ວິຊາ การขนถ่ายวัสดุ

การขนถ่ายวัสดุ 566 และ ใบงาน  = 2N 60 = ……………………………………………………. = ………………………………………. rad/s F = . .o k kc  WT ST 2 k g 2 t c Fo =…………………x…………………..x…………………. x (……………….)2 = ………………………………………………………………….. = …………………………………………………………………… Fo = ……………………………………………………….. N จาก l=  = N 0 N0 = …………………………………………………………….. = …………………………………………………………….. HP = 5.635 x 10–11 (1 – l2) 1  WT  WT  ST 2 N3 sin  WB  2  = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. HP = ………………………………………………………….. แรงมา้ สาขาวศิ วกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอดุ รธานี

567 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน และมอเตอร์มีประสิทธภิ าพ ………………………………………% = …………………………………………. HP (มอเตอร)์ = HP  = …………………………………………………. = ……………………………………. แรงมา้ ดงั น้นั การขนถ่ายเกลือเพื่อไปอบแห้งนใี้ นการต้องใช้มอเตอร์ขนาด ……………………………….. แรงม้า สรปุ ............................................................................................................. ........................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ ...................................................................................................... .................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... ................................................................................................................................................. ....................... ........................................................................................................... ............................................................. ............................................................................................................................. ........................................... ...................................................................................................................................................... .................. ................................................................................................................ ........................................................ สาขาวศิ วกรรมเคร่อื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอดุ รธานี

568 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

569 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน ใบงานท่ี 11 เร่ือง การอออกแบบเคร่ืองป้อนแบบสั่นสะเทือน วิชา การขนถ่ายวัสดุ ช่ือ – สกุล.....................................................................รหัสนกั ศึกษา................................................... ชื่อ – สกุล.....................................................................รหสั นกั ศกึ ษา................................................... ช่ือ – สกลุ .....................................................................รหัสนักศึกษา................................................... วัตถุประสงค์ เพื่อใหผ้ ู้เรยี นมคี วามรู้และทกั ษะดงั น้ี 1. ผเู้ รยี นมคี วามรแู้ ละความเขา้ ใจเกี่ยวกับการลาเลียงแบบส่ันและหลักการทางานของระบบการ ลาเลยี งแบบสน่ั 2. ผเู้ รยี นมีความรู้และความเข้าใจเกีย่ วกับเครื่องปอ้ นแบบส่นั สะเทอื น 3. สามารถออกแบบเครื่องป้อนแบบส่นั สะเทือนได้ ทฤษฎี อุปกรณล์ าเลียงดว้ ยแรงเขย่าแบบง่าย ๆ ซง่ึ จะประกอบไปด้วย รางลาเลยี ง ขารองรับหรือ Spring และระบบขับ โดยระบบขับจะส่งแรงให้รางลาเลียงเกิดการเคล่ือนไหวแบบสั่นด้วยความถี่และมีระยะการ เคล่ือนที่ไป-กลับ (Amplitude) ระดับหน่ึง ซึ่งวัสดุปริมาณมวลท่ีอยู่บนรางลาเลียงจะเคลื่อนตัวไปตามราง โดยอาศยั การเคลอื่ นทเ่ี ปน็ ช่วง ๆ ของรางและระยะเคล่ือนทขี่ องรางจะเทา่ กับ 2 เทา่ ของระยะการเคล่ือนที่ ไป-กลับของการส่ันสะเทือน รปู ท่ี 11.1 อปุ กรณล์ าเลยี งดว้ ยแรงเขย่า (ทม่ี า : https://www.researchgate.net, 2559) ความสัมพันธ์ของระยะเคลื่อนท่ีเปรียบเทียบกับความถ่ี ซึ่งจะเห็นช่วงของการผสมผสานกันท่ี แบ่งแยกระหวา่ ง “เครือ่ งป้อน” กบั “อปุ กรณ์ลาเลยี ง” โดยเครอ่ื งป้อนจะใช้เปน็ เคร่อื งมอื ในการปลอ่ ยวัสดุ ออกจากด้านใต้ของถังรูปกรวยหรือถังเก็บ ซ่ึงรับภาระการเปล่ียนแปลงของภาระด้านบนอุปกรณ์ลาเลียง ต้องการการควบคุมอัตราการป้อนและต้องไม่เดินเคร่ืองภายใต้สภาวะการเปล่ียนแปลงของภาระด้านบน จะเห็นว่ามีจุดเปลี่ยนแปลง (Break Point) ความถ่ีระหว่างเคร่ืองป้อน (Feeder) กับอุปกรณ์ลาเลียงที่ สาขาวศิ วกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี

570 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ประมาณ 900 rpm (15 Hz.) อุปกรณ์ลาเลียงด้วยแรงเขย่าโดยท่ัวไปจะมีท้ังหมด 3 - 4 g ในขณะท่ีเครื่อง ป้อนโดยท่ัวไปจะมอี ตั ราเรง่ 5 - 13 g เคร่ืองป้อนวัสดุแบบส่ันสะเทือนถูกออกแบบสาหรับการป้อนวัสดุเมล็ดแข็ง ที่อัตราควบคุมอัตรา หน่ึงปกติแล้วจะติดต้ังอยู่ใต้ถังไซโล Reclaim Tunnel หรือ ถัง Surge Binตัวเคร่ืองต้องออกแบบให้ ทนทานต่อภาระเหนอื ศีรษะ (Head Load) ของวสั ดุในถงั รูปกรวย (Hopper) และจัดใหม้ ีการควบคมุ อัตรา เพื่อท่ีจะเปลี่ยนแปลงวัสดุที่ส่งออกจากน้อยสุดถึง 100 เปอร์เซ็นต์ แบบเชิงเส้นพอสมควร ปกติเคร่ืองจะมี ชุดขับและแรงตอบสนองอยใู่ นตัว และความส่ันสะเทือนจะถูกแยกออกจากโครงสร้างรองรบั ผา่ นทางสปรงิ แตล่ ะตัวอย่างเหมาะสม หลักการออกแบบ (Design Principles) มีความสาคัญอย่างยิ่งต่อการที่ต้องรู้ว่ามีการออกแบบ เครื่องป้อนแบบสั่นสะเทือนมากมายหลายชนิดโดยทั่วไปจะเป็นแบบแม่เหล็กไฟฟ้า (Electro-Magnetic) และกลไก-ไฟฟ้า (Electro-Mechanical) ซ่ึงจะข้ึนอยู่กับประเภทของการกระตุ้น การแบ่งแยกประเภทกม็ ี ความสาคัญเช่นกัน โดยยึดหลักที่ มวลเคลื่อนท่ีต่ออยู่กับสปริง 2 ตัวหรือมากกว่าซ่ึงตรงข้ามกับแบบมวล เดี่ยว ระบบขับสาหรับเครื่องป้อนแบบส่ันสะเทือสามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภท คือ แบบแรง ตอบสนองช้า (Brute Force) และแบบระบบความถี่ธรรมชาติ ข้ึนอยู่กับแรงท่ีใช้กับรางเป็นแบบไหนการ พิจารณาเลือกแบบท่ีถูกต้องสาหรับการใช้งานเฉพาะจะรวมน้าหนักและขนาดของราง สภาพแวดล้อม ประเภทของวัสดุท่ีจะขนถ่าย และแน่นอนปริมาณการป้อนท่ีต้องการสาหรับขบวนการท่ีกาหนด เพื่อ เปา้ หมายของการปอ้ นเคร่ืองปอ้ นแบบปรบั ไดจ้ ะเป็นประเภททนี่ ิยมมากท่สี ุด รปู ที่ 11.2 ตัวอย่างเครอื่ งป้อนแบบ 2 มวล (ท่มี า : พรชยั จงจติ รไพศาล, 2559) การออกแบบชดุ ขับ (Drive Designs) การเลือกระบบขบั สาหรับเคร่ืองป้อนสั่นสะเทือน มีหลักการ เดียวกบั อปุ กรณล์ าเลียงด้วยแรงเขยา่ 1. ชดุ ขับแบบแมเ่ หล็กไฟฟา้ และชุดควบคุม (Electro-Magnetic Drives and Controls) ระบบสั่นสะเทือนแบบน้ีจะถูกออกแบบและผลิตขึ้นเพ่ือให้มีความถี่ธรรมชาติ (ขณะไม่มีวัสดุอยู่) สูงกว่า ความถ่ขี องกระแสสลับทใ่ี ชก้ บั ชดุ ขบั แมเ่ หล็กไฟฟ้าประมาณ 8 ถึง 15 เปอร์เซ็นต์ สาขาวศิ วกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอดุ รธานี

571 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน 2. ชดุ ขับและชุดควบคุมแบบกลไก-ไฟฟา้ (Electro-Mechanical Drives and Controls) ความถีใ่ ชง้ านของเครอ่ื งป้อนแบบนี้ คือ 720 ถงึ 1800 rpm. อัตราการขนถา่ ย อัตราขนถ่ายของอุปกรณ์ลาเลียงส่วนใหญ่จะหาได้จากพ้ืนที่หน้าตัด และความเร็วในการขนถ่าย วสั ดุ อัตราขนถา่ ยทมี่ ีหนว่ ยเปน็ ตน้ สุทธติ อ่ ชัว่ โมง เขียนเปน็ สตู รได้ตามความสัมพันธง์ า่ ยๆ ดงั นี้ TPH = Wdgvavx (11.1) 4,800 เม่ือ TPH = อัตราขนถา่ ย (ตนั สุทธิต่อช่ัวโมง, ต้นสุทธิ = 2,000 ปอนด์) W = ความกวา้ งของราง (น้ิว, 8 – 60 นิ้ว) d = ความลกึ ของวัสดุ (นิว้ , 3 – 5 น้ิว) g = ความหนาแน่นปริมาณมวล (ปอนด์ต่อลกู บาศก์ฟุต) Vavx = อตั ราการไหลเชิงเสน้ (ฟตุ ต่อนาที) โดยที่อัตราการไหลเชิงเส้นหรือความเร็วในการลาเลียงเป็นฟังก์ช่ันของคุณสมบัติวัสดุและการ ออกแบบอุปกรณ์ลาเลยี งสาหรับการประเมนิ อย่างหยาบ ๆ จากสมการ Vavx = 0.15N x S (11.2) เม่ือ N = จานวนรอบการเคลือ่ นท่ี (rpm) S = ระยะเคลื่อนที่ (น้ิว) ความเรว็ ในการขนถ่ายวสั ดุ ปัจจัยที่มีผลต่อการคานวณหาค่าความเร็วในการขนถ่ายวัสดุตามรางสั่นสะเทือน มีความซับซ้อน มาก เช่น อิทธิพลจากคุณสมบัติความเสียดทานของวัสดุและการออกแบบอุปกรณ์ลาเลียง เป็นต้น โดยที่ สมการสาหรับทฤษฎีความเร็วแตกต่างกันออกไป เมื่อความเร็ววัสดุขึ้นอยู่กับวิถีโค้งที่สัมพันธ์กับรางและ อาจมีส่วนประกอบในขณะเดินหน้าและถอยหลังซึ่งมีผลตอบสนองต่อการพิจารณาความเร็ว เฉล่ียต่อรอบ สมการที่ใช้สาหรับวสั ดุทม่ี ีการไหลตัวอย่างอิสระและอุปกรณล์ าเลยี งในแนวราบ เป็นดังนี้ Vavx  0.26 NS cos  (11.3) เมือ่ Vavx = ความเร็วเฉลีย่ ในการขนถา่ ยวสั ดตุ ามรางสน่ั สะเทือน (ฟุตต่อนาที)  = สมั ประสิทธิค์ วามเร็ว (ดูรปู ที่ 8.19) N = ความเรว็ (รอบต่อนาท)ี สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อดุ รธานี

