คลังผลงานวิจัย กรมวิชาการเกษตร

รายงานผลงานวิจัยและพัฒนา

การพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตรเพื่อลดแรงงานในการจัดการการผลิตไม้ผล

คำหลัก : เครื่องยกร่องและปูพลาสติก สตรอเบอรี่ โรงเรือนอัจฉริยะ ควบคุมอัตโนมัติ สภาวะอากาศ ไม้ผลเมืองหนาวนอกฤดู

ผู้วิจัย : สนอง อมฤกษ์

ผู้ร่วมวิจัย : ขนิษฐ์ หว่านณรงค์, มานพ รักญาติ, สราวุฒิ ปานทน, พงษ์รวี นามวงศ์, ธวัชชัย สวัสดี, สรวิศ จันทร์เจนจบ, นิติ ผูกจิต, มานพ คันธามารัตน์, อนุภพ เผือกผ่อง, วิชัย โอภานุกุล, อานนท์ สายคำฟู, อาธร พรบุญ, สุพัฒธณกิจ โพธิ์สว่าง, อุทัย ธานี, เสาวคนธ์ วิลเลี่ยม, สิทธิชัย ดาศรี, ธงไชย บุญประเสริฐ, ชัยวัฒน์ เผ่าสันทัดพาณิชย์ และอัคคพล เสนาณรงค์

หน่วยงาน :

ปี: 2564

ประเภทผลงาน: รายงานความก้าวหน้า

จำนวนผู้อ่าน: 2 ครั้ง

บทคัดย่อ (Abstract)

