Abstract:
การสึกหรอของรางรถไฟ เป็นสาเหตุหนึ่งที่ทำให้เกิดอุบัติเหตุรถไฟตกราง เนื่องจากหน้าตัดรางรถไฟเกิดการเสียรูป ดังนั้นจึงต้องมีการตรวจวัดหน้าตัดรางรถไฟอย่างสม่ำเสมอ เพื่อป้องกันการเกิดปัญหาจากต้นเหตุและสามารถวางแผนซ่อมบำรุงได้ทันการ ซึ่งเครื่องมือที่ใช้ในการวัดหน้าตัดรางรถไฟนั้นมีการใช้กันอย่างแพร่หลาย ทว่ามีการจำหน่ายเชิงพาณิชย์ในต่างประเทศและมีราคาค่อนข้างสูงวิทยานิพนธ์เล่มนี้จึงได้นำเสนอการพัฒนาเครื่องมือวัดแขนกลสองแขนในการวัดหน้าตัดสองมิติของหัวรางรถไฟ เพื่อลดต้นทุนในการซื้อเครื่องต้นแบบ โดยนำเครื่องมือวัดแขนกลสองแขนมาพัฒนาให้เหมาะกับการนำไปใช้งานในพื้นที่จริงในประเทศไทย โดยเนื้อหาภายในกล่าวถึง การติดตั้งเครื่องมือวัดแขนกลสองแขน อุปกรณ์ยึดเกาะราง วิธีการเก็บค่า การสอบเทียบเครื่องต้นแบบ โดยใช้หลักการสอบเทียบเครื่องต้นแบบจากตำแหน่งที่สัมผัสกับพื้นผิวที่ต้องการวัดโดยเทียบกับค่าจากเครื่อง Coordinate Measuring Machine (เครื่อง CMM) การเฉลี่ยค่าจากจุดเซนทรอยด์ (Centroid) และการชดเชยระยะห่างระหว่างรัศมี (Radius Offset) ซึ่งจะทำการประมวลผลด้วยโปรแกรม MATLAB R2019b และการนำเครื่องมือไปใช้วัดในพื้นที่จริงในการทดสอบเครื่องวัดแขนกลสองแขน พบว่าผลการวัดหัวราง BS100A ด้วยเครื่องวัดแขนกล 2 แขนเทียบกับเครื่อง CMM ซึ่งมีค่าความละเอียดอยู่ที่ 0.0001 มิลลิเมตร เมื่อทำการชดเชยระยะห่างระหว่างรัศมี (Radius Offset) แล้วนั้น มีความคลาดเคลื่อนสูงสุดอยู่ที่ 0.496 มิลลิเมตร ซึ่งไม่เกิน 0.5 มิลลิเมตร จึงเป็นไปตามวัตถุประสงค์ของวิทธยานิพนธ์ฉบับนี้ ท้ายที่สุด เครื่องวัดแขนกล 2 แขนนี้ สามารถนำไปปรับปรุงชิ้นงานหรือปรับเปลี่ยนอุปกรณ์เพื่อเพิ่มความละเอียดและแม่นยำให้ดียิ่งขึ้น และให้สามารถใช้งานได้หลากหลายมากขึ้น
Rail wear is one of the causes of train derailment accidents due to the deformation of the rail cross-section, so the rail cross-section must be measured regularly. In order to prevent accidents from the root of the cause and be able to plan maintenance in time. The tools used to measure rail cross-sections are widely used. However, it is commercially sold abroad and the price is quite high. This thesis presents the development of a two-arms mechanism for measuring the two-dimensional cross-section of the railhead to reduce the cost of purchasing prototypes by developed a two-arms mechanism to be suitable for use in the real area in Thailand. The contents of this thesis include the tool installation process, Bracket, measuring method tool calibration using the value from the Coordinate Measuring Machine (CMM) as a reference, an average value from the centroid, a radius offset through a software call MATLAB R2019b,and using a tool in the real situation. The two-arms mechanism test result shows that the results of measuring BS100A railhead compare with the Coordinate Measuring Machine, which has a resolution of 0.0001 millimeters, after radius offset has the maximum error of 0.496, which is lower than the hypothesis value, that is 0.5 millimeters, coincide with the project's objective In conclusion, this two-arms mechanism can further improve workpieces or modify equipment to improve resolution and accuracy and to be able to use more variety.