วารสารวิศวกรรมฟาร์มและเทคโนโลยีการควบคุมอัตโนมัติ

การศึกษาการกระจายตัวของอุณหภูมิในเหล็กที่เชื่อมด้วยแรงเสียดทาน โดยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์

2024-04-22T15:07:43+07:00

งานวิจัยนี้เป็นการศึกษาการกระจายตัวของอุณหภูมิบริเวณรอยเชื่อมของเหล็กที่เชื่อมด้วยแรงเสียดทาน ขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 15 mm ยาว 100 mm วัดอุณหภูมิห่างจากบริเวณรอยเชื่อม ที่ระยะ 5 mm และ 10 mm ตามลำดับ แล้วเปรียบเทียบผลกับแบบจำลองโดยวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ ที่มีพื้นฐานมาจากเอลิเมนต์รูปทรงสามเหลี่ยมและสี่เหลี่ยมแผ่นบาง ชนิด 2D Axisymmetric ซอฟแวร์ที่ใช้ คือ Abaqus16.4 เงื่อนไขที่ใช้ในการศึกษามี 2 เงื่อนไข และมีตัวแปรที่เกี่ยวข้อง 5 ตัวแปร ได้แก่ แรงดันเสียดทาน (bar) เวลาเสียดทาน (sec) แรงดันอัด (bar) เวลาอัด (sec) และความเร็วรอบ (rpm) โดยมีตัวแปรที่แตกต่างกัน คือ แรงดันเสียดทาน (bar) ในเงื่อนไขที่ 1 คือ 20 bar และเงื่อนไขที่ 2 คือ 30 bar จากผลการทดลอง พบว่า ค่าความคาดเคลื่อนระหว่างการทดลองและแบบจำลอง เงื่อนไขชุดที่ 1 ระยะ 5 mm อยู่ที่ 0.79% และระยะ 10 mm อยู่ที่ 3.58% และเงื่อนไขชุดที่ 2 ระยะ 5 mm อยู่ที่ 3.4% และระยะ 10 mm อยู่ที่ 5% จากการวิเคราะห์ผล พบว่า การเพิ่มแรงดันเสียดทานจาก 20 bar เป็น 30 bar ส่งผลให้อุณหภูมิเพิ่มขึ้นและกระจายตัวได้ดีขึ้น โดยแบบจำลองสามารถอธิบายการกระจายตัวของอุณหภูมิได้ ซึ่งให้ผลที่ใกล้เคียงและสอดคล้องกันกับการทดลอง

การทดสอบสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นของตาข่ายพลาสติกป้องกันดอกตูม

2024-07-26T14:51:06+07:00

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาการทดสอบคุณสมบัติทางกลของตาข่ายพลาสติกป้องกันดอกไม้ตูม เพื่อหาขอบเขตเป็นเกณฑ์มาตรฐานในการจำแนกชิ้นงานตาข่ายพลาสติกในกระบวนการผลิต การทดลองใช้เครื่อง วัดค่าสมบัติทางเนื้อสัมผัส ดึงทดสอบตาข่ายพลาสติก 22 ชิ้นที่ผ่านการคัดเลือกโดยคนงาน โดยกำหนดขนาดของตาข่ายพลาสติกทรงกระบอกที่ใช้ในการทดสอบ มีเส้นผ่าศูนย์กลางกว้าง 10 mm ยาว 60 mm ความลึกของชิ้นงานด้านกว้างอยู่ใน อุปกรณ์จับยึดด้านละ 2.5 mm ดึงทดสอบด้วยความเร็วคงที่ 50 mm/min ได้กราฟความสัมพันธ์ระหว่างเวลา แรง และระยะดึง ในกราฟความสัมพันธ์ระหว่างแรงและระยะดึงพบว่า ความชันส่วนแรกของกราฟคือค่าสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นของชิ้นงาน และความชันส่วนที่สองคือสัมประสิทธิ์ความยืดหยุ่นของวัสดุซึ่งใช้ผลิตชิ้นงานซึ่งจะไม่พิจารณาส่วนนี้ จากผลทดลองทั้ง 22 การทดลองที่ ±3σ มีค่าเฉลี่ยคือ 0.08725 N/mm และค่าส่วนเบี่ยงเบนมาตรฐาน คือ 0.02164 N/mm โดยมีขอบเขตบน-ล่างที่ 0.1522 N/mm และ 0.0223 N/mm ตามลำดับ

