ការត្រួតពិនិត្យ និងការគ្រប់គ្រងគុណភាពធ្មេញជិត៖ វិធីសាស្រ្តសម្រាប់ការធ្វើតេស្ត NVH ធ្មេញ
នៅក្នុងវិស័យដឹកជញ្ជូនដោយរថភ្លើងទំនើប ការហោះហើរ និងគ្រឿងម៉ាស៊ីនថ្នាក់ខ្ពស់ ការផ្ទេរថាមពលដោយធ្មេញជិតមិនត្រឹមតែតម្រូវឱ្យមានប្រសិទ្ធភាព និងភាពអាចទុកចិត្តបានទេ ប៉ុន្តែក៏ត្រូវការសមត្ថភាព NVH ល្អប្រសើរ (Noise, Vibration, Harshness)។ កម្រិត NVH ប៉ះពាល់ដោយផ្ទាល់ដល់បទពិសោធន៍ប្រើប្រាស់ និងអាយុកាលសេវាកម្ម ហើយក៏មានផលប៉ះពាល់យ៉ាងសំខាន់ដល់ការចំណាយលើការថែទាំគ្រឿងម៉ាស៊ីន និងភាពរូបភាពម៉ាកផលិតផល។ អត្ថបទនេះនឹងណែនាំអំពីវិធីសាស្រ្តធ្វើតេស្ត កត្តាដែលមានឥទ្ធិពល និងយុទ្ធសាស្រ្តបង្កើនប្រសិទ្ធភាពសម្រាប់ NVH ធ្មេញជិត។
1. សារសំខាន់នៃ NVH នៅក្នុងប្រអប់លេខ
ក្នុងដំណើរការបញ្ជូនកងផែន (gear transmission) នូវកំហុសធរណីមាត្រតូចតាចណាមួយ កំហុសនៃការប្រមូលផ្តុំ ឬខ្វះចន្លោះនៃសម្ភារៈ អាចបំប្លែងទៅជាប្រភពរញ្ជួយនិងសំលោងក្នុងដំណើរការបើកបរ (meshing)។ ចំពោះប្រអប់ផែន (gearbox) របស់រថភ្លើងដែលរត់តាមខ្សែដែក សំលោងខ្លាំងមិនត្រឹមតែប៉ះពាល់ដល់សុខស្រួលរបស់អ្នកដំណើរប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ធ្វើឱ្យខូចខាតដល់ផ្នែកផ្សេងៗដូចជាគ្រាប់ប៉ារ៉ាសូល (bearing) និងកងផែន (gear) កាន់តែខ្លាំងឡើង ដោយហេតុនេះវាកាត់បន្ថយអាយុកាលប្រើប្រាស់នៃម៉ាស៊ីនទាំងមូល។ ដោយមិនផ្លាស់ប្តូរសម្ភារៈ និងវិធីបញ្ជូនថាមពល យើងអាចសម្រេចបាននូវអត្ថប្រយោជន៍ពីរយ៉ាង គឺការកាត់បន្ថយសំលោង និងការកែលម្អអាយុកាលប្រើប្រាស់ តាមរយៈការធ្វើតេស្ត និងការកែប្រែផ្នែកសំលោង រញ្ជួយ និងកម្រិតសំលោង (NVH) ដោយវិទ្យាសាស្ត្រ។
សំលោង និងរញ្ជួយដែលកើតមាននៅក្នុងប្រអប់ផែន (gearbox) ត្រូវបានបញ្ជូនទៅកាន់ផ្នែកផ្សេងៗនៃយានយន្តតាមការឆ្លើយតបរបស់ប្រអប់ផែន។ ប្រភពបំផុស (excitation source) ភាគច្រើនមកពីកំហុសនៃការបញ្ជូន (transmission error) ហើយផ្លូវបញ្ជូន (transmission paths) រួមមានផ្លូវកងផែន (gear)-អ័ក្ស (shaft)-គ្រាប់ប៉ារ៉ាសូល (bearing)-ប្រអប់ផែន (housing) និងកងផែន (gear)-ខ្យល់ (air)-ប្រអប់ផែន (housing)។
