mechanical part

5 ข้อดีของโครงสร้างเหล็ก (Steel Structure )

noreply@blogger.com (Unknown) — Fri, 23 Jul 2021 23:04:00 -0700

โครงสร้างเหล็กมีบทบาทอย่างมากในงานวิศวกรรม มีความสำคัญต่อโครงสร้างพื้นฐานที่ต้องการ เช่น โครงสร้างอาคาร โครงสร้างรองรับเครื่องจักร โครงสร้างอาคารโรงงาน เป็นต้น สมบัติเด่นของเหล็กคือ สามารถต้านทานต่อแรงดึงได้ดี ในการออกแบบโครงสร้างเหล็กต้องคำนึงถึง ควาามสามารถในการทนความร้อน การป้องกันสนิมโดยการทาสีกันสนิม การเลือกใช้วัสดุที่มีความแข็งแรงสูงขึ้น โดยในปัจจุบันสิ่งที่ต้องพิจารณาคือความแข็งแรงเมื่อเทียบกับน้ำหนักของโครงสร้างเหล็ก 5 ข้อดีของโครงสร้างเหล็กที่ทำให้เป็นที่นิยม คือ

1. การก่อสร้างเป็นแบบแห้ง ไม่สกปรก

2. ความสามารถในการรับน้ำหนักสูงและมีสมบัติสม่ำเสมอ เมื่อเทียบกับคอนกรีตหรือไม้

3. ใช้เวลาในการก่อสร้าง โครงสร้างเหล็กน้อยกว่า ติดตั้งง่าย สั่งประกอบโครงเหล็กจากโรงงานรับประกอบได้เลย

4. น้ำหนักเบา โครงสร้างเหล็กจะมีขนาดเล็ก

5. คุณสมบัติของเหล็กไม่เปลี่ยนไปตามอายุ หากป้องกันสนิมได้ดี

ข้อด้อยของโครงสร้างเหล็กที่มีอยู่แต่สามารถป้องกันได้คือ

1. ทนทานไฟต่ำ แก้ได้โดยการเคลือบสารทนไฟ

2. เกิดการแตกร้าวจากรอยเชื่อม ซึ่งสามารถป้องกันได้ ปัจจุบันมีบริษัทหรือโรงงานรับประกอบโครงสร้างเหล็กที่มีประสิทธิภาพสูง

3. มีความเสี่ยงการเกิดสนิม ป้องกันได้โดยทาสีกันสนิม

มาดูการใช้งาน Torsion Spring กัน

noreply@blogger.com (Unknown) — Sat, 20 Feb 2016 23:24:00 -0800

ผมได้ไปทำงานที่อินเดียเมื่อต้นเดือน กพ 59 มีโอกาสได้เห็นการใช้งาน Torsion Spring ในรถเกี่ยวนวดข้าวจึงเอามานำเสนอท่านผู้อ่านดูนะครับ รถเกี่ยวนวดข้าว หรือ combine harvester มีชิ้นส่วนทางกลจุดหนึ่งที่เราเรียกว่าหน้าเกี่ยว ในบ้านเรานิยมใช้รถเกี่ยวนวดข้าวของ KUBOTA เป็นส่วนใหญ่ แต่ที่อินเดียวจะนิยมยี่ห้อ CLAAS ซึ่งเป็นรถเกี่ยวนวดข้าวของเยอรมนี จากการสำรวจหน้าเกี่ยวของรถ combine harvester ทั้งสองยี่ห้อ ในส่วนของชุดจัดเรียงต้นข้าวด้านหน้าของหน้าเกี่ยว ซึ่งออกแบบเป็นแท่งโลหะวางเรียงกันเป็นแนวตามแนวหน้ากว้างของหน้าเกี่ยวดังภาพ มีการใช้ Torsion Spring เป็นชิ้นส่วนดังกล่าว เรามาดูเหตุผลของการเลือกใช้ Torsion Spring กันครับ

ภาพชุดหน้าเกี่ยว

ซึ่งแท่งโลหะนี้มีโอกาสถูกกระแทกจากสิ่งกีดขวางในท้องนาขณะทำการเกี่ยวนวดข้าว โดยแนวการกระแทกจะตั้งฉากกับแนวแท่งโลหะนี้ เมื่อพิจารณาการติดตั้งชิ้นส่วนนี้แล้วพบว่าเป็นลักษณะของ Cantilever beam เมื่อมีแรงในแนวตั้งฉากกับแนวแนว (Transverse Load) จะเกิดโมเมนต์ต้านการเสียรูปที่จุดยึดติดกับคานแนวยาวของหน้าเกี่ยวขึ้น ผู้ออกแบบจึงเลือกใช้ Torsion Spring ดังแสดงในภาพ เพื่อใช้สะสมพลังงานจากโมเมนต์ที่กระทำในจุดดังกล่าว (ตามหน้าที่ของ Spring ที่เคยกล่าวไว้ในบทความเรื่อง Spring) เพื่อให้ชิ้นส่วนนี้สามารถกลับคืนสภาพเดิมหลังแรงที่กระทำหมดไป

ลักษณะโหลดที่กระทำกับชุดจัดเรียงต้นข้าว

Torsion Spring ในชุดหน้าเกี่ยว

ในรถเกี่ยวนวดข้าวคูโบต้า อาจจะมองไม่เห็น Torsion Spring ชัดเจนเหมือนรถเกี่ยวที่ผมนำมาเสนอนะครับ ซึ่งทางคูโบต้ามีการทำชุดครอบมาปิดอีกที อันนี้ก็เป็นเหตุของความสวยงามก็เป็นได้ แต่สำหรับพี่แขกของผม แสดงให้เห็นชัดเจนไปเลยครับ

ค่าคงที่สปริง (Spring rate) ขึ้นอยู่กับตัวแปรใดบ้าง

noreply@blogger.com (Unknown) — Thu, 27 Aug 2015 08:35:00 -0700

สปริงเป็นชิ้นส่วนทางวิศวกรรมที่พบในเครื่องจักรต่างๆ ทำหน้าที่ต้านแรงหรือโมเมนต์ที่มากระทำ หรือในบางเวลาอาจจะพิจารณาให้ทำหน้าที่เป็นที่ชิ้นส่วนที่สะสมพลังงานเมื่อนำแรงที่กระทำออกไปชิ้นส่วนนั่นๆก็จะกลับคืนสู่ตำแหน่งเดิม ค่าคงที่ของสปริงหรือ Spring rate จะเป็น Indicator สำหรับบ่งบอกความสามารถในการต้านทานแรงหรือการสะสมพลังงาน ในบทความนี้จะขอมุ่งไปที่ค่า Spring rate ของสปริงที่รับแรงดึง (Helical Extension Spring) ซึ่งเป็นสปริงที่มีลักษณะของขดลวดพันรอบแกนๆหนึ่ง โดย Spring Rate มีค่าเท่ากับ

K = d*G/(8Na*C^3)

จากสมการแสดงค่า Spring Rate จะเห็นว่า แปรผันตรงกับ สมบัติความยืดหยุ่นของวัสดุทำสปริง (G) ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางลวดสปริง (d) แต่จะแปรผกผันกับกับจำนวนขดลวด (Na) และ ค่าความโค้งของขดลวด ซึ่งจะเรียกว่า Spring Index (C) โดย C = D/d เมื่อ D คือขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางเฉลี่ยของขดลวดสปริง

