สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

รายงานวจย รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

โดย

ผชวยศาสตราจารยเกษม เจนวไลศลป

งานวจยนไดรบทนอดหนนการวจยประเภท เงนกองทนสงเสรมการวจยมหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม

ประจ าป 2557

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

ผชวยศาสตราจารยเกษม เจนวไลศลป

งานวจยนไดรบทนอดหนนการวจยประเภท เงนกองทนสงเสรมการวจย มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม

ประจ าป 2557

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ข

ชอโครงการ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

ชอผวจย ผชวยศาสตราจารยเกษม เจนวไลศลป

หนวยงานทสงกด สาขาวชาวศวกรรมเครองกล คณะครศาสตรอตสาหกรรม

บทคดยอ

การวจยเรอง รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา มวตถประสงคเพอสรางรถนงคนพการ ทสามารถปรบยนไดดวยมอเตอรฟา โดยออกแบบใหเบาะรองนงและพนกพงของรถนงคนพการ สามารถปรบขนและลงได เพอใหผพการไดเปลยนอรยาบถจากนงเปนยน และเพมความสะดวกในการใชชวตประจ าวนมากขน

วธการด าเนนการวจยใชวธการทดลองแบบกลมตวอย าง เกบขอมลระหวางการทดลอง เพอวดความพงพอใจของ จากเจาหนาทผ ปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการทางรางกายดานการเคลอนไหว จ านวน 10 คน ผลการวจยปรากฏวา ผทดลองใชมความพงพอใจในภาพรวมดานการออกแบบ อยในระดบมากทสด มคาเฉลยเทากบ 4.66 ความพงพอในในภาพรวมดานการน าไปใชงาน อยในระดบมากทสด มคาเฉลยเทากบ 4.59 เปนไปตามสมมตฐานการวจยและบรรลวตถประสงคตามทตงไว

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ค

Research Title Stand-up Wheelchair with Electric motor

Researcher Assistant Professor Kasem Jenwilaisilp

Office Mechanical Engineering. Faculty of Industrial Education

Year 2014

Abstract This research had the purpose to design and build the stand up wheel chair with electric motor. The seat and backrest can lift to standing mode and down to sitting mode. The disable can change their manner and have more convenient in daily life. This research used an experimental sample. The sample was 10 hospital staffs, guests and the disabled. The data was collected to measure the satisfaction of hospital staffs, guests and the disabled. The result indicated that assessment of satisfaction with the design of the stand-up wheel chair with electric motor is most satisfied ( X = 4.66) and the using of the stand-up wheel chair with electric motor is most satisfied ( X = 4.59) Hypothesis is possible and objectives are success.

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ง

กตตกรรมประกาศ งานวจยการออกแบบและสราง รถนงคนพการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา น ส าเรจลลวงไปดวยด เนองจากไดรบงบประมาณสนบสนนจากเงนกองทนสงเสรมการวจย ป 255 7 ของมหาวทยาลยเทคโนโลย ราชมงคลสวรรณภม ผวจยขอขอบพระคณ เจาหนาทผ ปฏบต งานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน ทใหค าปรกษาในการสราง รถนงคน พการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา และตอบแบบประเมนผลความพงพอใจสงประดษฐ ผเชยวชาญในการสรางแบบสอบถาม ทใหความอนเคราะหแนะน าในการสรางแบบสอบถาม ขอขอบคณคณะครศาสตรอตสาหกรรม ทใหการสนบสนนสงเสรมบคลากรใหท างานวจย นอกจากนผวจยขอขอบคณ นายกตตพงษ เพรชสทธ นายชาตร ตรหลาบ นายประเสรฐสทธ ปหลา นกศกษาสาขาวชาเทคโนโลยเครองกล ทชวยด าเนนการสรางสงประดษฐและเกบผลแบบประเมนความพงพอใจ และเพอนๆ ทกท านทมไดกลาวนามไว ณ ทน ทเปนก าลงใจและสนบสนนใหงานวจยนส าเรจเรยบรอยลงดวยด เกษม เจนวไลศลป

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

จ

สารบญ

หนา บทคดยอ ข กตตกรรมประกาศ ง สารบญตาราง ซ สารบญรป ฌ สารบญแผนภม ฎ บทท 1 บทน า ความเปนมาและความส าคญของปญหา 1 วตถประสงคของการวจย 4 สมมตฐานของการวจย 4 ขอบเขตงานวจย 4 ขอตกลงเบองตน 5 ค าจ ากดความทใชในการวจย 5 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 5 บทท 2 แนวคดและทฤษฎทเกยวของ คณสมบตทางโลหะวทยาของวสดวศวกรรม 7 การเชอม 10 การออกแบบเฟอรนเจอร 12 แรงเฉอนและโมเมนตดดในคาน 22 ความแขงแรงของวสด 27 สกรสงก าลง 35 เสา 49 มอเตอรไฟฟา 51 การค านวณแรงขบเคลอนมอเตอร 55 เสถยรภาพทางชน 55 วงจรควบคมชอปเปอร 57 การแจกแจงความถ 59 งานวจยทเกยวของ 61

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ฉ

สารบญ (ตอ)

หนา บทท 3 วธด าเนนการศกษา ศกษาขอมลเบองตน 63 การออกแบบขนาดของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 65 การค านวณหาความแขงแรงโครงสรางเบาะรองนง 66 การค านวณหาความเคนเฉอนขนาดทอเหลกกลมกลวงในการสรางเบาะรองนง 67 การค านวณหาขนาดของสกรสงก าลง 68 การค านวณหาความยาวของสกรเกลยวสงก าลง 70 การเลอกใชมอเตอร 75 การวเคราะหหามมความชนสงสดทจะท าใหเกดการพลกคว าและพลกหงาย 76 การวเคราะหขอมล 78 ขนตอนการด าเนนการสราง 79 บทท 4 ผลการด าเนนงาน ขอมลทวไปของผตอบแบบสอบถาม 81 ความพงพอใจตอสงประดษฐ 83 บทท 5 สรปผล อภปรายผล และขอเสนอแนะ วธการด าเนนการวจย 87 สรปผลการวจย 88 ปญหาและอปสรรค 88 ขอเสนอแนะ 89 บรรณานกรม 91

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ช

สารบญ (ตอ)

หนา ภาคผนวก 93 ภาคผนวก ก ตารางทเกยวของ 95 ภาคผนวก ข ล าดบขนตอนการด าเนนโครงการ 106 ภาคผนวก ค แบบสอบถาม 114 ภาคผนวก ง แบบรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 117 ภาคผนวก จ การทดสอบรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 133 ประวตผวจย 145

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ซ

สารบญตาราง

หนา ตารางท 2.1 คณสมบตของเหลกเหนยวและเหลกเหนยวผสมนกเกล 8 ตารางท 2.2 คาสมประสทธความเสยดทาน fs และ fc 46 ตารางท 2.3 การหาคาเฉลยของขอมลทมการแจกแจงความถ 61 ตารางท 4.1 จ านวนและรอยละของผทดสอบใชรถลอเลอนแบบปรบทนงลกยนดวย

มอเตอรไฟฟา 81

ตารางท 4.2 แสดงจ านวนรอยละของผทดสอบทแสดงความพงพอใจในสงประดษฐของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ดานการออกแบบ

83

ตารางท 4.3 แสดงจ านวนรอยละของผทดสอบทแสดงความพงพอใจในสงประดษฐของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ดานการน าไปใชงาน

84

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ฌ

สารบญรป

หนา รปท 1.1 รอยละของประชากรทพการ จ าแนกตามความพการ และ ป พ.ศ. 2545 - 2550 2 รปท 1.2 รอยละของประชากร จ าแนกตามการใชเครองชวยและเหตทไมใชเครองชวย

พ.ศ. 2550 3

รปท 2.1 การเชอมแบบตอชน (butt weld) 11 รปท 2.2 การเชอมแบบตอทาบ (Fillet weld) 11 รปท 2.3 เกาอแบบส าเรจรป 13 รปท 2.4 เกาอแบบพบ 14 รปท 2.5 เกาอแบบซอน 14 รปท 2.6 เกาอแยกแบบตอยนออก 14 รปท 2.7 เกาอแบบปรบระดบ 15 รปท 2.8 ระยะการนงและจดรบน าหนกของกลามเนอสะโพกทมจดกระจายน าหนกการนงท

เหมาะทสด คอเกาอทมความสง 40 เซนตเมตร 16

รปท 2.9 แสดงการนง 3 อรยาบถ คอ นงท างาน นงพกผอนระยะสนและนงพกผอนระยะยาว 16 รปท 2.10 แสดงลกษณะการนงกบการใชงาน 3 อรยาบถ 17 รปท 2.11 ขนาดและสดสวนของเกาอพกผอน 18 รปท 2.12 การรบน าหนกรางกายทกระดกเชงกราน 19 รปท 2.13 การรบน าหนกรางกายทกระดกเชงกรานและจดศนยถวงในการนง 19 รปท 2.14 ทนงหอขามากเกนไป 20 รปท 2.15 ต าแหนงพนกพงบรเวณทรบกระดกสนหลงสวนเอว และพนกพงทแคบเกนไปจะท าให

ไหลหอและปวดเมอยทหวไหลและบาหลง 20

รปท 2.16 เกาอทงสนเกนไปหรอยาวเกนไปจะท าใหเมอยตนขาดานลาง 21 รปท 2.17 แสดงความกวางของทนงควรออกแบบใหมความกวางพอเหมาะกบรปรางคน

และทเทาแขนควรออกแบบใหเหมาะสมกบผนงไมกวางหรอแคบเกนไป 21

รปท 2.18 แสดงต าแหนงแรงกดทบของการนงบนเกาอทสงจนเกนไป 22 รปท 2.19 แรงทกระท าบนจด (Concentrated load or point load) 23 รปท 2.20 แรงทกระจายสม าเสมอ (Uniformly distributed load) 23 รปท 2.21 แรงทกระจายไมสม าเสมอ (Uniformly distributed load) 23 รปท 2.22 แรงควบหรอโมเมนต (Couple or moment) 24 รปท 2.23 แรงรวม(Combined load 24

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ญ

สารบญรป (ตอ)

หนา รปท 2.24 เครองหมาย (Sign covention) 25 รปท 2.25 โมเมนตดดเปนบวก 25 รปท 2.26 โมเมนตเปนลบ 26 รปท 2.27 แผนภาพแรงเฉอนและโมเมนตดดภายในคาน 26 รปท 2.28 ความเคน (Stress) 28 รปท 2.29 ความเคนดง (tensile stress) 28 รปท 2.30 ความเคนอด (compressive stress) 29 รปท 2.31 ความเคนเฉอน (shear stress) 29 รปท 2.32 วตถถกแรงดง 30 รปท 2.33 วตถถกแรงอด 30 รปท 2.34 ความเครยดเฉอน (Shear Strain) 31 รปท 2.35 แสดงความสมพนธระหวางความเคนความเครยด 32 รปท 2.36 แสดงความสมพนธระหวางความเคนกบความเครยดของวสดแขงเปราะ 33 รปท 2.37 แมแรง 35 รปท 2.38 สกรเพรส 36 รปท 2.39 ซแคลมป 36 รปท 2.40 เกลยวสเหลยมคางหม 37 รปท 2.41 มมหลด 37 รปท 2.42 ชนดของเกลยวส าหรบสกรสงก าลง 38 รปท 2.43 ขนาดตางๆ ของเกลยวสเหลยมคางหม 39 รปท 2.44 ตวอยางการใชสกรสงก าลงเปนแมแรง 41 รปท 2.45 แผนภาพแรงปฎกรยาบนเกลยวเนองจากการยกน าหนก W 42 รปท 2.46 แรงปฏกรยาบนเกลยวสเหลยม 43 รปท 2.47 ประสทธภาพของเกลยวแอคม 46 รปท 2.48 ฟนเกลยวรบแรงคลายกบคานยน 49 รปท 2.49 แสดงการยดปลายเสาวธตาง ๆ 50 รปท 2.50 สเตเตอร (Stator) 52 รปท 2.51 ลกษณะของขวแมเหลก 52

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ฎ

สารบญรป (ตอ)

หนา รปท 2.52 ขดลวดพนอยรอบขวแมเหลก 53 รปท 2.53 โรเตอร 53 รปท 2.54 แปรงถาน 54 รปท 2.55 ซองแปรงถาน 54 รปท 2.56 เสถยรภาพรถยนตบนทางชน 56 รปท 2.57 วงจรชอปเปอรพนฐาน 57 รปท 2.58 แสดงหลกการท างานทใชวงจรชอปเปอรควบคมมอเตอรไฟกระแสตรง 58 รปท 3.1 รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 65 รปท 3.2 แรงทกระท าบนจดและการเขยน SFD และ BMD ของคาน 66 รปท 3.3 ขนาดตางๆ ของเกลยวสเหลยมคางหม 69 รปท 3.4 ขนาดตางๆ ของความยาวสกรเกลยวสงก าลง 70 รปท 3.5 ขนาดของหสกรกระบอกและเกลยวสงก าลง 71 รปท 3.6 ขนาดตางๆ ของชดสกรเกลยวสงก าลง 71 รปท 3.7 ขนาดตางๆ ของเกลยวสเหลยมคางหม 73 รปท 3.8 แสดงรถลอเลอนบนทางชนโดยหนหนาลง 76 รปท 3.9 แสดงรถลอเลอนบนทางชนโดยหนหนาขน 77

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

ฏ

สารบญแผนภม

หนา แผนภมท 3.1 ขนตอนการด าเนนการสรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 64

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 1

บทน า ความเปนมาและความส าคญของปญหา รถนงคนพการ จดเปนอปกรณเครองชวยคนพการประเภทหนง มคณสมบตชวยในการเคลอนทมลกษณะคลายเกาอและมลอ โดยสวนใหญเปนแบบสลอ ผนงสามารถหมนหรอบงคบลอใหขบเคลอนไดเอง หรอบางครงอาจใหผอนชวยเขนให เมอบคคลใดมความยากล าบากใ นการเคลอนท ไมวาจะเปนอมพาต อมพฤกษ หรอขาขาด กสามารถใชรถนงคนพการเปนอปกรณชวยได หากผนนยงสามารถใชสวนบนของล าตว (แขนและมอ) ไดด กสามารถฝกท ากจวตรประจ าวนภายในบาน รวมถงการเดนทางออกนอกบานไดดวยตนเอง จากผลการส ารวจคนพการของส าน กงานสถตแหงชาตในป พ .ศ. 2550 (จดท าทก 5 ป) ของส านกงานสถตแหงชาต พบวา ประเทศไทยมคนพการทจ าเปนตองใชอปกรณเครองชวยความพการ จ านวน 857,312 ราย หรอรอยละ 45.80 ของคนพการทงหมด จากจ านวนนมจ านวนผพการทเขาไมถงบรการอปกรณเหลานถ ง 389,347 ราย หรอคดเปนรอยละ 20.80 ของจ านวนคนพการทงหมด และม รอยละ 3.80 มเครองชวยความพการแตไมไดใช เนองดวยสาเหตตางๆ เชน ใชไมเปน เนองจากความยงยากในการใชงานหรอการดแลรกษา ใชแลวเจบ ไมชอบรปลกษณ ตองการผดแลมากกวาใชอปกรณ เปนตน ในสวนความตองการรถนงคนพการ จากขอมลองคการอนามยโลกไดประมาณการณวามคนพการทวโลกทมความจ าเปนตองใชรถนงคนพการประมาณรอยละ 10 ของจ านวนคนพการทงหมด หรอประมาณรอยละ 1 ของจ านวนประชากรทงหมด ซงเปนการคาดการณจากจ านวนประชากรโลกในเดอนเมษายน พ .ศ. 2552 ทคาดวามจ านวนประชากรทงสน 6,700 ลานคน ส าหรบประเทศไทยอาจประมาณการณไดวามจ านวนตองใชรถนงคนพการถง 641,234 คน จากจ านวนประชากร ณ วนท 25 กรกฎาคม พ .ศ. 2555 ทงหมด 64,123,425 คน จากขอมลการจดทะเบยนคนพการทเรมด าเนนการในปพ .ศ. 2537 เปนตนมา ภายใตพระราชบญญตการฟนฟสมรรถภาพคนพการ พ .ศ.2534 ซงในปจจบนอยภายใตความรบผดชอบของส านกงานสงเสรมและพฒนาคณภาพชวตคนพการแหงชาต กระทรวงการพฒนาสงคมและ ความมนคงของมนษย ขอมล ณ เดอนธนวาคม พ .ศ. 2553 พบวา มจ านวนคนพการทขนทะเบยนตามกฎหมายแลวจ านวน 1,027,240 คน ขอมล ณ เดอนธนวาคม 2554 มจ านวนคนพการทขนทะเบยนตามกฎหมายแลว จ านวน 1,207,171 คน จะเหนไดวาจ านวนคนพการมแนวโนมทสงขนอยางต อเนอง อนเนองมาจากสาเหตหลายประการ เชน โรคเรอรงทไมตดตอ อบตเหตจราจร และจ านวนผสงอาย เปนตน และในป

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

2

2555 น ขอมลคนพการทขนทะเบยนตามกฎหมาย ณ วนท 30 มถนายน พ .ศ. 2555 มจ านวน 1,278,494 คน เมอพจารณาลกษณะความพการ ไดพบวา 1 ใน 3 ลกษณะ ทมความแตกตางกน คอ 1. ผพการทมความล าบากหรอปญหาในการท ากจกรรม รอยละ 2.80 (1.80 ลานคน) 2. ผพการทมความล าบากในการดแลตนเองหรอท ากจวตรสวนตว รอยละ 0.60 (0.40 ลานคน) 3. ผพการทมความบกพรองทางรางกายและจตใจหรอสตปญญา รอยละ 2.00 (1.30 ลานคน) ซงกลมนเพมขนจากรอยละ 1.70 (1.10 ลานคน) ในป 2545 รอยละ 4

3

2 1 0 รวม พการทม พการทม พการทม พการทม ความล าบาก ความล าบากใน ลกษณะ ลกษณะ ปญหาสขภาพ การดแลตนเอง ความบกพรอง ความบกพรอง

รปท 1.1 รอยละของประชากรทพการ จ าแนกตามความพการ และ ป พ.ศ. 2545 - 2550 ทมา : http://tddf.or.th/tddf/ หมายเหต : 1. ผพการทมความล าบากหรอปญหาในการท ากจกรรม เชน การเดนทางราบ 2. ผพการทมความล าบากในการดแลตนเอง เชน การหยบสงของ เปนตน 3. ผพการทมลกษณะความบกพรอง เชน อมพฤกษ หรอล าตวทอนลางทออนแรง จากสถตดงกลาวท าใหทราบถง จ านวนประชากรทมลกษณะการพการทแตกตางกน ซงเปนสาเหตท าใหผพการสวนใหญมการด าเนนชวตทไมสมบรณเหมอนคนปกต เนองจากมความล าบากในการดแลตนเอง จงท าใหผพการมผลกระทบทางดานจตใจ ทตองเปนภาระใหบคคลรอบขางเขามาดแล ดงนน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

3

จงมความจ าเปนอยางยง ทตองใชอปกรณเครองชวยส าหรบคนพการ ทเปนทางออกหนงทสามารถท าใหผพการสามารถกลบมาชวยตวเองในการด ารงชวตประจ าวนได โดยผลจากการส ารวจ พบวา

1. ประชากรทพการ มเพยงประมาณ 1 ใน 5 (รอยละ 21.20) เทานนทใชเครองชวย 2. ประชากรทพการ มถง 1 ใน 5 (รอยละ 78.80) ทไมไดใชเครองชวย เนองจากผพการคดวา

ไมจ าเปนตองใชเครองชวยถง (รอยละ 54.20) ของประชากรทพการทงหมด 3. ประชากรทพการ มรอยละ (20.80) ทไมมเครองชวยใช 4. ประชากรทพการ มเพยงรอยละ (3.80) ทมเครองชวยแตไมใช เพราะตองการใหมผดแล

มากกวาใชเครองชวย เนองจากมความยงยากในการใชหรอการดแลรกษา ใชเคร องชวยแลวเจบบรเวณอวยวะสวน หรอไมชอบรปลกษณของเครองชวยและเหตผลอน ๆ

รปท 1.2 รอยละของประชากร จ าแนกตามการใชเครองชวยและเหตทไมใชเครองชวย พ .ศ. 2550

ทมา : http://tddf.or.th/tddf/ หมายเหต : จากขอมลบนแผนภมภาพดานบนจะสงเกตเหนไดวา จ านวนผพการทคดวา (ไม จ าเปนตองใช) มเปนจ านวนมาก ซงเปนสาเหตมาจากผพการบางคนขาดแคลนทนทรพยเพยงพอทไมสามารถ ซอเครองชวยคนพการได

จากการศกษางานวจยทเกยวของกบรถ เขนคนพการทปรบยนและปรบนงได สวนใหญจะเปน

รถเขนคนพการทใชมอเตอรไฟฟากระแสตรงควบคมการเคลอนทของรถเขนและปรบเบาะใหยนและนง เพอเพมความสะดวกใหกบคนพการ ซงเปนการอ านวยความสะดวกมากเกนไปส าหรบผพการทมอายไมมาก ท าใหรางกายในสวนบน เชน แขน ล าตวไมไดออกก าลงในการเคลอนไหว ผวจยตระหนกถงความส าคญของผพการ จงคดจดท าโครงการวจยรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา โดยมงใหเกดประโยชนแกผพการทมปญหาในทอนลางทต ากวาเอวลงไป เพอชวยเพมความสามารถในการท ากจกรรม และอ านวยความสะดวกในดานตางๆ ไดอยางงายขน เชน การท างาน การหยบของ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

4

บนทสง การเปด-ปดสวทซไฟ เปนตน โดยออกแบบรถนงคนพการปรบยนไดดวยมอเตอรไฟฟา ใหมขนาดเหมาะสมกบผพการ และใชหลกการของระบบกระบอกเกลยว ขบดวยมอเตอรไฟฟากระแสตรง (Linear Actuator) เปนตวดนเบาะนงยกตวผพการขนมา โดยใชแบตเตอรเปนแหลงจายและคนโยกบงคบ (Join Stick) ในการควบคมการปรบทนงขน-ลง โดยมสายรดตวผพการปองกนไมใหผปวยหลดหรอลวงลงจากรถ เพอปองกนอบตเห ตทอาจจะเกดขนตอผพการได ทงน ผวจยค านงถงการสรางทพฒนาเทคโนโลยใหสอดคลองกบการใชชวตประจ าวนและการเสรมสรางในการพฒนาผพการใหมคณคาในสงคมมากขน

ดงนนผวจยไดตระหนกถงความส าคญของการท าโครงการ “รถนงคน พการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา” โดยเนนผพการทมปญหาในทอนลางทต ากวาเอวลงไป เพอชวยเพมความสามารถในการท ากจกรรม และอ านวยความสะดวกในดานตาง ๆ ไดอยางงายขน เชน การหยบของบนทสง การเปด-ปดสวทซ ไฟ เปนตน โดยการออกแบบ รถนงคนพการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา ทมขนาดเหมาะสมกบผพการ และใชหลกการของระบบกระบอกเกลยว (Linear Actuator) และมอเตอรไฟฟาทใชกระแสตรง ทเปนตวยกผพการขนมา โดยใชแบตเตอรเปนแหลงจายและคนโยกบงคบ (Join Stick) ในการควบคมการปรบทนงการขน-ลง ทใชระบบการปองกนไมใหผปวยหลดหรอลวงลงจากรถ โดยมสายรดตวผพการเพอปองกนอบตเหตทอาจจะเกดขนตอผพการได ทงน ผวจยโครงการ รถนงคนพการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา ไดค านงถงการสรางทพฒนาเทคโนโลยใหสอดคลองกบการใชชวตประจ าวน และการเสรมสรางในการพฒนาผพการใหมคณคาในสงคมมากขนในปจจบน วตถประสงคของการวจย 1. เพอพฒนารถนงคนพการใหสามารถปรบยนไดดวยมอเตอรไฟฟา 2. เพอความสะดวกในด ารงชวตประจ าวนหรอประกอบอาชพของผพการ สมมตฐานของการวจย รถนงคน พการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา ทสรางขน ผพการ สามารถใชงานได มความสะดวกในการ ใชชวตประจ าวนมากขน โดยตองผานการประเมนความพงพอใจจาก ผใชและผเชยวชาญดานกายภาพ ตามเกณฑทก าหนดไมต ากวา 3.40 (ระดบพงพอใจมาก) ขนไป ขอบเขตงานวจย

1. รถนงคน พการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา โครงสรา งท าจาก วสดเหลกทอกลมชบโครเมยม ใชมอเตอรไฟฟากระแสตรง ขบกระบอกเกลยวควบคมการปรบเบาะทนงขนและลง มคนโยกบงคบ (Join Stick) สามารถบรรทกผพการได 1 คน รบน าหนกไดไมเกน 80 กโลกรม ทนง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