2. ប្រភពសំលោងផែន (Gear) ដែលសំខាន់
កំហុសនៃទ្រនិចធ្ зуб (Tooth Profile) និងកំហុសនៃការបង្វិល (Helix Errors): ការបើកបរ (meshing) មិនស្មើគ្នាដែលបណ្តាលមកពីកំហុសទាំងនេះ នាំឱ្យមានការប៉ះទង្គិចក្នុងដំណើរការបើកបរ ដែលបណ្តាលឱ្យមានកំពូលសំលោងកើនឡើង។
ភាពរអិលរអេខ្លាំងលើផ្ទៃកិន: វាមានឥទ្ធិពលដោយផ្ទាល់ទៅលើស្ថានភាពការប៉ះទង្គិចនិងបង្កើតសំលោងកំរិតខ្ពស់។
ភាពមិនផ្ចង់ផ្គុំនិងការលំអៀងកាំ: វាបណ្តាលអោយកើតមានកំលាំងមិនស្មើគ្នានៅចំនុចប៉ះទង្គិច ដែលនាំអោយកើតសំលោងកំរិតជាក់លាក់។
ការបូកបញ្ចូលនៃប្រេកង់សំលោង: នៅពេលដែលប្រេកង់កិនស្ថិតនៅជិតប្រេកង់សំលោងរបស់ប្រអប់ អ័ក្ស ឬរចនាសម្ព័ន្ធក្រៅ សំលោងនឹងត្រូវបានបង្កើនយ៉ាងខ្លាំង។
3. វិធីសាស្រ្តសាកល្បងសំលោងរបស់កិន
3.1 ការវាស់វែងសំលោង
ប្រើមីក្រូហ្វូនបរិយាកាសដើម្បីវាស់សំលោង (dB) របស់ប្រអប់កិនក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ។
ការវិភាគសំលោងអាចជួយកំនត់ប្រភពសំលោងសំខាន់ៗ។
ការសាកល្បងគួរធ្វើនៅក្នុងបន្ទប់មិនប្រឆាំងនឹងសំលោង ឬបរិយាកាសផ្នែកមួយដើម្បីជៀសវាងការរំខានពីសំលោងបរិយាកាស។
ឧទាហរណ៍ ក្នុងការសាកល្បងសំលោងរបស់រថភ្លើងត្រាម គេប្រើអារេមីក្រូហ្វូនដើម្បីរកប្រភពសំលោងនៅក្នុងគ្រឿងផ្សំដូចជាកាយរថភ្លើងត្រាម រចនាសម្ព័ន្ធបូហ្គី និងធាតុកង់។ តំបន់សំលោងរួមមានកិន គ្របបូហ្គី ជាដើម។
3.2 ការវិភាគការរំញ័រ
ប្រើសេនស័រសំទុះបីទិសដៅ (triaxial accelerometers) ដើម្បីកត់ត្រាសញ្ញារំញ័រតាមទិសផ្សេងៗនៃប្រអប់ហ្គែរ (gearbox)។
តាមរយៈការវិភាគ FFT (Fast Fourier Transform) បំប្លែងសញ្ញារំញ័រទៅជាផ្ទាំងវិភាគប្រេកង់ (spectrograms) ដើម្បីកំណត់ថាតើមានធាតុប្រេកង់ខុសធម្មតាដែរឬអត់។
វាអាចបញ្ចូលជាមួយការវិភាគលំដាប់ (order analysis) ដើម្បីបែងចែកប្រេកង់ការប៉ះធ្មេញ (gear meshing frequency) ពីរំញ័ររបស់ផ្នែកមេកានិចផ្សេងៗបាន។
