อุปกรณ์ตรวจรู้แรงสามแกนชนิดสเตรนเกจสำหรับเครื่องกัด

Abstract

วิทยานิพนธ์ฉบับนี้เสนอการออกแบบและสร้างอุปกรณ์ตรวจรู้แรงสามแกนชนิดสเตรนเกจ สำหรับวัดแรงกัด 3 ทิศทาง ซึ่งการออกแบบอุปกรณ์ตรวจรู้แรงนี้ได้พิจารณาแยกออกเป็น 3 ส่วน คือ ส่วนโครงสร้างและหาตำแหน่งที่เหมาะสมในการติดตั้งอุปกรณ์วัดสัญญาณสเตนเกจ ส่วนปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณ และส่วนรูปแบบของการแสดงผล ในส่วนของการออกแบบโครงสร้างนั้นได้ทำการออกแบบโครงสร้างที่รับแรง โดยมีลักษณะพิเศษเพื่อให้แรงหลักที่มากระทำกับตัวสเตรนเกจเป็นเฉพาะแรงดัดของคาน การออกแบบโครงสร้างได้ใช้ระเบียบวิธีไฟไนต์เอลิเมนต์เป็นเครื่องมือช่วยในการออกแบบและวิเคราะห์เพื่อให้ได้โครงสร้างที่เหมาะสม โดยคำนึงค่าความถี่ธรรมชาติ การเสียรูป และความแข็งแรงของโครงสร้างของอุปกรณ์ตรวจรู้แรง พร้อมทั้งหาตำแหน่งที่เหมาะสมในการติดตั้งตัวสเตรนเกจ สำหรับส่วนปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณในส่วนที่สองนั้นได้ใช้เครื่องเอชพี 3852A ในการเก็บข้อมูลความเครียดในรูปแบบของความต่างศักย์ไฟฟ้าจากวงจรฮาล์ฟบริดจ์ ผ่านทางโวลต์มิเตอร์ความเร็วสูงและไดนามิกสเตรนเกจเฟตมัลติเพล็กเซอร์ ค่าที่อ่านได้จะส่งไปยังคอมพิวเตอร์เพื่อปรับปรุงคุณภาพของสัญญาณ โดยใช้โปรแกรมเอชพีวี ซึ่งเป็นโปรแกรมที่ช่วยในการปรับปรุงสัญญาณ การแสดงผล และการเก็บข้อมูลในรูปแบบที่สามารถนำไปวิเคราะห์ทางด้านอื่นต่อไป งานวิจัยยังไม่ได้สร้างอุปกรณ์ทดสอบมาตรฐานที่ใช้สำหรับการสอบเทียบซึ่งจะเป็นระยะถัดไป ดังนั้นในขั้นตอนแรกหรือระยะแรกนี้จะใช้การเปรียบเทียบค่าที่วัดได้กับอุปกรณ์ตรวจรู้แรงของคิสท์เลอร์ รุ่น 9255B เพื่อดูแนวโน้มของแรงตัดที่เกิดขึ้น และแสดงวิธีการหาเมตริกซ์สอบเทียบ โดยพยายามวัดแรงจากการกัดที่อยู่ในสถานะอยู่ตัวหรือความเร็วในการกัดคงที่ วัตถุประสงค์ของการเปรียบเทียบเพื่อดูแนวโน้มของสัญญาณการกัดของอุปกรณ์ตรวจรู้แรงคิสท์เลอร์และอุปกรณ์ตรวจรู้แรงที่พัฒนาขึ้น ซึ่งสัญญาณที่ได้จากอุปกรณ์ตรวจรู้แรงทั้งสองนั้นมีลักษณะคล้ายคลึงกัน ในขั้นตอนต่อไปจะได้ทำการสร้างอุปกรณ์ทดสอบมาตรฐานที่ใช้สำหรับการสอบเทียบเพื่อให้ค่าที่อ่านได้ที่ถูกต้องยิ่งขึ้น