เครื่องสับมันสำปะหลังแบบติดท้ายรถแทรกเตอร์ขนาดเล็ก

2024-08-22T13:28:54+07:00

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ในการศึกษาและสร้างเครื่องสับมันสำปะหลังแบบติดท้ายรถแทรกเตอร์ขนาดเล็ก ประกอบด้วย ต้นกำลังจากรถแทรกเตอร์ ชุดถ่ายทอดกำลังไปยังเพลาขับชุดใบมีดและชุดใบมีดสับมันสำปะหลัง ทำการทดสอบที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์รถแทรกเตอร์ที่ 1,000 1,400 และ 1,800 rpm ความเร็วรอบเพลาขับชุดใบมีด 540 และ 800 rpm และจำนวนใบมีด 2 3 และ 4 ใบมีด มุมเฉือนของใบมีด 15 30 และ 45 องศา ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 1,000 rpm ที่ความเร็วรอบเพลาขับใบมีดที่ 540 rpm จำนวน 4 ใบมีด ความสามารถเชิงวัสดุ 1,802 kg h^-1 และ 800 rpm จำนวน 4 ใบมีด ความสามารถเชิงวัสดุ 2,116 kg h^-1 ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 1,400 rpm ที่ความเร็วรอบเพลาขับใบมีดที่ 540 rpm จำนวน 2 ใบมีด ความสามารถเชิงวัสดุ 1,925 kg h^-1 และ 800 rpm จำนวน 4 ใบมีด ความสามารถเชิงวัสดุ 2,072 kg h^-1 ที่ความเร็วรอบเครื่องยนต์ 1,800 rpm ที่ความเร็วรอบเพลาขับใบมีด 540 rpm จำนวน 2 ใบมีด ความสามารถเชิงวัสดุ 1,873 kg h^-1 และที่ 800 rpm จำนวน 3 ใบมีด ความสามารถเชิงวัสดุ 1,946 kg h^-1

การศึกษาเปลือกไข่ไก่เพื่อสังเคราะห์วัสดุทางการแพทย์ศัลยกรรมกระดูก

2024-08-15T13:24:05+07:00

เตตระแคลเซียมฟอสเฟต (Tetracalcium phosphate; TTCP) เป็นสารประกอบแคลเซียมฟอสเฟตที่มีศักยภาพสูงสำหรับนำไปประยุกต์ใช้ในทางการแพทย์ ในการศึกษานี้ เปลือกไข่ไก่เหลือทิ้งจากร้านอาหารถูกนำมาผ่านกระบวนการให้ความร้อนที่อุณหภูมิแตกต่างกัน (200 300 400 500 และ 600 องศาเซลเซียส) และทำการวิเคราะห์โครงสร้างผลึกและสัณฐานวิทยาของเปลือกไข่ไก่ ผลการทดลองพบว่าเปลือกไข่ไก่ที่ผ่านการให้ความร้อนที่อุณหภูมิ 200 องศาเซลเซียสมีความเหมาะสมที่สุดสำหรับใช้เป็นสารตั้งต้น เนื่องจากมีสีขาวน้ำตาลอ่อนและมีโครงสร้างผลึกเป็นแคลเซียมคาร์บอเนต (CaCO₃) ในรูปแบบแคลไซต์ (Calcite) จากนั้น CaCO₃ ที่สังเคราะห์ได้จากเปลือกไข่ไก่จะถูกผสมกับไดแคลเซียมฟอสเฟตไดไฮเดรต (Dicalcium Phosphate Dihydrate; DCPD) เพื่อทำการสังเคราะห์ TTCP ด้วยวิธีปฏิกิริยาสถานะของแข็ง เพื่อทำการเปรียบเทียบกับการใช้ CaCO₃ เกรดการค้า จากการวิเคราะห์ด้วยเทคนิค XRD และ SEM พบว่า TTCP ที่สังเคราะห์ได้จากสารตั้งต้นทั้งสองแหล่งมีโครงสร้างผลึกและลักษณะสัณฐานวิทยาไม่แตกต่างกัน ซึ่งแสดงให้เห็นว่าเปลือกไข่ไก่สามารถถูกนำมาใช้เป็นวัสดุทดแทนในการสังเคราะห์ TTCP สำหรับพัฒนาเป็นโครงสร้างกระดูกเทียม และซีเมนต์กระดูกที่ใช้ในทางการแพทย์ได้

การประยุกต์ใช้ตัวแบบทางคณิตศาสตร์และการวิเคราะห์ทางเศรษฐศาสตร์วิศวกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบริหารพื้นที่เช่าเชิงพาณิชย์ ภายในโรงอาหารแห่งหนึ่งในมหาวิทยาลัยขอนแก่น

2024-11-12T12:34:51+07:00

งานวิจัยนี้ศึกษาเกี่ยวกับการประยุกต์ใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์และการวิเคราะห์เศรษฐศาสตร์วิศวกรรม เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพการบริหารพื้นที่เช่าเชิงพาณิชย์ภายในมหาวิทยาลัยขอนแก่น โดยเฉพาะพื้นที่ศูนย์อาหารและบริการ 2 (โรงชาย) ที่ประสบปัญหาการเลือกประเภทร้านค้าและการจัดวางตำแหน่งร้านค้าที่เหมาะสม การวิจัยเริ่มจากการสำรวจข้อมูลพื้นที่เช่าและประเภทร้านค้า จากนั้นใช้แบบจำลองทางคณิตศาสตร์ในการกำหนดประเภทร้านค้าและตำแหน่งร้านค้าที่เหมาะสม โดยผลการคัดเลือกให้มีร้านค้าตามจำนวนที่กำหนดและประเภทที่สอดคล้องกับความต้องการของผู้ใช้บริการ สมการทางคณิตศาสตร์ถูกพัฒนาขึ้นเพื่อการจัดวางตำแหน่งร้านค้าด้วยและใช้โปรแกรม LINGO^® ในการแก้ปัญหา ซึ่งให้ผลลัพธ์โดยทำให้ร้านค้าที่ถูกกำหนดให้อยู่ในพื้นที่ที่เหมาะสม โดยที่รายได้จากค่าเช่าเพิ่มขึ้นร้อยละ 10.34