វិស្វ័រប្រេកង់ (frequency spectrum) អាចបង្ហាញអំពីកំរិតសំលេង (amplitude) ដែលត្រូវនឹងប្រេកង់ផ្សេងៗគ្នា ដូចជា 1x Gear, 1x Pinion, 1xGMF (Gear Meshing Frequency), 2xGMF, 3xGMF ជាដើម។ ចំពោះធ្មេញត្រង់ (spur gears) រំញ័រទ្រវែង (radial vibration) មានសភាពសំខាន់ជាង ខណៈដែលធ្មេញប៉ោង (helical gears) រំញ័របណ្ដោយ (axial vibration) មានសភាពសំខាន់ជាង។
3.3 ការសាកល្បងភាពរលាកផ្ទៃ
ប្រើម៉ាស៊ីនវាស់ភាពរលាកផ្ទៃ (ដូចជា Taylor Hobson Talysurf) ដើម្បីវាស់ម៉ាត្រដ្ឋាន Ra និង Rz នៃផ្ទៃធ្មេញ។
ភាពរលាកផ្ទៃខ្ពស់ពេក មិនត្រឹមតែបង្កើនកំលាំងកកិតប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែថែមទាំងបង្កើនសំលេងរំញ័រពេលធ្មេញប៉ះគ្នាទៀតផង។
សម្រាប់ធ្មេញល្បឿនលឿន វាត្រូវបានណែនាំឱ្យ Ra ≤ 0.4 μm ដើម្បីកាត់បន្ថយគ្រាប់ផ្នែកល្បឿនខ្ពស់
4. យុទ្ធសាស្រ្តបង្កើតភាពស្ងប់
4.1 ការកែប្រែផ្ទៃធ្មេញ
ការកែប្រែផ្នែកចុង និងគ្រាប់៖ ការកាត់បន្ថយការប៉ះទង្គិចនៅពេលធ្មេញចូលគ្នា
ការកែប្រែផ្នែកកណ្ដាល៖ កាត់បន្ថយការប្រុងប្រយ័ត្ននៃបន្ទុកតាមទិសធ្មេញ។ ដោយការកែប្រែឱ្យបានប្រសើរ កម្លាំងទង្គិចនៃការចូលគ្នាអាចត្រូវបានកាត់បន្ថយយ៉ាងមានប្រសិទ្ធភាព ដើម្បីបង្ក្រាបសំលេងរំខានចេញពីប្រភព
មានវិធីសាស្រ្តកែប្រែផ្សេងៗគ្នា ដូចជាការកែប្រែធ្មេញបន្ទាត់ពីរដែលមានរាងប៉ារ៉ាបូលខុសគ្នា (ប៉ារ៉ាបូលទីពីរ ទីបួន និងទីប្រាំបី) ធ្មេញដែលមានរាងប៉ារ៉ាបូលខាងក្រោម និងចន្លោះខាងកំពូលជាដើម។ វិធីសាស្រ្តកែប្រែផ្សេងៗគ្នា ផ្តល់នូវផ្លូវទំនាក់ទំនងខុសគ្នាក្នុងពេលចូលគ្នា
4.2 ការកែលម្អនូវភាពរលាក
ប្រើបច្ចេកវិទ្យាសម្អាតដោយភ្នួយ ការសម្អាតដោយភ្នួយទន់ ឬការសម្អាតដោយរំកិល ដើម្បីកាត់បន្ថយភាពរលាក
ដោយការធ្វើឱ្យរឹងមាំដោយការបត់បែន វាមិនត្រឹមតែអាចកាត់បន្ថយតម្លៃ Ra ប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏អាចធ្វើឱ្យប្រសើរឡើងនូវគុណភាពនៃស្រទាប់រឹងនៅលើផ្ទៃធ្ teeth ផងដែរ។
