หลักสูตรรายวิชา วิชาชิ้นส่วนเครื่องกล รหัส 2102 – 2104 2(2) หลักสูตรประกาศนียบัตรวิชาชีพ พุทธศักราช 2545 ( ปรับปรุงพุทธศักราช 2546 ) ของสานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา จุดประสงค์รายวิชา 1. เพื่อให้มีความเข้าใจในหลักการ ชนิด หน้าที่ และการเลือกใช้งานชิ้นส่วนเครื่องจักรกล 2. เพื่อให้สามารถถอดประกอบชิ้นส่วนเครื่องจักรกล และการบารุงรักษา 3. เพื่อให้มีกิจนิสัยในการทางาน ที่มีระเบียบแบบแผน มีความรับผิดชอบต่อตนเองและ ส่วนรวม มาตรฐานรายวิชา 1. เข้าใจหลักการทางานระบบส่งกาลัง ชนิดและหน้าที่ของชิ้นส่วนเครื่องกล 2. เลือกใช้ชิ้นส่วนเครื่องกลตามมาตรฐาน กาหนดขั้นตอนถอดประกอบสลักเกลียว ลิ่ม เพลา ตลับลูกปืน เฟือง สายพานและล้อสายพาน 3. กาหนดพิกัดการสวมประกอบตามระบบพิกัดงานสวม คาอธิบายรายวิชา ศึกษาเกี่ยวกับระบบการส่งกาลังเครื่องจักรกล ชิ้นส่วนที่ใช้ส่งกาลัง ระบบงานสวม ชนิด รูปแบบ ลักษณะการใช้งานของโบลต์และนัต เพลา ลิ่ม รองเลื่อน ตลับลูกปืน เฟือง สายพาน และพูลเลย์ ลูกเบี้ยว คลัตช์ คับปลิ้ง เบรก การถอดประกอบ และการบารุงรักษา
ก
คานา เอกสารประกอบการสอนวิชา ชิ้นส่วนเครื่องกล รหัสวิชา 2102 – 2104 เล่มนี้เรียบเรียง ตามวัตถุประสงค์รายวิชา มาตรฐานรายวิชา และคาอธิบายรายวิชา หลักสูตรประกาศนียบัตร วิชาชีพ พุทธศักราช 2545 ( ปรับปรุง พ.ศ. 2546 ) ของสานักงานคณะกรรมการการอาชีวศึกษา ก่อนที่จะเรียบเรียงเอกสารประกอบการสอนวิชาชิ้นสวนเครื่องกลเล่มนี้ ได้มีการศึกษาและ วิเคราะห์จุดประสงค์รายวิชา มาตรฐานรายวิชา และคาอธิบายรายวิชา เพื่อให้นักเรียนได้มีความรู้ ตรงตามที่หลักสูตรกาหนด และครูผู้สอนรายวิชานี้มีความสะดวกในการนาไปใช้ เอกสารประกอบการสอนวิชาชิ้นส่วนเครื่องกลเล่มนี้ ได้แบ่งสาระการเรียนรู้ออกเป็น 14 หน่วย คือ เรื่องระบบการส่งกาลังเครื่องจักรกล ระบบงานสวม สกรู โบลต์ และนัต เพลา ลิ่ม รองเลื่อน ตลับลูกปืน เฟือง สายพานและล้อสายพาน ลูกเบี้ยว คับปลิ้งและคลัตช์ เบรก การถอด ประกอบชิ้นส่วนเครื่องกล และการบารุงรักษาชิ้นส่วนเครื่องกล ซึ่งในแต่ละหน่วยจะมีรูปภาพ ประกอบเพื่อให้สามารถเข้าใจเนื้อหาได้ดียิ่งขึ้น มีแบบทดสอบ ใบงาน และใบมอบหมายงานเพื่อ ประเมินผลการเรียนรู้ของผู้เรียน การเรียบเรียงเอกสารประกอบการสอนวิชาชิ้นส่วนเครื่องกล ผู้เรียบเรียงได้ศึกษาค้นคว้า ข้อมูลจากหนังสือ และตาราของอาจารย์ผู้เชี่ยวชาญหลายเล่ม ดังได้กล่าวไว้ในบรรณานุกรม จึง ขอขอบพระคุณไว้ ณ ที่นี้ด้วย ผู้เรียบเรียงหวังว่าเอกสารประกอบการสอนเล่มนี้ จะเป็นประโยชน์กับนักเรียน ครูผู้สอน และบุคคลทั่วไป หากเอกสารประกอบการสอนเล่มนี้มีข้อผิดพลาดประการใด ผู้เรียบเรียงยินดี น้อมรับคาแนะนาเพื่อนามาปรับปรุงแก้ไขในโอกาสต่อไป วิสูตร
