เครื่องลอกกาบและขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง

    อ้อย เป็นพืชเศรษฐกิจสำคัญของประเทศไทย  ทำรายได้เข้าประเทศนับหมื่นล้านบาทต่อปี  อ้อยที่ปลูกในประเทศไทย สามารถจำแนกตามการนำไปใช้ประโยชน์ได้ 3 กลุ่ม คือ  อ้อยเคี้ยว ใช้ทำเป็นอ้อยควั่นรับประทานสด. อ้อยคั้นน้ำ ใช้สำหรับคั้นเอาน้ำอ้อยมารับประทานสด  อ้อยอุตสาหกรรม หรืออ้อยโรงงานใช้เป็นวัตถุดิบในโรงงานอุตสาหกรรมน้ำตาล และเป็นอ้อยกลุ่มใหญ่มีปริมาณมากที่สุด

  อ้อยคั้นน้ำ เป็นอ้อยที่สามารถทำรายได้ให้แก่เกษตรกรได้เป็นอย่างดี เนื่องจากหากเกษตรกรหันมาปลูกอ้อยคั้นน้ำ เพื่อใช้ในอุตสาหกรรมอ้อยคั้นน้ำ นอกเหนือจากการปลูกอ้อยเพื่อผลิตน้ำตาลแต่เพียงอย่างเดียว จะช่วยให้ผลิตผลการเกษตรมีมูลค่าเพิ่มมากขึ้น นอกจากนี้อ้อยคั้นน้ำจะเก็บเกี่ยวที่อายุ 8 เดือน ในขณะที่อ้อยโรงงานเก็บเกี่ยวที่ 12 เดือน อุตสาหกรรมอ้อยคั้นน้ำจึงเป็นอุตสาหกรรมที่น่าสนใจและมีลู่ทางขยายตัวได้อย่างมาก

   อย่างไรก็ตาม การผลิตอ้อยคั้นน้ำยังคงต้องใช้แรงงานคนมาก เนื่องจากต้องอาศัยความชำนาญของแรงงานในการปลอกเปลือกอ้อย การลอกกาบและสางใบอ้อยก่อนนำอ้อยไปขัดผิวด้วยเครื่องขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง ทำให้มีต้นทุนการผลิตที่สูง

  การปอกเปลือกอ้อยคั้นน้ำพันธุ์สุพรรณบุรี 50 โดยอาศัยแรงงานคนมีอัตราการทำงานเฉลี่ย 72.26 กิโลกรัมต่อชั่วโมง เครื่องขัดผิวท่อนอ้อยที่มีอยู่ในปัจจุบันยังต้องอาศัยแรงงานคนในการลอกกาบและสางใบอ้อยก่อนนำอ้อยไปขัดผิวด้วยเครื่องขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง

            เครื่องลอกกาบและขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่องที่เสร็จสมบูรณ์

ด้วยเหตุนี้ อ.พิมพ์พรรณ ปรืองาม จากภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรม มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์ จึงได้ทำการออกแบบ พัฒนา และสร้างเครื่องขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง ให้สามารถลอกกาบอ้อยและขัดผิวท่อนอ้อยได้ต่อเนื่อง และมีประสิทธิภาพมากขึ้น สามารถช่วยประหยัดเวลาและแรงงานคนในการทำงาน โดยได้มีการเพิ่มส่วนลอกกาบและสางใบอ้อยที่ต่อจากชุดป้อน โดยปรับเปลี่ยนนาชุดป้อนไว้หน้าสุดของเครื่อง เพื่อลดความเมื่อยล้าในการใช้งาน  ประหยัดเวลาและแรงงานคนในการทำงาน รวมทั้งยังได้เพิ่มองค์ประกอบของชุดส่งกำลังให้มีประสิทธิภาพดีขึ้น โดยใช้มอเตอร์เพียง 1 ตัว ขนาด ½ แรงม้า กับชุดลอกกาบและชุดป้อนอ้อยเข้าสู่เครื่องขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่องด้วย

  การทดสอบการทำงาน ในการทำวิจัยครั้งนี้ ใช้อ้อยพันธุ์สุพรรณบุรี 50 เป็นตัวแทนของอ้อยคั้นน้ำทำการประเมินสมรรถนะของเครื่องขัดผิวท่อนอ้อยแบบต่อเนื่องหลังเพิ่มชุดลอกกาบ โดยพิจารณาจากอัตราการทำงานเป็น กิโลกรัม/ชั่วโมง รวมทั้งศึกษาความเร็วรอบที่เหมาะสมของชุดลอกกาบขณะทำงาน ได้พัฒนาชุดป้อนเพื่อบังคับการป้อนท่อนอ้อยเข้าสู่ชุดลอกกาบ โดยเพิ่มสปริง 2 ข้างเพื่อให้ใบมีดสามารปรับระยะห่างตามขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของท่อนอ้อยได้ ให้ทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ปรับใบมีดชุดลอกกาบให้มีลักษณะโค้ง กำหนดความเร็วรอบชุดป้อน 3 ระดับ คือ 16, 24 และ 36 รอบต่อนาที ตามลำดับ และกำหนดความเร็วรอบของใบมีดลอกกาบ 3 ระดับ คือ 864, 1080 และ 1152 รอบต่อนาที ตามลำดับ