5

สามารถปรบลกยนไดไมเกน 75 องศา จากแนวระนาบ มระบบเขมขดนรภยเพอปองกนผพการ ตกเกาอขณะปรบทนงขนยน มอปกรณชารจไฟฟาแบตเตอร ขอตกลงเบองตน การตอบแบบสอบถามของ ผทดลองใชงาน รถนงคน พการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา ทแสดงความพงพอใจในสงประดษฐของผใช รถนงคน พการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา ถอวาเปนขอมลทถกตองตามความเปนจรงเชอถอได ค าจ ากดความทใชในการวจย เพอใหเกดความเขาใจความหมายของค าและขอความเฉพาะทใชในการวจยและสามารถใชสอความหมายไดถกตองตรงกน ผวจยขอใหค าจ ากดความทใชในการวจยดงตอไปน ความพงพอใจ หมายถง ความรสกในทางบวกของบคคลทมตอสงใดสงหนง หรอบคคลใดบคคลหนงทเปนจรงตามทคาดหวง อนสงผลใหสงใดสงหนงหรอบคคลใดบคคลหนงนนเปนทยอมรบ ในทนหมายถง ความรสกของ เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ ททดลองใช รถนงคนพการแบบปรบย นดวยมอเตอรไฟฟา ทแสดงออกใน การตอบแบบสอบถาม ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1. ไดรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 2. ผพการสามารถใชชวตประจ าวนไดสะดวกขน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 2

แนวคดและทฤษฎทเกยวของ

การออกแบบและ สรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ไดนน ผวจยไดศกษา

ต าราเอกสาร บทความ งานวจยทเกยวของ และรวบรวมสาระส าคญของเนอหา เพอน าเสนอเรยงล าดบหวขอตอไปน 1. คณสมบตทางโลหะวทยาของวสดวศวกรรม 2. การเชอม 3. การออกแบบเฟอรนเจอร 4. แรงเฉอนและโมเมนตดดในคาน 5. ความแขงแรงของวสด 6. การค านวณหาความเคนเฉอน 7. สกรสงก าลง 8. เสา 9. มอเตอรไฟฟา 10. การค านวณหาแรงขบเคลอนมอเตอร 11. เสถยรภาพทางชน 12. วงจรควบคมชอปเปอร 13. การแจกแจงความถ 14. งานวจยทเกยวของ คณสมบตทางโลหะวทยาของวสดวศวกรรม (วรทธ, 2549. : 29 – 39) เหลกเหนยว (Wrought Iron) ประกอบดวยเหลกบรสทธ กบสแลก (Slag) 1 % ถง 3 % นอกจากนนยงประกอบดวยคารบอน แมงกานส ซลคอน ฟอสฟอรส และก ามะถน เหลกเหนยวท าไดโดยเทศเหลกทหลอมละลายจากเตาหลอมลงไปในเบาทมเนอเหลกอยแลวผสมกน จากนนจงน ามาอดรด (Rolling หรอ Hammering) ใหเปนแทงเพอลดสแลกสวนเกนออก แทงเหลกนจะน าไปขนรปรอนใหเปนทอน ทอ แผน หรอรปพรรณตาง ๆ ได เหลกเหนยวมความเหนยวและออนซงตอดขนรปได และตอดใหตดกน (Forge Welded) ได นอกจากนนยงท นตอการกดกรอนไดดกวาเหลกกลา เนองจากจะเกดออกไซด (Oxide) ปกคลมผวอยางรวดเรวเมออยในสงแวดลอมทมการกดกรอน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

8

เหลกเหนยวทผานการรดมคณสมบตทางกลในแนวยาว (แนวทผานการรด ) ดกวาในแนวขวางเหลกเหนยว จะมความแขงแรงเพมขนอกไดถาใสโลหะผสมลงไปในเนอเหลกเหนยว เชน นกเกล 1.5% ถง 3.5% ความตานแรงดงอลตเมต (Ultimate Strength) ของเหลกเหนยวเพมขนไดถาผานการขนรปเยนแลวบมอยางเหมาะสม ตวอยางคณสมบตของเหลกเหนยวและเหลกเหนยวผสมนกเกล 3.25% ดไดจากตารางท 2.1 ตารางท 2.1 คณสมบตของเหลกเหนยวและเหลกเหนยวผสมนกเกล

คณสมบตทางกล, หนวย เหลกเหนยว

(คณสมบตในแนวยาว) เหลกเหนยวผสมนกเกล

3.25% ความตานแรงดง, N/mm2

จดคราก, N/mm2 การยดตว (200 mm), % พนทหนาตดลดลง, %

290 – 360 180 – 240 25 – 40 40 – 55

380 – 415 310 – 345 25 – 30 35 – 45

เหลกหลอ

เหลกหลอ (Cash Iron) ทใชงานทวไปมคารบอนผสมอยระหวาง 2.5% ถง 4.0% เปนททราบกนวาเมอมคารบอนผสมอยมากเหลกจะเปราะและมความเหนยวนอยลง เพราะฉะนนเหลกหลอจงขนรปเยนไมได แตเมอน าไปหลอมเหลวแลวจะไหลไดงายจงสามารถจะหลอเปนรปทรงตาง ๆ ไดดเมอเยนตวลงแลวท าการบมจะท าใหสามารถตดกลงได เหลกหลอมความตานแรงดงต ากวาความตานแรงกด (Compressive Strength) จงเหมาะกบชนงานทรบแรงกด นอกจากนนคณสมบตของเหลกหลอยงเปลยนแปลงไปไดมากเมอผสมโลหะผสมชนดตาง ๆ และผานกรรมวธทางความรอนตางกนเพอความเหมาะสมกบการใชงาน

เหลกหลอเดมแบงออกเปน 4 ชนด คอ เหลกหลอสขาว (Whie Cast Iron) เหลกหลอเหนยว (Malleable Cast Iron) เหลกหลอสเทา (Gray Cast Iron) และเหลกหลอเหนยวพเศษ (Nodular Cast Iron) นอกจากนนยงมอกสองแบบคอ เหลกหลอเยน (Chilled Cast Iron) และเหลกหลอผสม (Alloy Cast Iron) โลหะผสมระหวางเหลกกลา โลหะผสมทเจตนาผสมลงไปในโลหะกเพอเปลยนแปลงคณสมบตทางกายภาพและคณสมบตทางกลของโลหะ เหลกกลาคารบอนธรรมดา (Plain Carbon Steel) ซงมปรมาณ แมงกานส ฟอสฟอรสและซลคอนอยนอย และไมเพยงพอทจะเปลยนแปลงคณสมบตตาง ๆ ทเนองมาจากคารบอน ดงนนจงจ าเปนจะตองใสโลหะผสมชนดตาง ๆ ลงใน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

9 เหลกกลาคารบอนจ านวนมากหรอนอยตามความตองการเพอใหเกดผลอยางหนงหรอหลายอยางดงตอไปนคอ

- เพมความตานทาน - ปรบปรงคณสมบตในการชบแขง - ปรบปรงคณสมบตทอณหภมต าหรอสง - เพมความตานทานตอการกดกรอน - ปรบปรงคณสมบตตานทานตอการสกหรอ - เพมความเหนยวนม

เหลกกลา อาจจะแบงออกไดเปน - เหลกกลาคารบอนธรรมดา - เหลกกลาผสมต า ความตานแรงสง - เหลกกลาโครงสรางผสมต า - เหลกกลาหลอ - เหลกกลาไรสนม - เหลกเครองมอ

เหลกกลาคารบอนธรรมดา เหลกกลาคารบอนธรรมดาแบงออกเปน 3 กลม คอ เหลกกลาคารบอนต า (Low Carbon Steel) มคารบอนผสมอยระหวาง 0.05 % ถง 0.30 % เหลกกลาคารบอนปานกลาง (Medium Carbon Steel) มคารบอนผสมอยระหวาง 0.30 % ถง 0.50 % และเหลกกลาคารบอนสง (High Carbon Steel) มคารบอนผสมอยระหวาง 0.50 % ขนไป เหลกกลาผสมต าความตานแรงสง เหลกกลาผสมต าความตานแรงสงถกน าไปใชงานในลกษณะทผลตออกมาโดยตรงเปนสวนมาก หรออาจจะใชกรรมวธความรอนในการปรบปรงคณสมบตทางกลขนอกกได ส าหรบการน าไปใชงานโดยตรงโลหะผสมทใสเขาไปกเพอท าใหพวกเฟอรไรตแขงแรงขน แตคณสมบตทางกลยงมไดแสดงออก มาอยางเตมท เมอน าไปผานกรรมวธความรอนเหลกกลาชนดนจะไดรบการปรบปรงใหมความตานแรงดง ความแขง ความเหนยว และความเหนยวนมขนไปอก เปนตน เหลกกลาโครงสรางผสมต า เหลกกลาโครงสรางผสมต าใช กนมากในงานทางดานการขนสงและการกอสราง เหลกกลาชนดนมไดผานกรรมวธทางความรอน ฉะนนคณสมบตตาง ๆ จงขนอยกบการผสมโลหะผสมลงไปอยางเหมาะสมกบปรมาณคารบอนทมอย ตวอยางหนงของเหลกกลาโครงสรางผสมต ามความตานแรงดงครากประมาณ 345 N/mm2 และความตานแรงดงอลตเมต ประมาณ 485 N/mm2 เหลกกลาชนดนเชอมไดงาย และชบแขงในอากาศไมได เพอใหเหลกกลา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

10

ชนดนมความตานแรงเพมขนปรมาณคารบอนผสมอยควรสงประมาณ 0.30 % แตอยางไรกตามเมอมความตานแรงเพมขนคณสมบตทางดานความเหนยว การขนรป และการเชอมจะลดลง เหลกกลาหลอ เหลกกลาหลอ มสวนประกอบทางเคมคลายกบเหลกกลาเหนยว (Wrought Steel) แตวาไดเพมใหมซลคอนและแมงกานสมากกวา และไดลดกาซออกซเจน และกาซอยางอนในเนอเหลก เหลกกลาหลอใชท าชนสวนทมรปรางซบซอนซงตองการใหมคณสมบตทางกลใกลเคยงกบเหลกกลาเหนยว ดวยราคาถกกวาการผลตดวยวธอน นอกจากนนเหลกกลาหลอยงมคณสมบตทางกลดกวาเหลกหลอ กรรมวธทางความรอนยงชวยปรบปรงคณสมบตทางกลบางประการของเหลกกลาหลอไดอกดวย เหลกกลาไรสนม เหลกกลาไรสนมมอย 3 แบบ คอ - ออสตนตก (Austenitic) - เฟอรรตก (Ferritic) - มารเทนซตก (Martensitic) เหลกกลาประเภทนมคณสมบตทนตอการกดกรอนตางกน ทงนขนอยกบปรมาณโครเม ยมทผสมอย เหลกกลาไรสนมแบบออสตนตกขดมนไดเปนเงางาม จงมกใชในงานตกแตงเปน สวนมาก นอกจากนนยงใชงานทางดานทตองการใหทนความรอน เหลกเครองมอ เนองจากสวนผสมทางเคมของเหลกเครองมอท าใหเหลกเครองมอชบแขงไดดวยกรรมวธทางความรอน จงมคณสมบตพเศษเหมาะกบการน าไปท าเปนเครองมอตด เครองมอเฉอนแบบขนรป (Forming Die) ดอกสวาน อปกรณตอกอด (Punches) เปนตน โดยทวไปแลวเหลกเครองมอควรมลกษณะทนาพงพอใจดงตอไปน - ยงคงมความแขงและความตานแรงสงในขณะทอณหภมจากการตดกลงสงขน - สามารถรบแรงกระตก แรงกระแทกได โดยไมบนหรอแตกหก (นนคอมความเหนยวนม) - สามารถทนตอการสกหรอและการขดขดเมอใชงานอยางตอเนอง เพอท าใหไมตองลบเครองมอหรอเปลยนเครองมอบอยครง การเชอม (วรทธและคณะ:2521: 228 – 230) การเชอมตอเปนวธการตอแผนโลหะใหตดกนโดยการใชความรอนเผาโลหะบรเวณทตอกนใหละลายและใชลวดเชอมหลอมตดแผนโลหะเขาดวยกน วธการเชอมทนยมกนคอวธการเชอมไฟฟาและวธการเชอมแกสลกษณะการตอชนงานมดวยกน 2 แบบ คอ การเชอมแบบตอชน (butt weld) เปนการตอโดยน าเอาปลายกบปลายของโลหะมาชนกนเพอใชรบแรงดงและแรงอด ซงจะใชเชอมไฟฟาหรอเชอมแกสไดดงรป

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

11

รปท 2.1 การเชอมแบบตอชน (butt weld) เมอ t คอความหนาของแผนโลหะ L คอความยาวของรอยเชอม

σw คอความเคนใชหรอความเคนออกแบบส าหรบแรงดงของรอยเชอม F คอแรงดงหรอแรงอดทการเชอมจะรบได

∴ ความแขงของการเชอม F = t × L × σw การเชอมแบบตอทาบ (Fillet weld) เปนการเชอมแผนโลหะทตงฉากหรอซอนกน เหลกทเปนตวเชอมจะรบแรงดง แรงอด และแรงเฉอนไดดวย

รปท 2.2 การเชอมแบบตอทาบ (Fillet weld) เมอ t คอความหนาของแผนตอ

b คอความกวางของรอยเชอม L คอความยาวของแนวเชอม

T คอความหนาของ throat = t sin 45° = t

2

σw คอความเคนเฉอนใชงาน F คอแรงเฉอนทกระท า

∴ ความแขงแรงของการเชอม F = t x L x σw

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

12

การออกแบบเฟอรนเจอร (วรรณ,2547 : 1-212) การออกแบบมอทธพลตอโลกในปจจบนมากไม วาสงใดๆในโลกลวนเกดขนจากฝ มอมนษย

การเปลยนแปลงรปทรงของธรรมชาตใหอยในสภาพแวดลอมทเหมาะสมกบความตองการดานการใชงาน ความสะดวกสบาย และดานจตใจเปนความตองการของมนษยอยางไมมขดจ ากดมนษยตองการสงใหมๆอยเสมอจงเกดแรงผลกดนใหมการสรางสรรคผลตผลงานตางๆอยางตอเนองเมอพจารณาสงตางๆทอยรอบตวจะสงเกตไดวาแตละสงนนยอมมการจดการทงสน เชน บานทพกอาศย หลบแดด ฝน หรอเพอความเปนสวนตว จนกลายมาเปนปจ จยหนงในสง ทจ าเปนต อการด ารงชวต และมการววฒนาการแปรเปลยนมาโดยตลอดตามความคดสรางสรรคของมนษย มการออกแบบดดแปลง แกไขและปรบปรง ใหมเหมาะกบยคสมยและเทคโนโลยสมยใหม

ผลตภณฑตางๆกเชนเดยวกนยอมมววฒนาการแปรเปลยนตามไปดวย เราจงพบเหนสงอ านวยความสะดวกความสบายและเพมความสขทางกายใจมากยงขนดงเชนทกวนน

1. ความหมายของการออกแบบ วรตน พชญไพบลย ,2527 ไดใหความหมายการออกแบบ ค อ การใชความคดในการ

สรางสรรค (Creative) งานศลปะดวยการเลอก การจดวสดและเครองมอ เพองานศลปะทมรปลกษณใหเหมาะสมกบหนาทในดานความงามและอตถประโยชนหรอสรางสรรคงานศลปะบรสทธทมความมงหมายในดานความงดงาม ความซาบซง ความสะเทอนใจเพอใหเกดความนยม

ดงนนการออกแบบเฟอรนเจอร (Furniture design) คอ การออกแบบเครองเรอน เครองตกแตงภายในอาคารทค านงถงประโยชนใชสอย ความงาม ความสะดวกในการใชงานมากทสด โดยเนนดานประโยชนใชสอยกอนความงาม

2. หลกการออกแบบเฟอรนเจอร ในการออกแบบเฟอรนเจอรมแนวทางออกแบบอย 2 แนวทาง คอ 2.1 การออกแบบโดยตอบสนองบคคลเพยงคนเดยว หรอ กล มเลกๆเพยงกลมเดยวมงใช

งานเฉพาะอาคารหรอสถานทนนๆจะออกแบบใหกบผจาง การผลตกเพยงแตควบคมใหผผลตผลตใหตรงตามทนกออกแบบตองการ

2.2 การออกแบบเฟอรนเจอรเพอตอบสนองคนกลมใหญ มขอบเขตกวางขวาง ดงนนจงตองศกษากลมผใช ตนทนการผ ลต การตลาด เศรษฐกจ สงคม วทยาศาสตร วสด กระบวนการผลต เปนตน น ามาวเคราะหสรปเพอน าเปนขอมลในการออกแบบเน นกระบวนการผลตในระบบอตสาหกรรม (Mass production)

3. การออกแบบเกาอ เฟอรนเจอรทใหความสะดวกสบายและเรยบงายในจ านวนเฟอรนเจอรทงหมดคง จะเปน

เกาอเพราะการนงเปนการพกผอนทรองลงมาจา กการนอน ท าใหผนงคลายความเม อยลาและ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

13 ออนเพลยสามารถใหมนษยเราท างานหรอท ากจกรรมอนๆ ไดนานกวาการยน การนงจงเปนอรยาบถทสะดวกสบายในการท างานมากทสด โดยปกตคนเราไมสามารถนงในทาใดทาหนงได เปนตองออกแบบในลกษณะการนงทแตกตางกนตามการใชงาน ซงสามารถแบงออกเปน 3 กลมใหญๆคอ

3.1 เกาอส าหรบท างาน (Working chair) 3.2 เกาอส าหรบการพกผอนระยะสน (Relaxing chair) 3.3 เกาอส าหรบการพกผอนระยะยาว (Reating chair)

นอกจากนการแบงเกาอออกเปนกลมตามลกษณะของเกาอไดดงน 1. เกาอไมมพนกพง (Stool) 2. เกาอทเทาแขนและไมมทเทาแขน (Chair and Arm chair) 3. เกาอพกผอน (Easy chair) 4. เกาอบนวม (Upholsterted chair) 5. เกาอนอน (Day bed) ลกษณะเกาอนอกจากจะแบงตามการใชงานแลว ยงสามารถแบงไดตามรป 1. ลกษณะเกาอแบบส าเรจรป (Prefabricated style) เปนเกาอทประกอบส าเรจรปจากโรงงานมโครงสรางตอกนระหวางทนง ขา และพนกพง

รปท 2.3 เกาอแบบส าเรจรป

2. ลกษณะเกาอแบบพบ (Folding style) เปนเกาอทออกแบบใหสามารถพบเกบไดเพอประหยดพนทในการจดเกบ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

14

รปท 2.4 เกาอแบบพบ

3. ลกษณะเกาอแบบซอน (Stacking style) เปนเกาอทออกแบบใหสามารถเกบซอนกนไดในแนวตง บางลกษณะออกแบบใหซอนได 30 ตว ท าใหประหยดเนอทในการจดเกบ

รปท 2.5 เกาอแบบซอน 4. ลกษณะเกาอแบบตอยนออก (Extention style) เปนเกาอทออกแบบใหเกาอตอเนองกบ

เฟอรนเจอรชนดอน เชน เกาอแลกเชอร เกาอค เปนตน

รปท 2.6 เกาอแยกแบบตอยนออก

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

15

รปท 2.7 เกาอแบบปรบระดบ

5. ลกษณะเกาอแบบปรบระดบ (Adjustable style) สามารถปรบระดบการใชงานไดหลาย

ลกษณะ เชน นง หรอกงนงกงนอน 6. ลกษณะเกาอแบบถอดประกอบ (Knock-dows style) เปนเกาอทถอดออกไดเปนชนสวน

เพอสะดวกในการขนยายแตความแขงแรงจะลดลง 4. ลกษณะการนง

การนงทมทาหลายทา ลกษณะการนงทน ามาพจารณาเพอ น ามาออกแบบเกาอม 3 ลกษณะ คอ นงท างาน นงพกผอนระยะสนๆ และนงพกผอนระยะยาว

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

16

รปท 2.8 ระยะการนงและจดรบน าหนกของกลามเนอสะโพกทมจดกระจายน าหนกการนงท เหมาะทสด คอเกาอทมความสง 40 เซนตเมตร

รปท 2.9 แสดงการนง 3 อรยาบถ คอ นงท างาน นงพกผอนระยะสนและนงพกผอนระยะยาว

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

17

รปท 2.10 แสดงลกษณะการนงกบการใชงาน 3 อรยาบถ

5. การออกแบบ (Design)

ในการออกแบบเฟอรนเจอรตองค านงถงรปทรงโดยรวมของเกาอ และจะตองพอเหมาะกบรางกายของมนษย ใหมความสอดคลองสมพนธกนทกสวนตงแตแนวคด (Concept) ทเปนนามธรรม น าเสนอเปนภาพเขยนทแสดงออกถงกระบวนการและความคดทกาวล า ซงสามารถหาค าตอบไดในดานตางๆ เชน โครงสรางเกาอ ความสวยงาม และการผสมผสานและระหวางโครงสรางวสด ตลอดจนกระบวนการผลตทเหมาะสม

6. การออกแบบเกาอนงพกผอน เกาอนงพกผอนเปนเกาอนงสบายทสดในบรรดาเกาอทงหมด ดงนนสดสวนของการนงจง

ส าคญทสดและเราจะมกใชเก าอเปนเวลานานๆ หลายชวโมง สวนใหญจะเปนเกาอทบนวม(Upholstered chair) เกาอรบแขกรวม ไปถงเกาอกงนงกงนอน (Day bed) การออกแบบเกาอพกผอนจะตองค านงสงตางๆดงน

6.1 ความสงของทนง จะตองสมพนธกบมมเอยงของพนกพ งเสมอ ถาทนงสงจากพนนอยพนกพงจะตองท ามมเอย งลงระนาบกบพนมากขน ถาพนกพ งเอยงลงมากเทาไรความสงของพนกพ งจะตองสงขนเพอรบแผนหลงและคอ ซงน าหนกของรางกายสวนใหญจะตกลงทดานหลงของเกาอเกอบทงหมด ดงนนความสงของเกาอจะเรมตงแต 160-320 มลลเมตร สวนมมเอยงของทนงจะท ามมเอยงเทาไรขนอยกบความสงของทนง

6.2 พนกผงควรท ามมเอยงตงแต 55-65.5 องศากบพนราบ เชน ความสงของเกาอจากพนถงเกาอประมาณ 210 มลลเมตร มมเอยงของพนกพง คอ 127 องศา พนกพงจะสงกวาทนงไมต ากวา 400 มลลเมตร เปนตน (ตวเลขนอาจปรบเปลยนไดตามความเหมาะสมตามลกษณะของเกาอ )

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

18

ถาเปนเกาอทตองการความเอยงของพนกพงคอนขางมาก เชน เกา อโยกจะอยระหวาง 115 – 125 องศา โดยปกตความเอยงทนยมใชคอระหวาง 104 และ 110 องศา

6.3 ความสงของพน กพง ควรมความสงไมต ากวาบาไหลหรอชวงไหลหลงคอ ประมาณ 300-500 มลลเมตร หรออาจออกแบบใหมความสงมากขนเพอรบน าหนกของศรษะ ชวยใหผนงไมตองออกก าลงคอพยงศรษะไว ความสงของพนกพงจะสงเทาไรกไดแลวแตรปแบบของเกาอ

6.4 ความกวางของทนง ควรมความกวางของทนงประมาณ 480-600 มลลเมตร ตอคนหนงคนเพอใหรางกายเคลอนไหวไดอยางอสระ ขนาดทนยมใชในแถบเอเชยคอ 480-550 มลลเมตร (ตวเลขนอาจเปลยนแปลงไดตามความเหมาะสม) ทนงกวางเกนไปอาจท าใหเทาแขนไมสะดวก

6.5 ความลกของทนงควรมความยาวตงแตดานหลงของหวเขาถงดานหลงสงของกระดกเชงกรานเมอวดจากรางกายเมอนงตวลงตรง คอ ประมาณ 430 – 550 มลลเมตร (ตวเลขนอาจเปลยนแปลงไดตามความเหมาะสม)

6.6 ทเทาแขน ควรมความสงจากทนงประมาณ 100 - 150 มลลเมตร เพอใหแขนทอดยาวไปตามล าตวไดพอด และสามารถวางแขนไดตามธรรมชาต นอกจากนยงออกแบบใหสามารถยนตวใหลกขนจากเกาอไดอยางสะดวกขน

6.7 การรบน าหนกของรางกายขณะนงเกาอพกผอน น าหนกของรางกายจะอยทสะโพกและแผนหลง ดงนนการออกแบบเกาอจงตองเนนการรบน าหนกไปทสะโพกและแผนหลงมากทสด

