การออกแบบสร้างและทดสอบเครื่องขุดและเก็บรวบรวมเหง้ามันสำปะหลังต้นแบบ
ดนุวัศ ทางดี
ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต (วิศวกรรมเครื่องจักรกลเกษตร) คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยขอนแก่น. 203 หน้า. 2554.
2554
บทคัดย่อ
การขาดแคลนแรงงานในการเก็บเกี่ยวมันสำปะหลังเป็นปัญหาสำคัญประการหนึ่งของอุตสาหกรรมการผลิตมันสำปะหลัง จากการตรวจเอกสารงานวิจัยที่ผ่านมาพบว่าประเทศไทยมีการพัฒนาเครื่องขุดมันสำปะหลังและมีการใช้งานระดับเกษตรกรแต่ยังไม่พบการใช้งานเครื่องขุดและลำเลียงเหง้ามันสำปะหลังขึ้นจากดิน ทั้งนี้ปัญหาการลำเลียงเหง้ามันสำปะหลังหลังการขุดขึ้นไปยังกระบะรวบรวมเหง้ามันสำปะหลังเป็นอุปสรรคสำคัญที่ทำให้ยังไม่เกิดเครื่องขุดและเก็บรวบรวมเหง้ามันสำปะหลังที่เป็นที่ยอมรับของเกษตรกรผู้ใช้งาน ดังนั้นการศึกษาครั้งนี้จึงมุ่งวิจัยและพัฒนาเครื่องขุดและเก็บรวบรวมเหง้ามันสำปะหลังต้นแบบ เพื่อแก้ไขและหรือบรรเทาปัญหาการขาดแคลนแรงงานดังกล่าว โดยทำการวิจัยพัฒนาหลักการทำงานของอุปกรณ์ขุดและเตรียมเหง้ามันสำปะหลัง วิจัยพัฒนาหลักการทำงานของอุปกรณ์เก็บลำเลียงเหง้ามันสำปะหลังจากพื้นดินขึ้นไปที่กระบะรวบรวมเหง้ามันสำปะหลัง จากนั้นจึงออกแบบ สร้าง และทดสอบ เครื่องขุดฯ ต้นแบบ และเปรียบเทียบความสามารถในการทำงานของเครื่องขุดฯ ต้นแบบ กับวิธีที่นิยมใช้ทั่วไปของเกษตรกร และประเมินค่าใช้จ่ายเบื้องต้น
ผลการวิจัยพัฒนาหลักการทำงานของชุดขุดและเตรียมเหง้ามันสำปะหลังให้เหมาะต่อการตักด้วยชุดลำเลียงเหง้ามันสำปะหลัง ได้พัฒนาการทำงานของผาลขุดให้สามารถขุดพร้อมๆ กับย่อยดินรอบๆ เหง้ามันสำปะหลังให้ร่วนเป็นก้อนเล็กๆ และนำเหง้าฯ ขึ้นวางบนผิวดิน เหมาะต่อการตักของกระพ้อลำเลียง หลังจากนั้นจึงพัฒนาอุปกรณ์ลำเลียงเหง้าฯ แบบกระพ้อ สำหรับเก็บลำเลียงเหง้ามันสำปะหลังจากพื้นดินขึ้นไปที่กระบะรวบรวมเหง้าฯ โดยใช้ลูกกระพ้อแบบโปร่ง มีรางประคองลูกกระพ้อป้องกันการบิดรั้งของโซ่กระพ้อ จากผลการศึกษาพบว่า กระพ้อสามารถทำงานได้ราบรื่นต่อเนื่อง โดยลูกกระพ้อสามารถทำงานด้วยความเร็วสูงสุด 1.50 เมตรต่อวินาที
เมื่อนำผลการวิจัยและพัฒนาดังกล่าวข้างต้น และผลการศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพพื้นฐานของมันสำปะหลังและดินที่เกี่ยวข้อง มาออกแบบและสร้างเครื่องขุดและเก็บรวบรวมเหง้ามันสำปะหลังต้นแบบ ได้เครื่องขุดฯ ต้นแบบ ที่มีขนาดกว้าง ยาว สูง โดยรวมเท่ากับ 1900 4850 และ 3150 มิลลิเมตร ตามลำดับ และผลการทดสอบพบว่ามีความสามารถในการทำงานเฉลี่ย 0.34 ไร่/ชั่วโมง และมีประสิทธิภาพการทำงานเชิงเวลาเฉลี่ยร้อยละ 58.94 ซึ่งเครื่องขุดฯ ต้นแบบมีความสามารถสูงกว่าวิธีการใช้แรงงานคนขุดและเก็บรวมกองเหง้าฯ 3.28 เท่า และใช้คนทำงานน้อยกว่าร้อยละ 66.43