น้ำหนักกดเพลา หมายถึงอะไรครับพี่

voravut · 3rd Class Pass Joined: 02/09/2009 Posts: 93

Biodragon · 3rd Class Pass (Air) Joined: 01/02/2010 Posts: 429

คือ น้ำหนักของรถจักรที่ที่กดลงไปในแต่ละเพลากระมังครับ เช่น แคร่ Co - Co มี 6 เพลา รถจักรหนัก 90 ตัน น้ำหนักกดลงไปทั้ง 6 เพลาก็จะได้ น้ำหนักกดเพลาๆ ละ 15 ตันครับ
ยังไงรอให้ผู้รู้ท่านอื่นมาขยายความอีกทีนะครับ

nop2 · Posted: 16/02/2011 5:23 pm Post subject:

น้ำหนักที่เพลา 1เพลาบนราง เช่น รถจักรฮิตาชิหนัก 90ตัน มีเพลา 6เพลา น้ำหนักกดเพลาจะเท่ากับ 15ตัน หากน้ำเพลาน้อยเกินไปจะทำให้ไม่สามารถลากขบวนรถหนักๆได้ เหมือนกับจะเอารถมอเตอร์ไซด์ไปลากรถยนต์ หากไม่มีคนซ้อนท้ายรถหลังจะฟรีและลากรถกะบะไม่ได้ ต้องมีคนซ้อนท้ายเพื่อให้มีน้ำหนักกดมากขึ้น
_________________
"You are star I am darkness Our love brighter than the sun .."

Mongwin · Posted: 16/02/2011 5:47 pm Post subject:

ถ้า axle load เกินพิกัดที่รางรับได้ รางก็พังเช่นกันครับ Wink

ไม่แน่ใจว่าทางรถไฟสายสุพรรณบุรี พวกสะพานบวบราง (Rail Girder) รับน้ำหนักกดเพลาได้ถึง 20 ตันหรือเปล่านะครับ

CENTENNIAL · Posted: 16/02/2011 5:50 pm Post subject:

รถไฟ(น่าจะทุกคันทุกแบบ) จะออกแบบให้เพลาทุกเพลาในรถ 1 คัน รองรับน้ำหนักตัวรถทั้งหมด ให้เท่ากันทุกเพลา

อย่างหัวรถจักรดีเซลไฟฟ้าของ ร.ฟ.ท.เช่น GEa HITACHI ALSTHOM GEK เป็นหัวรถจักรที่มี 6 เพลาต่อคัน ดังนั้น หากจะพาน้ำหนักกดเพลา(เรียกเต็มเ่พื่อจะได้เข้าใจง่ายๆ)ของหัวรถจักรเหล่านี้ ก็จะต้องเอาน้ำหนักรวมทั้งหมดของหัวรถจักรเหล่านี้ 1 คัน มาหารด้วย จำนวนเพลา นั่่นคือ 6 เพลา ก็จะได้ค่าของน้ำหนักกดเพลา หรือน้ำหนักลงเพลาของหัวรถจักรเหล่านี้

ส่วนหัวรถจักรดีเซลไฮโดรลิค ของ ร.ฟ.ท.เช่น KRUPP หรือ HENSCHEL เป็นหัวรถจักรที่มีเพียง 4 เพลาต่อคัน ดังนั้น น้ำหนักกดเพลา หรือน้ำหนักลงเพลา ก็คือ น้ำหนักตัวรถรวมทั้งหมด นำมาหารด้วย 4 ก็จะเป็นน้ำหนักกดเพลา หรือน้ำหนักลงเพลา

ปัจจุบันทางรถไฟของ ร.ฟ.ท. มีทั้งมาตรฐานน้ำหนักกดเพลาที่ 15 ตัน เป็นส่วนใหญ่ โดยอาจจะมี 20 ตัน เป็นเพียงช่วงสั้นๆ เท่านั้น

อนึ่ง น้ำหนักลงเพลาเยอะๆ ก็มีส่วนดี ในเรื่องความสามารถในการลากจูงรถได้ดียิ่งขึ้น เพราะมีแรงเสียดทานที่พื้นมากขึ้น (ต้องมีเรื่องพละักำลังของเครื่องยนต์และ TM ที่เพียงพอมาเกี่ยวข้องด้วย)

suraphat · Posted: 17/02/2011 12:30 am Post subject:

สำหรับคำถามข้อนี้ หากจะตอบกันง่ายๆเลย ก็คือน้ำหนักที่กดผ่านเพลาในแต่ละเพลานะครับ(หากตอบเอาในแบบกำปั้นทุบดินนะครับ Laughing