ชานาญกิจ ผู้เรียบเรียง
หน่วยที่ 1 ระบบการส่งกาลังเครื่องจักรกล ( Motion Transmissions Systems ) หัวข้อย่อย 1. ระบบส่งกาลังแบบหมุนกลม 2. ระบบส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปกลับมา 3. ระบบส่งกาลังแบบเปลี่ยนกาลัง จุดประสงค์เชิงพฤติกรรม 1. บอกลักษณะของการส่งกาลังในเครื่องจักรกลได้อย่างถูกต้อง 2. อธิบายลักษณะการส่งกาลังแบบหมุนกลมได้อย่างถูกต้อง 3. บอกชนิดของชิ้นส่วนที่ส่งกาลังแบบหมุนกลมได้อย่างถูกต้อง 4. อธิบายลักษณะการส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปกลับมาได้อย่างถูกต้อง 5. บอกชนิดของชิ้นส่วนที่ส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปกลับมาได้อย่างถูกต้อง 6. อธิบายลักษณะการส่งกาลังแบบเปลี่ยนกาลังได้อย่างถูกต้อง 7. บอกชนิดของชิ้นส่วนที่ส่งกาลังแบบเปลี่ยนกาลังได้อย่างถูกต้อง กิจกรรมการเรียนการสอน 1. ครูนาเข้าสู่บทเรียน 2. นักเรียนทาแบบทดสอบก่อนเรียน 3. ครุอธิบายเนื้อหาการเรียนรู้ โดยวิธีถามตอบ 4. นักเรียนแบ่งกลุ่มๆละ 3-4 คน ศึกษาระบบการส่งกาลังของเครื่องจักรในโรงงาน 5. นักเรียนสรุปเนื้อหาการเรียนรู้ 6. นักเรียนทาแบบทดสอบหลังเรียน 7. นักเรียนและครูตรวจแบบทดสอบ
หน่วยที่ 1 ระบบการส่งกาลังเครื่องจักรกล ( Motion Transmissions Systems ) เครื่องจักรกลทุกชนิดจะมีระบบส่งกาลังเพื่อทาให้ชิ้นส่วนในเครื่องจักรกลนั้นเกิดการเคลื่อนที่ เช่น การหมุน หรือ เคลื่อนที่กลับไปกลับมา ซึ่งทาให้เกิดเป็นกาลังงานขึ้น ในการส่งกาลังของ เครื่องจักรกลนั้นต้องใช้ชิ้นส่วนหลายๆชิ้นประกอบเข้าด้วยกัน และทาให้เกิดการส่งกาลังใน ลักษณะต่างๆ ซึ่งสามารถแบ่งลักษณะการส่งกาลังในเครื่องจักรกลได้ 3 ลักษณะ คือ 1. ระบบส่งกาลังแบบหมุนกลม ระบบส่งกาลังแบบหมุนกลมในเครื่องจักรกลเป็นลักษณะการส่งกาลังจากเพลาหนึ่งไปยังอีก เพลาหนึ่งให้หมุนตาม เช่น การส่งกาลังด้วยเฟือง โซ่ สายพาน คลัตช์ คับปลิ้ง เป็นต้น 1.1 การส่งกาลังด้วยเฟือง เฟือง ( Gears ) เป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลทาหน้าที่ส่งกาลังจากเพลาขับไปยังเพลาตาม โดยอาศัยการหมุนขบกันของฟันเฟืองทาให้การส่งกาลังไม่เกิดการลื่นไถล เฟืองมีหลายชนิด เช่น เฟืองตรง เฟืองเฉียง เฟืองดอกจอก เฟืองหนอน เป็นต้น ดังรูปที่ 1.1
เฟืองตรง
เฟืองเฉียง
เฟืองดอกจอก
