Original Title: Design and Development of Sugarcane Leaf Pruning Machine for Sugarcane Seed Purpose by Using Hydraulic system
Source: doi.org/10.14456/thaidoa-agres.2020.3
Disclaimer: Summary generated by AI based on the provided document. Please refer to the original paper for full scientific accuracy.

ការរចនា និងការអភិវឌ្ឍម៉ាស៊ីនបកស្លឹកអំពៅសម្រាប់ផលិតពូជអំពៅដោយប្រើប្រព័ន្ធអុីដ្រូលីក

ចំណងជើងដើម៖ Design and Development of Sugarcane Leaf Pruning Machine for Sugarcane Seed Purpose by Using Hydraulic system

អ្នកនិពន្ធ៖ Tinnasit Kaisinburasak (Agricultural Engineering Research Institute, Department of Agriculture), Danai Saratunpithak, Anucha Chaochot, Mongkol Tunhaw, Puttinun Jaruwat, Preecha Ananratanakul, Anuchit Chamsing, Ratchada Pratcharoenwanich, Jiravee Kaisinburasak, Kunthakorn Khaothong

ឆ្នាំបោះពុម្ព៖ 2020, Thai Agricultural Research Journal

វិស័យសិក្សា៖ Agricultural Engineering

១. សេចក្តីសង្ខេបប្រតិបត្តិ (Executive Summary)

បញ្ហា (The Problem)៖ ការបកស្លឹកអំពៅដោយកម្លាំងពលកម្មមនុស្សមានការលំបាកនិងចំណាយខ្ពស់ ចំណែកឯម៉ាស៊ីនបកស្លឹកទូទៅបណ្ដាលឱ្យខូចខាតភ្នែកពូជរហូតដល់ ៦០-៧០% ដែលមិនអាចយកទៅធ្វើជាពូជដាំដុះបានទេ។

វិធីសាស្ត្រ (The Methodology)៖ ការសិក្សានេះបានធ្វើការរចនា និងអភិវឌ្ឍម៉ាស៊ីនបកស្លឹកអំពៅដើរដោយប្រព័ន្ធអុីដ្រូលីកភ្ជាប់ជាមួយត្រាក់ទ័រ និងបញ្ជាល្បឿនបង្វិលដោយប្រព័ន្ធបញ្ជាអូតូម៉ាទិច។

លទ្ធផលសំខាន់ៗ (The Verdict)៖

២. ការវិភាគលើប្រសិទ្ធភាព និងដែនកំណត់ (Performance & Constraints)

វិធីសាស្ត្រ (Method) គុណសម្បត្តិ (Pros) គុណវិបត្តិ (Cons) លទ្ធផលគន្លឹះ (Key Result)
Developed Sugarcane Leaf Pruning Machine (Hydraulic System + Fuzzy Logic)
ម៉ាស៊ីនបកស្លឹកអំពៅដើរដោយប្រព័ន្ធអុីដ្រូលីក និងបញ្ជាដោយ Fuzzy Logic
មានសមត្ថភាពធ្វើការបានលឿន និងកាត់បន្ថយចំណាយប្រតិបត្តិការប្រចាំថ្ងៃបានច្រើនជាងការប្រើកម្លាំងមនុស្ស។ អត្រាដំណុះនិងការខូចខាតភ្នែកពូជមានកម្រិតទាប អាចទទួលយកបានសម្រាប់ការផលិតពូជ។ តម្រូវឱ្យមានការវិនិយោគដើមទុនដំបូងខ្ពស់ (១៣៤.០០០ បាត) និងត្រូវប្រើប្រាស់ភ្ជាប់ជាមួយត្រាក់ទ័រកម្លាំង ២៥ សេះ ដែលស៊ីប្រេងឥន្ធនៈ។ ល្បឿនការងារ ១,៨៨ រ៉ៃ/ម៉ោង, ការខូចខាតភ្នែកពូជ ១,២៨%, ចំណុចរួចដើម (Break-Even) នៅ ១៧៥,៦១ រ៉ៃ។
Human Labor (Manual Pruning with Knife)
ការបកស្លឹកអំពៅដោយកម្លាំងពលកម្មមនុស្ស (ប្រើកាំបិតបក)
មិនត្រូវការចំណាយដើមទុនធំលើការទិញគ្រឿងចក្រ និងអាចបត់បែនបានតាមស្ថានភាពទីវាលជាក់ស្តែង ក៏ដូចជាធានាបានភាពស្អាតល្អ។ មានភាពយឺតយ៉ាវ លំបាកក្នុងការស្វែងរកកម្មករ និងមានការចំណាយខ្ពស់លើកម្លាំងពលកម្ម (៣០០ បាត/រ៉ៃ)។ ល្បឿនការងារជាមធ្យមត្រឹមតែ ០,៨១ រ៉ៃ/ម៉ោង, ការខូចខាតភ្នែកពូជ ១,២៥%។