)

ซึ่งในเรื่องแบบนี้ เขาดูกันอย่างไร ก็อยากจะให้ผู้รู้ในหลายๆท่านเขามาตอบดีกว่า เพราะเกรงว่าเดี๋ยวจะมีคำถามเข้ามาต่ออีกว่า แรงหรือน้ำหนักได้มีการส่งผ่านมากันอย่างไร จนสามารถเข้ามากดที่เพลาได้ เพราะน้ำหนักโดยทั่วไปหากดูเอาตามทิศทางของแรงแล้ว ก็จะพบว่าจะเป็นแรงที่มีทิศทางที่เฉือนผ่านหนัาตัดของเพลา(Shearing Load)เสียซะมากกว่า ซึ่งก็ไม่ใช่แรงในแนวแกน(Axial Load)ของเพลานี้กันแต่อย่างใดนะครับ Wink

ซึ่งถ้าแนวของแรงได้มีทิศทางที่ขนานกับแนวแกนของเพลาแล้ว ค่าของน้ำหนักหรือแรงที่กดเพลานั้นก็จะสามารถคิดหาค่าได้โดยง่ายอย่างที่หลายๆคนได้อธิบายมา emot187

แต่เมื่อได้ดูจากสภาพการณ์แล้วจะพบว่า แรงหรือน้ำหนักนี้ก็ไม่ได้ทำผ่านกันอย่างตรงๆทีเดียว แต่ได้กระทำผ่านกันในลักษณะที่ขนานกับพื้นที่หน้าตัดหรือตั้งฉากแนวแกนของเพลาเกือบทั้งหมด ซึ่งก็อจาจะนำมาซึ่งคำถามดังกล่าวนี้ได้นะครับ emot123

anusorn · Posted: 17/02/2011 11:18 am Post subject:

คำถามสั้นๆ แบบนี้ ถ้าจะอธิบายกันให้เข้าใจก็หลายนาทีอยู่เหมือนกันครับ ถ้าเป็นการอธิบายกันแบบเห็นหน้าท่าทางกันก็จะเข้าใจได้ดีกว่าอธิบายเป็นตัวอักษร

เอาแบบคร่าวๆ ยังไม่ต้องลงลึกไปถึงคำนวณว่าแต่ละล้อจะรับแรงปฏิกิริยา (Reaction Force) เท่าใดนะครับ

โดยทั่วๆ ไปถ้าคิดแบบอุดมคติประมาณว่าการกระจายน้ำหนักที่เกิดขึ้นลงตัวแบบที่ตั้งข้อสังเกตกันมาหลายๆ reply ง่ายสุดๆ เลย ก็จับมวลรวม(มวลรถ+มวลเชื้อเพลิงเต็มถัง+มวลของเหลวต่างๆเต็มพิกัด+มวลสัมพาระ+มวลคน)แล้วนำมาหารด้วยจำนวนเพลา เช่น
มวลรถ HID พร้อมใช้งาน 90 ตัน หารด้วย 6 เพลา จะได้เพลาละ 15 ตัน พอดิบพอดี

ถ้าถามต่อไปว่า แล้วราง 1 เส้น จะต้องรับน้ำหนักได้ 15 ตัน/จุด หรือไม่

ตอบ.....ไม่จำเป็นครับ อย่าลืมว่า 15 ตัน คือน้ำหนักที่กดลงบนเพลา 1 เพลา แต่ 1 เพลามี 2 ล้อ ก็แบ่งรับแบ่งสู้กันไปคิดหยาบๆ ก็เอา 15 ตัน หาร 2 ได้ล้อละ 7.5 ตัน ดังนั้นถ้ารางสามารถรับน้ำหนักต่อจุดได้ 15 ตัน รางเส้นนั้นแสดงว่ารางเส้นนั้นมีค่าความปลอดภัยถึง 2 เท่า สามารถที่จะรับภาระน้ำหนักเกินพิกัดได้อีก แต่ถ้าเป็นสะพานจะคิดแบบนี้ไม่ได้ครับ ต้องออกแบบโครงสร้างสะพานรับน้ำหนักรวมทั้งสะพาน

กฎหลักของการออกแบบการรับภาระ(Load) อุปกรณ์รองรับจะต้องมีความแข็งแรงมากกว่า 2 เท่าขึ้นไปครับ