ภาพ Helical Extension Spring

Reference http://blog.nus.edu.sg/pc1221sem20910/2010/04/14/65/

จากสมการค่าคงที่สปริง K ความสัมพันธ์ระหว่างแรงที่กระทำกับระยะที่ยืดออกของสปริง เขียนได้ดังนี้

F = K*x

เมื่อ

F คือแรงดึงที่กระทำกับสปริง หน่วย F

K คือค่าคงที่ของสปริง หน่วย F/L

x คือระยะยืดของสปริง หน่วยเป็น L

พลังงานที่สะสมในสปริงขณะรับแรงจะเท่ากับ

E = K*x^2 (ในช่วงที่ Spring Rate คงที่ หรือ Linear Zone)

คราวนี้มาพิจารณาค่า Spring Rate หากมี Helical Extension Spring 2 ชิ้นที่ทำจากวัสดุชนิดเดียวกัน ขนาดลวดสปริงเท่ากัน และมี Spring Index เท่ากัน แต่จำนวนขดลวดไม่เท่ากัน (ยาวไม่เท่ากัน) ความสัมพันธ์ของ Spring rate 2 ชิ้นนี้จะคำนวณได้จาก

K1/K2 = Na2/Na1 นั่นหมายถึงว่าสปริงที่สั้นกว่าจะมี Spring Rate สูงกว่าสปริงที่ยาวกว่า นั่นเอง หากสั้นกว่า 2 เท่า Spring rate ก็จะสูงกว่า 2 เท่าเช่นกัน

ในกรณีของสปริงรับแรงกด (Helical Compression Spring) ก็จะเป็นในทำนองเดียวกันและนั่นคือที่มาของการตัดความยาวสปริง ก็เพื่อเพิ่มความแข็งของสปริง (ซึ่งก็คือเพิ่ม Spring Rate) นั่นเองครับ Spring Rate สูงทำให้มีความสามารถในการต้านการยุบตัวหรือยืดตัวได้ดี ต้องออกแรงดึงหรือแรงกดมากขึ้นเพื่อให้ได้ระยะยุบเท่าเดิม ในศาสตร์ของการสั่นสะเทือน Spring Rate สูงส่งผลให้ความถี่ธรรมชาติของระบบสูงขึ้นด้วย

ในกรณีที่ค่า C มีค่าสูง ค่า Spring Rate จะมีค่าลดลงด้วยเช่นกัน ในการออกแบบสปริงเพื่อความแข็งแรงของสปริงจะกำหนดให้ค่า C อยู่ระหว่าง 3 -12

บทความที่เกี่ยวข้อง

1. มาดูการใช้งาน Torsion spring กัน

การออกแบบผนังเหล็กแผ่นในงานวิศวกรรม (design steel plate panel)

noreply@blogger.com (Unknown) — Wed, 12 Aug 2015 08:02:00 -0700

ในงานออกแบบถังบรรจุ ถังรับแรงดัน (Pressure Vessel) Platform ต่างๆ ผนังและพื้นของโครงสร้างเหล่านี้จะมีความดันมากระทำ ในการออกแบบจะแบ่งผนังหรือพื้นเหล่านี้ออกเป็นส่วนย่อยๆ โดยการเสริม Stiffeners ที่เป็นเหล็กรูปประพรรณ เช่น เหล็ก I Beam เหล็ก H Beam ดังแสดงเป็นตัวอย่างในภาพที่ 1 ถังน้ำ ลึก 3.6 m ลึก หน้าตัดจัตุรัส ขนาด 2.7 m ทำจากเหล็กแผ่น โดยผนังของถังน้ำแต่ละด้านถูกแบ่งออกเป็น 9 ส่วน โดยใช้เหล็กโครงสร้างเป็นเหล็กรองรับ (Stiffeners) ดังนั้นจะได้ผนังเหล็กแผ่นเป็น 9 ส่วน แต่ละส่วนมีขนาด กว้าง 0.9 ม สูง 1.2 ม โจทย์คือจะต้องใช้เหล็กแผ่นที่มีความหนาเท่าไหร่ถึงจะมีความแข็งแรงเพียงพอ และการโก่งสูงสุดมีค่าเป็นเท่าใด

ภาพที่ 1 ผนังของถังน้ำ

เริ่มต้นจากการวิเคราะห์ปัญหา ทำให้ทราบว่า เหล็กแผ่นส่วนที่อยู่ด้านล่างสุดเป็นเหล็กแผ่นที่รับแรงดันน้ำสูงที่สุด ตามหลักการของ Fluid Static โดย Profile ของ แรงดันที่กระทำกับผนังเหล็กแผ่นด้านล่างแสดงได้ดังภาพที่ 2

ในการออกแบบ จะใช้ทฤษฏี Plate and Shell โดยจะตั้งสมมุติฐานให้ ความดันกระจายอย่างสม่ำเสมอบนเหล็กแผ่น ดังนั้นจะใช้ความดันเฉลี่ยที่ความลึกตำแหน่งกึ่งกลางผนังเหล็กแผ่น (Lower Panel) ดังนั้นจะได้ความดันที่กระจายอย่างสม่ำเสมอบนผนังเหล็กแผ่นดังภาพที่ 2

ความดันเฉลี่ยที่กระทำกับเหล็กแผ่น มีค่าเท่ากับ

Pavg =1,000 (kg/m^3)*9.81 (m/s^2)* (2.4 + 0.5*1.2)(m) = 29,430 Pa = 29.43 kPa

ภาพที่ 2 Pressure Distribution on steel plate

สมมุติฐานในการออกแบบผนังเหล็กแผ่น จะกำหนดให้เหล็ก Stiffeners มีความแข็งแรงสูงและเชื่อมติดกับผนังเหล็กแผ่น ดังนั้นกล่าวได้ว่า ขอบของผนังเหล็กแผ่นย่อยนี้ถูกตรึงอยู่ (Fixed)

มาถึงตรงนี้จะกล่าวได้ว่า เรากำลังออกแบบแผ่นเหล็กที่มีความดันกระจายอย่างสม่ำเสมอและขอบทั้ง 4 ด้านถูกตรึงอยู่กับที่ เป็นไปตามเงื่อนไข All Edges Fixed ซึ่งจาก ทฤษฏี Plate and Shell จะกำหนดให้ความกว้างของเหล็กแผ่นเป็น b ความยาวของเหล็กแผ่นเป็น a ดังนั้นในตัวอย่างนี้ b = 0.9 m a = 1.2 m

การคำนวณหาโมเมนต์ต่อความยาวของเหล็กแผ่นจะอาศัยประมาณการจากผลการทดลอง โดย Batch ได้ทดลองกับแผ่นเหล็กเหนียวที่ตรึงขอบทั้ง 4 ด้าน จากผลการทดลองค่าสัมประสิทธิ์ของโมเมนต์ต่อความกว้างจะเป็นฟังก์ชันของสัดส่วน b/a ดังแสดงในภาพที่ 3