เฟืองหนอน
รูปที่ 1.1 การส่งกาลังด้วยเฟืองชนิดต่างๆ
1.2 การส่งกาลังด้วยโซ่ โซ่ ( Chain Drives ) เป็นชิ้นส่วนในเครื่องจักรกลทาหน้าที่ส่งกาลังจากเพลาขับไปยัง เพลาตาม โดยอาศัยฟันของจานโซ่และข้อโซ่ การส่งกาลังด้วยโซ่มีข้อดี คือ ไม่เกิดการลื่นไถล ขณะส่งกาลังและสามารถส่งกาลังระหว่างเพลาที่อยู่ห่างๆกันได้ เช่น การส่งกาลังจากเพลา เครื่องยนต์ไปยังเพลาล้อในรถจักรยานยนต์ เป็นต้น ดังรูปที่ 1.2 โซ่ จานโซ่
เพลาขับ
เพลาตาม
รูปที่ 1.2 การส่งกาลังด้วยโซ่ 1.3 การส่งกาลังด้วยสายพาน สายพาน ( Belts ) เป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลทาหน้าที่ส่งกาลังจากเพลาขับไปยังเพลาตาม โดยอาศัยความฝืดระหว่างสายพานกับล้อสายพาน ใช้สาหรับส่งกาลังที่เพลาอยู่ห่างๆกันได้ ดังรูป ที่ 1.3 ข้อดีของการส่งกาลังด้วยสายพาน คือ สายพานมีความยืดหยุ่นทาให้ลดแรงกระชากและการ สั่นสะเทือนได้ดี แต่มีข้อเสีย คือ อาจเกิดการลื่นไถลระหว่างสายพานกับล้อสายพานได้ ทาให้ การส่งกาลังไม่แน่นอน สายพาน
ล้อตาม ล้อขับ
รูปที่ 1.3 การส่งกาลังด้วยสายพาน
1.4 การส่งกาลังด้วยคลัตช์ คลัตช์ (Clutch) เป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลใช้ส่งถ่ายกาลังระหว่างเพลาขับกับเพลาตาม ในลักษณะเป็นข้อต่อ การทางานของคลัตช์ จะมีการเลื่อนตัวเข้าและออก เพื่อตัดและต่อกาลัง ระหว่างเพลา ลักษณะการส่งกาลังของคลัตช์มี 2 ลักษณะ คือ ส่งกาลังโดยอาศัยรูปทรง ดังรูปที่ 1.4 และส่งกาลังโดยอาศัยความฝืด ดังรูปที่ 1.5
รูปที่ 1.4 ลักษณะการส่งกาลังของคลัตช์รูปทรง
รูปที่ 1.5 ลักษณะการส่งกาลังของคลัตช์ความฝืด 1.5 การส่งกาลังด้วยคับปลิ้ง
คับปลิ้ง (Coupling ) เป็นชิ้นส่วนเครื่องจักรกลใช้ส่งถ่ายกาลังระหว่างเพลาขับ และเพลา ตามเหมือนกับคลัตช์ แต่คบั ปลิ้งไม่สามารถเลื่อนตัวได้ เพราะว่าถูกยึดด้วยสกรูหรือโบลต์ ดัง รูปที่ 1.6
รูปที่ 1.6 การส่งกาลังด้วยคับปลิ้ง 2. ระบบส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปกลับมา 2.1 การส่งกาลังด้วยแขนกลไก แขนกลไก ( Mechanisms ) เป็นชิ้นส่วนในเครื่องจักรกลที่ต้องการส่งกาลัง โดยเปลี่ยน การเคลื่อนที่จากการหมุนให้เป็นการเคลื่อนที่กลับไปกลับมา หรืออาจให้เคลื่อนที่ถอยหลังเร็วกว่า เคลื่อนที่เดินหน้า โดยอาศัยการต่อของแขนกลไก ดังรูปที่ 1.7
รูปที่ 1.7 การส่งกาลังด้วยแขนกลไก 2.2 การส่งกาลังด้วยลูกเบี้ยว ลูกเบี้ยว ( Cams ) เป็นชิ้นส่วนในเครื่องจักรกลที่ส่งกาลังโดยเปลี่ยนการเคลื่อนที่จากการ หมุนเป็นการเคลื่อนแบบกลับไปกลับมา โดยอาศัยผิวของตัวลูกเบี้ยวส่งกาลังผ่านตัวตามทาให้
