การออกแบบและสร้างเครื่องวัดสัมประสิทธิ์ความเสียดทานตามมาตรฐาน ISO 13287:2007 และการวิเคราะห์หาวัสดุพื้นรองเท้าที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสูงขึ้น

Design and Construction of Coefficient of Friction (COF) measurement machine using ISO 13287:2007 and analyzing for higher COF of shoes' sole material

Name: เฉลิมเกียรติ ศรีศิลา

keyword: เครื่องวัดสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน

ThaSH: เครื่องวัด -- การออกแบบและการสร้าง

Abstract: งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์ที่จะศึกษาและพัฒนาวัสดุสำหรับใช้เป็นพื้นรองเท้านิรภัยให้ มีสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน (Friction Coefficient) สูงเพื่อลดความเสี่ยงจากการลื่นล้มของผู้ปฏิบัติงานในอุตสาหกรรมต่างๆ เริ่มจากการออกแบบและสร้างเครื่องวัดสัมประสิทธิ์ความเสียดทานตามวิธีการวัดมาตรฐาน EN ISO 13287:2007 โดยใช้ตุ้มน้ำหนักสร้างแรงกดในแนวดิ่งแทนการกดด้วยกระบอกไฟฟ้าหรือกระบอกลมแบบเดิมที่เกิดปัญหาแรงไม่คงที่ในขณะวัดค่าสัมประสิทธิ์ และเพิ่มอ่างวัดและเติมปริมาณสารสกปรกบนพื้นทำให้ปริมาณสารที่เติมคงที่และเท่ากันทุกๆ ครั้งที่วัดค่าสัมประสิทธิ์ จากนั้นวิเคราะห์หาส่วนผสมของพื้นรองเท้านิรภัยที่ให้ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสูงและเลือกยางสังเคราะห์อะไครโลไนไตร์ลบิวตาไดอิน (Acrynitrile-butadiene Synthetic Rubber) มาพัฒนาเพราะเป็นยางที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสูงเมื่อเปรียบเทียบกับวัสดุที่ทำพื้นรองเท้านิรภัยชนิดอื่น วิธิการพัฒนาใช้วิธีเติมสารตัวเติมประเภทฟีนอลิกเรซิน (Phenolic Resin) และสารประกอบซิลิกอนไดออกไซด์ (E-10HD) ลงไปในส่วนผสมยางเดิมที่ปริมาณต่างๆ ตั้งแต่ 7-15 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนัก เพื่อเพิ่มสัมประสิทธิ์ความเสียดทานแก่วัสดุ ยางที่พัฒนาจะถูกนำไปทดสอบคุณสมบัติพื้นฐานทางกลก่อน เมื่อผ่านเกณฑ์การทดสอบคุณสมบัติแล้งจึงจะนำไปวัดค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทาน นำผลข้อมูลค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานที่วัดได้มาทดสอบด้วยวิธีการทดสอบความแปรปรวนทางเดียว (One-way ANOVA) เพื่อหาสัดส่วนสารตัวเติมที่ดีที่สุด จากการทดสอบพื้นรองเท้าที่พัฒนาพบว่า ยางสังเคราะห์ที่ผสม สารฟีนอลิกเรซิน 14 เปอร์เซ็นต์ โดยน้ำหนักจะให้ค่าพื้นรองเท้าที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสูงที่สุด และเมื่อเปรียบเทียบกับค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานของยางอะไครโลไนไตร์ลบิวตาไดอินเดิมที่ไม่ได้เติมสารเติมแต่งจะสรุปได้ว่า กรณีที่ใช้พื้นทดสอบเป็นเซรามิกและใช้กลีเซอรอลเป็นสิ่งสกปรกค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานจะเพิ่มขึ้น 133.33 เปอร์เซ็นต์ กรณีที่ใช้พื้นเซรามิกและใช้โซเดียมลอริลซัลเฟตเป็นสิ่งสกปรกจะได้ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเพิ่มขึ้น 80 เปอร์เซ็นต์ กรณีที่ใช้พื้นทดสอบสแตนเลส และใช้กลีเซอรอลเป็นสิ่งสกปรก จะได้ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเพิ่มขึ้น 167.67 เปอร์เซ็นต์ และเมื่อใช้พื้นทดสอบเป็นสแตนเลสและใช้โซเดียมลอริลซัลเฟตเป็นสิ่งสกปรก จะได้ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานเพิ่มขึ้น 130.77 เปอร์เซ็นต์ ดังนั้นยางผสมที่ได้พัฒนาในงานวิจัยนี้จึงเป็นวัสดุสำหรับใช้เป็นพื้นรองเท้านิรภัยที่มีค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสูงขึ้น และสามารถขึ้นรูปรองเท้านิรภัยจากวัสดุชนิดนี้โดยไม่ต้องเปลี่ยนแปลงกระบวนการผลิต

Abstract: This research aims to study and develop materials for using as the shoes’ sole material to the coefficient of friction (COF) to reduce the risk of slip of the workers in various industries. The coefficient of friction measurement machine was designed and constructed to evaluate the coefficient of friction of shoes’ sole according to ISO 13287:2007 standard. The fix weight is used as the compressive force source. To control the accuracy and precision of measurements, all experiments were conducted at same amount of filled contaminant on measured floor and time. Therefore, Analyzing to find better COF of shoes’ sole material with Acrylonitrile-butadiene synthetic rubber to develop a tire that has a better COF compare with other types of materials. The developing adds Phenolic resin and Silicon dioxide (E-10HD) into traditional ingredients of rubber content 7-15% by increasing the COF of the material. The rubber will be developed to test the mechanical properties, and then to measure the COF. The COF were tested using ANOVA test (One-way ANOVA) to determine the proportion at best. The test showed that synthetic rubber mixed with phenolic resin, 14% by weight with a better COF. For comparing the COF of Acrylonitrile-butadiene synthetic rubber which it can be concluded that the case is ceramic and the glycerol is contaminant, the COF is increased to 133.33 percent, the friction coefficient increased 80 percent when using the stainless steel and glycerol into the contaminant, the coefficient of friction increased 167.67 percent on the test surface is stainless steel and sodium lauryl sulfate is a contaminant, and the coefficient of friction increased 130.77 percent of the rubber compound was developed in this research is used as a material for soles with a safety coefficient of friction increases. Therefore, the safety-shoes can be made the material without changing process.

มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ. สำนักหอสมุดกลาง

Address: กรุงเทพมหานคร

Email: library@kmutnb.ac.th

Name: ยุทธชัย บรรเทิงจิตร

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : ytc@kmutnb.ac.th

Name: สมหมาย ผิวสอาด

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Name: นันทกฤษณ์ ยอดพิจิตร

Role: ที่ปรึกษาวิทยานิพนธ์

Email : ntk@kmutnb.ac.th

Created: 2555

Modified: 2556-12-16

Issued: 2556-12-16

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

CallNumber: ดพ DIE ฉ412ศ

tha

DegreeName: ปรัชญาดุษฎีบัณฑิต

Level: ปริญญาเอก

Descipline: วิศวกรรมอุตสาหการ

Grantor: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

©copyrights มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีพระจอมเกล้าพระนครเหนือ

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	B15733324.pdf	24.42 MB	96	2025-10-03 21:53:01

ใช้เวลา

0.036293 วินาที