การประยุกต์ใช้ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทดสอบเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์
Title : การประยุกต์ใช้ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทดสอบเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ : Application of the Electromagnetic Gun for Projectile Motion Testing
Researcher : คณิต ทองพิสิฐสมบัติ และ พุทธธิดา ชัยสวัสดิ์
Kanit Thongpisisombat and Phuttatida Chaisawas
Department : ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสยาม
E-mail : phuttatida.cha@siam.edu
บทคัดย่อ : งานวิจัยนี้มีจุดประสงค์เพื่อออกแบบและสร้างปืนแม่เหล็กไฟฟ้า สําหรับใช้ในการทดลอง เรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์ที่มีความแม่นยําในการวัดที่สูงขึ้น โดยโครงสร้างของปืนแม่เหล็กไฟฟ้าทำจากท่ออลูมิเนียมท่ออลูมิเนียมยาว 56 cm มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางภายนอกและภายใน 8 mm และ 6 mm ตามลําดับ พันด้วยสายไฟ AWG เบอร์ 20 เป็นขดลวดโซลินอยด์จํานวน 3 ชั้น (ชั้นละ 33 รอบ) ตัวโพรเจกไทล์ เป็นวัสดุเฟอร์โรแมกเนต คือ ดอกสว่างทําเกลียวเบอร์ 3 ขนาด 3 g โดยใช้แหล่งจ่ายไฟฟ้ากระแสตรงขนาด 50 V ให้กับตัวเก็บประจุ 3 x 10 4 μF โดยใช้ตัวเรียงกระแสชนิดควบคุมด้วยซิลิคอน (SCR) เป็นอุปกรณ์สวิทซ์ควบคุมกระแสภายในขดลวดโซลินอยด์ เพื่อเปลี่ยนพลังงานแม่เหล็กไฟฟ้าเป็นพลังงานจลน์ของโพรเจกไทล์ โดยความเร็วของโพรเจกไทล์คํานวณได้จากความชันของกราฟความสัมพันธ์ระหว่างตำแหน่งการกระจัดในแนวราบและแนวดิ่ง (x,y) และใช้เวลาจากเครื่องจับเวลาโฟโต้เกตระบบดิจิตอล (digital photogate timer) เท่ากับ 3.113 m/s และ 3.571 m/s ตามลําดับ เมื่อคํานวณหาเปอร์เซ็นต์ความแตกต่างของทั้งสองวิธีมีค่า 13.67%
คําสําคัญ : การเคลื่อนที่แบบโพรเจคไทล์ ปืนแม่เหล็กไฟฟ้า
Abstract : The designed and experiment setup of the electromagnetic gun were to improve measurement accuracy in projectile motion. The magnetic gun made from an aluminum tube is 56 cm long, 8 mm and 6 mm for outer and inner diameter respectively. The end of a tube was bound by AWG cable made for 3 layers (33 rounds/layer) as a solenoid. For the projectile mass testing is a ferromagnetic material screw nail in which a 3 g weight and 5 cm long. The DC power supply with 50 volt charged to the 3 x 10 4 μF capacitor and Silicon Control Rectifier (SCR) is a current controller in solenoid by charging by the electromagnetic into kinetic energy for the projectile. The velocity of projectile was calculated from the slope of x,y positions plot and using a digital photogate timer. The results showed that both methods were 3.113 m/s and 3.571 m/s which corresponds to the percentage difference is 13.67%.
Keywords : projectile motion, electromagnetic gun
Proceeding : รายงานการประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างสถาบัน ครั้งที่ 5 The 5th Academic Science and Technology Conference 2017 “วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อขับเคลื่อนสู่ประเทศไทย 4.0” (Science and Technology as a Key Driver towards Thailand 4.0) วันพฤหัสบดีที่ 26 พฤษภาคม 2560 ณ โรงแรมมิราเคิล แกรนด์คอนเวนชั่น กรุงเทพมหานคร ผู้จัดหลัก: คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสยาม
Link to Proceeding: https://www.astcconference.com/page/proceedings#astc-content
Bibliography : คณิต ทองพิสิฐสมบัติ และ พุทธธิดา ชัยสวัสดิ์. (2560). การประยุกต์ใช้ปืนแม่เหล็กไฟฟ้าเพื่อทดสอบเรื่องการเคลื่อนที่แบบโพรเจกไทล์. ใน รายงานการประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างสถาบัน ครั้งที่ 5 “วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีเพื่อขับเคลื่อนสู่ประเทศไทย 4.0” (หน้า 582-586). กรุงเทพฯ: มหาวิทยาลัยสยาม.
