โครงงาน "เครื่องบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ"

1 กิตตกิ รรมประกาศ โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านส่ิงแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครื่องบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” ประกอบไปด้วยการดาเนินงานหลายขั้นตอน การศึกษาหาข้อมูล การทดลอง การวิเคราะห์ การสรุปผลการ ทดลอง การจดั ทาเอกสารเปน็ รูปเล่มท่สี มบรู ณ์ จนกระทงั่ การประดษิ ฐ์ “เครอื่ งบดพลงั งานกลเพือ่ สุขภาพ” สาเรจ็ ลลุ ว่ งไปด้วยดี เพราะไดร้ บั ความอนเุ คราะห์ ส่งเสริม สนับสนุน และแนะนาในด้านตา่ งๆ ตลอดจนได้รบั กาลงั ใจ จากบคุ คลท่เี กีย่ วขอ้ ง คณะผจู้ ัดทาโครงงานตระหนกั และซาบซง้ึ ในความกรุณาจากทุกๆ ทา่ นเป็นอย่างสงู ขอขอบพระคุณ ดร.ปัญญา ศาสตรา ผูอ้ านวยการสานักงานส่งเสรมิ การศึกษานอกระบบและการศึกษา ตามอัธยาศัยจังหวัดสุรินทร์ นางสาวอธิจิต อาภรพงษ์ รองผู้อานวยการสานักงานส่งเสริมการศึกษานอกระบบ และการศึกษาตามอัธยาศัยจังหวัดสุรินทร์ นายภาสกร เมิดจันทึก ผู้อานวยการศูนย์การศึกษานอกระบบและ การศึกษาตามอัธยาศัยอาเภอบัวเชด นางอรุณี อารีย์ ผู้อานวยการศูนย์วิทยาศาสตร์เพื่อการศึกษานครราชสมี า คณะครูและบุคลากร ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยอาเภอบัวเชด ที่ให้คาปรึกษาระหว่าง การทดลอง การแก้ปัญหาอุปสรรคต่างๆ จนทาให้โครงงานนี้สาเร็จไปได้ด้วยดี คณะผู้จัดทาขอกราบขอบพระคุณ เปน็ อย่างสูงไว้ ณ โอกาสน้ี คณะผู้จดั ทา 30 กรกฎาคม 2564

2ก ชื่อเร่อื ง โครงงานวิทยาศาสตรด์ า้ นสง่ิ แวดลอ้ ม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครอ่ื งบดพลงั งานกลเพือ่ สุขภาพ” ผูศ้ กึ ษาค้นควา้ นางสาววิไลลักษณ์ ไกรยา นายดนุพล รักย่ิง นายพูนศกั ดิ์ อนิ ทดั ผู้บริหารท่ปี รึกษา นายภาสกร เมดิ จนั ทึก ครูทป่ี รึกษาโครงงาน นายวันชยั เชอ้ื ลี นางสาวฐายกิ า ผาลา สถานศกึ ษา ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอธั ยาศัยอาเภอบัวเชด ปีการศึกษา 2564 บทคัดย่อ การทาโครงงานวทิ ยาศาสตร์ด้านส่ิงแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครื่องบดพลังงานกล เพือ่ สขุ ภาพ” มีแนวคดิ มาจากการบดย่อยพชื อาหารสัตว์และหอยเชอร่ี ซ่ึงเปน็ ศตั รูพชื ผลทางการเกษตร ก่อให้เกิด ปัญหาต่อผลผลิตทางการเกษตรและส่งิ แวดล้อมเปน็ อยา่ งมาก กลุ่มผู้จัดทาโครงงานจึงมีแนวคิดท่จี ะสร้าง “เครื่อง บดพลังงานกลเพ่ือสขุ ภาพ” มาใช้ในการกาจัดศัตรพู ืชผลทางการเกษตร และลดตน้ ทนุ การผลติ ทางการเกษตร เชน่ พลังงานไฟฟ้า พลังงานเช้ือเพลิง น้ามัน เป็นต้น นอกจากน้ันยังช่วยในเรื่องการดูแล เสริมสร้างสมรรถนะทาง รา่ งกายใหส้ มบรู ณแ์ ขง็ แรง โดยการปั่น “เครือ่ งบดพลงั งานกลเพอ่ื สขุ ภาพ” จากข้อมูลข้างต้นคณะผู้จัดทาโครงงาน ได้เล็งเห็นความสาคัญของการจัดการขยะจึงได้มีแนวคิดในการนา ขยะ วัสดุเหลือใช้ และจักรยานที่ชารุด ฯลฯ มาประดิษฐ์เป็น “เครื่องบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” เพ่ือกาจัดหอย เชอร่ี ซึ่งเป็นศัตรูพืชกัดกินต้นข้าวของเกษตรกร รวมทั้งยังสามารถนาไปใช้ประโยชน์ในการเลี้ยงสัตว์ เช่น เป็ด ไก่ เป็นต้น และยังช่วยให้สุขภาพร่างกายสมบูรณ์ แข็งแรง จากการออกกาลังกายด้วยการปั่น “เครื่องบดพลังงานกล เพ่อื สขุ ภาพ”อกี ดว้ ย คณะผู้จัดทาโครงงานได้นา “เครื่องบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” ไปทดลองใช้ ผลปรากฎว่าสามารถตอบ โจทย์ของชิ้นงานได้ดีเพราะสามารถนาไปใช้ได้จริงและประสบผลสาเร็จเป็นอย่างมาก สามารถนาส่ิงประดิษฐ์น้ีไป ใช้ในชุมชนเพ่ือเป็นการขยายผลและต่อยอดของส่ิงประดิษฐ์ รวมไปถึงการลดต้นทุนการผลิตทางการเกษตร และ ยังไดช้ ว่ ยรณรงค์ในการลดใช้พลังงานและดูแลส่งิ แวดลอ้ มให้ปราศจากการใช้สารเคมีอย่างย่ังยนื ต่อไป

3ข สารบญั เร่ือง หนา้ กิตติกรรมประกาศ บทคัดยอ่ ก สารบญั ข สารบญั รปู ภาพ บทที่ 1 บทนา 1 1.1 หลักการและเหตุผล 1 1.2 วตั ถุประสงค์ของโครงงาน 1 1.3 สมมตฐิ านของการศกึ ษาคน้ คว้า 1 1.4 ตวั แปรที่ใชใ้ นการศึกษา 2 1.5 นิยามศพั ทเ์ ฉพาะ 2 1.6 ขอบเขตของการศกึ ษา 2 1.7 ประโยชนท์ ่คี าดวา่ จะได้รับ 3 บทที่ 2 เอกสารท่เี ก่ียวข้อง 4 2.1 เอกสารทีเ่ ก่ียวข้อง 4 2.2 หลกั “ฟสิ กิ ส์” ของรถจกั ยาน 5 2.3 การเคลอื่ นทีข่ องรถจักยาน 5 2.4 การปน่ั จกั รยานกบั การเผาผลาญแคลอรี่ 9 บทท่ี 3 วธิ กี ารดาเนินการ 10 3.1 วธิ กี ารดาเนนิ การ 10 3.2 วสั ดอุ ปุ กรณ์ที่ใชใ้ นการดาเนนิ โครงงาน 10 3.3 แผนการปฏบิ ัติงานโครงงานวทิ ยาสาสตร์ด้านสิ่งแวดลอ้ ม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครือ่ งบดพลงั งานกลเพ่ือสุขภาพ” 16 บทที่ 4 ผลการดาเนนิ การ 17 4.1 จุดมุง่ หมายของโครงงาน 17 4.2 ผลการใช้งาน “เคร่ืองบดพลังงานกลเพอื่ สุขภาพ” 17 บทที่ 5 สรุป อภปิ รายผลและขอ้ เสนอแนะ 18 5.1 สรปุ ผลการดาเนินโครงงาน 18 5.2 อภปิ รายผล 18 5.3 ข้อเสนอแนะ 18 ภาคผนวก บรรณานุกรม