รปท 2.11 ขนาดและสดสวนของเกาอพกผอน

7. ขอควรค านงในการออกแบบเกาอ การออกแบบเกาอโดยทวไปควรค านงถงลกษณะทาทางการนงและการรบน าหนกตวของ

คนใหออกแบบเกาอซงมขอสงเกตดงน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

19

7.1 จดศนยถวงของรางกาย ขณะทนงบนเกาอจะมน าหนกกดลงทกระดกเชงกรานบนต าแหนงอสชลม (Ischium) ดงรป ควรออกแบบเกาอใหมแรงเคนกดทหมอนรองกระดกสนหลงสวนเอว ชวงล าบาร (Lumber) ใหมปรมาณนอยๆ และรบน าหนกคนไดเหมาะสม

รปท 2.12 การรบน าหนกรางกายทกระดกเชงกราน

รปท 2.13 การรบน าหนกรางกายทกระดกเชงกรานและจดศนยถวงในการนง

7.2 วสดทใชรองนงมหลายชนด เชน ไม โฟม ผา สปรง โลหะ แตละชนดมความหนาแนน (Density) ความหนา (Thickness) ความพรน (Porosity) ความเสยดทาน (Friction) และความแขงแรง (Strength) แตกตางกน ท าใหผลการนงแตกตางกนไป วสดบ างชนดเมอนงไปนานๆจะรสกอดอด เกดความรอนอณหภมสงขนทผวหนงสวนทสมผสเกาอ อาจท าใหโลหตไหลเวยนไมปกตบรเวณขา การออกแบบทนงควรหลกเลยงการนงในทจ ากด แคบเกนไป หรอควรเลอกใชวสดท นมหรอหอตวมากเกนไป ดงนน ควรหลกเลยงการออกแบบแผนรองนง (ทนง) ทโคงงอหอตนขามากเกนไปจะมผลตอตนขาผนงเมอนงในระยะนานๆ จะมผลท าใหนงไมสบาย และลกออกจากทนงล าบาก

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

20

รปท 2.14 ทนงหอขามากเกนไป

7.3 ความโคงและความลาดของพนกพงจะเปลยนแปลงไปตามแตละชนดของเกาอ ขณะเดยวของพนกพงเกาอสวนทหมนกระดกสนหลงสวนเอว (Lumder) จะชวยลดการปวดหลงไดดงนนการออกแบบของพนกพงไมควรโคงงอมากเกนไป เวลานงจะไมสบาย ท าใหไหลหอ ปวดเมอยทหวบาหลง และถามองจากดานขางของเกาอพนกพงควรรบหลงใหสมผสกบเกาอโดยใหทาทางของคนเปนไปตามธรรมชาต

รปท 2.15 ต าแหนงพนกพงบรเวณทรบกระดกสนหลงสวนเอว และพนกพงทแคบเกนไป จะท าใหไหลหอและปวดเมอยทหวไหลและบาหลง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

21

7.4 ความลกของทนง ควรออกแบบใหรบททองขาดานลางไดพอด ถาเปนเกาอท างานจะตองเวนชองวางระหวางขอพบขากบขอบนอกเกาอประมาณ 40 – 50 มลลเมตร เพอชวยลดแรงเคนทตนขา ถาอ อกแบบความลกของทนงมากเกนไปผนงเกดแรงเคนกดทขอพบขาดานลางทนงยาวและใหญเกนไปยาวจะดนทขอพบดานลางท าใหนงไมสะดวกและเลอดไหลเวยนผดปกต มมเอยงของทนงตองสมผสกบพนกพงเสมอ

รปท 2.16 เกาอทงสนเกนไปหรอยาวเกนไปจะท าใหเมอยตนขาดานลาง 7.5 ความกวางของทนง ควรออกแบบโดยใชแผนหลงของคนทมรปรางใหญเปนหลกความกวางจงตองไมนอยกวา 400 มลลเมตร ถาเปนเกาอทเรยงตวแถวเดยวกน (Row Seat) เชน อฒจนทรสนามกฬา เกาอในโรงภาพยนตร จะตองออกแบบเผอคาส าหรบระยะความกวางของขอศอก (Elbow-to breadth) ขางละประมาณ 60 มลลเมตร สวนเทาแขนตองไมกวางเกนไปจนตองแยกแขนกางขอศอกออก เพราะทเทาแขนทเหมาะสมจะชวยลดความเมอยลาของกลามเนอแขนแล ะกลามเนอหวไหล

รปท 2.17 แสดงความกวางของทนงควรออกแบบใหมความกวางพอเหมาะกบรปรางคน และทเทาแขนควรออกแบบใหเหมาะสมกบผนงไมกวางหรอแคบเกนไป

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

22

7.6 ความสงของทนง ถาความสงของทนงสงเกนไป จะท าใหเกดแรงกดทบขาดานลาง ท าใหเลอดไหลเวยนไมปกต และปลายเทาจะวางไมถงระดบพน ถาความสงของทนงเตยเกนไปจะท าใหเขาตงชนขนและล าตวจะโนมไปขางหนา จะท าใหปวดบรเวณหลงและเมอยตวเมอนงเปนเวลานานๆ

รปท 2.18 แสดงต าแหนงแรงกดทบของการนงบนเกาอทสงจนเกนไป

7.7 สวนอปกรณเสรมตางๆ ควรถอวาเปนสวนทท าใหเกาอสมบรณขน เชน ระบบปรบความสงต าของพนกพงหรอปรบความออนนมของทนง ควรอยในต าแหนงทสามารถมอเพยงขางเดยวกใชอปกรณเสรมไดเกาอท างานควรจะมลอจะชวยใหผนงขยบรางกายไดสะดวกขน เปนตน ในชวงเวลาตลอดชวตคนเรา มกจะใชเวลาทงหมดอยกบการนง ลกษณะทาทางการนงหลายอรยาบถนนท าใหโครงสรางรางกายเปลยนแปลงไปตามอรยาบถนนและการรบน าหนกของกระดกสนหลงจะรบแรงกดทบทแตกตางกน นอกจากคนเราไมสามารถนงในทาเดยวไดตลอดเวลานกออกแบบทดจงตองหาวธการออกแบบเกาอใหเหมาะสมกบทานงตางๆ ไมวาจะเปนการนงท างานนงพกผอนหรอกงนงกงนอน การออกแบบเกาอทถกหลกวชาการ จะท าใหเกดการจดทาทางของมนษย ใหอยในลกษณะทเปนธรรมชาตมากทสด เพ อลดการเมอยลาของรางกาย นอกจากนเกาอยงเปนเฟอรนเจอรประเภทเดยวทสามารถมองไดรอบ ดงนนการออกแบบเกาอจงตองออกแบบใหมความสวยงามทงดานหนา ดานขาง และดานหลง และตองมความสมพนธกนระหวางสดส วนรางกายมนษย วสด กรรมวธการผลต และประโยชนใชสอยอกดวย แรงเฉอนและโมเมนตดดในคาน (สระเชษฐ,2544:234-239)

ชนดของแรงหรอน าหนกทกระท าบนคาน เราสามารถแบงพจารณาชนดของแรงหรอน าหนกทกระท าบนคานไดเปน 4 แบบ คอ 1. แรงทกระท าบนจด (Concentrated load or point load) เปนแรงหรอน าหนกทกระท า

บนพนททมขนาดเลกมาก ซงถอไดวาเปนจดได ดงแสดงในรปท 2.19

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

23

รปท 2.19 แรงทกระท าบนจด (Concentrated load or point load)

2. แรงทกระท าบนคานแบบกระจาย (Distributed load) เปนแรงหรอน าหนกท กระท าบนพนทหนงหรอทงหมดของคานนนแบงการพจารณา ไดเปนสองแบบ คอ

2.1 แรงทกระจายสม า เสมอ (Uniformly distributed load) เขยนยอไดวา UDL โดยแรงนจะกระท าอยางสม าเสมอหรอกระจายอยางสม าเสมอตลอดพนทนน ดงรปท 2.20

รปท 2.20 แรงทกระจายสม าเสมอ (Uniformly distributed load)

2.2 แรงทกระจายไมสม า เสมอ (Non-Uniformly distributed load) พจารณาตามรปท

2.21

รปท 2.21 แรงทกระจายไมสม าเสมอ (Uniformly distributed load)

3. แรงควบหรอโมเมนต (Couple or moment) เปนทพยายามจะท าใหเกดการหมนบนคานนน ดงรปท 2.22

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

24

รปท 2.22 แรงควบหรอโมเมนต (Couple or moment)

4. แรงรวม (Combined load) เปนแรงทรวมกนระหวางแรงเปนจดกบแรงกระจายทกระท าบนคาน หรอแรงควบค หรอ โมเมนต หรอแรงทง 3 ประเภทรวมกนกไดดงรปท 2.23

รปท 2.23 แรงรวม(Combined load) เมอคานถกกระท าดวยแรงหรอน าหนกโมเมนตดดภายนอก จะท าใหเกดความเคนขนภายใน

คาน ในการทจะหาขนาดของความเคนทหนาตดใดๆ ของคานจงจ าเปนทจะตองค านวณหาแรงและโมเมนตดดทเกดขนทหนาตดนนใหไดเสยกอน โดยการใชสมการของการสมดลทางสถตยศาสตร

แรงเฉอน (Shearing Force) คอ แรงทจะท าใหคานทรบแรงนเฉอนขาดในแนวดงปกตแลวแรงเฉอนนจะมผลตอการเฉอนขาดของวสดทใชท าคานในงานกอสรางตางๆ

โมเมนตดด (Bending Moment) คอ โมเมนตดดทเกดขนเนองจากเฉอนทกระท าตอคานโมเมนตดดนเองทพยายามใหคานทรบแรงเฉอนนนโคงงอจนไมสามารถทจะใชงานตอไปไดอก

ไดอะแกรมของแรงเฉอน (Shear Force Diagram) เขยนยอวา SFD คอแผนภาพทแสดงความสมพนธ ระหวางแรงเฉอนกบความยาวของคานโดยมจดทางดานซายมอ ของคานเปนจดเรมตน คาทางแกน X จะเปนระยะทางทวดไปตามความยาวของคานนน ตงแตทางดานซายมอไปจนถงทางดานขวามอสดของคานนน คาทางแกน Y จะเปนคาของแรงเฉอนในแนวดงทหนาตดใดๆของคานนน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

25

ไดอะแกรมของโมเมนตดด (Bending Moment Diagram) เขยนยอวา BMD แผนภาพทแสดงความสมพนธ ระหวางโมเมนตดดกบความยาวของคานนน โดยทมจดทางดานซายมอสดของคานเปนจดเรมตน คาทางแกน X จะเปนระยะทว ดไปตามความยาวของคานนน ตงแตทางดา นซายมอ จนถงทางดานขวามอสดขอ งคานนน และคาทางแกน Y จะเปนคาทางโมเมนตดดทหนาตดใดๆ ของคานนน

เครองหมาย (Sign covention) กรณแรงเฉอน ในการพจารณาใหพจารณาทางดานซายสดจดเรมตน แลวคดไปทางดานขวามอส ดของคาน แรงใดทมทศทางขน เชน แรงปฏกรยาคานชวงเดยวนนใหมเครองเปนบวก (+) แรงใดทมทศทางเชนน าหนกหรอแรงทกระท าใหมเครองหมายเปนลบ (-) เครองหมายเหลานจะกลบกนถาหาก พจารณาทางดานขวามอไปซายมอ

รปท 2.24 เครองหมาย (Sign covention)

กรณของโมเมนตดด ในการพจารณาเครองหมายของโมเมนตของดดนน เราจะพจารณาไดโดยใหโมเมนตกตาม ทท าใหเกดการแอนหรอโกงงอลงดานลาง คอเกดอาการถกดงลงไปดาน ลางของคาน หรอเกดอาการถกอด ทางดานบนของคาน ใหเปนโมเมนตดดบวก (+) ไดแกโมเมนตของคานดดชวงเดยว เปนตน

รปท 2.25 โมเมนตดดเปนบวก

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

26

และถาโมเมนตดดใ ดๆกตามทท าคานโกงงอขนดานบน คอเกดอาการถกอดทางดานลางของคานใหเปนโมเมนตดดลบ (-) ไดแก โมเมนตของคานยนเปนตน

รปท 2.26 โมเมนตเปนลบ

แผนภาพแรงเฉอนและโมเมนตดดภายในคาน การทจะหา แรงเฉอนและโมเมนตดดในคานทรองรบแบบคานชวงเดยวปลายยนนน

จ าเปนตองหาแรงปฏกรยาทรองรบของคานกอนเสมอ ดงนนคาแรงปฏกรยาทค านวณไดจะตองเปนคาทถกตองมฉะนนจะท าใหการหาคาแรงเฉอนและโมเมนตดดของคานนนผดพลาดตามไปดวยสว นคานแบบคานยนนนไมจ าเปนจะตองหาคาแรงปฏกรยาทเกดขน ในกรณของคานชวงเดยวหรอคานชวงเดยวปลายยนแรงปฏกรยาแตล ะตวจะหาคาไดโดยการหาโมเมนตรอบจดรองรบ 0M

แลวใชผลรวม ของแรงปฏกรยาเทากบแรงทกระท าหรอน าหนกทกระท ากบคาน 0Fy ก

จะหาคาแรง ปฏกรยา ทกระท ากบจดรองรบของคานไดตามตองการ ซงสามารถหาแรงเฉอนและโมเมนตดดทเกดขนทหนาตดนนไดโดยใชสมการสถตยศาสตร

รปท 2.27 แผนภาพแรงเฉอนและโมเมนตดดภายในคาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

27

พจารณาคานซงถกกระท าดวยแรง F1, F2 และ F3 ตามรปท 2.27 โดยแรง AR และ BR เปนแรงปฎกรยา ณ ทจดรองรบ ซงเราสามารถทจะหาได จากสมการ

0M และ 0Fy (2.1)

ให V คอแรงเฉอน และ M คอโมเมนตดดทหนาตดระยะทาง X จากจดทรองรบ A ซงเปนคาทตองการจะหา โดยใหคานถกตดออก ทหนาตดนนซงจะท าใหเกดแรงเฉอนและโมเมนตดดขน ดงรป Free Body ในรปท 2.27 ในการทคานนจะอยในสภาพทสมดลได แรงรวมตามแนวดงจะตองเปนศนย ซงจะได ความแขงแรงของวสด (สระเชษฐ, 2536. : 9 – 19)

ในการวเคราะหออกแบบโครงสรางหรอเครองจกรกลใด ๆ เรามตองพจารณาอย 2 ขอ คอ 1. ภายในโครงสรางแขงแรงพอทจะรบน าหนกหรอแรงทกระท าไดหรอไม 2. ภายในโครงสรางแกรงพอทจะท าใหไมเกดการเปลยนรปรางมากเกนไปหรอไม ในวชากลศาสตร เราจะพจารณาแรงในวตถโดยไมค านงถงขนาดทเปลยนแปลง แตในวชา

กลศาสตรของแขง เราจะตองพจารณาสองอยางนพรอมกนไปดวย ชนดของแรง (Types of Loads) แรงทกระท าตอวสดหรอสวนของโครงสรางใด ๆ กตาม

สามารถแบงออกเปน 3 ชนด คอ แรงทอยนง (Static Load) เปนแรงทกระท าตอชนสวนของโครงสรางอยางชา ๆ กระทงมคา

ถงคาหนง แลวจะมคาคงทอยตลอดไปหรอเกอบเทากบคานนตลอดไป เชน แรงทกระท าบนอาคารตาง ๆ แรงเนองจากความดนของภายในหมอความดนทกระท าตอรอยเชอม

แรงทกระท าซ า ๆ (Repeated Load) หมายถงแรงหรอน าหน กทกระท าตอโครงสรางหรอวสดหลายครงซ า ๆ กน และสลบกนไปมาในชวงเวลาหนง เชน แรงกระท าตอขอเหวยงของเครองยนตเพลารถไฟ กานสบของเครองอดอากาศ ฯลฯ

แรงกระแทก (Impact Load) เปนแรงทกระท าตอชนสวนในระยะเวลาอนสนโดยปกตแลวไมสามารถทจะหาระยะเวลาทแรงกระแทกนกระท าไดลวงหนา เชน แรงกระแทกทเกดจากรถยนตวงขามสะพาน หรอการปลอยน าหนกกระทบบนสวนของโครงสราง เปนตน

ความเคน (Stress) ความเคนคอ แรงภายนอกทมากระท าผานศนยถวงของพนทหนาตดของวสดนน หรอคอแรงภายนอกตอหนงหนวยพนท

การพจารณาหาคาความเคนนน เราจะพจารณาทอนวตถอนหนงทมพนทหนาตดเทากบ A อยภายใตแรงดง F ทผานจดศนยถวงของวตถ ถาแรง F มคานอย วตถจะยดออกไปไมมาก แลวกจะไมยดออกไปอก ถาตดวตถทหนาตด 1-1 ดงแสดงในรปท 2.28

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

28

รปท 2.28 ความเคน (Stress)

เมอวตถอยในสภาวะสมดลแลว แรงภายนอกทมากระท าบนวตถใด ๆ จะตองมแรงภายในตาน โดยมขนาดรวมแลวเทากบ แรงภายนอกของทอนวตถนนทถกกระท าดวยแรงในแนวแกนทพยายามท าใหเกดการยดตวหรอหดตวตามแนวแกน

แรงภายนอก = แรงภายใน

F = P = A

= A

F (2.2)

โดยท A = พนทหนาตดของทอนวตถนน

= A

Fเปนแรงภายนอกตอหนงหนวยพนท ซงเรยกวาความเคน (stress)

ความเคนสามารถแบงออกไดเปน 3 ชนด คอ 1. ความเคนดง (tensile stress) หรอ t จะเกดขนเมอวตถอยภายในแรงดง โดยแรงดง

จะตองตงฉากกบพนทหนาตดทกระท านน

รปท 2.29 ความเคนดง (tensile stress)

โดยท t = ความเคนดงทเกดขน A = พนทหนาตดของวตถ F = แรงทกระท ากบทอนวตถ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

29

จะไดความสมพนธ t = A

F (2.3)

2. ความเคน (Compressive Stress) หรอ t จะเกดขนเมอวตถอยภายใตแรงอด โดยแรงอดจะตองกระท าตงฉากกบพนทหนาตดของทอนวตถทกระท านน

รปท 2.30 ความเคนอด (compressive stress) โดยท c = ความเคนอดทเกดขน

A = พนทหนาตดของทอนวตถ F = แรงอดทกระท ากบทอนวตถ

จะไดความสมพนธ c = A

F (2.4)

3. ความเคนเฉอน (shear stress) หรอ เปนแรงภายนอกทมากระท าตอวตถนนโดยพยายามท าใหวตถเกดการขาดจากกนตามแนวระนาบทขนานกบทศทางของแรงขน

รปท 2.31 ความเคนเฉอน (shear stress)

โดยท = ความเคนอดทเกดขน A = พนทหนาตดทขนานกบแรง F = แรงเฉอนทกระท ากบทอนวตถ

จะไดความสมพนธ = A

F (2.5)

ความเครยด (Strain) ความเครยดคอขนาดทเปลยนไปตอขนาดเดม เขยนเปนสมการไดวา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

30

ความเครยด = มความยาวเด

เปลยนไปความยาวท

= L

(2.6)

ความเครยดแบงออกเปนการพจารณาออกไดเปน 3 ชนด คอ ความเคนดง (Tensile Strain) หรอ t เมอทอนวตถถกกระท าดวยแรงดงตามแนวแกน

และเพมแรงดงขนอยางชา ๆ ทอนวตถนกจะเกดการยดออกทละนอยตามขนาดของแรงดงทเพมขนของแรง F ท าใหทอนวตถยดออกเทากบ ดงแสดงในรปท 2.32 ขณะททอนวตถยดออกกจะเกดการหดตามแนวดงของทอนวตถนน

รปท 2.32 วตถถกแรงดง

โดยท t = ความเครยดดงทเกดขน

= สวนทยดออกของวตถ L = ความยาวเดมของวตถนน

จะไดความสมพนธ t = L

(2.7)

ความเครยดอด (Compressive Strain) หรอ c เมอทอนวตถถกกระท าดวยแรงกดตามแนวแกน และเพมแรงกดขนอยางชาจนท าใหทอนวตถหดตวลงเทากบ

รปท 2.33 วตถถกแรงอด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

31 โดยท c = ความเครยดอดทเกดขน

= สวนทยดออกของวตถ L = ความยาวเดมของวตถนน

จะไดความสมพนธ c = L

(2.8)

หมายเหต ความเครยดดงและความเครยดอดจะไมมหนวย เพราะหนวยของความยาวทเปลยนไปตอความยาวเดมเปนหนวยเดยวกน จงตดไปหมด

ความเครยดเฉอน (shear strain) หรอ เมอมแรงเฉอนกระท าจะเกดการเปลยนแปลงรปรางหรอเกดความเครยดขนมา ความเครยดทเกดขนนเรยกวา ความเครยดเฉอน

รปท 2.34 ความเครยดเฉอน (Shear Strain)

ความเครยดเฉอน = L

แต tan = L

= tan (2.9) เมอ เปนมมทเฉไป แตมม นจะเลกมาก ดงนน tan = เรเดยน ดงนน ความเครยดเฉอนจงเปนการวดมมทเฉไป มหนวยเปน เรเดยน (rad)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

32

ความสมพนธระหวางความเคนกบความเครยด คณสมบตตาง ๆ ของวสดเปนสงส าคญในการเลอกใชโลหะทจะมาท าโครงสรางตางๆ เชน คณสมบตเชงกลของวสดโดยเฉพาะก าลงของวสด การทดสอบวสดทส าคญอนหนงคอ การทดสอบโดยใชแรงดงโดยเฉพาะวสดเหนยว เชน เหลก จะพบวาความ เคนจะเปนปต ภาคโดยตรงกบความเครยดในชวงระยะหน ง แตเมอผานชวงนไปแลวความสมพนธดงกลาวจะไมเปนปต ภาคโดยตรงตอไปอก เราสามารถน ามาเขยนกราฟแสดงความสมพนธระหวางความเคนดงกบความเครยดทกระยะ จนกระทงขาดจากกน กราฟทไดจะมลกษณะคลายคลงดงรปท 2.35

รปท 2.35 แสดงความสมพนธระหวางความเคนความเครยด

1. จาก o ถง a กราฟจะเปนเสนตรง แสดงวาแรงจะเปนปต ภาค โดยตรงกบส วนทยดออกหรอ ความเคนเปนปตภาคโดยตรงกบความเครยด

2. จด a ซงเปนจดสงสดของเสนตรงเรยกวาขดจ ากดสดสวน (Proportinal Limit) เปนจดสดทายทกราฟจะเปนเสนตรง หลงจากจดนแลวความเคนจะไมเปนปตภาคโดยตรงกบความเครยดอก คอกราฟจะไมเปนเสนตรง

3. จด b เรยกวาขดจ ากดยดหยน (Elastic limit) เปนจดสดทายทความยาวของวตถจะกลบมายาวเทาเดมไดอก

4. จด c เรยกวาจดครากบน (Upper Yield Point)

5. จด c ′ เรยกวาจดครากลาง (Lower Yield Point) 6. จาก c ถง e เปนการเปลยนแปลงแบบพลาสตก (Plastic) นนคอวตถยดออกอยางถาวร

ถาปลอยแรงวตถจะไมหดตวกลบมาอยในสภาพเดมอก 7. จาก o ถง d การยดเกดขนทกสวนตลอด (Gauge Length)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

33

8. จาก c ถง e การยดเกดขนอยางรวดเรว เฉพาะบรเวณทจะเกดการหกหรอขาดเทานน 9. จด e เรยกวาก าลงประลย (Ultimate Strengh) เปนจดทเกดความเคนสงสดในวตถนน 10. จด e เรยกวาจดแตกหก (Rupture Point or Breaking Point) เปนจดทวตถขาดออก

จากกน ส าหรบวสดทเปราะ เชน เหลกหลอ กราฟระหวางความเคนและความเครยดจะผดไปจาก

เหลกเหนยว เพราะวสดเปราะนจะมการผสมของคารบอนในเนอเหลกมาก ท าใหวสดมความแขงแรงแตขณะเดยวกนกจะเปราะ กราฟทไดจะมลกษณะดงรปท 2.36

รปท 2.36 แสดงความสมพนธระหวางความเคนกบความเครยดของวสดแขงเปราะ

วสดเปราะนนจะยดตวไมไดมากกอนทจะขาดออกจากกน และกราฟไมแสดงใหเหนถงจดครากถาตองการทจะหาจดทเทยบกบจดนเพอใชในการค านวณ กอาจจะกระท าไดโดยการลากเสน ณ 0.2 % ของความเครยดขนานไปกบสวนทเปนเสนตรงไปตดกราฟทจด f ความเคนทจด f นเรยกวา 0.2 % ความเคนพสจน

