การออกแบบเครองจกรกลเกษตร521312

- เครองจกรกลเกษตร

- พนฐานของผออกแบบเครองจกรกล

- ขนตอนของการออกแบบเครองจกรกล

- วสดวศวกรรม

- คาความปลอดภย

บทน า

ขอบเขตของวชาน

เนอหาของวชาน แบงไดเปน 3 สวน คอPart 1 แนะน าและทบทวนพนฐาน

- เครองจกรกลเกษตร วสดวศวกรรม การวเคราะหความเคน แรง มมบด ฯลฯ Part 2 การปองกนความเสยหาย

- ทฤษฎความเสยหาย ความลาPart 3 การออกแบบชนสวนเครองจกรกล

- เพลา รอยตอ แบรง เฟอง สายพาน โซ

เครองจกรกลเกษตร

เครองจกรกลเกษตร ประกอบดวย

- รถแทรกเตอรตาง ๆ

- เครองมอเตรยมดน

- เครองปลก

- เครองมอดแลรกษาพช

- เครองมอเกบเกยว

- เครองจกรกลอาหาร

- เครองมอแปรรป

ฯลฯ

เครองจกรกลเกษตร

รถแทรกเตอร

เครองจกรกลเกษตร

เครองมอเตรยมดน

เครองจกรกลเกษตร

เครองเกบเกยว

เครองจกรกลเกษตร

เครองแปรรปผลผลตเกษตร

เครองจกรกลเกษตร

เครองแปรรปผลผลตเกษตร

เครองอบแหง

เครองจกรกลเกษตร

เครองแปรรปผลผลตเกษตร

เครองจกรกลเกษตร

เครองจกรกลอาหาร

เครองอดอาหาร (extruder)หมอนงฆาเชอ (retort)

พนฐานของผออกแบบเครองจกรกลเกษตร

- มความรทางดานการเกษตรเปนอยางด

- มความรทางดานวสดวศวกรรมเปนอยางด

- มความรเกยวกบกลศาสตรวสด

- มความรทางดานกรรมวธการผลต

-มความเขาใจถงการออกแบบอยางสรางสรรคและสวยงาม

ฯลฯ

ขนตอนของการออกแบบเครองจกรกล

วสดวศวกรรมคณสมบตทางกลของวสด

วสดวศวกรรม

- ขดจ ากดความเปนสดสวน (proportional limit) เปนจดสดทายทความเคนเปนสดสวนโดยตรงกบความเครยด (จด pl)

- ขดจ ากดความยดหยน (elastic limit) เปนจดสดทายทเมอเอาแรงภายนอกออกแลวชนตวอยางทดสอบจะกลบมามขนาดเทาเดม (จด el)

yS- ความตานแรงดงคราก (yield strength, ) เปนจดทชนทดสอบยดออกไดมาก โดยทเพมแรงอกเลกนอย (จด y)

*ส าหรบวสดทไมมจดคราก จะใช ความเคนพสจน (proof stress)S0.2% แทน

วสดวศวกรรม

- ความตานแรงเฉอนคราก (yield strength in shear) มคา

ysy SS 6.0

- ความตานทานแรงดงอลตเมต (ultimate tensile strength, ) เปนความเคนสงสดทวสดจะรบได ค านวณจาก แรงทใชดงวสดหารดวยพนทหนาตดเดม (จด u) เรยกสน ๆ วา ความตานทานแรงดง(tensile strength)

uS

- ยงสโมดลส (Young’s modulus, E) อตราสวนระหวางความเคนตอความเครยด ในสวนทกราฟเปนเสนตรง

- โมดลสเฉอน (shear modulus, G) อตราสวนระหวางความเคนเฉอนตอความเครยดเฉอน ในสวนทกราฟเปนเสนตรง

วสดวศวกรรม- ความแขง (hardness) คณสมบตทตานทานการทะลผาน

- ความแขงเกรง (stiffness) คณสมบตทตานทานตอการเปลยนรปราง

- ความยดหยน (elasticity) ความสามารถในการยบตวแลวคนรปเดม

- พลาสตซต (plasticity) คณสมบตทตรงขามกบความยดหยน

- ความออน (malleability) ความสามารถในการเปลยนรป

- ความเหนยว (ductility) คณสมบตทเกดการเปลยนรปอยางถาวรกอนการแตกหกเนองจากแรงดง

- ความเหนยวนม (toughness) คณสมบตทสามารถรบพลงงานและเปลยนรปอยางถาวรไดกอนการแตกหก

วสดวศวกรรมกรรมวธทางวสด

- การขนรปเยน (cold working) ท าใหโลหะแขงขน

- การชบ (quenching) เพมความแขงของโลหะ

- การบม (aging) ท าใหโลหะแขงขน

- การชบแขง (hardening) เพมความแขงใหเหลกกลา

- การอบคนตว (tempering) เพมความเหนยวใหเหลกกลา

- การอบเหนยว (annealing) ลดความเคน เปลยนแปลงคณสมบตทางกลและทางกายภาพ

วสดวศวกรรมโลหะ

- เหลกเหนยว (wrought iron) ประกอบดวยเหลกบรสทธกบสแลก (slag)1-3% มคณสมบตทางกลในแนวยาวดกวาในแนวขวาง

