طراحی، ساخت و آزمون سامانه پایش وضعیت جعبه دنده با کمک پردازش سیگنال های صوتی

یکی از روش هایی که امروزه برای به حداقل رساندن هزینه نگهداری و تعمیرات تجهیزات صنعتی دوار به‌کار می رود، پایش وضعیت به کمک تحلیل صدا می باشد. در پژوهش حاضر به منظور بررسی روند تشخیص عیب و پایش وضعیت جعبه دنده ابتدا سامانه ای طراحی و سپس ساخته شد. صدای حاصل از چرخ دنده های سالم و معیوب به‌وسیله صداسنج اخذ و در رایانه جهت پردازش ذخیره گردید. اندازه گیری صدا در سه سرعت پینیون 750، 1050 و 1500 دور بر دقیقه برای چرخ دنده های سالم، عیب شکستگی یک دندانه و ساییدگی یک دندانه انجام شد. مقایسه سیگنال های صوتی پردازش شده از چرخ دنده های جعبه دنده در شرایط سالم و معیوب نشان دهنده فرکانس درگیری چرخ دنده، هارمونیک های آن و نیز تغییرات در اثر عیوب ایجاد شده بود. نتایج حاصل از تحلیل طیف فرکانسی سیگنال ها در سرعت 1500 دور بر دقیقه پینیون، عیب شکستگی یک دندانه در فرکانس درگیری چرخ‌دنده ها را به ترتیب برابر 500، 350 و 250 هرتز نشان داد که با افزایش دامنه فرکانس مذکور ظاهر شد. عیب سائیدگی دندانه ها در یک چرخ دنده به‌صورت ایجاد باندهای جانبی به فاصله مساوی در اطراف فرکانس درگیری چرخدنده در طیف فرکانسی سیگنال در سرعت های 1500 و 1050 دور بر دقیقه پینیون کاملاً قابل تشخیص بود. بررسی طیف فرکانسی سیگنال صوتی حاصل از چرخ دنده، بیانگر توانمندی این روش در پایش وضعیت جعبه دنده با دقت بالا در زمان حداقل می باشد.