ការចំណាយលើធនធាន (Resource Cost)៖ ការអភិវឌ្ឍ និងប្រតិបត្តិការម៉ាស៊ីននេះទាមទារការវិនិយោគទុនប្រមាណ ១៣៤.០០០ បាត ព្រមទាំងតម្រូវឱ្យមានត្រាក់ទ័រនិងការយល់ដឹងពីប្រព័ន្ធបញ្ជាអគ្គិសនី-អុីដ្រូលីក។

៣. ការពិនិត្យសម្រាប់បរិបទកម្ពុជា/អាស៊ីអាគ្នេយ៍

ភាពលំអៀងនៃទិន្នន័យ (Data Bias)៖

ការសិក្សានេះត្រូវបានធ្វើឡើងនៅស្រុក Sikhio ខេត្ត Nakhon Ratchasima ប្រទេសថៃ ដោយផ្តោតលើពូជអំពៅចំនួន ៥ ប្រភេទ។ លក្ខខណ្ឌដី និងពូជអំពៅទាំងនេះមានលក្ខណៈស្រដៀងនឹងតំបន់ដាំអំពៅនៅកម្ពុជា ប៉ុន្តែលទ្ធផលអាចនឹងប្រែប្រួលបន្តិចបន្តួចអាស្រ័យលើប្រភេទដី កម្រិតសំណើម និងកម្ពស់អំពៅតាមតំបន់។ នេះមានសារៈសំខាន់ព្រោះការនាំយកបច្ចេកវិទ្យានេះមកអនុវត្តនៅកម្ពុជា តម្រូវឱ្យមានការសាកល្បងនិងកែតម្រូវ (Calibration) ឡើងវិញ។

លទ្ធភាពនៃការអនុវត្ត (Applicability)៖

បច្ចេកវិទ្យានេះមានសក្តានុពលខ្ពស់សម្រាប់វិស័យកសិឧស្សាហកម្មអំពៅនៅកម្ពុជា ដែលកំពុងប្រឈមនឹងបញ្ហាខ្វះខាតកម្លាំងពលកម្មយ៉ាងខ្លាំង។

ជារួម ការធ្វើទំនើបកម្មដោយប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីនបកស្លឹកអំពៅស្វ័យប្រវត្តិនេះ នឹងជួយបង្កើនផលិតភាព កាត់បន្ថយចំណាយ និងពង្រឹងស្ថិរភាពនៃការផ្គត់ផ្គង់ពូជអំពៅនៅកម្ពុជា។

៤. ផែនការសកម្មភាពសម្រាប់និស្សិត (Actionable Roadmap)