572 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน S = ระยะการเคลอ่ื นที่ (น้ิว)  = มมุ ในการขับ (องศา) กาลงั ที่ตอ้ งการ (Power Requirements) แรงในสภาวะสม่าเสมอทต่ี อ้ งการทาให้ระบบทางานได้ สามารถหาได้จาก F = . .o kc  WT ST 2 (11.4) k k g 2 t c เมื่อ kc = ค่ายดื หยนุ่ คงท่หี รอื อัตราส่วนสปริงของข้อเหวยี่ ง kt = อตั ราสว่ นสปริงทงั้ หมดของสปรงิ ท่กี ลบั ส่สู ภาพเดมิ ซึ่งต่ออยรู่ ะหวา่ งรางกับฐานของ อปุ กรณข์ นถ่ายดว้ ยแรงเขยา่ WT = นา้ หนักสั่นสะเทือนของราง (ปอนด์) WB = นา้ หนักส่นั สะเทือนของฐาน (ปอนด์) g = อตั ราเร่งของแรงโนม้ ถ่วง (386 in/s2)  = ความเร็วเชงิ มุมของการเคลื่อนที่แบบส่นั สะเทือน (rad/s) โดยท่ี  = 2N 60 N = รอบตอ่ นาที kc = 1 – l2 สาหรบั ในกรณีท่ีอุปกรณข์ นถ่ายถูกปรับใหไ้ ด้ระดับกนั ทคี่ วามเรว็ ใช้งาน N kt  kc เม่ือไม่ได้เชอื่ มต่อขอ้ เหวยี่ งชุดขับ l = อัตราส่วนระหวา่ งความเร็วตาม N และความถ่ที ี่ได้ระดับกนั (Resonant Frequency) No ของระบบที่มีข้อเหวีย่ งชดุ ขับเชือ่ มต่ออยู่ โดยที่ l =  0 (โดยทัว่ ไป 0.8 < l < 0.9) คือ เคร่ืองจักรมีข้อเหวี่ยงที่แน่นกว่าข้อเหวี่ยงท่ีเชื่อมต่ออย่างยืดหยุ่น สมการกาลังม้าของเคร่ืองจักร HP = 5.635 x 10–11 1  WT  WT  ST 2 N3 sin  (11.5) WB  2  คาชแี้ จง ให้นักศึกษาแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3 คน พร้อมตอบคาถามต่อไปน้ีให้ถูกต้อง ให้นักศึกษาออกแบบ เคร่ืองป้อนวัสดุแบบส่ันสะเทือนของการป้อนเมล็ดพืชเพ่ือไปบรรจุกระสอบ มีระยะเคลื่อนที่ไปกลับของ เครื่องป้อนวัสดุแบบส่ัน 5 น้ิว น้าหนักส่ันสะเทือนของเครื่องป้อนวัสดุแบบส่ัน WT = 200 ปอนด์ น้าหนัก สัน่ สะเทอื นของฐาน WB = 100 ปอนด์ ความเรว็ รอบการเขยา่ N = 100 รอบตอ่ นาที ความถีท่ ่ไี ด้ระดับกัน (Resonant Frequency) No เท่ากับ 200 รอบต่อนาที มุมของการเคล่ือนท่ี เท่ากับ 20 องศา เมื่อ อัตราส่วนสปริงของข้อเหว่ียง kc = 2.5 อัตราส่วนสปริงทั้งหมดของสปริงที่กลับสู่สภาพเดิมซึ่งต่ออยู่ ระหว่างรางกับฐานของอุปกรณ์ขนถ่ายด้วยแรงเขย่า kt = 1.0 จงหาแรงท่ีใช้ในการป้อนวัสดุแบบ สาขาวศิ วกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอุดรธานี

573 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน สน่ั สะเทอื นของการป้อนเมล็ดพืชเพื่อไปบรรจุกระสอบ ละกาลงั ม้าของมอเตอร์ เมอ่ื มอเตอรม์ ีประสิทธิภาพ 90% รปู ที่ 10.2 เครอื่ งป้อนวัสดแุ บบสน่ั สะเทอื น (ที่มา : อภชิ าติ ศรีชาติ, 2559) จากสมการสมการแรงท่ีใชใ้ นการป้อนวัสดุแบบส่ันสะเทือน คือ F = . .o k kc  WT ST 2 k g 2 t c จากสมการกาลังทต่ี ้องการ HP = 5.635 x 10–11 (1 – l2) 1  WT  WT  ST 2 N3 sin  WB  2  จะได้วา่ ระยะเคล่ือนที่ไปกลับของราง ................................................... นว้ิ จะได้ ST / 2 = .................................... นว้ิ ดังนนั้ ST = ................................ x 2 = ..................................... นว้ิ นา้ หนักส่ันสะเทือนของเครื่องป้อนวัสดแุ บบสน่ั WT = ............................................... ปอนด์ น้าหนักสั่นสะเทือนของฐานของเคร่ืองป้อนวัสดุแบบสั่น WB = ........................................... ปอนด์ สาขาวศิ วกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอุดรธานี

574 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน ความเร็วรอบการเขย่า N = .............................................. รอบต่อนาที ความถี่ท่ีไดร้ ะดับกนั (Resonant Frequency) No = ......................................... รอบตอ่ นาที มุมของการเคลอื่ นท่ี  = ..................................................... องศา อัตราสว่ นสปริงของข้อเหวี่ยง kc = .................................................. อตั ราสว่ นสปรงิ ทัง้ หมดของสปรงิ ทีก่ ลับสสู่ ภาพเดิมซึง่ ต่ออย่รู ะหว่างรางกับฐานของอปุ กรณ์ขนถ่าย ดว้ ยแรงเขย่า kt = ................................................... มอเตอร์มปี ระสทิ ธภิ าพ ........................................% = ……………………………………………… จะไดว้ ่า  = 2N 60 = ……………………………………………………. = ………………………………………. rad/s และ F = . .okkc  WT ST 2 k g 2 t c Fo =…………………x…………………..x…………………. x (……………….)2 = ………………………………………………………………….. = …………………………………………………………………… Fo = ……………………………………………………….. N จาก l=  = N 0 N0 = …………………………………………………………….. = …………………………………………………………….. สาขาวศิ วกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภฏั อุดรธานี

การขนถ่ายวสั ดุ 575 ใบงาน HP = 5.635 x 10–11 (1 – l2) 1  WT  WT  ST 2 N3 sin  WB  2  = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. = ………………………………………………………………………………………………. HP = ………………………………………………………….. แรงม้า และมอเตอร์มปี ระสทิ ธิภาพ ………………………………………% = …………………………………………. HP (มอเตอร)์ = HP  = …………………………………………………. = ……………………………………. แรงม้า ดงั นั้น เครอ่ื งป้อนวัสดุแบบสั่นสะเทือนของการป้อนเมลด็ พืชเพ่ือไปบรรจุกระสอบ ต้องใชม้ อเตอร์ขนาด ……………………………….. แรงมา้ สรปุ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี

576 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน ...................................................................................................... .................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... ................................................................................................................................................. ....................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... สาขาวศิ วกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

577 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ใบงานที่ 12 เรื่อง การออกแบบคานวณหาคา่ อตั ราการขนถา่ ยและความดันที่ต้องการ วิชา การขนถ่ายวัสดุ ในการขนถ่ายดว้ ยลม ชอ่ื – สกุล.....................................................................รหัสนักศกึ ษา................................................... ชอื่ – สกลุ .....................................................................รหัสนักศกึ ษา................................................... ชื่อ – สกุล.....................................................................รหสั นักศึกษา................................................... วัตถุประสงค์ เพื่อใหผ้ ูเ้ รยี นมคี วามร้แู ละทกั ษะดังนี้ 1. ผูเ้ รียนมีความรู้และความเขา้ ใจเก่ยี วกบั การขนถ่ายวัสดุด้วยลมและหลักการทางานของระบบ การขนถา่ ยวัสดดุ ้วยลม 2. ผเู้ รียนมคี วามรู้ ความเข้าใจและทราบถึงการคานวณหาคา่ อตั ราการขนถา่ ยและความดันที่ ต้องการในการขนถา่ ยด้วยลม 3. สามารถออกแบบคานวณหาคา่ อัตราการขนถ่ายและความดนั ท่ีต้องการในการขนถา่ ยดว้ ยลมได้ ทฤษฎี นวิ เมตคิ คอนเวเยอร์ คือ เครอื่ งมอื ขนถา่ ยวัสดชุ นดิ หนึง่ ใชส้ าหรบั ลาเลยี งวัสดุที่มีลักษณะเปน็ เมล็ด หรือเป็นกลุ่มก้อนหรือลักษณะอ่ืน ๆ ที่คล้ายคลึงกัน โดยวัสดุเหล่านี้จะอยู่ในสภาพแห้งสามารถลอยตัวได้ ง่ายและเป็นอิสระในการเคล่ือนที่ วัสดุเหล่าน้ีจะถูกลาเลียงอยู่ในท่อทางโดยใช้แรงดันของกระแสอากาศ สญุ ญากาศ หรอื แรงดึงดดู ของโลกโดยทวั่ ๆ ไป จะแบ่งนิวเมติคคอนเวเยอร์ เป็น 3 พวกใหญ่ ๆ คอื 1. Pipeline เปน็ ระบบท่ีใช้ความดนั หรอื สญู ญากาศหรอื ใช้ทั้งสองแบบรวมกนั 2. Air activated gravity เปน็ ท่อหนา้ ตดั ส่ีเหล่ียม เอียงทามมุ ตา่ ง ๆ กัน ทางานดว้ ยแรงดึงดูดของ โลก 3. Tube เป็นระบบท่อ (Tubular system) ซ่ึงมีพ้ืนท่ีหน้าตัดไม่เกิน 15 ตารางน้ิว ใช้ในโรงงาน, ห้องเครื่องมือ, ธนาคาร, โรงพยาบาล ฯลฯ ใช้สาหรับลาเลียงอะไหล่และเครื่องมือขนาดเล็ก, เงิน, แบบ พิมพเ์ ขยี ว ฯลฯ การพิจารณาวัสดุขนถ่ายน้ี โดยทั่วไปจะดูว่าเมื่อผ่านการขนถ่ายในระบบ คือ ท่อ ไซโครน หรือ อุปกรณ์อื่น ๆ แลว้ จะไม่ทาใหว้ สั ดนุ ้เี กาะตดิ อยูก่ บั อุปกรณ์ ติดกนั เอง หรือเส่ือมสภาพไป รวมถึงต้องแยกตัว ออกจากระบบลมท่ีใช้ในการลาเลียงได้ วัสดุบางชนิดมีการเติมกล่ินหรือน้าหอมเม่ือผ่านระบบแล้วกล่ินจะ ลดลงทาให้ต้องเติมน้าหอมมากข้ึนซึ่งทาให้ส้ินเปลืองมากกว่าเดิม การออกแบบการลาเลียงควรทาการ ทดลองในห้องปฏิบัติการก่อนใชง้ านระบบ โดยคานึงถงึ ระยะเวลาในการทดลองขนถ่าย ความชื้น ความเร็ว ในการขนถา่ ย และลักษณะของผงท่ตี ดิ ในถุงกรอง หลักการทางานของระบบการขนถ่ายวัสดุด้วยลม ในงานอุตสาหกรรมปัจจุบันระบบขนถ่ายวัสดุ ด้วยลมหรือนวิ เมติคคอนเวเยอรจ์ ะเขา้ ไปมีบทบาทในการทางานอยู่มาก ดังน้นั ในสถานศึกษาตา่ ง ๆ ท่ีผลิต สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อุดรธานี

578 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน ช่างเทคนคิ และวิศวกรเกี่ยวกับการขนถ่ายวัสดุจึงได้จัดให้มีวิชาดังกลา่ วเข้าในหลักสตู ร ในการศกึ ษาวิชานี้ นักศึกษาส่วนใหญ่จะประสบปัญหาเก่ียวกับการออกแบบท่ีถูกต้องเพ่ือให้สอดคล้องกับทฤษฎีต่าง ๆ ที่ได้ ศึกษาเน่ืองจากค่าต่าง ๆ ที่อ้างอิงอยู่ภายในตาราที่ศึกษาจะมีความผิดพลาดอยู่มากดังน้ันจึงไดม้ ีการนาเอา โรงตน้ แบบมาสรา้ งเพ่ือใชใ้ นการทดสอบคา่ การทดลองเพือ่ เอาไปประกอบในการคานวณออกแบบที่ถูกต้อง ดังน้ันจงึ ควรศกึ ษาใหเ้ ขา้ ใจอย่างมาก การเลือกท่อที่ใช้กับการขนถ่ายวัสดุข้ึนอยู่กับองค์ประกอบของค่าความดันหรือความสึกหรอของ วัสดุท่ีเกิดจากการเสียดสีระหว่างท่อกับวัสดุ หรือความเหมาะสมของลักษณะของรูปร่างภายนอกของวัสดุ ส่วนโค้งจะทาให้ทิศทางการไหลเปล่ียนไป และวัสดุจะไหลช้าลง เพราะการเคลื่อนที่ผ่านส่วนโค้งของท่อ และส่วนบริเวณท่ีจะเพ่ิมความเร็วควรจะจัดให้อยู่ตรงทางออกของช่วงโค้ง เครื่องมือ 2 ชนิด ท่ีจะแยกวัสดุ กับลมตรงช่วงปลายท่อ เครื่องมือ 2 อย่างนี้จะทางานอย่างต่าเนื่องจากวัสดุที่เป็นเม็ดและผ้ากรองวัสดุท่ี เป็นผงก็เปน็ ส่ิงจาเป็นและสาหรับผลิตภณั ฑ์ที่มีการขนถา่ ยท่ีมีขนาดความกว้างต่าสุด ซง่ึ มนั อาจจาเป็นและ เป็นตัวบ่งบอกความสกปรกของลมและสามารถจะดูได้จากผ้ากรอง จากการปฏิบัติงานของเคร่ืองกรองจะ ถกู ทาให้สะอาดโดยการสั่นผ้ากรอง โดยใชร้ ะบบ Mechanic เพือ่ ทาใหฝ้ นุ่ ที่ตดิ อย่กู ับผา้ กรองหลุดออกจาก ผา้ กรองในทิศทางที่ย้อนกลับการไหลของวสั ดุ ซึ่งจะทาให้ผ้ากรองสะอาดและเหมาะสมกับการใชง้ านต่อไป การจา่ ยวสั ดขุ องระบบขนถ่ายวสั ดุด้วยลมมีวธิ กี ารสง่ ถ่ายวัสดุ 4 วีธี ดงั ทแี่ สดงในรปู ท่ี 12.1 (ก) วาล์วโรตาร่ี (ข) คอคอด (ค) ใบสกรู (ง) ดูดด้วยสูญญากาศ รูปท่ี 12.1 อปุ กรณ์การจ่ายวัสดุด้วยลม (ที่มา : พรชยั จงจิตรไพศาล, 2559) สาขาวศิ วกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภฏั อดุ รธานี

