อิทธิพลของค่าดัชนีสปริงและอุณหภูมิอบของโลหะผสมจำรูปที่มีผลต่อประสิทธิภาพเครื่องจักรกลความร้อนออฟเซ็ทแครงค์

บทคัดย่อ

งานวิจัยนี้มีวัตถุประสงค์เพื่อศึกษาอิทธิพลของค่าดัชนีสปริงและอุณหภูมิอบของโลหะผสมจำรูปที่มีผลต่อประสิทธิภาพของเครื่องจักรกลความร้อน โดยใช้ลวดโลหะผสมจำรูปขนาดเส้นผ่านศูนย์กลาง 0.5 mm เพื่อสร้างสปริงที่มีค่าดัชนี (D/d) เท่ากับ 7, 9 และ 11 ต่อมานำสปริงผ่านกระบวนการอบที่อุณหภูมิ 350, 400 และ 450^oC เป็นเวลา 30 min แล้วจุ่มลงในน้ำเย็นทันที จากนั้นนำสปริงทดสอบแรงคืนตัวด้วยการทดสอบแรงดึงและทดสอบอุณหภูมิการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกด้วยเทคนิค Differential Scanning Calorimeter (DSC) หลังจากที่ได้เงื่อนไขของสปริงที่เหมาะสมแล้ว นำสปริงติดตั้งกับเครื่องจักรกลความร้อนแบบออฟเซ็ทแคร็งค์ โดยเครื่องจักรกลความร้อนมีขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางภายนอก 522 mm  เส้นผ่านศูนย์กลางภายใน 120 mm ระยะออฟเซ็ท 50 mm มุมออฟเซ็ท 30^o ความยาวสปริงหดสุดและยืดสุดที่ 60 mm และ 160 mm ตามลำดับ สปริงถูกติดตั้งในแนวเฉียงตลอดเส้นรอบวงของเครื่องจำนวน 9 แถว แต่ละแถวมีสปริง 16 ชิ้น จากผลการทดลองพบว่าสปริงที่มีดัชนี (D/d) เท่ากับ 7 อบที่อุณหภูมิ 400^oC มีแรงคืนตัวของสปริงสูงสุดเท่ากับ 3.254 N อุณหภูมิการเปลี่ยนโครงสร้างผลึกเป็นออสเทนไนต์สิ้นสุดอยู่ที่ 62^oC โดยมีช่วง Hysteresis อยู่ที่ 15^oC เมื่อนำสปริงไปติดตั้งกับเครื่องจักรกลความร้อนพบว่าที่อุณหภูมิน้ำ 75^oC เครื่องจักรกลความร้อนสามารถสร้างแรงบิดได้สูงสุด 1.380 N.m กำลังทางกลเท่ากับ 1.391 W และประสิทธิภาพทางกลสูงสุดคือ 0.42% กำลังไฟฟ้าสูงสุดที่ผลิตได้เท่ากับ 0.255 W และประสิทธิภาพทางไฟฟ้าสูงสุดคือ 18.32%