปลอยมา

คณะสถาปัตยกรรม ศิลปะและการออกแบบ

ลอยไปลอยมา

-

เซ็นเซอร์วัดแรงหกแกนอิสระ

คณะวิศวกรรมศาสตร์

เซ็นเซอร์วัดแรงหกแกนอิสระ

บทคัดย่อ โครงงานวิจัยนี้มุ่งเน้นการออกแบบและพัฒนา Manual Control Robot โดยใช้ Load Cell เพื่อเพิ่มความแม่นยำและลดระยะเวลาในการควบคุมหุ่นยนต์ การใช้หุ่นยนต์อัตโนมัติในอุตสาหกรรมยังคงมีข้อจำกัดด้านความซับซ้อนของการตั้งโปรแกรมและการควบคุม ดังนั้น การพัฒนาระบบ Manual Control ที่สามารถตอบสนองต่อแรงกดและแรงดึงในทุกทิศทางจึงเป็นแนวทางที่ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพของหุ่นยนต์ให้เหมาะสมกับงานที่ต้องการการควบคุมที่ละเอียดอ่อนและซับซ้อน งานวิจัยนี้ใช้ Load Cell ร่วมกับวงจรขยายสัญญาณ HX711 และ Arduino UNO R3 เพื่อพัฒนาโมดูลควบคุมที่สามารถรับค่าแรงจากผู้ใช้และแปลงเป็นคำสั่งสำหรับหุ่นยนต์ RV-7FRL-D ซึ่งเป็นหุ่นยนต์แขนกลในอุตสาหกรรม นอกจากนี้ยังมีการใช้ MATLAB ในการประมวลผลข้อมูลจาก Load Cell เพื่อวิเคราะห์และกำหนดการเคลื่อนที่ของหุ่นยนต์ให้แม่นยำยิ่งขึ้น ผลการศึกษาพบว่าระบบที่พัฒนาขึ้นสามารถช่วยลดเวลาการตั้งค่าหุ่นยนต์ และทำให้กระบวนการควบคุมมีความง่ายดายและยืดหยุ่นมากขึ้น โครงการนี้จึงเป็นก้าวสำคัญในการเพิ่มศักยภาพของหุ่นยนต์อุตสาหกรรมให้สามารถทำงานร่วมกับมนุษย์ได้อย่างมีประสิทธิภาพ โดยอาศัยการควบคุมแบบแมนนวลผ่าน Load Cell ที่ตอบสนองต่อแรงของผู้ใช้งานได้โดยตรง