ដើម្បីអនុវត្តតាមការសិក្សានេះ និស្សិតគួរអនុវត្តតាមជំហានខាងក្រោម៖

  1. សិក្សាមូលដ្ឋានគ្រឹះនៃប្រព័ន្ធបញ្ជាស្វ័យប្រវត្តិ: និស្សិតត្រូវចាប់ផ្តើមសិក្សាពីទ្រឹស្តីនៃ Fuzzy Logic Control និងការសរសេរកូដបញ្ជាដោយប្រើប្រាស់កម្មវិធី Arduino IDE តាមរយៈប្រភពអនឡាញឥតគិតថ្លៃ។
  2. យល់ដឹងពីដំណើរការនៃប្រព័ន្ធអុីដ្រូលីក: ធ្វើការស្រាវជ្រាវនិងសិក្សាអំពីដំណើរការនៃ Proportional Valve, Hydraulic Motor និងប្រព័ន្ធបញ្ជូនថាមពល Hydrostatic Power Transmission ដែលជាផ្នែកសំខាន់នៃគ្រឿងចក្រកសិកម្ម។
  3. បង្កើតគំរូសាកល្បងខ្នាតតូច (Prototype Development): ប្រើប្រាស់បន្ទះ Arduino Microcontroller ភ្ជាប់ជាមួយ Rotary Encoder ដើម្បីបង្កើតជាគំរូប្រព័ន្ធបញ្ជាល្បឿនបង្វិល (Speed Control Loop) នៅក្នុងបន្ទប់ពិសោធន៍។
  4. ចុះអនុវត្តការប្រមូលទិន្នន័យនៅទីវាល: ចុះទៅកសិដ្ឋានដាំអំពៅពិតប្រាកដដើម្បីវាស់ស្ទង់កម្លាំងទាញស្លឹកអំពៅ (Tensile force) នៃពូជអំពៅក្នុងស្រុក ដោយប្រើឧបករណ៍ Digital Spring Balance ដើម្បីយកទិន្នន័យមកកែតម្រូវប៉ារ៉ាម៉ែត្រម៉ាស៊ីន។
  5. ធ្វើការវិភាគសេដ្ឋកិច្ចវិស្វកម្ម: រៀនគណនាចំណុចរួចដើម (Break-Even Point) និងប្រសិទ្ធភាពចំណាយដោយប្រើកម្មវិធី Microsoft Excel ដើម្បីវាយតម្លៃពីផលចំណេញនៃការប្រើប្រាស់គ្រឿងចក្រធៀបនឹងកម្លាំងពលកម្មទូទៅ។

៥. វាក្យសព្ទបច្ចេកទេស (Technical Glossary)

