Development of a Mobile Measurement Device Prototype for Parallelity Measurement of Rails

อนุวัฒน์ บำรุงกิจ; มานพ แย้มแฟง; มนูศักดิ์ จานทอง

ผู้แต่ง

อนุวัฒน์ บำรุงกิจ ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี ประเทศไทย
มานพ แย้มแฟง ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี ประเทศไทย
มนูศักดิ์ จานทอง ภาควิชาวิศวกรรมเครื่องกล คณะวิศวกรรมศาสตร์ มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลธัญบุรี จังหวัดปทุมธานี ประเทศไทย

คำสำคัญ:

รถไฟ, ความขนาน, ราง, การวัด

บทคัดย่อ

การวิจัยเชิงทดลองครั้งนี้เป็นการสร้างและพัฒนาอุปกรณ์ต้นแบบเพื่อตรวจวัดความขนานของรางรถไฟ โดยการตรวจวัดเป็นแบบเคลื่อนที่และสามารถเปลี่ยนจุดที่ทำการวัดได้ง่าย ทั้งนี้ ตรวจวัดความขนานของรางรถไฟมาตรฐาน BS100A ที่กำหนดให้มีระยะความขนานเท่ากับ 459 mm โดยใช้อุปกรณ์วัดความดันในกระบอกไฮดรอลิก (ไฮดรอลิกพาราเรลเกจ) ร่วมกับอุปกรณ์บันทึกค่าความดัน ตรวจวัดค่าความขนานในระยะทาง 2.2 m ทุกๆ 10 cm ผลการทดลองที่ได้มีค่าความคลาดเคลื่อนจากการวัด 0.89 mm หรือคิดเท่ากับ 11.13 เปอร์เซ็นต์ เมื่อเปรียบเทียบกับการวัดด้วยเครื่องมือวัดระยะห่างแบบเลเซอร์ ความคาดเคลื่อนที่เกิดขึ้นกับไฮดรอลิกพาราเรลเกจนี้มาจากการสะสมความดันในช่วงเวลาหนึ่งก่อนการเปลี่ยนค่าความดันภายในกระบอกสูบ (หรือฮิสเทอรีซิส) การเพิ่มค่าความแข็งตึงของสปริงสามารถลดค่าความแปรปรวนของความดันได้ จากผลการทดลอง สามารถหาค่าความสัมพันธ์ของค่าความดันของไฮดรอลิกพาราเรลเกจกับความขนานของรางรถไฟได้ด้วยสมการพอลิโนเมียลอันดับที่ 5 อุปกรณ์ไฮดรอลิกพาราเรลเกจที่พัฒนาขึ้นในงานวิจัยนี้สามารถนำไปปรับปรุงสำหรับการวัดรางขนานขนาดมาตรฐานได้ในอนาคต โดยสามารถสอบเทียบกับเครื่องมือวัดมาตรฐานหรือแทรคเกจ ซึ่งจะเป็นการพัฒนาไฮดรอลิกพาราเรลเกจไปสู่การใช้งานตรวจวัดความขนานของรางรถไฟได้อย่างมีประสิทธิภาพ

References

Thairath online, 2019, Know the Cause of the Train Derailment the Thief Remove Steel Plate Support Tracks and Antique Store for Sale [Online], Available: https://www.thairath.co.th/news. [20 August 2019]

Kapook, 2020, The Hot Weather Caused the Railway Tracks Bend between Rueso - Lalo Station, Narathiwat Province to Temporarily Close the Railway and Urgent Repairs are Expected to Take 1 - 2 hours [Online], Available : https://hilight.kapook.com/view [12 July 2020]

Yang, Q. and Lin, J., 2011, “Track Gauge Dynamic measurement Based on 2D Laser Displacement Sensor,” IEEE Second International Conference on Mechanic Automation and Control Engineering, 15-17 July 2011, Inner Mongolia, China, pp. 5473 – 5476

Zheng, S., Chai, X., An, x. and Li, L., 2012, “Railway Track Gauge Inspection Method Based on Computer Vision,” IEEE International Conference on Mechatronics and Automation, 5-8 August 2012, Chengdu, China, pp. 1292-1296.

Hackel, T., Stein, D., Maindorfer, I., Lauery, M. and Reiterer, A., 2015. “Track Detection in 3D Laser Scanning Data of Railway Infrastructure,” IEEE Instrumentation and Measurement Society, 11-14 May 2015, Pisa, Italy.

Tam-Ae, S., Pornsopin, J. and Janthong, M., 2018, Railway Track Width Measurement System, Mechanical Engineering Project, Faculty of Engineering, Rajamangala University of Technology Thanyaburi. (In Thai)

Office of Transport and Traffic Policy and Planning, 2018, Railway Structure Maintenance Manual. (In Thai)

Wikipedia, 2020, Pressure [Online], Available : https://en.wikipedia.org/wiki/Pressure. [23 March 2020]

Nikfarjam, F. and Sohankar, A., 2015, “Study of Hysteresis Associated with Power-law Fluids Past Square Prisms Arranged in Tandem,” Ocean Engineering, pp. 698-713

Cui, Z., Ngo, H., Cheng, Z., Zhang, H., Guo, W., Meng, X., Jia, H. and Wang, J., 2020, “Hysteresis Effect on Back Washing Process in a Submerged Hollow Fiber Membrane Bioreactor (MBR) Applied to Membrane Fouling Mitigation,” Bioresource Technology, 300, March 2020 p. 8.