การวิเคราะห์ความมีเสถียรภาพของปั้นจั่นยกตู้สินค้าท่าเรือชายฝั่งเนื่องจากความเร็วลมด้วยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

บทคัดย่อ

วัตถุประสงค์ของงานวิจัยนี้เพื่อศึกษาความมีเสถียรภาพของปั้นจั่นยกตู้สินค้าท่าเรือชายฝั่ง (Ship-to-shore gantry crane) ขนาด 40 Tons โดยการวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite element method, FEM) ซึ่งโครงสร้างหลักปั้นจั่นทำด้วยเหล็กรูปพรรณรีดร้อน (SM 490) ทำการวิเคราะห์ในสภาวะปั้นจั่นทำงานปกติและกรณีหยุดนิ่งชั่วขณะเมื่อมีลมปะทะในช่วง 16 – 35 m/s พิจารณาตำแหน่งการทำงานทั้งหมด 7 ตำแหน่ง โดยมีแรงกระทำคงที่ในแนวดิ่งขนาด 811 287 N และสภาวะปั้นจั่นหยุดการทำงานมีลมปะทะ 48 m/s ผลการวิเคราะห์จากไฟไนต์เอลิเมนต์ทั้ง 2 สภาวะพบว่าความเค้นสูงสุดเกิดขึ้นบริเวณชุดดึง Boom (Forestay) มีค่าเท่ากับ 239.05 MPa ซึ่งน้อยกว่าความต้านทานแรงดึงครากของวัสดุ (Yield strength) และอยู่ในช่วงยืดหยุ่นเชิงเส้นยังคงมีความปลอดภัยจากการวิบัติเนื่องจากความเค้นเกินจุดคราก แรงปฏิกิริยาของขาปั้นจั่นสูงสุดเท่ากับ 30 300.61 N เกิดขึ้นที่บริเวณขาขวาของปั้นจั่น และแรงปฏิกิริยาสภาวะหยุดการทำงานไม่ก่อให้เกิดการลอยตัวของโครงสร้าง   ระยะกระจัดสูงสุดเท่ากับ 157.02 mm เกิดขึ้นบริเวณปลาย Boom ซึ่งค่าสูงสุดดังกล่าวอยู่ในค่าที่ยอมอนุญาตและเงื่อนไขการออกแบบของปั้นจั่น นอกจากนี้ยังพบว่าแรงที่เกิดจากการปะทะของลม ไม่ส่งผลต่อการเสียสมดุลของปั้นจั่นและความแข็งของชิ้นส่วน