1

โครงการ เครองดดเศษโลหะ

เสนอ

มาสเตอรดอน วภา

จดท าโดย

1. นาย ธนกฤต แซะพะ ชางยานยนต เลขท 2

1. นายศรภม ตาวอ ชางเชอมโลหะ เลขท 3

2. นายสมชาย ล าเพาคร ชางเชอมโลหะ เลขท 4

4. นายเอกชย เมฆมากฤทธ ชางยานยนต เลขท 13

ระดบ ชน ปวช. 3 รหสวชา 2103-5001 รายวชา โครงการ

ภาคเรยนท 2 ปการศกษา 2554

โรงเรยนอสสมชญเทคนคนครพนม

2

กตตกรรมประกาศ

การศกษาคนควาเรองนจะไมประสบความสาเรจได ถาปราศจากอาจารยทปรกษา ทไดเสยสละเวลาใหความรและชแนะแนวทางในการจดทา ปรบปรงแกไขตลอดจนใหกาลงใจโดยเฉพาะบคคลดงรายนามตอไปน

ภราดาอาวธ ศลาเกษ ผอานวยการโรงเรยนอสสมชญเทคนคนครพนม มาสเตอร สมสมย เสวยววงษ และมาสเตอรประจาแผนกชางเชอม

มาสเตอรดอน วภาอาจารยสอนวชาโครงการ ทไดใหความรเกยวกบการศกษาออกแบบเครองและอานวยความสะดวกในการใชอปกรณและสถานทไดดเสมอมา สดทายนจะลมเสยมได คอพระคณบดา-มารดา คร-อาจารย ทไดอบรมสนสอนประสานวชาตงแตอดตจนถงปจจบน

นายศรภม ตาวอ หวหนาโครงการ

3

ค าน า

รายงานเลมนเปนสวนหนงของวชาโครงการเรองการทาเครองดดเศษโลหะ โดยรายงานเลมนไดนาเสนอวธการและขนตอนการทาเครองดดเศษโลหะอยางละเอยดและครบถวนสมาชกในกลมหวงเปนอยางยงวาเปนประโยชนตอนกเรยนนกศกษา หรอผสนใจในโครงการเครองดดเศษโลหะหรอนาโครงการนไปพฒนาปรบปรงใหประสทธภาพในการพฒนามากขน ถารายงานเลมนมขอผดพลาดประการใดกขออภยมา ณ ทนดวย

4

สารบญ บทท 1 บทน า เรองหลกการและเหตผล 1 เรองวตถประสงค 1 เรองเปาหมาย 1 เรองประโยชนทคาดวาจะไดรบ 2 เรองวธการดาเนนงาน 2 บทท 2 เอกสารทเกยวของ เรองประวตโดยยอของการพฒนาทฤษฎแมเหลกไฟฟา 3 เรองชนดของแมเหลก 7 เรองคณสมบตแมเหลก 8 เรองสารแมเหลกชวคราว 8 เรองการทดลองเหมอนจรง กระดงไฟฟา 8 เรองการเชอม 10

เรองการทาส 10 บทท 3 วธการด าเนนงาน 12 เรองการเตรยมการกอนเรมโครงการ 12 เรองการดาเนนการ 12 เรองงบประมาณคาใชจาย 12 บทท 4 การออกแบบและการทดลอง เรองแบบแปลน 13 เรองตารางบนทกและการทดสอบ 14 บทท 5 บทสรป เรองสรปผลการดาเนนงาน 15 เรองปญหาและอปสรรค 15 เรองขอเสนอแนะ 15 บรรณานกรม 16 ภาคผนวก 17-19

5

สารบญตาราง ตารางท 1 การดาเนนงาน 2 ตารางท 2 คาใชจาย 12 ตารางท 3 บนทกการทดสอบ 14

6

สารบญรปภาพ ภาพท 1 ทาโครงเครองดดเศษโลหะ 17 ภาพท 2 ประกอบชนสวน 17 ภาพท 3 ประกอบชนสวน 17 ภาพท 4 ทดสอบประสทธภาพ 17 ภาพท 5-6 ภาพชนงานหลงปรบปรง 17 ภาพท 7-8 ภาพการพนสและตกแตงผวชนงาน 18 ภาพท 9-10 แสดงภาพผลงานทภาคภมใจ 18

7

บทท 1 บทน า

1.1 หลกการและเหตผล

ปจจบนในการเรยนการสอนรายวชาภาคปฏบตตามหลกสตรไดเนนใหผเรยนฝกทกษะวชาชพโดยการ

ปฏบตงานจรง ซงการปฏบตงานแตละครงพบปญหาในการทาความสะอาดพน เนองจากโลหะทมขนาดเลกทเกดจาก

การตด การเจยระไน การกด การใส และการกลง และเกบทาความสะอาดยาก บางครงอาจไดรบอนตรายจากเศษ

โลหะบาดหรอทมแทงมอ และอกสาเหตเศษโลหะทมขนาดเลกทาใหยากตอการใชไมกวาดในการทาความสะอาด

การสรางหรอจดหาเครองมอหรออปกรณชวยในการทาความสะอาด อาจจะชวยแกไขปญหาดงกลาวได

ดงนน สมาชกในกลมจงมแนวคดทจะพฒนาเครองดดเศษโลหะขนมาใชในการเกบเศษโลหะทมขนาดเลก

ขนมาใชในโรงฝกงาน และชวยลดปญหาดงกลาว

1.2 วตถประสงค

1. เพอพฒนาเครองดดเศษโลหะใหมประสทธภาพมากยงขน 2. เพอสรางความสามคคและฝกทกษะการทางานเปนทม

1.3 เปาหมาย - เปาหมายเชงปรมาณ

1. ประดษฐเครองดดเศษโลหะ 1 เครอง

- เปาหมายเชงคณภาพ 1. สามารถใชงานได ทนทาน สะดวก รวดเรว ปลอดภย และทนสมย

1.4 ประโยชนทคาดวาจะไดรบ 1. เปนเครองมอทอานวยความสะดวกในการเกบเศษวสดทเปนโลหะ 2. เปนเครองมอทสามารถเพมประสทธภาพในการทางานไดมากขนเมอเปรยบเทยบกบการใชวธเดม