ภาพที่ 3 สัดส่วนของโมเมนต์ต่อ pb^2

จากเส้นกราฟในภาพที่ 3 เมื่อ b/a = 0.9/1.2 = 0.75

จะได้ ค่าสัมประสิทธิ์ของโมเมนต์ต่อความกว้าง = 0.042

ดังนั้นค่า โมเมนต์ต่อความกว้าง M จะเท่ากับ

M/pb^2 = 0.042

M = (0.042)*(29.43 x1,000 N/m^2)*(0.9 m^2) ช = 1,000 N-m/m

เมื่อทราบค่าโมเมนต์ต่อความกว้าง M แล้ว สามารถคำนวณค่าความหนาต่ำสุดของผนังเหล็กแผ่น ได้จากสูตรคำนวณ Bending Stress โดยความเค้นสูงสุดที่เกิดขึ้นต้องไม่เกิน ความเค้นออกแบบ (Sw) ของเกรดเหล็กที่เลือกทำผนังเหล็กแผ่น สมมุติให้มีค่าเท่ากับ 124 MPa

Sw = 6M/h^2

ดังนั้น

h = (6M/Sw)^0.5 = (6*(1000 N-m/m)/124 N/mm^2)^0.5 = 6.96 mm

การหาการเคลื่อนตัวสูงสุดของผนังเหล็กแผ่น จะหาจาก Theory of Flexure of Slab

Wmax = C(1-v^2)*(pb^4/Eh^3)

โดย

C = 0.032/(1+(b/a)^4) = 0.032/(1+0.75^4) = 0.0243

v is poisson’ rartio = 0.29 ; E = 200 GPa

ดังนั้น

Wmax = 0.0243*(1-0.29^2)*(29.43x1000 Pa)*(900 mm)^4/(200x10^9 Pa * (6.96 mm)^3) = 6.37 mm

จากผลการคำนวณพบว่า การเคลื่อนตัวสูงสุดของผนังเหล็กแผ่นมีค่าเกินกว่าครึ่งของความหนาเหล็กแผ่น โดยจะพิจารณาร่วมกับสัดส่วนค่า Wmax/b <= 0.01 ผู้ออกแบบผนังถังน้ำจะต้องพิจารณาเกรดเหล็กที่ใช้ หรือลดความกว้างหรือเพิ่มความหนาของเหล็กแผ่นเพื่อลดการเคลื่อนตัวของผนังเหล็กแผ่น

จากการนำเสนอขั้นตอนการออกแบบผนังเหล็กแผ่น ท่านจะเห็นว่าขั้นตอนการออกแบบเป็นไปอย่างเป็นขั้นเป็นตอน ดังนั้นหากใช้ Excel ช่วยในการออกแบบจะช่วยลดเวลาในการออกแบบลงมากทั้งนี้ผู้ที่ใช้งาน Excel ก็ต้องเรียนรู้ขั้นตอนการออกแบบผนังเหล็กแผ่นก่อน สามารถโหลดไฟล์ Excel ช่วยคำนวณได้จากที่นี่ครับ จากตัวอย่างนี้ ซึ่งผมจะสรุปขั้นตอนให้ท่านได้ดังนี้

. พิจารณาผนังเหล็กแผ่นเป็น ผนังแผ่นบางที่มีความดันกระทำอย่างสม่ำเสมอตลอดทั้งแผ่นและขอบทั้ง 4 ด้านของผนังแผ่นบางถูกตรึงไม่ให้เคลื่อนที่ได้
. หาสัดส่วน b/a
. เลือกค่า สปส โมเมนต์ต่อความกว้าง จากภาพที่ 3
. คำนวณโมเมนต์ต่อความกว้าง จากความสัมพันธ์ M/pb^2 = สปส โมเมนต์ต่อความกว้าง
. คำนวณความหนาของผนังเหล็กแผ่น จากสูตร h = (6M/Sw)^0.5 เมื่อ Sw คือความเค้นออกแบบของเหล็กแผ่น
คำนวณหาการเคลื่อนตัวสูงสุด จากสูตร Wmax = C(1-v^2)*(pb^4/Eh^3) โดย C = 0.032/(1+(b/a)^4

เพิ่มอายุการใช้งานและประหยัดพลังงานด้วยการเติมไนโตรเจน

noreply@blogger.com (Unknown) — Thu, 27 Mar 2014 23:13:00 -0700

ผมเคยเขียนบทความ การเปลี่ยนลมยางเป็นไนโตรเจนดีหรือไม่ไปแล้ว ในบทความนี้อยากจะนำเสนอผลการวิจัยการผลของการเติมไนโตรเจนที่มีต่อล้อยางและรถยนต์ของเราอีกครั้งหนึ่ง ก่อนอื่นต้องเกริ่นถึงบทความที่ผ่านมาว่า ความดันลมยาง เป็นตัวแปรสำคัญที่มีผลต่อสมรรถนะของล้อยาง การประหยัดพลังงานและความปลอดภัยในการขับขี่ โดยมีแนวคิดที่ว่า ความดันลมยางต้องมีค่าที่เหมาะสมและรั่วไหลได้น้อยที่สุด

เกี่ยวกับไนโตรเจน

ไนโตรเจนเป็นก๊าซแห้งและเฉื่อย จะถูกใช้เป็นลมยางในล้อเครื่องบิน ล้อรถแข่ง รถทางทหาร หรือล้อรถ off road ต่างๆ จุดเด่นของไนโตรเจนคือ รักษาระดับความดันลมยางไว้ได้นาน โดยไนโตรเจนสามารถซึมผ่านแก้มยางได้ช้ากว่าลมยางปกติซึ่งมีออกซิเจนร่วมอยู่ด้วย (โดยวัดค่า permeability coefficient ผ่านยาง ซึ่งพบว่าออกซิเจนสามารถซึมผ่านยางได้เร็วกว่า ไนโตรเจน 3-4 เท่า เนื่องจากขนาดโมเลกุลของออกซิเจนเล็กกว่าไนโตรเจนนั่นเอง) จึงเป็นผลให้ความดันลมยางลดลง

ภาพเปรียบเทียบขนาดของโมเลกุลออกซิเจนและไนโตรเจน

นอกจากนี้ความชิ้นในลมยางปกติจะทำให้เกิดสนิมและกัดกร่อน rim ของล้อยางได้ ขณะเดียวกันความชื้นที่อยุ่ในลมยางปกติจะเปลี่ยนสถานะจากของเหลวเป็นไอได้หากอุณหภูมิภายในล้อยางเพิ่มขึ้น ซึ่งจะทำให้ความดันลมยางมีค่าเพิ่มขึ้นได้ เป็นเหตุให้ความดันลมยางไม่คงที่ขณะใช้งาน

ดังนั้นข้อดีของการเติมไนโตรเจนคือ การเพิ่มอายุการใช้งานของล้อยาง ประหยัดพลังงาน และยานยนต์มีความปลอดภัยขณะใช้งาน สุดท้ายลดต้นทุนในการเปลี่ยนล้อยางนั่นเองครับ

จากการทดลองกับล้อยางใช้งานในพื้นที่จริง 3 พื้นที่ในอเมริกาพบว่า

1. ล้อยางเติมไนโตรเจนมีการลดลงของความดันลมยางต่ำกว่าล้อยางเติมลมปกติ ดังแสดงในตาราง ซึ่งเป็นที่ทราบกันดีว่าความดันลมยางต่ำเกินไปจะทำให้เกิดการสูญเสียพลังงานของล้อยางมีผลให้รถต้องใช้พลังงานมากขึ้นในการขับขี่