กฎของฮค (Hook’ law) กลาวไดวา “ในชวงของอลาสตก ความเคนจะเปนปต ภาคโดยตรงกบความเครยดนน” ดงน

คาคงทมสญลกษณวา E ซงเรยกวาโมดลสความยดหยน (Modulus of Elasticity) หรอโมดลสของยง (Young’s Modulus)

= E (2.10)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

34

เมอ = A

F และ =

L

แทนในสมการ E = A

FL (2.11)

ในท านองเดยวกนความสมพนธระหวางความเคนเฉอนกบความเครยดเฉอนในชวงของขดจ ากดยดหยนเขยนได ดงน

= G (2.12)

โดยท G = โมดลสของความเฉอน (Modulus of Rigidity) (N/m2) = ความเคนเฉอน = ความเครยดเฉอน

คาเปอรเซนตการยดและเปอรเซนตการลดพนทหนาตดนเปนคาทใชวดความเหนยวของวสด ทเหนยวมากจะมคาทงสองนสงเพราะการยดตวมากและพนทหนาตดลดลงมาก กอนทจะขาดจากกน

คาความปลอดภย (Factor of Safety or Safety Factor) คาความเคนสงสดทเราหาไดจากชนงานทดสอบของวสดนน เราไมสามารถทจะน าคาเหลานนมาใชในการออกแบบหรอค านวณไดเลย เพราะแรงหรอน าหนกทเกดขนจรงในโ ครงสรางนนอาจจะสงกวาคาทไดจากชนทดสอบ ดงนนเพอปองกนไมใหคาความเคนทเกดขนจรงเกนคาสงสดในโครงสรางนนจะไดรบได เราจงจ าเปนก าหนดคาความปลอดภยหรอคาเผอในการออกแบบชนงานเอาไวดงน ถาใชความเคนสงสดของวสดเปนเกณฑจะได

คาความปลอดภย = นใชงานคาความเค

นสงสดคาความเค

N = w

u

(2.13)

ถาใชความเคนครากของวสดเปนเกณฑจะได

คาความปลอดภย = นใชงานคาความเค

นครากคาความเค

N = w

y

(2.14)

ในกรณวสดไมมจดครากชดเจน เชน วสดเปราะกจะใชความเคนพสจนเปนเกณฑ ซงจะไดวา

คาความปลอดภย = นใชงานคาความเค

นพสจนคาความเค

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

35

N = w

%2.0

(2.15)

การค านวณหาความเคนเฉอน (สระเชษฐ,2544:414-419)

การหาความเคนเฉอนทางทฤษฎ เพอน าไปเลอกใชทอเหลกทมลกษณะกลมกลวง เพราะจะไดขนาดของทอเหลกทสามารถรบแรงไดจรง จะไดสมการ คอ

เลอกใชทอทมลกษณะกลมกลวง

max = A3

V4 (2.16)

เมอ max = ความเคนเฉอนสงสด มหนวยเปนN/mm V = แรงเฉอนทกระท าสงสดทจด มหนวยเปน N A = พนทหนาตด มหนวยเปน mm

จากทฤษฎของ Distotion Energy(Robert C. ,2006. : 245) ssy = 0.58 Sy ssy = คา Shearing Strech ของจด Yield Sy = คา Strech ของจด Yield

สกรสงก าลง (power screws) (วรทธ, 2549. : 304 - 329)

สกรสงก าลง (power screws) เปนชนสวนในเครองจกรกลเพอเปลยนการหมนเปนการเลอน ดงนนจงมชอเรยกอกชอวา สกรเลอน (translation screws) นอกจากจะใชเปลยนการหมนเปนการเลอนแลว สกรสงก าลงยงใชในการยกน าหนกทตวสกรรบอยดวย ตวอยางสกรสงก าลงทใชในเครองจกรกลตางๆ ไดแก แมแรง (screw jack) ส าหรบยกน าหนก ดงรปท 2.37 สกรเพรส (screw press) ส าหรบกดชนงานใหมรปรางตามทตองการ ดงรปท 2.38

รปท 2.37 แมแรง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

36

รปท 2.38 สกรเพรส

รปท 2.39 แสดงซแคลมป (C-clamp) ส าหรบจบยดชนงานและสกรเพรส (lead screw) ส าหรบเครองกลง เปนตน จากตวอยางท กลาวมาจะเหนไดวา การออกแบบห รอการเลอกขนาดสกรสงก าลงจะตองคดถงความแขงแรงของตวสกรทจะรบแรงกดหรอดง ความสามารถในการรบแรงเฉอนของตวสกร ความแขงแรงและการสกหรอของเกลยว ตลอดจนก าลงทตองการ

รปท 2.39 ซแคลมป

ค าจ ากดความ กอนทจะกลาวถงของชนดเกลยวส าหรบสกรสงก าล งจ าเปนตองท าความเขาใจกบค าจ ากด

ความบางค าซงจะตองใชสม าเสมอโดยพจารณาจากรปท 2.40 ดงตอไปน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

37

รปท 2.40 เกลยวสเหลยมคางหม

ระยะพตช ; ระยะทางทวดตามแนวแกนของสกรจากจดหนงบนเกลยวหนง ไปยงจดเดยวกน

ของเกลยวทอยถดไป หลด (lead) ; le คอ ระยะทางทสกรเคลอนทไดตามแนวแกนของสกร ในขณะทสงหมนไป

หนงรอบถาสกรหนงปาก (singe thread) ระยะหลดมคาเทากบระยะพตช ส าหรบสกรสองปาก (double thread) เกลยวจะมปากคาบระหวางสองเกลยว ดงรป ท 2.40 ดงนนเมอสกรหมนไปหนงรอบ การเคลอนทในแนวแกนของสกรจะเปนสองเทาของระยะพตช ในท านองเดยวกนส าหรบสกรสามปาก (triple thread) หลดจะมคาสามเทาของระยะพตช ถาสกรเปนแบบ n ปากระยะของหลด คอ

el = nP (2.17)

มมฮลกช (helix) ; ∝ หมายถง มมระหวางระนาบทสมผสกบความเอยงของเกลยวและ

ระนาบทตงฉากกบแกนสกร ถาให dm เปนเสนผานศนยกลางเฉลยงของสกร และน าสวนทสกรเคลอนทไปในขณะหมนหนงรอบมาคลออก กจะไดลกษณะดงรปท 2.41 และมมหลดคอ

tan = m

ed

l

(2.18)

รปท 2.41 มมหลด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

38

เสนผานศนยกลางใหญเปนเสนผานศนยกลางทใหญทสดของสกร ซงนบรวมถงความสงของเกลยวดวยขนาดระบ (nominal size) ของสกรสงก าลงจะบอกโดยใชขนาดเสนผานศนยกลางทใหญเสมอ เสนผานศนยกลางนอยเปนเสนผานศนยกลางทเลกทสดของสกร

ชนดของเกลยวสงก าลง สกรสงก าลงทใชอยในปจจบนนมขนาดตามหนวยระบบองกฤษ สวนเครองจกรทจะผลต

ออกมาในอนาคตจะคอยๆ เปลยนแปลงไปใชในระบบหนวยเอสไอ ซงส าหรบสกรสงก าลงแลวรปราง และขนาดของเกลยวจะเปนไปตามมาตรฐานระหวางประเทศ ในทนจะกลาวถงเกลยวทมใชกนมากในระบบหนวยองกฤษและเกลยวทมอยมาตรฐานระหวางประเทศเทานน

เกลยวในระบบหนวยองกฤษ เกลยวสเหลยม (square thread) เปนเกลยวชนดทมประสทธภาพสงสดในจ าพวกเกลยว

ของสกรสงก าลง ซงเรยกกนอกชอหนงวาเกลยวเซลเลอร (Sellers’ thread) โดยมลกษณะของเกลยวดงรปท2.42 แตเนองจากการตดเกลยวสเหลยมนท าไดยากและคาใชจายสงจงมการน ามาใชนอยลงดงนนเกลยวชนดนจงมไดมการท า เปนมาตรฐานทวไป แสดงขนาดของสกรสงก าลงแบบเกลยวสเหลยม ซงอาจจะน ามาประกอบกบการเลอกใชได

รปท 2.42 ชนดของเกลยวส าหรบสกรสงก าลง

เกลยวแอคม (acmc thread) หรอเกลยวสเหลยมคางหม โดยมมมของเกลยว (thread

angle) 2 ϕ เทากบ 29๐ ดงรปท 2.42 เนองจากตดเกลยวไดงายจงมการน ามาใชงานเรอยมา มาตรฐานของเกลยวชนดนแสดงอยในตาราง ท ก.8 ประสทธภาพของเกลยวชนดนจะนอยกวาเกลยวสเหลยม ถาเกดความสกหรอหลงจากใชงานมาเปนระยะหนงกสามารถทจะปรบใหเกลยวของสกรกบเกลยวตวเมยไดสนทเหมอนเดมโดยการขนเกลยวตวเมยซงเปนแบบ split nut เขาไปใหกระชบกบเกลยวของตวสกรได

เกลยวบตเตรส (buttress thread) เปนเกลยวทมรปรางคลายฟนเลอย จดมงหมายกเพอใชรบแรงในทศทางเดยว เกลยวชนดนมความแขงแรงมากกวาเกลยวทงสองชนดทไดกลาวมาแลวนนเนองจากเกลยวชนดนมใชมากนก ดงนนจงมไดมการก าหนดมาตรฐาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

39

เกลยวสเหลยมคางหมตามมาตรฐานไอเอสโอ เกลยวสเหลยมคางหมตามมาตรฐานไอเอสโอบอกมตตาง ๆ เปน mm และมมมของเกลยว

2 เทากบ 30๐ ขนาดตางๆ ของสกรส งก าลงชนดนดงแสดงในรป ท 2.43 ค านวณไดจากสมการตอไปน

H1 = 0.5P D4 = d + 2ac H4 = H1 + ac = 0.5P d3 = d2 + 2h3 H3 = H1 + ac R1 max = 0.5 ac

Z = 0.25P = 2

H1 R2 max = ac

D = d – 2H1 = d – p d2 = D2 = d – 2Z = d – 0.5p

รปท 2.43 ขนาดตางๆ ของเกลยวสเหลยมคางหม

โดยท ac คอ ชองวางบนยอดฟน D4 คอ เสนผานศนยกลางใหญของเกลยวใน D1 คอ เสนผานศนยกลางนอยของเกลยวใน D2 คอ เสนผานศนยกลางพตชของเกลยวใน D คอ เสนผานศนยกลางใหญของเกลยวนอก (เปนขนาดระบดวย) d3 คอ เสนผานศนยกลางนอยของเกลยวนอก d2 คอ เสนผานศนยกลางพตชของเกลยวนอก

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

40

H1 คอ ความสงเหลอม (overlapping) ของเกลยว H4 คอ ความสงของฟนเกลยวใน h3 คอ ความสงของฟนเกลยวนอก P คอ ระยะพตช

จากตารางท ก.7 แสดงมตมลฐาน ซงไดมาจากการค านวณโดยใชสมการชดขางบนน ในการเลอกขนาดสกรสงก าลง ใหเลอกจากขนาดในชองแรงของตารางท ก.7 กอนถามความ

จ าเปนทจะตองเลอกขนาดอนทไมมในชองแรกนกใหเลอกขนาดตอไปในชองทสอง เมอไดขนาดของสกรแลวกใหเล อกพตชในชองทส จ าตารางท ก.7 จะเหนไดวาส าหรบสกรหนงขนาดอาจเลอกระยะพตชไดหลายคา แตละคาทแนะน าใหใชคอคาทมเครองหมาย * อยขางหนา

การใหชอ การบอกขนาดของสกรสงก าลงตามมาตรฐานระหวางประเทศ ซงมเกลยวเปนรปสเหลยมคาง

หมท าไดดงนคอ ส าหรบเกลยวหนงปาก ใหใชอกษร Tr แลวตามดวยขนาดเสนผานศนยกลางใหญและ

ระยะพตชเปน mm โดยมเครองหมาย *คน ตวอยางเชน สกรสงก าลงแบบเกลยวสเหลยมรปคางหมหนงปาก มขนาดเสนผานศนยกลางใหญ 52 mm

ระยะพตช 8 mm เรยกวา Tr 52 x 8 ส าหรบสกรสงก าลงทมมากกวาหนงปาก ใช Tr แลวตามดวยขดลวดเสนผานศนยกลางใหญ

ความยาวของหลด และตามดวยระยะพตชซงใสในวงเลบ ตวอยางเชน สกรสงก าลงแบบเกลยวสเหลยมคางหมสองปาก มขนาดเสนผานศนยกลางใหญ 52 mm

ความยาวของหลด 16 mm ระยะพตช 8 mm (จ านวนปาก = le/p = 2) เรยกวา Tr 52 x 16 (p8) สกรสงก าลงแบบเกลยวรปสเหลยมคางหมสามปาก มขนาดเสนผานศนยกลางใหญ 52 mm

ความยาวของหลด 24 mm ระยะพตช 8 mm เรยกวา Tr 52 x 24 (p18) การบอกขนาดสกรดงกลาวมาแลวน เปนการบอกถงชนดของเกลยวชนดเกลยวขวา ซงการ

หมนเขาไปเปนการหมนตามเขมนาฬกา ถาตองการบอกถงเกลยวชนดเกลยวซายใหเพม LH ไปทตอนทาย เชน Tr 52 x 16(p18) LH เปนตน

โมเมนตบดส าหรบสกรสงก าลง พจารณาสกรสงก าลงดงรปท 2.44 ซงมมมฮลกซ องศา และมมเกลยวของสกร องศา ใน

การยกน าหนก W ขนลง ท าไดโดยการหมนแปนเกลยวซงตงอยบนทรองรบ เรยกวา บา (collar) สมมตใหแรง F ทยกน าหนกขนกระท าอยบนเกลยวทมรศมเฉลยของสกร rm (ro + ri)/2 ณ ต าแหนง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

41 O ดงรปท 2.44 ในขณะทยกน าหนกขนจะมแรงเสยดทาน Ff กระท าบนผวของเกลยวตานการเคลอนทของสกร

รปท 2.44 ตวอยางการใชสกรสงก าลงเปนแมแรง

โดยท Fm คอ แรงปฏกรยาซงมทศตงฉากกบผวหนาของเกลยว OA คอ เวกเตอรของแรงทมขนาดเทากบ W แตทศทางตรงขาม

OB คอ เวกเตอรของแรงรวมระหวางแรง Ff และ OA fs คอ สมประสทธความเสยดทานระหวางผวหนาของเกลยวรวมแรง

แนวดง จะได coscosF mn = sinFw f แต Ff = fs fn แทนคาสมการขางบนนจะได

Fn = sinfcoscos

w

s (2.19)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

42

รปท 2.45 แผนภาพแรงปฎกรยาบนเกลยวเนองจากการยกน าหนก W

ในการหาโมเมนตบดทเกดจากการใชแรง F เพอยกน าหนกขน ใหรวมโมเมนตรอบแกนกลางของสกร

Tr = Frm = sincosFcosF nf หรอ Tr = sincosFcosFfr nnsm

แทนคาหา nF จากสมการท 2.19 ลงในสมการขางบน และให md แทนเสนผานศนยกลาง

เฉลยของสกร จะไดโมเมนตบดทใชในการยกน าหนก (ส าหรบสกรเกลยวส เหลยมคางหม ในตารางท ก.8 กคอเสนผานศนยกลางระยะพตช 2d

Tr =

sinfcosncos

sinncoscosf

2

Wd

s

sm

หรอ Tr =

tanfncos

sinncoscosf

2

Wd

s

sm (2.20)

ในการใชสมการท 2.19 จ าเปนจะตองทราบมม n ซงสามารถหาไดโดยพจารณารปท 2.45 ดงน

ntan = OB

BC

แต BC = AE = OA tan = OB cos tan

เพราะฉะนน ntan = tancos (2.21)

โดยปกตมมฮลกช จะมคานอย (ประมาณ 2๐ ถง 6๐ ) ดงนนคาของ cos จงเกอบเทากบ 1 ฉะนนเพอความสะดวกในการค านวณทวๆ ไปจงอนญาตใช n = ได ซงท าใหเขยนสมการท 2.19 ใหมไดเปน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

43

Tr =

tanfcos

tancosf

2

Wd

s

sm (2.22)

ในกรณของสกรสงก าลงทมเกลยวสเหลยม มม = 0 จากสมการท 2.21 จะไดโมเมนตบดทใชยกน าหนก W เทากบ

Tr =

tanfl

tanfWdm

s

s (2.23)

ถาพจารณาจากรปท 2.45 จะเหนไดวากรณ เกลยวสเหลยม แรง Fn จะเทากบ OB ซงถาใชน าเกลยวจ านวนหนงรอบมาคลออกแลวจะไดระบบของแรงทเหนไดชดเจนกวาดงรปท 2.46 โดยทมม เรยกวา มมเสยดทาน ซง tan= fs

รปท 2.46 แรงปฏกรยาบนเกลยวสเหลยม

เมอรวมแรงในแนวดงและแนวระนาบระดบจะได

W = cosR

F = sinR

หรอ F = tanW

ดงนน Tr = 2

Fdm = tan2

Wdm

=

tantan1

tantan

2

wdm

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

44

หรอ Tr =

tanf1

tanf

2

Wd

s

sm = tan2

Wdm

ซงเหมอนกบสมการท 2.22 ทไดหามาแลว ในการหมนสกรเพอยกน าหนกแรงลง F และ Ff ดงรปท 2.45 จะกลบทศทาง การหากท า

ไดในท านองเดยวกนการยกน าหนกขน ซงจะไดสมการดงนคอ ส าหรบสกรทมเกลยว องศา

TL =

tanfcos

tancosf

2

Wd

s

sm (2.24)

ส าหรบเกลยวสเหลยม

TL = tan2

Wdm =

tanf1

tanf

2

Wd

s

sm (2.25)

นอกจากทแรงกระท าตอสกรสงก าลงทไ ดกลาวมาแลวนน สกรในรปท 2.44 ยงมแรงเสยดทานทบารองรบอกดวย แรงเสยดทานนท าใหไดใชแรงหรอโมเมนตบดในการยกน าหนกขนหรอลงมากขนถาให fc แทนสมประสทธความเสยดทานระหวางผวหนาของบารบและเปนเกลยวแรงเสยดทานจะมคาเทากบ Fc = fc W

ถาสมมตใหแรงเสยดทานนกระท าทรศมเฉลยของบารองรบ rmC โมเมนตบดทตองใชเพอเอาชนะความเสยดนคอ

Tfc = rmcfcW ดงนนสมการท 2.22 ถงสมก ารท 2.25 โมเมนตบดทตองใชในการยกน าหนกขนหรอลง

ส าหรบสกรสงก าลงทมมมเกลยว และ 0 องศา คอ

มมเกลยว องศา ; Tr = Wfrfcos

tancosf

2

Wdcmc

tans

sm

(2.26)

มมเกลยว 0 องศา (เกลยวสเหลยม);

Tr = Wfrf1

tanf

2

Wdcmc

tans

sm

(2.27)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

45

มมเกลยว องศา ; TL = Wfrfcos

tancosf

2

Wdcmc

tans

sm

(2.28)

มมเกลยว องศา (เกลยวสเหลยม);

TL = Wfrtanf1

tanf

2

Wdcmc

s

sm

(2.29)

ในกรณทใชแบรงลกปนกนรน (ball thrust bearing) รองรบแทนบารองรบ คาประสทธความเสยดทานจะมคานอยมาก ซงท าใหไมตองคดถงคา Wfr cmc ในสมการท 2.45 ประสทธภาพของสกรสงก าลง ประสทธภาพของสกรสงก าลง (power screw efficiency) หมายถงอตราสวนร ะหวางโมเมนตบดทใชยกน าหนกในขณะทไมมความเสยดทาน กบโมเมนตบดทใชยกน าหนกในขณะทมความเสยดทาน จากสมการ (2.22), (2.23), (2.26) และ (2.27), จะเหนไดวาเมอสมประสทธความเสยดทาน

sf = cf = 0 โมเมนตบดทใชยกน าหนกคอ

Tr = tan2

Wdm (2.30)

ดงนนสมการท 2.25 และ 2.26 ประสทธภาพ ของสกรสงก าลงเมอคดความเสย ดทานทบารองรบดวยคอ

ส าหรบเกลยวทวไป

=

cmcs

sm

m

fdtanfcos

tancosfd

tand

(2.31)

ส าหรบเกลยวสเหลยม

=

cmcs

sm

m

fdtanf1

tanfd

tand

(2.32)

โดยท mcd เปนเสนผานศนยกลางเฉลยของบารองรบ ซงเทากบ mcr2

รปท 2.47 แสดงถงกราฟตวอยางประสทธภาพของสกรสงก าลงแบบเกลยวแอคม โดยทไมมความเสยดทานทบารองรบ จะเหนไดวาในระยะแรกประสทธภาพของสกรจะเพมขนเมอมมฮลกซเพมขน แตจะเพมมมฮลกซขนไปเรอย ๆ ไมได ทงนเพราะเมอเพมมมฮลกซขนไปจนถงคาหนง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

46

สกรจะไมเปนแบบลอคดวยตวเอง (Self – Locking) (ซงจะกลาวถงภายหลง) อกตอไป

รปท 2.47 ประสทธภาพของเกลยวแอคม

คาสมประสทธ ความเสยดทานส าหรบวสดตางๆ ทใชท าสกร ขนอยกบตวแปรหลายอยาง เชน การหลอลน ความเรยบของผวหนาเกลยว การกระจายของแรงบนเกลยว ตลอดจนพกด และการตงศนย ตารางท 2.2 นแสดงคาโดยประมาณของสมประสทธความเสยดทานส าหรบสกรทผลตดวยฝมอทดกควรจะเลอกใชสมประสทธความเสยดทานคานอย แตถาผลตดวยฝมอไมดกควรจะเลอกใชคามาก ตารางท 2.2 คาสมประสทธความเสยดทาน fs และ fc วสดสกร เหลก ทองเหลอง บรอนช เหลกหลอ เหลก (แหง) 0.15 – 0.25 0.15 – 0.23 0.15 – 0.19 0.15 – 0.25 เหลก (หลอลน) 0.11 – 0.17 0.10 – 0.16 0.10 – 0.15 0.11 – 0.17 บรอนช 0.08 – 0.12 0.04 – 0.60 - 0.06 – 0.09

การลอคดวยตวเอง การลอคดวยตวเอง หมายถงสกรทตองใชแรงภายนอกมากระท าเพอทจะยกน าหนกลงนนคอ

หลงจากยกน าหนกขนแลวสกรจะลอคตวเองไมใหน าหนกเคลอนทลงมา แตถามการเพมมมฮลกซ ของสกรขนไปเรอย ๆ จนถงคาหนง น าหนกทยกขนไวจะเลอนลงมาเองโดยมตองใชโมเมนตบดมาหมนสกรซงเรยกวา โอเวอรฮอลลง (Overhauling) ในกรณเชนนจะตองออกแรงตานเอาไวเพอไมใหตวสกรหมนกลบเอาน าหนกลงมา ซงจะค านวณหาโมเมนตบดทตองการไดจากสมการท 2.33

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

47

ดงนนสกรจะลอคตวไดกตอเมอ

tanfcos

tancosf

s

s > 0

หรอ tancosfs > 0

นนคอ tan < cos

fs (2.33)

การออกแบบสกรสงก าลง การค านวณความเคนในสวนตาง ๆ ของสกรสงก าลงโดยใชสมการเบองตนดงทไดกลาวมาแลวในบทกอนเปนการประมาณคาของความเคนทเกดขนเทานน ทงนขนอยกบการขบกนระหวางเกลยวของสกรและแปนเกลยว ตลอดจนการกระจายของแรงบนเกล ยววาจะเขาใกลกบสภาพทไดสมม ตเอาไวเพยงใด เกลยวทอยใกลกบน าหนกอาจจะรบแรงมากกวาเกลยวทอยหางออกไป ความหลวมระหวางสกรและแปนเกลยวอาจท าใหแรงกระจายไมสม าเสมอ หรอการโกงของเกลยวอาจท าใหเกลยวบางเกลยวรบแรงมากเกนไป เปนตน แตสงเหลานเปนสงทไมอาจจะทราบไดแนนอน ดงนนการค านวณความเคนในสกรกยงถอหลกการเดมทไดใชมาแลวในบทกอน ในการออกแบบควรจะคดถงสงตาง ๆ ดงตอไปน ความเคนวกฤต (Critical or bucking stress) ในการค านวณหาขนาดของสกรทรบแรงกดเพยงอยางเดยว ถาเปนสกรสนกสามารถทจะใชสมการของความเคนกด

c = rA

W (2.34)