 จากผลการทดสอบและการเปรียบเทียบ เปอร์เซ็นต์พื้นที่ผิวที่ขัดออก เปอร์เซ็นต์น้ำหนักที่ถูกขัดออก และอัตราการทำงานของเครื่องขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง โดยใช้ใบมีดโค้ง ที่ความเร็วรอบ 864, 1080 และ 1152 รอบต่อนาที พบว่า มีประสิทธิภาพสูงสุด ที่ความเร็วรอบของชุดป้อน 16 รอบต่อนาทีและที่ความเร็วรอบของชุดลอกกาบ 1080 รอบต่อนาที เป็นชุดการทำงานที่ดีที่สุด เพราะมีเปอร์เซ็นต์ของพื้นที่ผิวที่ขัดออกเท่ากับ 91.06 เปอร์เซ็นต์ มีเปอร์เซ็นต์ของน้ำหนักอ้อยที่ถูกขัดออกเท่ากับ 19.01 เปอร์เซ็นต์และมีอัตราการทำงาน 115.86 กิโลกรัมต่อชั่วโมง

    ตัวรองเศษผิวอ้อยโดยชุดแปรงขัด

ลักษะการติดใบมีดตรงกับแผ่นเหล็กกลม และลักษะการติดใบมีดโค้งกับแผ่นเหล็กกลม

แสดงการติดตั้งมอเตอร์และเกียร์ทด

         (ก) ชุดป้อน                      (ข) ชุดลอกกาบ                (ค) ชุดแปรงขัดผิว

   แสดงการถ่ายทอดกาลังชุดลอกกาบและชุดป้อน

ฝาครอบชุดขัดและท่อลำเลียงจากชุดลอกกาบ

เครื่องลอกกาบและขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง

ขั้นตอนการสร้างเครื่องลอกกาบและขัดผิวท่อนอ้อยแบบป้อนต่อเนื่อง

1 ตัดเหล็กฉากขนาด 80 เซนติเมตร 6 เส้น 68 เซนติเมตร  4 เส้นและ 140 เซนติเมตร 4 เส้น

2.นำเหล็กที่ตัดมาเชื่อมขึ้นโครง สูง 80 เซนติเมตร กว้าง 68 เซนติเมตร และยาว 140 เซนติเมตร ส่วนด้านล่างจากพื้นวัดขึ้นมา 20 เซนติเมตร แล้วเชื่อมต่อจากขา ตามเหล็กฉากที่ตัดมา

3.ตัดเหล็กเพลา 1 นิ้ว ยาว 50 เซนติเมตร 2 เส้น

4.นำแปลงลวดมาร้อยเข้ากับเพลา 1 นิ้วทั้ง 2 เส้น โดยร้อยสลับกับแหวนรอง

5.นำเหล็กแผ่นมาพับ และติดกับโครง เพื่อรองเศษผิวอ้อยที่ผ่านชุดขัดผิว

6.ตัดเหล็กแผ่นหนา 3 มิลลิเมตร และ 5 มิลลิเมตร เป็นวงกลมเส้นผ่าศูนย์กลาง 225 มิลลิเมตร อย่างละ 2 ชิ้น จากนั้นก็นำเหล็กเพลา 1.5 นิ้ว ยาว 50.8 มิลลิเมตร มาเชื่อมติดตรงจุดศูนย์กลางของแผ่นเหล็กทั้ง 4 แผ่น แล้วนำไปเจาะรูตรงกลางของแผ่นเหล็กให้ทะลุเหล็กเพลา

7.เหล็กแผ่นหนา 3 มิลลิเมตร นำมาติดใบมีดตรง โดยใช้ใบมีดตัดหญ้า จำนวน 6 คู่ แต่ละเล่มยาว 102 มิลลิเมตร หนา 2 มิลลิเมตร และกว้าง 40 มิลลิเมตร ใช้สกรูยึดระหว่างใบมีดและแผ่นเหล็กกลม เพื่อที่จะสามารถปรับระยะของใบมีดได้ตามเส้นผ่าศูนย์กลางของท่อนอ้อย