8

1.4 วธด ำเนนกำร

กจกรรม

ต.ค. 54 พ.ย.54 ธ.ค.54 ม.ค.55 ก.พ.55 หมายเหต 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4 1 2 3 4

1.ขนเตรยมการ - ประชมวางแผน - ศกษาหาขอมล - จดทาโครงการ - นาเสนอโครงการ

2.ขนดาเนนการ - จดอปกรณ - ลงมอปฏบต - ทดสอบประสทธภาพ - ปรบปรงแกไข - จดทารปเลม - สรางสอเพอนาเสนองาน

3.ขนนาเสนอ - สงรปเลมรายงาน - นาเสนอผลงานตอคณะกรรมการ

ตารางท 1 แสดงวธการหรอขนตอนการดาเนนงาน

9

บทท 2 เอกสารเกยวของ

2.1 ประวตโดยยอของการพฒนาทฤษฎแมเหลกไฟฟา เมอประมาณ 550 ป กอนครสตกาล นกปราชญชาวกรกชอ ทาลส (Thales of Miletus. 624-546 B.C.)บนทกไววาแทงอาพนเมอถดวยขนสตวจะสามารถดของเบาๆ ขนไดคนโบราณสมยนนคงรกนเพราะเสอขนสตวกสวมกนมานานแลวและบางคนกมอาพนเปนเครองประดบดวย ประมาณ ค.ศ. 1600 กลเบรต (william Gibert, 1544-1603) ซงเปนนกปราชญรวมสมยกบกาลเลโอ (Galilei Galileo,1564-1642) และไดศกษาเรองแมเหลกเสนอวาโลกเราเปนเสมอนแมเหลกแทงใหญ นอกจากเรองแมเหลกทานกสนใจเรองไฟฟาดวย และพบวาวตถอนๆ นอกเหนอจากอาพนกสามารถทาใหเกดแรงไฟฟาดดวตถเบาๆไดเชนกนกลเบรต เรยกสารทสามารถใหแรงไฟฟาไดเหลานวา electrics นบไดวากลเบรต เปนคนแรกทใชคาน นกฟสกสชาวเยอรมน ชอ ฟอน กอรกเก (Otto von Guericke, 1602-1686) กสนใจเรองไฟฟา ทานประดษฐเครองสรางไฟฟาสถตแบบใชการถ(frictional electrostatic machines) เครองแรกเพอศกษาแลวพบวาไฟฟาสามารถถายเทจากวตถหนงไปยงวตถหนงไดโดยการแตะกน ดวยเชอกเปยกกไดและดวยลวดจะยงด ทานสงเกตดวยวาสารทถกทาใหมไฟฟา (ภาษาองกฤษใชคาวา ถก ‚electrified‛) สามารถผลกกนไดดวย นกฟสกสชาวฝรงเศส ชอ ด เฟ (Charles francois be Cisternay Du Fay, 1698-1739) ศกษาเรองนตอมาอยางละเอยดและพบวาสารชนดเดยวกนทถกทาใหเกดไฟฟาโดยวธเดยวกนจะผลกกน ทานเสนอสมมตฐานวา ไฟฟาเปนของเหลวและมอยสองชนด ชนดเดยวกนผลกกน ชนดตางกนดดกน นกปราชญชาวอเมรกา ชอ เบนจามน แฟรงคลน (Benjamin Franklin, 1706-1790) เสนอเรยกไฟฟาสองชนดนวา ไฟฟาบวก และ ไฟฟาลบแตทานเสนอ (ในป ค.ศ. 1752) วาไฟฟาซงเปนของเหลวนนมเพยงชนดเดยว วตถใดมไฟฟาชนดนมากเกนพอ กจะอยในสภาพเปนบวก มนอยกนพอดกจะอยในภาพเปนลบและไฟฟาจะไหลจากวตถทเปนบวกไปยงวตถทเปนลบ ซงตรงขามกบทเรารในปจจบน อเลกตรอนเปนอนภาคทเคลอนทจากวตถทเปนลบไปสวตถทเปนบวกแตวาในวงจรไฟฟาปจจบนน เรายงถอเสมอนกนวาประจบวกเคลอนทจากขวบวกของเซลลไฟฟาผานลวดตวนา ผานตวตานทานตางๆ ไปยงขวลบของเซลลไฟฟาในยคทการศกษาเรองไฟฟาสถตยงดาเนนอยอยางเขมขนนน นกฟสกสไดประดษฐอปกรณงายๆ สาคญมากขนมาอกสองชนดชวยในการศกษาคนควาของเขา คอ อเลกโทรสโคป (electroscopes) กบตว (ถวย) เกบประจลเดน (Leyden jar) อเลกโทรสโคป ใชสาหรบตรวจสอบวาวตถมไฟฟาหรอไม ประดษฐขนเมอป ค.ศ. 1705 โดย ฮอกสบ (Francis Hauksbee,1670-1713) นกฟสกสชาวองกฤษลกศษยของ รอเบรต บอยล (Robert Boyle,1627-1691) สวนถวยเกบประจลเดนนนสรางขนครงแรกเมอป ค.ศ. 1745 โดยนกฟสกสกลมหนงทมหาวทยาลยลเดน (The University of Leyden. The Netherlands) ใชสาหรบเกบประจจากเครองกาเนดประจเอาไว และปลอยออกมาเมอตองการใช ค.ศ. 1785 คลอมบ (Charles Augustin de Coulomb, 1736-1806) พบกฎกาลงสองผกผนสาหรบแรงระหวางประจไฟฟา แตความจรง คาเวนดช (Henry Cavendish, 1731-1810) พบกฎนกอนแลว แตไมเคยตพมพรายงานผล มการนาขอเทจจรงนมาเผยแพรในวงการฟสกสหลงจากคาเวนดชเสยไปแลวตงครงศตวรรษอนทจรงการศกษาเรองแมเหลกได

