การออกแบบและสร้างเครื่องสับย่อยเศษพืชผักในครัวเรือน

บทคัดย่อ

เศษวัสดุเกษตรกรรมมีขนาดไม่เหมาะสมต่อการนำไปใช้ประโยชน์ด้านเกษตรกรรม และเชื้อเพลิงทดแทนจำเป็นต้องสับย่อยให้มีขนาดเล็กด้วยเครื่องซึ่งเครื่องตัดวัสดุชนิดต่าง ๆ ที่มีอยู่ในปัจจุบันมีขนาดใหญ่ไม่เหมาะสมกับการใช้ตัดวัสดุเกษตรกรรมที่เหลือใช้ในครัวเรือน ดังนั้นทางผู้วิจัยจึงออกแบบและสร้างสิ่งประดิษฐ์เพื่อสับย่อยเศษพืชผักในครัวเรือน โดยใช้หลักการวิศวกรรมทฤษฏีแรงเค้นเฉือนและทดสอบสมรรถนะการตัดวัสดุของเครื่องที่ตัดวัสดุได้ คือ ขนาดเล็ก กลาง และใหญ่ หลังจากนั้นจึงออกแบบการทดลองเพื่อหาค่าความเร็วรอบตัดใบมีดที่เหมาะสม เท่ากับ 417 500 700 900 และ 983 รอบต่อนาที และความชื้นของเศษวัสดุที่มีต่อร้อยละของวัสดุที่ตัดได้ขนาดเล็ก ผลการทดสอบ พบว่าความเร็วรอบตัดที่เหมาะสมของเครื่อง คือ 763 รอบต่อนาที สามารถตัดวัสดุ ได้ขนาดเล็ก ช่วง 46.2 - 120.0 กิโลกรัมต่อชั่วโมง คิดเป็นร้อยละ 65.0 ±3.5 ตัดตะไคร้ได้ปริมาณต่ำสุด 46.2 กิโลกรัมต่อชั่วโมง และตัดผักบุ้งจีนได้ปริมาณสูงสุด 120 กิโลกรัมต่อชั่วโมง เครื่องสามารถสับย่อยวัสดุให้มีขนาดเล็กตามวัตถุประสงค์การออกแบบ และค่าพลังงานไฟฟ้าที่ใช้ตัด 0.001 - 0.003 กิโลวัตต์–ชั่วโมงต่อกิโลกรัม ต้นทุนการสร้างเครื่องตัดเท่ากับ 18,500 บาท และต้นทุนดำเนินการเฉลี่ยต่อปีเท่ากับ 11,788 บาท และต้นทุนต่อหน่วยการผลิตเท่ากับ 0.35 บาท จากการสร้างออกแบบสิ่งประดิษฐ์ดังกล่าวมีขนาดเล็ก ต้นทุนต่ำ และมีประสิทธิภาพในการตัดเศษวัสดุในระดับดีมากกว่าร้อยละ 50