2 ผลพวงที่จะเกิดขึ้นต่อจากการที่ความดันลมยางต่ำคือ อัตราการสึกของดอกยาง ดังแสดงในตารางครับ จะพบว่าล้อยางเติมไนโตรเจนมีอัตราการสึกของดอกยางต่ำกว่า โดยจากตารางเป็นอัตราการสึกของล้อหน้ารถบรรทุก 18 ล้อ

3 เมื่อัตราการสึกต่ำส่งผลให้อายุการใช้งานนานขึ้นด้วยครับ ดังแสดงในตาราง

4. สุดท้าย Rolling Resistance เปลี่ยนแปลงน้อย เนื่องจากความดันลมยางมีค่าคงที่ ซึ่งต่างจากการเติมลมยางปกติที่พบว่าค่า Rolling Resistance มีการเพิ่มขึ้นค่อนข้างมาก ซึ่งจะมีผลให้อุณหภูมิภายในล้อยางสูงขึ้นด้วยครับ

สรุป

การเติมไนโตรเจนจะช่วยรักษาระดับความดันภายในลมยางทำให้เพิ่มอายุการใช้งานของล้อยาง อุณหภูมิภายในล้อยางต่ำ ประหยัดพลังงาน และเพิ่มความปลอดภัยในการขับขี่

ข้อควรระวัง

ควรหาร้านที่ให้บริการไนโตรเจนที่คุณภาพสูง (ควรใช้ 95% purity) มิเช่นนั้นท่านก็อาจจะได้ลมยางปกติไปใช้งานแทนไนโตรเจนครับ

Ref.

EFFECT OF NITROGEN FILLING ON TIRE

ROLLING RESISTANCE AND VEHICLE

FUEL ECONOMY

Prakash Venkataraman

Clemson University

ความแตกต่างระหว่าง Pipe และ Tube มีอะไรบ้าง (Difference between Pipes and Tubes)

noreply@blogger.com (Unknown) — Sun, 24 Nov 2013 22:18:00 -0800

บทวามนี้จะนำเสนอความแตกต่างของ Pipe และ Tube หรือที่เมืองไทยจะเรียกว่า ท่อ ในทางวิศวกรรมกันครับ ก่อนอื่นมาดูลักษณะรูปร่างของ Pipe และ Tube กันก่อน Pipe และ Tube จะมีรูปร่างทรงกระบอกกลวงเหมือนกัน ดังนั้นในการบอกขนาดของ Pipe และ Tube จะมีตัวแปรสำคัญ 3 ตัวแปรดังนี้

เส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก (OD)
เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID)
ความหนาของท่อ (t)

ซึ่งความสัมพันธ์ของตัวแปรทั้ง สาม อธิบายได้ตามสมการที่ 1
OD = ID + 2*t (1)
ดังนั้นในการเลือกใช้ หรือเลือกซื้อ Pipe และ Tube เราจะบอกขนาดของ Pipe และ Tube เพียง 2 ตัวแปรก็เพียงพอแล้ว

จากตัวแปรที่ใช้ในการบอกขนาดของ Pipe และ Tube ทำให้เกิดความแตกต่างระหว่าง  Pipe และ Tube ข้อที่ 1 ขึ้น นั่นคือ
ความแตกต่างจากการบ่งชี้ขนาดของรูปร่าง
1. Tube จะกำหนดที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนา ส่วน ID สามารถคำนวณได้จากความสัมพันธ์ตามสมการที่ 1
ตัวอย่าง 1.   O.D  1.00 ". Tk  0.083 " ,  ASTM A269  มีความหมายว่า Tube  มีขนาด  O.D = 1.00 Tk  0.083 " หมายถึง  Tube  นี้มีความหนา  =  0.083 "
2. Pipe จะกำหนดที่ขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายใน (ID) และความหนา แต่อย่างไรก็ตาม ID ของ Pipe ที่กำหนดตามมาตรฐานเป็นเพียง ID ทั่วไป แต่ขนาด ID และ ความหนาของ Pipe จะมีความแตกต่างกันแม้ว่า ID ทั่วไป จะเท่ากัน โดยจะขึ้นอยู่กับค่า SCH (Schedule)

ความแตกต่างระหว่าง  Pipe และ Tube ข้อที่ 2 ซึ่งจะมีส่วนในการเลือกใช้หรือเลือกซื้อ Pipe และ Tube คือ การนำไปใช้งานของ Pipe และ Tube

จากความแตกต่างของการบอกขนาด เราจะพบว่า Tube ให้ความสำคัญกับขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอกและความหนาของ Tube ซึ่งเราจะพบว่า มันจะสัมพันธ์กับงานทางวิศวกรรมที่เกี่ยวข้องกับการ Transfer พลังงานบางอย่าง โดยที่เห็นชัดในการ Transfer พลังงานคือ พลังงานความร้อน ซึ่งเราจะพบว่า ค่าความหนาของ Tube จะเกี่ยวข้องกับ Heat Conduction (ต้องการความหนาน้อยๆเพื่อถ่ายเทความร้อนได้เร็วและมากขึ้น) ส่วน OD จะเกี่ยวข้องกับพื้นที่ในการพาความร้อน (Heat Convection) ดังนั้นเราจึงเห็นการนำ Tube ไปใช้กับงานพวกการถ่ายเทความร้อนเป็นหลัก เช่น Heat Exchanger, Boiler ท่อในระบบทำความเย็น ระบบเครื่องปรับอากาศ เป็นต้น

ในขณะที่ Pipe เราจะพบถูกใช้ในการขนย้ายของไหลจากจุดหนึ่งไปยังอีกจุดหนึ่งเช่น Gas หรือ น้ำมัน ซึ่งสิ่งสำคัญที่ต้องพิจารณาคือปริมาณของของไหลที่สามารถขนย้ายได้ ดังนั้นตัวแปรที่สำคัญคือ ขนาด ID ของ Pipe

การจำแนกชนิดของท่อระหว่าง Pipe และ Tube มีความสำคัญและมีผลต่อการเลือกใช้ Fitting ได้ถูกต้อง เพราะ Fitting ของ Pipe และ Tube ใช้แทนกันไม่ได้นะครับ เนื่องจาก ขนาด OD ที่ไม่เท่ากัน และจะต้องระวังและจำไว้ว่า ขนาดของ Pipe และ Tube ไม่สามารถบอกได้ด้วยการดูสายตาจะต้องวัด OD และความหนา เพื่อนำไปเปรียบเทียบกับตารางตามมาตรฐานครับ

อีกสิ่งที่ต้องคำนึงถึงในการเลือกใช้หรือเลือกซื้อ Pipe และ Tube คือความแข็งแรงของ Pipe และ Tube ครับ ผู้จำหน่าย Pipe และ Tube อาจจะมีข้อมูลความแข็งแรงของผลิตภัณฑ์ให้ท่านทราบได้ โดยทั่วไปท่านที่จะเลือกซื้อ ก็ต้องทราบข้อมูลลักษณะและประเภทของโหลดที่กระทำกับ Pipe และ Tube ของท่าน เช่น