ชิ้นส่วนที่รับกาลัง เคลื่อนที่กลับไปกลับมาเป็นเส้นตรง ลูกเบี้ยวมีหลายลักษณะ ดังรูปที่ 1.8 เครื่องจักรกลที่ต้องการให้มีการทางานอัตโนมัติ จะใช้ลูกเบี้ยวเป็นตัวควบคุม เช่นเครื่องไส เครื่อง เลื่อยชัก เป็นต้น
รูปที่ 1.8 การส่งกาลังด้วยลูกเบี้ยวแบบต่างๆ 3. ระบบส่งกาลังแบบเปลี่ยนกาลัง 3.1 การส่งแรงกาลังด้วยแม่ แม่แรง ( Jack ) เป็นการส่งกาลังในเครื่องจักรกลในลักษณะการเปลี่ยนกาลัง เพื่อการ ผ่อนแรง เช่น แม่แรงยกรถยนต์ ซึ่งมีอยู่ 2 ระบบ คือ ระบบไฮดรอลิกส์ และระบบเกลียวสกรู ดังรูปที่ 1.9
แม่แรงระบบเกลียวสกรู
แม่แรงระบบไฮดรอลิกส์
รูปที่ 1.9 การส่งกาลังของแม่แรง
3.2 การส่งกาลังด้วยกว้าน กว้าน ( Windlass ) เป็นอุปกรณ์สาหรับเปลี่ยนกาลังเพื่อเป็นการทดกาลัง และส่งกาลัง ไปพร้อมๆ กัน เช่น กว้านสเปน ซึ่งใช้ยกของหนักๆ ตามท่าเรือขนส่ง และปั้นจั่น ซึ่งใช้ในงาน ก่อสร้าง เป็นต้น ดังรูปที่ 1.10
รูปที่ 1.10 การส่งกาลังด้วยกว้าน 3.3 การส่งกาลังด้วยล้อทดกาลัง ล้อทดกาลัง (Differential Axle ) เป็นอุปกรณ์ส่งกาลังที่สามารถทาให้เกิดการทดกาลังได้ โดยนาเชือกมาคล้องบนล้อสายพานสองล้อที่ความโตต่างกัน ซึ่งอยู่บนแกนหมุนเดียวกัน ทาให้เกิด การผ่อนแรงได้มาก ใช้สาหรับเครื่องจักรที่ใช้ยกของขึ้นที่สูงในงานก่อสร้าง ดังรูปที่ 1.11
รูปที่ 1.11 การส่งกาลังด้วยล้อทดกาลัง
แบบทดสอบก่อนเรียนและหลังเรียน ประจาหน่วยที่ 1 ตอนที่ 1 จงตอบคาถามต่อไปนี้โดยการอธิบายสั้นๆ พอเข้าใจ 1. ลักษณะการส่งกาลังในเครื่องจักรกลมีกี่ลักษณะอะไรบ้าง ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 2. จงอธิบายลักษณะการส่งกาลังแบบหมุนกลม ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 3. จงบอกชื่อชิ้นส่วนที่ส่งกาลังแบบหมุนกลม ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 4. จงอธิบายลักษณะการส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปลับมา ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 5. จงบอกชื่อชิ้นส่วนที่ส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปกลับมา ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................ 6. จงอธิบายลักษณะการส่งกาลังแบบเปลี่ยนกาลัง ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. .............................................................................................................................................................
