การศึกษาความเสียหายของเฟืองตรงด้วยการวิเคราะห์สัญญาณอะคูสติกอีมิสชัน

Abstract

งานวิจัยนี้ศึกษาการตรวจสอบความเสียหายของเกียร์ตรงด้วยวิธีวิเคราะห์เชิงสถิติของสัญญาณอะคูสติก(Acoustic Emission) ซึ่งเป็นการตรวจสอบที่สามารถพบรอยบกพร่องที่กำลังเกิดหรือกำลังขยายตัวภายในเนื้อของวัสดุทั้งในระดับจุลภาค(Microscopic)และระดับมหภาค(Macroscopic)ที่เกิดขึ้นจากการทำงานของเครื่องจักรกลหมุนที่มีเกียร์เป็นส่วนประกอบหลักของระบบส่งกำลัง การศึกษาใช้ชุดเกียร์ของรถจักรยานยนต์พร้อมชุดภาระงานในระบบจำลอง 6 เงื่อนไขการทำงานของเครื่องจักรคือ สภาวะปกติ, เกียร์แตกร้าว 25% , เกียร์แตกร้าว 50% , เกียร์แตกหัก 50%, เกียร์แตกหัก 100%, เกียร์แตกหัก 50% และ100% บนเกียร์เดียวกัน การทดลองติดหัววัดสัญญาณใน 3 แกนที่ฐานตลับลูกปืนและที่แกนเพลาซึ่งเป็นสัญญาณที่ดีที่สุด การวิเคราะห์สัญญาณอะคูสติกใช้จำนวน 40 ชุดข้อมูลด้วยพารามิเตอร์ คือ ค่าพลังงาน, ค่ารากกำลังสองเฉลี่ย, ค่าตัวประกอบยอดคลื่น, ค่าเฉลี่ย, ค่าความโด่ง, ค่าความแปรปรวน และค่าความเบ้ และการวิเคราะห์สัญญาณอะคูสติกระหว่างความสัมพันธ์ 2 พารามิเตอร์เชิงสถิติจำนวน 5 ชุดคือ ค่าความโด่งกับค่ารากกำลังสองเฉลี่ย, ค่าความโด่งกับค่าพลังงาน, ค่าความแปรปรวนกับค่าเฉลี่ย, ค่าความแปรปรวนกับค่ารากกำลังสองเฉลี่ย และค่าพลังงานกับค่ารากกำลังสองเฉลี่ย เพื่อนำ 2 พารามิเตอร์มาสร้างขอบเขตการกระจายตัวข้อมูล และทดสอบความถูกต้องโดยใช้อีก 10 ชุดข้อมูล ผลการวิเคราะห์สัญญาณอะคูสติกบนโดเมนเวลา โดยการวิเคราะห์ด้วย 1 พารามิเตอร์ ไม่สามารถระบุความเสียหายของเกียร์ได้อย่างชัดเจน แต่การวิเคราะห์สัญญาณอะคูสติกระหว่างความสัมพันธ์ 2 พารามิเตอร์เชิงสถิติของค่าความโด่งกับค่ารากกำลังสองเฉลี่ย สามารถระบุความเสียหายได้อย่างชัดเจน