1. โดยทั่วไป Pipe และ Tube เป็นชิ้นส่วนที่รับความดันภายในของของไหล ดังนั้น ความเค้นที่เกิดจากความดันภายใน ก็จะต้องถูกนำมาพิจารณาและเป็นที่ทราบกันดีว่า ความเค้นจากความดันภายในท่อ ขึ้นอยู่กับ ความดันภายใน รัศมีของท่อและความหนาของท่อ

2. กรณีรับโหลดจากความดันร่วมกับเป็นงานที่มีอุณหภูมิสูงมาเกี่ยวข้อง Thermal Stress จะมีผลต่อความแข็งแรงและเกี่ยวข้องกับ Fatigue Strength ของ Pipe และ Tube ด้วย

3 กรณีมีการนำ Pipe ไปใช้รับน้ำหนักหรือเสริมความแข็งแรงในโครงสร้าง สิ่งที่ต้องพิจารณาคือ โมเมนต์ของพื้นที่ รวมถึงรัศมีไจเรชั่น หาก Pipe ถูกใช้รับแรงกดอัด

Industrial fan and blower : Introduction

noreply@blogger.com (Unknown) — Fri, 25 Oct 2013 18:40:00 -0700

Fan, blower uses gases to perform the same fuction that pumps do with liquids. Each of these devices transfer mechanical energy from a prime mover into an increase in fluid energy. Fan and blower accomplish this as blades mounted on a rotating shaft rotor move the gas (usually air) within the fluid system. The system’s resistance to flow results in an increase in pressure across the device from inlet to discharge. A fan is designed to operate against a very small pressure rise (up to about 8 in. of water, If the rise is between 8 in. of water and about 1atm, the device is called a blower.

The primary function of a fan and blower are to

Circular air within a given space.
Deliver air to or exhaust air from a given space.
Push air through ducts used in ventilation, heating, or air-conditioning systems.

Axial and mixed flow design fan

noreply@blogger.com (Unknown) — Sat, 19 Oct 2013 19:15:00 -0700

The two most common types of fans are the axial flow and mixed flow designs. Figure 1 and 2 show an axial exhaust fan and an axial tube fan, respectively. These electric motor driven fans are avialable in both belt and direct drive with propeller diameters ranging from 12 to 60 in. Flow rate capacities vary from 1,000 to 77,000 cfm (cubic feet per minute), and static pressures go up to 1.5 in. of water.

Figure 1 Axial exhaust fan

Figure 2 Axial tube fan

Typical applications include spray booths, exhaust hoods, duct installation, removal of corrosive fumes and nonabrasive dust, and general factory ventilation. Figure 3 show a mixed flow design fan that combines the lightweight, inline features of the axial design with the added benefits of static pressure capability up to 8 in. of water and lower noise levels.

Figure 3 mixed flow fan

Centrifugal blowers : Introduction

noreply@blogger.com (Unknown) — Tue, 15 Oct 2013 19:00:00 -0700

A centrifugal blowers that functions similarlity to a centrifugal pump is shown in figure 1. Air enters the center opening in the housing in an axial direction, then the blades of the rotating impeller forces the air radially outward, resulting in an increase in kinetic energy. As the high velocity air enters the volute shaped portion of hte housing, some of the kinetic energy is converted into pressure energy for provideing the increased pressure necessary to deliver air to the external system. Figure 1b shows the impeller, which contains eight flat-shaped, radial blades. This particular design can handle flow rates up to 3600 cfm and static pressure up to 20 in. of water.

Figure 1 Centrifugal blower (Courtesy of American Fan Co. Fairfield Ohio)

What is the compressors ?

noreply@blogger.com (Unknown) — Tue, 15 Oct 2013 18:56:00 -0700

A compressors is a machine that compresses air or another type of gas from a low inlet pressure (usually atmospheric) to a higher desired pressure level to meet system requirement by providing a mean to reduce the volume of the gas. Compressors are either positive displacement unit (reciprocating piston, rotary screw , or rotary vane types) or dynamic (axial flow with rotating blades mounted on a rotor or centrifugal with blades mounted on a rotating impeller). We will provide detailed information in the next article.

การวิเคราะห์โครงสร้าง(Structure Analysis)

noreply@blogger.com (Unknown) — Fri, 5 Jul 2013 19:12:00 -0700

มีคำถามที่ถูกโพสต์ใน facebook งานเรื่องของโครงสร้างและเหล็กโครงสร้าง โดยได้แสดงรูปร่างโครงสร้างที่ประกอบด้วยเหล็กโครงสร้างดังภาพที่ 1 คำถามมีอยู่ว่า หากเสาด้านขวารับแรงได้น้อยลงเนื่องจากเกิดความเสียหาย และหากวิศวกรมีเหล็กโครงสร้างสำหรับทำค้ำยัน 1 เส้น ท่านจะเลือกค้ำยันเสาต้นไหนระหว่าง แบบที่ 1 หรือ แบบที่ 2 ซึ่งก็ได้รับคำตอบจากวิศวกรมากมายในการแสดงความคิดเห็นในสำหรับทั้งสองรูปแบบ หากเป็นท่านผู้อ่านท่านจะเลือกค้ำยันแบบไหนและเพราะเหตุใด

ภาพที่ 1 โครงสร้างที่พบปัญหา

เราจะใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ช่วยในการวิเคราะห์และเลือกใช้เอลิเมนต์ ชนิด Beam Element

สมมุติให้เหล็กโครงสร้างเป็นเหล็ก Wide Flange และเมื่อพิจารณาจากทิศทางและตำแหน่งที่โหลดกระทำ เราจะพบว่า หากไม่มีค้ำยัน คานจะมีโมเมนต์ดัดสูงสุดบริเวณที่โหลดกระทำ และเสาทั้งสองต้นจะรับแรงและโมเมนต์ดัดเท่าๆกัน ทำให้ความเค้นที่กระจายบนเสามีลักษณะสมมาตร ดังแสดงในภาพที่ 2

ภาพที่ 2 Von Mises Stress บนโครงสร้าง (สีแดงแสดงบริเวณที่มีความเค้นสูง สีน้ำเงินแสดงบริเวณที่มีความเค้นต่ำ)

เมื่อมีการเพิ่มค้ำยันตามแบบที่ 1 และ 2 ความเค้นบนโครงสร้างแสดงได้ดังภาพที่ 3 และ 4

แบบที่ 1

แบบที่ 2

จากความเค้นที่เกิดขึ้นกับเสาในแบบที่ 1 และ แบบที่ 2 คงจะเห็นแล้วว่า เราควรจะค้ำยันเสาด้านขวาครับ เนื่องจากจะช่วยลดโมเมนต์ที่กระทำกับเสาได้มากแม้ว่าจะมีแรงในแนวแกนเพิ่มขึ้นบ้าง ดังตารางแรงปฎิกิริยาของเสาทั้ง 3 กรณีครับ (โหลดที่กระทำเท่ากับ 10,000 N)