วสดวศวกรรม- เหลกหลอ (cast iron) มคารบอนผสม 2.5 - 4% เปราะและมความเหนยวนอยลง เหมาะกบชนงานทรบแรงกด

- เหลกหลอสขาว มความตานแรงสงและแขงมาก ใชท าอปกรณในการบด ผวของถงผสมซเมนต

- เหลกหลอเหนยว ใชในอตสาหกรรมผลตรถยนต เชน หองเกยร ชนสวนรถไถ

- เหลกหลอสเทา นยมใชทสด ใชท าฐานของเครองจกรกลและโครงสรางทตองการความตานแรงกดสงหรอมการสนสะเทอนสง เชน เพลาขอเหวยง เสอสบ เฟอง หองเกยร เปนตน

วสดวศวกรรม- เหลกหลอเหนยวพเศษ มความตานแรง ความเหนยว ความ

นมเหนยวสงกวาเหลกหลอสเทา ใชท า เพลาขอเหวยง ลกสบ ฝาสบ

- เหลกหลอเยน เปนเหลกหลอทผวนอกเปนเหลกหลอสขาว ผวในเปนเหลกหลอสเทา ใชท าชนสวนส าหรบการบด ลอรถไฟ

- เหลกหลอผสม เปนเหลกหลอทผสมโลหะตาง ๆ เพอท าใหคณสมบตทางกลดขน

วสดวศวกรรม- เหลกกลา (steel)

- เหลกกลาคารบอนธรรมดา (plain carbon steel) ม 3 ชนด

- เหลกกลาคารบอนต า มคารบอนผสม 0.05–0.3%เหนยวและแขงแรงปานกลาง ใชท า สลกเกลยว แปนเกลยว หมดย า สลก

- เหลกกลาคารบอนปานกลาง มคารบอน 0.3–0.5% ใชท า เพลา แกน เพลาขอเหวยง กานสบ

- เหลกกลาคารบอนสง มคารบอน 0.5%ขนไป มความแขงและความตานทานแรงสง ทนตอการสกหรอ ใชท า ชนสวนเครองจกรกล เครองมอการเกษตร

วสดวศวกรรม- เหลกกลาไรสนม (stainless steel) ทนตอการกดกรอนสง ม 3

ชนด คอ - เหลกกลาไรสนมแบบออสตนตก ใชท า เครองจกรกลอาหาร อปกรณขนถายวสด เครองใชในครว โรงงานนม

- เหลกกลาไรสนมแบบเฟอรตก

- เหลกกลาไรสนมแบบมารเทนซตก รบแรงกระแทกไดด ใชท า วาลว บาวาลว เพลาเครองสบ ใบกงหน ลกปนในแบรง บชชง

- เหลกเครองมอ มความแขงและความตานทานสง รบแรงกระแทกได ทนตอการสกหรอก ใชท า เครองมอตด เครองมอเฉอน ดอกสวาน

วสดวศวกรรม

วสดวศวกรรม

คาความปลอดภย

- คาความปลอดภย (Factor of Safety) คอ ตวเลขทน าไปหารคาความตานแรงดงหรอความตานแรงดงครากของวสด เพอใหได ความเคนใชงาน, Sd (working stress)

ตวอยาง เหลกกลา ม Su= 700 MN/m2, Sy= 420 MN/m2 เมอก าหนดคา ความเคนใชงาน, Sd = 140 MN/m2 จงหา คาความปลอดภยวธท า

เมอใช Su; Nu = Su/Sd = 700/140 = 5

เมอใช Sy; Ny = Sy/Sd = 420/140 = 3

คาความปลอดภย

คาความปลอดภยของชนงาน

Nu = ความตานแรงดง/ความเคนทค านวณได

Ny = ความตานแรงดงคราก/ความเคนทค านวณได

N = แรงทท าใหแตกหก/แรงทใชออกแบบ

คาความปลอดภย

ตวประกอบในการเลอกใชคาความปลอดภย

- ชนดของแรงทมากระท าตอชนงาน

- ลกษณะการใชงานของชนงาน

- น าหนกของชนงาน

- จ านวนของชนงาน

- เนอวสดทใชผลตชนงาน

ฯลฯ

คาความปลอดภย