10

ดาเนนมาตงแตโบราณกาลเชนเดยวกบการศกษาเรองแรงไฟฟานกปราชญชาวกรก ชอทาลสนน นอกจากจะศกษาเรองแรงไฟฟา กศกษาเรองแรงแมเหลกดวย ในสมยโบราณนนพบกนวา lodestone สามารถดดเหลกไดและดดแตเหลกเทานน สองพนปตอมากลเบรตเปนคนตนคดวาโลกของเราเปนเหมอนแมเหลกแทงใหญมขวเหนอแมเหลกอยทางขวใตภมศาสตรของโลก และขวใตแมเหลกอยทางขวเหนอภมศาสตรของโลก วากนวาชาวจนเปนชนชาตแรกทใชแมเหลกประดษฐเปนเขมทศเพอใชในการเดนทางขามแผนดนอนกวางใหญของเอเชยกลาง จรงอยวาเราสามารถใชดวงดาวเวลากลางคนและใชดวงอาทตยในเวลากลางวนสาหรบบอกทศทางได แตเขมทศกเปนอปกรณทใชสะดวกและอาจเปนเหตผลทชาวยโรปกลาเดนทางออกไปในทะเลเพอสารวจโลก เปนการเรมยคการสารวจดวยเขมทศเลกๆนเอง ในเรองแมเหลก นกปราชญโบราณกพบเชนเดยวกนกบในเรองแรงไฟฟาวา ขวแมเหลกทเหมอนกนผลกกน และขวตางกนดดกน คลอมบทดลองพบในป ค.ศ. 1785 เชนกนวาแรงระหวาขวแมเหลกเปนไปตามกฎกาลงสองผกผนเชนเดยวกบแรงไฟฟา คาเวนดชเองกพบกฎเกยวกบแรงแมเหลกน แตกไมไดตพมพผลงานจนกระทงหนงศตวรรษตอมาจงมการนามาจดพมพใหโดยแมกซเวลล (James Clerk Maxwell, 1831-1879) เมอป ค.ศ. 1879 ซงเปนปทแมกซเวลลเสยชวต เกาส (Karl Friedrich Gauss,1777-1855)นกคณตศาสตรผยงใหญของโลกชาวเยอรมน ไดเขยนคมภรทางคณตศาสตรเกยวกบสนามแมเหลกของโลกไวเมอของโลกไวเมอประมาณตนศตวรรษท 19 ซงมบทบาทอยางมากในการกระตนการศกษาคนควาเรองสนามแมเหลกและเปนผลใหชอของทานไดรบการตงเปนหนวยของสนามแมเหลกดวยเรองแรงไฟฟาและแรงแมเหลกดราวกบจะไมเกยวของกน จนกระทงป ค.ศ. 1819 เมอ เออสเตด (Hans Christian Oersted. 1777-1851) นกฟสกสชาวเดนมารค ในขณะททาการบรรยายและสาธตในหองเรยน พบวากระแสไฟฟาสามารถทาใหเขมทศเบนได นนคอ มสนามแมเหลกเกดขนเมอประจเคลอนท ขาวการคนพบนแพรสะพดไปในยโรปราวกบพายโหม นกฟสกสอนโดดเขาทาการศกษาคนควาเรองความสมพนธระหวางแรงไฟฟากบแรงแมเหลกทนท และภายในเวลาไมถงหนงเดอนกเปนทชดเจนวาไฟฟากบแมเหลกนนผกพนกนแนบแนนยงกวาใด ๆ การศกษาเรอง ไฟฟา กบเรอง แมเหลก จงกลายเปนการศกษาเรอง แมเหลกไฟฟาไปในบดดลในทนทหลงจากการคนพบของเออสเตดดงทกลาวมาขางตน อะราโก (Dominique François jean arago, 1786-1853) พบวาลวดทนากระแสไฟฟาไมเพยงแตมผลตอเขมทศแตสามารถดดผงเหลกธรรมดาเหมอน ๆ กบทแทงแมเหลกถาวรดดผงเหลก การพบนบงวา กระแสไฟฟาทาตวเปนแมเหลก ซงถาเปนเชนนนจรง ลวดสองเสนทกาลงนาไฟฟาอยยอมดดหรอผลกกนได และกเปนเชนนนจรง ในป ค.ศ. 1820 แอมแปร (Andre Marie Ampere, 1775-1836) พบกฎเกณฑเกยวกบแรงดดหรอผลกกนนของกระแส (current elements) กอนหนาการคนพบของแอมแปรเลกนอย บโอต (Jean Baptiste Biot, 1774-1862) กบ ซาวาร (Felix Savart, 1791-1841) นกฟสกสชาวฝรงเศสทงคกพบกฎเกณฑเกยวกบแรงระหวางลวดทกาลงนากระแสไฟฟาอยกบขวแมเหลกถาวรทงสามทานจงไดรบการยกยองทดเทยมกน และทาใหมการเรยกชอตามดวยกฎนนดวยชอตาง ๆ (ของทงสามทาน) เชน กฎของแอมแปร กฎของบโอต-ซาวาร เปนตน การตนตวศกษาเรองกระแสไฟฟาครงทเกยวกบการไหลของมน และเกยวกบสนามแมเหลกของมน กระตนไหมการพฒนาแหลงจายไฟฟากระแสขน กลวาน (Luigi Galvani, 1737-1798) พบเมอเมอป ค.ศ. 1791 วา กลามเนอขาออนของกบจะกระตกเมอปลอยไฟฟาจากขวดลเดนใส หรอไมกเมอนาโลหะสองชนดทตางกนไปแตะกลามเนอพรอมกนซงบงวาโลหะตางชนดกนไปแตะกลามเนอพรอมกนซงบงวาโลหะตางชนดกนทาใหเกดไฟฟาไดเมอแตะกน ในป

