รอก คืออะไร มีกี่ประเภท? รู้จักหลักการทำงาน และวิธีเลือกรอกที่ใช่

เครื่องทุ่นแรง อย่าง รอก ที่ทุกคนคุ้นเคยและรู้จักกัน ถือได้ว่าเป็นหนึ่งในเครื่องกลพื้นฐานที่มนุษย์เราใช้มาตั้งแต่สมัยโบราณกาลเลยล่ะค่ะ บทความนี้เราเลยอยากจะพาทุกคนไปเจาะลึกว่า รอก คืออะไรกันแน่? มีหลักการทำงานอย่างไร? และมีกี่ประเภทที่ควรรู้จัก รับรองว่าอ่านจบแล้ว ทุกคนจะรู้จักรอกมากขึ้นและใช้มันได้ถูกประเภทอย่างแน่นอน!!

รอก คือ เครื่องกลชนิดหนึ่งที่ใช้สำหรับ ยก ดึงวัตถุที่มีน้ำหนักมาก หรือแม้แต่เปลี่ยนทิศทางของแรง  โดยมีส่วนประกอบหลักคือ “ล้อหมุน” และ “เชือก” (หรือสลิง / โซ่) พาดผ่านล้อนั้น เพื่อให้สามารถออกแรงยกของขึ้นลงได้ง่ายขึ้น

พูดง่าย ๆ ก็คือ

รอกทำหน้าที่เหมือนตัวช่วยแบ่งเบาภาระ ช่วยให้คนใช้แรงน้อยลง แต่ยกของได้หนักขึ้น

หลักการของรอกคือ การถ่ายแรงผ่านล้อหมุน โดยเชือกหรือโซ่จะพาดผ่านรอก และเมื่อเราดึงปลายเชือกในทิศทางหนึ่ง ของที่ผูกอยู่ปลายอีกด้านจะถูกยกขึ้น

• ถ้าเราดึงเชือกลง ของจะถูกยกขึ้น
• ถ้าเราปล่อยเชือกขึ้น ของจะถูกวางลง

แรงที่ใช้ขึ้นอยู่กับจำนวนรอกที่ใช้ในระบบ ยิ่งมีรอกหลายตัวเท่าไหร่ เรายิ่งใช้แรงน้อยลงเท่านั้น เพราะน้ำหนักจะถูกแบ่งออกไปตามจำนวนรอก

รอกไม่ได้มีประโยชน์แค่การช่วยยกของหนักเท่านั้น แต่ยังมีประโยชน์ในแง่อื่น ๆ ดังนี้ค่ะ

• ความปลอดภัย ช่วยลดความเสี่ยงต่อการบาดเจ็บจากการยกของหนักด้วยแรงงานคนโดยตรง
• ลดระยะเวลาการทำงานได้อย่างมีประสิทธิภาพ ช่วยเร่งความเร็วในการทำงานที่ต้องเคลื่อนย้ายวัตถุขนาดใหญ่ 
• ลดต้นทุน ช่วยลดจำนวนแรงงานที่ต้องใช้ในการยกของหนัก ทำให้ประหยัดค่าใช้จ่ายในระยะยาว
• ความสะดวกสบาย ช่วยอำนวยความสะดวกในการเคลื่อนย้ายวัตถุไปยังที่สูงหรือพื้นที่เข้าถึงยาก เช่น การก่อสร้างอาคารสูง หรือการทำงานในอู่ต่อเรือ

รอก สามารถแบ่งออกได้เป็น 2 ประเภทหลัก ตามลักษณะการใช้งานและหลักฟิสิกส์ คือ รอกเดี่ยว (Single Pulley) และ รอกพวง (Compound Pulley) ซึ่งมีรายละเอียดดังนี้

