เมื่อมอเตอร์ทำงาน มันจะสร้าง "การหมุน" ขึ้นมา แต่ถ้าเราต้องการเปลี่ยนการหมุนนั้นให้กลายเป็นการเลื่อนเปิดประตู หรือดึงของขึ้นที่สูง เราต้องอาศัยอุปกรณ์ที่เราเรียกว่า "กลไก" (Mechanisms) ครับ
1. รอก (Pulley)
อุปกรณ์ที่มีลักษณะเป็นล้อหมุนได้คล่องรอบแกน ขอบของล้อจะมีร่องสำหรับให้เชือกหรือสลิงพาดผ่าน
หลักการทำงานของรอก
ใช้สำหรับ ยกของหนัก หรือเปลี่ยนทิศทางของแรง เช่น ใน Smart Farm อาจใช้รอกร่วมกับมอเตอร์ เพื่อดึงสแลน (ตาข่ายกรองแสง) ให้กางออกหรือพับเก็บได้อัตโนมัติ
2. เฟือง (Gear)
ชิ้นส่วนเครื่องกลที่มีรูปร่างเป็นจานกลมหรือกระบอก และมี "ซี่ฟัน" อยู่รอบขอบ ใช้สำหรับส่งกำลังและทิศทางการหมุน
เฟืองตรง (Spur Gear)
เป็นเฟืองที่ใช้กันมากที่สุด ซี่ฟันขนานกับแกนหมุน ใช้ส่งกำลังระหว่างเพลาที่ขนานกัน สามารถใช้เพิ่มหรือลดความเร็วในการหมุนได้
เฟืองสะพาน (Rack and Pinion)
ประกอบด้วยเฟืองกลม (Pinion) ขบอยู่กับเฟืองแท่งตรง (Rack) ทำหน้าที่เปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุน ให้เป็นการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง เหมาะกับการทำประตูเปิด-ปิดอัตโนมัติ หรือหลังคาโรงเรือนเลื่อนได้
3. ตลับลูกปืน (Bearing)
อุปกรณ์ที่สำคัญมากในงานกลไกที่มีการหมุน
หน้าที่ของตลับลูกปืน
ทำหน้าที่รองรับและประคองเพลา (แกนหมุน) เพื่อ "ลดแรงเสียดทาน" ทำให้เพลาหมุนได้ลื่นไหล ไม่ฝืด และลดการสึกหรอของชิ้นส่วนต่างๆ ได้อย่างดีเยี่ยม
เกร็ดความรู้เรื่องเฟือง:
หากเรานำเฟืองตัวเล็กไปขับเฟืองตัวใหญ่ (ตัวเล็กหมุน ตัวใหญ่หมุนตาม) จะทำให้ความเร็วในการหมุนลดลง แต่สิ่งที่เราได้เพิ่มขึ้นมาคือ "แรงบิด (Torque)" หรือกำลังที่มากขึ้นนั่นเองครับ!
1. กลไกในข้อใดที่ออกแบบมาเพื่อ "เปลี่ยนการเคลื่อนที่แบบหมุน ให้เป็นการเคลื่อนที่แบบเส้นตรง" เช่น การทำประตูบานเลื่อน?
2. หน้าที่หลักของ "ตลับลูกปืน (Bearing)" ในระบบกลไกคืออะไร?
3. หากนักเรียนต้องการสร้างกลไกสำหรับ "ดึงสแลนกันแดดขึ้น-ลง" ในโรงเรือน Smart Farm อุปกรณ์ใดจำเป็นที่สุด?
4. หากนำเฟืองตัวเล็ก ไปขับเคลื่อนให้เฟืองตัวใหญ่หมุนตาม ผลลัพธ์ที่ได้จะเป็นอย่างไร?