เครื่องแกะและคัดแยกกลีบกระเทียม

กระเทียม เป็นเครื่องปรุงรสอาหารไทยที่มีอัตราการบริโภคมาก นอกจากนี้กระเทียมยังนำไปเป็นส่วนผสมของยาสมุนไพร และนำไปทำผลิตภัณฑ์อื่นๆ อีกมาก ก่อนนำกระเทียมไปแปรรูปเป็นผลิตภัณฑ์ จำต้องแยกกระเทียมออกเป็นกลีบ แล้วคัดขนาดกลีบกระเทียมให้มีขนาดใกล้เคียงกันก่อน เพื่อสะดวกในการนำไปใช้และเป็นไปตามความต้องการของตลาด

เกณฑ์การขัดแยกขนาดกระเทียม : ขนาดของกลีบกระเทียมจะแบ่งออกเป็น 4 ขนาดด้วยกัน คือ A,1,2 และ 3 ในการแกะและคัดแยกกลีบกระเทียม เกษตรกรส่วนใหญ่ จะแยกด้วยมือ แต่ในบางพื้นที่มีกระเทียมจำนวนมาก เกษตรกรจะใช้เครื่องแกะและคัดขนาดกลีบกระเทียม แต่เครื่องแกะและคัดขนาดกลีบกระเทียมที่เกษตรกรใช้ ยังมีบางส่วนที่สามารถพัฒนาให้มีประสิทธิภาพ ในการแกะและคัดขนาดกระเทียมสูงขึ้น คณะวิศวกรรมเครื่องกล มหาวิทยาลัยเทคโนโลยีราชมงคลพระนคร จึงมีแนวคิดที่จะพัฒนาเครื่องแยกและคัดขนาดกลีบกระเทียม ให้ได้ผลิตภัณฑ์ที่มีคุณภาพ ตามความต้องการของตลาด เครื่องจักรมีขนาดกระทัดรัด และ ต้นทุนการผลิตต่ำลง
วัตถุประสงค์ของงานวิจัย :
1. เพื่อแกะกระเทียมได้อย่างรวดเร็วขึ้น
2.เพื่อแยกแยะขนาดของกระเทียมอย่างชัดเจน
3. ประหยัดแรงงานและค่าใช้จ่าย
4. ใช้พื้นที่ในการผลิตน้อยลง
5. มีราคาถูก สามารถลงทุนได้ง่าย
 

วิธีดำเนินการวิจัย : จากวัตถุประสงค์ จะนำมากำหนดคุณลักษณะของผลิตภัณฑ์ออกแบบเครื่องจักรและกระบวนการผลิต ให้ได้ตามวัตถุประสงค์ ในการแยกกลีบออกจากหัวกระเทียม อาจทำโดยการทุบหัวกระเทียมให้กลีบแยกจากกัน สำหรับกระบวนการแยกกลีบกระเทียมด้วยเครื่องจักรอาจทำได้หลายแบบเช่น โดยการใช้จานหมุนเหวี่ยงให้กระเทียมวิ่งไปชนกระทบกับผนังยาง โดยการบีบหัวกระเทียมให้กระเทียมวิ่งไปชนกระทบกับผนังยาง โดยการบีบหัวกระเทียมผ่านลูกกลิ้งหมุน ส่วนการแยกเปลือกและเศษรากออกจากกลีบกระเทียม จะใช้ใบพัดช่วยปั่นกวนแยกแล้วใช้ลมเป่า ในส่วนการคัดขนาดทำได้โดย การให้กระเทียมเคลื่อนที่ผ่านรูที่มีขนาดต่างกันเช่นเดียวกับการคัดขนาดผลส้ม
การออกแบบ รายละเอียด และ การสร้างเครื่องจักร :
ทำการออกแบบรายละเอียดเครื่องจักรที่ทำการแยกหัวกระเทียม โดยเลือกใช้ วิธีป้อนกระเทียมให้เข้าไปบีบอยู่ในช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งที่หุ้มด้วยยางและแผ่นเหล็กรองหุ้มด้วยแผ่นยาง ที่สามารถปรับระยะห่างช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งกับแผ่นรองได้ ลุกกลิ้งได้รับกำลังงานจากมอเตอร์ไฟฟ้า จากนั้นจะแยกเปลือก แกนกลาง และ ราก ออกจากกลีบกระเทียม โดยการตี และ ใช้ลมเป่า แล้วจึลงผ่านเครื่องคัดขนาดที่มีรูต่างกัน 4 ขนาด