11

ค.ศ.1800 โวลตา (Alessandro Volta, 1745-1827) ประสบความสาเรจในการสรางแหงกาเนดไฟฟากระแสโดยการวางแผนโลหะทองแดงสลบกบแผนเหลกหรอแผนสงกะสมผาชบนาเกลอกนขวางอยระหวางแผนทกค และวางซอนกนหลาย ๆ ชน อปกรณนเรยกวา Volta’s pile หรอ Voltaic pile ซงเปนตนแบบของเซลลไฟฟาและแบตเตอรรแบบตาง ๆ ในปจจบน อปกรณนชวยใหการศกษาคนควาเกยวกบไฟฟาและแมเหลกในสมยนนกาวหนาอยางรวดเรวราวจรวด! เพยงหกสปดาหหลงรายงานของโวลตาออกเผยแพร กมการคนพบวา ไฟฟากระแสสามารถแยกนาออกเปนสวนประกอบยอย คอ ไฮโดรเจน กบ ออกซเจนดวยกระบวนการทตงชอวา Electrolysis และผทคนพบคอ นคอลสน (William Nicholson, 1753-1815) กบ คารลเซล (Antony Carlisle, 1768-1840) แตนกวทยาศาสตรคนกไดกอเรองทนาอบอายขนดวย โดยการพยายามแอบอางความคดของโวลตาเปนของตวเอง จงถกประณามจากแวดวงวทยาศาสตรไปตลอดชวตเลย ป ค.ศ. 1826 โอหม (Georg Simon Ohm, 1787-1854)พบกฎทสาคญมากกฎหนงทเรารจกกนทกวนนในชอทตงเพอเปนเกยรตแกทานวา กฎของโอหม (Ohm ‘slow) โอหมพบวา กระแสทไหลผานลวดตวนาเปนปฏภาคตรงกบความตางศกย สวนกลบของคาคงทของการแปรนวา ความตานทาน ของเสนลวด โอหมพบดวยวาความตานทานของเสนลวดเปนปฏภาคตรงกบความยาวและเปนปฏภาคกบพนทภาคตดขวางของเสนลวดนน การคนพบนไดรบการยกยองอยางสงสงโดย The Royal Society (ราชบณฑตยสมาคม) แหงราชอาณาจกร กอนทจะไดรบการยกยองในประเทศของทานเอง คอ เยอรมน ทแตงตงใหทานเปนอาจารยในมหาวทยาลยมวนกเมอป ค.ศ. 1849 (ทาใหความฝนของทานเปนจรง หลงจากรอคอยมานาถง 23 ป!) มการสรางอนสาวรยทรปปนของทานทเมองมวนกและตงชอถนนสายหนงตามชอของทาน หลงจากการคนพบของโอหม นกฟสกสชาวเยอรมนอกทานหนง คอ เครคฮอฟ (Gustav Robert Kirchhoff, 1824-1887) ไดเสนอกฎสองขอทเราเรยกวา กฎของเครคฮอฟ (Kirchhoff’s rules) ซงเปนหลกในการคานวณเกยวกบกระแสและความตางศกยในวงจรไฟฟาอยางมระบบ ในป ค.ศ. 1831 ทง ฟาราเดย (Micheal Faraday, 1791-1867) และ เฮนร (Joseph Henry, 1797-1878) ตางคนตางคนพบหลกการเหนยวนาแมเหลกไฟฟา (ฟาราเดยอยในประเทศองกฤษ สวนเฮนรอยในสหรฐอเมรกา) กฎเกยวกบทศทางของกระแสเหนยวนานนพบในป ค.ศ. 1834 โดย เลนซ (Heinrich Friedrich Emil Lenz, 1804-1865) ซงเปนนกฟสกสชาวรสเซย กฎการเหนยวนาแมเหลกไฟฟานมกเรยกชอวา กฎของฟาราเดย-เลนซ (Faraday-Lenz low) ฟาราเดยมบทบาททสาคญในหลายเรอง เชน ทานพบวาสนามแมเหลกสามารถหมนระนาบของแสงโพลาไรซได (The Faraday effect) ทานพบกฎเกยวกบอเลกโทรลซส (The low of electrolysis) เมอป ค.ศ. 1833 เปนตน ทานเปนผต งคาวา แอโนด (anode) และ แคโทด (cathode) ขนมาใชดวย แตทสาคญทสดในแงทฤษฎจากฟาราเดยกคอ การเสนอแนวคดเกยวกบ สนามของแรง (field of force) ขนมาใช นบเปนกาวทสาคญมากในทฤษฎแมเหลกไฟฟา ฟาราเดยสามารถเสนอแนวคดนไดทง ๆ ทไมเคยศกษาในมหาวทยาลยเลย (แตถาไดเคยศกษากอาจจะคดไมออก เพราะถกครอบงาเชงความคดหมด!) แมกซเวลล (James Clerk Maxwell, 1831-1879) นกฟสกสชาวสกอตเปนผสานตอเรองสนามของแรง และดวยความสามารถทางคณตศาสตรอนสงสงของทานจงกอใหเกดทฤษฎแมเหลกไฟฟาอนสวยงามขนมา แมกซเวลลไมเพยงแตสงเคราะหทฤษฎแมเหลกไฟฟาขนมาเทานน ทานยงทาประโยชนเรองอน ๆ ไวมากมายแมกซ