7. จงบอกชื่อชิ้นส่วนที่ส่งกาลังแบบเปลี่ยนกาลัง ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 8. จงบอกข้อดีและข้อเสียของการส่งกาลังด้วยสายพาน ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 9. จงอธิบายความแตกต่างของการส่งกาลังด้วยคลัตช์และคับปลิ้ง ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. 10. การส่งกาลังในแม่แรงมีกี่ระบบ อะไรบ้าง ............................................................................................................................................................. ............................................................................................................................................................. ......................................................................................................................................................... ตอนที่ 2 จงตอบคาถามต่อไปนี้โดยการทาเครื่องหมาย
×
หน้าข้อที่ถูกต้องเพียงข้อเดียว
1. ชิ้นส่วนในข้อใดเป็นการส่งกาลังแบบหมุนกลม ก. เฟือง ข. ลูกเบี้ยว ค. กว้าน ง. แขนกลไก 2. เพลาที่อยู่ห่างกันมากๆ ควรใช้ชิ้นส่วนในข้อใดส่งกาลัง ก. ล้อทดกาลัง ข. เฟือง ค. คลัตช์ ง. สายพาน 3. ชิ้นส่วนในข้อใดตัดและต่อกาลังโดยการเคลื่อนที่เข้าและออก ก. สายพาน ข. ล้อทดกาลัง ค. คับปลิ้ง ง. คลัตช์ 4. ชิ้นส่วนในข้อใดเป็นการส่งกาลังแบบเคลื่อนที่กลับไปกลับมา ก. ล้อทดกาลัง ข. แขนกลไก ค. กว้าน ง. โซ่
5. ชิ้นส่วนในข้อใดส่งกาลังโดยการเปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุนเป็นการเคลื่อนที่เป็นเส้นตรง ก. ลูกเบี้ยว ข. โซ่ ค. เฟือง ง. กว้าน 6. เครื่องจักรกลในข้อใดใช้ลูกเบี้ยวส่งกาลัง ก. เครื่องเจาะ ข. เครื่องไส ค. เครื่องกัด ง. เครื่องเจียระไน 7. อุปกรณ์ในข้อใดใช้ผ่อนแรง ก. โซ่และเฟืองโซ่ ข. ลูกเบี้ยว ค. กว้าน ง. แขนกลไก 8. ชิ้นส่วนที่ทาให้เครื่องจักรกลสามารถทางานอัตโนมัติได้คือข้อใด ก. คลัตช์ ข. ล้อทดกาลัง ค. ลูกเบี้ยว ง. กว้าน 9. อุปกรณ์ที่ใช้ยกของขึ้นที่สูงในงานก่อสร้างคือข้อใด ก. ล้อทดกาลัง ข. แขนกลไก ค. แม่แรง ง. ถูกทุกข้อ 10. ชิ้นส่วนในข้อใดส่งกาลังโดยอาศัยความฝืด ก. แม่แรง ข. คับปลิ้ง ค. แขนกลไก ง. สายพาน
ใบมอบหมายงาน คาสั่ง 1. ให้นักเรียนศึกษาระบบส่งกาลังของเครื่องกลึง เครื่องไส และเครื่องเจาะ 2. ให้นักเรียนทารายงานเรื่องระบบส่งกาลังของเครื่องกลึง เครื่องไส และเครื่องเจาะ