เครื่องแกะและคัดแยกขนาดกลีบกระเทียม แยกออกเป็น 3 ส่วน ดังนี้
1. ส่วนบีบแยกหัวกระเทียม
2. ส่วนตีเปลือกกระเทียม
3. ส่วนคัดแยกขนาดกลีบกระเทียม
วิธีดำเนินการวิจัย : ทำการทดลอง โดยปรับระยะห่างระหว่างลูกกลิ้งกับแผ่นยางรอง ต่างกัน 3 ระยะ คือ
1. ระยะห่างน้อยกว่าความโตของหัวกระเทียม 50 เปอร์เซ็นต์
2. ระยะห่างน้อยกว่าความโตของหัวกระเทียม 25 เปอร์เซ็นต์
3. ระยะห่างน้อยกว่าความโตของหัวกระเทียม 20 เปอร์เซ็นต์

การสร้างเครื่องจักรและชิ้นส่วนเครื่องจักร :
1.ส่วนบีบหัวกระเทียม(ส่วนการขับเชิงกล ไปยังลูกกลิ้งบีบหัวกระเทียม)
2.ส่วนปั่นตีแยกเปลือกกระเทียม
3.แสดงส่วนการเป่าแยกเปลือกกระเทียม ออกจากกลีบกระเทียมหลังจากปั่นแล้ว
4.ส่วนคัดแยกขนาดกลีบกระเทียม
การวิจัย/ผลการทดลอง : เพื่อให้เครื่องแกะและคัดแยกขนาดกลีบกระเทียม สามารถทำงานได้ตามวัตถุประสงค์ คือ ได้ อัตราการผลิตตามกำหนด คือ มากกว่า 100 กก./ชม. ได้ผลผลิตดี มีความช้ำหรือตำหนิน้อย จึงทำการทดลองเพื่อหาประสิทธิภาพการทำงานสูงสุดของเครื่องโดยจะหา ระยะห่างระหว่างลูกกลิ้งกับแผ่นรองที่เหมาะสมที่สุด และ ความเร็วรอบในการผลิตที่เหมาะสมที่สุด ดังรายละเอียดต่อไปนี้

สรุปผลการทดลอง : จากการทดลองแยกกลีบกระเทียมเพื่อหาตัวแปรในการปฏิบัติงานสรุปดังนี้
1.)ระยะห่างของช่องว่าง ระหว่างลูกกลิ้งกับแผ่นยางรองที่ระยะประมาณ ร้อยละ 35 ของความโตเฉลี่ยของหัวประเทียม เป็นค่าที่ให้ผลผลิตดีที่สุด ระยะช่องว่างมากเกินไป จะเป็นกระเทียมที่ไม่แยกสูง ผลผลิตโดยรวมจึงต่ำ
2)ความเร็วที่เหมาะในการแยกกระเทียมคือ 150 รอบ/นาที เป็นช่วงที่กระเทียมผ่านลูกกลิ้งช้า มีความต้านทานการหมุนสูงใช้พลังงานมาก แต่ถ้าความเร็วรอบลูกกลิ้งสูง กระเทียมผ่านลูกกลิ้งอย่างเร็ว จะมีแรงกระแทกช่วยให้กระเทียมแตกแยกง่าย ทำให้ใช้พลังงานในการแยกต่ำ
3.) ระยะห่างของช่องว่างระหว่างลูกกลิ้งกับแผ่นรองที่ระยะประมาณร้อยละ 35 ของความโตเฉลี่ยของหัวกระเทียม สามารถปรับใช้ได้กับกระเทียม ที่มีขนาดต่างกัน
4.) เครื่องแยกกลีบกระเทียมและคัดขนาด สามารถทำงานได้ 100 กก. ต่อชั่วโมงหรือประมาณ 1 ตันต่อวัน โดยการป้อนอย่างต่อเนื่อง