การออกแบบรางที่ใช้ในการคัดแยกผลไม้ทรงกลมที่มีขนาดไม่เท่ากัน โดยใช้หลักการของวงกลมที่แนบในเส้นสัมผัส

ชื่อนักเรียนผู้จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

ศิรดา อินดี, กันตพัฒน์ ณีวงษ์, ตฤณ สุนทรรังสรรค์

อาจารย์ที่ปรึกษาโครงงานวิทยาศาสตร์

ณัฐวุฒิ ดุมลักษณ์

โรงเรียนที่กำกับดูแลโครงงานวิทยาศาสตร์

โรงเรียนภูเก็ตวิทยาลัย

ปีที่จัดทำโครงงานวิทยาศาสตร์

พ.ศ. 2566

บทคัดย่อโครงงานวิทยาศาสตร์

โครงงานเรื่อง การออกแบบรางที่ใช้ในการคัดแยกผลไม้ทรงกลมที่มีขนาดไม่เท่ากัน โดยใช้หลักการของวงกลมที่แนบในเส้นสัมผัส มีจุดประสงค์ที่จะหาระยะห่างระหว่างจุดตัดของขอบรางกับจุดที่ผลไม้ทรงกลมตกลงจากราง และหาขนาดของมุมความเอียงของรางที่กระทำต่อแนวระดับที่เหมาะสมที่สุดในการกลิ้งตกลงมาจากรางของผลไม้ทรงกลมขนาดต่างๆ ซึ่งสามารถคำนวณหาสูตรสำเร็จได้จากการใช้ทฤษฎีวงกลม ตรีโกณมิติ งานและพลังงาน ทอร์กและโมเมนต์ โมเมนต์ความเฉื่อยของทรงกลม การเคลื่อนที่ของวัตถุบนพื้นเอียงในการหาสมการการเคลื่อนที่ของทรงกลมบนพื้นเอียง และสร้างรูปทางเรขาคณิตจำลองผลไม้ทรงกลมบนราง โดยใช้โปรแกรม Geometer’s Sketchpad (GSP) เพื่อนำไปเปรียบเทียบค่ารัศมีของผลไม้ทรงกลมกับขนาดของมุมของขอบรางทั้ง 2 ข้าง และใช้ Flowchart แสดงการทำงานของโค้ดในโปรแกรม Dev-C++ เขียนโค้ดภาษา c เพื่อหาเวลาที่ใช้ในการเคลื่อนที่จากตำแหน่งเริ่มตก และตำแหน่งที่ตกในแนวแกน x ใช้โปรแกรม SketchUp สร้างโมเดล 3 มิติแบบออนไลน์ สร้างโมเดล 3 มิติในชีวิตจริง เมื่อสร้างแบบจำลองรางคัดแยกขนาดผลไม้แล้ว ใช้โปรแกรม Tracker ตรวจวัดความเร็วต่อองศาของพื้นเอียง แล้วนำค่าที่ได้ไปคิดหาสูตรสำเร็จ โดยสามารถนำไปต่อยอดในการสร้างเครื่องจำแนกผลไม้ตามขนาดที่มีประสิทธิภาพโดยไม่จำเป็นต้องอาศัยเครื่องจักรไฟฟ้า สำหรับเกษตรกรรายย่อย เพื่อลดต้นทุนในการซื้อเครื่องจักรคัดแยกผลไม้ที่มีราคาสูง ซึ่งในปัจจุบันทางอุตสาหกรรมอาหารส่วนใหญ่ใช้เครื่องจักรไฟฟ้าในการคัดแยกขนาดของผลไม้ ทางผู้จัดทำโครงงานตระหนักถึงปัญหาจึงได้สืบค้นข้อมูลและศึกษาวิธีการเเก้ปัญหาข้างต้น เพื่อนำโครงงานมาเเก้ปัญหาที่เกิดขึ้นในกระบวนการอุตสาหกรรมได้อย่างมีประสิทธิภาพ