สารบญั รูปภาพ 4ค รปู ภาพที่ หน้า รปู ภาพท่ี 1 หลกั “ฟิสิกส์” ของรถจักรยาน 5 รูปภาพที่ 2 การเคลื่อนท่ีของรถจักรยาน 5 รปู ภาพท่ี 3 ความเร่งของการปนั่ รถจักรยาน 6 รปู ภาพที่ 4 การทรงตัวของรถจกั รยาน 8 รูปภาพที่ 5 ลกั ษณะของตะเกียบหนา้ รถจกั รยาน 8 รูปภาพที่ 6 การเคลอ่ื นที่ของรถจักรยาน 8 รูปภาพที่ 7 รถจักรยานเก่า 10 รูปภาพท่ี 8 เหล็ก 11 รปู ภาพท่ี 9 ตู้เช่อื มเหล็ก 11 รปู ภาพที่ 10 อุปกรณเ์ ชื่อมเหล็ก 11 รูปภาพที่ 11 สายพาน 11 รปู ภาพท่ี 12 เครื่องบดเกา่ 12 รูปภาพที่ 13 ถังนา้ ยาแอรเ์ กา่ 12 รปู ภาพที่ 14 สสี เปรย์ 12 รูปภาพที่ 15 โครงเหลก็ สเี่ หลี่ยม 4 ขา 13 รปู ภาพที่ 16 การเชอ่ื มต่อเครื่องบดกับโครงเหลก็ 13 รูปภาพท่ี 17 การเชอ่ื มต่อรถจักรยานกบั เคร่ืองบด 13 รูปภาพท่ี 18 การใสส่ ายพานลอ้ รถจกั รยานกบั เพลาเคร่ืองบด 14 รูปภาพที่ 19 การเช่อื มทีจ่ บั รถจกั รยาน 14 รปู ภาพท่ี 20 การเชื่อมขาตัง้ ลอ้ รถจกั รยาน 14 รปู ภาพท่ี 21 การตดั ถังน้ายาแอรเ์ กา่ 15 รปู ภาพที่ 22 การเจาะล้นิ ปิด/เปิด 15 รปู ภาพที่ 23 การพน่ สี 15 รูปภาพท่ี 24 หอยเชอรี่ 17 รูปภาพที่ 25 เทหอยเชอรล่ี งปากกรวย “เคร่ืองบดพลังงานกลเพื่อสขุ ภาพ” 17 รูปภาพที่ 26 ดึงลื้นปิด/เปิด ใหห้ อยเชอรล่ี งเคร่ืองบด 18 รูปภาพที่ 27 ปั่นดว้ ยพลังงานคน 18 รปู ภาพท่ี 28 หอยเชอรที่ ี่ผา่ นการบด 18 รปู ภาพท่ี 29 ผู้ใชง้ านรา่ งกายแขง็ แรง 18 รปู ภาพที่ 30 “เคร่ืองบดพลงั งานกลเพ่ือสขุ ภาพ” 18

1 บทท่ี 1 บทนา 1.1 หลกั การและเหตผุ ล จากการที่ได้ศึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ จึงคิดประดิษฐ์ “เคร่ืองบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ” ซึ่งเป็นส่ิงสาคัญและเก่ียวข้องกับวิถีการดาเนินชวี ติ ประจาวนั ของเกษตรกรใน อาเภอบัวเชด จังหวัดสุรินทร์ นั้น ต้ังแต่อดีตจนถึงปัจจุบันอาชีพเกษตรกรรมเป็นอาชีพท่ีคนในภาคอีสานยึดเป็น อาชีพหลัก แต่ในปัจจุบันนี้แนวทางในการทาอาชีพเกษตรกรรมไดเ้ ปลย่ี นไป การทาการเกษตรตามแนวทฤษฎีใหม่ ได้เข้ามามีส่วนในภาคเกษตรกรรมมากข้ึน มีการรณรงค์ไม่ใช้สารเคมี มีการจัดทาปุ๋ยคอกหรือปุ๋ยอินทรีย์เพ่ือใช้ใน การเกษตรของตนเอง เกษตรกรมีแนวโน้มพ่ึงพาตนเองให้ได้มากท่ีสุดเพื่อลดภาระค่าใช้จ่าย และทาให้เกษตรกรมี สุขภาพร่างกายแข็งแรง ปลอดภัย จากการใช้สารเคมี ทาให้เกษตรกรตระหนักถึงความสาคัญของกระบวนการ และวธิ ีการในการผลิตมากยิง่ ข้ึน จากปญั หาดงั กล่าวขา้ งต้น การทาการเกษตร มีผลกระทบต่อสุขภาพของเกษตรกร ทาให้ผจู้ ดั ทาโครงงาน เกิดแนวคิดท่ีจะกาจัดศัตรูข้าว คือ หอยเชอรี่ ท่ีกัดกินต้นข้าวซึ่งเป็นพืชอาหารหลักที่ใช้ในการดารงชีวิต ทาให้ เกิดผลเสียหายต่อข้าวและทาให้เกิดความเสียหายแก่ชาวนาเป็นอย่างมาก จึงทาให้มีการใช้สารเคมีกาจัดศัตรู พืช คือ “หอยเชอรี่” ที่กัดกินข้าวในนาจนเสียหาย ดังนั้น ผู้จัดทาโครงงานจึงมีแนวคิดในการประดิษฐ์ “เครื่องบด พลังงานกลเพื่อสุขภาพ” โดยใช้พลังงานจากคน สามารถนาหอยเชอร่ีไปเป็นอาหารเลี้ยงสัตว์ได้ และเป็นการลด ต้นทนุ ในการผลิตอีกทางหน่ึง นอกจากนัน้ เกษตรกรผู้ใช้ “เครือ่ งบดพลงั งานกลเพ่ือสุขภาพ” ยงั ไดร้ ับได้ประโยชน์ ด้านสุขภาพ จากการออกกาลงั กายไปในตัวอีกทางหนึ่งดว้ ย ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตามอัธยาศัยอาเภอบัวเชด ได้เล็งเห็นความสาคัญจึงได้มีนโยบาย ใหน้ กั ศกึ ษาจัดทาโครงงานวิทยาศาสตรด์ ้านสิ่งแวดล้อมประเภท นวัตกรรมจากขยะ ข้นึ มาเพื่อเป็นการส่งเสริมให้ นักศึกษารู้จักใช้เวลาว่างให้เกิดประโยชน์อีกทั้งยังสามารถทาให้นัก ศึกษามีรายได้จากการนาวัสดุเหลือใช้มา ประดิษฐ์ เพื่อเพ่ิมมูลค่า และก่อให้เกิดประโยชน์ต่อสังคม และนาความรู้มาประยุกต์ใช้ในการแก้ปัญหาในการ ดารงชวี ิตได้ 1.2 วตั ถุประสงคข์ องโครงงาน 1.2.1 เพื่อนาวัสดเุ หลือใชม้ าประยุกต์ใชใ้ หเ้ กดิ ประโยชนส์ ูงสุด 1.2.2 เพอื่ สร้างเสริมความคิดในเชงิ สรา้ งสรรคแ์ ละพฒั นาการในเชิงบวก 1.2.3 เพือ่ ฝกึ ทักษะกระบวนการทางานเปน็ ทมี 1.3 สมมตุ ิฐานของการศึกษาค้นควา้ การประดิษฐ์ “เครื่องบดพลังงานกลเพ่ือสขุ ภาพ” โดยการนารถจกั รยานเก่ามาดัดแปลง เช่อื มสายพาน ระหวา่ งลอ้ จกั รยานและเพลาเคร่อื งบด เมอื่ ปนั่ รถจกั รยานวงลอ้ รถจักรยานที่หมนุ จะได้หมุนเพลาตวั เครื่องบดให้ ทางาน โดยอาศัยพลงั งานคนในการป่ันรถจกั รยานเพื่อให้เครื่องบดทางาน

