تشخيص خطاي چرخ‌ دنده پليمري بر مبناي سيگنال صوتي و تبديل بسته موجك

چرخ‌ دنده‌ها بخش بسيار مهمي از تجهيزات مختلف مكانيكي در صنعت هستند. به دليل آن‌كه در فرايندهاي مكانيكي، دندانه‌ها در طولاني مدت تحت بار قرار مي‌گيرند، سطح دندانه آن‌ها معمولاً فرسوده، ساييده و حتي شكسته مي‌شود. تشخيص به موقع خطا نه تنها مي‌تواند چرخه عمر چرخ‌دنده‌ها را افزايش دهد بلكه حتي مي‌تواند از تلفات اموال و تلفات ناشي از خرابي‌ها نيز جلوگيري نمايد. بنابراين، نظارت و تشخيص سلامت چرخ‌دنده‌ها براي اطمينان از عملكرد طبيعي ماشين‌هاي گرانبها در صنعت امري ضروري است. در اين پژوهش، تشخيص خطا در چرخ‌دنده هاي پليمري، با استفاده از سيگنال صوتي به عنوان يك روش بازرسي غيرتماسي مدنظر قرار گرفته است. بدين منظور از 50 زوج چرخ‌دنده در وضعيت سالم، دندانه‌هاي ساييده شده و دندانه‌هاي شكسته شده در دو سرعت 66 و 99 دور بر دقيقه، سيگنال صوت ضبط شده است. در ادامه با استفاده از تبديل بسته موجك (WPT)، سيگنال صوت در حوزه زمان – فركانس تجزيه شده و 12 ويژگي آماري از 16 ضريب سطح چهارم WPT استخراج شده است. به منظور بررسي عملكرد الگوريتم تشخيص خطا از چهار طبقه‌بند جداساز خطي، K نزديك‌ترين همسايه، درخت تصميم و ماشين بردار پشتيبان استفاده شده است. مقادير معيارهاي دقت، نرخ مثبت واقعي، نرخ منفي واقعي، ارزش پيش‌بيني مثبت، ارزش پيش‌بيني منفي، ميانگين هندسي، نمره F1 و ضريب همبستگي متيوز، نشان داده است كه با استفاده از WPT، مي‌توان تمايز معني‌داري ميان چرخ‌دنده‌هاي سالم و معيوب پيدا كرد. از اين‌رو، روش پيشنهادي يك رويكرد مناسب، براي تشخيص خطاي به موقع چرخ‌دنده‌هاي پليمري مورد استفاده در تجهيزات مكانيكي است.