การออกแบบโดยใช้พลศาสตร์เครื่องจักรกลและกลศาสตร์ของไหลเพื่อลดต้นทุนค่าไฟฟ้าทางเศรษฐศาสตร์ของมอเตอร์ กรณีศึกษา: เครื่องล้างเมล็ดพริกไทยแบบถาดสั่นสะเทือน

Abstract

งานวิจัยนี้นำเสนอการใช้การออกแบบชิ้นส่วนของเครื่องจักรกลและกลศาสตร์ของไหล เพื่อสร้างเครื่องล้างเมล็ดพริกไทยแบบถาดสั่นสะเทือนสำหรับล้างเปลือกของเมล็ดพริกไทยเพื่อผลิตพริกไทยขาว โดยการออกแบบได้หาขนาดของชิ้นส่วนเครื่องจักรกลที่เล็กสุดที่สามารถงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ เช่น ลูกเบี้ยวเตะถาดสั่น และ ขนาดของท่อฉีดน้ำ ซึ่งทุกชิ้นส่วนมีความสำคัญต่อปัจจัยตัวแปรของการออกแบบและที่สำคัญมากที่สุดคือขนาดของมอเตอร์ และ ขนาดของปั๊มน้ำ เนื่องจากมีผลต่อต้นทุนค่าไฟฟ้าในระยะยาวตลอดอายุการใช้งานของเครื่องจักรกล ถ้าผู้ออกแบบใช้การลองผิดลองถูก โดยไม่ได้คำนึงถึงหลักของการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลและกลศาสตร์ของไหล กล่าวคือถ้ามอเตอร์ขนาดเล็กเกินไปถาดสั่นของเครื่องจักรจะไม่สามารถขับเคลื่อนได้ หรือ ถ้าขับเคลื่อนได้ในกรณีที่มีขนาดใหญ่เกินจริงจะทำให้สิ้นเปลืองมาก การออกแบบได้แยกออกเป็นสองส่วนโดยมีการหาอัตราการไหลต่ำสุดของน้ำที่ฉีดให้เมล็ดพริกไทยสะอาด โดยกำหนดอัตราการผลิตที่สมารถล้างเมล็ดพริกไทยได้ไม่น้อยกว่า 200 kg/hr จึงได้นำมาออกแบบลูกเบี้ยว ชุดพูลเลย์ สายพาน เกียร์ทด และ ขนาดต้นกำลังขับของมอเตอร์ เป็นอันดับสุดท้าย ผลการทดลองได้มีการเปรียบเทียบเชิงต้นทุนค่าไฟฟ้าของการออกแบบที่ใช้หลักของพลศาสตร์ และการออกแบบชิ้นส่วนเครื่องจักรกลกับวิธีการลองผิดลองถูกที่ขนาดของมอเตอร์ต่างๆ ที่ระยะเวลาการใช้งานของเครื่องจักรต่างๆ กัน

The research proposed the mechanical parts designed by Machine design and Fluid mechanics to make the pepper cleaner machine shaker by vibration for cleaning the peel of pepper seeds to produce white pepper. Design machine parts determined the sizing of the smallest that can work effectively, such as camshaft for kicking vibrating tray and sizing of the cleaning pipe. Machine parts are important to the designed variables and most importantly, the sizing of the motor and the sizing of the pump. This affects the long-term cost of electricity throughout the life of the machine. If the designer uses trial and error, it doesn’t take into account the principle of machine design and fluid mechanics. If the motor is smaller the vibrating tray of the machine can’t be moving, but the bigger can be very costly. The design separated two parts with the lowest flow rate of water injected to the pepper seed. Designed for a production rate of at least 200 kg/hr, the camshafts, pulley and gear to final determine sizing of motor. Result of the experiments were compared between electricity cost by machine design with the trial and error is the size of the motor cost at the time of use of various machines.