แบบไม่มีค้ำยัน

แรงในดิ่ง เสาด้านซ้าย 5,000 N เสาด้านขวา 5,000 N

แรงในราบ เสาด้านซ้าย 2,183.2 N เสาด้านขวา -2,183.2 N

โมเมนต์ดัด เสาด้านซ้าย -1.92 kN-m เสาด้านขวา 1.92 kN-m

ค้ำยันแบบที่ 1

แรงในดิ่ง เสาด้านซ้าย 5,586.91 N เสาด้านขวา 4,413.09 N

แรงในราบ เสาด้านซ้าย 2,879.48 N เสาด้านขวา -2,879.48 N

โมเมนต์ดัด เสาด้านซ้าย -0.84 kN-m เสาด้านขวา 3.78 kN-m

ค้ำยันแบบที่ 2

แรงในดิ่ง เสาด้านซ้าย 4,409.54 N เสาด้านขวา 5,590.46 N

แรงในราบ เสาด้านซ้าย 2,881.34 N เสาด้านขวา -2,881.34 N

โมเมนต์ดัด เสาด้านซ้าย -3.78 kN-m เสาด้านขวา 0.83 kN-m

ใน FB ที่คุยกันในเรื่องนี้ มีท่านหนึ่งให้ความเห็นแบบง่ายๆไว้ว่า หากท่านมีเสาค้ำยันอันหนึ่ง ท่านจะเลือกค้ำยันเสาที่แข็งแรงหรือเสาที่อ่อนแอ

จากตัวอย่างการวิเคราะห์ปัญหาการออกแบบโครงสร้างท่านจะเห็นว่าระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์สามารถเป็นเครื่องมือช่วยให้ท่านวิเคราะห์ปัญหาได้อย่างรวดเร็ว แต่อย่างไรก็ตาม ความรู้พื้นฐานเกี่ยวกับการคำนวณก็ยังเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับวิศวกรครับ

แนะนำระบบแสดงค่าความดันลมยาง (Tire Pressure Monitoring System : TPMS)

noreply@blogger.com (Unknown) — Sun, 2 Jun 2013 06:45:00 -0700

จากบทความการควบคุมความดันลมยางด้วย RFID และ ข้อดีข้อเสียของการเปลี่ยนลมยางเป็นไนโตรเจน ในปัจจุบัน มีการนำระบบแสดงค่าความดันลมยางแบบ real time (Tire Pressure Monitoring System : TPMS) เข้ามาช่วยเพื่อเพิ่มความปลอดภัยให้กับผู้ขับขี่ โดยในสหรัฐอเมริกา ได้มีข้อกำหนดให้รถเล็กและรถตู้ที่มีน้ำหนักไม่เกิน 10,000 ปอนด์จะต้องติดตั้ง ระบบ TPMS ตั้งแต่ปี 2008 เหตุที่ต้องกำหนดให้ต้องติดตั้ง ระบบ TPMS นั้นก็เพราะว่า ความดันลมยางมีความสำคัญต่อความปลอดภัยและจำเป็นต่อการขับขี่ โดยผู้เชี่ยวชาญด้านความปลอดภัยได้ประมาณการว่า 25% ของรถยนต์ส่วนบุคคลขับขี่รถภายใต้ล้อยางที่มีความดันลมยางต่ำกว่าที่กำหนด (Under inflated) ซึ่งความดันลมยางที่เหมาะสมจะนำไปสู่การขับขี่ที่นุ่มนวล ระยะการเบรกที่สั้นลง อายุการใช้งานของล้อยางที่ยาวขึ้น รวมถึงช่วยประหยัดน้ำมัน

ส่วนสาเหตุที่ความดันลมยางเปลี่ยนแปลงนั้นได้นำเสนอไปแล้วในบทความการเปลี่ยนลมยางเป็นไนโตรเจนแล้ว หากจะถามถึงความจำเป็นของการติดตั้ง ระบบ TPMS เราสามารถประมาณความดันลมยางโดยสายตาได้หรือไม่นั้น ต้องบอกว่าเป็นไปได้ยาก ดังนั้นการติดตั้ง ระบบ TPMS จึงมีความสำคัญ โดยการติดตั้ง ระบบ TPMS เพื่อแสดงความดันลมยางแบบ real time จะทำการติดตั้ง Sensor บนล้อยาง โดยข้อมูลที่อ่านได้จาก Sensor จะถูกถ่ายโอนไปยังบอร์ดวงจรเพื่อทำการประมวลผลและแสดงความดันลมยางให้กับคนขับได้ตลอดเวลา และเมื่อความดันลมยางของล้อยางเส้นใดเส้นหนึ่งต่ำกว่าค่ามาตรฐานที่กำหนดไว้ จะมีไฟเตือนแสดงให้คนขับขี่เห็นทันทีเพื่อให้ตรวจสอบสาเหตุที่ทำให้ลมยางมีความดันต่ำ แต่สิ่งที่ต้องระวังในการใช้งานระบบ TPMS คือ ในตอนเช้าซึ่งอากาศเย็นและรถจอดไม่ได้ใช้งานมาทั้งคืน ไฟเตือนจะแสดงซึ่งเมื่อขับขี่ไปซักระยะความดันภายในล้อยางก็จะเพิ่มขึ้นเนื่องจากอุณหภุมิภายในล้อยางเพิ่มขึ้นนั่นเอง ในเมืองไทยเรายังไม่มีข้อกำหนดสำหรับการติดตั้ง ระบบ TPMS ในรถยนต์ส่วนบุคคล แต่หากท่านผู้อ่านมีโอกาส ระบบ TPMS เป็นอุปกรณ์เสริมในรถยนต์ที่ไม่ควรพลาดในการติดตั้งเสริมครับ

เปลี่ยนลมยางเป็นไนโตรเจนดีหรือไม่ (Nitrogen Versus Compressed Air of tire inflation pressure)

noreply@blogger.com (Unknown) — Fri, 5 Apr 2013 23:21:00 -0700

ในช่วงเทศกาลสงกรานต์หรือวันหยุดยาวใดๆ การเดินทางและการใช้รถใช้ถนนจะเพิ่มขึ้นเป็นอย่างมาก หนึ่งในกฏความปลอดภัยในการเดินทางคือ การตรวจสอบความดันลมยาง (Inflation pressure) และควบคุมความดันลมยางให้อยู่ในเกณฑ์มาตรฐานตามข้อกำหนด โดยในปัจจุบันผู้ขับขี่นิยมไนโตรเจนแทนลมยางปกติในล้อยาง ซึ่งว่ากันว่ามีข้อดีหลายประการ แต่ก็มีความไม่สะดวกหลายประการเช่นกัน ในบทความนี้จะขอกล่าวถึงเรื่องความดันลมยางและรายละเอียดของไนโตรเจนและลมยางปกติกันครับ โดยก่อนอื่นจะขอเกริ่นนำเรื่องการตรวจสอบความดันลมยางกันก่อนครับ โดยปกติแล้วล้อยางมีการรั่วของความดันอยู่แล้วโดยความดันจะลดลงประมาณ 1 psi (ปอนด์ต่อตารางนิ้ว) ในระยะเวลา 1 เดือน ดังนั้นท่านผู้ใช้รถควรจะตรวจสอบความดันลมล้อยาง (รวมถึงของล้อยางอะไหล่) เดือนละครั้ง หรือก่อนจะเดินทางระยะไกล เนื่องจากเราทราบกันดีว่า ความดันลมยางที่ต่ำกว่ามาตรฐานส่งผลต่ออายุการใช้งานของล้อยางและการสิ้นเปลืองน้ำมันโดยตรง โดยวิธีการตรวจสอบความดันลมยางสามารถทำได้ดังนี้