ការស្រលាញ់គឺជាដំណើរការមួយដែលមានប្រសិទ្ធភាព។ អ័ក្សរបស់ឧបករណ៍ស្រលាញ់ត្រូវបានកំណត់យ៉ាងសមស្រប ហើយឧបករណ៍ស្រលាញ់ (ចក្ររាវខាងក្នុងដែលត្រូវបានកាត់ដោយភាពត្រឹមត្រូវដោយប្រើសម្ភារៈកំទេចដូចជាអាលុយមីណាដែលមានមុំវិលជុំជាក់លាក់) ដែលដំណើរការកិនធ្មេញ។ ក្នុងអំឡុងពេលប្រតិបត្តិការ ទិសដៅនៃការដំណើរការ (ទំនាក់ទំនង) លើផ្ទៃធ្មេញកិនគឺជាទូទៅដូចគ្នានឹងការចូលគ្នារបស់ធ្មេញកិនក្នុងការប្រើប្រាស់ជាក់ស្តែង។
4.3 ការធ្វើឱ្យមានតុល្យភាពឌីណាមិកនិងភាពត្រឹមត្រូវនៃការប្រមូលផ្តុំ
ធ្វើតេស្តតុល្យភាពឌីណាមិកលើធ្មេញកិននិងអ័ក្សដើម្បីកាត់បន្ថយប្រភពរំញ័រ។
គ្រប់គ្រងការវិលផ្នែកខាងក្រៅ (Fr) និងការវិលផ្នែកខាងក្រៅ (Fa) ក្នុងអំឡុងពេលប្រមូលផ្តុំដើម្បីជៀសវាងការផ្ទុកមិនស្មើគ្នា។
5. ស្តង់ដារនិងតម្រូវការសាកល្បង
ស្តង់ដារអន្តរជាតិនិងឧស្សាហកម្មមានតម្រូវការច្បាស់លាស់សម្រាប់ដំណើរការ NVH របស់ធ្មេញកិន៖
ISO 1328៖ បញ្ជាក់ពីថ្នាក់ភាពត្រឹមត្រូវនៃធ្មេញកិននិងជួរកំហុស។
ISO 8579៖ ទាក់ទងនឹងការវាស់វែងសំលេងរំខាននៃការបញ្ជូនធ្មេញកិន។
ISO 10816: គ្រប់គ្រងនូវស្តង់ដារត្រួតពិនិត្យ និងវាយតម្លៃរបស់ការកើនឡើងកម្ដៅ។
ដោយការអនុវត្តការសាកល្បង NVH ចូលក្នុងការគ្រប់គ្រងគុណភាពនៃដំណើរការផលិតទាំងមូល ការស្ងៀមនិងស្ថេរភាពនៃប្រព័ន្ធបញ្ជូនអាចធានាបានមុនពេលផលិតផលចេញពីរោងចក្រ។
ការសាកល្បង Gear NVH មិនមែនជាគ្រាប់មួយនៃការត្រួតពិនិត្យនៅរោងចក្រប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែគួរតែអនុវត្តជាបន្តបន្ទាប់នៅក្នុងដំណើរការរចនា ការដំណើរការ និងការប្រមូលផ្ដុំរបស់ធ្មេញ។ ដោយការវាស់វែងសំឡេង ការវិភាគរំញ័រ និងការវាស់វែងនៃភាពរលាកនៃផ្ទៃ បន្ថែមជាមួយបច្ចេកវិទ្យាកែលម្អ និងការដំណើរការដោយនិទានភាព ការស្ងៀមនៃប្រអប់ល្បឿន និងអាយុកាលការងារអាចបានបង្កើនយ៉ាងខ្លាំង ដោយមិនចាំបាច់កើនឡើងនូវការចំណាយ។ នេះមិនមែនជាការបញ្ចេញនូវសក្ដានុពលផលិតផលប៉ុណ្ណោះទេ ប៉ុន្តែក៏ជាទិសដៅមួយដែលចាំបាច់ក្នុងការអភិវឌ្ឍន៍ផលិតកម្មម៉ាស៊ីនបែបទំនើបដែលមានគុណភាពខ្ពស់ផងដែរ។