2 1.4 ตัวแปรที่ใชใ้ นการศกึ ษา ตัวแปรต้น : ปริมาณ / น้าหนักหอยเชอรี่ ตวั แปรตาม : ปริมาณ / นา้ หนักหอยเชอรี่บด ตวั แปรควบคุม : จานวนรอบ / ระยะเวลาของการปน่ั “เครื่องบดพลงั งานกลเพ่ือสุขภาพ” 1.5 นยิ ามศัพทเ์ ฉพาะ 1.5.1 การประดิษฐ์ หมายถึง ความคิดสร้างสรรค์เกี่ยวกับลักษณะ องค์ประกอบโครงสร้างหรือกลไกของ ผลิตภัณฑ์ รวมทั้งกรรมวิธีในการผลิต การรักษาปรบั ปรุงคุณภาพของผลติ ภัณฑ์ให้ดีข้ึนหรือทาให้เกิดผลติ ภัณฑ์ข้ึน ใหม่ทแี่ ตกตา่ งไปจากเดมิ 1.5.2 รถจักรยาน (อังกฤษ: Bicycle, Bike) หมายถึง การขนส่งโดยใช้พลังงานท่ีได้จากมนุษย์ขับเคล่ือน โดยการกดลูกบันได พาหนะสาหรับเส้นทางทุรกันดาร มีสองล้อเชื่อมต่ออยู่กับเฟรม ล้อทั้งคู่เรียงกันในทิศทาง เดียวกนั โดยคนทข่ี บั ขี่จกั รยานเรียกว่านกั ปั่นจกั รยาน 1.5.3 วัสดุเหลือใช้ (Waste residues) หมายถึง ส่ิงของเคร่ืองใช้ หรือสินค้าท่ีผ่านการใช้งานแล้วหรือ หมดอายกุ ารใช้งานแล้วหรือทเ่ี หลอื จากความต้องการและไม่เป็นท่ตี ้องการจะใช้อีกต่อไป 1.5.4 วัสดุเหลือใช้ทั่วไป หมายความถึง ส่ิงของหรือสินค้าท่ีไม่ใช้แล้ว แต่ไม่เป็นอันตรายต่อบุคคล ทรัพยส์ ิน หรอื สงิ่ แวดล้อม 1.5.5 การใช้ประโยชนข์ ยะ (Waste Utilization) หมายถงึ การนาขยะกลับมาใช้ประโยชน์ใหมใ่ นรปู แบบ ต่างๆ เช่น การแปรรูปใช้ใหม่ การใช้ซ้า การใช้ประโยชน์ด้านพลังงาน การหมักปุ๋ยและการนาขยะมาเป็น เช้อื เพลิงแขง็ เปน็ ต้น 1.5.6 “เคร่ืองบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ” หมายถึง อุปกรณ์ปั่นบดหอยเชอร่ีท่ีใช้พลังงานคนในการ ขับเคลอ่ื นเครอ่ื งบด โดยผ่านการเชื่อมตอ่ ล้อรถจกั รยานกบั เพลาเครือ่ งบดดว้ ยสายพาน 1.6 ขอบเขตของการศึกษา การประดิษฐ์ “เคร่ืองบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” โดยการนารถจักรยานเก่ามาดัดแปลง เช่ือมสายพาน ระหว่างล้อรถจักรยานและเพลาเคร่ืองบด เมื่อทาการป่ันรถจักรยานวงล้อที่หมุนจะทาให้เครื่องบดทางานด้วย พลังงานคนในการป่ันรถจกั รยาน ซงึ่ เป็นการนาเศษวสั ดุทีเ่ หลือใช้ตา่ งๆ ท่มี อี ยู่มาใช้ใหเ้ กดิ ประโยชน์สงู สุด “เครื่องบดพลังงานกลเพือ่ สุขภาพ” ประกอบด้วย 1.6.1 รถจักรยานเก่า จานวน 1 คัน 1.6.2 เหลก็ ขนาด 6 หนุ ความยาวรวมประมาณ 15 เมตร 1.6.3 ตู้เชื่อมเหลก็ และอุปกรณ์เชือ่ มเหล็ก จานวน 1 ชุด 1.6.4 สายพาน ขนาด 44 นว้ิ จานวน 1 เสน้ 1.6.5 เครอ่ื งบดเก่า จานวน 1 เครื่อง 16.6 ถงั นา้ ยาแอร์เก่า ขนาด 3 กโิ ลกรัม จานวน 1 ถัง 1.6.7 สสี เปย์ จานวน 6 กระปอ๋ ง

3 จากรายการวสั ดุข้างต้น สว่ นใหญ่เปน็ วสั ดเุ หลือใช้ทไ่ี ด้มาจากของเก่าที่ชารุดหรอื ไมม่ ีการใชง้ านแล้ว คณะ ผู้จดั ทาโครงงานจงึ มีแนวคิดนามาประดิษฐ์เปน็ “เครื่องบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” โดยมีระยะเวลาในการศึกษา เดือนพฤษภาคม ถึงเดือนมิถุนายน พ.ศ. 2564 1.7 ประโยชนท์ คี่ าดวา่ จะได้รบั 1.7.1 สามารถนาวสั ดเุ หลือใช้มาประยุกตใ์ ช้ใหเ้ ปน็ เคร่ืองมือทางการเกษตรเพ่ือลดต้นทนุ การผลติ และ เสรมิ สร้างสุขภาพใหแ้ ข็งแรง (เครอ่ื งบดพลงั งานกลเพือ่ สขุ ภาพ) 1.7.2 สามารถนาความรู้ ความเขา้ ใจมาใช้ในการศกึ ษา ออกแบบ และประดิษฐช์ นิ้ งาน เพื่อใช้ประโยชน์ ทางการเกษตร 1.7.3 สามารถทางานรว่ มกับผูอ้ ่ืนได้อยา่ งเปน็ ระบบและมีประสิทธิภาพ