จัดเตรียมเกจวัดความดันแบบกด (Trusted pressure gauge)
ตรวจสอบว่าล้อยางของท่านอยู่ในภาวะ "เย็น" คือ ก่อนที่ท่านจะขับขี่รถ เช่น ตอนเช้าก่อนใช้งาน หรือหลังจากขับรถมาจอดเป็นเวลาไม่น้อยกว่า 3 ชม
สอดเกจวัดความดันลมไปที่วาล์ว(จุกลม)ของล้อยาง เกจจะดันตัวออกและแสดงตัวเลขความดันที่วัดได้ เมื่อท่านได้ยินเสียงลมออกจากจุกลม แสดงว่า ลมกำลังรั่วออกจากล้อยาง การรั่วของลมผ่านจุกลมขณะวัดความดันลมยางจะไม่มีผลต่อความดันลมยาง เว้นแต่ท่านจะกดแช่เกจวัดความดันเป็นเวลานานเกินไป
ให้ท่านเปรียบเทียบความดันลมยางที่ท่านอ่านได้จากเกจวัดความดันลมยางกับขนาดความดันลมยางที่ติดไว้ที่ด้านข้างประตูคนขับหรือในคู่มือการใช้รถยนต์ ห้ามไปเปรียบเทียบกับความดันลมยางที่แสดงที่แก้มยาง เนื่องจากตัวเลขดังกล่าวแสดงถึงความดันลมยางสูงสุดที่ล้อยางจะรับได้
หากค่าความดันลมยางที่อ่านได้สูงกว่าที่กำหนดก็ให้เอาลมยางออกจนได้เท่ากับที่กำหนด หรือ หากค่าความดันลมยางที่อ่านได้ต่ำกว่าที่กำหนดก็ให้เติมลมยางจนความดันเท่ากับที่กำหนด แต่สำหรับผมเองจะเติมสูงกว่าที่กำหนดไว้ 2 psi เพราะผมเน้นประหยัดน้ำมันครับ

มาถึงการเลือกใช้ลมยางระหว่างเติมไนโตรเจนและเติมลมปกติ (Nitrogen Versus Compressed Air) ล้อยางส่วนใหญ่จะถูกเติมด้วยลมยางปกติ แต่ในปัจจุบันเริ่มมีผู้ค้าหรือศูนย์บริการต่างๆที่ให้บริการเติมไนโตรเจนแทนลมยางปกติให้กับลูกค้า โดยจริงๆแล้ว ไนโตรเจนที่ใช้ในปัจจุบัน เกิดจากการกำจัดออกซิเจนออกไปจากลมยางปกติทำให้ไม่มีความชื้นในลมยางที่เติม (ในลมยางปกติมีไนโตรเจนประมาณ 79% ออกซิเจนประมาณ 21%) ดังนั้นจึงทำให้มีการรั่วไหลของอากาศออกจากล้อยางได้น้อยมากทำให้สามารถคงรักษาความดันลมยางได้เป็นเวลานานกว่าลมยางปกติ แต่อย่างไรก็ตามยังมีสาเหตุของการรั่วไหลของความดันล้อยางได้อีกเช่น ผิวสัมผัวระหว่างล้อยางกับกระทะ รอยต่อของวาวล์หรือจุกลม เป็นต้น ซึ่งเป็นเหตุให้ความดันลมยางในล้อยางลดลงได้อีกไม่ว่าจะเติมด้วยลมยางปกติหรือเติมด้วยไนโตรเจน

สิ่งที่เป็นประเด็นคำถามอีกประการหนึ่งคือ เติมไนโตรเจนแล้วเกิดเผลอไปเติมลมปกติ จะเป็นอย่างไร คำตอบคือ ไนโตรเจนและลมยางปกติมันสามารถผสมกันได้ ไม่มีปัญหาประการใด ผู้ผลิตล้อยางต่างๆก็ได้ออกแบบล้อยางมาให้ใช้ได้ทั้งลมปกติหรือเติมไนโตรเจน โดยสิ่งสำคัญที่สุดคือ ผู้ใช้รถต้องเติมลมยางให้ได้ความดันลมยางตามที่กำหนดไว้ในคู่มือหรือข้างประตูคนขับมากกว่าครับ

สุดท้ายหากท่านจะเติมไนโตรเจน แน่นอนท่านมีค่าใช้จ่ายในการเติมไนโตรเจนอยู่แล้ว ดังนั้นสิ่งที่ต้องพิจารณาคือ คุณภาพของไนโตรเจนที่เติม จะต้องเป็นไนโตรเจนที่บริสุทธิ์ปราศจากออกซิเจนหรือมีออกซิเจนน้อยที่สุด เพื่อให้คุ้มค่ากับค่าใช้จ่ายที่เสียไป เพราะบางครั้งท่านอาจจะเจอตู้เติมไนโตรเจนที่ประสิทธิภาพต่ำ จนเหมือนท่านผู้ใช้กำลังเติมลมยางปกติครับ

สรุปอีกครั้งนะครับ สำหรับล้อยางรถยนต์ทั่วไปหรือรถบรรทุก สิง่สำคัญไม่ใช่อยู่ที่จะเติมไนโตรเจนหรือลมยางปกติ แต่อยู่ที่ความดันลมยางจะต้องอยู่เกณฑ์มาตรฐาน ไนโตรเจนอาจจะมีข้อดีตรงที่สามารถรักษาความดันลมยางได้เป็นเวลายาวนานกว่า ทำให้ไม่ต้องเสียเวลาตรวจสอบความดันล้อยาง โดยเฉพาะคุณสภาพสตรีทั้งหลายครับ แต่อย่างไรเสีย หากท่านไปเลือกใช้บริการตู้เติมไนโตรเจนที่ไม่มีประสิทธิภาพท่านก็จะได้ไนโตรเจนที่มีสมบัติคล้ายๆลมยางปกติอยู่ภายในล้อยางของท่านเท่านั้นเองครับ

บทความที่เกี่ยวข้อง
ระบบแสดงค่าความดันลมยาง (TPMS)

