การออกแบบรถตัดอ้อยต้นแบบที่เหมาะสมด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์
DOI:
https://doi.org/10.14456/jeit.2026.21คำสำคัญ:
รถตัดอ้อย, วิศวกรรมย้อนรอย, ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์, ค่าความปลอดภัยในการออกแบบบทคัดย่อ
งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาต้นแบบรถตัดอ้อยแบบตัดเป็นลำ โดยประยุกต์ใช้วิศวกรรมย้อนรอยร่วมกับการออกแบบสามมิติและการวิเคราะห์ด้วยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (Finite Element Method: FEM) เพื่อเสนอแนวทางปรับปรุงโครงสร้างก่อนการผลิตจริง โดยใช้ข้อมูลจากรถต้นแบบเดิมมาสร้างแบบจำลองสามมิติและประเมินความแข็งแรงของโครงสร้าง มีการออกแบบชุดตัดยอดอ้อยให้สามารถทำงานได้อย่างต่อเนื่องมากขึ้น เพื่อลดการสะสมของเศษวัสดุบริเวณพื้นที่ทำงาน ผลการวิเคราะห์เชิงโครงสร้างพบว่า ระบบสับยอดอ้อยแบบเดิมมีค่า Yield Strength เท่ากับ 2.83×108 Pa และมีค่า Von Mises Stress สูงสุดเท่ากับ 2.67×108 Pa ส่งผลให้มีค่าเผื่อความปลอดภัย (Factor of Safety: FoS) เท่ากับ 1.06 ซึ่งอยู่ในระดับใกล้เคียงต่อการครากของวัสดุ ภายหลังการปรับปรุงโครงสร้างพบว่าค่า Von Mises Stress สูงสุดลดลงเหลือ 140.50 MPa และทำให้ค่า FoS เพิ่มขึ้นเป็นประมาณ 2.01 แสดงให้เห็นถึงการเพิ่มระดับความปลอดภัยเชิงโครงสร้างและความสามารถในการรองรับสภาวะโหลดผันผวนที่เกิดขึ้นจริงได้ดียิ่งขึ้น และแนวคิดระบบปัดเศษใบอ้อยยังช่วยลดโอกาสการติดขัดที่เกิดจากการสะสมของเศษใบอ้อย ส่งผลให้กระบวนการตัดอ้อยมีความต่อเนื่องและมีประสิทธิภาพมากขึ้น
เอกสารอ้างอิง
[1] J. Wasuratmanee et al., “Design and Fabrication of a Dust Extraction Interface for PM2.5 and PM10 Reduction in Wood Planers”, in CreTech 2025, Rayong, Thailand: Proceeding, Aug. 2025, pp. 141–152. (in Thai)
[2] A. Srisuphatthanakul, and P. Phetcharat, “Expanding learning results on the process of solving problems to reduce sugarcane burning “Sa Kaeo Model” to sugarcane farmers in Mueang Kamphaeng Phet District Kamphaeng Phet Province”, Phikun Journal, vol. 22, no. 2, pp. 1–22, 2024. (in Thai)
[3] S. Khetjoi, W. Thasa, S. Raisa-nguan, and S. Khatjoi, “Impact of Burning Sugarcane Leaves Polluted PM 2.5 in Nai Mueang Sub-district, Wiang Kao District, Khon Kaen Province”, Journal of Buddhist Education and Research, vol. 7, no. 1, pp. 16–25, Jan. 2021. (in Thai)
[4] Office of the Cane and Sugar Board (OCSB), “Regulation of the Cane and Sugar Board on Sugarcane Cutting and Delivery to Factories, Sugarcane Quality Inspection, and Receiving Sugarcane from Farmers or Farmer Group Leaders (No. 3) B.E. 2563 (2020)”, Bangkok, Mar. 2020. (in Thai)
[5] P. Mingmit, C. Thongjoo, J. Roomkaew, S. Rungmekara, and T. Inboonchuay, “Effect of Fertilizer Management in Combination with Boron on Growth and Yield of Sugarcane”, Journal of Science and Technology, vol. 7, no. 1, pp. 1–15, 2018. (in Thai)
[6] A. Boonthum, J. Arree, C. Lairungreung, and D. Sophanodora, “Effect of leaving burnt cane in the field on yield and quality of sugarcane”, Agriculture and Natural Resources, vol. 31, no. 2, pp. 224–231, 1997. (in Thai)
[7] S. Kulwong, J. Mapakdee2, K. Umpaarat, P. Timsuwan, M. Sintipong, S. Chanopprakarn, I. Saelai, and N. Pattarabudha, “Factors Associated with Back Pain Symptom of Cassava Farmers”, Safety & Environment Review, vol. 32, no. 2, pp. 12–22, 2023. (in Thai)
[8] P. Jitmun, R. Karoonboonyanan, and A. Wongtamee, “Performance Evaluation of Sugarcane Harvester in Lower North Region of Thailand”, Thai Society of Agricultural Engineering Journal, vol. 30, no. 2, pp. 1–10, 2024. (in Thai)
[9] K. Kosum, K. Suvanapa, and V. Whangkuanklang, “A Study on Qualitative Losses in Sugarcane Harvester”, Science and Technology Nakhon Sawan Rajabhat University Journal, vol. 12, no. 16, pp. 26–36, 2020. (in Thai)
[10] O. Braunbeck, A. Bauen, F. Rosillo-Calle, and L. Cortez, “Prospects for green cane harvesting and cane residue use in Brazil”, Biomass Bioenergy, vol. 17, no. 6, pp. 495–506, 1999.