8.เหล็กแผ่นหนา 5 มิลลิเมตร นำมาติดใบมีดโค้ง โดยใช้ใบมีดตะขอมาตัดด้ามออก แล้วติดกับแผ่นเหล็กที่ทำฐาน 35 ํ กับใบเคียว

9.ชุดป้อนเป็นตัวดึงท่อนอ้อยเข้าเครื่องซึ่งอยู่ด้านหน้าสุด ออกแบบโดยคล้ายลูกกลิ้งทำโดยใช้เหล็กแผ่นหนา 1 มิลลิเมตร ตัดเป็นวงกลมขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 127 มิลลิเมตร จำนวน 4 แผ่น และตัดเหล็กแผ่นหนา 0.5 มิลลิเมตร เป็นแผ่นเล็กๆยาว 85 มิลลิเมตร กว้าง 20 มิลลิเมตร จำนวน 50 ชิ้น จากนั้นนำมาเชื่อมติดกันกับแผ่นเหล็กกลม

10.เมื่อได้ลูกกลิ้งทั้ง 2 อันแล้วให้นำอันหนึ่งมาติดเหล็กฉากและตุ๊กตา

11.นำมอเตอร์และเกียร์ทด มาติดตั้ง

12.นำชุดป้อน ชุดลอกกาบ และชุดขัดผิว ที่ทำเรียบร้อยแล้วมาประกอบและติดตั้ง

13.ติดตั้งการถ่ายทอดกำลังชุดป้อนกับชุดลอกกาบ

14.ทำาฝาครอบชุดขัดผิว เนื่องจากความเร็วรอบชุดขัดมาก ขณะปฏิบัติงานอาจเกิดอันตรายได้และป้องกันท่อนอ้อยดีดขึ้นจึงต้องทำฝาครอบพร้อมท่อลำเลียงจากชุดลอกกาบ

15.ต่อสายไฟจากมอเตอร์ 0.5 แรงม้า และ 1 แรงม้า เข้ากับเบรกเกอร์

ลักษณะการทำงานของเครื่อง

ผู้ปฏิบัติงานป้อนท่อนอ้อยผ่านชุดป้อน ท่อนอ้อยจะสอดอยู่ระหว่างลูกกลิ้งเหล็กที่หมุนในทิศตามเข็มนาฬิกา ด้วยความเร็วรอบประมาณ 36.25 รอบต่อนาที การหมุนของลูกกลิ้งเหล็กทั้งสองแผ่นสามารถทำให้ท่อนอ้อยเคลื่อนที่เข้าสู่ชุดลอกกาบเองโดยอัตโนมัติ ซึ่งชุดลอกกาบใบมีดจะหมุนในทิศทวนเข็มนาฬิกาด้วยความเร็วรอบประมาณ 1080 รอบต่อนาที เพื่อให้ใบมีดลอกกาบ ตา และหนวดของท่อนอ้อยแล้วส่งเข้าสู่ชุดขัดต่อไป ซึ่งชุดแปลงขัดหมุนในทิศตามเข็มนาฬิกาด้วยความเร็วรอบ 1080 รอบต่อนาที ท่อนอ้อยจะหมุนรอบตัวเองในทิศทวนเข็มนาฬิกา เศษกาบและผิวอ้อยที่ถูกขัดออกแล้วจะล่วงลงสู่ตัวรองรับด้านล่างที่มีลักษณะเอียงทั้ง 2 ช่องแยกกัน ส่วนท่อนอ้อยที่ผ่านการขัดแล้วจะออกทางด้านท้ายเครื่องท่อนอ้อยที่ใช้ควรมีลักษณะตรง ยาวประมาณ100 -120 เซนติเมตร

ขอขอบคุณที่ท่านเข้ามาอ่านบทความวิจัยนี้ และขอความกรุณาสละเวลาตอบแบบสอบถามการให้บริการข้อมูล เพื่อการปรับปรุงต่อไปด้วย จะขอบคุณยิ่ง  

คลิกที่นี่เพื่อตอบแบบสอบถาม—> https://goo.gl/forms/hcBXc1080pJmdUmF3

 

	ที่มาข้อมูล : โครงการวิจัยทุนอุดหนุนวิจัย มก. หัวหน้าโครงการ : อ.พิมพ์พรรณ ปรืองาม ภาควิชาวิศวกรรมเกษตร คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเกษตรศาสตร์   เรียบเรียง : ฝ่ายเผยแพร่งานวิจัย สถาบันวิจัยและพัฒนาแห่ง มก. โทร. 02 561 1474 e-mail : rdiwan@ku.ac.th
อ.พิมพ์พรรณ ปรืองาม