579 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน อัตราการขนถ่ายและความดันที่ต้องการในการขนถ่ายด้วยลม การออกแบบหาค่าความเร็วลม ปรมิ าณลมในการขนถ่าย อัตราการขนถ่าย ระดับความสูงการขนถ่ายท่ีตอ้ งการและความดันในการขนถ่าย วสั ดุ ความเร็วสุดท้ายของการตกของอนุภาค เมื่ออนุภาคตกมาถึงสภาวะหน่ึง ซ่ึงแรงที่กระทา ต่ออนุภาครวมเป็นศูนย์ อนุภาคจะเคลื่อนที่ด้วยความเร็วคงท่ี น่ันคือความเร็วสุดท้ายของการตก จะได้ว่า ความเร็วของอนุภาค คือ Um Ut และความเร็วสุดท้ายของอนุภาค คือ dU m 0 จากสมการที่ 9.12 จะ dt ได้วา่ คา่ ความเรว็ สดุ ท้ายจะมคี ่าเป็น  4g   (12.1) Ut 3C D 1  d    m m เมอื่ Ut คือ ความเร็วสุดท้ายของการตกของอนุภาค (m/s) หาไดจ้ าก สัมประสิทธิ์ความเสียดทานของของไหลต่ออนุภาค (Resistance Coefficient) สามารถ CD  f (Ret ) (12.2) เมื่อ Ret คือ Reynold number ท่ีสภาวะความเรว็ สุดทา้ ย Reynold number ท่ีสภาวะความเร็วสดุ ทา้ ย สามารถหาได้จากสมการดงั ต่อไปน้ี Ret  Utdm  Utdm (9.15)      เมอื่  คอื viscosity of fluid (kg/m.s) คอื kinematic viscosity of fluid (m2/s)  คือ density of fluid (kg/m3) คอื 9.81 m/s2  g แต่ในการออกแบบใช้ของไหลเป็นอากาศซ่ึงมีสถานะเป็นแก๊ส ค่าความหนาแน่นมวลของ แกส๊ มีค่าต่ากวา่ ค่าความหนาแนน่ ของวสั ดุมาก การพิจารณาสมการความเร็วสุดท้ายของอนุภาค จึงสามารถ แสดงได้ดงั นี้ 1. อนภุ าคท่มี ีขนาดเลก็ และละเอียด ( Ret < 1) Ut  g m d 2 (12.3) m 18 สาขาวศิ วกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี

580 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน 2. อนภุ าคที่มีขนาดปานกลาง ( Ret < 1 - 500) 1 Ut   g 2 3 (12.4) 0.261 m  dm    3. อนภุ าคทีม่ ขี นาดโตและหยาบ ( Ret < 500 – 2 x 105) U t  1.741 gm d m (12.5)  สาหรบั ค่าความหนาแน่นของอากาศ m หาไดจ้ ากทฤษฎีแก๊ส P1  P2 T11 T2 2 2  P2 1 T1 (12.6) P1 T2 โดยกาหนดให้ท่ีสภาวะอุณหภูมิ 273 องศาเคลวิน ความดัน 9.81 x 104 N/m2 มีความ หนาแนน่ ของอากาศเท่ากบั 1.293 kg/m3 จะไดว้ า่ m  1.293Pm  273  (12.7) 9.81  10 4    273  Tm  เม่อื m คือ ความหนาแน่นของอากาศ (kg/m3) Pm คอื ความดันของอากาศ (N/m2) Tm คอื อุณหภมู ขิ องอากาศ (oC) ความเร็วลมในการขนถ่าย การขนถ่ายวัสดุด้วยลมเมื่อเปลี่ยนจากการตกของวัสดุหรืออนุภาคมา เปน็ การใช้ของไหลเป่าผ่านวสั ดุดว้ ยความเร็วทม่ี คี า่ ความเร็วเท่ากับความเร็วสุดท้ายของการตก วสั ดุจะหยุด น่ิงลอยตัวในของไหล ดังนั้นหากต้องการให้วัสดุเคลื่อนไหวไปตามของไหลจะต้องให้ความเร็วของของไหล มากกว่าความเร็วสุดท้ายของอนุภาค โดยการพิจารณาการขนถ่ายวัสดุจะทาการพิจารณาเฉพาะอนุภาค เพียงก้อนเดียวเท่าน้ัน แต่ในการขนถ่ายวัสดุจานวนมากได้ถูกพัฒนาขึ้นมาซ่ึงจะทาให้สภาพการไหล เปลย่ี นแปลงไปตามความมากน้อยของอัตราสว่ นวัสดดุ ว้ ย ความเร็วที่ปลอดภัยต่อการขนถ่ายวัสดุ หมายถึง ความเร็วท่ีสามารถขนถ่ายวัสดุจากจุด ป้อนให้ไปถึงจุดหมายได้โดยไม่มีการอุดตนั ในท่อลาเลียง ซงึ่ จะตอ้ งมีคา่ มากกว่าค่าความเรว็ สุดท้ายของการ ตกของอนุภาค เมื่อขนถ่ายวัสดุด้วยอัตราส่วนผสมค่าหน่ึง ค่าความเร็วท่ีปลอดภัยต่อการขนถ่ายวัสดุเพื่อ ปอ้ งกันการอดุ ตนั ของวสั ดเุ ป็นดังน้ี ความเรว็ ลมขนถ่าย (Um ) จะได้วา่ สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี

581 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน 1 Um  104   n Dg (12.8)   K  เม่อื  คือ อตั ราสว่ นผสมของการขนถ่าย K , n คอื คา่ คงท่เี ฉพาะอนุภาคต่อการไหล D คือ ขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลางท่อขนถ่ายวสั ดุ g คอื 9.81 m/s2 อตั ราส่วนผสมของการขนถา่ ยวสั ดุ สามารถหาได้จากสมการดังต่อไปน้ี   mm (12.9) mw เมอื่ mm คอื มวลวสั ดุทีข่ นถ่ายตอ่ เวลา (kg/s) mw คือ มวลของลมท่ีใช้ต่อเวลา (kg/s) อัตราการขนถ่ายวสั ดุด้วยลม คือ ปริมาณการขนถ่ายวัสดุไปได้ในท่อลาเลียงซ่ึงเป็นสัดส่วนระหว่าง มวลวสั ดทุ ่ีขนถ่ายไดต้ ่อระยะเวลาที่ใชใ้ นการขนถ่าย ซ่ึงสามารถเขยี นความสมั พนั ธไ์ ดด้ งั สมการดังต่อไปนี้ Q m (12.10) t เม่อื Q คอื อัตราการขนถา่ ยวสั ดุ (kg/s) m คอื มวลของวัสดุท่ขี นถา่ ย (kg) คอื เวลาที่ใชใ้ นการขนถ่าย (s) t ปริมาณลมขนถ่ายจะขึ้นอยู่กับอัตราส่วนผสมและค่าความหนาแน่นของอากาศที่ใช้งานและอัตรา การขนถ่าย สามารถเขยี นความสมั พันธไ์ ด้ดงั สมการดงั ตอ่ ไปนี้ Qa  Q (12.11)  m เมื่อ Qa คือ ปรมิ าณลมขนถ่ายวสั ดุ (kg/s)  คอื อัตราสว่ นผสมของการขนถา่ ย m คือ ความหนาแนน่ ของอากาศท่ีใช้งาน (kg/m3) สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอดุ รธานี

582 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน ขนาดของท่อลาเลียง ในการคานวณหาขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อลาเลียงวัสดุด้วยลม จะใช้ ค่าความเร็วลมของการขนถ่ายและปรมิ าณลมที่ต้องการเป็นตัวกาหนด ซ่ึงสามารถเขียนความสัมพันธ์ไดด้ งั สมการดังตอ่ ไปน้ี D  4Qa (12.12) 60U m เม่ือ D คือ เสน้ ผา่ นศนู ย์กลางของท่อลาเลียง (m) Qa คอื ปริมาณลมขนถา่ ยวัสดุ (kg/s) Um คือ ความเร็วลม (m/s) ค่าความดันการขนถ่าย จากรูปที่ 12.2 ที่สภาวะการขนถ่ายความดันต่าท่ีมีการไหลของวัสดุเป็น แบบ Homogeneous ภายในท่อลาเลียงขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง D (m) ความยาว L (m) และมุมของ การขนถ่าย  องศา ซึ่งค่าความดันที่ใช้สาหรับการขนถ่ายจะเท่ากับความดันสูญเสียเนื่องจากความเสียด ทานของท่อลาเลียงและความดันสูญเสียเฉพาะการขนถ่าย สามารถเขียนความสัมพันธ์ได้ดังสมการ ดังตอ่ ไปนี้ (12.13) P  PT  Pm เม่อื P คอื ค่าความดนั ที่ใช้สาหรับการขนถา่ ย (N/m2) PT คอื ค่าความดันสูญเสยี เนื่องจากความเสียดทานของทอ่ ลาเลียง (N/m2) Pm คือ ความดนั สญู เสยี เฉพาะการขนถ่าย (N/m2) รูปที่ 12.2 คา่ ความดันทีม่ ตี ่อการไหลของวสั ดขุ องการขนถ่ายด้วยลมความดนั ตา่ ทม่ี กี ารไหลแบบ Homogeneous ภายในทอ่ ลาเลียง (ที่มา : : โสภณ เรืองกิตตกิ ุล และอภิรักษ์ โพธสิ ว่าง, 2535) โดยท่ีความดันสูญเสยี เน่ืองจากความเสียดทานของทอ่ ลาเลียงและความดันสญู เสยี เฉพาะ การขนถา่ ย สามารถหาได้จากสมการดังต่อไปน้ี สาขาวศิ วกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภฏั อุดรธานี

583 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน PT  f Leq m U 2 (12.14) D 2 m (12.15) และ 1  0.078KFr 2.5 (1  ) 2  D 1    Leq m 2 Ret  2 m Pm   d     D U     m m เพราะฉะน้ันค่าความดนั ขนถา่ ยสามารถหาได้จากสมการดงั ต่อไปนี้   1  (1  ) 2 D 1   Leq m   0.078KFr 2.5      D 2 (12.16) P   f  Ret   m  2     d  U m    m  เมอ่ื Um คอื ความเรว็ ลมการขนถ่าย (m/s) Fr คือ ค่า Froud number ซง่ึ Fr  Um Dg Ret คือ ค่า Reynold number ซง่ึ Ret  UmD  f คอื ค่าสัมประสิทธ์ิความเสียดทานของท่อลาเลียง dm คือ ขนาดของวสั ดุ (m)  คอื อัตราสว่ นความเร็ว Leq คอื ความยาวสมมูลของท่อเมื่อคิดขอ้ งอเทียบเป็นท่อตรง คาชแ้ี จง ให้นักศึกษาแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3 คน พร้อมตอบคาถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ให้นักศึกษาออกแบบ ระบบลาเลียงวัสดุด้วยลมในการลาเลียงทรายโดยคานวณหาความดันที่สูญเสียทั้งหมดในการขนถ่ายและ ความดันการขนถ่ายท่ีต้องใช้ในการลาเลียงทรายในท่อลาเลียง มวลของทรายที่ขนถ่าย 10,000 kg ความ หนาแน่นของทราย 950 kg/m3 มวลวัสดุท่ีขนถ่ายต่อเวลา 0.25 kg/s ความเร็วของทรายที่ขนถ่าย 0.5 m/s ความเรว็ ของลมทใ่ี ช้ 1.0 m/s ความหนาแนน่ ของลมทีใ่ ช้ในการขนถ่าย 1.25 kg/m3 มวลของลมท่ีใช้ ต่อเวลา 0.05 kg/s ขนาดของวสั ดเุ ฉลี่ย 0.001 m ความยาวสมมลู ของทอ่ เมอื่ คดิ ขอ้ งอเทยี บเปน็ ท่อตรง 40 m ค่าสัมประสิทธ์ิความเสียดทานของท่อลาเลียง 0.125 ค่าแฟกเตอร์การเปลี่ยนแปลง (Variable factor) สาหรับ Rotary feeder C = 3.0 ค่าความหนืดของอากาศ 0.785 kg/m.s และเวลาที่ใช้ในการขนถ่าย 2 ชว่ั โมง สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

584 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน รูปท่ี 12.3 ระบบลาเลยี งวัสดุดว้ ยลม (ทมี่ า : อภิชาติ ศรีชาติ, 2559) กาหนดใหเ้ ป็นการลาเลยี งทรายในทอ่ ลาเลยี งด้วยลม ซ่ึงประกอบไปด้วย มวลของทรายท่ขี นถา่ ย m= ........................................................... kg ความหนาแนน่ ของทราย m = .......................................................... kg/m3 มวลวัสดุท่ขี นถ่ายตอ่ เวลา mm = ........................................................... kg/s ความเร็วของทรายขนถา่ ย vm = ............................................................ m/s ความเรว็ ของลมทใ่ี ช้ vw หรือ Um = ......................................................................... m/s ความหนาแน่นของลมทีใ่ ชใ้ นการขนถา่ ย  = ................................................................. kg/m3 มวลของลมที่ใช้ตอ่ เวลา mw = ....................................................................... kg/s เวลาท่ีใช้ในการขนถา่ ย t = ................................. ชวั่ โมง = ........................................................ s สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอดุ รธานี