เนองจากฟนเกลยวกจะชวยรบแรงนดวย ดงนนพนทรบแรง Ar กควรจะมขนาดใหญกวาพนทซงคดทเสนผานศนยกลางนอย ซงอาจจะประมาณไดวาควรจะเปนเสนผานศนยกลางเฉลยระหวางเสนผานศนยกลางนอยและเสนผานศนยกลางพตช เพอความสะดวกในการค านวณ จงขอแนะน าใหใชพนทของเสนผานศนยกลางนอย ค าวาสกรสนใน ทนหมายถง สกรซงมอตราสวนความเพรยว Le/k < 40 ถาหากสกรมอตราสวนความเพรยวมากกวาน สกรอาจจะเกดการโกงงอขนไดกอนทความเคนจะถงคาทก าหนดเอาไวกได ในกรณเชนนการออกแบบสกรตองใชสตรของเสาแทน ส าหรบความยาวปานกลางใหใชสตรของจอหนสน

W =

E4

K/L1

N

A2

2eyyr 40 <

k

Le < 110 (2.35)

ส าหรบสกรยาวใหใชสตรของออยเลอร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

48

W = 2e

2

NL

lE

k

Le > 110 (2.36)

ถาวสดทใชท าตวสกรไมใชเหลกกลา คาของความเพรยวทแบงระหวางการใชสตรของออยเลอรและจอหนสน จะค านวณไดจากสมการ

k

Le =

2/1

y

2E2

(2.37)

ความเคนผสม ถาสกรยาวไมมากนกกจะไมเกดการโกงงอขนเมออยภายใตแรงกดหรอในบางกรณสกรสงก าลงอาจจะใชรบแรงดงกได นอกจากนแลวกยงมความเคนผสมซงมอยหลายทฤษฎดงทไดกลาวมาแลว ส าหรบทฤษฎทปลอดภยใชไดงายกคอ ทฤษฎความเคนเฉอนสงสดซงมสมการเปน

d = 2/1

22

2

(2.38)

โดยท d เปนคา ความเคนเฉอนใชงาน และ

= J

Tr = 3rd

T16

โดยท rd เสนผานศนยกลางนอย ในการใชทฤษฎนกบตวสกรผเขยนขอแนะน าใหใช y = 0.6 y แทนทจะใช y = 0.5 y

ดงเชนกลาวไวในทฤษฎความเคนเฉอนสงสด ทงนเปนเพราะเกลยวของสกรกจะชวยในการรบแรงดวย แตไมไดน ามาคดในการหาความเคนในตวสกร

ความเคนอด ในทนหมายถงความเคนทเกดจากการทผวหนาของฟนเกลยวของตวสกรอดกบผวหนาของฟนเกลยวของแปนเกลยว ใ นการค านวณหาความเคนอดนใหใชพนทภาพฉายของเกลยวสวนทอดกนอย ถาจ านวนเกลยวดงกลาวนเทากบ n เกลยวพนทน คอ

A = ndd4

2r

2

ดงนนความเคนอด σc = ndd

W42r

2 (2.39)

ความเคนเฉอนในฟนเกลยว นอกจากความเคนตาง ๆ ทไดกลาวมา แลวในฟนเกลยวยงเกดความเคนด ดและความเคนเฉอนทโคนฟนเกลยวอกดวย ดงรปท 2.24 เนองจากความสงของฟนเกลยวมคานอยดวย ฉะน นเกลยวสวนมากจงทนตอความเคนด ดได สวนความเคนเฉอนอาจจะมคา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

49 มาก จากทฤษฎกลศาสตรวสดความเคนเฉอนสงสดส าหรบพนทหนาตดทรบแรงเปนรปสเหลยมผนผาเทากบ

= A2

W3

รปท 2.48 ฟนเกลยวรบแรงคลายกบคานยน

ให b เปนความหนาของโคนฟนเกลยว ดงนนพนทรบแรงเฉอน A = bndr

เพราะฉะนน d = bnd2

W3

r (2.40)

คา dr นตองเลอกใชทโคนฟนเกลยวของสกรหรอแปนเกลยว แลวแตจะตรวจสอบทสวนไหน เสา (Columm) (วรทธ, 2549. : 70 – 73)

เสามลกษณะเปนทอนตรงและรบแรงกดในแนวแกน ถาแรงมคาไมมากนกเสากยงคงอยในสภาพตรงได แตถาเพมแรงขนถงคาหนงเสาดงกลาวกอาจจะเกดการโคงงอขนได (Buckling) แรงทท าใหเกดการโคงงอนเรยกวา แรงวกฤต (Critical load) ความเคนทเกดในเสาขณะทจะเรมเกดการโกงงออาจจะต ากวาความเคนใชงานกได อยางไรกตามเมอเกดการโกงงอขนแลวชนงานนนกไมสามารถท าหนาทไดตามตองการ ฉะนนการออกแบบจงอาจจะจ ากดแรงทท าใหเกดการโกงงอ แทนทจะจ ากดความเคน

ชนสวนของเครองจกรกลจ านวนมากกท าหนาทเชนเดยวกบเสา เชน กานสบ สตรทใชกบเสาจะจ าแนกออกตามอตราสวนความเพรยว (Slengerness ratio) Le/k โดยท Le = ความยาวสมมล (Equivalent Length)

k = 2/1

A

1

รศมไจเรชน

I = โมเมนตความเฉอยของหนาตด A = พนทหนาตด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

50

เนองจากการออกแบบเสาทอาจจะเกดการโกงงอจะจ ากดแรงกด แทนทจะจ ากดความเคน ดงนนจงตองใชคาความปลอดภยกบแรงกด ถาให Fc เปนแรงวกฤต แรงกดใชงาน คอ F = Fc/N

ส าหรบเสาทมขนาดยาวจะนยมใชสตรของออยเลอร (Euler) คอ

F = 2e

2

K/LN

EA (2.41)

= 2e

2

NL

EI

ซงถาเปนเหลกโครงสรางแลวจะใชสตรของออยเลอรเมออตราสวนความเพรยวมากกวา 115 จากสตรจะเหนวาเสาจะเกดการโกงรอบแกน ซงโมเมนตความเฉอยของหนาตดหรอรศมไจเร ชนมคานอยทสด สวนคาความปลอดภยส าหรบเสายาวนในทางการออกแบบเครองกลแนะน าใหใชประมาณ 3.5 ส าหรบคาความยาวสมมลนกขนอยกบลกษณะของปลายชนงานทยดอย ดงรปท 2.49

ปลายยดแบบธรรมดา (SS : Simply Supported) Le = L ปลายยดแนนสองขาง (CC : Clamped) Le = L/2 ปลายยดแบบธรรมดา – ยดแนน (SC : Simply Supported - : Clamped)

Le = 0.707 L ปลายยดแนน – แนนอสระ (CF : : Clamped – Free) Le = 2L

รปท 2.49 แสดงการยดปลายเสาวธตาง ๆ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

51

จะเหนวาปลายแบบ CC มความแขงแรงสงสดและปลายแบบ CF รบแรงกดไดนอยทสด ในการออกแบบชนสวนเครองจกรกลทมลกษณะเชนเดยวกบเสา ปลายมกจะเปนแบบ SS, SC หรอ CF ทงนขนอยกบลกษณะทแทจรงของชนงานนน

ส าหรบเสาทมขนาดสนลงมากสตรของออยเลอรจะใชงานไมไดดนก ทงนเพราะความเสยหายในกรณเชนน ผออกแบบมกจะนยมใชสตรของจอหนสน (Johnson) หรอทเรยกอกชอหนงวา สตรพาราโบลา (Parabolic Formula) คอ

F =

E4

k/Le1

N

A2

2yy (2.42)

ส าหรบเหลกโครงสรางแลว จะใชสตรของจอนหสนเมออตราสวนความเพรยวมคาประมาณ 40 < Le ≤ 115 มอเตอรไฟฟา (ศภชย, 2535. : 35 – 47)

มอเตอรไฟฟาเปนอปกรณทนยมใชกนอยางแพรหลายในโรงงานตาง ๆ เปนอปกรณทใชควบคมเครองจกรกลตางๆในงานอตสาหกรรม มอเตอรมหลายแบบหลายชนดทใชใหเหมาะสมกบงานดงนนเราจงตองทราบถงความหมายและชนดของมอเตอรไฟฟาตลอดคณสมบตการใชงานของมอเตอรแตละชนดเพอใหเกดประสทธภาพสงสดในการใชงานของมอเตอรนน ๆ มอเตอรไฟฟา(MOTOR) หมายถงเปนเครองกลไฟฟาชนดหนงทเปลยนแปลงพลงงานไฟฟามาเปนพลงงานกล มอเตอรไฟฟากระแสตรง (Direct Current Motor )หรอเรยกวาด .ซ มอเตอร (D.C. MOTOR) มอเตอรไฟฟากระแสตรงแบงออกเปน 3 ชนดไดแก

1. มอเตอรแบบอนกรมหรอเรยกวาซรสมอเตอร (Series Motor) 2. มอเตอรแบบขนานหรอเรยกวาชนทมอเตอร (Shunt Motor) 3. มอเตอรไฟฟาแบบผสมหรอเรยกวาคอมเปาวดมอเตอร (Compound Motor) มอเตอรไฟฟากระแสตรง

มอเตอรไฟฟากระแสตรงเปนตนก าลงขบเคลอนทส าคญอยางหนงในโรงงานอตสาหกรรมเพราะมคณสมบตทดเดนในดานการป รบความเรวไดตงแตความเรวต าสดจนถงสงสด นยมใชกนมากในโรงงานอตสาหกรรม เชนโรงงานทอผา โรงงานเสนใยโพลเอสเตอร โรงงานถลงโลหะหรอใหเปนตนก าลงในการขบเคลอนรถไฟฟา เปนตน สวนประกอบของมอเตอรไฟฟากระแสตรง มสวนประกอบทส าคญ 2 สวนดงน 1. สวนทอยกบทหรอทเรยกวาสเตเตอร (Stator) ประกอบดวย

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

52

รปท 2.50 สเตเตอร (Stator)

เฟรมหรอโยค (Frame Or Yoke) เปนโครงภายนอกท าหนาทเปนทางเดนของเสนแรงแมเหลกจากขวเหนอไปขวใตใหครบวงจรและยดสวนประกอบอนๆ ใหแขงแรงท าดวยเหลกหลอหรอเหลกแผนหนามวนเปนรปทรงกระบอก ขวแมเหลก (Pole) ประกอบดวย 2 สวนคอแกนขวแมเหลกและขดลวด

รปท 2.51 ลกษณะของขวแมเหลก

สวนแรกแกนขว (Pole Core) ท าดวยแผนเหลกบาง ๆ กนดวยฉนวนประกอบกนเปนแทงยดตดกบเฟรม สวนปลายทท าเปนรปโคงนนเพอโคงรบรปกลมของตวโรเตอรเรยกวาขวแมเหลก (Pole Shoes) มวตถประสงคใหขวแมเหลกและโรเตอรใกลชดกนมากทสดเพอใหเกดชองอากาศนอยทสด จะมผลใหเสนแรงแมเหลกจากขวแมเหลกผานไปยงโรเตอรมากทสดแลวท าใหเกดแรงบดหรอก าลงบดของโรเตอรมากเปนการท าใหมอเตอรมก าลงหมน (Torque)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

53

รปท 2.52 ขดลวดพนอยรอบขวแมเหลก สวนทสอง ขดลวดสนามแมเหลก (Field Coil) จะพนอยรอบ ๆ แกนขวแมเหลกขดลวดนท าหนาทรบกระแสจากภายนอกเพอสรางเสนแรงแมเหลกใหเกดขน และเสนแรงแมเหลกนจะเกดการหกลางและเสรมกนกบสนามแมเหลกของอาเมเจอรท าใหเกดแรงบดขน

ตวหมน (Rotor) หรอเรยกวาโรเตอร ตวหมนนท าใหเกดก าลงงานมแกนวางอย ในตลบลกปน (Ball Bearing) ซงประกอบอยในแผนปดหวทาย (End Plate) ของมอเตอร

รปท 2.53 โรเตอร

โรเตอรประกอบดวย 4 สวนดวยกน คอ 1. แกนเพลา (Shaft) เปนตวส าหรบยดคอ มมวเตเตอร และยดแกนเหลกอารเม เจอร

(Armature Croe) ประกอบเปนตวโรเตอรแกนเพลานจะวางอยบนแบรง เพอบงคบใหหมนอยในแนวนงไมมการสนสะเทอนได

2. แกนเหลกอารเมเจอร (Armature Core) ท าดวยแผนเหลกบางอาบฉนวน (Laminated Sheet Steel) เปนทส าหรบพนขดลวดอารเมเจอรซงสรางแรงบด (Torque)

3. คอมมวเตเตอร (Commutator) ท าดวยทองแดงออกแบบเปนซแตละซมฉนวนไมกา (mica) คนระหวางซของคอมมวเตเตอร สวนหวของซคอมมวเตเตอร จะมรองส าหรบใสปลายสาย ของขดลวดอารเมเจอร ตวคอมมวเตเตอรนอดแนนตดกบแกนเพลา เปนรปทรงกระบอก มหนาทสมผสกบแปรงถาน (Carbon Brushes) เพอรบกระแสจากสายปอนเขาไปยง ขดลวดอารเม เจอรเพอ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

54

สรางเสนแรงแมเหลกอกสวนหนงใหเกดการหกลางและเสรมกนกบเสนแรงแมเหลกอกสวนซงเกดจากขดลวดขวแมเหลกดงกลาวมาแลวเรยกวาปฏกรยามอเตอร (Motor action)

4. ขดลวดอารเมเจอร (Armature Winding) เปนขดลวดพนอยในรองสลอท (Slot) ของแกนอารเมเจอรขนาดของลวดจะเลกหรอใหญและจ านวนรอบจะมากหรอนอยนนขนอยกบการออกแบบของตวโรเตอรชนดนน ๆ เพอทจะใหเหมาะสมกบงานตาง ๆ แปรงถาน (Brushes)

รปท 2.54 แปรงถาน

รปท 2.55 ซองแปรงถาน

ท าดวยคารบอนมรปรางเปนแท งสเหลยมพนผาในซองแปรงมสปร งกดอยดานบนเพอใหถานนสมผสกบซคอมมวเตเตอรตลอดเวลาเพอรบกระแส และสงกระแสไฟฟาระหวางขดลวดอาร เมเจอร กบวงจรไฟฟาจากภายนอก คอถาเปนมอเตอรกระแสไฟฟาตรงจะท าหนาทร บกระแสจากภายนอกเขาไปยงคอมมวเตเตอรใหลวดอารเมเจอรเกดแรงบดท าใหมอเตอรหมนได

หลกการของมอเตอรกระแสไฟฟาตรง (Motor Action) เมอจายแรงดนกระแสไฟฟาตรงเขาไปในมอเตอร สวนหนงจะแปรงถานผานคอมมวเตเตอรเขาไปในขดลวดอารเมเจอรสรางสนามแมเหลกขนและกระแสไฟฟาอกสวนหนงจะไหลเขาไปในขดลวดสนามแมเหลก (Field coil) สรางขวเหนอ – ใต ขนจะเกดสนามแมเหลก 2 สนาม ในขณะเดยวกน ตามคณสมบตของเสนแรง แมเหลก จะไมตดกนทศทางตรงขามจะหกลางกน และทศทางเดยวจะเสรมแรงกน ท าใหเกดแรงบดในตวอารเมเจอร ซงวางแกนเพลาและแกนเพลาน สวมอยกบตลบลกปนของมอเตอร ท าใหอารเมเจอรนหมนได ขณะทตวอาร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

55 เมเจอรท าหนาทหมนไดนเรยกวา โรเตอร (Rotor) ซงหมายความวาตวหมนการทอ านาจเสนแรงแมเหลกทงสองมปฏกรยาตอกนท าใหขดลวดอารเมเจอรหรอโรเตอร หมนไปนนเปนไปตามกฎมอซายของเฟลมมง (Fleming’left hand rule) การค านวณหาแรงขบเคลอนมอเตอร สตร rR = WK r (2.43) เมอ rR = แรงตานการหมนของลอ (N) rK = สมประสทธการหมนของลอ (N)

W = น าหนกของรถ (N)

หาก าลงขบเคลอนของเครองตนก าลง จากกฎขอทหนงของ นว ตน เราสามารถสรปไดวา ในขณะท “รถลอเลอน ” ก าลงเคลอนทดวยอตราเรวคงทนน แรงขบเคลอนจะมคาเทากบแรง

ตานทานทงหมดในขณะนน ดงนนแรงขบเคลอน (F) = แรงตานทานการหมนของลอ rR เราสามารถหาก าลงขบเคลอนลอ “รถลอเลอน” โดยใชแรงเคลอนทได คณกบอตราความเรวของรถนงในขณะนนสามารถพจารณาไดจากสตร (ธระยทธ, 2529 : 23) สตร WP = F.V (2.44) เมอ WP = ก าลงขบเคลอนทลอ (W)

F = แรงขบเคลอน (N) V = อตราความเรวของรถ (m/s2)

หาก าลงของมอเตอร จากก าลงขบเคลอนทลอ เราสามารถหาก าลงของมอเตอรไดเนองจากการถายทอดก าลงจะมการสญเสยบางสวน ดงนนเมอหายอนกลบไปทมอเตอร ก าลงของมอเตอรจะตองมคามากกวาก าลงขบเคลอนท ซงสามารถพจารณาไดจากสตร (ธระยทธ, 2529 : 23)

สตร eP = t

WP100

(2.45)

เมอ eP = ก าลงของมอเตอร (W)

t = ประสทธภาพการถายทอดก าลง (%) เสถยรภาพทางชน (บญชา,2540:249-259)

สมมตใหรถยนตจอดอยบนทางชนท ามม กบแนวระดบในลกษณะนการกระจายน าหนกลงบนลอจะผดไปจากการจอดบนพนราบ นอกจากนนยงท าใหมแรงปฎกรยาขนอก 2 แรง

โดยการแตกแรงใหอยในแนวขนาดและตงฉากกบพนททางชน เราจะได

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

56

sinW = RF FF (2.46)

cosW = RF RR (2.47)

และจากการสมดลโมเมนตรอบจดทลอหนาสมผสกบพนถนน จะได bRsinhW F = cos1bW

RR = sinhcos1bb

W

ดงนน FR = RRcosW

= sinb

Whcos

b

1WcosWcosW

= sinhcoslb

W (2.48)

รปท 2.56 เสถยรภาพรถยนตบนทางชน

ถามม เพมมากขนจนถงจดหนง ซงก าหนดใหมม ทจดนเปน L จะเกดเหตการณขนดงนคอ

(1) รถยนตอาจจะเกดการพลกหงายลงมาจากทางชน (2) รถยนตอาจจะเกดการไถลลงมาตามพนททางชน ถาเกดเหตการณตามขอ 1 ในตอนนนแรงปฎกรยา RR จะมคาเปนศนยหรอ

sinhcos1bb

W (2.49)

ดงนนคาสงสดของมมชน ทจะท าใหเกดการพลกหงายลงมาจะไดจาก

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

57

Ltan = h

1b (2.50)

เมอ W คอ น าหนกของรถ b คอ ระยะฐานลอ l คอ ระยะจากเพลาลอหลงถงจดศนยถวง h คอ ความสงของจดศนยถวงวดจากพนถนน c คอ ระยะจากแนวแกนศนยกลางของรถถงจดศนยถวง a คอ ระยะความกวางระหวางลอของลอหลง

FR คอ แรงปฎกรยาในแนวตงฉากกบพนทถนนทลอหลง สตรนแสดงใหเหนวาในขณะเกดการพลกหงาย แนวแรงของน าหนก W จะผานจดสมผส

ระหวางลอหนากบพนทถนนพอด sinW = RF FF (2.51)

วงจรควบคมชอปเปอร (อนนท,ทฤษฎอเลกทรอนกสอตสาหกรรม,2542:172-173)

วงจรชอปเปอร (shoppers) เปนการเปลยนแรงดนไฟกระแสตรงจากคาหนงใหเปนแรงดนไฟกระแสตรงอกคาหนง ทมระดบสงกวาหรอต ากวา โดยอาศยหลกการ ปด- เปดวงจรทใชสวตชใหเปนจงหวะ อนมผลท าใหแรงดนเอาตพตทไดแรงดนเฉลย (Average Voltage) ทมคาสงคาหรอต าลงดวยการควบคมระยะเวลาของการสวตชน

วงจรชอปเปอรพนฐานจะประกอบดวยสวตชอเลกทรอนกส อนไดแก ทรานซลเตอร หรอ ไทรสเตอร (เอส ซ อาร)ทอยระหวางแหลงจายไฟกระแสตรงและโหลด

รปท 2.57 วงจรชอปเปอรพนฐาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

58

วธการท าใหแรงดนเฉลยของวงจรชอปเปอร มคาเพมขนหรอลดลงดวยการควบคมสวตชสามารถกระท าได 2 วธ คอ

1. วธการเปลยนแปลงความกวางของพส (Pulse Width Modulation :PWM) คอเมอชวงเวลาน ากระแส (TON) และชวงเวลาตดกระแส (TOFF) เปลยนแปลงแตคาบเวลา (T) คงท

2. วธการเปลยนแปลงความถ (Frequency Modulation) คอ เมอชวงเวลาตดกระแส (TOFF) คาบเวลา (T) เปลยนแปลง แตชวงเวลาน ากระแส (TON) คงท

การน าเอาวงจรชอปเปอรไปใชงาน สวนมากจะใชในการควบคมแรงดนไฟฟา อยางเชนใหเปนแหลงจายไฟฟากระแสตรงทเปนแรงดนไฟฟาไดหรอทเรยกวา ตวคมคาการสวตช (switching Regulator)หรอ การควบคมแรงดนไฟฟาทจายใหแกอารเมเจอรของมอเตอรไฟกระแสตรง (DC Motor) ในการควบคมการเรมหมนและควบคมความเรว

รปท 2.58 แสดงหลกการท างานทใชวงจรชอปเปอรควบคมมอเตอรไฟกระแสตรง

จากรปท 2.58 เปนการใชวงจรชอปเปอรพนฐานในการควบคมมอเตอรไฟกระแสตรงซงมหลกการท างานของวงจร คอ เมอมพลสจากวงจรชดฉนวนมาท าการจดฉนวนทขาเกจของ เอส ซ อาร จะท าให เอส ซ อาร น ากระแสและมกระแสไหลผานตว เอส ซ อาร เขาไปในขดลวดอารเมเจอรของมอเตอรไฟกระแสตรง ท าใหมอเตอรท างานได และถาจะควบคมการจายแรงดนเฉลยใหกบมอเตอรไฟกระแสตรงสามารถจะท าไดโดยการควบคมการจายแรงดนเฉลยใหกบมอเตอรกระแสตรง สามารถจ ะท าไดโดยการควบคมการปด-เปดของสวตช (sw) ทตอชนวนกบ เอส ซ อาร ใหเปนจงหวะของพลสทเกดขน

สวนไดโอด (D1) ทตอครอมมอเตอรไฟกระแสตรงทเรยกวา ไดโอดเบยงเสร (Free Wheeling Diode) จะท าหนาทก าจดแรงดนไฟฟาเหนยวน ายอนกลบทเกดจากขดลวด อารเมเจอรขณะท เอส ซ อาร หยดน ากระแส

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

59 การแจกแจงความถ (ชศร,2552. : 50-65)

1. การแจกแจงความถ คอการน าขอมลทรวบรวมไดมาจดใหมใหเปนระเบยบ เปนหมวดหม เรยงคามากไปหาคานอย (หรอเรยงจากคานอยไปหาคามาก ) เพอแสดงใหทราบวาขอมลแตละคา (เมอเปนการแจกแจงความถแบบไมจดเปนกลม ) หรอขอมลแตละกลม (เมอเปนการแจกแจงแบบจดเปนกลม) เกดขนซ าๆ กนกครง (หรอเรยกวามความถมากนอยเทาใด ) ซงเปนการยนยอขอมลเพอใหแปลความหมายไดมากขนโดยจะตองสรางตารางแจกแจงความถขน

ตารางแจกแจงความถจะเปนตารางซงประกอบดวยสวนประกอบทส าคญ 3 สวน คอ สวนทหนงเปนคะแนน แทนดวย X (ค าวา คะแนน ในทนหมายถงขอมลทรวบรวมไดไมจ าเปนตองเปนคะแนนสอบเสมอไป ) สวนทสองเปนรอยขดคะแนน (Tally) และสวนทสามเปนคาความถแทนดวย f ซงนบไดจากรอยขดคะแนน

2. วธแจกแจงความถ ม 2 ชนด คอ 2.1 แจกแจงความถแบบไมจ ากดกลม (Ungrouped data) วธนจะเรยงล าดบคะแนนจากคามากไปหาคานอย หรอจาก คานอยไปหาคามาก แลวหาด

วาคะแนนแตละคะแนนนนมกจ านวน วธนชวงหางแตละคะแนนเปนหนงหนวยเทากนตลอด 2.2 การแจกแจงความถแบบจดกลม (Grouped data) วธคลายคลงกบการแจกแจงความถแบบไมจ ากดเปนกลมตรงทจะเรยงคะแนนจากมากไป