          แผนงานย่อยที่ 3 การพัฒนาเครื่องจักรกลเกษตรเพื่อลดแรงงานในการจัดการการผลิตไม้ผล ประกอบไปด้วย 5 โครงการ ได้แก่ 1) วิจัยและพัฒนาเครื่องยกร่องและปูพลาสติกสำหรับสตรอเบอร์รี่ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อพัฒนาเครื่องยกร่องและปูพลาสติกสำหรับสตรอเบอร์รี่ โดยสร้างและปรับปรุงต้นแบบเครื่องต้นแบบให้สามารถทำงานได้ดีโดยใช้รถไถเดินตามขนาด 11 แรงม้าเป็นต้นกำลัง ที่ความกว้างการทำงาน 1.2 เมตร สามารถยกร่องกว้าง 60 เซนติเมตร สูง 20 เซนติเมตร (สามารถปรับความกว้างของร่องได้สูงสุด 90 เซนติเมตร) ดำเนินการทดสอบเครื่องต้นแบบที่อำเภอสะเมิง จังหวัดเชียงใหม่ ในแปลงที่เป็นดินร่วนปนทรายและเตรียมดินขั้นแรกด้วยจอบหมุน ผลการทดสอบพบว่า ความสามารถในการทำงานเฉลี่ย 1.4 ไร่ต่อชั่วโมง ความสามารถทางทฤษฎี 1.6 ไร่ต่อชั่วโมง ประสิทธิภาพการทำงาน 87.5 เปอร์เซ็นต์เครื่องต้นแบบสามารถทำงานกลบขอบพลาสติกได้ทั้งหมด การวิเคราะห์จุดคุ้มทุน เมื่อเครื่องต้นแบบราคา 12,000 บาท อายุการใช้งาน 5 ปี มีจุดคุ้มทุน ที่ 43.23 ไร่ต่อปี 2) วิจัยพัฒนาโรงเรือนอัจฉริยะควบคุมสภาวะอากาศอัตโนมัติ สำหรับการผลิตไม้ผลเมืองหนาวนอกฤดูงานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิจัยพัฒนาโรงเรือนอัจฉริยะควบคุมสภาวะอากาศอัตโนมัติที่เหมาะสม สำหรับการผลิตไม้ผลเมืองหนาวนอกฤดู ช่วยเพิ่มประสิทธิภาพและคุณภาพการผลิต โดยออกแบบเป็นโรงเรือนปิดขนาด 4 x 5 x 2.5 เมตร (กว้าง x ยาว x สูง) ควบคุมด้วยสมองกลฝังตัว ซึ่งอ่านค่าจากเซ็นเซอร์วัดอุณหภูมิ ความชื้นสัมพัทธ์และแสง และส่งคำสั่งไปควบคุมการเปิดเครื่องปรับอากาศอัตโนมัติ ถ้าอุณหภูมิข้างในโรงเรือนสูงกว่า 24°C (กลางวัน) หรือสูงกว่า 16°C (กลางคืน) และใช้เครื่องปรับอากาศช่วยลดความชื้นสัมพัทธ์ในโรงเรือน โดยให้ทำงานเมื่ออุณหภูมิข้างในโรงเรือนสูงกว่า 14°C และความชื้นสัมพัทธ์สูงกว่า 80 เปอร์เซ็นต์ ควบคุมเครื่องทำความชื้นให้เปิดอัตโนมัติถ้าความชื้นสัมพัทธ์ต่ำกว่า 60 เปอร์เซ็นต์ และควบคุมให้ปิดม่านพรางแสงอัตโนมัติเมื่อความเข้มแสงอาทิตย์ภายนอกโรงเรือนสูงกว่า 30,000 lux เพื่อป้องกันไม่ให้ความร้อนเข้ามาสะสมใต้หลังคา จากการทดสอบปลูกสตรอเบอร์รี่สายพันธุ์ญี่ปุ่นในโรงเรือนต้นแบบ ระหว่าง ก.พ. – ก.ค. 64 ที่พบว่าภายใต้การควบคุมสภาวะอากาศอัตโนมัติภายในโรงเรือน โดยมีอุณหภูมิเฉลี่ย 21.6 องศาเซลเซียส และความชื้นสัมพัทธ์เฉลี่ย 68 เปอร์เซ็นต์ มีการเจริญเติบโตดี และเมื่ออายุ 70 วันหลังปลูก มีการเจริญเติบโตด้านการแตกยอด การออกดอก และการติดผล สูงที่สุด โดยผลผลิตทั้งหมดตั้งแต่เดือน มี.ค.- ส.ค. 64 รวม 6,619 กรัม น้ำหนักผลผลิตเฉลี่ยต่อต้น 33.09 กรัม มีจำนวนผลต่อต้นเฉลี่ย 5.13 ผล/ต้น น้ำหนักผลเฉลี่ย 6.46 กรัม/ผล และความหวานเฉลี่ย 11.4 Brix 3) วิจัยและพัฒนาเครื่องคัดน้ำหนักผลสตรอเบอร์รี่ งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อเพิ่มประสิทธิภาพในการผลิตสตรอเบอร์รี่ด้วยเครื่องจักรกลทดแทนแรงงานคนโดยการวิจัยและพัฒนาเครื่องคัดน้ำหนักผลสตรอเบอร์รี่ ด้วยวิธีการใช้เซ็นเซอร์วัดน้ำหนักแบบสเตรนเกจโหลดเซล (Strain gage Load cell) มาใช้ร่วมกับบอร์ดควบคุมอัตโนมัติแบบอาดุยโน่บอร์ด (Arduino board) ซึ่งมีสมองกลไฟฟ้าสั่งการควบคุมการทำงานของเครื่องมือให้ทำการคัดแยกน้ำหนักแบบอัตโนมัติ ได้เครื่องต้นแบบ มีสัดส่วนขนาด 1,500 x 1,080 x 870 มิลลิเมตร มีส่วนประกอบสำคัญคือ ชุดกลไกป้อนผลแบบจานหมุน ใช้ต้นกำลังเป็นมอเตอร์เกียร์ทด 1:60 ขนาด 0.25 แรงม้า ชนิด 3 เฟส 