4 บทท่ี 2 เอกสารที่เก่ียวข้อง 2.1 เอกสารทเ่ี กี่ยวข้อง ขยะมูลฝอยเป็นมลพิษท่ีก่อให้เกิดผลกระทบต่อประชาชนและส่ิงแวดล้อม ทั้งทางตรงและทางอ้อม เป็น เร่ืองเร่งด่วนที่ทุกคนต้องร่วมมือร่วมใจกันจัดการ โดยการคัดแยกและนาขยะมูลฝอยกลับมาใช้ประโยชน์ให้มาก ท่ีสุด เริ่มจากระดับครัวเรือนขยายออกไปสู่ชุมชนและองค์กรต่างๆ อันจะส่งผลให้ปริมาณขยะมูลฝอยลดลงใน ภาพรวมของประเทศ อีกท้ังยังเป็นการใช้ทรัพยากรท่ีมีอยู่ให้คุ้มค่าและเกิดประโยชน์มากท่ีสุด ประกอบด้วย แนวทางเกี่ยวกับการลดปริมาณขยะมูลฝอย ณ แหล่งกาเนิด การคัดแยกมูลฝอยเพ่ือให้ขายได้ในราคาดีการใช้ ประโยชน์ขยะ มูลฝอย ในระดับครัวเรือนและชุมชน รวมท้ังตัวอย่างกิจกรรมลด คัดแยกและใช้ประโยชน์ขยะมูล ฝอย ซึ่งครัวเรือนและชุมชน สามารถดาเนินการได้ในท้องถิ่นของตัวเอง กรมควบคุมมลพิษได้จัดทาคู่มือแนว ทางการลด คัดแยกและใช้ประโยชน์ขยะ มูลฝอย สาหรับอาสาสมัครพิทักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและสิ่งแวดล้อม หมู่บ้าน (ทสม.) เพื่อนาไปใช้เป็นแนวทางในการ จัดกิจกรรมการลด คัดแยกและการนาขยะมูลฝอย กลับมาใช้ ประโยชน์ในระดับครัวเรือนและหมู่บ้าน ให้มีความเหมาะสมกับองค์ประกอบขยะมูลฝอยท่ีแตกต่างกันไปตาม ลกั ษณะทางเศรษฐกจิ และสังคมของแต่ละภูมภิ าค เพ่ือม่งุ ส่เู ป้าหมายในการลดปรมิ าณขยะมลู ฝอย ณ แหล่งกาเนิด คัดแยกและนากลับมาใช้ประโยชน์จากขยะมูลฝอยเพื่อลดการใช้ทรัพยากรธรรมชาติมาเป็นวัตถุดิบใหม่ ซึ่ง สอดคล้องกบวัตถุประสงค์และกิจกรรมของอาสาสมัครพิทักษ์ทรัพยากรธรรมชาติและส่ิงแวดล้อมหมู่บ้าน (ทสม.) ที่กาหนดให้มขี ้ันตามระเบยี บ (กระทรวงทรพั ยากรธรรมชาติและสงิ่ แวดลอ้ ม,อาสาสมัครพิทักษท์ รัพยากรธรรมชาติ และสิ่งแวดล้อมหม่บู า้ น, 2550) รถจักรยาน (องั กฤษ: Bicycle, Bike) หมายถงึ การขนสง่ โดยใช้พลงั งานท่ีไดจ้ ากมนุษย์ ขบั เคลือ่ นโดยการ กดลูกบันได พาหนะสาหรับเส้นทางทุรกนั ดาร มีสองลอ้ เชอื่ มต่ออยู่กับเฟรม ลอ้ ทง้ั คเู่ รียงกันในทิศทางเดยี วกันโดย คนท่ีขับข่ีรถจักรยานเรียกว่านักป่ันจักรยาน รถจักรยานถูกประดิษฐ์ขึ้นครั้งแรกในยุโรป ช่วงศตวรรษที่ 19 ในปี ค.ศ. 2003 มีจานวนมากกว่าพันล้านคันทั่วโลก คิดเป็นสองเท่าของรถยนต์ เป็นการคมนาคมขั้นพ้ืนฐานในหลาย ภูมิภาค นอกจากน้ี ยังใช้ในการพักผ่อนหย่อนใจและนาไปใช้เป็นของเล่นเด็ก ใช้ออกกาลังกาย เป็นเคร่ืองมือ สาหรับทหารตารวจ การจัด ส่งสินค้าและใช้ในการแข่งขัน รูปร่างพ้ืนฐานและองค์ประกอบของรถจักรยานที่ ถูกต้อง หรือรถจักรยานท่ีปลอดภัย มีการเปลี่ยนแปลงเพียงเลก็ น้อยตั้งแต่รถจักรยานรูปแบบแรกได้รับการพัฒนา ขั้นประมาณปี 1885 แต่มีการเปล่ียนแปลง อย่างมาก โดยเฉพาะความก้าวหน้าทางวิทยาศาสตร์ และ วิศวกรรมศาสตร์ ตั้งแต่มีการพัฒนาของวสั ดุรูปแบบใหม่ ๆ ข้ึน และ การออกแบบด้วยคอมพิวเตอร์ ส่ิงนี้เป็นการ เรม่ิ ต้นของการออกแบบจกั รยานแบบพิเศษต่าง ๆ

5 2.2 หลัก “ฟิสิกส”์ ของรถจกั รยาน รูปภาพที่ 1 หลกั “ฟสิ ิกส์” ของรถจักรยาน รถจักรยานรุ่นใหม่ คือรุ่นท่ีใช้โซ่ส่งถ่ายกาลัง (chain driven bicycle) มีมาได้ประมาณ 129 ปีแล้ว ใน ประเทศแถบยุโรป (รูปภาพที่ 1) เช่น ประเทศเนเธอร์แลนด์ เดนมาร์ก เยอรมนี และสวีเดน ใช้กันอยู่ท่ัวไปใน ชีวิตประจาวนั ไม่ว่าจะไปทางาน หรือไปเรียนหนงั สอื ฯลฯ ในประเทศไทยของเราก็มีคนนิยมขี่รถจักรยานกันมาก ขึ้นในปัจจุบัน ด้วยเหตุผลประกอบกันหลายประการ เช่น เป็นยานพาหนะที่มีประสิทธภิ าพที่สุด กล่าวคือสามารถ เปล่ียนพลังงานของคนข่ีให้เป็นพลังงานจลน์ของท้ังรถจักรยานและคนขี่ได้ถึงประมาณร้อยละ 90 มากกว่ารถยนต์ (เปล่ียนพลังงานในน้ามันเชื้อเพลิงให้เป็นพลังงานจลน์ของรถ) ถึง 25 เท่า การขี่รถจักรยานไม่ก่อให้เกิดมลพิษใดๆ ราคาไม่แพง ได้ออกกาลังกายไปด้วย เป็นการนันทนาการท่ีดีของครอบครัวหรือหมู่คณะ ย่ิงมีเพื่อนร่วมก๊วนกลุ่ม ใหญ่ๆ ยิ่งสนุก ฯลฯ (บางก๊วนรักใคร่กลมเกลียวกันมาก แต่ละบ้านทา “ข้าวหม้อแกงหม้อ” อย่างอร่อยไปร่วม รบั ประทานกนั ตอนขเ่ี สร็จ อย่างไรกต็ ามคงจะสมบรู ณ์ข้ึนถา้ ขณะท่ีขี่ไป คนข่ีเข้าใจหลกั การพืน้ ฐานของรถจักรยาน ไปดว้ ย 2.3 การเคล่ือนทข่ี องรถจักรยาน รูปภาพที่ 2 การเคลื่อนที่ของรถจกั รยาน ในรถจักรยานมีเรื่องราวทางฟิสิกส์หลายเร่ือง อย่างการเคล่ือนท่ีของรถจักรยานก็สามารถเข้าใจได้ไม่ยาก โดยใช้กฎของเซอร์ ไอแซค นิวตัน รถจักรยานเคลื่อนที่ได้เพราะล้อหลังถูกทาให้หมุน โดยการท่ีคนขี่ออกแรงถีบที่