12

เวลลเสนอวธการเขยนรปวงรตงแตอาย 15 ป ซงนกคณตศาสตรทเชยวชาญไมอยากเชอวาเปนผลงานทเดกทาขนทานรเรมหลกการทสาคญของการถายภาพส วางรากฐานทฤษฎจลนของแกสท เบอรนลล (Daniel Bernoulli, 1700-1782) นกคณตศาสตรชาวสวสเคยพยายามเมอหนงศตวรรษกอนหนานน ทานอธบายธรรมชาตของวงแหวนของดาวเสารไดอยางแมนยา ทานสงเคราะหสมการทสาคญในวชาอณหวชาพลศาสตรทเรารจกกนทกวนนในชอ ความสมพนธของแมกซเวลล (Maxwell relations ซงสมการนเปนคนละชดกบชดสมการทเรยกวา Maxwell’s equations) ทานเสนอความคดทางสงประดษฐทเรยกวา The Maxwell’s demon ทานกอตงหองทดลองคาเวนดช (The Cavendish Laboratory) อนมชอเสยงกองโลกทผลตผลงานระดบรางวลโนเบลจานวนมาก แทบจะกลาวไดวานกฟสกสทนงในหองทดลองนนไดรบรางวลโนเบลกนแทบทงนน เปนทนาเสยดายอยางยงททานเสยชวตตงแตอายเพยง 48 ป เทานนดวยโรคมะเรง แมกซเวลลสงเคราะหทฤษฎแมเหลกไฟฟาจากกฎ 4 กฎ กบจากสมองอนปราดเปรองบวกกบความสามารถอนสงสงทางคณตศาสตรของทาน ทาใหไดทฤษฏแมเหลกไฟฟาอนสวยงามเมอป ค.ศ. 1864 กฎทง 4 กฎนนไดแก กฎของคลอมบ (Coulomb’s law) กฎของบโอต-ซาวาร (Biot-Savart law ซงบางครงเรยกวา กฎของแอมแปร (Ampere’s law)) กฎของฟาราเดย-เลนซ (Faraday-Lenz law) และกฎวงจรของแอมแปร (Ampere’s circuital law) ทฤษฎแมเหลกไฟฟาทแมกซเวลลสงเคราะหขนมานน ถอเปนงานทยงใหญของมวลมนษยชาต ยงใหญเทยบเคยงกบ ทฤษฎกลศาสตร (The Principia, 1686) ของ เซอรไอแซค นวตน (Sir Laac Newton, 1642-1727) ทฤษฎแมเหลกทานายวา สามารถมคลนแมเหลกไฟฟาได และบงดวยวา แสงเปนคลนแมเหลกไฟฟา ในป ค.ศ. 1888 เฮรตซ (Heinrich Rudolf Hertz, 1857-1894) ประสบความสาเรจในการสรางและตรวจจบคลนแมเหลกไฟฟาไดจรงตามคาทานายของทฤษฎแมเหลกไฟฟา แตความอายสนของแมกซเวลลทาใหทานไมไดเหนความสาเรจน ในการทดลองเดยวกนนนเฮรตซไดพบดวยวา แสงทาใหสปารค (spark) เกดไดงายขน (เกยวของกบเรองปรากฏการณโฟโตอเลกตรก (photoelectric effect)) ซงตอมา ไอนสไตน (Albert Einstein, 1879-1955) เปนผอธบายปรากฏการณนได โดยถอวา แสงมความเปนอนภาคดวย

13

2.2 ชนดของแมเหลก ตามธรรมชาต สวนใหญจะเปนออกไซดของเหลก (Fe3O4) ลกษณะของแมเหลก ธรรมชาตจะมรปรางไมแนนอน แมเหลกประดษฐ ไดแก แมเหลกทมนษยไดสรางขน ซงจาแนกออกเปน 2 ชนด คอ แมเหลกถาวร และแมเหลกชวคราว ...................................ก) แมเหลกถาวร หมายถง แมเหลกทแสดงอานาจการเปนแมเหลกนาน รปรางลกษณะแลวแตลกษณะการใชงาน เชน แมเหลกธรรมชาต หมายถง แมเหลกทเกดขน เปนรปเกอกมา สเหลยมผนผา หรออน ๆ .................................. ข) แมเหลกชวคราว หมายถง แทงแมเหลกทแสดงจานวนการเปนแมเหลกในชวงระยะเวลาทตองการจะใหเปนแมเหลก เทานน เชน แมเหลกทเกดจากการเหนยวนากระแสไฟฟา ตวอยางแมเหลกไฟฟาทใชในชวตประจาวน เชน ออดไฟฟา ไมโครโฟน มอเตอรทยกของ ตามทาเรอ .................. ขวแมเหลก ม 2 ขว คอ ขวเหนอกบขวใต โดยทขวเหนอจะชไปทางทศเหนอ ขวใตจะชไปทางทศใต

คณสมบตของแมเหลก

1. ถาแขวนแทงแมเหลกใหเคลอนทอยางอสระ เมอหยดนง แลวจะชตามแนวทศ เหนอ ทศใต

............ 2. สามารถดดสสารแมกเนตกได

............ 3. ขวเหมอนกนเขาใกลกนจะเกดแรงผลกกน และขวตางกนเมอเขาใกลกนจะเกดแรงดด

.............4. อานาจแรงดงดดจะมมากทสดทบรเวณขวทงสองแมเหลก

............ 5. เสนแรงแมเหลกมทศทางออกจากขวเหนอไปยงขวใต

14

2.3 Ferromagnetic : สารแมเหลก

หมายถง วตถทเปนแมเหลกอยางแรง (ทาใหเปนแมเหลกไดงาย ) ไดแก เหลก นเกล โคบอลต และ

สารประกอบของโลหะเหลาน แบงเปนสารแมเหลกถาวร และสารแมเหลกชวคราว แมเหลกผสมทาดวยสารแมเหลก

หลายชนดดงกลาว ทาใหเปนของแขงดวยความรอนและความกดดน สามารถทาใหเปนแมเหลกถาวรมากขน หรอ

เปนสารแมเหลกชวคราวมากขน โดยการเปลยนสวนผสมเปนของสารทใช

2.4 Hard: สารแมเหลกถาวร

เปนสารแมเหลกทไมเสยอานาจแมเหลกงายหลงจากถกทาใหเปนแมเหลกถาวรแลว เชน

เหลกกลา แมเหลกททาดวยสารเหลานเรยกวา แมเหลกถาวร

2.5 สารแมเหลกชวครา

เปนสารแมเหลกทไมสามารถรกษาอานาจแมเหลกไดนานหลงจากถกทาใหเปนแมเหลกแลว เชน เหลก

ธรรมดา แมเหลกททาดวยสารแมเหลกประเภทนเรยกวา แมเหลกชวคราว สภาพแมเหลกทหลงเหลอในสารแมเหลก