การควบคุมแรงดันลมยาง (inflation pressure) ด้วยระบบ RFID

noreply@blogger.com (Unknown) — Tue, 12 Mar 2013 23:21:00 -0700

มีโอกาสดูโทรทัศน์ช่องหนึ่งในวันอาทิตย์ เห็นเป็นเรื่องน่าสนใจทางวิศวกรรม จึงขอนำมาเล่าให้ฟังครับ เรื่องมีอยู่ว่า เจ้าของกิจการรถบรรทุกสิบล้อ ได้นำระบบ RFID เข้ามาใช้ในการควบคุมการเติมลมยางให้ได้แรงดันลม(inflation pressure) ที่เหมาะสม โดยปัญหาที่พบในปัจจุบัน คือคนขับรถนิยมเติมลมยางให้มีแรงดันภายในล้อยางสูง เพื่อช่วยให้ประหยัดน้ำมันได้มากในขณะขับขี่ แต่ผลที่ตามมาคือความเสียหายของหน้ายางจะเกิดขึ้นเร็วทำให้มีค่าใช้จ่ายในการปรับเปลี่ยนล้อยางเป็นจำนวนมาก รวมถึงความสามารถในการยึดเกาะถนนของล้อยางที่แย่ลง การดูดซับพลังงานทำได้แย่ลงทำให้การขับขี่ไม่นุ่มนวล เจ้าของกิจการรถบรรทุกคนนี้จึงได้นำ Tag RFID ติดกับรถบรรทุกในแต่ละคัน โดยมีข้อมูลแรงดันลมยางของล้อยางแต่ละตำแหน่งในรถแต่ละคันไว้ใน RFID เมื่อพนักงานขับรถนำรถเข้าเติมลมยาง ก่อนอื่นจะต้องให้เครื่องเติมลมยางซึ่งได้นำเอาระบบ RFIDเข้ามาติดตั้งเพิ่มด้วย อ่านข้อมูลจาก Tag RFID จากรถที่ต้องการเติมลมยางก่อน จากนั้นระบบจะทำการแจ้งขนาดของแรงดันลมยางที่ต้องเติมให้แก่ผู้เติมลม และจะหยุดการจ่ายลมยางเมื่อแรงดันภายในล้อยางมีค่าเท่ากับที่กำหนด วิธีการดังกล่าวช่วยยืดอายุการใช้งานของล้อยาง รวมถึงระบบช่วงล่างของรถบรรทุก ก็เป็นตัวอย่างการประยุกต์ความรู้ทางด้าน IT และวิศวกรรมเพื่อให้เกิดประโยชน์กับกิจการของตน หากจำไม่ผิด ผู้คิดค้นระบบนี้ได้รับรางวัลนวัตรกรรมดีเด่นนะครับ

ปล ระบบ RFID เป็นที่นิยมอย่างมากในปัจจุบันครับ

บทความที่เกี่ยวข้อง
ระบบแสดงค่าความดันลมยางแบบ real time (TPMS)

รายการตรวจสอบถังความดัน (pressure vessel)

noreply@blogger.com (Unknown) — Sat, 26 Jan 2013 22:04:00 -0800

ถังความดันเป็น mechanical part ประเภทหนึ่งที่คุ้นเคยและใกล้ชิดกันในชีวิตประจำวัน รถยนต์ติดก๊าซ LPG , NGV ถังก๊าซหุงต้ม หรือหม้อไอน้ำในโรงงานเพื่อเป็นแหล่งพลังงานในการผลิต ปัจจัยที่ผู้ออกแบบจะต้องพิจารณาคือ ความหนาของถังความดันจะต้องมีขนาดที่สามารถรับความดันภายในถังได้เป็นอย่างดี และในสภาพความจริง ถังความดันมีการผุกร่อนไปตามอายุการใช้งาน ดังนั้น การตรวจสอบความหนาของถังความดันก็เป็นข้อกำหนดหนึ่ง เพื่อความมั่นใจในการใช้งาน ขณะเดียวกัน การถูกกระแทกการเสียรูปของถังความดันจะทำให้ถังความดันมีความแข็งแรงลดลง ดังนั้นในการใช้งานถังความดันจึงต้องตรวจสอบความผิดปกติของถังความดัน โดยการตรวจสอบความหนาของถังความดันจะใช้ Ultrasonic method ในการตรวจสอบ ขณะเดียวกันก็ต้องตรวจสอบรอยรั่วของถังความดันตามข้อกำหนดของกรมโรงงานด้วย ซึ่งวิธีที่นิยมตรวจสอบคือ Hydrostatic Test ครับ สำหรับความเค้นในแนวรอบวงจะเท่ากับ P*r/t
ซึ่งจะพบว่า ความเค้นภายในถังความดัน จะขึ้นอยู่กับ ความดันใช้งาน (P) และความหนาของถัง (t) ดังนั้นข้อสรุปการตรวจสอบรายการถังความดันมี 2 หัวข้อครับคือ
1. ความหนาของถังต้องไม่ต่ำกว่าความหนาวิกฤต สิ่งที่ต้องทราบคือ ความดันใช้งานของถัง วัสดุที่ใช้สร้างถังความดัน และตรวจสอบความหนาด้วยวิธี Ultrasonic
2. การตรวจสอบหาการรั่วของถังตาม Nozzle ต่างๆ นิยมใช้การทดสอบแบบ Hydrostatic Test

และสุดท้ายอย่าลืมขอคู่มือการออกแบบจากผู้ผลิตถังความดันด้วยนะครับ

การ dot เวกเตอร์โดยใช้ excel (Vector dot product by excel )

noreply@blogger.com (Unknown) — Mon, 10 Sep 2012 23:12:00 -0700

ปริมาณเวกเตอร์เป็นปริมาณที่ประกอบไปด้วยขนาดและทิศทาง เราจะพบปริมาณในทางวิศวกรรมมากมายเช่น แรง ความเร็ว ความเร่ง ฟลั๊กความร้อน เป็นต้น โดยทั่วไปเราจะเขียนปริมาณเวกเตอร์ในรูปขององค์ประกอบในทิศทางอ้างอิงต่างๆ เช่น ระบบพิกัดฉาก ระบบพิกัดทรงกระบอก เป็นต้น เวกเตอร์ในระบบพิกัดฉากได้ดังนี้
A = xi + yj + zk
เมื่อ x เป็นองค์ประกอบในแกน x
y เป็นองค์ประกอบในแกน y
z เป็นองค์ประกอบในแกน z
i,j,k เป็นเวกเตอร์หนึ่งหน่วยในแนวแกน x , y และ z ตามลำดับ

Dot Product เป็นการดำเนินการระหว่างเวกเตอร์ประเภทหนึ่งซึ่งผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นปริมาณสเกลาร์
A*B ความหมายทางกายภาพจะหมายถึงการหาองค์ประกอบของเวกเตอร์ A บนเวกเตอร์ B

นิยามของ Dot product

ภาพที่ 1 ความหมายทางกายภาพของ A*B

Vector Dot Product ของเวกเตอร์ในระบบพิกัดฉาก

A*B = (Ax i + Ay j + Az k) * (Bx i + By j + Bz k)

จากนิยามของการ dot vector จะได้ว่า
A*B = Ax Bx + Ay By + Az Bz

ซึ่งสามารถคำนวณโดยใช้สูตร excel : Sumproduct ดังแสดงในภาพที่ 2

พิจารณานิยามของเวกเตอร์ dot product เราสามารถหาขนาดของเวกเตอร์ Aได้จาก

ภาพที่ 2 การใช้ excel คำนวณ vector dot product

จากบทความแม้ว่ากระบวนการทำ Dot product จะไม่ยากนัก แต่การใช้ excel ช่วยคำนวณก็จะเพิ่มความรวดเร็วและความถูกต้องของผลลัพธ์ต่อไปครับ หวังว่าจะเป็นเครื่องมือให้กับวิศวกรออกแบบต่อไปครับ

The standard SAE tire coordinate system

noreply@blogger.com (Unknown) — Tue, 9 Mar 2010 17:55:00 -0800

I have one question that i have found before learning to design solid tyre is :
What is main function of tyre ?.
After i had worked to design and analyze . I found best answer that to descripe the main funtion of tyre form the Fundamentals of Vehicle Dynamics :
Tyre wheel system provides the following three basic function :

Support and transfer vertical loads , absorb and reduce ground impact and the consequent vehicle vibration
provide longitudinal forces for acceleration and braking
provide lateral forces for cornering and steering

Before to design solid tyre . I will be shown the standard SAE tire coordinate system in picture.