การศึกษาแนวทางการเพิ่มความสามารถในการรับแรงกระแทกของหมวกกันน็อคโดยการเสริมยางพาราธรรมชาติ

การวิจัยครั้งนี้เป็นการศึกษาแนวทางการนำฟองน้ำยางพารามาใช้เพื่อประยุกต์ใช้ในหมวกกันน็อคของผู้ขับขี่รถจักรยานยนต์ โดยผู้วิจัยได้เลือกหมวกแบบครึ่งใบ เต็มใบและเต็มใบปิดหน้ามาทำเสริมฟองน้ำยางพาราแบบคลุมทั้งพื้นที่และแบบเสริมเฉพาะพื้นที่ที่ความหนา 1 cm และ 1.6 cm ทำการทดสอบด้วยเครื่องทดสอบแรงกระแทก โดยใช้น้ำหนักของหัวค้อนตกกระแทก 10 kg ที่ความเร็ว 4.85, 5.42, 5.94 และ 6.26 m/s เพื่อวิเคราะห์ผลของภาระโหลดที่เกิดจากการกระแทก จากนั้นศึกษาการรับแรงกระแทกของหมวกโดยวิธีการตามมาตรฐานการทดสอบหมวกกันน็อคที่ความเร็ว 5.94 m/s สำหรับหมวกแบบครึ่งใบ ความเร็ว 7.67 m/s สำหรับหมวกแบบเต็มใบและเต็มใบปิดหน้าเพื่อศึกษาความเร่งสูงสุด (Peak Acceleration: PACC) และค่าการบาดเจ็บที่ศีรษะ (HIC) ซึ่งผลการทดลองทุกกรณีจะทำการวิเคราะห์เปรียบเทียบผลการทดลองโดยใช้การวิเคราะห์โดยระเบียบไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEA) จากการศึกษาพบว่าหมวกกันน็อคที่เสริมฟองน้ำยางพาราสามารถลดภาระโหลดจากการกระแทกได้ในทุกกรณี ซึ่งสามรถลดภาระโหลดสูงสุดได้ถึง 42.91% โดยหมวกแบบเต็มใบปิดหน้าจะมีความสามารถให้การรับแรงกระแทกที่ดีที่สุด ในส่วนผลของการทดสอบความเร่งสูงสุด (PACC) และค่าการบาดเจ็บที่ศีรษะ (HIC) ตามาตรฐานการทดสอบหมวกกันน็อคพบว่าหมวกกันน็อคแบบเสริมฟองน้ำยางพาราสามารถลดค่าความเร่งสูงสุด (PACC) และ HIC ลงได้โดยค่าอยู่ในเกณฑ์มาตราฐานที่ใช้ในออกขายเชิงพาณิชย์ได้ ซึ่งเมื่อนำผลการทดลองในห้องปฏิบัติการมาเปรียบเทียบผลวิเคราะห์จากแบบจำลองโดยระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์ (FEA) พบว่าผลมีความใกล้เคียงกันกับผลของการทดลองในทุกรณี โดยมีความแตกต่างกันสูงสุดอยู่ที่ 20.32% สุดท้ายสามารถสรุปได้ว่าหมวกกันน็อคทุกแบบที่เสริมฟองน้ำยางพารามีผลการทดสอบอยู่ในเกณฑ์มาตรฐานในเชิงพาณิชย์ โดยหากพิจารณาในด้านของน้ำหนักและความสะดวกสบายในการสวมใส่นั้น หมวกกันน็อคแบบเสริมฟองน้ำยางพาราเฉพาะพื้นที่ที่ความหนา 1 cm ก็มีความเหมาะสมในการนำไปใช้งานมากที่สุด