ชวคราวเรยกวา แมเหลกตกคา

2.6 ประโยชนของแมเหลกไฟฟา

แมเหลกไฟฟามประ โยชนมากมาย ใชหลกการทแมเหลกดดแผนโลหะเมอวางวงจรปดซงเปนการเปลยน

พลงงานไฟฟาเปนพลง งานกล เชนพลงงานเสยง ออตไฟฟา (Applications of electromagnets) เปนอปกรณททาให

เกดเสยงจากกระแสตรง แผนโลหะจะถกดดโดยแมเหลกไฟฟา ทาใหจดสมผสแยกออก มผลใหกระแสทเขามายง

แมเหลกไฟฟาหยดไหล ดงนนแผนโลหะจงดดกลบ เกดขนเชนนเรอยๆ มผลใหแผนโลหะสนเกดเสยงออด

ขน ใน กระดงไฟฟามคอนตดกบแผนโลหะใกลกบกระดงเมอแผนโลหะสนคอนกจะเคาะกระดง

2.7 กระดงไฟฟา

มคนจานวนไมนอยทรสกพงพอใจในเสยงททมนมนวลของกระดงไฟฟาสาหรบประตมากกวาเสยงทกระดาง

นาราคาญของกรงหรอออดไฟฟา กระดงไฟฟา แบบใหมมกจะออกแบบใหเคาะสงเสยงทแตกตางกน 2 เสยง

ตอเนองกนสาหรบประตหนาบาน (แบบทมความซบซอนมากกวาน อาจทาใหเคาะสงเสยงไดถง 4 เสยงหรอมากกวาก

ได ) และเคาะสงเสยงเพยง 1 เสยง สาหรบประตหลงบานการเคาะสงเสยงดงกลาวเกดจากเคลอนทของแกนวงของ

อปกรณแมเหลกไฟฟาทเรยกวาขดลวดเหนยวนา (แทนทตวตดวงจรชวขณะในกรงประตไฟฟา )

15

การตอสายไฟในวงจรกระดงไฟฟามลกษณะเหมอนกบการตอสายไฟฟาของการใชกรงและออดไฟฟา

รวมกน คอจะใชหมอแปลงแรงดนไฟฟาเพยงตวเดยว เพอลดแรงดนไฟฟาบานลงกอนจดจายใหกบกระดงไฟฟา แต

อยางไรกตาม เมอตองการเปลยนจากการใชกรงและออดไฟฟารวมกนมาเปนการใชกระดงไฟฟาเพยงตวเดยว

นน ควรจะตรวจสอบแรงดนไฟฟาทตวกระดงใหมตองการเสยกอน ซงถาพบวาหมอแปลงแรงดนตวเดมจดจาย

แรงดนไฟฟาผดไปจากทตรวจสอบพบ กจะตองทาการเปลยนหมอแปลงใหมดวย

16

2.8 การเชอมไฟฟา คอ การตอโลหะ 2 ชนใหตดกนโดยการใหความรอนแกโลหะจนหลอมละลาย ตดเปน

เนอเดยวหน หรอโดยการเตมลวดเชอมเปนตวใหประสาน

เปนขบวนการทใชสาหรบตอวสด สวนใหญเปนโลหะและพลาสตก โดยใหรวมตวเขาดวยกน ปกตใชวธทา

ใหชนงานหลอมละลายและการเพมเนอโลหะเตมลงในแองหลอม ละลายของวสดทหลอมเหลว เมอเยนตวรอยตอจะม

ความแขงแรง บางครงใชแรงดนรวมกบความรอน หรออยางเดยว เพอใหเกดรอยเชอม ซงตรงขามกบการบดกรออน

และการบดกรแขงซงไมมการหลอมละลายของชน งานชนงาน มแหลงพลงงานหลายอยางสาหรบนามาใชในการเชอม

เชน การใชความรอนจากเปลวแกส การอารคโดยใชกระแสไฟฟา ลาแสงเลเซอร การใชอเลกตอรอน การเสยดส การ

ใชคลนเสยง เปนตน ในอตสาหกรรมมการนามาใชในสภาพแวดลอมทแตกตางกน เชนการเชอมในพนทโลง พนทอบ

อากาศ การเชอมใตนา การเชอมมอนตรายเกดขนไดงาย จงควรมความระมดระวงเพอปองกนอนตราย เชน ทเกดจาก

กระแสไฟฟา ความรอน สะเกดไฟ ควนเชอม แกสพษ รงสอารค ชนงานรอน ฝ นละออง ในยคเรมแรกจนถงศตวรรษท

19 มการใชงานเฉพาะการเชอมทบ (forge welding) เพอใชในการเชอมตอโลหะ เชนการทาดาบในสมยโบราณ วธน

รอยเชอมทไดมความแขงแรงสง และโครงสรางของเนอรอยเชอมมคณภาพอยในระดบทนาพอใจ แตมความลาชาใน

การนามาใชงานในเชงอตสาหกรรม หลงจากนนไดมการพฒนามาสการเชอมอารค และการเชอมโดยใชเปลวแกส

ออกซเจน และหลงจากนนมการ เชอมแบบความตานทานตามมา

เทคโนโลยการเชอมไดมการพฒนาอยางรวดเรวในศตวรรษท 20 ซงอยในชวงสงครามโลกครงท 1 และครงท

2 เทคโนโลยการเชอมแบบใหมๆ ไดมการเรงพฒนาเพอรองรบตอการสรบในชวงเวลานน เพอทดแทนการตอโลหะ

แบบเดม เชนการใชหมดย าซงมความลาชาอยางมาก ขบวนการเชอมดวยลวดเชอมหมฟลกซ (SMAW) เปนขบวนการ