หานอย แตแตกตางกนตรงทวาแตละชนคะแนนจะประกอบดวยกลมของคะแนนแทนทหนงตว การแจกแจงความถแบบจดเปนกลม มขนตอนดงน ขนท 1 หาพสยของคะแนน

พสย = คะแนนสงสด = คะแนนต าสด ขนท 2 ประมาณจ านวนชนคะแนน ซงไมควรต ากวา 10 ชน และ ไมเก น 20 ชน ทงนให

พจารณาจากพสย ถาพสยมคามากกควรจะก าหนดหลายชน ถาพสยมคานอยกไมจ าเปนตองมจ านวนชนคะแนนมาก

ขนท 3 หาดวาในแตละชนคะแนนมคะแนนกจ านวน นนคอหาอนตรภาคชน (Class Interval)

โดยใชสตร อนตรภาคชน = จ านวนชน

พสย (2.52)

ขนท 4 เขยนขดจ ากดชองคะแนนแตละลงในชองคะแนน โดยเรมจากคะแนนสงสดหรอต าสดกได

ขนท 5 ขดรอยคะแนน (Tally) โดยเอาคะแนนทรวบรวมไดแตละคะแนนไปขดลงในชนคะแนนแตละชน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

60

ขนท 6 นบจ านวนคะแนนแลวรวมใสในชองความถ 3. ตวกลางเลขคณต (Arithmetic mean) หรอคาเฉลย (Mean)

ตวกลางเลขคณตหรอคาเฉลย คอ คาทไดจากการเอาผลรวมของขอมลทงหมดหารดวยขอมลทงหมด

ตวกลางเลขคณต อาจเรยกสนๆ วา ตวกลาง หรอคาเฉลย (Mean)สญลกษณทใชคอ X (อานวา เอกซ-บาร)

โดยทวไป คาทไดจากการวด จะใชสญลกษณะ X แทน ถาคาเฉลยของคาทไดจากการวดชด X กใชสญลกษณะ X ถาคาเฉลยของคาทไดจากการวดชด Y กใชสญลกษณะ Y ถาคาเฉลยของคาทไดจากการวดชด D กใชสญลกษณะ D นนคอ ถาจะหาคาเฉลยของคาทไดจากการวดชดใด กใสเครองหมาย-บนขอมลชดนน

3.1 การหาคาเฉลยของขอมลทยงไมไดแจกแจงความถ

ก าหนดให X1, X2, X3, …… XN, เปนขอมล N ตว (ถารวบรวมคะแนนได 40 ตว N = 40,ถารวบรวมคะแนนได 120 ตว N =120) จาก

ความจ ากดความของคาเฉลย จะเหนไดวา

X = N

X....XXX N321

ซงเขยนเปนสตรไดดงน

X = N

X

เมอ X แทน คาเฉลย X แทน ผลรวมทงหมดของขอมล

N แทน จ านวนขอมลทงหมด 3.2 การหาคาเฉลยของขอมลทมการแจกแจงความถ

สมมตวาคาทไดจากการวดเปนดงน 11, 11, 12, 12, 12, 13, 13, 13, 13, 13, 14, 14, 15, 15, 15, 16, 16, 17, 17, 18 จะเหนไดวา คา 11 มความถเปน 2 คา 12 มความถเปน 3,…..คา 18 ความถเปน 1 เขยนตารางไดดงน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

61 ตารางท 2.3 การหาคาเฉลยของขอมลทมการแจกแจงความถ

Xi fi

18 1 17 2 16 2 15 3 14 2 13 5 12 3 11 2

นนคอ สญลกษณ fi ใชแทนความถของ Xi

ถา X1, X2……., Xk เปนคะแนนชดหนงซงม f1, f………., fk เปนความถของคะแนนแตละคาตามล าดบ เมอ k แทนจ านวนคาของ X ทแตกตางกนหรอแทนจ านวนชนของคะแนน จะไดวา

x = N

Xf....XfXf kk2211

เขยนในรปงายๆเปน x = N

fx

งานวจยทเกยวของ ยทธนา ปตธรภาพและคณะ ไดออกแบบและสรางชดขบเคลอนไฟฟาประกอบส าหรบรถเขนคนพการ เพออ านวยความสะดวกใหกบผพการทางขา โดยอาศยหลกการทางดานกลศาสตรไฟฟา อเลกทรอนกส และไมโครคอนโทรลเลอร ผลการวจยสามารถ ออกแบบและสรางชดขบเคลอนไฟฟาประกอบไดส าหรบรถเขนคนพการ ทประกอบดวยสวนประกอบส าคญ 2 สวนคอ 1) สวนโครงสรางของโครงรถ ประกอบดวยชดตอเชอมเขากบรถเขน มอเตอร เฟอง โซ และลอรถ 2) สวนควบคมการขบเคลอนประกอบดวยแหลงจายไฟ วงจรควบคม วงจรแยกส ญญาณทางไฟฟา และวงจรขบเคลอน ผลการทดสอบการท างานของงานวจยพบวา ฟงกชนการท างานของระบบเปนไปตามทออกแบบ สามารถรบน าหนกคนพการไดสงสดถง 100 กโลกรม เคลอนทบนทางราบดวยอตราเรวสงสด 8.42 กโลเมตรตอชวโมง สามารถใชงานแบตเตอรทอตราเรวสงสดไดเปนระยะเวลา 1.30 ชวโมง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

62

กตตศกด และปรชญา ไดท าการวจยและพฒนารถเขนระบบไฟฟาส าหรบผพการขาควบคมแบบไรสายเปนงานวจยเชงพฒนา มจดมงหมายเพอพฒนารถเขนส าหรบผพการขอโดยประยกตการใชงานดวยการควบคมแบบไรสาย ประกอบดวยชดควบคมแบบไร สายออกแบบโดยใชคลนความถวทย 435 MHz ไปควบคมสวนของรถเขนซงออกแบบโดยใชมอเตอรไฟฟากระแสตรงขนาด 12 โวลต 15 แอมป จ านวน 2 ตว ใหสามารถเดนหนา ถอยหลง เลยวซายเลยวขวาและหยดได สวนแบตเตอรทใชมขนาด 12 โวลต 15 แอมปเชนกน จากการทดลองไดท าการทดสอบประสทธภาพของรถเขน 3 วธคอ 1) ทดสอบหาระยะเวลาการใชงานตอการชารจแบตเตอร 1 ครง ผลปรากฏวารถเขนสามารถเคลอนทไดเปนเวลา 2 ชวโมง 2) ทดสอบความเรวเฉลยการเคลอนทของรถเขน ปรากฏวารถเขนสามารถเคลอนทไดดวยความเรวเฉลย 0.78 กโลเมตรตอชวโมง และ 3) ทดสอบหาประสทธภาพในการบรรทกน าหนกสงสด ผลปรากฏวารถเขนสามารถบรรทกน าหนกสงสดได 90 กโลกรม จากการออกแบบตดตงแบตเตอรใหอยดานขวาของรถเขน ท าใหมผลตอการเลยวขวาเนองจากน าหนกของแบตเตอรมากเกนไป

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 3

วธด าเนนการศกษา

ในการออกแบบและสรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟาครงน เปนการศกษาเชงทดลองโดยไดมการศกษาตามขนตอนตาง ๆ ดงน 1. ศกษาขอมลเบองตน 2. วางแผนการด าเนนงาน 3. ออกแบบและสรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 4. ประเมนคณภาพของการออกแบบรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ศกษาขอมลเบองตน ในการสราง รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ผวจย ไดศกษาขอมลตางๆ ทเกยวของกบรถเขนส าหรบผพการมาตรฐาน เพอใหการศกษาขอมลเปนไปอยางรวดเรว และไดขอมลทถกตองผวจย ไดแบงขนตอนการศกษา และการเกบขอมลเบองตน 1.ท าการศกษาขอมลรถเขนคนพการ จากเจาหนาทหนวยเคลอนยายโรงพยาบาลเกษมราษฎร ต าราทางวชาการ วารสาร นตยสาร สงตพมพ และสอโฆษณา ทกประเภททเกยวของกบการสรางรถเขนส าหรบผพการ 2. ท าการศกษาขอมลจากการสรางรถเขนส าหรบผพการมาตรฐาน น าขอมลบางสวนมาชวยในการออกแบบการสรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 3. ขอค าปรกษาจากผเชยวชาญ และผมประสบการณในการสราง รถเขนคนพการ เพอน าขอมลในการจดสราง 4. ขอค าปรกษาจากรานจ าหนายอปกรณตางๆ ทเกยวของกบการสรา งรถเขนส าหรบผพการมาตรฐาน เพอน ามาเปน ขอมลพนฐานในการออกแบบสราง รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

64

แผนภมท 3.1 ขนตอนการด าเนนการสรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

ตรวจสอบขอมล

ขนตอนตอนการออกแบบและค านวณ

ก าหนดชนดวสดและจดซอวสด

ตรวจสอบการท างาน

การตรวจสอบและท าการทดลอง

ปรงปรงแกไข

ไมผาน

ผาน

ไมผาน

ด าเนนการสราง

คนควาขอมล

โครงการสรางรถนงคนพการฯ

ผาน

สนสดโครงการ

ประเมนผลโครงการ

ประเมนคณภาพ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

65

การออกแบบขนาดของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 1. ความสงของทนงพกผอน มาตรฐานสง 160 - 320 มม.

คาทเลอกใชในการออกแบบ เทากบ 450 มม. เกนมาตรฐานเพราะในขณะปรบยนความสงเหมาะสมกบผพการ

2. พนกพงของเกาอ มาตรฐาน สง 300 - 500 มม. คาทเลอกใชในการออกแบบ เทากบ 545 มม. เกนมาตรฐานเพราะเพอรบน าหนกของ

ศรษะของผนงไมตองออกก าลงคอพยงศรษะไว 3. ความกวางของเกาอนงพกผอน มาตรฐาน ยาว 480 - 600 มม.

คาทเลอกใชในการออกแบบเทากบ 470 มม. 4. ความลกทนงเกาอนงพกผอน ยาวตงแตหลงหวเขาถงหลงกระดกเชงกราม 430-550 มม.

คาทเลอกใชในการออกแบบ เทากบ 497 มม. 5. การออกแบบขนาดทเทาแขนของเกาอนงพกผอน มาตรฐานสงจากทนง 100-150 มม.

คาทเลอกใชในการออกแบบ เทากบ 160 มม. เกนมาตรฐานเพอสามารถยนตวใหลกขนจากเกาอไดสะดวกขน

6. พนกพงของเกาอนงพกผอนมาตรฐาน ท ามมเอยง 55 - 65.5 องศา กบพนราบ คาทเลอกใชในการออกแบบ เทากบ 87.7 องศา กบพนราบ เพราะเกาอโยกจะอย

ระหวาง 115 – 125 องศา

รปท 3.1 รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

66

การค านวณหาความแขงแรงโครงสรางเบาะรองนง

รปท 3.2 แรงทกระท าบนจดและการเขยน SFD และ BMD ของคาน

หาคาน าหนกกระท าบนเบาะรองนงรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟาตอความยาวของเบาะรองนง 0.45 m

น าหนกทกระท าทงหมด = 80 kg x 9.81 m/s2 = 785 N หาแรงปฏกรยา RA , RB จากสมการ

0MA 0.45 RA = 785 x 0.11

RA = N89.19145.0

35.86

0Fy

RB = 785 – 191.89 = 593.11 N

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

67

ทหนาตด 0 < x < 0.34 V = 191.89 N M = 191.89(X) N.m X = 0 m , M = 0 N.m X = 0.34 m, M = 191.89 (0.34)

= 65.24 N.m ทหนาตด 0.34 < x < 0.45

V = 191.89 – 785 = - 593.11 N

M = 191.89(X) – 785(X – 0.34)

X = 0.34 m, M = 191.89(0.34) - 785(0.34 – 0.34) = 65.24 N.m

X = 0.45 m, M = 191.89 (0.45) – 785 (0.45 – 0.34)

= 0.0005 N.m โมเมนตดดสงสดเทากบ 65.24 N.m

กระท าต าแหนงหางจากจด A = 0.34 m ไปทางขวามอ การค านวณหาความเคนเฉอนขนาดทอเหลกกลมกลวงในการสรางเบาะรองนง

เลอกใชทอทมลกษณะกลมกลวงขนาด 1 นว ความหนา = 1.2 mm ม Diameter นอก = 34 mm , น าหนก 5.5 kg Diameter ใน = 34 – (1.2 x 2) = 31.6 mm

maxV = 65.24N.m

จากสตร max = A3

V4

=

22

4

24.65

3

4

dido

max =

22 6.31344

24.65

3

4

43

max = 0.17 N/mm2 เลอกใชเหลก AISI 1020 HR ก าหนดให (1 ksi = 6.895 N/mm2)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

68

y = 43 ksi x 6.895

= 296.485 N/mm2

y = 0.6 y

= 0.6 x 296.485 = 177.891 N/mm2

max = 177.891 N/mm2 แรงทกระท ากบเหลกเหนยว ใชคาความปลอดภยเทากบ N = 3

จะได d = 3

891.177

= 59.30 N/mm2

สรป จากการค านวณคณสมบตของเหลกกลาคารบอน 1020 HR มคาความเคนเฉอน เทากบ 59.30 N/mm2 และความเคนเฉอนสงสด ใชงานของทอเหลกกลมกลวงมคาเทากบ 0.17 N/mm2 ดงนนทอเหลกกลาคารบอน 1020 HR สามารถรบความเคนเฉอนสงสดได การค านวณหาขนาดของสกรสงก าลง การค านวณหาขนาดของสกรสงก าลงทใชในการรบรบน าหนก เบาะรองนง โดยเลอกใชเหลกทท าจากเหลก AISI 1040 HR และน าหนกทกระท าบนเบาะรองนง มคาเทากบ 80 kg ก าหนดให (1 ksi = 6.895 N /mm2) ความตานแรงดงคราก y = 58 ksi

= 58 x 6.895

= 399.91 N/mm2 แรงทกระท ากบเหลกเหนยว ใชคาความปลอดภยเทากบ N = 3

cd = Ny

= 3

91.399

ความเคนอดในการออกแบบ = 133.30 N/mm2

ในการหาคาโดยประมาณของสกรขนแรกนสมมตให Le /k >40

cd = rA

W

W = rcdA =

2rd

4

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

69

80 x 9.81 =

2rd

430.133

2rd =

30.133

481.9785

2rd =

77.418

4.30803

dr = 8.576 mm น าคา dr ทไดไปเพอเลอกใชสกรเกลยว จงเลอกใชสกรเกลยวขนาด 10 mm

รปท 3.3 ขนาดตางๆ ของเกลยวสเหลยมคางหม

เมอ d คอ เสนผานศนยกลางใหญของเกลยวนอก (10 mm) P คอ ระยะพตช (2 mm)

d2=dm คอ เสนผานศนยกลางพตชของเกลยวนอก (9.000 mm) d3=dr คอ เสนผานศนยกลางนอยของเกลยวนอก (7.500 mm)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

70

การค านวณหาความยาวของสกรเกลยวสงก าลง

รปท 3.4 ขนาดตางๆ ของความยาวสกรเกลยวสงก าลง

เมอ ความสงของสกรเกลยวสงก าลงในการปรบยนสงสด = 570 mm ระยะหางจากหวกระบอกเกลยวถงปลายสกรเกลยวสงก าลง = 320 mm

ในทน tan = 320

570

= 781.1tan

= 61° มมทเกดขนในขณะทสกรเกลยวปรบยนสงสด = 61 องศา

61sin =

L

570

L = 61sin

570

= 651 mm ความยาวของชดสกรเกลยวสงก าลง = 651 mm

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

71

จากขนาดของหกระบอกและสกรเกลยวสงก าลง เลอกใชทอทมลกษณะกลมกลวงขนาด 3/4 mm ความหนา = 1.4 mm

รปท 3.5 ขนาดของหสกรกระบอกและเกลยวสงก าลง

ม Dimeter นอกของชดหสกรเกลยวสงก าลง = 27.2 mm Dimeter ในของชดหสกรเกลยวสงก าลง = 27.2 – ( 1.4 × 2 )

= 24.4 mm ขนาดเสนผานศนยกลางของหกระบอกและสกรเกลยวสงก าลง = 13.6 mm

จากความยาวของชดสกรเกลยวสงก าลง

รปท 3.6 ขนาดตางๆ ของชดสกรเกลยวสงก าลง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

72

เมอ ความยาวของกระบอกเกลยวสงก าลง = 301 mm ความยาวของเกลยวสงก าลง = 350 mm

ความยาวรวมของชดสกรเกลยวสงก าลงสงสด = 651 mm สมมตใหปลายสกรมการรองรบทงสองดานในลกษณะทใกลเคยงกบ SS ปลายยดแบบธรรมดา

Le = L Le = 651 mm

ความยาวสมมลของสกร Le = 651 mm

รศมไจเรชน k = A

1

เมอ I คอ โมเมนตความเฉอยของหนาตดนอยของเกลยวนอกของสกรเกลยว A = Ar คอ พนทหนาตดนอยของเกลยวนอกสกรเกลยว

จากตารางท (ก.7 หนา 114) ก าหนดเลอกสกรเกลยวก าลงเสนผานศนยกลางขนาด 10 mm

ในทน I = 64

)500.7( 4 = 155.31 mm4 และ Ar =

4

500.7 2 =

44.17 mm2

k = 2

4

mm

mm

17.44

31.155

= 516.3 mm k = 1.875 mm

เพราะฉะนนอตราสวนความเพรยว

k

Le = mm

mm

875.1

651

= 347.2

จะเหนวา Le/k อยในชวงสตรของออยเลอร k

Le > 110 ดงนนจงตองตรวจสอบ

น าหนกทสกรรบไดโดยใชสมการ

W = 2e

2

NL

EI

ในทน I =

64

500.7 4 = 155.31 mm4; คาความปลอดภยเทากบ N = 3 ; เหลก

E = 207000 N /mm2

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

73

แทนคาได W =

2

2

6513

31.155207000

= 1271403

7.317299589

= 249.56 N = 25 kg

สรป น าหนกทกระท าบนเบาะรองนง มคาเทากบ 80 kg จากสมการค านวณปรากฏวาสกรสงก าลง ขนาด 10 mm สามารถรบแรงกดและน าหนกได เทากบ 25 kg ซงนอยกวาน าหนกทกระท าบนเบาะรองนง จงไมสามารถน ามาใชงานได เลอกใชสกรสงก าลง ขนาด 14 mm

รปท 3.7 ขนาดตางๆ ของเกลยวสเหลยมคางหม

เมอ d คอ เสนผานศนยกลางใหญของเกลยวนอก (14 mm) P คอ ระยะพตช (3 mm)

d2 = dm คอ เสนผานศนยกลางพตชของเกลยวนอก (12.500 mm) d3 = dr คอ เสนผานศนยกลางนอยของเกลยวนอก (10.500 mm)

สมมตใหปลายสกรมการรองรบทงสองดานในลกษณะทใกลเคยงกบ SS ปลายยดแบบธรรมดา

Le = L Le = 651 mm

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

74

ความยาวสมมลของสกร Le = 651 mm

รศมไจเรชน k = A

1

เมอ I คอ โมเมนตความเฉอยของหนาตดนอยของเกลยวนอกของสกรเกลยว

A = Ar คอ พนทหนาตดนอยของเกลยวนอกสกรเกลยว จากตารางท (ก.7 หนา 114) ก าหนดเลอกสกรเกลยวก าลงเสนผานศนยกลางขนาด 14 mm

ในทน I =

64

500.10 4 = 596.66 mm4 และ Ar =

4

500.10 2 = 86.59

mm2

k = 2

4

59.86

66.569

mm

mm

= 890.6 mm k = 2.624 mm

เพราะฉะนนอตราสวนความเพรยว

k

Le = mm

mm

624.2

651

= 248.09

จะเหนวา Le/k อยในชวงสตรของออยเลอร k

Le > 110 ดงนนจงตองตรวจสอบน าหนก

ทสกรรบไดโดยใชสมการ

W = 2

2

eNL

EI

ในทน I =

64

500.10 4 = 596.66 mm4 ; คาความปลอดภยเทากบ N = 3 ; เหลก

E = 207000 N /mm2

แทนคาได W =

63

66.5962070002

= 1271403

1218981220

= 958.76 N = 98 kg

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

75

สรป น าหนกทกระท าบนเบาะรองนง มคาเทากบ 80 kg จากสมการค านวณปราก ฏวาสกรสงก าลง ขนาดเสนผานศนยกลางใหญ มคาเทากบ 14 mm สามารถรบแรงกดและน าหนกได มคาเทากบ 98 kg ดงนนผจดท าจงเลอกใชสกรสงก าลงแบบเกลยวสเหลยมคางหมหนงปาก ทมขนาดเสนผานศนยกลางใหญ มคาเทากบ 14 mm ระยะพตช มคาเทากบ 3 mm เรยกวา (Tr 14x3) ซงมากกวาน าหนกทกระท าบนเบาะรองนง การเลอกใชมอเตอร

การเลอกใชมอเตอร จะใชหลกการหาน าหนกผพการทมน าหนกมากทสด คอ 80 kg และ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟาทมน าหนกจากการชงดวยเครองชงน าหนกดจตอล 60 kg

เมอ W คอ น าหนกของรถ + น าหนกผใช = 140 kg

แทนคา W = 140 kg × 9.81 m/s2 = 1373.4 N การค านวณหาแรงขบเคลอนมอเตอร

การหาแรงขบเคลอนมอเตอรทใชในการเคลอนทสกรสงก าลง โดยใชน าหนกของรถ + น าหนกผใชคณกบอตราความเรวในการเคลอนทสกรสงก าลง

จากสตร Pw = F.V

เมอ Pw คอ ก าลงขบมอเตอร (W) F คอ น าหนกของรถ + น าหนกผใช (1373.4 N) V คอ อตราความเรวในการเคลอนทสกรสงก าลง (m/s)

ก าหนดให ความยาวของสกรเกลยวในการปรบยนสงสดเทากบ 0.35 m ความเรวในการเคลอนทของสกรเกลยวจากต าแหนงการปรบเกลยว นงไปถงการปรบเกลยวยน เทากบ 24 s

โดย V = 24

35.0

= 0.014 m/s อตราความเรวในการเคลอนทของสกรสงก าลงเทากบ 0.014 m/s แทนคา WP = 1373.4 x 0.014

= 19.22 W แรงขบเคลอนของมอเตอรทใชในการเคลอนทของสกรสงก าลง = 19.22 W

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

76

การค านวณหาก าลงของมอเตอร จากแรงขบเคลอนของมอเตอรทใชในการเคลอนทของสกรสงก าลงเราสามารถหาก าลงของมอเตอรไดเนองจากการถายทอดก าลง ดงนนเมอหายอนกลบไปทมอเตอร ก าลงของมอเตอรจะตองมคามากกวาใชในการเคลอนทของสกรสงก าลง ก าหนดใหประสทธภาพในการสงก าลง 80% จากทฤษฎ (ศภชย, 2532: 125)

จากสตร eP = t

WP

100

เมอ eP = คอ ก าลงขบมอเตอร (W) t = คอ ประสทธภาพการถายทอดก าลง (%)

แทนคา eP = %80

22.19100

= 24 W คาทไดก าลงของมอเตอร คอ 24 W จงเลอกใชมอเตอร รน DC04GN30 ทมขนาด 24 V 1800 rpm หรอ P = 30 W มาใชในการเคลอนสกรสงก าลงของ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา การวเคราะหหามมความชนสงสดทจะท าใหเกดการพลกคว าและพลกหงาย

การตรวจสอบหาความปลอดภยในทางลาดเอยง ทเกดการพลกคว าไปดานหนา จากทฤษฎ (บญชา,2540:249 -250 )

รปท 3.8 แสดงรถลอเลอนบนทางชนโดยหนหนาลง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

77

เมอ b = ระยะฐานลอ H = ความสงของจดศนยถวง L = ระยะหางจากเพลาลอหลงถงจดศนยถวง

จากสตร Ltan = h

lb

= m99.0

m0m74.0

= 0.74

L = 36.50 องศา สรปรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา น เกดการพลกคว าไปดานหนาทมมองศา

เกน 36.50 องศา ซงมากกวาทางลาดชนท าใหไมเกดการพลกคว า การตรวจสอบหาความปลอดภย ในทางลาดเอยง ทเกดการพลกหงายดานหลง จากทฤษฎ

(บญชา,2540:249 -250 )

รปท 3.9 แสดงรถลอเลอนบนทางชนโดยหนหนาขน

เมอ b = ระยะฐานลอ h = ความสงของจดศนยถวงลอ l = ระยะหางจากเพลาลอหลงถงจดศนยถวง

จากสตร Ltan = h

lb

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

78

= m99.0

m0m39.0

= 0.39 L = 21.30 องศา

รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา คนนจะเกดการพลกหงายไปทางหลงทมมขององศาเกน 21.30 องศาซงมากกวาทางลาดชนท าใหไมเกดการพลกหงาย