รอกเดี่ยว คือ รอกที่มีล้อเพียงตัวเดียว สามารถแบ่งย่อยได้อีก 2 แบบ ได้แก่

• รอกเดี่ยวตายตัว (Fixed Pulley) ตัวรอกจะถูกยึดติดอยู่กับที่ ไม่เคลื่อนที่ไปไหน ใช้เชือกหนึ่งเส้นพาดรอบล้อโดยจะมีปลายข้างหนึ่งผูกติดกับวัตถุ ปลายอีกข้างหนึ่งใช้สำหรับดึง เมื่อดึงวัตถุขึ้นในแนวดิ่ง แรงที่ใช้ดึงจะมีค่าเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ เช่น รอกที่ใช้ชักธงชาติ หรือรอกที่อยู่บนเครนยกของ
  • รอกเดี่ยวตายตัวไม่ช่วยผ่อนแรง แต่ช่วยอำนวยความสะดวกในการทำงาน

• รอกเดี่ยวเคลื่อนที่ (Movable Pulley) เป็นรอกที่เคลื่อนที่ได้ขณะที่ใช้งาน ตัวรอกจะเคลื่อนที่ไปพร้อมกับวัตถุที่ถูกยก โดยวัตถุจะผูกติดกับตัวรอก ใช้เชือกหนึ่งเส้นพาดรอบล้อ โดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับเพดาน ปลายอีกข้างหนึ่งใช้สำหรับดึง
  • รอกเดี่ยวเคลื่อนที่เป็นเครื่องกลที่ช่วยผ่อนแรงได้ครึ่งหนึ่ง (แรงดึงจะเท่ากับครึ่งหนึ่งของน้ำหนักวัตถุ) เพราะแรงของวัตถุถูกแบ่งรับโดยเชือกที่พาดผ่านรอก ซึ่งถือเป็นการได้เปรียบเชิงกล ทำให้เราออกแรงน้อยลง

รอกพวก คือ รอกที่เกิดจากการนำรอกเดี่ยวหลาย ๆ ตัว (ทั้งรอกตายตัวและรอกเคลื่อนที่) มาประกอบเข้าด้วยกันเป็นระบบ มีคุณสมบัติ ช่วยผ่อนแรงได้มหาศาล ยิ่งมีจำนวนรอกเคลื่อนที่มากเท่าไหร่ ก็ยิ่งผ่อนแรงได้มากเท่านั้น ทำให้เราสามารถยกวัตถุที่หนักเป็นตัน ๆ ได้ด้วยแรงคนเพียงเล็กน้อยเลยค่ะ

รอกพวง สามารถแบ่งเป็นระบบย่อย ๆ ได้ดังนี้

• รอกพวงระบบที่ 1 ประกอบด้วยรอกเดี่ยวเคลื่อนที่หลายตัวต่อกัน รอกแต่ละตัวมีเชือกคล้องหนึ่งเส้น โดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับเพดาน ปลายอีกข้างหนึ่งผูกกับรอกตัวถัดไป วัตถุผูกติดกับรอกตัวล่างสุด เชือกที่คล้องรอบรอกตัวบนสุดใช้สำหรับดึง
• รอกพวงระบบที่ 2 ประกอบด้วยรอก 2 ตับ ตับบนแขวนติดเพดาน วัตถุผูกติดกับรอกตัวล่างสุด ของตับล่าง ใช้เชือกเส้นเดียวคล้องรอบรอกทุกตัว โดยปลายข้างหนึ่งผูกติดกับรอกตัวล่างสุดของตัวบน หรือตัวบนสุดของตับล่าง ปลายอีกข้างหนึ่งใช้สำหรับดึง
• รอกพวงระบบที่ 3 ประกอบด้วยรอกเดียวตายตัว 1 ตัว (ไว้เปลี่ยนทิศทาง) ที่เหลือเป็นรอกเดี่ยวเคลื่อนที่ วัตถุถูกผูกติดกับคานที่รองรับรอกเคลื่อนที่ทั้งหมด

ยิ่งจำนวนเส้นเชือกที่รับน้ำหนัก (ยกเว้นเส้นสุดท้ายที่เราดึงลง) มากเท่าไหร่ อัตราการผ่อนแรงก็จะยิ่งมากตามไปด้วย ทำให้รอกพวงสามารถช่วยยกของหนักมาก ๆ ได้ง่ายขึ้นหลายเท่า!

นอกจากจะแบ่งตามลักษณะการใช้งานและหลักการทางฟิสิกส์แล้ว ในโลกของการทำงานจริง เรายังแบ่งรอกตามแหล่งพลังงานที่ใช้ขับเคลื่อน ได้ดังนี้ค่ะ

รอกโซ่ หรือ รอกโซ่มือสาว คือ รอกโซ่ที่มีการใช้มือในการชัก ติดตั้งง่าย น้ำหนักเบา เคลื่อนย้ายสะดวก ใช้สำหรับงานชั่วคราว รับน้ำหนักได้พอประมาณ ดูแลรักษาได้ง่าย มีอายุการใช้งานยาวนาน 

• เหมาะกับงานลิฟต์บรรทุก ลิฟต์ขนของ งานก่อสร้าง และยกย้ายเครื่องจักรทั่วไป

รอกโซ่มือโยก คือ รอกที่ใช้คันโยกเพื่อดึง/ยก/รั้งวัตถุ ราคาถูก ไม่ต้องใช้ไฟฟ้า เคลื่อนย้ายง่าย ใช้ได้ในพื้นที่จำกัด

• เหมาะกับงานที่ไม่ต้องการความเร็วในการเคลื่อนย้ายมากนัก เช่น งานก่อสร้าง งานซ่อมบำรุงทั่วไป หรืองานขนย้ายวัสดุในพื้นที่จำกัด

รอกสลิง คือ รอกที่ใช้ลวดสลิงแทนโซ่ มีความแข็งแรงสูง (อ่านความข้อมูลของลวดสลิงเพิ่มเติมได้ในบทความ “ลวดสลิง” คืออะไร?)

• เหมาะสำหรับ ในงานอุตสาหกรรมหนัก เช่น เหล็ก ปูน เครื่องจักร

รอกมือหมุน คือ รอกที่ใช้การ หมุนกว้าน ผ่านเพลาและเฟืองเพื่อดึง/ยกวัตถุ 

• เหมาะสำหรับงานดึงหรือยกวัตถุในแนวนอนหรือแนวเอียง เช่น ติดตั้งเครื่องจักร, ดึงเรือขึ้นจากน้ำ, งานกู้ภัย

รอกไฟฟ้า คือ รอกที่ทำงานด้วยมอเตอร์ไฟฟ้าในการชักรอก สามารถควบคุมการทำงานได้อย่างง่ายดาย มีน้ำหนักเบา สะดวกในการเคลื่อนย้าย แบ่งเป็น 2 ประเภท คือ รอกโซ่ไฟฟ้า และรอกสลิงไฟฟ้า

• เหมาะสำหรับงานหนัก งานในโรงงานอุตสาหกรรม การผลิต และงานก่อสร้างที่ต้องยกของบ่อย ๆ

หากใครอยากรู้ข้อแตกต่างของรอกโซ่กับรอกสลิง คลิกอ่าน รอกสลิง กับ รอกโซ่ ต่างกันยังไง เพื่อทำความเข้าใจได้เลยนะคะ

การทำงานของรอกไม่ใช่แค่ล้อหมุนกับเชือกเท่านั้น แต่ในระบบจริงจะมีอุปกรณ์หลายชิ้นที่ช่วยให้การยกของปลอดภัย แข็งแรง และมีประสิทธิภาพมากขึ้น รวมถึงอุปกรณ์เสริมต่าง ๆ ที่ทำหน้าที่เชื่อมต่อและรับน้ำหนัก ซึ่งมีดังนี้

1. ล้อรอก เป็นหัวใจหลักของระบบรอก มีลักษณะเป็นล้อหมุนที่มี “ร่อง” รอบขอบล้อ เพื่อให้เชือกหรือโซ่พาดได้แน่นและไม่หลุด หน้าที่ของล้อรอกคือช่วย “เปลี่ยนทิศทางแรง” และ “ลดแรงเสียดทาน” ทำให้เราดึงเชือกได้ลื่นขึ้น
2. เพลา / แกนหมุน (Axle / Shaft) คือ แกนกลาง ที่ล้อรอกถูกติดตั้งอยู่ ทำหน้าที่เป็น จุดหมุน ให้ล้อรอกสามารถหมุนได้อย่างอิสระและคล่องตัว
3. เชือก / โซ่ / สลิง (Rope, Chain, or Wire Rope) คือส่วนที่ใช้ส่งแรงจากมือหรือมอเตอร์ไปยังของที่ต้องการยก ประเภทของเส้นที่ใช้จะขึ้นอยู่กับลักษณะงาน เช่น
   • เชือกไนลอน / เชือกผ้าใบ ใช้ในงานเบา เช่น งานฝึก หรือทดลอง
   • โซ่เหล็ก (Chain) แข็งแรง ทนร้อน นิยมใช้ในรอกโซ่
   • ลวดสลิง (Wire Rope) ใช้ในรอกสลิงหรือรอกสลิงไฟฟ้า มีความแข็งแรงสูง สามารถยกของหนักมากได้
4. โครงยึด / ตัวเรือน คือ โครงสร้างภายนอก ที่ยึดแกนหมุนและล้อรอกไว้ด้วยกัน ทำหน้าที่เป็น จุดยึด (Fixed Point) สำหรับรอกเดี่ยวตายตัว หรือเป็น โครงสร้างสำหรับติดตั้ง เข้ากับเครนหรือสายพานสำหรับรอกประเภทอื่น
5. สเก็นยกของ คือ อุปกรณ์รูปตัว U หรือโอ ที่มีสลักขวาง ใช้สำหรับ เชื่อมต่อ ระหว่างสลิง/โซ่ กับตะขอหรืออุปกรณ์ยกอื่น ๆ ให้สามารถคล้องได้อย่างมั่นคง
6. ตะขอเกี่ยว หรือ ตะขอยกของ ใช้สำหรับเกี่ยวของหรือยึดเข้ากับจุดรับน้ำหนัก เช่น คานเหล็ก หรือห่วงยกของ ตะขอที่ดีต้องทำจากเหล็กกล้าชุบแข็ง และมี “สลักนิรภัย” ป้องกันของหลุดออกระหว่างยกด้วยค่ะ

• จุดยึดหรือตัวรองรับน้ำหนัก (Anchor Point) คือ จุดที่ใช้ติดตั้งรอก เช่น

• • เครน A Frame คือ เครนขา A โครงสำหรับติดรอกยกของ สามารถติดรอกได้อย่างมั่นคง แข็งแรง
  • เครนยกของขนาดเล็ก หรือ มินิเครน คือ เครนขนาดเล็ก ที่มีน้ำหนักและกำลังยกน้อยกว่าเครนขนาดใหญ่ทั่วไป ถูกออกแบบมาเพื่อใช้ในงานยกและเคลื่อนย้ายวัตถุหนักใน พื้นที่จำกัด ติดตั้งรอกไว้บนมินิเครนเพื่อยกวัตถุ

• อุปกรณ์จับยึดวัตถุ ใช้สำหรับ เกี่ยวหรือคล้องวัตถุ ที่ต้องการยก

• • เกลียวเร่ง คือ อุปกรณ์สำหรับ ดึง-ขึง ลวดสลิง สายเคเบิล หรือเชือก ให้ยึดแน่น โดยเกลียวเร่งจะสามารถหมุนเพื่อปรับระดับความตึงระหว่างส่วนที่ยึดติดทั้งสองข้างได้ เพื่อให้เกิดความตึงที่เหมาะสมในระบบยึดหรือร้อย 
  • ตาข่ายยกของ เป็นอุปกรณ์สำหรับ คลุมหรือรองรับวัตถุ ที่มีรูปทรงไม่แน่นอน หรือวัตถุหลายชิ้นเล็ก ๆ ในการยกครั้งเดียว
  • สลิงผ้า สลิงผ้าใบ ทำจากวัสดุสังเคราะห์ เช่น ไนลอนหรือโพลีเอสเตอร์ ใช้สำหรับ พันรอบวัตถุ ที่ต้องการยก เพื่อป้องกันรอยขีดข่วนหรือความเสียหาย

การเลือกรอกให้เหมาะสมกับงานนั้นสำคัญมากค่ะ เพราะถ้าเลือกผิด = เสี่ยงอันตราย และอาจทำให้อุปกรณ์พังง่าย เรามาดูกันเลยดีกว่าว่าการเลือกใช้รอก ต้องพิจารณาอะไรบ้าง

• น้ำหนักของวัตถุที่จะยก เลือก “รอกที่รับน้ำหนักได้มากกว่า” ของจริงอย่างน้อย 1.5 เท่า เพื่อความปลอดภัย
• ลักษณะงาน แบ่งตามลักษณะงาน 
  • งานเบาที่น้ำหนักปานกลางถึงหนัก (หลักร้อยกิโลกรัมถึงหลายตัน) เช่น ยกของทั่วไปในบ้าน ควรใช้รอกโซ่
  • งานก่อสร้างหรืออุตสาหกรรมขนาดใหญ่ที่ น้ำหนักมาก (หนักต่อเนื่อง) ควรใช้รอกสลิงไฟฟ้า หรือรอกโซ่ไฟฟ้า
• ความถี่ในการใช้งาน หากไม่ต้องใช้บ่อยมากนัก และของไม่ได้หนักเกินไป ใช้รอกโซ่มือหมุนก็เพียงพอแล้วค่ะ หากต้องใช้บ่อยหรือของหนักมาก ควรเลือกใช้รอกไฟฟ้า
• ความเร็วในการยก สำหรับงานยกต่อเนื่องที่ต้องการประหยัดเวลา ควรใช้รอกสลิงไฟฟ้า สำหรับงานที่ไม่เร่งรีบหรือยกไม่บ่อยควรใช้ รอกโซ่
• พื้นที่ติดตั้ง ควรดูว่าจะติดตั้งรอกไว้บนเพดาน โครงเหล็ก หรือใช้แบบพกพา

เมื่อรู้วิธีเลือกรอกให้เหมาะสมแล้ว ก็ควรใช้ให้ถูกต้องเพื่อความปลอดภัยด้วยนะคะ อ่านได้ใน วิธีใช้รอกยกของ

แม้ว่ารอกจะเป็นเครื่องมือที่ช่วยทุ่นแรง แต่หากใช้งานผิดวิธีหรือไม่ระมัดระวัง ก็อาจก่อให้เกิดอันตรายร้ายแรงต่อชีวิตและทรัพย์สินได้ค่ะ ดังนั้น เพื่อให้การทำงานเป็นไปอย่างราบรื่นและปลอดภัยที่สุด เรามาดูข้อควรระวังในการใช้งานรอกกันเลย

• ตรวจสอบสภาพรอกก่อนใช้งานทุกครั้ง 
  • ต้องแน่ใจว่า ล้อรอก (มู่เล่ย์) หมุนได้คล่อง ไม่มีรอยแตกร้าว
  • ตรวจสอบ เชือก โซ่ หรือสลิง ว่าอยู่ในสภาพสมบูรณ์ ไม่มีการบิดงอ เป็นสนิม สึกหรอ หรือมีเกลียวหลุดลุ่ย หากพบรอยชำรุดแม้เพียงเล็กน้อย ห้ามใช้งานเด็ดขาด
  • ตรวจสอบ ตะขอเกี่ยว (Hook) ว่าอยู่ในสภาพดี ไม่มีการถ่างออก หรือมีรอยร้าว
• อย่ายกของหนักเกินกำหนด รอกทุกชนิดจะมี พิกัดน้ำหนักปลอดภัยในการยก กำหนดไว้ ต้องมั่นใจว่าน้ำหนักของวัตถุที่จะยก ไม่เกิน ขีดจำกัดที่รอกตัวนั้นรับได้ เพราะอาจทำให้เชือกขาด หรือระบบรอกเสียหาย
• หลีกเลี่ยงการกระชาก หรือการยก/หย่อนวัตถุด้วยความเร็วสูงโดยไม่จำเป็น เพราะจะทำให้เกิดแรงเฉื่อยและแรงกระทำต่อรอกที่สูงกว่าน้ำหนักจริง เมื่อยกวัตถุขึ้นแล้ว ควรตรวจสอบให้แน่ใจว่าวัตถุ ถูกยึดไว้อย่างมั่นคง ก่อนที่จะปล่อยมือออกจากเชือกหรือโซ่
• พื้นที่ทำงานต้องปลอดภัย ห้ามมีคนอยู่ใต้พื้นที่การยก/เคลื่อนย้ายวัตถุโดยเด็ดขาด ควรติดตั้งป้ายเตือน หรือกั้นพื้นที่อันตรายในบริเวณที่มีการใช้งานรอก
  • หากใช้ รอกไฟฟ้า ควรตรวจสอบสายไฟและระบบควบคุมให้อยู่ในสภาพสมบูรณ์ และควรมีระบบเบรกที่ทำงานได้ดี
• ตรวจสอบรอกอยู่เสมอ ควรมีการ หล่อลื่นชิ้นส่วนที่เคลื่อนที่ เช่น เฟือง และโซ่ ตามคำแนะนำของผู้ผลิตเป็นประจำ
  • ควรมีการ ตรวจสอบและซ่อมบำรุง (Inspection and Maintenance) โดยผู้เชี่ยวชาญตามระยะเวลาที่กำหนด เพื่อยืดอายุการใช้งานและป้องกันความเสียหายที่มองไม่เห็น

เราลองมาทำความรู้จักเครื่องทุ่นแรงอื่น ๆ ที่สำคัญไม่แพ้รอกกันแบบคร่าว ๆ กันดีกว่าค่ะ

คาน (Lever) เป็นเครื่องทุ่นแรงที่อาศัยหลักการของ โมเมนต์ (Moment) คือการใช้แรงกระทำ ณ ตำแหน่งที่ห่างจาก จุดหมุน (Fulcrum) เพื่อสร้างแรงบิด 

• ยิ่งออกแรงห่างจากจุดหมุนมาก โมเมนต์ก็จะยิ่งมากขึ้น และโมเมนต์จะสูงสุดเมื่อแรงที่กระทำตั้งฉากกับระยะห่างจากจุดหมุน

ล้อและเพลา (Wheel and Axle) ประกอบด้วยวัตถุทรงกระบอก 2 ชิ้นติดกัน คือ ล้อ (ชิ้นใหญ่) และ เพลา (Axle, ชิ้นเล็ก)

• ช่วยผ่อนแรงโดยใช้เชือกหรือสายพานพันรอบล้อและเพลา เมื่อออกแรงดึงที่เชือกรอบล้อ จะทำให้สามารถยกวัตถุที่ผูกติดกับเชือกรอบเพลาได้ง่ายขึ้น

พื้นเอียง (Inclined Plane) เป็นเครื่องกลสำหรับทุ่นแรงอีกชนิดหนึ่ง มีลักษณะเป็นแท่งตรงยาว ผิวเรียบ ใช้สำหรับพาดระหว่างพื้นที่ต่างระดับกันเพื่อขนย้ายมวลต่าง ๆ ขึ้นหรือลงสู่บริเวณที่ต้องการโดยการลากหรือการผลัก

• ใช้เพื่ออำนวยความสะดวกในการขนย้ายสิ่งของที่มีน้ำหนักมากระหว่างระดับความสูงที่แตกต่างกัน เช่น ทางลาดสำหรับรถเข็น, การลากของขึ้นไปบนรถบรรทุก

ลิ่ม (Wedge) เป็นเครื่องกลที่ใช้หลักการเดียวกับพื้นเอียง โดยมีปลายด้านหนึ่งแบนหรือเรียบ และอีกด้านหนึ่งแหลมหรือคม

• ใช้สำหรับแยกวัตถุออกจากกัน โดยการออกแรงในแนวตั้งฉากกับส่วนหัวด้านเรียบ ซึ่งจะทำให้แรงเปลี่ยนทิศทางไปเป็นแรงในแนวตั้งฉากกับพื้นเอียงเพื่อผลักแยกวัตถุ เช่น ขวาน, มีด, ตะปู

อ่านมาถึงตรงนี้ ทุกคนคงรู้จักกันแล้วว่า รอก คืออะไร เรียกได้ว่ามีหลากหลายแบบให้เลือกตามการใช้งาน อย่าลืมเลือกใช้งานให้เหมาะสม เพื่อการทำงานที่เต็มประสิทธิภาพด้วยนะ! หวังว่าบทความนี้จะเป็นประโยชน์กับผู้อ่านทุกคนไม่มากก็น้อยนะคะ