Detecção de defeitos em caixas de transmissão na linha de montagem

• Main Author: Zmijevski, Thiago Rodrigo Lóss
• Other Authors: Universidade Federal de Santa Catarina
• Format: Others
• Language: Portuguese
• Published: Florianópolis, SC 2013
• Subjects: Engenharia mecânica; Processamento de sinais; Engrenagens; Vibração; Controle de qualidade; Ruido; Defeitos
• Online Access: http://repositorio.ufsc.br/handle/123456789/101783

Dissertação (mestrado) - Universidade Federal de Santa Catarina, Centro Tecnológico. Programa de Pós-Graduação em Engenharia Mecânica. === Made available in DSpace on 2013-07-15T23:12:12Z (GMT). No. of bitstreams: 0 === O controle de qualidade de caixas de transmissão, na linha de montagem, é usualmente efetuado de forma subjetiva. Isto significa que o critério de aprovação ou rejeição é baseado na audição humana, dependendo da concentração, da habilidade, do estado emocional e do nível de treinamento dos inspetores. Neste estudo, por outro lado, desenvolveu-se uma metodologia estatística para a avaliação de qualidade das caixas, ancorada na medição de vibrações. Para tal, realizou-se experimento em bancada de teste que ensaia a caixa sem carga e sem óleo, sendo que foram medidas 195 transmissões em boas condições e 75 com diferentes tipos de defeitos. Nos ensaios, foram adquiridos apenas 500 ms de sinal, por marcha. A quantificação das falhas empregou medições e técnicas de processamento de sinais (kurtose, análise espectral, cepstral e de envelope), verificando parâmetros dos níveis de vibração. Por fim, uma metodologia de cálculo dos limites de controle foi elaborada, com posterior cruzamento dos resultados. O sistema proposto obteve 100% de acerto ao aprovar caixas em boas condições e ao segregar amostras defeituosas, incluindo as com defeitos inaudíveis. Em alguns casos, também foi possível a localização da origem do defeito, o que pode reduzir o tempo e o custo para correção. Embora alguns defeitos específicos sejam facilmente detectados pelo controle de qualidade subjetivo, a introdução de um sistema de medição automatizado é justificada pela verificação da ordem de grandeza das falhas, pelo registro do histórico da produção e pela padronização dos limites de controle. The quality control of gearboxes, at the production line, is usually assessed subjectively. This means that the criterion to approve or segregate a transmission is based on human hearing, depending on the inspector's concentration, skills, emotional state and training level. In the present study, it was developed a statistical approach to evaluate gearboxes quality control, using vibration measurements. The experimental tasks were performed on bench tests which do not load the transmissions, thus they do not require lubricant inside the gearbox. The number of samples evaluated was 195 on good conditions and 75 with different fault types. Only 500 ms of vibration data were taken, per speed. The quantification of the defects was made via measurements and signal processing techniques (kurtosis, spectral, cepstral and envelope analysis), checking parameters of the vibration levels. It was defined a methodology to calculate the control limits and, finally, combine the results. The proposed system achieved 100% correct answers on classifying a gearbox as normal or faulty, including the defects which do not produce any audible noise. In some cases, it was also possible to detect the source of the fault, which may reduce both time and cost to correction. Even though some specific errors are easily detected by a subjective quality control system, the introduction of an objective one is justified by the quantification of the magnitude of the faults, by the log of the production's history and by the standardization of the control limits.