การวเคราะหขอมล ขอมลทเกบรวบรวมไดจากแบบสอบถาม เชงปรมาณและเชงคณภาพการวเคราะหทางสถต

โดยใชโปรแกรม SPSS for window มดงน 1. สถตเชงพรรณนา ( Descriptive Statistics ) ใชคารอยละ ( Percentage ) 2. สถตแบบประเมนคา (Rating Scale) แบบสอบถามความพงพอใจส าหรบ เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชา

ชน บคคลทวไป และผพการ ซงทางผจดท าไดออกส ารวจพนทตามบานเรอน สถานทพกอาศย โรงพยาบาลเกษมราษฎร และไดท าการทดสอบ รถลอเลอนแบบปรบทนงลกยนดวยมอเตอร ไฟฟา เปนแบบสอบถามเปนค าถามปลายปด มค าตอบใหเลอก 5 ระดบ คอ มากทสด มาก ปานกลาง นอย นอยทสด

เมอรวบรวมข อมลและแจกแจงความถแลว น าคะแนนเฉลยของ กลมตวอยาง แบงระดบประสทธภาพออกเปน 5 ระดบ ไดแก มากทสด มาก ปานกล าง นอย นอยทสด โดยวธการค าน วณความกวางของระดบดงน

อนตรภาคชน = จ านวนชน

พสย

= 5

15

= 0.8 คะแนนเฉลย 4.20 – 5.00 คะแนน หมายถง พงพอใจมากทสด คะแนนเฉลย 3.40 – 4.19 คะแนน หมายถง พงพอใจมาก คะแนนเฉลย 2.60 – 3.39 คะแนน หมายถง พงพอใจปานกลาง คะแนนเฉลย 1.80 – 2.59 คะแนน หมายถง พงพอใจนอย คะแนนเฉลย 1.00 – 1.79 คะแนน หมายถง พงพอใจนอยทสด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

79

ขนตอนการด าเนนการสราง

1. คดออกแบบโครงสรางของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา 2. คดหลกการท างานของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ในการปรบทนงขณะ

ลกยนขน 3. คดออกแบบวงจรการเดนสายไฟของ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ในการปรบระดบเกาอ ขณะยน 4. จดหาวสดตางๆ ซงเลอกใชวสดทเปนเหลกท าเปนโครงสราง 5. เลอกขนาดทตองการแลวตดท าโครงสราง 6. ประกอบโครงสราง โดยใชนอตและหมดย าจบยด 7. เชอมตอตามแบบโครงสราง 8. ใชเครองขด (ลอทราย) ขดรอยเชอม รอยตอและเนอเหลกใหเรยบรอย 9. น าวงจรไฟ มอเตอร เฟองทด มาประกอบกบรถลอเลอน 10. วดขนาดของเบาะทนง ทวางแขน พนกพงหลงและทลอกหนาขา 11. ตดฟองน าทเตรยมไวมาหมเบาะทนง ทวางแขน พนกพงหลง และทลอคหนาขา 12. ตดสายรดนรภยทเตรยมเอาไวทง 2 ชด คอ ทหนาอก และ ทหนาขา 13. ทดสอบการใชงาน 14. ตรวจสอบความปลอดภยและความเรยบรอย

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 4

ผลการด าเนนงาน

จากการน า รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ไปทดลองใชและประเมนความพงพอใจทมตอรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา จากขอมลแบบสอบถามความพงพอใจททางผวจยไดออกส ารวจพนท ตาง ๆ ไดแก สถานทพกอาศย โรงพยาบาลเกษมราษฎร และไดท าการทดสอบรถ นงคนพการ แบบปรบทนงลกยนดวยมอเตอรไฟฟา จ านวน 10 คน สามารถเกบแบบสอบถามได 10 ชด คดเปนรอยละ 100 สามารถวเคราะหไดดงน ตอนท 1 ขอมลทวไป ประกอบดวย 5 ขอ ไดแก เพศ อาย น าหนก สถานภาพ ลกษณะความบกพรอง ตารางท 4.1 จ านวนและรอยละของผทดสอบใชรถลอเลอนแบบปรบทนงลกยนดวยมอเตอรไฟฟา

ขอมลทวไป จ านวน (10 คน)

รอยละ (100.0)

เพศ ชาย 7 70.0 หญง 3 40.0 อาย นอยกวา 20 0 0 20 – 30 ป 3 30.0 31 – 40 ป 5 50.0 40 ปขนไป 2 30.0 น าหนก นอยกวา 40 กก. 0 0 40 – 50 กก. 2 20.0 51 – 60 กก. 5 50.0 61 ปขนไป 3 30.0 สถานภาพ นกศกษา 0 0 คนชรา 0 0 ผปวย 1 10.0 อนๆ (ผใหญ) 9 90.0

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

82

ขอมลทวไป จ านวน (10 คน)

รอยละ (100.0)

ลกษณะความบกพรอง ประเภทพการชวงลาง 0 0 พการทางกลามเนอ 1 10.0 ผสงอาย 0 0 ตนขาไมมแรง 0 0 พการทางรางกาย 0 0 นกกายภาพบ าบด 0 0

อนๆ (บคคลปกต) 9 90.0

จากตารางท 4.1 พบวาผทดสอบสวนใหญเปนเพศชาย จ านวน 7 คน คดเปนรอยละ 70.0 และเพศหญง จ านวน 3 คน คดเปนรอยละ 30.0 ผทดสอบสวนใหญทอยในชวงอาย 31- 40 ป มากทสด จ านวน 5 คน คดเปนรอยละ 50.0 รองลงมาคอชวงอาย 20 – 30 ป จ านวน 3 คน คดเปนรอยละ 30.0 ชวงอาย 40 ปขนไป จ านวน 2 คน คดเปนรอยละ 20.0 และทไมมขอมล คอ ชวงอายนอยกวา 20 ป ตามล าดบ ผทดสอบสวนใหญทมน าหนกมากทสด คอ 51 – 60 กก. จ านวน 5 คน คดเปนรอยละ 50.0 รองลงมาคอน าหนก 61 กก.ขนไป จ านวน 3 คน คดเปนรอยละ 30.0 และนอยทสดคอ น าหนก 40 – 50 กก. จ านวน 2 คน คดเปนรอยละ 20.0 ตามล าดบ สถานภาพของผทดสอบทมากทสด คอ ผใหญ จ านวน 9 คน คดเปนรอยละ 90.0 และทนอยทสด คอ ผปวย จ านวน 1 คน คดเปนรอยละ 1.00 ตามล าดบ ลกษณะความบกพรองของผทดสอบ ทมมากทสด คอ บคคลปกต จ านวน 9 คน คดเปนรอยละ 90.0 และทนอยสด คอ ผพการทางกลามเนอ จ านวน 1 คน คดเปนรอยละ 1.00 ตามล าดบ ทงนเพราะวากฎหมายไดออกกฎทางดานจรยธรรมทางดานผปวยหรอผพการจงท าการทดสอบกบบคคลเหลานไดยากทางผจดท าจงไมมขอมล

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

83

ตอนท 2 ขอมลเกยวกบความพงพอใจในสงประดษฐ ประกอบดวย 2 ดาน ไดแก ดานการออกแบบ ดานการน าไปใช ตารางท 4.2 แสดงจ านวนรอยละของผทดสอบทแสดงความพงพอใจในสงประดษฐของ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ดานการออกแบบ

ล าดบ รายการวดความพงพอใจ รอยละ

คาเฉลย S.D. ค าอธบาย

1 รปแบบของตวรถนงคนพการฯ มความเหมาะสม 94.00 4.7 0.67 มากทสด

2 รปแบบชดสงก าลงรถนงคนพการฯ มความเหมาะสม 92.00 4.6 0.52 มากทสด

3 การตดตงอปกรณภายใน รถนงคนพการฯ 96.00 4.8 0.42 มากทสด

4 ต าแหนงตดตงชดอปกรณคนโยก 94.00 4.7 0.48 มากทสด

5 ความแขงแรงของโครงสรางและวสดประกอบ 92.00 4.6 0.7 มากทสด

6 ขนาดความกวางของ รถนงคนพการฯ 92.00 4.6 0.7 มากทสด

7 ขนาดความยาวของ รถนงคนพการฯ 94.00 4.7 0.48 มากทสด

8 ขนาดความสงของ รถนงคนพการฯ 69.00 4.8 0.42 มากทสด

9 ขนาดความสงของ รถนงคนพการฯ ในขณะปรบยน 94.00 4.7 0.48 มากทสด

10 ความเหมาะสมของ รถนงคนพการฯ ในขณะนง 90.00 4.5 0.53 มากทสด

11 ความเหมาะสมการจดวางอปกรณ ตางๆ 94.00 4.7 0.48 มากทสด

12 ความเหมาะสมของพนวางเทา 94.00 4.7 0.67 มากทสด

13 ความเหมาะสมของสายรดนรภย 84.00 4.2 0.92 มากทสด

14 การออกแบบ รถนงคนพการฯ โดยภาพรวม 98.00 4.9 0.32 มากทสด

คาเฉลย 93.14 4.66 0.56 มากทสด

จากตารางท 4.2 แบบทดสอบผลการวเคราะหความพงพอใจดานการออกแบบ พบวาผทดสอบมความพงพอใจในระดบมากทสด คอ การออกแบบ รถนงคนพการฯ โดยภาพรวมมคาเฉลยเทากบ 4.90 การตดตงอปกรณภายใน รถนงคนพการฯ มคาเฉลยเทากบ 4.80 ขนาดความสงของ รถนงคนพการฯ มคาเฉลยเทากบ 4.80 รปแบบของตว รถนงคนพการฯ มความเหมาะสมมคาเฉลยเทากบ 4.70 ต าแหนงตดตงชดอปกรณคนโยก มคาเฉลยเทากบ 4.70 ขนาดความยาวของ รถนงคนพการฯ มคาเฉลยเทากบ 4.70 ขนาดความสงของ รถนงคนพการฯ ในขณะปรบยนมค าเฉลยเทากบ 4.70 ความเหมาะสมการจดวางอปกรณตางๆ มคาเฉลยเทากบ 4.70 ความเหมาะสมของพนทวางเทา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

84

มคาเฉลยเทากบ 4.70 รปแบบชดสงก าลง รถนงคนพการฯ มความเหมาะสม มคาเฉลยเทากบ 4.60 ความแขงแรงของโครงสรางและวสดประกอบมคาเฉลยเทากบ 4.60 ขนาดความกวางของ รถนงคนพการฯ มคาเฉลยเทากบ 4.60 ความเหมาะสมของ รถนงคนพการฯ ในขณะนงมคาเฉลยเทากบ 4.50 ความเหมาะสมของการรดนรภย มคาเฉลยเทากบ 4.20 รวมความพงพอใจดานการออกแบบ มคาเฉลยรวมเทากบ 4.66 อยในระดบความพงใจมากทสด ตารางท 4.3 แสดงจ านวนรอยละของผทดสอบทแสดงความพงพอใจในสงประดษฐของ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ดานการน าไปใชงาน

ล าดบ รายการวดความพงพอใจ รอยละ คาเฉลย S.D. ค าอธบาย

1 ความสะดวกในการบงคบ รถนงคนพการฯ เคลอนทในทางราบ 96.00 4.8 0.42 มากทสด

2 ความสะดวกในการบงคบ รถนงคนพการฯ เคลอนทในทางชน 86.00 4.3 0.67 มากทสด

3 ความสะดวกสบายในการนง 94.00 4.7 0.67 มากทสด

4 ความสะดวกสบายในการวางเทา 90.00 4.5 0.71 มากทสด

5 การลอกระบบลอ 94.00 4.7 0.48 มากทสด

6 การคาดเขมขดนรภย 80.00 4.0 0.82 มากทสด

7 ความเรวในการปรบระดบเกาอในขณะขน 92.00 4.6 0.97 มากทสด

8 ความเรวในการปรบระดบเกาอในขณะลง 92.00 4.6 0.97 มากทสด

9 การเคลอนไหวในการบงคบทศทางรถนงคนพการฯ 94.00 4.7 0.48 มากทสด

10 ความนมนวลในการปรบทนงขณะลกขนยน 94.00 4.7 0.48 มากทสด

11 ความนมนวล ในการปรบทนง ขณะลง 92.00 4.6 0.97 มากทสด

12 ความสะดวกในการชารจแบตเตอร 92.00 4.6 0.7 มากทสด

13 ความปลอดภยในการใชงาน 90.00 4.5 0.71 มากทสด

14 การใชโดยภาพรวมทานมความพงพอใจอยในระดบใด

98.00 4.9 0.32 มากทสด

คาเฉลย 91.7 4.59 0.67 มากทสด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

85

จากตารางท 4.3 แบบทดสอบผลการวเคราะหความพงพอใจดานการการน าไปใชงาน พบวาผทดสอบมความพงพอใจในระดบมากทสด คอ การใชภาพโดยรวมทานมความพงพอใจอยในระดบใดมคาเฉลยเทากบ 4.90 ความสะดวกในการบงคบ รถนงคนพการฯ เคลอนทในทางราบมคาเฉลยเทากบ 4.80 ความสะดวกสบายในการนงมคาเฉลยเทากบ 4.70 การลอกระบบลอมคาเฉลยเทากบ 4.70 การเคลอนไหวในการบงคบทศทาง รถนงคนพการฯ มคาเฉลยเทากบ 4.70 ความนมนวลในการปรบทนงขณะลกขนยนมคาเฉลยเทากบ 4.70 ความเรวในการปรบระดบเกาอในขณะขนมคาเฉลยเทากบ 4.60 ความเรวในการปรบระดบเกาอ ในขณะลงมคาเฉลยเทากบ 4.60 ความนมนวลในการปรบทน งขณะลงมคาเฉลยเทากบ 4.60 ความสะดวกในการชารจแบตเตอร มคาเฉลยเทากบ 4.60 ความสะดวกสบายในการวางเทามคาเฉลยเทากบ 4.60 ความปลอดภยในการใชงานมคาเฉลยเทากบ 4.50 ความสะดวกในการบงคบ รถนงคนพการฯ เคลอนทในทางชนมคาเฉลยเทากบ 4.30 การคาดเขมขดนรภยมคาเฉลยเทากบ 4.00 คาเฉลยรวมความพงพอใจดานการน าไปใชงานมคาเฉลยรวมเทากบ 4.59 อยในระดบความพงพอใจมากทสด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

บทท 5

สรปผล อภปรายผล และขอเสนอแนะ การวจยเรอง รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา มวตถประสงคเพอพฒนารถนงคนพการใหสามารถปรบยนไดดวยมอเตอรไฟฟา เพอใหผพการมความสะดวกในการใชชวตประจ าวนมากขน วธการด าเนนการวจย 1. ประชากรทใชในการวจย เปนเจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ จ านวน 10 คน จ าแนกเพศ อาย น าหนก สถานภาพ และลกษณะความบกพรอง 2. เครองมอทใชในการวจย เปนแบบสอบถาม แบงออกเปน 2 ตอน ดงน

ตอนท 1 สอบถามสถานภาพทวไปของ เจาหนาทปฏบตงานใน โรงพยาบาล เกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ จ านวน 4 ขอ

ตอนท 2 สอบถามเกยวกบความพงพอใจของ เจาหนาทปฏบตงานใน โรงพยาบาล เกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ ทมตอรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา จ านวน 28 ขอ ตามคณลกษณะดานการออกแบบ และการน าไปใชงาน 3. การเกบรวบรวมขอมล

เกบรวบรวมขอมลจากแบบสอบถาม ผวจยไดขอความอนเคราะห เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาล เกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ เปนผตอบแบบสอบถาม ผลการเกบรวบรวมขอมลไดทงสน 10 ฉบบ ไดรบแบบสอบถามทสมบรณกลบมาทงสน 10 ฉบบ คดเปนรอยละ 100.00 ของแบบสอบถามทแจกไปทงหมด 4. การวเคราะหขอมล ผวจยไดด าเนนการวเคราะหขอมลทไดจากแบบสอบถามโดยใชโปรแกรมส าเรจรป SPSS for window ซงใชวธทางสถตดงน

4.1 ขอมลทวไปของผตอบแบบสอบถาม วเคราะหขอมลโดยการแจกแจงความถและหาคารอยละ และขอค าถามทเปนแบบเรยงล าด บ วเคราะหดวยการรวมคาตวแปรและหาคาความถ (Frequencies)

4.2 ขอมลความพงพอใจของเจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ ทมตอ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ใชวธหาคาความถ (Frequencies), คาเฉลย (Mean), คาเบยงเบนมาตรฐาน (Standard Deviation)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

88

สรปผลการวจย รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ทออกแบบและสรางขน เมอน าไปให เจาหนาทปฏบตงานใน โรงพยาบาล เกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ ทดลองใชแลว ผลการวเคราะหขอมลสรปไดตามล าดบดงตอไปน ตอนท 1 ขอมลทวไปของผตอบแบบสอบถาม การวจยครงนม เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาล เกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการเจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาล เกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผ พการทเปนกลมตวอยางตอบแบบสอบถาม จ านวนทงสน 10 คน เปนเพศชาย จ านวน 7 คน และหญงจ านวน 3 คน สวนใหญมอายระหวาง 31 – 40 ป เปนบคคลปกต จ านวน 9 คน ผพการ 1 คน ตอนท 2 ความพงพอใจของ เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการทมตอรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

ผลการวเคราะหความพงพอใจของเจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎรประชาชน บคคลทวไป และผพการทมตอรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ในการวจยครงน พบวา

2.1 ดานการออกแบบ จากการประเมนโดย เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ ทง 10 คน ไดคาเฉลย X = 4.66 ซงสรปไดวา เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ มความพงพอใจในรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ดานการออกแบบอยในเกณฑพงพอใจมาก ทสด และคาเบยงเบนมาตรฐาน SD = 0.56 หมายความวาขอมลมความนาเชอถอ

2.2 ดานการน าไปใชงาน จากการประเมนโดย เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ ทง 10 คน ไดคาเฉลย X = 4.59 ซงสรปไดวา เจาหนาทปฏบตงานในโรงพยาบาลเกษมราษฎร ประชาชน บคคลทวไป และผพการ มความพงพอใจในรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ดานการออกแบบอยในเกณฑพงพอใจ มากทสด และคาเบยงเบนมาตรฐาน SD = 0.67 หมายความวาขอมลมความนาเชอถอ ปญหาและอปสรรค

ในการน ารถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ไปเกบขอมลวดความพงพอใจของผทดสอบ ไมสามารถเกบขอมลกบผพการได เนองจากปญหาเรองจรรยาบรรณแพทย

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

89

ขอเสนอแนะ จากการออกแบบและสรางรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา พบขอเสนอแนะเพอน าไปปรบปรง ใหใชงานไดเหมาะสมและมประสทธภาพเพมขนดงน 1. โครงสรางของ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอร ไฟฟา มความยาวของตวรถมากเกนไปจงควรจะปรบใหสนลง 2. น าหนกของโครงสรางของ รถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา มน าหนกมาก จงควรปรบปรงวสดทน ามาใชใหมน าหนกทเบาลง เนองจากการเคลอนทแตละครงจะตองใชแรงเปนจ านวนมาก 3. สายรดนรภยของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา เปนแบบสายรดธรรมดา จงควรเปลยนเปนแบบผามาตรฐานทใชอยจรงในโรงพยาบาลทางดานกายภาพบ าบด 4. การปรบระดบการยนของรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ควรจะปรบปรงใหสามารถยนขนตงฉากเปนแนวดงเกอบ 90 องศา เพราะผพการสามารถกายภาพบ าบดในแนวดงได

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

91

บรรณานกรม กตตศกด จรบญภญโญและปรชญา ทพเมอง . การพฒนารถเขนระบบไฟฟาส าหรบผพการขา

ควบคมแบบไรสาย . สาขาวชาโทรคมนาคม (เทคโนโลยอเลกทรอนกส ) คณะวทยาศาสตร มหาวทยาลยราชภฏจนทรเกษม, กรงเทพฯ.

ขอมลเกยวกบคนพการลาสดป . [ออนไลน] เขาไดถงจาก : http://www.waddeeja.com /index. php?lay=boardshow&ac=webboard_show&WBntype=1&Category=waddeejacom&thispage=5&No=408014, 22 ธนวาคม 2552.

ชศร วงศรตนะ . เทคนคการใชสถตเพอการวจย . กรงเทพ : ไทเนรมตรกจอนเตอรโปรเกรสชฟ , 2552.

ธระยทธ สวรรณประทป. กลศาสตรวศวกรรม. กรงเทพมหานคร ซเอดเคชม, 2544. บญชา คงตระกล และ ปานเพชร ชนทร . กลศาสตรยานยนต . กรงเทพมหานคร : ซเอดยเคชน ,

2540. มอเตอร [ออนไลน ] เขาถงไดจาก : http://www.108motor.com/private_folder/dimension

2011/ dimensionDC2.jpg, 7 มนาคม 2554. ยทธนา ปตธรภาพ , สายสหมอน แกวมณโคตร , สภาพร ออนรท และศภกร ขมทอง . ชดขบเคลอน

ไฟฟาตดประอบส าหรบรถเขนคนพการ. การประชมวชาการวศวกรรมชวการแพทยไทย ครงท 4 วนท 9-10 สงหาคม 2555, Biomedical Engineering Conference (BMECON 2012).

วรทธ องภากรณและชาญ ถนดงาน . การออกแบบเครองจกรกล เลม 1, พมพครงท 10, บรษท ซเอด ยเคชน จ ากด (มหาชน) กรงเทพมหานคร, 2550.

ศภชย สรนทรวงค. มอเตอรไฟฟากระแสตรง. ส านกพมพสมาคมสงเสรมเทคโนโลย (ไทย – ญปน) กรงเทพมหานคร, 2535. สระเชษฐ รงวฒนพงษ. กลศาสตรของแขง. บรษท ซเอดยเคชน จ ากด ,กรงเทพมหานคร, 2544. เหลกกลมด า. [ออนไลน] เขาถงไดจาก : http://www.asiametal.co.th/Manufacturing/ Manufacturing/index. php?page=roundPipe&lang, 10 มกราคม 2554. อนนท คมภรานนท. ทฤษฎอเลกทรอนกสอตสาหกรรม. เลม1; กรงเทพมหานคร:ซเอดยชน, 2542.