6 บันได (pedal) F ซ่ึงทาให้เกิดทอร์ค (torque) ข้ึน จานหน้า (chain wheel หรือ chainring) หมุนด้วยความเร็ว เชิงมุม (angular velocity) ω0 ดังรูปที่ 2 แต่จานหน้ากับเฟืองหลัง (rear sprocket) ที่เช่ือมโยงกันโดยโซ่ (chain) เป็นเหมือนกับระบบรอก (pulley system) น่ันเอง ทอร์คที่ถูกสร้างข้ึนท่ีจานหน้าจึงสามารถถ่ายทอดไป ท่ีล้อหลังได้ ทาให้ล้อหลังหมุนด้วยความเร็วเชิงมุม ω และความเร่งเชิงมุม (angular acceleration) α ซึ่งจะ ส่งผลให้รถจกั รยานมคี วามเรง่ เชงิ เส้น (linear acceleration) a เป็นไปตามสมการที่ 1 ตอ่ ไปนี้ a = FpR IG สมการท่ี 1 ความเรง่ รปู ภาพที่ 3 ความเร่งของการปนั่ รถจกั รยาน จากสมการนี้ จะเห็นได้อย่างชัดเจนว่าความเร่งของรถจักรยาน a จะแปรผันโดยตรงกับแรงถีบ F ของ คนขี่ ยิ่งออกแรงถีบมากก็ยิ่งมีความเร่งมาก ดังจะเห็นได้จากการที่นักปน่ั บางคนที่ตอนกาลงั ออกตัวหรือตอนกาลงั จะเขา้ เสน้ ชัยจะลกุ จากอานขย่มท้ังตัว (รูปภาพท่ี 3) เพ่อื จะออกแรงถีบให้ได้มากๆ และยงั แปรผันโดยตรงกบั ความ ยาวของก้านจาน (crank arm) p ซึ่งโดยทั่วไปก็จะมีความยาวจากัดที่ประมาณ 16 – 17.75 เซนติเมตร เพราะ ต้องสอดรับกับความยาวช่วงขาของคนข่ี สามารถนั่งถีบบนอานได้สบายๆ และสุดท้ายแปรผันโดยตรงกับรัศมีของ วงล้อรถ R ดังจะเห็นได้ว่ารถจักรยานสาหรับใช้แข่งจะมีล้อที่ใหญ่คือมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 29 น้ิว ในขณะท่ี รถจักรยานเมาเท่นไบค์ จะมีล้อเล็กกว่าคือโดยท่ัวไปมีเส้นผ่าศูนย์กลาง 26 นิ้ว (เพราะให้ความสาคัญกับความ คล่องตัวมากกว่า) นอกจากนั้นจะแปรผันอย่างผกผันกับโมเมนต์ความเฉื่อย (moment of inertia) I ของล้อ รถจักรยาน ซ่งึ จะประมาณวา่ เทา่ กันระหว่างล้อหน้ากับล้อหลัง จะเหน็ ได้วา่ ล้อของรถแขง่ ทางเรียบจะมีรูปร่างผอม สะโอดสะองกว่าล้อรถจักรยานทั่วๆ ไป และจะทาด้วยวัสดุที่มีน้าหนักเบา อย่างเช่นคาร์บอนไฟเบอร์ (carbon fiber) ทั้งนี้ก็เพราะต้องการลดค่า I ลงให้ได้มากท่ีสุด นอกเหนือจากเร่ืองลดแรงเสียดทานระหว่างล้อกับผิวถนน และลดการตา้ นของอากาศ ทง้ั น้ีเพราะค่า I ของวตั ถใุ ดจะขน้ึ กบั มวลของวตั ถนุ ้ันดว้ ย และยังแปรผนั อยา่ งผกผนั กับ

7 ค่า gear ratio (G) ซ่ึงก็คืออัตราส่วน d1/d2 โดย d1 และ d2 คือเส้นผ่าศูนย์กลางของจานหน้าและเฟืองหลัง ตามลาดับ ยิ่ง gear ratio มีค่าน้อย คือ d1 ลดลง หรือ d2 เพิ่มข้ึน หรือเกิดท้ัง 2 กรณีพร้อมกัน อัตราเร่งย่ิงมีค่า สูง ค่า gear ratio อาจจะคดิ จากอัตราสว่ นของจานวนซี่ของฟันบนจานหน้า ต่อ จานวนซขี่ องฟนั บนเฟืองหลังก็ได้ เหมือนกัน เพราะขนาดของฟันเท่ากันหมด และขนาดเส้นรอบวงของวงกลมใดๆเท่ากับ (เส้นผ่าศูนย์กลาง X π) เฟอื งทม่ี เี ส้นรอบวงยาวกวา่ กจ็ ะมจี านวนฟนั ได้มากกว่า เปน็ สัดสว่ นตรงไปตรงมา ถา้ ดตู ามข้อเท็จจริงทางวชิ าการท่เี พ่งิ กล่าวมานี้ รถจักรยานทีใ่ ชก้ นั อยทู่ ว่ั ไปก็น่าจะทาให้มีคา่ gear ratio น้อยๆเข้าไว้ แตท่ าไมในทางปฏิบัตจิ งึ ไมเ่ ป็นเช่นนัน้ ท้งั นกี้ เ็ พราะมขี ้อเทจ็ จรงิ อีกประการตาม สมการที่ 2 ท่ตี อ้ ง คานึงถึง กล่าวคอื v = RGω0 สมการท่ี 2 ความเร็ว ในทนี่ ี้ v คอื ความเรว็ (เชงิ เส้น) ของรถจกั รยาน (มีหน่วยเป็นเมตร / วินาที) โดยจะมีคา่ มากหรอื น้อยนน้ั จะ ขนึ้ ตรงกับรัศมีของล้อรถ (R) ข้ึนตรงกบั ค่า gear ratio (G) ซง่ึ จะเหน็ ไดว้ ่าเป็นอะไรทต่ี รงขา้ มกับเรื่องความเร่งเชงิ เสน้ ของรถจักรยาน (สมการที่ 1) และกบั ความเรว็ เชิงมุมของจานหน้า (ω0) ซึ่งมีหนว่ ยเปน็ เรเดียน / วินาที หรอื อาจคิดเป็นรอบ / วินาทีกไ็ ด้ เพราะ 2π เรเดยี น เทา่ กบั การหมุนครบหนงึ่ รอบนัน่ เอง แต่รอบหมนุ ของจานหนา้ สัมพนั ธ์โดยตรงกบั “รอบขา (cadence)” ของคนข่ี ดังน้นั สาหรบั นกั ปน่ั คนหน่ึง ถา้ ต้องการทาความเร็วท่ีตอ้ งการ ท่ใี ช้รอบขากาลงั สบายๆ สาหรับตวั เอง กต็ ้องรจู้ ักปรบั ใชค้ ่า gear ratio ทเี่ หมาะสมกับตัวเองและสภาพถนน โดยการคานงึ ถึงท้งั ประสทิ ธิภาพและความสบายในการขี่ รถจักรยานจึงต้องสามารถปรบั คา่ gear ratio ได้ คาตอบของเงื่อนไขนี้ก็คือการใชเ้ กยี ร์ (gear) ช่วย นักปัน่ จักรยานอาชีพจะฝีกซ้อมไม่แตเ่ พยี งเร่ืองความแขง็ แรงของ กล้ามเนอื้ เทา่ นนั้ แต่จะต้องฝึกซอ้ มการปรับใช้เกยี ร์ใหเ้ หมาะสมกับสภาพภูมปิ ระเทศด้วย เพอื่ ใหร้ อบขามอี ัตราที่ เหมาะสมทส่ี ดุ สาหรับตวั เอง โดยเฉลีย่ แลว้ นักปน่ั ทางไกลจะใช้รอบขาในชว่ ง 80 – 120 รอบ / นาที (แลนซ์ อาร์ม สตรอง ใชร้ อบขา 120 รอบ / นาท)ี ถ้านกั ปัน่ คนหนง่ึ ท่ีใช้รถจกั รยานท่ีมรี ะบบเกียร์ท่ปี ระกอบด้วยชดุ จานหนา้ 3 จาน และชดุ เฟืองหลัง 8 เฟอื ง กาลังข่ีอย่บู นทางราบ ด้วยความเรว็ ตามที่ต้องการและมรี อบขาคา่ หน่ึงทก่ี าลงั สบายสาหรบั เขา สมมุติ (แบบ สดุ ข้วั เพื่อใหเ้ หน็ ตวั เลขได้ชดั เจน) ว่าขณะน้ันเขาใช้เกยี ร์ 3/8 คอื ใช้จานหน้าอันใหญท่ ส่ี ุด (มฟี ันทั้งหมด 42 ซ)่ี ค่กู บั เฟอื งหลงั อนั เลก็ ทีส่ ดุ (มีฟันทั้งหมด 11 ซ่ี) ดังน้นั คา่ gear ratio = 42 / 11 = 3.8 ซึ่งมีคา่ มากท่ีสดุ สาหรับระบบ เกียรข์ องรถคันน้ี (สอดคล้องกับสมการที่ 2) ตอ่ มาถึงชว่ งข่ขี นึ้ เขา นักป่นั จะรับรู้ทันทีว่ายากมากขน้ึ ในการพยายาม ที่จะหมนุ จานหนา้ ไปแต่ละรอบ เพราะชว่ งขข่ี ้นึ เนนิ มีแรงดึงดดู ของโลกเป็นตวั ถ่วงเพ่ิมขึ้น (ต่างกับตอนข่ีแนวราบท่ี แรงดึงดูดของโลกตงั้ ฉากกับทิศทางการเคลอ่ื นท่ขี องรถ จงึ ไม่ได้เป็นท้ังตัวถ่วงหรือตวั เสริม) ย่งิ ชนั มาก ย่งิ ยากลาบาก ทาให้รอบขาตกลงไป หากยังคงป่นั ข้ึนเขาด้วยเกียร์ 3/8 ค่า gear ratio = 3.8 มคี วามหมายว่าในการ ท่จี านหน้าหมุนไป 1 รอบ ลอ้ หลงั จะหมนุ ไปได้ประมาณ 4 รอบ นน่ั คือถา้ ล้อรถจักรยานมเี สน้ ผ่าศูนยก์ ลาง 29 นิ้ว การทล่ี อ้ หลังหมุน 4 รอบ จะทาใหร้ ถจักรยานเคล่ือนท่ีไปได้ระยะทางประมาณ 9 เมตร ซง่ึ ถ้าเป็นทางขน้ึ เขาก็