การพัฒนาเครื่องทดสอบหาค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานแบบสถิต
Title : การพัฒนาเครื่องทดสอบหาค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานแบบสถิต : Development of Test for Static Coefficient of Friction
Researcher : คณิต ทองพิสิฐสมบัติ และ พุทธธิดา ชัยสวัสดิ์
Kanit Thongpisisombat and Phuttatida Chaisawas
Department : ภาควิชาฟิสิกส์ คณะวิทยาศาสตร์ มหาวิทยาลัยสยาม
E-mail : phuttatida.cha@siam.edu
บทคัดย่อ : งานวิจัยนี้ได้ออกแบบและสร้างเครื่องทดสอบเพื่อหาค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานแบบสถิต โดยมีอัตราความเร็วในการดึงคงที่ 1 มิลลิเมตรต่อวินาทีควบคุมความเร็วโดยใช้ไมโครคอนโทรเลอร์กับชุดขับไดร์สเต็ปมอเตอร์ IM483 เชื่อมต่อกับเกียร์ทด 15:1 และต่อกับระบบ linear motion ซึ่งประกอบด้วยบอลสกรูยาว 1 เมตร ซึ่งมีระยะเกลียว 8 มิลลิเมตรต่อรอบ เพื่อใช้เป็นชุดกําลังในการดึง ชุดทดสอบค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตประกอบด้วยโต๊ะทดสอบติดตั้งอยู่ในแนวราบและมีตัวเลื่อน โดยโต๊ะ และตัวเลื่อนติดตั้งกับพื้นผิววัสดุทดสอบ 3 คู่: หนังกับโลหะ, หนังกับไม้ และหนังกับพลาสติก ในการอ่านค่าแรงเสียดทานมีโหลดเซลกับเครื่องสเตรนอินทรูเมนต์ตรวจวัดค่าแรงและแสดงผลเป็นตัวเลขดิจิตอลในหน่วยนิวตัน โดยค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิตระหว่างหนัง PU กับไม่มีค่าสูงสุดและหนัง PU กับพลาสติกมีค่าต่ําสุด โดยมีค่า 0.7514 และ 0.3022 ตามลําดับ
คําสําคัญ : ค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานสถิต ไมโครคอนโทรเลอร์ ชุดขับไดร์สเต็ปมอเตอร์ โหลดเซล
Abstract : In this research design and construct a testing machine to measures the static coefficient of friction by using constant pull speed 1 mm per second, speed controlled by microcontroller with IM483 high performance microstepping driver, a stepper motor combined with mechanical gear ratio 15:1 and linear motion has ball screw length 1 m pitch 8 mm/rev was used to transfer the pull energy. The coefficient of friction test fixture consists of a fixed horizontal table and a moveable sled. Both the table and sled can be covered with three pairs of test material: leather and metal, leather and wood, leather and plastic respectively. The friction force data reading from the load cell during the test with strain instrument display the Newton unit. For Polyurethane and wood showed the highest static coefficient of friction was 0.7514 and the lowest was 0.3022 for Polyurethane and plastic.
Keywords : the static coefficient of friction, microcontroller, microstepping driver, load cell
Proceeding : รายงานการประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างสถาบัน ครั้งที่ 4 The 4th Academic Science and Technology Conference 2016 “วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม สร้างชาติ สร้างอนาคต” (Science Technology and Innovation creating Nation and Future) วันอังคารที่ ๓๑ พฤษภาคม ๒๕๕๙ ณ โรงแรมเซ็นทราศูนย์ราชการและคอนเวนชันเซ็นเตอร์ แจ้งวัฒนะ กรุงเทพมหานคร ผู้จัดหลัก: วิทยาลัยการแพทย์แผนไทย และ คณะเทคโนโลยีการเกษตร มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี
Link to Proceeding: https://www.astcconference.com/page/proceedings#astc-content
Bibliography : คณิต ทองพิสิฐสมบัติ และ พุทธธิดา ชัยสวัสดิ์. (2559). การพัฒนาเครื่องทดสอบหาค่าสัมประสิทธิ์ความเสียดทานแบบสถิต. ใน รายงานการประชุม การประชุมวิชาการระดับชาติ วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระหว่างสถาบัน ครั้งที่ 4 “วิทยาศาสตร์ เทคโนโลยี และนวัตกรรม สร้างชาติ สร้างอนาคต” (หน้า 582-585). ปทุมธานี: มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี.