ส่วนประกอบของราง

ประแจ (รถไฟ)

ประแจ (อังกฤษ: railroad switch, turnout) เป็นอุปกรณ์สำหรับติดตั้งไว้ที่รางรถไฟสำหรับให้รถไฟเดินเบี่ยงจากทางเดิมได้เมื่อต้องการ ประแจสามารถควบคุมได้ด้วยคันกลับที่ตัวประแจ สายลวดดึงรอก หรือมอเตอร์ไฟฟ้าก็ได้ ประแจมีได้ทั้งแบบประแจเบี่ยงเลี้ยว ประแจเบี่ยงรูปสองง่าม หรือประแจทางตัด
ประแจอย่างง่าย ๆ เริ่มต้นจากทางรถไฟตรงปกติ เมื่อต้องการทำทางเลี้ยวไปด้านขวา ก็จะตัดส่วนหนึ่งของราวเหล็กด้านขวาออก ด้านหนึ่งต่อราวเหล็กให้โค้งออกไปตามแนวเบี่ยง อีกด้านต่อราวในแนวหักมุม เรียกมุมหักนี้ว่าตะเฆ่ (frog) ด้านในของประแจจะมีราวเหล็กสองอัน อันหนึ่งโค้ง อันหนึ่งตรง ต่อกับจุดหมุนตรงตะเฆ่ เรียกว่ารางลิ้น (point blades) เมื่อกลไกกลับประแจดึงให้ราวโค้งชิดซ้าย (ตามรูป) ก็จะทำให้รถไฟสามารถแล่นไปทางขวาได้ ในทางกลับกันถ้ากลับประแจให้ราวตรงชิดขวา ก็ทำให้รถไฟเดินตรงไปตามปรกติ

หลักการทำงาน

เนื่องจากรถไฟ (รถจักร และรถพ่วง ตลอดจนยานยนต์ราง) ต้องอาศัยราวเหล็กทั้งสองข้างของรางรถไฟช่วยบังคับล้อให้เคลื่อนไปในทิศทางที่เหมาะสม^[1]โดยมีครีบล้อ (หรือบังใบล้อ) ซึ่งติดอยู่ตอนในของล้อช่วย หากต้องการให้รถไฟเปลี่ยนทิศทางเดิม ก็จำเป็นต้องให้ราวเหล็กด้านหนึ่งบังคับทิศขบวนรถไป โดยมีราวเหล็กอีกด้านหนึ่งคอยกั้นมิให้ครีบล้อเข้าไปในทิศทางที่ไม่ต้องการ หาไม่แล้วรถไฟก็จะตกรางได้ จากหลักการข้างต้น เราสามารถเปลี่ยนทิศทางของขบวนรถได้
รางลิ้นประแจ เดิมที่บังคับด้วยคันโยกที่ติดกับตัวประแจ ซึ่งประแจชนิดนี้ยังมีใช้ถึงปัจจุบันโดยเฉพาะในเขตโรงซ่อมรถไฟ หรือสถานีที่การจราจรไม่มาก ในเวลาต่อมาได้มีการพัฒนาให้มีกลไกข้อเหวี่ยงติดกับรอก และใช้สายลวดบังคับ ซึ่งประแจลักษณะนี้มีใช้มากเช่นกัน เมื่อย่านสถานีรถไฟมีขนาดใหญ่โตขึ้น การใช้สายลวดเป็นการไม่สะดวกเพราะเกะกะการเดินไปมาในย่าน จึงได้มีการใช้มอเตอร์ไฟฟ้าหรือลมอัดบังคับประแจขึ้น
โดยปกติ ประแจสามารถใช้งานได้ดีที่ความเร็วต่ำ ๆ เพราะยิ่งความเร็วสูง โอกาสที่จะถูกแรงเข้าสู่ศูนย์กลางเหวี่ยงให้ตกรางก็มีมากขึ้น แต่ในปัจจุบันได้มีการพัฒนาให้ประแจสามารถผ่านด้วยความเร็วสูง ๆ ได้ นอกจากนี้ ในประเทศเขตหนาวยังได้มีการติดตั้งระบบทำความร้อนที่รางลิ้นประแจ ช่วยให้น้ำแข็งไม่เกาะประแจจนขยับรางลิ้นไม่ได้

ส่วนประกอบของประแจ

รางลิ้น

รางลิ้นประแจ

รางลิ้น (point blade) เป็นส่วนประกอบสำคัญที่ทำให้รถไฟสามารถเปลี่ยนทิศทางเดินได้ ประกอบด้วยราวเหล็กโค้งและราวเหล็กตรงอย่างละอัน ปลายด้านที่สวนกับขบวนรถจะลีบเล็กเพื่อให้ชิดซ้ายหรือขวาได้สะดวก จากรูป (ซ้ายมือ) เป็นประแจสวนเบี่ยงไปทางซ้าย ท่าตรง จะสังเกตเห็นว่ารางลิ้นชิดซ้าย ทำให้ครีบล้อยังคงรักษาทิศทางตรงได้อยู่ ในทางกลับกันหากกลับประแจให้รางลิ้นชิดขวา บังใบล้อจะถูกบังคับให้เดินตามทางเลี้ยวแทน

ตะเฆ่

จากรูป ด้านซ้ายรูปเป็นตะเฆ่ ส่วนด้านขวาเป็นราวกันตกราง

ตะเฆ่ (frog) หมายถึงจุดต่อหักมุมของราวเหล็ก ระหว่างทางตรงและทางเลี้ยว เป็นส่วนที่ต้องทำให้แข็งแรงอย่างมากเพราะต้องรับแรงสะเทือนจากขบวนรถ จนบางครั้งก็ต้องนำไปทำให้แข็งโดยผ่านประบวนการแรงระเบิด (shock hardening) คำว่า frog มีที่มาจากลักษณะของตะเฆ่กับกีบม้า

รางกัน

รางกัน หรือราวกัน (check rail) เป็นราวเหล็กที่ติดตั้งชิดด้านในรางรถไฟในระยะกว้างพอให้ครีบล้อผ่านได้ นิยมติดตั้งไว้ด้านตรงข้ามกับตะเฆ่เพื่อให้แน่ใจว่าครีบล้ออยู่ในทิศทางที่ถูกต้อง หรือแม้แต่นำไปติดตั้งในโค้งรัศมีแคบหรือบนสะพานด้วย
นอกจากนี้ ยังมีเครื่องกลับประแจหรือคันกลับประแจเพิ่มเติมด้วย ซึ่งจะทำหน้าที่ขยับรางลิ้นให้อยู่ในทิศทางที่ถูกต้อง รวมไปถึงกลไกบังคับสัญญาณประจำที่สัมพันธ์ประแจนั้นด้วย

ส่วนประกอบของรถไฟ

รถไฟดีเซล

รถไฟดีเซล คือ รถจักรที่ใช้เครื่องยนต์ดีเซลเป็นเครื่องต้นกำลัง และมีเครื่องอุปกรณ์ สำหรับส่งหรือถ่ายกำลังจากเครื่องยนต์ ไปหมุนล้อ เพื่อขับเคลื่อนตัวเอง และลากจูงรถพ่วง รถจักรดีเซลประกอบด้วย

๑. โครงประธาน และลำตัว ทำหน้าที่รับตัวเครื่องยนต์ และอุปกรณ์ต่างๆ ที่ติดตั้งอยู่บนโครงพื้นซึ่งวางลงบนล้อโดยตรง หรือลงบนแคร่โบกี้ ภายในแบ่งออกเป็นห้องขับ ตั้งอยู่ในตำแหน่งที่มองเห็นทางข้างหน้าถนัด และห้องเครื่องซึ่งมีเครื่องยนต์ และเครื่องอุปกรณ์ต่างๆ

๒. ตัวเครื่องยนต์ดีเซล ซึ่งเป็นเครื่องต้นกำลังจะติดตั้งอยู่บนรถที่ห้องเครื่อง

๓. อุปกรณ์เครื่องถ่ายทอดกำลังจากเครื่องยนต์ ซึ่งถ่ายทอดกำลังมาขับล้ออีกต่อหนึ่งด้วยระบบต่างๆ

ระบบถ่ายทอดกำลังที่มีใช้กันในรถจักรดีเซล คือ

๑. ระบบไฟฟ้า รถจักรที่ใช้วิธีการถ่ายทอดกำลังด้วยระบบไฟฟ้า เรียกว่า รถจักรดีเซลไฟฟ้า (diesel electric locomotive) มีเครื่องถ่ายทอดกำลังประกอบไปด้วย เครื่องกำเนิดไฟฟ้า (generator) และเครื่องยนต์ไฟฟ้าฉุดลากเพื่อการหมุนล้อ (traction motor) วิธีนี้ ตัวเครื่องยนต์ดีเซลจะขับเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ให้จำหน่ายกระแสไฟฟ้า ป้อนเข้าไปที่เครื่องยนต์ไฟฟ้า ซึ่งจะขับหมุนเพลาล้อกำลังของรถจักร เครื่องยนต์ดีเซล และเครื่องกำเนิดไฟฟ้า ตั้งอยู่บนโครงประธานรวมเป็นชุดเดียวกัน ภายในห้องเครื่อง จากเครื่องกำเนิดไฟฟ้ามีสายนำกระแสไฟฟ้าผ่านไปที่แผงควบคุมที่ห้องขับ แล้วผ่านไปยังเครื่องยนต์ไฟฟ้าฉุดลากติดตั้งอยู่บนแคร่ใต้โครงประธาน ซึ่งจะไปหมุนเพลาขับด้วยฟันเฟืองให้เร็วหรือช้า สุดแต่กระแสไฟฟ้าที่ปล่อยเข้าไป

๒. ระบบไฮดรอลิก รถจักรที่ใช้เครื่องถ่ายทอดกำลังด้วยระบบของเหลว (ไฮดรอลิก) เรียกว่า รถจักรดีเซลไฮดรอลิก (diesel hydraulic locomotive) อุปกรณ์เครื่องถ่ายทอดกำลัง เรียกว่า เครื่องแปลงแรงหมุน (torque converter) จะประกอบด้วยใบพัด ๒ ตัว เรียกว่า อิมเพลเลอร์ (impeller) และเทอร์ไบน์รันเนอร์ (turbine runner) และมีน้ำมันอยู่ ภายในเครื่องยนต์ดีเซลต้นกำลัง จะหมุนอิมเพลเลอร์ให้ปั่นน้ำมัน เพื่อมีแรงไปหมุนเทอร์ไบน์รันเนอร์ ซึ่งจะมีกำลังงานหรือแรงเพิ่มขึ้น พอเพียงที่จะไปหมุนเพลาล้อรถจักรได้ โดยผ่านฟันเฟือง และกลไกต่างๆ

รถไฟฟ้า BTS

ภายหลัง BTS ได้เพิ่มตู้รถไฟฟ้าจากแบบ 3 ตู้ เป็นแบบ 4 ตู้ต่อขบวน ทำให้ขบวนรถไฟฟ้า Siemens model ทั้ง 35 ขบวนได้กลายเป็นรถไฟฟ้าแบบ 4 ตู้ ซึ่งประกอบด้วย ตู้รถไฟฟ้ามีระบบขับเคลื่อน (Motored cars) ที่ด้านหน้าและท้ายของขบวนรถไฟฟ้า และ ตู้รถไฟฟ้าแบบไม่มีระบบขับเคลื่อน (Trailer cars) 2 ตู้อยู่ตรงกลางของขบวนรถไฟฟ้า ตามชนิดดังต่อไปนี้

1.	ตู้รถไฟฟ้าแบบ A-Car มีระบบขับเคลื่อน (Motored cars) และห้องคนขับ (Driving Cab)
2.	ตู้รถไฟฟ้าแบบ C-Car ไม่มีระบบขับเคลื่อน (trailer cars) และห้องคนขับ แต่มีแหล่งจ่ายไฟฟ้า (Power Supply) สำหรับ ระบบปรับอากาศ และระบบแสงสว่าง

ระบบขนส่งทางราง

ประวัติ

อดีตการเลือกขนาดรางรถไฟในการก่อสร้างนั้น ส่วนหนึ่งมาจากเงื่อนไขบางอย่างเพื่อตอบสนองเงื่อนไขในท้องถิ่น เช่น รถไฟรางแคบ ค่าก่อสร้างมีราคาถูกกว่า และสามารถเข้าพื้นที่แคบๆ ข้างหน้าผาได้ดี แต่รางรถไฟรางกว้างให้เสถียรภาพมากขึ้นและสามารถใช้ความเร็วสูงได้มากขึ้น
ในบางประเทศ การเลือกใช้รางเป็นประเด็นทางการเมือง การปกครอง เช่น ภูมิภาคเอเชียตะวันออกเฉียงใต้ มีการใช้รางรถไฟรางแคบ ขนาด 1 เมตร ในดินแดนภายใต้อาณานิคม ของประเทศอังกฤษ และฝรังเศส เมื่อประเทศสยาม (ไทย) ได้สร้างรถไฟหลวงสายแรกเพื่อไปเชียงใหม่ โดยใช้ขนาด 1.435 เมตร มีบันทึกไว้ในประวัติศาสตร์อีกด้วยว่าในระหว่างความขัดแย้งทางการค้าไทยกับฝรั่งเศส ได้มีการทำสนธิสัญญาไว้ข้อหนึ่ง ซึ่งห้ามประเทศไทยสร้างทางรถไฟไปชิดชายฝั่งแม่น้ำโขง ทางรถไฟสายตะวันออกเฉียงเหนือจึงสร้างไปหยุดที่ อำเภอวารินชำราบในจังหวัดอุบลราชธานี และจังหวัดอุดรธานี [สำหรับทางรถไฟสายใต้นั้นก่อสร้างด้วยเงินกู้จากประเทศอังกฤษ ซึ่งประเทศไทยจำยอมต้องสร้างด้วยขนาด 1.00 เมตร ด้วยเหตุผลที่อังกฤษตั้องการใช้เป็นเส้นทางเชื่อมทางระหว่างมลายูกับพม่า ซึ่งเป็นรางขนาด 1.00 เมตร และมีค่าก่อสร้างถูกกว่าด้วย

รางรถไฟในประเทศไทย

การพัฒนารางรถไฟในประเทศไทยเริ่มต้นตั้งแต่สมัยรัชกาลที่ 5 โดยได้มีการสร้างรางรถไฟขนาด 1.435 เมตรในบริเวณตะวันออกของแม่น้ำเจ้าพระยาในรางสายเหนือ โดยไม่ใช้ขนาดเดียวกับประเทศเพื่อนบ้าน เพื่อหลบเลี่ยงจากขนาดรางรถไฟของอังกฤษ ป้องกันการรุกรานเป็นอาณานิคม และต่อมาได้มีการสร้างรางเพิ่ม ฝั่งตะวันตกของแม่น้ำเจ้าพระยา ได้สร้างขนาด 1.000 เมตร ซึ่งเป็นรางรถไฟสายใต้ปัจจุบัน

รางรถไฟ 1.000 เมตร (มีเตอร์เกจ)

รางรถไฟของการรถไฟแห่งประเทศไทย ขนาด 1 เมตร หรือ Meter Gauge
รถไฟหลวง สถานีรถไฟกรุงเทพ - สถานีรถไฟนครราชสีมา (ในอดีตมีขนาด 1.435 เมตร)

รางรถไฟ 1.435 เมตร (สแตนดาร์ดเกจ)

ตระการ ดาแก้ว

วันพฤหัสบดีที่ 6 กรกฎาคม พ.ศ. 2560

ส่วนประกอบของรางรถไฟ