หนงทพฒนาขนมาในชวงนนและกระทงปจจบน ยงคงเปนกรรมวธทใชงานกนมากทสดในประเทศไทยและประเทศ

กาลงพฒนาดวย

2.9 การท าส

1. ใหใชกระดาษทรายขดชนงาน การพนรองพน ซงรองพนกอจะแบงออก

1.1 รองพนขาว เหมาะกบสทมความสวยสดใส เชนสแมสทงหลาย หรอวาสทมความออน

เพอความทสขาวจะชวยดงใหมความสวยงามมากขน

1.2 รองพนเทา อนนสามารถใชกบสทมความเขมไดเลย รวมไปถงสทเปนเกลดดวยหมาย

เหต กอนทาสนนควรลางทาความสะอาดดวยนายาลางจานแลวเชดใหแหง เนองจากการลางจะทาใหลดแรงตง

ผวของนา อกทงยงทาใหสทพนมความยดเกาะไดดอกดวยสวนชนทเปน พลาสตกนนแนะนาใหใชรองพนพน

ในลกษณะทเปนไอลงบนทตวชนงาน อยาพนลงไปตรงๆเนองจากอาจจะมปญหา เรองของการเยมทตว

ผวชนงานได สวนการลางทาความสะอาดสเกานน หามใชนายาลอกสเปนอนขาดเลยนะครบ สามารถใชไดแค

17

นามนเบรกไดอยางเดยว รอประมาณ 15 นาทกอเรมเหนผลแลว (แบบไมตองไปคนหรอวาเรง)

2. ถาเปนมออาชพแลวกสามารถใชวธแบบนไมได ซงขอดคอ ความหนาของเนอสลดลง ทาใหเหนความ

ละเอยดของชนงานทมากขนครบ เรมไดจากการใชนายาลอกส เดยวนกอมใหเลอกกนหลายยหอ แลวแต

ความชอบ การใชงานโปรดระวงกนหนอย เนองจากเปนอนตรายเปนอยางมาก หามโดนผวหนงหรอวาดวงตา

หลงจากสออกหมดแลว ทาความสะอาดดวยผงซกฟอกหรอวานายาลางจานเหมอนเดม เชดทาความสะอาดให

แหง ทงไว หรอวาใชความรอนเปาใหแหงกไดเมอ ทกอยางเรยบรอยกทาการพนรองพน ถามวาพนทาไม

นอกจากเพอการยดเกาะแลว อกจดคอ เพอตรวจสอบรอยทหลงเหลอเพอจะไดสามารถเกบงานใหมความ

ละเอยดมากขน (แตสาหรบงานทลอกสไปแลวตองพนรองพนสาหรบงานเหลกไปกอนดวย ไมงนหลดรอน

เปนแผนในภายหลงแนนอน) พอพนรองพนเสรจแลว บางคนจะใชความรอนเปนตวชวย โดยใชลมรอนเปา

ใหทวบรเวณทพนรองพนหมดแลวตอไปเปนการพน สจรง ถาอยากใหสทออกมความสวยสด (กรณสแมส

หรอวาสออน) ควรพนขาวไปรอบหนงดวย แลวจงพนสจรงตออกทการพนสจรงนนพนหางจากชนงาน

ประมาณ 1 ฟต "ทฤษฎสเยม" ซงเสยงมาก แตงานทออกมาเรยกวาเนยน ไมตองพนหลายรอบเลย สวนการกด

ทหวสเปรยนนกดทเดยวนะครบ หามกด...ปลอย กด...ปลอย จะทาใหเมดสออกไปเกาะทผวงานดวยถาเอาชวร

คอยๆพนทละชนครบ จนกวาสจะเทากนหมด

18

บทท 3

วธด าเนนงาน 3.1 การเตรยมการกอนเรมโครงการ 1. ประชมวางแผนการดาเนนงาน 1.1 คดหาวธการทาเครองดดเศษโลหะ 1.2 แบงหนากนทางาน 2. เลอกประธานและกรรมการ 3. ตงชอโครงการใหสอดคลองกบการปฏบตงาน 4. จดซอวสดอปกรณ 5. จดประชมเพอวางแผนการทางาน 6. จดทาบญชปฏบตงานโครงการ รายรบ-รายจาย

3.2 การด าเนนการ 1. ประชมเรองการดาเนนโครงการ 2. ปรกษาปญหาและแนวทางแกไข 3. จดหาวสด และสถานทดาเนนงาน 4. ลงมอปฏบตตามขนตอน

3.3 คาใชจาย

ล าดบท รายการ ราคาตอหนวย จ านวน

หนวย จ านวนเงน

หมายเหต บาท ส.ต. บาท ส.ต.

1 เหลกกลอง 1”x1” 205 2 เสน

2 เหลกเพลาตน 6 หน 70 10 กก.

3 ลกปนตกตา 6 หน 250 2 ตว

4 ลอเหลก 1 นว 100 4 ตว

5 นอต 3 หน 60 1 กก.

6 สสเปรย 50 4 กระปอง

7 ดอกรเวส 40 2 ถง

8 กระดาษทราย 40 4 แผน 160

รวม 2,510

ตารางท 2 คาใชจาย

19

บทท 4 การออกแบบและทดลองแบบแปลน

4.1 แบบแปลน

รปท 1 แบบแปลน

20

4.2 ตารางบนทกการทดสอบประสทธภาพ ล าดบ ผลการทดสอบ วธแกไข ผลการแกไข

1 จากการทดลองเครองดดเศษโลหะเครองไมสามารถดดเศษโลหะขนาดใหญได

ยกแมเหลกใหสงจากพน 15ซ.ม.