585 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน ค่าสมั ประสิทธ์ิความเสียดทานของทอ่ ลาเลียง f = .................................................................. ขนาดของวัสดุเฉลีย่ dm = ................................................................. m ความยาวสมมลู ของท่อเมื่อคิดขอ้ งอเทยี บเปน็ ท่อตรง =Leq ......................................................m คา่ แฟกเตอร์การเปลย่ี นแปลง (Variable factor) สาหรับ Rotary feeder C = ............................. ค่าความหนืดของอากาศ  = ................................................... kg/m.s เม่ือพิจารณาแลว้ พบวา่ ทรายเปน็ อนุภาคที่มขี นาดเลก็ และละเอียด จะได้ว่า ค่า K = ................................... และ  = ................................................... นน่ั คือ จาก อตั ราการขนถ่ายวัสดุดว้ ยลม คอื Q  m t จะได้ว่า Q = ……………………………………….. = ……………………………….. kg/s = …………………………………. Ton/hr จาก ปรมิ าณลมขนถา่ ย คือ Qa  Q และอัตราส่วนผสมของการขนถ่ายวสั ดุ คือ   mm  m mw จะได้ว่า = ………………………………… = ………………………………… นนั่ คอื Qa = …………………………………………….. = ……………………………… kg/s จาก ขนาดเสน้ ผา่ นศูนย์กลางของท่อลาเลยี งวสั ดดุ ว้ ยลม คือ D 4Qa 60U m จะไดว้ ่า D = ……………………………………….. สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏอดุ รธานี

586 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน = ……………………………………… m = ………………………………………. Cm จาก คา่ Froud number คือ Fr  Um Dg จะไดว้ ่า Fr = ……………………………………………… = ………………………………………………………………………… = ………………………………………………………………………… = ………………………………………………………………………… จาก ความเรว็ สุดท้ายของอนุภาค คอื Ut  g(m  )dm 18 จะได้ว่า Ut = ………………………………………………………………………… = ………………………………………………………………………… = ………………………………………………………………………… = ……………………………………………….. m/s จาก Reynold number ท่ีสภาวะความเร็วสดุ ท้ายของอนุภาค คือ Ret  Utdm  Utdm      จะไดว้ ่า Rst = ……………………………………………………………………….. = ………………………………………………………………………… = ………………………………………………………………………… = ………………………………………………………………………… สาขาวิศวกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อดุ รธานี

587 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน จาก อัตราสว่ นความเรว็ คอื   vm  vm = …………………………………………. vw Um = ………………………………………………….   1  (1  ) 2  1   Leq m จาก ค่าความดันขนถ่าย   0.078KFr 2.5       D 2 P   f  Ret  D   m  2    dm  U m    จะได้ ∆������ = …………………….………………………………………………………………………………………………….. = …………………….………………………………………………………………………………………………….. = …………………….………………………………………………………………………………………………….. = …………………….………………………………………………………………………………………………….. = …………………….………………………………………………………………………………………………….. = …………………….………………………………………………………………………………………………….. = …………………………………………………………………… N/m2 = ……………………………………………………..…………… Pa = …………………………………………………………………. kPa จาก ค่าความดันสูญเสยี ในการเรง่ ความเร็ววัสดุทจ่ี ดุ ป้อน คือ Pat  (C  ) m U 2 2 m จะไดว้ ่า ∆������at = ……………………………………………………………………………. = …………………….………………………………………………………. = ………………………………………………. N/m2 = ……………………………………………….. Pa สาขาวิศวกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

588 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน จาก ค่าความดนั สญู เสยี เนือ่ งจากการร่วั ไหล คือ Px  0.1PT  .0.1 f Leq m U 2 D 2 m จะไดว้ ่า ∆������X = ……………………………………………………………………………. = …………………….………………………………………………………. = ………………………………………………. N/m2 = ……………………………………………….. Pa จาก ความดันท่ีสูญเสียท้ังหมดในการขนถ่าย คือ Pt  P  Pat  Px จะได้ว่า ∆������t = ……………………………………………………………………………. = …………………….………………………………………………………. = ………………………………………………. N/m2 = ……………………………………………….. Pa ดังน้นั ความดนั ทีส่ ูญเสียทั้งหมดในการขนถา่ ย คือ .……………………………………….. kPa สรปุ ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ ...................................................................................................... .................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... สาขาวศิ วกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

589 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ใบงานที่ 13 เรื่อง การออกแบบระบบลฟิ ท์ วิชา การขนถา่ ยวัสดุ ช่อื – สกลุ .....................................................................รหสั นกั ศกึ ษา................................................... ช่อื – สกุล.....................................................................รหสั นกั ศกึ ษา................................................... ช่อื – สกลุ .....................................................................รหสั นกั ศกึ ษา................................................... วัตถปุ ระสงค์ เพือ่ ให้ผูเ้ รยี นมีความรูแ้ ละทักษะดงั น้ี 1. ผู้เรยี นมีความร้แู ละความเข้าใจเก่ยี วกับลิฟท์และหลักการทางานของระบบลฟิ ท์ 2. ผ้เู รยี นมีความรู้ ความเข้าใจและทราบถึงการคานวณหาค่าอตั ราการขนถ่ายและกาลงั มา้ ที่ ตอ้ งการของลฟิ ท์ 3. สามารถออกแบบลิฟท์ได้ ทฤษฎี ลิฟต์เป็นพาหนะเคลื่อนที่ในแนวดิ่งชนิดหนึ่ง มีประสิทธิภาพในการเคล่ือนย้ายคนหรือส่ิงของ ระหว่างช้ันในอาคาร ลิฟต์ในปัจจุบันใช้พลังงานมอเตอร์ไฟฟ้าในการทางาน ปี ค.ศ. 1800 กระบวนการ ผลิตเหล็กกล้าบูมขึ้นจนถึงขีดสุดมีการสร้างแท่งโลหะหลายรูปแบบ ไม่ว่าจะเป็นเหล็กเส้น เหล็กฉากหรือ เสาเหล็ก ทั้งหมดเปน็ พนื้ ฐานและวิวัฒนาการทางการก่อสรา้ ง ซึ่งช่วยใหว้ ศิ วกรสามารถสร้างตึกระฟา้ ขึ้นสูง หลายร้อยเมตร ตึกระฟ้าทาให้เกิดเทคโนโลยีอื่นๆตามขึ้นมาอีกมากมาย หน่ึงในนั้นคือลิฟท์ เมืองหลวงใน ทุกประเทศต้องพึ่งพาอาศัยลิฟท์หรือแม้แต่ห้างสรรพสินค้า โลตัส บิ๊กซี เซ็นทรัล และเดอะมอลล์ เป็นต้น ลว้ นต้องมลี ิฟทใ์ ชส้ ง่ ผโู้ ดยสารหรอื ขนของ หลักการทางานของลิฟต์ การเคล่ือนท่ีของลิฟต์ใช้หลักการของรอกกว้านและน้าหนักถ่วงเพ่ือลด การใช้พลังงานในการขับเคลื่อนลิฟต์ โดยปลายเชือกรอกกว้านด้านหนึ่งของลิฟต์จะยึดติดกับตัวลิฟต์ ในขณะที่ปลายเชือกรอกกว้านอีกด้านหนึ่งจะผูกติดกับน้าหนักถ่วง โดยปลายเชือกรอกกว้านหรือสลิงจะมี ความยาวเท่ากับความสูงของตึกโดยประมาณ ดังนั้นเมื่อลิฟต์โดยสารจอดท่ีช้ันล่างสุดของอาคาร น้าหนัก ถ่วงจะอยู่ชั้นบนสุด เม่ือลิฟต์โดยสารเคลื่อนที่ข้ึน น้าหนักถ่วงจะมีหน้าที่ขับลิฟต์ให้เคล่ือนท่ีควบคู่ไปกับ เบรคเพื่อชะลอความเร็ว โดยมอเตอร์จะทาหน้าท่ีควบคุมความเร็วของลิฟต์ให้เป็นไปตามพิกัด ในทานอง เดียวกันหากลิฟต์จอดช้ันบนสุด น้าหนักถ่วงจะอยู่ช้ันล่างสุด ลิฟต์จะเคล่ือนที่ลงโดยอาศัยน้าหนักของตัว ลิฟต์ จากหลักการดังกล่าวจะเห็นได้ว่าการออกแบบลิฟต์ให้เกิดความได้เปรียบเชิงกลจะทาให้ลิฟต์ใช้ พลังงานน้อยมากเม่อื เทียบกบั เครอ่ื งจักรอนื่ ๆ ท่ใี ช้งานในอาคาร สาขาวศิ วกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี

590 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน รปู ท่ี 13.1 แสดงหลักการออกแบบลฟิ ตโ์ ดยใชห้ ลักการรอกกว้าน (ท่ีมา : ขอ้ มลู ด้านเทคนิค ของ OTIS, 2559) การเลือกขนาดและจานวนของลิฟต์ (elevator selection) จาเป็นต้องมีการพิจารณาอย่าง ละเอียดเน่ืองจากมีหลายปัจจัยที่ต้องพิจารณา ได้แก่ ความเพียงพอของการให้บริการในอาคารน้ันๆ ความ คุ้มค่าในการเลือกใช้ลิฟต์ พ้ืนที่ว่างท่ีสอดคล้องกับงานด้านสถาปัตยกรรม(โถงลิฟต์ ช่องลิฟต์ ห้องเคร่ือง ลิฟต์) ดังน้ันในอาคารขนาดใหญ่และมีการใช้งานที่หลากหลายการคานวณด้วยมืออาจทาให้เกิดความ ยุ่งยาก จงึ มีความจาเปน็ ต้องใช้คอมพิวเตอร์ช่วยในการคานวณ โดยมหี ลักเกณฑ์ในการพิจารณาถึงคุณภาพ การบรกิ ารของลฟิ ต์ดงั น้ี 1. Interval (I) หรอื lobby dispatch time หรอื เวลาในการรอคอย (waiting time) คอื ระยะเวลาเฉล่ียของการเคลื่อนท่ีของลิฟต์มารับผ้โู ดยสารและเคลื่อนท่ีออกจากโถงลิฟต์ ส่วนเวลาในการรอ คอย (waiting time) หมายถึง ระยะเวลาเฉลี่ยที่ผู้ใช้ลิฟต์ใช้ในรอลิฟต์โดยนับตั้งแต่เวลาท่ีผู้ใช้ลิฟต์เรียก ลิฟต์จนกระท่ังเดินเข้าลิฟต์ ในทางปฏิบัติกาหนดให้ระยะเวลาในการรอคอยคิดเป็น 60% ของ Interval เปน็ ไปดงั สมการตอ่ ไปนี้ Average waiting time  0.6I (13.1) 2. ความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) หมายถึง ตัวเลขที่แสดงถึง ความสามารถสูงสุดในการบรรทุกผู้โดยสารในระยะเวลาหน่ึง (ในทางปฎิบัติจะต้องคิดจานวนผู้โดยสารท่ี สามารถบรรทกุ ไดส้ ูงสดุ ในช่วงเวลา 5 นาท)ี HC  300p (13.2) I สาขาวิศวกรรมเครอื่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

591 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน ตารางที่ 13.1 แสดงคา่ I ท่เี หมาะสมในอาคารแตล่ ะประเภท ประเภทอาคาร Interval Time (วินาท)ี อาคารสานักงาน ย่านใจกลางเมือง 25 – 30 บรเิ วณรอบเมอื ง 30 - 35 ชานเมือง 35 – 40 อาคารท่พี ักอาศัย คอนโดมเี นียม 50 – 70 เซอร์วสิ อพารค์ เมนต์ 60 – 80 อพาร์คเมนต์, แมนชัน้ 80 – 120 อาคารหอพัก 60 – 80 โรงแรมชน้ั หนึง่ 40 – 60 โรงแรมชน้ั สอง 50 – 70 ทม่ี า : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559 ตารางท่ี 13.2 ความสามารถในการบรรทกุ ของตัวลิฟต์ car passenger capacity (p) นา้ หนกั บรรทกุ ของลฟิ ต์ จานวนผูโ้ ดยสารสงู สดุ จานวนผู้โดยสารต่อรอบ (กิโลกรัม) (คน) (คน) 900 12 10 1,150 17 13 1,350 20 16 1,600 23 19 1,800 28 22 ท่ีมา : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559 3. ระยะเวลาในการเดินทางเฉล่ีย (traveling time or average trip time, AVTRP) หมายถึง ระยะเวลาเฉลี่ยที่ผใู้ ช้ลิฟต์ใช้ในการเดินทางโดยใชล้ ฟิ ต์ ซึ่งนับต้ังแต่เวลาท่ีผู้ใช้ลิฟต์เรียกลิฟต์และ โดยสารลิฟต์จนกระทั่งออกจากลิฟต์ในช้ันท่ีต้องการ โดยทั่วไป ระยะเวลาของการเดินทางที่น้อยกว่า 1 นาที เป็นส่ิงที่ดีเย่ียม แม้จะใช้เวลา 75 ถึง 90 วินาทีก็สามารถยอมรับได้ แต่ไม่ควรเกินกว่า 120 วินาที สาหรับระยะเวลาในการเดินทางเฉล่ีย(traveling time or average trip time) ท่ีใช้ในการประเมิน สามารถพิจารณาได้จากเส้นกราฟที่แสดงความสัมพันธ์ระหว่าง จานวนชั้น และความเร็วของลิฟต์ค่าต่างๆ ท่ีขนาดน้าหนักบรรทุกแต่ละตัว (สามารถหาข้อมูลได้จากผู้ผลิต) โดยที่ระยะเวลาดังกล่าวยังมีความ คลาดเคล่อื นได้ 10% ดังแสดงในรปู ที่ 13.2 4. ระยะเวลาในการบรกิ าร 1 รอบ (round-trip time) หมายถึง ระยะเวลาเฉลยี่ ท่ลี ิฟต์ใช้ ในการเดินทางโดยนับตั้งแต่เวลาที่ลิฟต์เคลื่อนที่เพ่ือบริการครบ 1 รอบ โดยระยะเวลาดังกล่าวเป็นผลรวม ของเวลา 4 ส่วน คือ ระยะเวลาในการเรง่ และลดความเรว็ ระยะเวลาในการเปิดและปดิ ประตู ระยะเวลาใน การรบั และส่ง และเวลาในการเคล่ือนที่ ดงั แสดงในรปู ท่ี 13.3 สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

