การออกแบบและพัฒนาเครื่องกะเทาะเมล็ดบัวหลวงแห้ง

Abstract

เครื่องกะเทาะเมล็ดบัวหลวงแห้งได้ถูกออกแบบและสร้างขึ้นโดยมีวัตถุประสงค์หลักเพื่อลด เวลาและแรงงานในการกะเทาะเปลือกเมล็ดบัวหลวงแห้งสำหรับวิสาหกิจชุมชน จากการศึกษาข้อมูลที่จำเป็นต่อการออกแบบ เช่น วิธีการกะเทาะเปลือกเมล็ดบัวหลวงแห้ง ของเกษตรกร และการศึกษาลักษณะทางกายภาพของเมล็ดบัว จึงได้เครื่องต้นแบบประกอบด้วย โครงสร้างเครื่อง ชุดลำเลียงเมล็ด ชุดกะเทาะเมล็ด ระบบส่งกำลัง และใช้มอเตอร์ไฟฟ้าขนาด 1 แรงม้า เป็นต้นกำลัง การทำงานของเครื่องเริ่มจากผู้ทำงานป้อนเมล็ดบัวหลวงแห้งลงในช่องป้อนเมล็ดบัวทาง ด้านบนของเครื่อง หลังจากนั้นเมล็ดบัวหลวงจะถูกลำเลียงเข้าไปกะเทาะเปลือกในชุดกะเทาะเมล็ด โดยชุดลำเลียงเมล็ด เมล็ดบัวหลวงที่ผ่านการกะเทาะเปลือกแล้วจะร่วงออกจากชุดกะเทาะลงทาง ด้านล่างของเครื่อง จากการทดสอบที่ความเร็วรอบของลูกกะเทาะ 250 300 และ 350 รอบต่อนาที ตามลำดับ พบว่าเครื่องต้นแบบสามารถทำงานได้ดีที่สุดที่ความเร็วของลูกกะเทาะ 300 รอบต่อนาที มี ความสามารถในการทำงาน 3.18 กิโลกรัมต่อชั่วโมง มีเปอร์เซ็นต์การกะเทาะและเปอร์เซ็นต์ความ เสียหาย 81.00 % และ 9.56 % ตามลำดับ มีอัตราการสิ้นเปลืองพลังงานไฟฟ้า 0.67 กิโลวัตต์-ชั่วโมงและเครื่องต้นแบบสามารถทำงานได้เร็วกว่าแรงงานคนอย่างน้อย 6 เท่า จากการวิเคราะห์เชิง เศรษฐศาสตร์วิศวกรรมพบว่าใน 1 ปี ใช้เครื่องกะเทาะเมล็ดบัวหลวงทำงาน 1,920 ชั่วโมงต่อปี มี ค่าใช้จ่ายเฉลี่ยของเครื่อง 9.6 บาทต่อกิโลกรัม ระยะเวลาคืนทุน 2.24 เดือน และการใช้งานที่จุดคุ้มทุน 428.23 ชั่วโมงต่อปี เมื่อเปรียบเทียบกับ แรงงานคน

A dried lotus seed sheller was designed and developed with the main objective to reduce time and effort in removing the dried lotus seed pericarp for small and micro community enterprises. For designing the prototype, traditional dried lotus seed shelling from the farmers and physical properties of the lotus seeds were studied. The prototype consisted of the main structure of the machine, the feeding unit, the shelling unit, the power transmission unit, and a 1 hp electric motor. The operation started from dried lotus seeds were manually put into the chute on the top of the machine. Then, the feeding unit conveyed them to the shelling unit. Finally, the shelled seeds were released through the outlet chute at the bottom of the machine. The results of the prototype testing revealed that among the sheller speeds of 250, 300 and 350 rpm, the machine performed best at 300 rpm, capable of running at 3.18 kg/ hour. The percentages of shelling and seed damage of lotus seeds were 81.00 % and 9.56 %, respectively. The power consumption was 0.67 kW-hour. The prototype was able to work at least six times faster than human labor. Based on the analysis of engineering economics, it was found that the lotus seed sheller worked 1,92 0 hours per year, with an average cost of 9.6 baht per kilogram. The payback period was 2.24 months and the break-even point of the machine was 428.23 hours per year, compared to human labor.