ในกรณีรางรถไฟก็ต้องไปดู Code การรับน้ำหนักครับว่ารับได้ น้ำหนัก/หน่วยพื้นที่ หรือ หน่วยความยาว เท่าไร แล้ว แปลงให้เป็นหน่วยมาตรฐานเดียวกัน

ทีนี้มาดูความเป็นจริง ไม่มีอะไรสมบูรณ์ อุดมคติ ของจริงการถ่ายน้ำหนักลงแต่ละเพลาให้เท่ากัน 15 ตันทุกๆ เพลาเป็นเรื่องยากมากถึงขั้นทำไม่ได้เลยทีเดียว เนื่องจากจุดศูนย์กลางมวล(Center of Mass หรือ Center of Gravity)ไม่ได้อยู่ที่เดิมตลอดเวลา ลองคิดดูคร่าวๆ ก็พอจะทราบว่าเพลาคู่ที่อยู่ใกล้กับแกนหมุนเลี้ยวของโบกี้ นั่นล่ะครับน่าจะรับภาระมากสุด แต่อย่างไรก็ตามมันก็จะเฉลี่ยแต่ละล้อกระจายกันไปถึงล้อนี้จะมากกว่าล้อนั้น เมื่อรถวิ่งไปมีการกระแทกก็ถ่ายเทน้ำหนักชั่วคราวไปเรื่อยๆ ครับ แต่โดยรวมแล้วก็ยังอยู่ในโซนที่ปลอดภัย 2 เท่าอยู่ดี

ที่พี่น้อยสังเกตมานั้นถูกต้องครับ การรับน้ำหนักลงเพลาของล้อรถไฟเป็นลักษณะแรงเฉือน (Shear Force)โดยจะเฉือนที่บริเวณระบบรองรับช่วงล่างที่หัวและท้ายเพลา ไม่ใช่แรงกระทำตามแนวแกน(Axial Force) เช่น แรงดึง และ แรงอัด แต่อย่างใด แต่ก็ต้องมีการรับแรงกระทำด้านข้างกรณี รถเข้าโค้ง หรือ บังใบล้อเบียดรางอยู่บ้าง

โดยปกติ เพลาโลหะจะสามารถทนต่อแรงดึงหรือแรงอัด ได้ดีกว่าแรงเฉือนประมาณเกือบๆ 2 เท่าครับ

เอาเบื้องต้นในภาคนั่งค่อยๆ จิ้มนิ้วทรมานเท่านี้ก่อนครับ คิดว่าถ้าเป็นการอภิปรายกลุ่มย่อยจะเห็นภาพได้มากกว่าที่พิมพ์ครับ ถ้าสนใจค้นคว้าเพิ่มเติม สามารถหาข้อมูลเพิ่มเติมได้จากหนังสือเหล่านี้ครับ
กลศาสตร์วัสดุ
กลศาสตร์ของแข็ง
การออกแบบเครื่องจักรกล(การออกแบบเพลา)
วิศวกรรมยานยนต์

Nakhonlampang · Posted: 17/02/2011 12:30 pm Post subject:

Mongwin · Posted: 17/02/2011 12:52 pm Post subject:

เดี๋ยวนี้กรมทางหลวงชนบท มีป้ายแบบนี้ออกมา กำหนดพิกัดละเอียดเลยครับ

Click on the image for full size

Dahlia · Posted: 17/02/2011 3:47 pm Post subject:

จริงๆอยากจะถามต่อ ถึงเรื่องน้ำหนักกดเพลาของรถจักรไอน้ำด้วยครับ
เพราะเท่าที่รู้ ล้อของรถจักรไอน้ำมี ๒ อย่าง
คือล้อกำลัง คือล้อที่ต่อกับคันชักคันโยง กับล้อรับน้ำหนัก คือล้อเล็กๆคู่หน้า

ก็เลยจะถามว่า น้ำหนักกดเพลาของรถจักรไอน้ำ จะโดนกดลงเฉพาะล้อรับน้ำหนักหรือเปล่า? หรือกดลงทั้งหมด?

เพราะจากที่สังเกตุเอา รู้สึกว่าน้ำหนักน่าจะโดนกดลงล้อรับนำหนัก (ล้อเล็ก) มากกว่า
ส่วนล้อกำลัง เหมือนๆจะอาศัยความหนักในตัวเองและรับน้ำหนักของรถจักร (แต่ไม่ทั้งหมด) ทำให้เกิดแรงขับเคลื่อน

หรือเปล่า??

แล้วถ้าเป็นอย่างนั้น น้ำหนักกดเพลาของรถจักรไอน้ำ จะเป็นเท่าใด ??