592 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน ตารางท่ี 13.3 การประมาณการจานวนผ้ใู ช้อาคาร (population) ของอาคารประเภทตา่ ง ๆ ประเภทของอาคาร อาคารสานักงาน ตารางเมตรต่อคน แบบใชง้ านหลายประเภท (diversified) ชั้นลา่ งทม่ี พี ืน้ ท่ีขนาดใหญ่ (large lower floors) 11.25-12.6 ช้ันสงู ขนึ้ ไป (upper floors) 12.6-14.4 พ้นื ที่ท่ัวไป (average use) 13.5 แบบใช้งานประเภทเดยี ว(single purpose) 11.7 โรงแรม คนตอ่ ห้องพัก ห้องพกั (normal use) 1.3 หอ้ งประชมุ (conventions) 1.9 โรงพยาบาล คนตอ่ เตียงผปู้ ่วย โรงพยาบาลเอกชน 3 โรงพยาบาลของรัฐ 3-4 อาคารเพ่ือพักอาศัย คนตอ่ เตยี งนอน คอนโดมเิ นียม 1.5 เซอรว์ สิ อพาร์ทเมน้ 2 อพาร์ทเมน้ หรือแมนชนั่ 2.5-3.0 ทม่ี า : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559 รปู ท่ี 13.2 แผนภาพแสดงความสัมพันธ์ของระยะเวลาในการเดินทางเฉล่ยี (average trip time : AVTRP) ทีค่ วามเรว็ ระดบั ต่าง ๆ ของลิฟต์ ขนาดน้าหนักบรรทุก 1,350 กิโลกรัม (ท่ีมา : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559) สาขาวิศวกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

593 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน รูปที่ 13.3 แผนภาพระยะเวลาในการบริการ 1 รอบ (round-trip time) ท่ีความเร็วระดับต่าง ๆ ของลิฟต์ ขนาดนา้ หนักบรรทุก 1,350 กโิ ลกรมั (ทีม่ า : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559) ข้ันตอนและวิธีในการคานวณเพื่อเลือกใช้ขนาดและจานวนลิฟต์ที่จะแสดงต่อไปนี้เป็นเพียง ตวั อยา่ งเพ่ือให้มีความเขา้ ใจการใชป้ ัจจัยต่างๆ ขา้ งตน้ ในการกาหนดขนาดและจานวนลิฟต์ท่ีเหมาะสมซ่ึงมี ความเกี่ยวเนื่องถึงการใช้พลังงานของลิฟต์ในอาคารน้ัน ในการปฏิบัติจริงควรคานวณโดยใช้โปรแกรม คอมพวิ เตอรจ์ ะสะดวกและแม่นยากว่า สว่ นขั้นตอนเบ้อื งต้นมดี ังน้ี ข้ันตอนท่ี 1 ข้อมูลของอาคาร ประเภทอาคาร พื้นที่ใช้สอยหรือจานวนห้องพัก จานวนชัน้ และความสูงของชนั้ และของอาคาร ขน้ั ตอนที่ 2 หาคา่ ของ interval (I) ขนั้ ตอนท่ี 3 คานวณหาจานวนผใู้ ชอ้ าคาร ขัน้ ตอนที่ 4 หาคา่ ความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) ขนั้ ตอนที่ 5 ใช้ข้อมลู ทีไ่ ดเ้ ลอื กขนาดของลิฟต(์ น้าหนักบรรทุกและความเร็ว) ขัน้ ตอนท่ี 6 ใชข้ ้อมลู ขนาดของลิฟต์ท่ีได้เลอื กไว้หาระยะเวลาในการเดินทางเฉล่ีย (traveling time or average trip time : AVTRP) และระยะเวลาในการบริการ 1 รอบ (round-trip time : RT) ตามจานวนชน้ั ของอาคารท่ใี ช้งาน สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภฏั อุดรธานี

594 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ขั้นตอนท่ี 7 คานวณหาความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) ของ ลฟิ ตท์ ีเ่ ลือกไว้ตอ่ หนง่ึ ตวั HC = 300p/I โดยค่าใช้ p ขั้นตอนท่ี 8 คานวณหาจานวนลิฟต์ท่ีต้องใช้เพ่ือบรรทุกผู้โดยสารให้ได้จานวนท่ี ต้องการในขั้นตอนท่ี 3 ข้นั ตอนที่ 9 ใช้ขอ้ มลู ท่ีไดท้ ้ังหมดจากการเลือกขนาดและจานวนลิฟตเ์ พอ่ื คานวณ ย้อนกลับมาหาค่าระยะเวลาในการบริการ 1 รอบ (round-trip timer : RT) และเปอร์เซนต์ของ ความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) ว่าอย่ใู นเกณฑท์ ่เี หมาะสมหรอื ใหม่ ข้ันตอนที่ 10 ทดลองเปลี่ยนขนาดของลิฟต์ (น้าหนักบรรทุกและความเร็วท่ี แตกต่างจากครั้งแรก) เพื่อคานวณค่าระยะเวลาในการบริการ 1 รอบ (round-trip timer :RT) และ เปอร์เซนต์ของความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) แล้วจึงเลือกขนาดและจานวนลิฟต์ที่ เหมาะสม โดยพิจารณาปจั จัยตา่ งๆ ท้ังความสามารถและคุณภาพในการให้บริการของระบบลิฟต์ในอาคาร นนั้ ๆ ตน้ ทนุ ในการลงทุนครัง้ แรก และขอ้ จากดั ดา้ นสถาปตั ยกรรม เป็นต้น ข้ันตอนที่ 11 เลือกชนิดของลิฟต์ท่ีใช้งานท้ังส่วนของเครื่องลิฟต์และชุดควบคุม โดยพิจารณาข้อมูลด้านเทคนิคของผู้ผลิตประกอบ ท้ังต้นทุนในการลงทุนคร้ังแรก ค่าใช้จ่ายด้านพลังงาน และ คา่ ใชจ้ า่ ยดา้ นการซ่อมบารงุ ตลอดอายกุ ารใชง้ านของลิฟต์ ขอ้ จากดั ด้านสถาปตั ยกรรม เปน็ ต้น คาชแี้ จง ให้นักศึกษาแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3 คน พร้อมตอบคาถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ให้นักศึกษาออกแบบ คานวณเพอื่ เลอื กขนาดและจานวนลิฟต์ อาคารสานักงานแห่งหนึง่ มีการใช้งานหลายประเภท (diversified) เปน็ อาคารสูง 35 ชนั้ พน้ื ทีใ่ ชส้ อย 2,000 ตารางเมตรต่อชัน้ ความสงู ของช้ัน 4.0 เมตร ใหเ้ ลือกระบบลิฟต์ ทีเ่ หมาะสมในการออกแบบ รูปที่ 13.4 ลิฟต์ (ทม่ี า : อภชิ าติ ศรชี าติ, 2559) สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภฏั อดุ รธานี

595 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน ขน้ั ตอนที่ 1 ข้อมลู ของอาคาร ........................................................................................................................ .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... ขน้ั ตอนท่ี 2 หาค่าของ interval (I) จากตาราง เท่ากบั ................................................ วนิ าที ขน้ั ตอนที่ 3 คานวณหาจานวนผใู้ ชอ้ าคารโดยใช้ตาราง จานวนผใู้ ช้อาคาร (building population) : ..............................................ชน้ั = ................................. ตารางเมตร x ....................ชั้น/13.5 ตารางเมตรต่อคน = ...................................................................... คน ขั้นตอนท่ี 4 หาคา่ ความสามารถในการบรรทกุ (handling capacity) จากตาราง ความสามารถในการบรรทกุ = ………………………………. % HC = ………………… x ……………………………………. คน = ………………………………… คน ขั้นตอนท่ี 5 ใช้ข้อมูลท่ีได้เลอื กขนาดของลิฟต์ (นา้ หนักบรรทกุ และความเร็ว) จากขอ้ มูลในตาราง โดยระยะสัญจรของลฟิ ต์ = ………………………………… ชน้ั x …………………………. เมตร = ………………………………………… เมตร โดยระยะสัญจรของลฟิ ต์ คอื ........................................................ เมตร จึงต้องเลอื กลฟิ ต์ ขนาด ............................................................. กิโลกรมั ความเร็ว ............................................................. เมตรตอ่ วนิ าที ขั้นตอนที่ 6 ใช้ข้อมูลขนาดของลิฟต์ท่ีได้เลือกไว้หาระยะเวลาในการเดินทางเฉล่ีย (traveling time or average trip time : AVTRP) และระยะเวลาในการบริการ 1 รอบ (round-trip timer : RT) ตามจานวน ชนั้ ของอาคารทีใ่ ช้งาน สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏอุดรธานี

596 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน AVTRP = .................................................... วินาที RT = ..................................................... วินาที ขั้นตอนที่ 7 คานวณหาความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) ของลิฟต์ที่เลือกไว้ต่อหน่ึงตัว HC = 300p/I โดยค่าใช้ p จากข้อมูลในตาราง ความสามารถในการบรรทุกของลฟิ ตห์ น่ึงตวั = 300(....................)/.................................. = .................................................. คน ขน้ั ตอนท่ี 8 คานวณหาจานวนลฟิ ต์ท่ีต้องใชเ้ พือ่ บรรทกุ ผู้โดยสารใหไ้ ดจ้ านวนท่ีตอ้ งการในข้ันตอนท่ี 3 จานวนลิฟต์ท่ีใช้เพื่อการบรรทุกคนทั้งหมด ........................................... คน จานวนลฟิ ต์ = ................................./33.5 = ........................................ ตวั ดังน้ัน จานวนลฟิ ต์ คือ ....................... ตวั ขั้นตอนท่ี 9 ใช้ข้อมูลที่ได้ท้ังหมดจากการเลือกขนาดและจานวนลิฟต์เพื่อคานวณย้อนกลับมาหาค่าเวลา Interval (I) และเปอร์เซนต์ของความสามารถในการบรรทุก (handling capacity) ว่าอยู่ในเกณฑ์ที่ เหมาะสมหรือใหม่ I = RT/N = ........................................./................................ = ................................................. วนิ าที HC = ..............................(...................)/.......................... = ..........................................% สาขาวศิ วกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภัฏอดุ รธานี

597 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ขั้นตอนท่ี 10 ทดลองเปล่ียนขนาดของลิฟต์ (น้าหนักบรรทุกและความเร็วท่ีแตกต่างจากครั้งแรก) เพ่ือ คานวณค่าระยะเวลาในการบริการ 1 รอบ (round-trip timer : RT) และเปอร์เซนต์ของความสามารถใน การบรรทกุ (handling capacity) แลว้ จงึ เลอื กขนาดและจานวนลิฟต์ท่เี หมาะสม โดยพิจารณาปจั จัยต่างๆ ทั้งความสามารถและคุณภาพในการให้บริการของระบบลิฟต์ในอาคารน้ันๆ ต้นทุนในการลงทุนคร้ังแรก และขอ้ จากดั ด้านสถาปัตยกรรม ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ........................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ........................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ........................................................................................................................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... สรุป ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ ...................................................................................................... .................................................................. ............................................................................................................................... ......................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ .......................................................................... .. สาขาวศิ วกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอุดรธานี

598 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

599 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ใบงานที่ 14 เรื่อง การออกแบบบนั ไดเล่ือนและทางเลอ่ื น วิชา การขนถ่ายวัสดุ ชอ่ื – สกลุ .....................................................................รหสั นักศกึ ษา................................................... ชื่อ – สกุล.....................................................................รหัสนักศึกษา................................................... ชื่อ – สกุล.....................................................................รหสั นักศกึ ษา................................................... วตั ถปุ ระสงค์ เพือ่ ใหผ้ ้เู รียนมีความรู้และทกั ษะดงั น้ี 1. ผ้เู รียนมคี วามรู้และความเข้าใจเกี่ยวกับบันไดเล่ือนและทางเล่ือนและหลักการทางานของระบบ บนั ไดเลอ่ื นและทางเลอ่ื น 2. ผู้เรียนมีความรู้ ความเข้าใจและทราบถึงการคานวณหาค่าอัตราการขนถ่ายและกาลังม้าท่ี ตอ้ งการของบนั ไดเลื่อนและทางเล่ือน 3. สามารถออกแบบบนั ไดเลื่อนและทางเล่ือนได้ ทฤษฎี บันไดเลื่อนและทางเลื่อน คือ เคร่ืองจักรกลท่ีออกแบบให้ใช้งานง่าย และไม่มีความซับซ้อน มี วตั ถปุ ระสงคเ์ พอ่ื ในการขนส่งคนโดยใช้ขนั้ บันไดในการลาเลยี งคนจานวนมากดว้ ยความเร็วทเี่ หมาะสม และ คงท่ี บนั ไดเล่อื น ถกู คดิ คน้ ออกแบบ และนามาใช้ในตัง้ แต่ ปี ค.ศ.1900 โดยใชช้ อื่ Escalator ท่มี รี ากศัพท์ มาจากภาษาละตินของคาผสมระหว่าง Elevator และ Scala สาหรับประเทศไทยใช้บันไดเลื่อนมาตั้งแตป่ ี พ.ศ. 2507 ที่ห้างสรรพสินค้า ไทยไดมารู ราชประสงค์ เป็นผู้นาบันไดเลื่อนชุดแรก เข้ามาใช้ เปิดบริการ เม่ือวนั ที่ 10 ธนั วาคม พ.ศ. 2507 ปรากฏว่า คนกรุงเทพ แหก่ ันไปใช้บนั ไดเล่อื นกนั อยา่ งเนอื งแนน่ มาตรฐานบนั ไดเลอื่ นท่ถี ือเป็นต้นแบบ และนิยมใชก้ ันหลายประเทศคอื 1. ประเทศแถบยุโรป เป็น กฎความปลอดภัยในการออกแบบ และติดต้ังบันไดเลือ่ น และ ลิ ฟ ต์ ต า ม BS EN115 (European Standard BS EN1 1 5 Safety rules for the Construction and Installation Escalators and Passenger Conveyors) 2. ประเทศสหรัฐอเมริกา เป็นข้อบังคับสาหรับลิฟต์และบันไดเลื่อนตาม ASME A17.1 (Safety Code for Elevators and Escalators American Standard) 3. ประเทศญ่ีปุ่น เป็นมาตรฐานการตรวจสอบลิฟต์ บันไดเลื่อน และลิฟต์ส่งของ (Inspection standard of elevator, escalator and dumbwaiter) 4. ประเทศไทย โดยวิศวกรรมสถานแห่งประเทศไทย ในพระบรมราชูปถัมภ์ ได้จัดทามาตรฐานไว้สองเล่ม คือมาตรฐานระบบเครอื่ งกลขนสง่ ในอาคาร (เรยี บเรยี งตาม ASME A17.1) และมาตรฐานระบบลิฟต์ (เรียบ เรยี งตาม BS EN 115) ทงั้ มาตรฐานยโุ รป อเมริกา และญ่ปี ุ่นลว้ นมีใช้ในประเทศไทย และอกี หลายประเทศ ในเอเชีย บนั ไดเลอื่ นและทางเลอ่ื น มีอุปกรณท์ ่ีเป็นส่วนประกอบหลกั ดงั น้ี 1. โครงสรา้ งบนั ได เปน็ โครงสร้างเหล็กท่อี อกแบบและยดึ นตั ต์ด้วยแรงทีถ่ ูกต้อง 2. มอเตอร์และชดุ ทดรอบ โดยปกตจิ ะทดรอบประมาณ 1.5 ถึง 3 ตอ่ 1 สาขาวศิ วกรรมเคร่อื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภฏั อดุ รธานี

600 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน 3. จานหลักและโซ่ขับ ลกั ษณะคล้ายจาน และโซ่ของจกั รยาน 4. ข้ันบันไดเล่ือนและทางเลื่อนออกแบบให้รับน้าหนักได้ไม่น้อยกว่า 300 กิโลกรัมต่อข้ัน หรอื ประมาณ 750 กิโลกรัมต่อตารางเมตร โดยไมแ่ ตก หรือแอ่นตัว 5. ราวมือจบั ออกแบบให้รบั แรงดงึ เม่อื ขดเป็นวงได้ 2,500 กิโลกรมั โดยไม่ฉีกขาด 6. ตูไ้ ฟฟา้ ควบคมุ และอุปกรณ์ความปลอดภัยตา่ ง ๆ ของบันไดเล่อื น การทางานของบันไดเลื่อนและทางเลื่อน คือระบบขนส่งด้วยสายพานแบบหน่ึงท่ีใช้บันไดในการ ลาเลียงคนจานวนมากด้วยความเรว็ ทีเ่ หมาะสมและคงที่ การเคล่ือนทขี่ องบันไดเลื่อนจะใช้โซ่ท่ีมีข้อตอ่ 1 คู่ (ลักษณะคลา้ ยโซ่จักรยานหรอื รถยนต์ยนตแ์ ต่ใหญ่กวา่ ) คลอ้ งผา่ นเกียร์หรือเฟอื ง 2 คู่ (ดา้ นบนและดา้ นลา่ ง ของบันได) เฟืองจะขับบันไดเล่ือนที่เรียงต่อกันหลายๆ ชั้นด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าที่ระดับความเร็วคงท่ี และ เพ่ือให้บันไดเลื่อนมีความปลอดภัยในการใช้งาน ราวบันไดจะถูกออกแบบมาให้เคล่ือนท่ีไปในทิศทาง เดียวกับบันไดด้วยความเร็วเท่ากับบันไดด้วย ดังน้ันมอเตอร์ขับบันไดเลื่อน นอกจากจะขับบันไดแล้วยังทา หน้าที่ขับราวบันไดด้วย โดยมหี ลกั การทางานดงั นี้ 1. มอเตอร์ไฟฟ้าท่ีทดรอบให้มีความเร็วตามพิกัด 30 เมตรต่อนาที ทาหน้าท่ีขับเพลาที่มี จานเฟืองติดอยใู่ หห้ มุน (ลักษณะคลา้ ยจาน และโซ่จกั รยาน) 2. จานเฟอื งนจี้ ะทาหน้าทข่ี ับขัน้ บันได และราวมอื จับไปพร้อม ๆ กัน 3. ปลายท้ังสองข้างของขั้นบันไดเล่ือนจะมีล้อหมุนติดอยู่ด้านข้างซ้าย และขวาเพื่อให้ ขั้นบันไดเคล่ือนที่ไปตามรางบังคับล้อ ส่วนปลายอีกด้านของขั้นบันไดจะเกี่ยวกับขั้นบันไดเล่ือนขั้นต่อไป และจะเรยี งต่อ ๆ กันจนถงึ ปลายบันได 4. จากนน้ั ข้นั บันไดเล่ือนจะเคล่ือนเขา้ ไปในบ่อบนั ไดเล่ือนด้านทา้ ยของบันได ผ่านจานตัว ตามเพื่อหมุนข้ันบันไดกลับ พร้อม ๆ กับราวมือจับที่เคลื่อนท่ีไปในทิศทางเดียวกับบันไดด้วยความเร็วท่ี เทา่ กบั บันไดดว้ ย บนั ไดเล่ือนและทางเล่ือนเป็นเครื่องจักรกลที่ออกแบบให้มีความปลอดภัยในการใชง้ าน เพราะเป็น เครื่องจักรกลที่ทางานโดยมีผู้โดยสาร ดังนั้นผู้ผลิตบันไดเลื่อน และทางเลื่อนจะติดตั้งอุปกรณ์เ พื่อความ ปลอดภัยไว้ที่จุดต่าง ๆ ของบันไดเล่ือน และทางเล่ือนเพื่อหยุดการทางานโดยอัตโนมัติ และโดยคน ดงั ตอ่ ไปนี้ 1. ราวบันได เกดิ การขดั ตวั ขาดจากกนั ถูกกระแทกอย่างแรง มีของกดี ขวางทช่ี อ่ งทางเข้า และออกของราวบันได และเคล่ือนที่เรว็ หรอื ชา้ กวา่ กาหนด 2. โซ่ขบั บนั ได เกดิ การขดั ตัว ขาดจากกัน และเคล่ือนทเี่ ร็วหรอื ชา้ กวา่ กาหนด 3. ข้ันบันไดเล่ือน และทางเลื่อน เกิดการขัดตัว ล้อบันไดหลุดจากราง บันไดตกหล่น หายไป ขั้นบันไดเอียง ข้ันบันไดกระดก ถูกกระแทกอย่างแรง รับน้าหนักมากกว่าปกติ มีสิ่งของกีดขวางท่ี ช่องทางเข้า และออกของบันได และเคล่อื นทีเ่ รว็ หรือชา้ กวา่ กาหนด 4. แผ่นพื้นปิดหอ้ งเครอื่ งบันไดเล่อื น และทางเลอื่ นเปดิ ขณะใชง้ าน 5. ระบบไฟฟา้ ผิดปกติ และใช้ไฟฟา้ เกนิ ขดี จากัด 6. ปมุ่ ฉกุ เฉินเพอ่ื หยดุ บนั ไดเลื่อน และทางเลื่อนฃ 7. กญุ แจสาหรบั การเปดิ และหยุดการใช้งาน สาขาวศิ วกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอดุ รธานี

601 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน ตารางท่ี 10.8 แสดงความสามารถของบนั ไดเลื่อนในการขนส่งผู้โดยสารของบนั ไดเล่ือน จานวนผโู้ ดยสาร(คน/ช่ัวโมง) ความกว้างของบันได ความเร็ว Maximum Nominal Observed ผ้ผู ลิตตามมาตรฐานอังกฤษและอเมรกิ า 32 นิว้ 90 ฟุต/นาที 5,000 3,750 2,100 2,800 120 ฟตุ /นาที 6,666 5,025 4,000 5,500 48 น้ิว 90 ฟุต/นาที 8,000 6,000 N/A 120 ฟุต/นาที 10,665 8,025 N/A N/A ผู้ผลิตตามมาตรฐาน SI N/A 600 มิลลิเมตร 30 เมตร/นาที N/A 3,600 N/A N/A 40 เมตร/นาที N/A 4,400 N/A N/A 45 เมตร/นาที N/A 4,900 N/A N/A 800 มิลลเิ มตร 30 เมตร/นาที 6,000 4,800 40 เมตร/นาที N/A 5,900 45 เมตร/นาที N/A 6,600 1,000 มิลลิเมตร 30 เมตร/นาที N/A 6,000 40 เมตร/นาที N/A 7,300 45 เมตร/นาที N/A 8,200 1,200 มิลลิเมตร 30 เมตร/นาที 9,000 N/A ท่ีมา : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559 หมายเหตุ N/A คือ ไม่มผี ลการทดสอบ ตารางที่ 10.9 ตารางขนาดมอเตอร์ทใ่ี ช้ในการขับเคล่ือนบันไดเลอ่ื น ความเร็ว ความสูง มอเตอรต์ ้นกาลัง ความกวา้ งของบนั ได (m/min) (m) (HP) 7.0 800 มิลลเิ มตร 27/36 4.20 7.5 7.5 27/36 5.10 10.0 15.0 1,200 มลิ ลเิ มตร 27 5.10 27 6.30 27/36 7.50 ทม่ี า : Mechanical and Electrical Equipment for Buildings, 2559 คาช้ีแจง ให้นักศึกษาแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3 คน พร้อมตอบคาถามต่อไปน้ีให้ถูกต้อง ให้นักศึกษาออกแบบ บนั ไดเล่ือนสาหรบั อาคารห้างสรรพสินค้าแห่งหนึง่ เปน็ อาคารสูง 2 ชนั้ พ้นื ทีใ่ ชส้ อย 5,000 ตารางเมตรต่อ ชั้น ความสูงของช้ัน 5.50 เมตร มีจานวนผู้ใช้บริการห้างสรรพสินค้าเฉลี่ย 9,000 คนต่อชั่วโมง ให้เลือก ขนาดของบนั ไดเลื่อนที่เหมาะสมในการออกแบบ สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอุดรธานี

602 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน รปู ท่ี 14.1 บนั ไดเล่ือน (ท่ีมา : อภชิ าติ ศรชี าติ, 2559) ขัน้ ตอนท่ี 1 ขอ้ มลู ของอาคาร ........................................................................................................................ .................................................................................................................................................... .................................................................................................................................................... ขน้ั ตอนท่ี 2 หาคา่ ความกว้างของบันไดเล่อื น จากตาราง ท่มี จี านวนผใู้ ช้บรกิ ารห้างสรรพสนิ คา้ เฉลี่ย ......................................................... คนตอ่ ช่ัวโมง ความกว้างของบันไดเลอ่ื น = ……………………………………………………. มลิ ลิเมตร ข้นั ตอนที่ 3 หาความเรว็ ของบันไดเลือ่ น ความกวา้ งของบันไดเลื่อน = ……………………………………………………. มลิ ลเิ มตร ความเร็วของบนั ไดเล่อื น = ...........................................................เมตรต่อนาที ข้นั ตอนท่ี 4 หาความสงู ของบนั ไดเลือ่ น จากตาราง ความเรว็ ของบันไดเล่อื น = ...........................................................เมตรต่อนาที ความสงู ของบันไดเลอื่ น = …………………………………………………… เมตร สาขาวิศวกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อุดรธานี

603 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ขั้นตอนท่ี 5 หาคา่ ขนาดของมอเตอรต์ ้นกาลัง จากข้อมูลในตาราง ความเร็วของบันไดเลอ่ื น = ...........................................................เมตรต่อนาที ความสูงของบนั ไดเล่อื น = …………………………………………………… เมตร ขนาดของมอเตอรต์ ้นกาลัง = ……………………………………………….. kW = …………………………………………………. แรงม้า ............................................................................................. ........................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ สรปุ ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................... ......................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... สาขาวิศวกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภฏั อุดรธานี

604 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

605 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ใบงานท่ี 15 เรอื่ ง การออกแบบเครน รอกไฟฟา้ และปน้ั จนั่ วิชา การขนถา่ ยวัสดุ ชอ่ื – สกลุ .....................................................................รหัสนกั ศกึ ษา................................................... ชอื่ – สกุล.....................................................................รหัสนกั ศกึ ษา................................................... ชอ่ื – สกลุ .....................................................................รหสั นกั ศกึ ษา................................................... วัตถปุ ระสงค์ เพ่ือใหผ้ ูเ้ รียนมคี วามรแู้ ละทักษะดังนี้ 1. ผเู้ รยี นมีความรแู้ ละความเข้าใจเกย่ี วกบั เครน รอกไฟฟ้าและปั้นจั่นและหลักการทางานของ ระบบเครน รอกไฟฟา้ และป้ันจนั่ 2. ผู้เรยี นมคี วามรู้ ความเข้าใจและทราบถึงการคานวณหาคา่ อัตราการขนถา่ ยและกาลงั มา้ ท่ี ตอ้ งการของเครน รอกไฟฟา้ และป้ันจน่ั 3. สามารถออกแบบเครน รอกไฟฟา้ และปัน้ จัน่ ได้ ทฤษฎี เครน ในโรงงานอุตสาหกรรมหรือโกดังวัตถุดิบและโกดังสินค้าส่วนใหญ่จะมีการติดตั้งเคร่ืองยกของ (Overhead Crane)หรือเครน เพ่ือการใช้งานอยจู่ านวนมาก เรามาทาความรู้จักกับเครื่องยกของหรือเครน กัน ประเภทของเครน บริษัทและบริษัทย่อยผลิตและจาหน่ายเครน โดยจะแบ่งออกเป็น ประเภทตา่ งๆ ตามลักษณะการใช้งานของแตล่ ะโรงงาน ดังน้ี 1) เครนเหนือศีรษะ (Overhead Cranes) ใช้กบั โรงงานอุตสาหกรรมที่ใช้งานยก นา้ หนกั การตดิ ตง้ั เครนและรอกไฟฟ้าแบบวิ่งเหนือศรี ษะ โรงงานจาเป็นต้องมีการออกแบบและสร้างเสาไว้ เพ่ือรองรับเครนเหนือศีรษะก่อน โดยประเภทเครนเหนือศีรษะที่บริษัทและบริษัทย่อยผลิตมีอยู่สองแบบ คือ เครนเหนือศีรษะแบบคานเด่ียว (Single Girder Overhead Cranes) จะ มีการติดต้ังรอกไฟฟ้าไว้ใต้ รางวิ่ง และเครนเหนือศีรษะแบบคานคู่ (Double Girder Overhead Cranes) จะติดต้ังรอกไฟฟ้าไว้ ด้านบนระหว่างคานสองตัว เหมาะสาหรับอุตสาหกรรม ทุกประเภท โดยเฉพาะอุตสาหกรรมรถยนต์ อุตสาหกรรมเคมี และโรงไฟฟ้า เป็นต้น เครนเหนือศรีษะแบบคานคู่ที่ ALLA สามารถผลิตได้มีน้าหนัก สูงสุด 300 ตัน แต่ทผ่ี ่านมาน้าหนักสงู สุดท่ีลูกค้าเคยสงั่ ผลิตเทา่ กบั 180 ตัน 2) เครนสนามขาสูง 2 ข้าง (Gantry Cranes) และเครนสนามขาสูงข้างเดียว (Semi Gantry Cranes) เหมาะสาหรับอุตสาหกรรมผลิตช้ินส่วนโครงสร้างคอนกรีต โรงงงานผลิตเสาเข็ม และโรงงานผลิตพรีคาสท์ เปน็ ตน้ แบ่งออกเปน็ 2 แบบหลักๆ ไดแ้ ก่ 2.1) เครนสนามขาสงู 2 ขา้ ง (Gantry Cranes) 2.1.1) แบบคานเดี่ยว (Single Girder Gantry Cranes) เป็นเครนท่ี สามารถติดต้ังได้ทั้งบริเวณพื้นที่กลางแจ้งหรือในร่มใต้หลังคาโรงงาน เหมาะสาหรับโรงงานท่ีไม่ได้เตรียม โครงสร้างเสาไว้เพ่ือรองรับเครนเหนือศีรษะ เพราะเครนสนามขาสูงจะมีขาติดมาพร้อมกับตัวเครนวางบน สาขาวิศวกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอดุ รธานี

606 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน พื้นโรงงาน เครนประเภทน้ีมีความเหมาะสมสาหรับอุตสาหกรรมท่ีใช้งานยกน้าหนักไม่มากนัก ควรมีความ กว้างใช้งานตัง้ แต่ 6 - 22 เมตร 2.1.2) แบบคานคู่ (Double Girder Gantry Crane) เป็นเครนที่สามารถ ติดต้ังได้ท้ังบริเวณพื้นที่กลางแจ้งหรือในร่มใต้หลังคาโรงงาน เหมาะสาหรับโรงงานท่ีไม่ได้เตรียมโครงสร้าง เสาไว้เพื่อรองรับเครนเหนือศีรษะ เครนประเภทนีม้ ีความเหมาะสมสาหรับอุตสาหกรรมท่ีใช้งานยกน้าหนัก มาก ควรมีความกว้างใช้งานตัง้ แต่ 10 - 35 เมตร 2.2) เครนสนามขาสงู ข้างเดยี ว (Semi Gantry Cranes) 2.2.1) แบบคานเดย่ี ว (Single Girder Semi Gantry Cranes) เหมาะสม กับการใช้งานบนพื้นท่ีกลางแจ้ง โดยติดต้ังรางว่ิงช้ันบนไว้ที่เสาด้านข้างนอกตัวอาคารโรงงาน หรือใช้ติดตงั้ ในร่ม โดยติดต้งั รางว่ิงชัน้ บนไว้ที่เสาด้านข้างในตวั อาคารโรงงาน 2.2.2) แบบคานคู่ (Double Girder Semi Gantry Cranes) เหมาะสมกับ การใช้งานทั้งบนพื้นท่ีกลางแจ้งและในร่มภายในตัวอาคารโรงงาน และมีคุณสมบัติเช่นเดียวกับเครนสนาม ขาสูงข้างเดียวแบบคานเด่ียว แต่การออกแบบเป็นแบบคานคู่ จะทาให้ประสิทธิภาพในการยกวัตถุและ สนิ ค้าไดด้ กี ว่าแบบคานเดยี่ ว 3) เครนแขนหมนุ (Jib Crane) เปน็ เครนทีอ่ อกแบบให้มีแขนท่ีสามารถหมุนแขน ไปรอบตัว โดยทามุมได้ตั้งแต่ 90 - 360 องศา สามารถยกน้าหนักได้ประมาณ 125 – 10,000 กิโลกรัม ข้ึนอยู่กับประเภทของเครนแขนหมุน ส่วนใหญ่จะใช้ภายในโรงงาน ซ่ึงเหมาะสาหรับการยกวัตถุงานหรือ สินคา้ เฉพาะพืน้ ท่ีทีม่ ีรอบวงรัศมีความยาวของวงแขนท่ีย่ืนหมนุ ตามรัศมขี องชุดเครน เหมาะกับทุกประเภท อุตสาหกรรม ใช้งานกับโรงงานที่มีพื้นท่ีจากัด บริษัทและบริษัทย่อยผลิตและจาหน่ายเครนแขนหมุน 2 แบบ ได้แก่ 3.1) เครนต้ังเสาย่ืนแขนหมุน (Pillar Jib Crane) เป็นเครนที่มีลักษณะ เป็นเสาติดตั้งกับพ้ืน เหมาะสาหรับงานยกส่ิงของเฉพาะพ้ืนท่ีรอบวงรัศมีความยาวของวงแขนหมุนของชุด เครน 3.2) เครนติดผนงั ยน่ื แขนหมนุ (Wall Jib Crane) เปน็ เครนทตี่ ดิ ตงั้ กับเสา ของโรงงานหรือเสาเหล็กของอาคารโรงงานเป็นตัวยึดโครงสร้าง เหมาะสาหรับงานยกส่ิงของเฉพาะพ้ืนท่ี รอบวงรัศมีความยาวของวงแขนหมุนของชุดเครน เช่นเดียวกบั เครนต้ังเสายืน่ แขนหมุน แต่แตกต่างกันตรง การใชเ้ สาของอาคารโรงงานเปน็ ตัวยดึ โครงสร้างเพ่อื ใชแ้ ขนหมุนเทา่ นนั้ 4) เครนติดผนังยื่นแขนยก (Wall Travelling Crane) เป็นเครนท่ีติดตั้งไว้ที่ราง ว่ิงไว้กับเสาข้างผนังโรงงาน และมีชุดคานเครนที่ย่ืนออกมาอิสระเพื่อยกส่ิงของหรือสินค้า ซึ่งการใช้งาน เหมาะสาหรับงานยกส่ิงของหรือสินค้าตามความยาวตลอดแนวด้านข้างของผนังตัวอาคารโรงงาน เช่นเดียวกนั กบั เครนสนามขาสูงข้างเดียว แต่มคี วามสะดวกมากกว่า 5) เครนรางเล่ือนไฟฟ้าแบบรางเด่ียว (Monorail Crane) เป็นรอกติดตั้งและ เคลื่อนท่ีตามรางว่ิงที่ติดตั้งตามสภาพโครงสร้างของกระบวนการผลิต ตัวรางจะสามารถออกแบบเป็น เส้นตรงหรือคดโค้งตามสภาพพื้นท่ีที่ต้องการทางานได้ เหมาะสาหรับโรงงานหรือสถานท่ีต้องการใช้เครน เพื่อให้ผ่านแค่บางพ้ืนที่ โดยต้องการให้หยุดในแต่ละสถานีผลิต ใช้สาหรับงานยกน้าหนักประมาณ 500 – 3,000 กโิ ลกรัม โดยเครนประเภทนสี้ ามารถตดิ ตงั้ รอกไฟฟ้าได้มากกว่า 1 ตัว สาขาวศิ วกรรมเคร่อื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอดุ รธานี

607 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน 6) เครนเหนือศีรษะแบบใต้รางว่ิง (Suspension Crane) มีการติดตั้งคานล้อให้ อยู่ด้านใต้ของรางโดยเครน 1 ตัว อาจจะใช้ชุดคานล้อมากกว่า 2 ชุดเพ่ือที่จะช่วยกันรับน้าหนักรางเครน โดยสามารถออกแบบสรา้ งได้ท้ังแบบคานเด่ยี วและแบบคานคู่ เหมาะสาหรับโรงงานอตุ สาหกรรมบางอย่าง ที่ต้องการใช้งานพื้นที่ด้านล่างกว้างมากที่สุดเท่าท่ีจะเป็นไปได้ เช่น โรงจอดซ่อมเคร่ืองบินขนาดใหญ่ เป็น ตน้ 7) เครนกันระเบิด (Explosion-Proof Crane) บริษัทสามารถผลิตเครนทุกชนิด ตามข้อ (1) – (6) ในระบบกันระเบิดซ่ึงสามารถนาไปใช้กับอุตสาหกรรมปิโตรเคมี อุตสาหกรรมน้ามันและ ก๊าซธรรมชาติ ซ่ึง STAHL เป็นผู้มีความเชี่ยวชาญในงานด้านน้ีเป็นอย่างมากจนถือได้ว่าเป็นหน่ึงในผู้นาใน การผลิตช้นิ ส่วนประกอบเครนในระบบกนั ระเบิด การคานวณพิกัดกาลังของมอเตอร์ต้นกาลัง ในกรณีท่ีไม่มีการสตาร์ตมอเตอร์และไม่มี ปัญหาเรือ่ งอณุ หภูมเิ พม่ิ สูงมากนัก เชน่ ในกรณีของ Overhead Crane ในโรงงานท่ัวไป จะสามารถคานวณ กาลังขบั ที่ต้องใช้โดยสังเขปดงั น้ี 1) มอเตอร์สาหรับกว้าน การคานวณหากาลังที่ใช้ในการยก ในกรณีการพัน เคเบลิ เปน็ แบบไม่สมดลุ สามารถหาได้จากสมการดังตอ่ ไปน้ี P1 W1  g  v1  100 (15.1) 60 1 เม่ือ P1 = คานวณหากาลังที่ใช้ในการยกของมอเตอร์สาหรบั กว้าน (Watt) = น้าหนกั ของของทจ่ี ะยกข้นึ (kg) W1 = ความเรว็ ในการยกขน้ึ (m/min) = ประสิทธภิ าพเชิงกลของเครอื่ งกวา้ น (%) v1 = ความเรง่ แรงโนม้ ถว่ ง (9.8 m/s2) 1 g 2) มอเตอร์สาหรับเล่ือนแนวระดับ การคานวณหากาลังท่ีใช้ในการเล่ือนวัตถุ สามารถหาไดจ้ ากสมการดังต่อไปน้ี P2 (W1  W2 )  c2  g  v2  100 (15.2) 60 2 เมื่อ P2 = คานวณหากาลงั ท่ีใช้ในการยกของมอเตอร์สาหรบั เล่ือนแนวระดบั (Watt) W2 = มวลของ Trolley (kg) v2 = ความเรว็ ในการเลอื่ นแนวระดบั (m/min) c2 = ความต้านทานการเล่ือนในแนวระดับ (N/kg) 2 = ประสิทธภิ าพเชิงกลของเคร่อื งเลื่อนในแนวระดบั (%) สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอุดรธานี

608 การขนถ่ายวัสดุ ใบงาน 3) มอเตอร์สาหรับเล่ือนคาน การคานวณหากาลังท่ีใช้ในการเลื่อนคาน สามารถ หาได้จากสมการดงั ต่อไปนี้ P3 (W1  W2  W3 )  c3  g  v3  100 (15.3) 60 3 เมือ่ P3 = คานวณหากาลงั ท่ีใช้ในการยกของมอเตอรส์ าหรบั เล่ือนคาน (Watt) W3 = มวลของคาน (kg) v3 = ความเร็วในการเล่ือนคาน (m/min) c3 = ความต้านทานการเล่ือนคาน (N/kg) 3 = ประสิทธภิ าพเชิงกลของเคร่ืองเลือ่ นคาน (%) สาหรับการคานวณ Load สาหรับการ ยกวัตถุใดๆ ด้วยรถเครน มีความสาคัญมาก ท้ัง ด้วยเรื่องของความปลอดภัย และราคาในการว่าจ้างรถเครนน้ัน แต่ละ ระดับค่อนข้างต่างกันมาก ซ่ึงวิธี คานวณครา่ วๆ นั้น จงึ เปน็ ประโยชนอ์ ยา่ งมากในการเลอื กเช่ารถเครน Load Chart หรือ ตารางแสดงความสามารถในการยกเครน เราสามารถหาได้ทั่วไปซ่ึง ความสามารถในแต่ละย่ีห้อจะไม่ค่อยแตกต่างกันมาก แนวแกนตั้งและแนวแกนนอน คือ เงื่อนไขที่มีผลต่อ ประสทิ ธภิ าพในการยก Load ของเครน 1. แนวแกนนอน คือ ระยะห่างระหว่าง Load กับตัวรถ ต้องดูจากส่ิงกีด ขวางหรอื สภาพหน้างาน ตาแหนง่ การวาง Load และ รถเครน 2. แนวแกนตั้ง คือ ความสูงของแขนเครน (Boom) โดยข้ึนอยู่กับความ ต้องการยกชิน้ งานสูงขึน้ เทา่ ใด จากการพิจารณาจะทาให้ทราบค่า Max Load หรือความสามารถสูงสุดท่ีเครนจะยกได้ หลังจากนัน้ หานา้ หนกั รวมท้งั หมด (Total Weight) ดงั สมการ น้าหนกั รวม = นา้ หนกั ของ Load + น้าหนักอุปกรณ์ช่วยยกและอนื่ ๆ (15.4) Lifting capacity rate คือ อัตราส่วนความสามารถในการยกชิ้นงาน โดยที่ Lifting capacity rate หนว่ ยเปน็ % และตอ้ งมีคา่ ไม่เกนิ 75% Lifting capacity rate = Total Weight / Max Load (15.5) การวางแผนการยก (Lift Planning) 1. จดุ ศนู ย์กลางเครน (Center of Crane) 2. ความยาวของบูม (Boom Length) 3. องศาของบูม (Boom Angle) 4. รศั มีการยก (Load Radius) สาขาวศิ วกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอดุ รธานี

การขนถา่ ยวสั ดุ 609 ใบงาน 5 ระยะความสูงปลาย (Boom Point Elevation) 6. จุดศนู ย์ถ่วงวตั ถุทยี่ ก (C.G. of Load) 7 น้าหนักของวสั ดุ (Load Weight) รูปที่ 15.1 การวางแผนการยก (ทมี่ า : http:// thai-draftman.blogspot.com, 2559) คาชี้แจง ให้นักศึกษาแบ่งกลุ่ม กลุ่มละ 3 คน พร้อมตอบคาถามต่อไปนี้ให้ถูกต้อง ให้นักศึกษาออกแบบ ปัน้ จ่นั สาหรบั การยกวัสดุ โดยใช้ Free Software ของบรษิ ทั ผอู้ อกแบบปั้นจัน่ ในการวางแผนการยกวัสดุ ท่ี มีน้าหนัก 8 ตัน น้าหนักอุปกรณ์ช่วยยก 0.2 ตัน ใช้รถเครนรุ่ร Tadano TG-1200M-1 ขนาดเครน 80 ตัน ความสงู ยกใช้งานสงู สุด H = 25 เมตร พร้อมทัง้ เขยี นแผนภาพจาลองการยกวสั ดุ สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อดุ รธานี

610 การขนถา่ ยวัสดุ ใบงาน สาขาวิศวกรรมเครอ่ื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

611 การขนถา่ ยวสั ดุ ใบงาน ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ สาขาวศิ วกรรมเครื่องกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อุดรธานี

612 การขนถ่ายวสั ดุ ใบงาน สรปุ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................... ................................................................................. ............................................................................................................................. ........................................... .................................................................................................................................. ...................................... ............................................................................................ ............................................................................ ............................................................................................................................. ........................................... ....................................................................................................................................... ................................. ................................................................................................. ....................................................................... ............................................................................................................................. ........................................... ............................................................................................................................................ ............................ สาขาวศิ วกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภัฏอุดรธานี

เอสารประกอบการสอน วิชาการขนถา่ ยวัสดุ 613 บรรณานุกรม บรรณานกุ รม A. H. Redford (1992). Vibratory Conveyors. Council for National Academic Awards A. Levy and Christopher Kalman (2001). Handbook of Conveying and Handling of Particulate Solids, Volume 10 - 1st Edition. Elsevier Science Austin Hughes (2006). Electric Motors and Drives Fundamentals, Types and Applications Third edition. Elsevier Ltd. Burlington Great Britain Belt Conveyors for Bulk Materials (2010). Conveyor Equipment Manufacturers Association, Pennsylvania State University, USA B. J. Hinterlong and A. D. Sinden (2008). Materials Handling Handbook, 2nd Edition : Screw, Vibratory, and En Masse Conveyors. Conveyor Equipment Manufacturers Association. Wiley Online Library. Blower เป่าลมแรงอัดสูง (2559) แหล่งที่มา : http://www.namsaeinter.com BUCKET ELEVATORS: Installation and Operation Manual (2015). Schlagel Manufacturers of Innovative Materials Handling Equipment Co.Ltd. 491 North Emerson Street, Cambridge, USA. Bucket Elevator: Owner’s Manual (2014). LAMBTON CONVEYOR LIMITED 102 Arnold Street, Wallaceburg, Canada Conveyor belt design manual (2010). Bridgestone, USA Conveyor Equipment Manufacturers Association. Screw Conveyor Engineering Committee (2007). Screw conveyors. the University of Michigan. CEMA. USA CONVEYOR HANDBOOK (2002). APEX FENNER Conveyor Belting, Australia David E. Mulcahy. (1999). Materials Handling Handbook. McGraw-Hill. David Mills (2004). Pneumatic Conveying Design Guide. Elsevier, Burlington, USA David Mills, Mark G. Jones and Vijay K. Agarwal (2004). Handbook of Pneumatic Conveying Engineering. Maercel Dekker, Inc, USA Edward H. Frazelle. (2 0 0 1 ). World - Class Warehousing and Material Handling. McGraw-Hill. Erith and Kent. Materials Handling Dept (2010). A Handbook on Belt Conveyor Design. General Electric Company. Fraser & Chalmers Engineering Works, University of Minnesota, Hewitt-Robins inc., New York, USA F.J.C. Rademacher (1980). Feeders and Vibratory Conveyors. University of Newcastle, Britain. Flight Conveyor (2559) แหล่งที่มา : https://www.gheng.co.uk อภิชาติ ศรีชาติ สาขาวศิ วกรรมเคร่ืองกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลยั ราชภัฏอุดรธานี

614 บรรณานุกรม เอสารประกอบการสอน วิชาการขนถา่ ยวสั ดุ บรรณานกุ รม (ตอ่ ) Fruchtbaum J. (1988) Bucket Elevators. In: Bulk Materials Handling Handbook. Springer, Boston, MA George A. Schultz (2008). Materials Handling Handbook, 2nd Edition : Chain Conveyors: Apron, Pan, and Flight. Wiley Online Library George R. Strakosch (1983). Vertical Transportation: Elevators and Escalators 2nd Edition. Wiley. G. Winkler (1978). Analysing the vibrating conveyor. International Journal of Mechanical Sciences. 20(9), pp 561-570. H. G. Greiner (2006). Crane handbook: design data and engineering information used in the manufacture and application of cranes. Whiting Corporation. H. H. Oehmen (1981). Theory of Vibrating Conveyors. Council for National Academic Awards. Ing J. Verschoof (1999). Cranes: Design, Practice and Maintenance. Wiley. Jacob Fruchtbaum (1988). Screw Conveyors. Bulk Materials Handling Handbook. Springer, Boston, MA. pp 139-170 James L. Kirtley, Jr., H. Wayne Beaty, Nirmal K Ghai, Steven B Leeb and Richard H. Lyon (1998). Electric Motor Handbook. McGraw-Hill Book Company: New York. USA Josef Kogan (1976). Crane Design : Theory and Calculations of Reliability. Wiley. Klinzing G.E., Rizk F., Marcus R. and Leung L.S. (2010) Principles of Pneumatic Conveying. In: Pneumatic Conveying of Solids. Particle Technology Series, vol 8. Springer, Dordrecht Kundu Sanjoy and Mukherjee Mainak (2016). Study and Design of Belt Conveyor System in Coal Mines. LAP Lambert Academic Publishing Lubomír Janovský (1993). Elevator mechanical design : Ellis Horwood series in mechanical engineering. International Association of Elevator Engineers. Lubomír Janovský (1999). Elevator Mechanical Design : Ellis Horwood Series in Transportation. Elevator World Inc. Lyn Bates (2009). Screw Conveyors. Bulk Solids Handling : Equipment Selection and Operation. Wiley Online Library Manual Bucket elevator (2008). JEMA AGRO A/S, Bjerringbro, DENMARK Michael G. Kay (2012). Material Handling Equipment. Dept. of Industrial and Systems Engineering, North Carolina State University. USA Michael P. Forcade (1999). Screw Conveyor 101.Goodman Conveyor Company. อภชิ าติ ศรชี าติ สาขาวิศวกรรมเคร่อื งกล คณะเทคโนโลยี มหาวทิ ยาลัยราชภฏั อุดรธานี

615 บรรณานกุ รม เอสารประกอบการสอน วิชาการขนถา่ ยวัสดุ บรรณานุกรม (ต่อ) Mohammad E. Fayed and Thomas Skocir (1996). Mechanical Conveyors: Selection and Operation. CRC Press M.Y.H. Bangash and T. Bangash (2007). Lifts, Elevators, Escalators and Moving Walkways/Travelators 1st Edition. CRC Press. Patrick M. McGuire (2010). Conveyors: applications selection, and integration. Journal of Production Planning & Control . 21(8), pp 794-795 Patrick M McGuire (2009). Conveyors: Application, Selection, and Integration (Systems Innovation Book Series) 1st Edition. CRC Press. Peter Urs Frei (2002). Theory, Design and Implementation of a Novel Vibratory Conveyor. Swiss Federal Institute of Technology, ETH Zurich, Switzerland. PRODUCT HANDBOOK : Belt conveyor products (2008). Wisconsin Avenue, Downers Grove, Illinois, USA Raymond A. Kulwiec. (1984). Materials handling handbook 2nd ed. New York : Wiley. Richard van Basshuysen (2009). Gasoline Engine with Direct Injection. Springer Nature Switzerland Richard Van Basshuysen and Fred Schaefer (2016). Internal Combustion Engine Handbook, 2nd English Edition. SAE International. USA Ted P. Smyre P.E. (2008) Bucket Elevators: Materials Handling Handbook, 2nd Edition. John Wiley & Sons, Inc Tom Monroe (1996). Engine Builder's Handbook. HP book. New York. USA. SCREW CONVEYOR AND BUCKET ELEVATOR ENGINEERING GUIDE (1972). KWS MANUFACTURING COMPANY, LTD. 3041 CONVEYOR DRIVE BURLESON, TEXAS USA Scraper Conveyor (2559) แหล่งที่มา : http://www.tosoconveyors.com Siddhartha Ray (2008). Introduction to materails handling. New age international (P) limited, publishers. Singiresu S. Rao (2016). Mechanical Vibrations. Pearson Education. State Diagram การขนถ่ายวัสดุด้วยลม (2559) แหล่งที่มา : https://link.springer.com Wilfred A. Barson (2007). Electric overhead travelling crane design. C. Lockwood and son. Woodcock C.R. and Mason J.S. (1987) Bucket elevators. In: Bulk Solids Handling. Springer, Dordrecht อภชิ าติ ศรชี าติ สาขาวิศวกรรมเครือ่ งกล คณะเทคโนโลยี มหาวิทยาลัยราชภฏั อุดรธานี