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

95

ภาคผนวก ก ตารางทเกยวของ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

96

ตารางท ก1 ทอเหลกด า ขนาด inch

วงนอก mm

น าหนก Kg 1.2mm 1.4mm 1.6mm 1.8mm 2.0mm 2.3mm 2.6mm 2.8mm

1/2 21.7 3.5 4.0 4.6 5.2 5.8 6.6 7.3 7.6 3/4 27.2 4.3 5.0 5.8 6.5 7.3 8.3 9.4 10 1 34.0 5.5 6.4 7.3 8.3 9.0 10.5 12.0 12.8

1 1/4 42.7 7.0 8.3 9.5 10.6 12 13.5 15 16.5 1 1/2 48.6 8.0 9.5 10.8 12 14 16 18 19

2 60.5 10.4 12 13.8 15.6 17.3 20 22.5 24.2 2 1/2 76.3 - 15.3 17.5 20 22 25 18 30.5

3 89.0 - 18 21 23 26 30 34 36 3 1/2 101.6 - - 23 26 29 33 37 40

4 114.3 - - 27 30 33 38 44 47 5 139.8 - - - - 40 45 52 56 6 165.2 - - - - 48 55 63 68 8 316.9 - - - - 61 71 81 88

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

97

ตารางท ก2 คณสมบตของเหลกกลาคารบอนธรรมดาและเหลกกลาผสม (Mechanical properties of plain carbon and alloy steels)

AISI Typc

Condition Tensile Strengt

h ksi

Yield Strengt

h Ksi

Elongat In 2 In,

%

Reduction

In Area, %

Hardness,

BHN

Machinability

(Based on 1112 = 100)

1010 HR 64 42 28 67 107 45 CD 78 68 16 63 129 55 A 64 48 28 65 131 55

1020 HR 65 43 36 59 143 50 CD 78 66 20 55 156 65 A 57 52 37 66 111 90 N 64 50 36 68 131 75

1030 HR&turned 72 44 31 63 140 - CD 84 76 16 57 177 65 A 67 50 31 58 126 - N 76 51 32 61 149 -

1040 HR 91 58 27 50 201 63 CD 100 88 17 42 207 65 A 75 51 30 57 149 - N 85 50 28 55 170 60

1045 HR 98 59 24 45 212 56 CD 103 90 14 40 217 60 A 90 55 27 54 174 60 N 99 61 25 49 207 -

1050 HR 105 67 15 - - - CD 114 104 9 - - 54 A 92 43 24 40 187 - N 109 62 20 39 217 -

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

98

ตารางท ก2 (ตอ) คณสมบตของเหลกกลาคารบอนธรรมดาและเหลกกลาผสม (Mechanical properties of plain carbon and alloy steels) AISI Typc

Condition

Tensile Strengt

h ksi

Yield Strength

Ksi

Elongat

In 2 In, %

Reduction

In Area, %

Hardness,

BHN

Machinability

(Based on 1112 = 100)

1095 HR 142 83 18 38 295 - A 95 38 13 21 192 - N 147 73 10 14 293 -

1118 HR 75 50 35 55 140 - CD 85 75 25 67 170 80 A 65 41 35 66 131 80 N 69 46 34 50 143 80

2330 CD 105 90 20 58 212 50 A 86 61 28 56 179 50 N 100 68 26 50 207 -

3140 CD 107 92 17 51 212 55 A 100 61 25 58 197 55 N 129 87 20 57 262 -

4130 HRA 86 56 29 52 183 65 CDA 98 87 21 60 201 70 N 97 63 26 58 197 50

4140 HRA 90 63 27 50 187 57 CDA 102 90 18 47 223 66 N 148 95 18 45 302 -

4340 HRA 101 69 21 45 207 45 CDA 110 99 16 42 223 50 N 185 126 11 41 363 -

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

99

ตารางท ก2 (ตอ) คณสมบตของเหลกกลาคารบอนธรรมดาและเหลกกลาผสม (Mechanical properties of plain carbon and alloy steels) AISI Typc

Condition

Tensile Strength

ksi

Yield Strengt

h Ksi

Elongat

In 2 In, %

Reduction

In Area, %

Hardness,

BHN

Machinability

(Based on 1112 = 100)

HR 85 63 28 64 183 58 CD 101 85 22 60 207 64

4620 A 74 54 31 60 149 55 N 83 53 29 67 174 - CDA 117 95 15 43 235 55 A 98 63 24 51 179 55

4640 N 123 87 19 51 248 CD 92 77 20 55 187 65 CDA 87 70 23 60 179 65

5120 CDA 105 88 18 52 212 60 HRA 100 81 25 57 192 45

5140 HRN 185 139 13 20 363 - 5120 CDA 111 95 14 44 223 45

N 136 89 22 61 269 - 6150 HR 89 65 25 63 192 60

CD 102 85 22 58 212 63 8620 A 78 56 31 62 149 -

N 92 52 26 60 183 - CD 140 120 11 38 277 - CDA 107 90 14 45 217 60

8640 HRA 95 64 25 55 190 56 CDA 107 96 17 48 223 66

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

100

ตารางท ก2 (ตอ) คณสมบตของเหลกกลาคารบอนธรรมดาและเหลกกลาผสม (Mechanical properties of plain carbon and alloy steels) AISI Typc

Condition

Tensile Strengt

h ksi

Yield Strengt

h Ksi

Elongat

In 2 In, %

Reduction

In Area, %

Hardness,

BHN

Machinability

(Based on 1112 = 100)

8740 N 135 88 16 48 269 - HRA 113 71 22 41 229 45 N 135 84 20 43 269 -

8740 HRA 95 64 25 55 190 56 CDA 107 96 17 48 223 66 N 135 88 16 48 269 -

9255 HRA 113 71 22 41 229 45 N 135 84 20 43 269 -

E9310 HR 115 75 22 58 241 45 A 119 64 17 42 241 - N 132 83 19 58 269 -

9440 HR 123 80 18 47 241 - NRA 93 59 26 53 183 - N 110 72 25 58 223 -

ทมา : วรทธ (2522 : 256-257)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

101

ตารางท ก3 ตวประกอบคาความปลอดภย

ชนดของแรง เหลกเหนยวและโลหะเหนยว เหลกหลอและโลหะเปราะ

Ny Nu Nu แรงอยนง แรงซ าทศทางเดยวหรอแรงกระแทกเลกนอย แรงซ าสองทศทางหรอแรงกระแทกเลกนอย แรงกระแทกอยางหนก

1.5 – 2 3 4

5 – 7

3 – 4 6 8

10 – 15

5 – 6

7 - 8

10 – 12 15 - 20

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

102

ตารางท ก4 มตมลฐานของเกลยวสเหลยมคางหมตามมาตรฐาน ISO 2904-1997 (E)

ขนาดระบ ระยะ พตช p

d2 = D2 D4 d3 D1 ชอง 1 ชอง 2 ชอง 3

8 1.5 7.250 8.300 6.200 6.500

9

1.5 *2

8.250 8.000

9.300 9.500

7.200 6.500

7.500 7.000

10

1.5 *2

9.250 9.000

10.300 10.500

8.200 7.500

8.500 8.000

11

2 *3

10.000 9.500

11.500 11.500

8.500 7.500

9.000 8.000

12

2 *3

11.000 10.500

12.500 12.500

9.500 8.500

10.000 9.000

14

2 *3

13.000 12.500

14.500 14.500

11.500 10.500

12.000 11.000

16

2 *4

15.000 14.000

16.500 16.500

13.500 11.500

14.000 12.000

18

2 *4

17.000 16.000

18.500 18.500

15.500 13.500

16.000 14.000

20

2 *4

19.000 18.000

20.500 20.500

17.500 15.500

18.000 16.000

22

3 *5 8

20.500 19.500 18.000

22.500 22.500 23.500

18.500 16.500 13.000

19.000 17.000 14.000

24

3 *5 8

22.500 21.500 20.000

24.500 24.500 25.000

20.500 18.500 15.000

21.000 19.000 16.000

26

3 *5 8

24.500 23.500 22.000

26.500 26.500 27.000

22.500 20.500 17.000

23.000 21.000 18.000

28

3 *5 8

26.500 25.500 24.000

28.500 28.500 29.000

24.500 22.500 19.000

25.000 23.000 20.000

30

3 *6 10

28.000 27.000 25.000

30.500 31.000 31.000

26.500 23.000 19.000

27.000 24.000 20.000

32

3 *6 10

30.500 29.000 27.000

32.500 33.000 33.000

28.500 25.000 21.000

29.000 26.000 22.000

ขนาดเปน mm

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

103

ตารางท ก4 (ตอ) มตมลฐานของเกลยวสเหลยมคางหมตามมาตรฐาน ISO 2904-1997 (E)

ขนาดระบ ระยะ พตช p

d2 = D2 D4 d3 D1 ชอง 1 ชอง 2 ชอง 3

34

3 *6 10

32.500 31.000 29.000

34.500 35.000 35.000

30.500 27.000 23.000

31.000 28.000 24.000

36

3 *6 10

34.500 33.000 31.000

36.500 37.000 37.000

32.500 29.000 25.000

33.000 30.000 26.000

38

3 *7 10

36.500 34.500 33.000

38.500 39.000 39.000

34.500 30.000 27.000

35.000 31.000 28.000

40

3 *7 10

38.500 36.500 35.000

40.500 41.000 41.000

36.500 32.000 29.000

37.000 33.000 30.000

42

3 *7 10

40.500 38.500 37.000

42.500 43.000 43.000

38.500 34.000 31.000

39.000 35.000 32.000

44

3 *8 12

42.500 40.500 38.000

44.500 45.000 45.000

40.500 36.000 31.000

41.000 37.000 32.000

46

3 *8 12

44.500 42.000 40.000

46.500 47.000 47.000

42.500 37.000 33.000

43.000 38.000 34.000

48

3 *8 12

46.600 44.000 42.000

48.5000 49.000 49.000

44.500 39.000 35.000

45.000 40.000 36.000

50

3 *8 12

48.500 46.000 44.000

50.500 51.000 51.000

46.500 41.000 37.000

47.000 42.000 38.000

52

3 *8 12

50.500 48.000 46.000

52.500 53.000 53.000

48.500 43.000 39.000

49.000 44.000 40.000

55

3 *9 14

53.500 50.500 48.000

55.500 55.000 57.000

51.500 45.000 39.000

52.000 46.000 41.000

60

3 *9 14

58.500 55.500 53.000

60.500 61.000 62.000

56.500 50.000 44.000

57.000 51.000 46.000

ขนาดเปน mm

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

104

ตารางท ก5 คาคงททางกายภาพของวสดบางชนด

วสด โมดลสความยดหยน E โมดลสความยดหยน G อตราสวน

ปวซอง V

น าหนกจ าเพาะ

MPsi GPa MPsi GPa lb/in3 lb/ft3 kN/m3

Aluminum(all alloys)

10.3 71.0 3.80 26.2 0.334 0.098 169 26.6

Beryllium copper

18.0 124.0 7.00 48.3 0.285 0.297 513 80.6

Brass 15.4 106.0 5.82 40.1 0.324 0.309 534 83.8 Carbon steel 30.0 207.0 11.50 79.3 0.292 0.282 487 76.5 Cast iron gray 14.5 100.0 6.00 41.1 0.211 0.260 450 70.6 Copper 17.2 119.0 6.49 44.7 0.326 0.322 556 87.3 Douglas fir 1.6 11.0 0.60 4.1 0.330 0.016 28 4.3 Glass 6.7 46.2 2.70 18.6 0.245 0.094 162 25.4 Inconel 31.1 214.0 11.0 75.8 .0290 0.307 530 83.3 Lead 5.3 36.5 1.90 13.1 0.425 0.411 710 111.5 Magnesium 6.5 44.8 2.40 16.5 0.350 0.065 112 17.6 Molybdenum 48.0 331.0 17.00 117.0 0.307 0.368 636 100.0 Monel metal 26.0 179.0 9.50 65.5 0.320 0.319 551 86.6 Nickel silver 18.5 127.0 7.00 48.3 0.322 0.316 546 85.8 Nickel steel 30.0 207.0 11.50 79.3 0.291 0.280 484 76.0 Phosphor bronze Stainless steel (18-8)

16.1 27.6

111.0 190.0

6.00 10.60

41.4 73.1

0.349 0.305

0.295 0.280

510 484

80.1 76.0

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

105

ตารางท ก.10 คณสมบตของมอเตอร

TYPE POWER

w VOTACE

V

NO-LOAD PARAMETERS LOAD PARAMETERS BRUSH LIFE

H MOTOR Weight SPEED

min CURRENT

A SPEED min

TORQUE nM.n

CURRERT A

DCO2

6 12 1800 0.6 1720 19 0.8 2000 0.6 6 24 1800 0.3 1720 19 0.5 2000 0.6 6 90 1800 0.1 1720 19 0.2 2000 0.6 6 12 3200 0.6 2950 19 0.8 2000 0.6 6 24 3200 0.3 2920 19 0.5 2000 0.6 6 90 3200 0.1 2950 19 0.2 2000 0.6

DCO3 20 12 1800 0.9 1720 68 2.4 2000 0.9 20 12 1800 0.5 1720 68 1.2 2000 0.9 20 90 1800 0.1 1720 68 0.32 2000 0.9

DC04

25 12 1800 1.0 1720 80 3.0 2000 1.0 25 24 1800 0.6 1720 87 1.6 2000 1.0 25 90 1800 0.2 1720 80 0.5 2000 1.0 25 12 3200 1.0 2950 80 3.0 2000 1.0 25 24 3200 0.6 2950 87 1.6 2000 1.0 25 90 3200 0.2 2950 80 0.5 2000 1.0

DC04 30 12 1800 1.5 1720 105 406 2000 1.4 30 24 1800 0.7 1720 105 1.8 2000 1.4 30 20 1800 0.25 1720 105 0.6 2000 1.4

DC05

65 12 1800 2.5 1720 200 9.0 2000 2.2 65 24 1800 1.2 1720 200 4.0 2000 2.2 65 90 1800 0.3 1720 200 1.2 2000 2.2 100 12 1800 3.3 1720 317 13.0 2000 2.4 100 24 1800 1.7 1720 317 6.5 2000 2.4 100 90 1800 0.8 1720 310 1.7 2000 2.4 120 24 1800 1.6 1720 441 7.0 2000 2.4 120 24 3100 1.6 2600 441 7.0 2000 2.4 120 90 1800 0.3 1720 382 1.8 2000 2.4

DC0.55 250 24 1800 4.0 1720 746 16.0 2000 3.2 250 24 3600 4.0 3200 746 16.0 2000 3.2 250 90 3300 2.0 3000 796 4.2 2000 3.2

DC06 250 24 1800 4.0 1720 746 16.0 2000 5 250 24 3600 4.0 3200 746 16.0 2000 5 250 90 3300 2.0 3000 746 16.0 2000 5

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

106

ภาคผนวก ข ล าดบขนตอนการจดท าโครงการ

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

107

รปท ข1 แสดงชดพนกพงและทวางแขน

รปท ข2 แสดงชดคานเบาะรองนง

รปท ข3 แสดงชดลอคคานรองเบาะนง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

108

รปท ข4 แสดงชดแสดงชดยดฐาน(ดานหลง)

รปท ข5 แสดงชดยดฐาน(ดานหนา)

รปท ข6 แสดงชดสกรสงก าลง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

109

รปท ข7 แสดงชดกระบอกเกลยว

รปท ข8 แสดงชดฝาครอบสกรเกลยว

รปท ข9 แสดงชดลอคหนาขา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

110

รปท ข10 แสดงชดฝาครอบระบบรถลอเลอน

รปท ข11 แสดงชดโครงสราง(ฐานลาง)

รปท ข12 แสดงชดควบคม(การขน-ลง)

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

111

รปท ข13 แสดงชดลมตสวทช

รปท ข14 แสดงชดวงจรควบคม

รปท ข15 แสดงชดมอเตอร

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

112

รปท ข16 แสดงชดแบตเตอร

รปท ข17 รถนงคนพการฯ ประกอบส าเรจในสถานะนง

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

113

รปท ข18 รถนงคนพการฯ ประกอบส าเรจในสถานะยน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

114

ภาคผนวก ค. แบบสอบถาม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

115

แบบสอบถามความพงพอใจของผพการทใชรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา ตอนท 1 ขอมลทวไปของผตอบแบบสอบถาม (กรณาท าเครองหมาย หนาขอความตอไปน ) ชอ............................................ นามสกล ........................................... 1. เพศ ชาย หญง 2. อาย นอยกวา 20 20 – 30 ป 31 – 40 ป 40 ปขนไป 3. น าหนก นอยกวา 40 กก 40 – 50 กก. 51 – 60 กก. 61 กก.ขนไป 4.สถานภาพ บคคลทวไป คนชรา ผปวย อนๆ............. 5. ลกษณะความบกพรอง พการชวงลาง พการทางกลามเนอ ผสงอาย ตนขาไมมแรง พการทางรางกายหรอดานการเคลอนไหว นกกายภาพบ าบด อนๆ ............ ตอนท 2 ความพงพอใจในสงประดษฐ (กรณาท าเครองหมาย หนาขอความทตรงกบความคดเหนของทานมากทสด)

รายการประเมนวดความพงพอใจ มากทสด มาก ปานกลาง นอย นอยทสด

(5) (4) (3) (2) (1)

1. ดานการออกแบบ

1.1 รปแบบของตว "รถลอเลอนฯ" มความเหมาะสม

1.2 รปแบบชดสงก าลง "รถลอเลอนฯ" มความเหมาะสม

1.3 การตดตงอปกรณภายใน "รถลอเลอนฯ"

1.4 ต าแหนงตดตงชดอปกรณคนโยก

1.5 ความแขงแรงของโครงสรางและวสดประกอบ

1.6 ขนาดความกวางของ "รถลอเลอนฯ"

1.7 ขนาดความยาวของ "รถลอเลอนฯ"

1.8 ขนาดความสงของ "รถลอเลอนฯ"

1.9 ขนาดความสงของ "รถลอเลอนฯ"ในขณะปรบยน

1.10 ความเหมาะสมของ "รถลอเลอนฯ"ในขณะนง

1.11 ความเหมาะสมการจดวางอปกรณ ตาง ๆ

1.12 ความเหมาะสมของพนวางเทา

1.13 ความเหมาะสมของสายรดนรภย

1.14 การออกแบบ “รถลอเลอนฯ” โดยภาพรวม

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

116

รายการประเมนวดความพงพอใจ มากทสด มาก ปานกลาง นอย นอยทสด

(5) (4) (3) (2) (1)

2. ดานการน าไปใช

2.1 ความสะดวกในการบงคบ “รถลอเลอนฯ” เคลอนทในทางราบ

2.2 ความสะดวกในการบงคบ “รถลอเลอนฯ” เคลอนทในทางชน

2.3 ความสะดวกสบายในการนง

2.4 ความสะดวกสบายในการวางเทา

2.5 การลอกระบบลอ

2.6 การคาดเขมขดนรภย

2.7 ความเรวในการปรบระดบเกาอ ในขณะขน

2.8 ความเรวในการปรบระดบเกาอ ในขณะลง

2.9 การเคลอนไหวในการบงคบทศทาง "รถลอเลอนฯ"

2.10 ความนมนวล ในการปรบทนง ขณะลกขนยน

2.11 ความนมนวล ในขณะปรบทนง ขณะลง

2.12 ความสะดวกในการชารจแบตเตอร

2.13 ความปลอดภยในการใชงาน

2.14 การใชงานโดยภาพรวมทานมความพงพอใจอยในระดบใด

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

117

ภาคผนวก ง. แบบรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

118

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

119

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

120

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

121

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

122

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

123

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

124

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

125

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

126

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

127

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

128

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

129

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

130

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

131

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

132

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

133

ภาคผนวก จ การทดสอบรถนงคนพการแบบปรบยนดวยมอเตอรไฟฟา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

134

สถานะนง สถานะยน

รปท จ1 เจาหนาทผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายนรสงย บญใส สถานะ บคคลปกต (อาชพ เจาหนาทโรงพยาบาลเกษมราษฎร) ทอย 950 ถนน ประชาชน เขตบางซอ กรงเทพมหานคร 10800 โทรศพท 02-1600 ตอ 45 ขอเสนอแนะ 1. เบลล (สายรดนรภย) ควรเปนแผนผามาตรฐาน

2. ตวรดขา(ดานลาง) ควรมการปรบเลอนขนลงได 3. น าหนก “รถลอเลอน” มน าหนกมากควรปรบปรงวสดใหเบากวาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

135

สถานะนง สถานะยน

รปท จ2 เจาหนาทผท าการทดสอบ ผทดสอบ นางสาวนลนรตน ทรงประยร สถานะ บคคลปกต (อาชพ เจาหนาทโรงพยาบาลเกษมราษฎร) ทอย 950 ถนน ประชาชน เขตบางซอ กรงเทพมหานคร 10800 โทรศพท 02-1600 ตอ 45 ขอเสนอแนะ 1. ควรปรบปรง “สายรดนภย” ควรใชแผนผามาตรฐาน

2. การปรบยนควรจะตงฉาก 90 องศา ระดบพน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

136

สถานะนง สถานะยน

รปท จ3 เจาหนาทผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายจ าลอง พงทวง สถานะ บคคลปกต (อาชพ เจาหนาทโรงพยาบาลเกษมราษฎร) ทอย 950 ถนน ประชาชน เขตบางซอ กรงเทพมหานคร 10800 โทรศพท 02-1600 ตอ 45 ขอเสนอแนะ 1. เบลล ควรเปนแผนผามาตรฐาน

2. ตวรด ดานลาง ควรมการปรบเลอนขนลงได 3. น าหนก “รถลอเลอน” มน าหนกมากควรปรบปรงใหเบากวาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

137

สถานะนง สถานะยน

รปท จ4 เจาหนาทผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายธรพงษ วงศษา สถานะ บคคลปกต (อาชพ เจาหนาทโรงพยาบาลเกษมราษฎร) ทอย 950 ถนน ประชาชน เขตบางซอ กรงเทพมหานคร 10800 โทรศพท 02-1600 ตอ 45 ขอเสนอแนะ 1. ควรปรบปรงน าหนก “รถลอเลอน” ใหมน าหนกเบา

2. ควรปรบระยะการยนใหตงฉาก 90 องศา

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

138

สถานะนง สถานะยน

รปท จ5 เจาหนาทผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายไพบลย พลพต สถานะ บคคลปกต (อาชพ เจาหนาทโรงพยาบาลเกษมราษฎร) ทอย 950 ถนน ประชาชน เขตบางซอ กรงเทพมหานคร 10800 โทรศพท 02-1600 ตอ 45 ขอเสนอแนะ 1. “รถลอเลอน” มน าหนกมาก ควรปรบปรงใหมน าหนกเบา

2. สายรดนภย ควรจะใชเปนแบบผามาตรฐาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

139

สถานะนง สถานะยน

รปท จ6 บคคลพการทางรางกายหรอดานการเคลอนไหวผท าการทดสอบ ผทดสอบ นางสาวณฐพร แยมเมฆ สถานะ ผพการทางกลามเนอชวงลางลงไป (อาชพ นกเรยน) ทอย 229/9-10 ซอย กรงเทพนนท 56 ถนน กรงเทพนนท แขวง วงคสวาง เขต บางซอ กรงเทพฯ 10800 โทรศพท 02-5868698 ขอเสนอแนะ อยากไดตวลอกชวงสะโพกเนองจากกลามเนอชวงลางออนแรงทรงตวไมไดและปรบระดบใหเปนแนวเกอบ 90 องศา เพอใหผปวยท ากายภาพในแนวดง”

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

140

สถานะนง สถานะยน

รปท จ7 บคคลปกตผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายธวชชย มาตศกดา สถานะ บคคลปกต (อาชพ ชางซอมบ ารง คอนโด เดอะ ฟฟท อเวนว ) ทอย 6/140 หม 3 ถนน กรงเทพนนท ต าบลสวนใหญ อ าเภอเมอง จงหวดนนทบร 11000 โทรศพท 082-6479287 ขอเสนอแนะ 1. ควรปรบปรง รถลอเลอน ใหมขนาดเบาลง

2. ควรแกไขระดบการยนใหไดองศามากกวาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

141

สถานะนง สถานะยน

รปท จ8 บคคลปกตผท าการทดสอบ ผทดสอบ นางมะลวลย คงทน สถานะ บคคลปกต (อาชพ พนกงานบรษท ยบเอว) ทอย 156/15 หม 6 ถนนกรงเทพนนท ต าบลบางเขน อ าเภอเมอง จงหวดนนทบร 11000 โทรศพท 081-6471961 ขอเสนอแนะ 1. รถลอเลอน มน าหนกมากควรลดน าหนกใหเบาลง

2. ควรปรบการยนใหตงฉากมากกวาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

142

สถานะนง สถานะยน

รปท จ9 บคลปกตผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายสมบต แชมชมสกล สถานะ บคคลปกต(อาชพ เจาหนาทรกษาความปลอดภย บรษท อเตอรการด) ทอย 3/87 ถนน ตวานนท ต าบล บางตลาด อ าเภอ ปากเกรด จงหวด นนทบร 11100 โทรศพท 089-7906212 ขอเสนอแนะ 1. ควรปรบปรงโครงสรางของน าหนก รถลอเลอน ใหเบา

2. ควรแกไของศาการปรบยนใหมากกวาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

143

สถานะนง สถานะยน

รปท จ10 บคคลปกตผท าการทดสอบ ผทดสอบ นายธงไชย สหาค า สถานะ บคคลปกต(อาชพ ชางซอมบ ารง คอนโด เดอะ ฟฟท อเวนว ) ทอย 111 เปรมฤทย ถนน วานนท ต าบลทาทราย อ าเภอปากเกรด จงหวดนนทบร 11200 โทรศพท 084-3397583 ขอเสนอแนะ 1. ควรพฒนาวสดทน ามาใชใหเบากวาน

2. โครงสรางของอปกรณ รถลอเลอนควรมขนาดเลกกวาน

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

106

ภาคผนวก

สวพ.

มทร.ส

วรรณภ

ม

145

ประวตผวจย

ชอ - สกล นายเกษม เจนวไลศลป ต าแหนงทางวชาการ ผชวยศาสตราจารย สงกด สาขาวชาวศวกรรมเครองกล คณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม E-mail sem_non@hotmail.com ประวตการศกษา วศ.บ.(วศวกรรมเครองกล) สถาบนเทคโนโลยราชมงคล วทยาเขตเทเวศร ค.อ.ม.(เครองกล) สถาบนเทคโนโลยพระจอมเกลาพระนครเหนอ ผลงานวจย การออกแบบและสรางเตยงท าฟนสนาม, 2553. การศกษาความคดเหนของอาจารยพเลยงทมตอนกศกษาฝกปฏบต

การสอนคณะครศาสตรอตสาหกรรม มหาวทยาลยเทคโนโลยราชมงคลสวรรณภม ประจ าปการศกษา 2552, 2553. จกรยานยนตตนแบบระบบไฮบรด, 2554. เครองท าความสะอาดดรมเบรก, 2555. เครองหนและบดเนอสตว,2556.