220 โวลต์และใช้อินเวอร์เตอร์ ชนิด 1 เฟส 220 โวลต์ มาควบคุมมอเตอร์ให้ปรับรอบหมุนได้ชุดเซ็นเซอร์ชั่งน้ำหนักผล เชื่อมต่อแผงวงจรขยายสัญญาณไฟฟ้า ADC มีหน้าปัดแสดงผลแบบจอสัมผัส ใช้เซอร์โว ม อ เต อ ร์ ค ว บ คุ ม ก า ร เปิด - ปิดลิ้นปล่อยผลชุดจ่ายคัดแยกขนาดผลโดยน้ำหนักใช้เซอร์โวมอเตอร์ขับเคลื่อนตำแหน่ง ท่อจ่ายผล และชุดตู้ควบคุมหลัก มีตู้ควบคุมระบบไฟฟ้าหลัก และตู้บอร์ดควบคุมอัตโนมัติ ผลทดสอบหาประสิทธิภาพการคัดแยกขนาดผลโดยน้ำหนักที่ระดับความเร็วเชิงเส้นของจานป้อน 0.072, 0.082 และ 0.088 เมตรต่อวินาทีที่ความเร็วเชิงเส้น 0.082 เมตรต่อวินาทีให้ผลทดสอบดีที่สุดมีอัตราการป้อน 1,920 ผล/ชั่วโมง ประสิทธิภาพการคัดเฉลี่ย 100 เปอร์เซ็นต์ผลการวิเคราะห์เศรษฐศาสตร์มีจุดคุ้มทุนที่ 30,301.20กิโลกรัม/ปี ระยะเวลาคืนทุน 1.4 ปี 4) วิจัยและพัฒนาเครื่องคัดแยกสีผลสตรอเบอร์รี่โดยใช้เทคนิค Image Processing งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อวิจัยและพัฒนาเครื่องคัดแยกสีผลสตรอเบอร์รี่โดยใช้เทคนิคประมวลผลภาพ (Image Processing) เครื่องมีขนาด 1,325 x 3,000 x 1,400 mm ใช้กล้องตรวจจับภาพสีความละเอียด 752 x 480 Pixel และใช้โปรแกรมสำเร็จรูป IV - H1 ในการประมวลผลภาพ ระบบการคัดแยกทำงานอัตโนมัติควบคุมด้วยโปรแกรม PLC สามารถคัดแยกสีผลสตรอเบอร์รี่ได้ 4 สี คือ สีขาว สีชมพู สีแดง และสีแดงคล้ำ ผลการทดสอบเครื่องที่ความเร็วเชิงเส้นสายพานคัดแยก 0.05, 0.08 และ 0.1 เมตรต่อวินาที ความเร็วสายพานคัดแยก 0.05 เมตรต่อวินาทีให้ผลทดสอบดีที่สุด เครื่องมีความแม่นยำเฉลี่ย 93.23 เปอร์เซ็นต์ ความสามารถเฉลี่ย 3,214 ผลต่อชั่วโมง ส่วนการคัดด้วยแรงงานมีความสามารถเฉลี่ย 1,494 ผลต่อชั่วโมง ความสามารถในการทำงานของเครื่องเร็วกว่าการใช้แรงงานคน 2.15 เท่า เครื่องต้นแบบราคา 150,000บาท อายุการใช้งาน 7 ปี มีจุดคุ้มทุนอยู่ที่ 4.81 ปีและ 5) วิจัยและพัฒนาเครื่องขุดหลุมและใส่ปุ๋ยรองพื้นแบบอัตโนมัติสำหรับการปลูกกล้วยหอม ได้ดำเนินการวิจัยและพัฒนาเครื่องขุดหลุมและใส่ปุ๋ยรองพื้นแบบอัตโนมัติสำหรับการปลูกกล้วยหอมโดยได้ต้นแบบที่เหมาะสมดังนี้ เครื่องขุดหลุมและใส่ปุ๋ยรองพื้นแบบอัตโนมัติสำหรับการปลูกกล้วยหอม รับกำลังมาจากเพลาอำนวยกำลังของรถแทรกเตอร์ส่งกำลังมายังห้องเฟืองทดเพื่อขับชุดสว่านเจาะหลุม ในขณะที่ถังปุ๋ยจะถูกขับผ่านโซ่เฟืองทดของล้อขับ (ground wheel) เพื่อลำเลียงขี้วัวออกทั้งด้านซ้ายและด้านขวาของถังปุ๋ยโดยผ่านเกลียวลำเลียง มีการกำหนดระยะระหว่างหลุมอัตโนมัติโดยจะใช้เอ็นโค้ดเดอร์ (Rotary Encoder) ติดตั้งเข้ากับล้อขับ (Ground wheel) แล้วส่งสัญญาณทางไฟฟ้าให้กับไมโครคอนโทรลเลอร์ Arduino Uno เพื่อประมวลผลระยะการเคลื่อนที่จากการหมุนของล้อขับและ ประมวลผลได้ตามค่าระยะปลูกที่ต้องการแล้วจะส่งสัญญาณดิจิตอลไปยังชุดรีเลย์ (Relay Module) เพื่อสั่งให้แตรลมทำงาน และเป็นสัญญาณเสียงให้คนขับรถแทรกเตอร์หยุดรถเพื่อขุดหลุมปลูกกล้วย ได้ทำการทดสอบที่สภาวะ ความหนาแน่นดินสภาพแห้ง 1.55 กรัมต่อลูกบาศก์เซนติเมตร ความชื้นดิน 15.97 เปอร์เซ็นต์ (dry basis) มีความสามารถในการทำงานเฉลี่ย 0.47 ไร่ต่อชั่วโมง การใช้เครื่องขุดหลุมและใส่ปุ๋ยจะมีจุดคุ้มทุนอยู่ที่ 24.67 ไร่/ปี นั่นคือเกษตรกรหรือผู้รับจ้างจะต้องทำการขุดหลุมและใส่ปุ๋ยด้วยเครื่องอย่างน้อย 25 ไร่/ปี เป็นระยะเวลา 7 ปี โดยมีต้นทุนหรือค่าใช้จ่ายในการใช้งานอยู่ที่ 3,000 บาท/ไร่

URL Reference :

(ดาวน์โหลด: 2 ครั้ง)

ปรับปรุงข้อมูลเมื่อวันที่ 21-11-2567

แจ้งไฟล์หาย