8 หมายถงึ วา่ คนขตี่ ้องทางานหนกั มากในการถบี ใหจ้ านหนา้ หมนุ 1 รอบเพ่ือท่ีจะขับเคลื่อนรถใหข้ ้นึ เนินไปเป็น ระยะทางต้งั 9 เมตร ถ้าต้องทาอยา่ งน้ีหลายๆ รอบ หวั เข่าจะสไู้ ม่ไหว ทางแก้ก็คอื ต้องโยกไปใช้เกียร์ต่าลง การใช้ เกียรต์ ่าลงหมายถึงการลดคา่ gear ratio ลงน่ันเอง เช่นสมมตุ เิ ปล่ยี นไปใชเ้ กียร์ 1/1 นนั่ คอื ใช้จานหนา้ อันเลก็ ท่สี ดุ (มฟี นั ทัง้ หมด 22 ซ)่ี คู่กบั เฟืองหลังอนั ใหญท่ ส่ี ุด (มีฟนั ทัง้ หมด 34 ซี่) ดังนั้นคา่ gear ratio = 22 / 34 = 0.65 ซง่ึ หมายถึงวา่ ในการท่จี านหนา้ หมนุ ไป 1 รอบ ลอ้ หลงั จะหมนุ เกินคร่ึงรอบเพยี งเลก็ น้อยเท่านัน้ น่ันคือสาหรบั ล้อ รถจกั รยานท่ีมีเสน้ ผา่ ศนู ยก์ ลาง 29 นิ้ว การที่ลอ้ หลังหมนุ 2/3 รอบ จะทาใหร้ ถจกั รยานเคล่อื นที่ไปไดร้ ะยะทาง เพียง 1.5 เมตรเท่านั้น จะเห็นได้วา่ คนข่ีทางานน้อยลงมากเพราะต้องออกแรงขับเคล่ือนรถข้ึนเนินเพยี งระยะทาง 1.5 เมตรเทา่ นนั้ (ต่อ 1 รอบของการปั่น) รูปภาพท่ี 4 การทรงตวั ของรถจกั รยาน ประการสุดท้ายก็คือลกั ษณะของตะเกยี บหนา้ (front fork) ถ้ามีลกั ษณะท่ีเหมาะสม ถงึ แมไ้ ม่มคี นขี่ รถจกั รยานก็ สามารถว่งิ ไปได้ไกลพอสมควรโดยไม่ล้ม (รูปภาพท่ี 4) จากงานค้นควา้ ของ Dr.David Jones เสนอวา่ องค์ประกอบ ที่มีผลต่อเสถยี รภาพของรถจักรยานอีกประการก็คอื ค่า Trail (Δ) ดังแสดงในรปู ท่ี 7 คา่ Trail ก็คือระยะห่าง ระหวา่ งจดุ ท่ลี ้อสัมผัสพ้ืนถนน (จดุ B) กบั จดุ ทแ่ี นวของแกนแฮนด์ (หรือแกนหมุนของลอ้ หน้า) สมั ผสั พ้นื ถนน (จุด A) โดยทวั่ ไปจุด A จะนาหนา้ จดุ B ซ่งึ เรยี กวา่ มคี ่า Trail เป็นบวก ในทางตรงกนั ขา้ ม ถ้าจุด A อยขู่ ้างหลงั จุด B (เชน่ โดยการเพิม่ ระยะ fork offset ให้มีคา่ มากๆ) จะเรียกว่ามคี ่า Trail เป็นลบ รปู ภาพท่ี 5 ลกั ษณะของตะเกียบหนา้ รูปภาพท่ี 6 การเคลื่อนที่ของรถจักรยาน

9 2.4 การปั่นรถจักรยานกับการเผาผลาญแคลอร่ี การปน่ั จกั รยาน (Cycling) กบั ปรมิ าณการเผาผลาญแคลอรี่ จะชว่ ยให้เราเผาผลาญพลังงานไปไดม้ ากน้อย จะข้ึนอยู่กับปัจจัยหลายดา้ น เช่น เราปั่นจักรยานประเภทไหน ใช้ระดับแรงต้านมากน้อยเพียงใด และปั่นจักรยาน โดยใช้ความเร็วเท่าไหร่ ในช่วงเวลาส้ันๆที่มีการออกกาลังกายแบบเข้มข้นสูง ร่างกายจะใช้ขบวนการ Anaerobic metabolism เพอ่ื เปลย่ี นคาร์โบไฮเดรตไปเป็น ATP สว่ นในช่วงทอ่ี อกกาลังกายในระดับความเข้มขน้ น้อยกว่าเดิม แต่มีระยะเวลานาน ร่างกายก็จะได้รับ ATP จากขบวนการ Anaerobic metabolism ซึ่งพลังงานส่วนใหญ่น้ัน ได้มาจากคาร์โบไฮเดรต การออกกาลังกายช้าแต่ต่อเนื่อง VS การออกกาลังกายเร็วและมีความเข้มข้นสูง ถ้าหาก เราปั่นจักรยานด้วยความเร็วปานกลางใช้ความเร็วคงท่ี โดยไม่ได้ปรับแรงต้านไว้มากนัก เราจะใช้พลังงานจาก Aerobic metabolism เปน็ สว่ นใหญ่ มันจะช่วยใหห้ วั ใจและปอดแข็งแรงข้ึนได้ และยงั ชว่ ยให้ร่างกายสามารถเอา กลูโคสไปใช้ได้อย่างมีประสิทธิภาพมากข้ึน ย่ิงเราปั่นเร็วมากเท่าไหร่ เราก็ย่ิงเผาผลาญแคลอรี่ได้มากขึ้นเท่าน้ัน เพราะร่างกายต้องใช้พลังงานมากขึ้นเมื่อเราปั่นเรว็ ขึ้น การป่ันจักรยานด้วยความเร็ว 12-13.9 ไมล์ต่อช่ัวโมง หรือ 19.31-22.36 กม. ต่อชั่วโมง จะทาให้คนท่ีมีน้าหนักประมาณ 70.3 กก. เผาผลาญพลังงานได้ 298 แคลอรี่ในเวลา 30 นาที และถ้าใช้ความเร็ว 14-15.9 ไมล์ หรือ 22.5 -25.58 กม. จะเผาผลาญได้ 372 แคลอร่ี ระยะเวลาท่ีเราใช้ ในการปั่นจักรยาน และระดับความเข้มข้น คือปัจจัยหลักท่ีจะเป็นตัวกาหนดปริมาณการเผาผลาญแคลอรี่ของเรา ถ้าหากเราเร่ิมต้นด้วยการออกกาลังกายน้อยหรือไม่ออกกาลังกายเลย การปั่นจักรยาน 15 นาทีต่อวัน หรือ 30 นาทีหลายคร้งั ตอ่ วนั คือวิธกี ารทด่ี ี ซ่ึงจะชว่ ยใหเ้ รามีสุขภาพดีขึน้ และสามารถลดนา้ หนักได้ (https://bit.ly/314cFWD ,การปนั่ จักรยาน (Cycling) กับปรมิ าณการเผาผลาญแคลอรี่, 20 พฤษภาคม 2564)