สามารถดดเหลกทมขนาดใหญกวาเดม

2 จากการทดลองเมอทดลองนามาในโรงงานปรากฏวาตอนทใสลอเหลกจงทาใหเศษเหลกตดลอและไมสามารถไปตอได

ใสลอพลาสตก สามารถดดเหลกไดโดยเศษโลหะไมตดลอ

3 จากการทดสอบเมอทดลองนาเครองดดเศษโลหะมาทดลองใชในโรงงาน ปรากฏวาลอเลกเกนไปจงไมสามารถดดเศษโลหะขนาดใหญได และทาใหเศษเหลกตดลอ

เอาลอยางขนาดใหญกวามาใสแทน

สามารถดดเศษโลหะไดและเศษโลหะไมตดลอ

ตารางท 3 บนทกการทดสอบ

21

บทท 5 บทสรป

5.1 สรปผลการด าเนน

จากการทไดทาเครองดดเศษโลหะขนมาน หลงจากไดทดลองประสทธภาพของ เครองดดเศษโลหะแลวสรปไดดงน

1. สามารถดดเศษโลหะได 2. สามารถดดเศษโลหะไดดกวาการใชไมกวาดและสะอาด 3.นกเรยนมความรเรอง การตดเหลก การเชอม การพนส รจกรการทางานเปนทมและมความ

สามคค

5.2 ปญหาและอปสรรค 1.ไมสามารถหาซอแมเหลกแบบแทงได จงตองใชแมเหลกลาโพงและทอเหลกแทน

2.เมอแมเหลกดดเศษเหลกแลวตวปดจะปดเศษเหลกออกไมหมด 3. โครงของเครองดดเศษโลหะจะดดแมเหลกดวยเนองจากเราใชแมเหลกสาเรจ

5.3 ขอเสนอแนะ 1.ควรใชแมเหลกแทงทมขนาด 3 นว จงจะทาใหดดเศษโลหะไดดขน 2.ถาดรองเศษเหลกควรเปนพลาสตก จงจะไมทาใหกลายเปนแมเหลกไปดวย

22

บรรณานกรม

ศภชย และ ฉววรรณ รมยานนท. ทฤษฎเครองกล. กรงเทพฯ: บรษท ไทยวฒนาพานช จากด. 2527. มงคล ทองสงคราม. สนามแมเหลกไฟฟา.กรงเทพฯ : บรษท รามาการพมพ จากด. 2539.

23

ภาคผนวก

24

ภาพการปฏบตงาน

ภาพท 1 ทาโครงเครองดดเศษโลหะ ภาพท 2 ประกอบชนสวน

ภาพท 3 ประกอบชนสวน ภาพท 4 ทดสอบประสทธภาพ

ภาพท 5-6 ภาพชนงานหลงปรบปรง

25

ภาพท 7-8 ภาพการพนสและตกแตงผวชนงาน

ภาพท 9-10 แสดงภาพผลงานทภาคภมใจ

26

ประวตสวนตว ชอ นายเอกชย เมฆมากฤทธ เกดเมอวนท 29 มถนายน พทธศกราช 2536 ทอย 3 หม 5 ต.แมก อ. ขนยวม จ. แมฮองสอน 58140 โทรศพท 090-465-0297 e-mail Aekblum@hotmail.co.th ระดบการศกษา ประถมศกษา โรงเรยนบานแมก อ. ขนยวม จ. แมฮองสอน มธยมศกษา โรงเรยนขนยวมวทยา อ. ขนยวม จ. แมฮองสอน ประกาศนยบตรวชาชพสาขางานยานยนต โรงเรยนอสสมชญเทคนคนครพนม อ.ทาอเทน จ.นครพนม คตพจน ลาบากวนน วนหนาสบาย

27

ประวตสวนตว ชอ นาย ธนกฤต แซะพะ เกดเมอวนท 1 เดอนตลาคม พทธศกราช 2537 ทอย 86/ช บานหวยจอน หม.4 ต.นาแก อ.งาว จ.ลาปาง 52110 เบอรโทรศพท 084-7391278 e-mail boybank119@Gmail.com ประวตการศกษา ประถมศกษา โรงเรยนบานแมฮาง อ.งาว จ.ลาปาง มธยมศกษา โรงเรยนไชยชมพลศกษา อ.งาว จ.ลาปาง ประกาศนยบตรวชาชพสาขางานยานยนต โรงรยนอสสมชญเทคนคนครพนม อ.ทาอเทน จ.นครพนม คตพจน ทกชวตเมอเกดมาแลว ตองส

28

ประวตสวนตว นาย สมชาย ลาเพาคร เกดเมอวนท 22 เดอนกนยายน พทธศกราช 2534 ทอย 100 หม 3 บานแมแฮใน ตาบล ปางหนฝน อาเภอ แมแจม จงหวด เชยงใหม 50270 โทรศพท 081-1643373 e-mail chailum123@Gmail.com ประวตการศกษา ประถมศกษา โรงเรยนอนทนนทวทยา อาเภอ แมแจม จงหวด เชยงใหม มธยมศกษา โรงเรยนศรมาตยเทว อาเภอ พาน จงหวด เชยงราย ประกาศนยบตรวชาชพ สาขางานเชอมโลหะ โรงเรยนอสสมชญเทคนคนครพนม อ.ทาอเทน จ.นครพนม คตพจน ไมจาเปนตองบนเหมอนใคร

29

ประวตสวนตว ชอ นาย ศรภม ตาวอ เกดเมอวนท 13 เดอนพฤศจกายน พทธศกราช 2535 ทอย 55 หม.2 บานรมเยน ต.แมก อ. ขนยวม จ. แมฮองสอน 58140 เบอรโทรศพท 084-43447714 e-mail love.p_2010@hotmail.com ประวตการศกษา ประถมศกษา โรงเรยน บานหวยสาน ต.แมก อ. ขนยวม จ. แมฮองสอน มธยมศกษา โรงเรยนขนยวมวทยา อ. ขนยวม จ. แมฮองสอน ประกาศนยบตรวชาชพสาขางานเชอมโลหะ โรงเรยนอสสมชญเทคนคนครพนม อ.ทาอเทน จ.นครพนม คตพจน อปสรรค คอ แรงพลดดน