Surrogate assisted optimization for parameters tuning of a separator in a tapioca starch process

2024-09-16T14:58:34+07:00

This study employs a single-objective differential evolution optimizer for surrogate-assisted optimization. A separator plant is modeled using five surrogate approaches for process optimization. The optimization objective is defined as minimizing starch loss relative to the Baume output of starch milk, while adhering to the lower and upper bounds of design parameters, including pulp input, Baume input, and regulated valve flow control. These bounds also support the plant controller's original design parameters. The optimal parameters were implemented and their real and numerical performances compared to validate the proposed method. The results demonstrate that the suitable surrogate model for the separator plant can be identified and that the optimal characteristics can be achieved, providing practical benefits to the process.

การออกแบบตัวควบคุมสไลด์ดิงโหมดชนิดติดตามแบบจำลองแบบไม่ต่อเนื่องและการประยุกต์ใช้กับระบบควบคุมตําแหน่งของมอเตอร์ซิงโครนัสที่คงทน

2024-08-06T11:43:27+07:00

In this paper, a Synchronous Motor position control system using a Discrete Sliding mode Model Following Control or DSMFC is presented to achieve accurate tracking in the presence of external load disturbances and plant parameter variations. The DSMFC algorithm uses the combination of model following control and sliding mode control to improve the dynamics response for command tracking. A design procedure is developed for determining the control function, the coefficients of the switching plane and the integral control gain. The control function is derived to guarantee the existence of a sliding mode. The chattering phenomenon is significantly reduced adopting the switching gain with the know parameters of the system. A DSP-based synchronous motor position control system using the DSMFC approach is illustrated. Experimental results indicated that DSMFC system performance with respect to the sensitivity to parameter variations is greatly reduced. Also, its can achieve a rather accurate tracking and is fairly robust to load disturbances.

การปรับเปลี่ยนระบบควบคุมอัตโนมัติจากพีแอลซีราคาประหยัดเทียบเคียง Mitsubishi FX3Uเป็น Siemens LOGO!: กรณีศึกษาระบบสายพานบรรจุขวด

2024-12-07T10:44:05+07:00

งานวิจัยนี้มุ่งศึกษาการปรับเปลี่ยนระบบควบคุมอัตโนมัติในกระบวนการบรรจุน้ำจากโปรแกรมเมเบิลลอจิกคอนโทรลเลอร์ (PLC) ราคาประหยัด LE3U-48MR6AD2DA ที่เทียบเคียง Mitsubishi FX3U ไปเป็น Siemens LOGO! โดยมีวัตถุประสงค์เพื่อเปรียบเทียบประสิทธิภาพ ความสามารถ และความคุ้มค่าระหว่างระบบควบคุมทั้งสองแบบ การศึกษาเริ่มจากการเก็บข้อมูลอินพุตและเอาต์พุตของระบบเดิม วิเคราะห์ขั้นตอนการทำงาน และออกแบบแผนภูมิสถานะใหม่ สำหรับ Siemens LOGO! ผู้วิจัยต้องใช้โมดูลขยาย DM16 24R 8DI/8RO เพื่อรองรับจำนวนอินพุตและเอาต์พุตที่เพิ่มขึ้น นอกจากนี้ยังได้พัฒนาส่วนต่อประสานผู้ใช้ (HMI) โดยใช้ SK-102QS-G เพื่อเพิ่มความสามารถในการควบคุมและติดตามระบบผลการศึกษาพบว่า Siemens LOGO! มีความสามารถในการขยายระบบ การเชื่อมต่อ และการใช้งานที่ยืดหยุ่นกว่า PLC ราคาประหยัด แต่มีข้อเสียคือมีราคาที่สูงกว่าและใช้เวลาในการเริ่มต้นระบบนานขึ้น ข้อดีที่สำคัญของ Siemens LOGO! คือ การออกแบบที่กระทัดรัด การติดตั้งง่าย รองรับการสื่อมสารผ่าน Ethernet และมีซอฟต์แวร์ที่ใช้งานง่าย การวิจัยนี้แสดงให้เห็นว่า Siemens LOGO! เป็นทางเลือกที่น่าสนใจสำหรับระบบควบคุมอัตโนมัติขนาดเล็กถึงกลาง โดยเฉพาะในอุตสาหกรรมที่ต้องการความยืดหยุ่นและง่ายต่อการพัฒนา อย่างไรก็ตาม การเลือกใช้ควรคำนึงถึงความต้องการเฉพาะของแต่ละระบบ งบประมาณ และความซับซ้อนของกระบวนการควบคุม