10 บทท่ี 3 วิธีการดาเนนิ การ 3.1 วิธกี ารดาเนนิ การ การจัดทาโครงงานวทิ ยาศาสตร์ด้านสงิ่ แวดลอ้ ม ประเภทนวตั กรรมจากขยะ “เครอ่ื งบดพลังงานกลเพื่อ สขุ ภาพ” มวี ิธกี ารดาเนินการ ดังนี้ 3.1.1 ประชมุ ทมี /ปรึกษาหารือครทู ี่ปรึกษา ผู้จัดทาโครงงานประชุมทีม/ปรึกษาหารือครูที่ปรึกษาเพื่อเตรียมข้อมูล อุปกรณ์ และ ผู้รบั ผดิ ชอบงาน 3.1.2 เขียนแนวปฏิบตั ิในการเตรยี มโครงงาน และวางแผนดาเนนิ งาน ดังน้ี 1) นาเสนอแนวทางในการปฏบิ ัตงิ านให้กบั ครูทีป่ รึกษาเพื่อขอคาแนะนาในการปฏิบตั ิงาน 2) ประชุมทีมเพื่อวางแผนการปฏบิ ตั งิ านในการจัดทาโครงงาน 3) แบ่งหน้าทีใ่ นการทางานใหก้ บั สมาชิกแต่ละคนในทมี 3.1.3 ปรกึ ษาครูทป่ี รึกษาโครงงานเพ่ือรับฟังข้อเสนอแนะเพิม่ เติม 3.1.4 ปฏิบตั ติ ามแนวทางท่ีได้ขอ้ สรุปผลการดาเนนิ งานรว่ มกนั ดงั น้ี 3.2 วัสดอุ ปุ กรณ์ทีใ่ ช้ในการดาเนนิ โครงงาน 3.2.1 วสั ดุ – อุปกรณ์ ประกอบดว้ ย 1) รถจกั รยานเก่า จานวน 1 คัน รปู ภาพท่ี 7 รถจักรยานเกา่

11 2) เหล็กขนาด 6 หุน ความยาวรวมประมาณ 15 เมตร รูปภาพที่ 8 เหล็ก 3) ต้เู ชือ่ มเหลก็ และอุปกรณ์ในการเช่ือมเหลก็ จานวน 1 ชดุ รูปภาพท่ี 9 ต้เู ชื่อมเหล็ก รปู ภาพที่ 10 อุปกรณใ์ นการเชือ่ มเหล็ก 4) สายพาน ขนาด 44 นิ้ว จานวน 1 เสน้ รปู ภาพที่ 11 สายพาน

12 5) เครอื่ งบดเก่า จานวน 1 เครอื่ ง รปู ภาพท่ี 12 เครอื่ งบดเก่า 6) ถงั นา้ ยาแอร์เกา่ ขนาด 3 กิโลกรัม จานวน 1 ถัง รูปภาพที่ 13 ถังน้ายาแอร์เก่า 7) สสี เปย์ จานวน 6 กระปอ๋ ง รปู ภาพที่ 14 สีสเปรย์

13 3.2.2 วิธกี ารลงมือปฏิบตั ิ ดังน้ี 1) เชอ่ื มเหลก็ เป็นโครงส่ีเหล่ียม 4 ขา ขนาดกวา้ ง 80 ซม. ยาว 100 ซม. สูง 80 ซม. รปู ภาพที่ 15 โครงสี่เหลย่ี ม 4 ขา 2) นาเคร่ืองบดมาเชอ่ื มต่อกบั โครงเหล็กเพ่ือยดึ ไวใ้ ห้ม่นั คง รูปภาพท่ี 16 การเชอ่ื มต่อเครื่องบดกับโครงเหลก็ 3) นารถจักรยานเช่ือมต่อกับเคร่ืองบด รปู ภาพที่ 17 การเชื่อมต่อรถจักรยานกบั เครื่องบด

14 4) ใส่สายพานล้อรถจักรยานและเพลาเคร่อื งบด รปู ภาพที่ 18 การใส่สายพานลอ้ รถจักรยานกับเพลาเคร่อื ง บด 5) เช่อื มทจ่ี บั รถจกั รยานให้ได้ระดับการทรงตัวทีน่ ัง่ สบาย รปู ภาพที่ 19 การเชอ่ื มท่ีจับรถจักรยาน 6) เชอ่ื มขาต้ังล้อรถจักรยานด้านหลงั เพ่ือให้การทรงตัวม่นั คงขน้ึ รปู ภาพท่ี 20 เชือ่ มขาตั้งล้อรถจกั รยาน

15 7) นาถังนา้ ยาแอร์เกา่ มาตัดเปน็ กรวยเพอ่ื บรรจหุ อยเชอรี่ส่งเขา้ เคร่ืองปน่ั บด รูปภาพที่ 21 การตัดถังน้ายาแอร์เก่า 8) เจาะถังนา้ ยาแอร์เพ่ือทาลิ้น ปิด/เปิด การไหลลงเครื่องป่ันบดของหอยเชอร่ี รปู ภาพที่ 22 การเจาะล้นิ ปิด/เปดิ 9) พ่นสีให้สวยงามตามต้องการ รปู ภาพที่ 23 การพ่นสี

16 3.3 แผนการปฏบิ ตั งิ านโครงงานวิทยาศาสตร์ดา้ นสง่ิ แวดลอ้ ม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครอ่ื งบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” ที่ งานปฏิบัติ ระยะเวลาการดาเนนิ งาน ผรู้ ับผดิ ชอบ 1 ข้นั เตรยี มการและวางแผน (P) ประชุมทีม ปรึกษาหารอื ครูท่ีปรึกษา เพือ่ เตรยี มข้อมูล 16 พฤษภาคม 2564 คณะผจู้ ัดทา อุปกรณ์ และผูร้ บั ผิดชอบงาน และครทู ี่ปรึกษา 2 ขน้ั ดาเนินการตามแผน (D) - นาเสนอแนวทางในการปฏบิ ัติงานใหก้ บั ครูที่ปรึกษา 21 พฤษภาคม 2564 คณะผจู้ ดั ทา เพ่อื ขอคาแนะนาในการปฏิบตั ิงาน และครทู ปี่ รึกษา - ประชุมทมี เพ่ือวางแผนการปฏิบัติงานในการจดั ทา 22 พฤษภาคม 2564 โครงงาน - แบ่งหน้าทใ่ี นการทางานใหก้ ับสมาชิกแต่ละคนในทมี 23 พฤษภาคม 2564 3 ขน้ั ประเมินผล (C) สอบถามความคิดเหน็ จากคณะกรรมการสถานศึกษา/ 27 พฤษภาคม 2564 คณะผู้จัดทา ผู้บริหาร/ครู ศูนย์การศึกษานอกระบบและการศึกษาตาม และครูทป่ี รึกษา อัธยาศัยอาเภอบัวเชด 4 ขน้ั ทบทวนและปรับปรงุ (A) - นาปัญหาท่ีเกิดจากการปฏบิ ตั ิการจดั ทาโครงงาน และ 30 พฤษภาคม 2564 คณะผ้จู ดั ทา ทดลองใช้งาน มาวิเคราะห์หาสาเหตุและแนวทางการ และครทู ป่ี รึกษา แกไ้ ขปัญหาน้นั โดยการประชุมทมี - ขอคาแนะนาจากครูทป่ี รึกษา เพื่อนาไปแก้ไขปญั หา 16 มถิ ุนายน 2564 เพ่ิมเติม - แกไ้ ขปัญหาทเ่ี กดิ ขึ้นและสรุปผลการดาเนินงาน 18 มถิ นุ ายน 2564 รว่ มกนั

