KMITL Expo 2026 Logo
Half Circle
นวัตกรรมทั้งหมด
KMITL Expo 2025Cluster 2025ป. ตรี โครงงานพิเศษชิ้นงาน
การ
ศึก
แบบ
จำลอง
พฤติกรรม
ทาง
ความ
ร้อน
ของ
แท่ง
ห้าม
ล้อ
ใน
รถไฟ
บรรทุก
สินค้า
คณะวิศวกรรมศาสตร์, วิศวกรรมเครื่องกล, วิศวกรรมศาสตรบัณฑิต สาขาวิชาวิศวกรรมขนส่งทางราง
การศึกแบบจำลองพฤติกรรมทางความร้อนของแท่งห้ามล้อในรถไฟบรรทุกสินค้า

เจ้าของนวัตกรรม

นโ

นางสาว นัฐลดา โสมณวัตร์

นักศึกษา

Details

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

การศึกแบบจำลองพฤติกรรมทางความร้อนของแท่งห้ามล้อในรถไฟบรรทุกสินค้า

Objective

1. วิเคราะห์ความเค้นเนื่องจากความร้อน (Thermal Stress) บนแบบจำลองแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อฟอสฟอรัสสูงเพื่อเปรียบเทียบผลการวิเคราะห์ด้วยระเบียบไฟไนต์เอลิเมนต์กับแท่งห้ามล้อชิ้นงานจริง 2. ออกแบบแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อฟอสฟอรัสสูงในรูปแบบใหม่เพื่อลดความเค้นเนื่องจากความร้อนที่เกิดขึ้นบนแท่งห้ามล้อ

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

1. ได้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ (Mathematical Model) ของแท่งห้ามล้อที่มีความแม่นยำสำหรับการวิเคราะห์ความเค้นเนื่องจากความร้อน 2. สร้างแท่งห้ามล้อฟอสฟอรัสสูงที่มีความเค้นเนื่องจากความร้อนน้อยลงได้ 3. ทราบพฤติกรรมการกระจายตัวของอุณหภูมิ (Thermal Distribution) บนแท่งห้ามล้อวัสดุเหล็กหล่อฟอสฟอรัสสูง