[11] A. L. Saldaña-Robles, A. Bustos-Gaytán, J.A. Diosdado-De la Peña, A. Saldaña-Robles, V. Alcántar-Camarena, A. Balvantín-García, and N. Saldaña-Robles, “Structural design of an agricultural backhoe using TA, FEA, RSM and ANN”, Comput. Electron. Agric., vol. 172, p. 105278, May 2020, doi: 10.1016/j.compag.2020.105278.
[12] H. Zhao, Y. Huang, Z. Liu, W. Liu, and Z. Zheng, “Applications of Discrete Element Method in the Research of Agricultural Machinery: A Review”, Agriculture, vol. 11, no. 5, p. 425, May 2021, doi: 10.3390/agriculture11050425.
[13] T. Phoungmanee, W. Yamyim, I. Chaikulap, K. Pumsin, K. Harakhun, and N. Keawongsa, “Souvenir Products from Identity of Loei Rajabhat University: Guidelines for Designing Prototype Products Based on Soft Power Concept”, Research and Development Journal Loei Rajabhat University, vol. 19, no. 69, pp. 15–23, 2024. (in Thai)
[14] T. Keawpan, S. Itsaranuwat, and J. Plangnok, “Principles and concepts in product design”, Journal of Humanities and Social Sciences, Surindra Rajabhat University, vol. 22, no. 2, pp. 161–182, 2020. (in Thai)
[15] A. Abdulshaheed, F. Mustapha, S. S. Dol, K. A. Ahmad, M. Mustapha, and M. Anuar, “Reverse engineering of impellers to reduce pipe network pressure and enable sustainable power generation using pumps as turbines (PATs)”, Results in Engineering, vol. 28, p. 108124, Dec. 2025, doi: 10.1016/j.rineng.2025.108124.
[16] K. Sookramoon, S. Bunchoowit, W. Permchart, C. Suetrong, and S. Kingthong, “Finite Element Investigation on Chassis Design for Agricultural Vehicle”, The Journal of Industrial Technology: Suan Sunandha Rajabhat University, vol. 11, no. 1, pp. 94–106, 2023. (in Thai)
[17] P. Khumwong and S. Boripatkosol, “Strength Analysis of Beams of a Tank Semi-trailer Using the Finite Element Method”, KKU Research Journal (Graduate Studies), vol. 22, no. 4, pp. 65–77, 2022. (in Thai)
[18] A. Jahanbakhshi and K. Heidarbeigi, “Simulation and Mechanical Stress Analysis of the Lower Link Arm of a Tractor Using Finite Element Method”, Journal of Failure Analysis and Prevention, vol. 19, no. 6, pp. 1666–1672, Dec. 2019, doi: 10.1007/s11668-019-00763-2.
[19] V. Hruban, A. Drobitko, M. Khramov, and M. Tovpyha, “Strength analysis and optimisation of trailer agricultural machinery structures using finite element methods”, Machinery & Energetics, vol. 16, no. 2, pp. 117–130, Feb. 2025, doi: 10.31548/machinery/2.2025.117.
[20] S. Bakshi, K. Ingale, A. Jain, and S. Karuppudiyan, “Design and Development of Bio-Sensitive Robotic Arm using Gesture Control”, IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, vol. 912, no. 3, p. 032062, Aug. 2020, doi: 10.1088/1757-899X/912/3/032062.
[21] E. Menacho-Mendoza, R. Cedamanos-Cuenca, and A. Díaz-Suyo, “Stress analysis and factor of safety in three dental implant systems by finite element analysis”, The Saudi Dental Journal, vol. 34, no. 7, pp. 579–584, 2022, doi: 10.1016/j.sdentj.2022.08.006.
ดาวน์โหลด
เผยแพร่แล้ว
รูปแบบการอ้างอิง
ฉบับ
ประเภทบทความ
หมวดหมู่
สัญญาอนุญาต
ลิขสิทธิ์ (c) 2026 วารสารวิศวกรรมและเทคโนโลยีอุตสาหกรรม มหาวิทยาลัยกาฬสินธุ์
อนุญาตภายใต้เงื่อนไข Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
ลิขสิทธิ์ของวารสาร
เนื้อหาและข้อมูลในบทความที่ลงตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นข้อคิดเห็นและความรับผิดชอบของผู้เขียนบทความโดยตรงซึ่งกองบรรณาธิการวารสาร ไม่จำเป็นต้องเห็นด้วย หรือร่วมรับผิดชอบใด ๆ
บทความ ข้อมูล เนื้อหา รูปภาพ ฯลฯ ที่ได้รับการตีพิมพ์ในวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย ถือเป็นลิขสิทธิ์ของวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทย หากบุคคลหรือหน่วยงานใดต้องการนำทั้งหมดหรือส่วนหนึ่งส่วนใดไปเผยแพร่ต่อหรือเพื่อกระทำการใด จะต้องได้รับอนุญาตเป็นลายลักอักษรจากวารสารศูนย์ดัชนีการอ้างอิงวารสารไทยก่อนเท่านั้น