17 บทที่ 4 ผลการดาเนินการ 4.1 จุดมงุ่ หมายของโครงงาน โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านส่ิงแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครอื่ งบดพลงั งานกลเพอ่ื สุขภาพ” มี แนวคิดมาจากการบดย่อยพืชอาหารสัตว์และหอยเชอรี่ ซ่ึงเป็นศัตรูพืชผลทางการเกษตร ก่อให้เกิดปัญหาต่อ ผลผลิตทางการเกษตรและส่ิงแวดล้อมเป็นอย่างมาก รวมท้ังการจัดการขยะ วัสดุเหลือใช้ และรถจักรยานที่ชารุด มาประดิษฐ์เป็น “เครื่องบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ” ทางคณะผู้จัดทาโครงงานได้นาเสนอขั้นตอนการทางานของ “เครื่องบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” การทดลองใช้ ซึ่งสามารถตอบโจทย์ในการประหยัดพลังงาน การกาจัดศัตรู พืชผลทางการเกษตร และการลดต้นทุนการผลิตทางการเกษตร เช่น พลังงานไฟฟ้า พลังงานเช้ือเพลิง น้ามัน เป็นต้น นอกจากนั้นยังช่วยในเร่ืองการดูแลและเสริมสร้างสมรรถนะทางร่างกายให้สมบูรณ์ แข็งแรง โดยการปั่น “เครอ่ื งบดพลังงานกลเพือ่ สุขภาพ” 4.2 ผลการใชง้ าน “เคร่ืองบดพลงั งานกลเพือ่ สุขภาพ” รปู ภาพท่ี 24 หอยเชอรี รปู ภาพที่ 25 เทหอยเชอรลี่ งปากกรวย “เครื่องบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ”

18 รปู ภาพที่ 26 ดงึ ลนิ้ ปดิ /เปดิ ใหห้ อยเชอรีไหลลงเคร่ืองบด รปู ภาพที่ 27 ปน่ั ด้วยพลงั งานคน รปู ภาพที่ 28 หอยเชอรีท่ีผา่ นการบด รปู ภาพท่ี 29 ผ้ใู ช้งานร่างกายแขง็ แรง รปู ภาพท่ี 30 “เครื่องบดพลงั งานกลเพ่ือสุขภาพ”

19 บทที่ 5 สรปุ อภิปรายผลและข้อเสนอแนะ 5.1 สรปุ ผลการดาเนินโครงงาน โครงงานวิทยาศาสตร์ด้านสิ่งแวดล้อม ประเภทนวัตกรรมจากขยะ “เครื่องบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ”ได้ ดาเนินการ ต้ังแต่เดือน พฤษภาคม ถึง เดือนมิถุนายน 2564 โดยนาความรู้ทางวิทยาศาสตร์มาประยุกต์ใช้กับการ ทาโครงงาน ทาให้นักศึกษาได้รู้กระบวนการทาโครงงาน “เคร่ืองบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ” สาหรับการสร้าง ส่ิงประดิษฐ์น้ี ได้นาความรู้ทางฟิสิกส์มาประยุกต์ใช้เพื่อลดการใช้พลังงานไฟฟ้าหรือน้ามันดีเซล มาเป็นการ ขับเคลื่อนสายพานและใช้พลังงานคนในการปั่น “เคร่ืองบดพลังงานกลเพ่ือสุขภาพ” นอกจากจะสามารถประหยัด พลงั งานแล้ว ยงั ทาให้ผ้ใู ช้ไดป้ ระโยชนจ์ ากการออกกาลังกายเพ่ือเสรมิ สร้างสขุ ภาพให้สมบรู ณ์ แขง็ แรง อกี ทางหนึ่ง ด้วย 5.2 อภปิ รายผล “เครื่องบดพลังงานกลเพื่อสุขภาพ” เป็นการกาจัดศัตรูพืชผลทางการเกษตร คือหอยเชอรี่ โดยไม่ใช้ สารเคมี ลดคา่ ใชจ้ า่ ยในการซอ้ื อาหารสตั ว์โดยใช้หอยเชอรี่ทไ่ี ดจ้ ารกการปน่ั บดไปเปน็ อาหารสัตว์ เชน่ เป็ด ไก่ เป็นตน้ ประหยดั พลงั งานไฟฟ้าหรือนา้ มันเชือ้ เพลิง และเสริมสร้างสขุ ภาพรา่ งกายให้สมบูรณ์ แขง็ แรงดว้ ยการออก กาลงั กาย (ปนั่ บด) ได้อีกทางหน่ึงด้วย 5.3 ข้อเสนอแนะ 5.3.1 ควรปรับอุปกรณ์บดให้เป็นใบมีดสาหรับตัดพืชชนิดอื่นได้ เพ่ือประโยชน์ที่หลากหลาย เช่น บด สับ เป็นตน้ 5.3.2 ควรเพิ่มขนาดกรวยบรรจวุ ัสดุป่นั บดเพือ่ รองรบั วัสดใุ หไ้ ด้ปริมาณมากข้นึ

20 บรรณานกุ รม วที ติ วรรณเลิศลักษณ์ 2560. กลมุ่ สาระวิชาฟิสิกส์ เรือ่ งฟสิ ิกสร์ อบตวั , พลงั งานจลน,์ จกั รยาน : สถาบนั ส่งเสรมิ การสอนวิทยาศาสตรแ์ ละเทคโนโลยี (สสวท.), สืบคน้ จากเวป็ ไซต์ https://www.scimath.org/lesson- physics/item/7289-2017-06-14-14-15-28, 20 พฤษภาคม 2564 ภาควชิ าฟสิ กิ ส์. คณะวิทยาศาสตร.์ มหาวทิ ยาลยั เทคโนโลยรี าชมงคล, สบื คน้ จากเวป็ ไซต์ http://www.rmutphysics.com/charud/scibook/physcis-for-everyday/physics-for-everydayuse- content/1-20/indexcontent9.htm, 20 พฤษภาคม 2564 วกิ ิพีเดีย สารานกุ รมเสรี 2560. การเคลอ่ื นท่ี (ฟิสิกส์), สืบคน้ จากเว็ปไซต์ https://th.wikipedia.org/wiki/%E0%B8%81%E0%B8%B2%E0%B8%A3%E0%B9%80%E0%B8%84%E 0%B8%A5%E0%B8%B7%E0%B9%88%E0%B8%AD%E0%B8%99%E0%B8%97%E0%B8%B5%E0%B 9%88_(%E0%B8%9F%E0%B8%B4%E0%B8%AA%E0%B8%B4%E0%B8%81%E0%B8%AA%E0%B9% 8C), 20 พฤษภาคม 2564 ฟสิ กิ ส์ของจักรยาน 2557. ศูนย์ความเปน็ เลศิ ด้านฟิสกิ ส์ Thailand Center of Excellence in Physics (ThEP), สืบคน้ จากเวป็ ไซต์ http://thep-center.org/src2/views/daily-life.php?article_id=8, 20 พฤษภาคม 2564 การปัน่ จักรยาน (Cycling) กบั ปรมิ าณการเผาผลาญแคลอรี่, สืบคน้ จากเวป็ ไซต์ https://bit.ly/314cFWD, 20 พฤษภาคม 2564