ពាក្យបច្ចេកទេស ការពន្យល់ជាខេមរភាសា (Khmer Explanation) និយមន័យសាមញ្ញ (Simple Definition)
Fuzzy Logic Controller (ប្រព័ន្ធបញ្ជាតក្កវិទ្យាស្រពិចស្រពិល) ប្រព័ន្ធបញ្ជាស្វ័យប្រវត្តិដែលផ្អែកលើកម្រិតនៃភាពពិត (Degrees of truth) ជាជាងការសម្រេចចិត្តបែបដាច់ស្រេច 0 ឬ 1។ នៅក្នុងម៉ាស៊ីននេះ វាជួយឱ្យការបញ្ជាល្បឿនបង្វិលរបស់ម៉ាស៊ីនបកស្លឹកមានភាពរលូន និងអាចសម្របតាមបំរែបំរួលកម្លាំងទាញនៃស្លឹកអំពៅនីមួយៗបានយ៉ាងល្អដោយមិនឆក់។ ដូចជាការបើកបររថយន្តដែលយើងមិនមែនជាន់ហ្គែរអស់ ឬប្រាំងងាប់នោះទេ តែយើងថែមថយល្បឿនបន្តិចម្តងៗទៅតាមស្ថានភាពផ្លូវជាក់ស្តែង។
Servo Electro-hydraulic System / SEHS (ប្រព័ន្ធអគ្គិសនី-អុីដ្រូលីកសឺវ៉ូ) ប្រព័ន្ធកម្លាំងអុីដ្រូលីកដែលប្រើប្រាស់សញ្ញាអគ្គិសនី (ពីខួរក្បាលកុំព្យូទ័រ) ដើម្បីបញ្ជាវ៉ាល់ (Valve) គ្រប់គ្រងលំហូរប្រេងអុីដ្រូលីក ដើម្បីកំណត់ល្បឿន និងកម្លាំងរបស់ម៉ាស៊ីនដោយស្វ័យប្រវត្តិ។ ដូចជាទុយោទឹកដែលភ្ជាប់ជាមួយក្បាលរ៉ូប៊ីណេឆ្លាតវៃ ដែលអាចបើកនិងបិទទឹកដោយស្វ័យប្រវត្តិទៅតាមការបញ្ជាពីកុំព្យូទ័រ។
Proportional Valve (វ៉ាល់បញ្ជាសមាមាត្រ) ប្រភេទវ៉ាល់អុីដ្រូលីកដែលអាចកែតម្រូវទំហំនៃការបើកឬបិទលំហូរប្រេងបានយ៉ាងជាក់លាក់ (បើកតិចតួច ពាក់កណ្តាល ឬបើកអស់) ទៅតាមទំហំចរន្តអគ្គិសនីដែលវាទទួលបាន ជាជាងគ្រាន់តែមានមុខងារបើកនិងបិទដាច់តែម្តង។ ដូចជាការមូលក្បាលរ៉ូប៊ីណេទឹកបន្តិចម្តងៗ ដើម្បីគ្រប់គ្រងកម្លាំងទឹកឱ្យចេញខ្លាំងឬខ្សោយតាមតម្រូវការជាក់ស្តែង។
Rotary Encoder (ឧបករណ៍វាស់ល្បឿនបង្វិល) ឧបករណ៍សេនស័រ (Sensor) ដែលបំពាក់នៅលើអ័ក្សវិល ដើម្បីតាមដានល្បឿន និងទិសដៅនៃការបង្វិលរបស់ម៉ាស៊ីន រួចបញ្ជូនទិន្នន័យត្រឡប់ (Feedback signal) ទៅកាន់ប្រព័ន្ធបញ្ជាវិញដើម្បីឱ្យដឹងថាម៉ាស៊ីនកំពុងវិលក្នុងល្បឿនប៉ុន្មាន។ ដូចជាកុងទ័រល្បឿននៅលើម៉ូតូ ដែលវាស់ថាកង់កំពុងវិលក្នុងល្បឿនប៉ុន្មាន រួចបង្ហាញតួលេខនៅលើកុងទ័រ។
Feedback Signal (សញ្ញាបញ្ជូនត្រឡប់) ទិន្នន័យដែលទទួលបានពីសេនស័រវាស់សកម្មភាពជាក់ស្តែងរបស់ម៉ាស៊ីន ហើយបញ្ជូនត្រឡប់ទៅកាន់ប្រព័ន្ធបញ្ជាវិញ ដើម្បីផ្ទៀងផ្ទាត់ថាតើម៉ាស៊ីនកំពុងដំណើរការបានត្រឹមត្រូវតាមអ្វីដែលគេបានបញ្ជាឬអត់ បើខុសប្រព័ន្ធនឹងកែតម្រូវភ្លាមៗ។ ដូចជាពេលយើងប្រាប់មិត្តភ័ក្តិឱ្យដើរទៅមុខ ១០ ជំហាន ហើយមិត្តភ័ក្តិស្រែកប្រាប់មកវិញថា "ដើរបាន ៥ ជំហានហើយ!"។
Overshoot (តម្លៃកើនហួសកម្រិត) នៅក្នុងប្រព័ន្ធបញ្ជា នេះគឺជាបាតុភូតដែលល្បឿន ឬសកម្មភាពរបស់ម៉ាស៊ីនបានលោតឡើងលើសពីគោលដៅដែលបានកំណត់ (Setpoint) មួយភ្លែត មុនពេលវាធ្លាក់ចុះមកថេរនៅត្រង់ចំណុចគោលដៅវិញ។ ដូចជាពេលយើងជាន់ហ្គែរឡានចង់បានល្បឿន 60km/h តែឡានស្ទុះលឿនពេកឡើងដល់ 65km/h មួយភ្លែត ទើបយើងបន្ថយមក 60km/h វិញ។
Break-Even Point (ចំណុចរួចដើម) ចំណុចដែលចំណូលទទួលបានពីការប្រើប្រាស់ម៉ាស៊ីន (ឧទាហរណ៍ ការគិតថ្លៃឈ្នួលបកស្លឹកក្នុងមួយរ៉ៃ) ស្មើគ្នាបេះបិទនឹងចំណាយសរុប (ថ្លៃទិញម៉ាស៊ីន ថ្លៃថែទាំ ថ្លៃប្រេង) ដែលចាប់ពីចំណុចផ្ទៃដីនេះទៅ ទើបម៉ាស៊ីនចាប់ផ្តើមផ្តល់ប្រាក់ចំណេញ។ ដូចជាការទិញម៉ូតូកង់បីតម្លៃ ៣០០០ ដុល្លារមករត់ឈ្នួល នៅពេលដែលយើងរកចំណូលបាន ៣០០០ ដុល្លារសងថ្លៃដើមរួចរាល់ នោះហើយជាចំណុចរួចដើម។

៦. ប្រធានបទពាក់ព័ន្ធ (Further Reading)

អត្ថបទដែលបានបោះពុម្ពនៅលើ KhmerResearch ដែលទាក់ទងនឹងប្រធានបទនេះ៖

ប្រធានបទ និងសំណួរស្រាវជ្រាវដែលទាក់ទងនឹងឯកសារនេះ ដែលអ្នកអាចស្វែងរកបន្ថែម៖