ก��������� ����������������������� �� HUB III ���� ��ก������������ ����!� �"�����!��� FFT ANALYSIS �*��ก�������*��+����������
ก�,�-.ก/� �� /�� ��0 ����� ���1�� +2 34� ���� ��� �20 �5���(+����-7��) 9:�ก�� ;.-. 2556
TESTING AND ANALYSIS OF BEARING DAMAGE WAS EVALUATED BY MEASURING THE VIBRATION FROM FFT ANALYSIS AND
NEURAL NETWORK CASE STUDY: NSK ASIA PACIFIC TECHNOLOGY CENTRE (THAILAND) CO., LTD. A.D.2013
���-;� 9� � 1��
������ ��ก 9-.ก/� �P�+Q �*� � .�����ก��-.ก/�5����ก�R5�
+� SS�� -�ก���-��5����,T 5 ����� -�ก����� � 5� �,�� -�ก���-��5��
�U��� ���� ���7��-S��+WX ;.-. 2556
2
ก�������� ��������� ���������������� HUB III ��� ���ก�� ��� ����� ����!� �" ����!��� FFT ANALYSIS �* �ก������*��+���������� ก�,�-.ก/�
��/�� ��0 ����� ���1�� +2�34� ���� ���� �20 �5���(+����-7��) 9:�ก�� ;.-. 2556 TESTING AND ANALYSIS OF BEARING DAMAGE WAS EVALUATED BY MEASURING THE VIBRATION FROM FFT ANALYSIS AND NEURAL NETWORK CASE STUDY: NSK
ASIA PACIFIC TECHNOLOGY CENTRE (THAILAND) CO., LTD. A.D.2013
���-;� 9� � 1��
������ ��ก�9-.ก/� �P�+Q �* � .�����ก��-.ก/�5�����ก�R5� +��SS� �- ก���-��5���,T�5 ���� �- ก����� � 5�
�,� �- ก���-��5�� �U�� ���� ����7��-S��+WX
;.-. 2556
�,�ก���ก����� ....................................................................... +���� ก���ก����� (��9���� ��. ��ก�W ����ก���SS�5 ) ....................................................................... ก���ก�����
(��9���� ����-�ก� Y Z9���) ....................................................................... ��9�������+�.ก/� (��9���� �� ; 1W�[Rก"�) ....................................................................... +���� ��ก 9-.ก/������ 1� (��9���� \-. ��. ����� � � "��)
3
1!�������� ก�������� ��������� ���������������� HUB III ��� ���ก�� �� � ����� ����!� �" ����!��� FFT ANALYSIS �* �ก������*��+���������� ก�,�-.ก/� ��/�� ��0 ����� ���1�� +2�34� ���� ���� �20 �5���(+����-7��) 9:�ก�� ;.-. 2556 Testing and Analysis of Bearing Damage was Evaluated by Measuring The Vibration from FFT ANALYSIS and NEURAL NETWORK Case Study: NSK Asia Pacific Technology Centre (Thailand) Co., Ltd. A.D.2013
\R"���� ���-;� 9� � 1�� �,�� 1� �- ก���-��5�� ���� �1� �- ก����� � 5� ��9�������+�.ก/� ��9������ ; 1W�mRก" ; �ก�� ���+�.ก/� 1. ��.�Wก�9 ����������*�� 1!���� /�� ��/����0 ����� ���1�� +2�34� ���� ���� �20 �5���(+����-7��) 9:�ก�� +���[��W�ก 9/� �"� n�"��ก���"� �- ก���n ก��5� 9��� ������������5���Rก+o ���:�ก������+�������m�;���5���Rก+o n�"ก� ��/�� ��0 ����� ������ � R3��9����� (+����-7��) 9:�ก��
����W+
9�กก��-.ก/�ก���:��� ��� �- ก� n ก��5� 9���� ��������� ���������������� HUB III ���n1" ���ก��U���* +��ก���ก��5� 9��� ��������� 9.��" �� ���ก�� ��������� ����������;!����� ������P 5� n ก�� �������� ���ก��n1" ��� FFT Analyzer �+Q ก�� ����������SS�,n �1��� ��U�� �;!�� ��������� ��������� 2.��n ก���:������� 9�5"��n1"�q/r�n ก���:� ,���*�� ��U���" � �� ��� �P9�1* �n�"ก��5� 9�� �� ��������� ����������+Q 7+��*��� ���0 ����+�������m�;�����.P 9�กก��n1" ���ก�� ���������" � ��� FFT Analyzer �* �ก������*��+���������� �P �����U���ก��,�7�" 94% 2.����กก *�ก�����ก��,�� ���������9�กก���Rก��32.��7�"�;���9�ก FFT �;�����*������ �* ��ก 6% �P 7�*�����U���ก��,�5:�� *�����ก��� ���������7�" ���ก��,�7�"5*�;��� *��ก��� �����������*� �P
4
Projectds name Testing and Analysis of Bearing Damage was Evaluated by Measuring The
Vibration from FFT ANALYSIS and NEURAL NETWORK Case Study:
NSK Asia Pacific Technology Centre (Thailand) Co., Ltd. A.D.2013
Writer Mr. Thosaporn Chantanachai
Faculty Faculty of Engineering, Automotive Engineering Program
Faculty Advisor Mr. Manop Chomphukaew
Job Supervisor Mr. Sukit Deeyiengyang
Companyds name NSK Asia Pacific Technology Centre (Thailand) Co., Ltd.
Business Type/ Product Bearing for Automotive and Industrial
Summary
This project is to study of the work of engineers. To monitor and analyze the damage of
the bearing' s HUB III using the removable components are inspected for damage . To find ways to
reduce the time and damage analysis step in the analysis by using FFT Analyzer analyzes the signal
frequency. To analyze the damage. In which the project will be used to calculate the frequency with
theory. And how this helps to detect. And damages analysis is fast and efficient. Methods of analysis
with FFT Analyzer with the artificial neural network . Predictable 94 % higher than the predicted
damage from the graphs of FFT is only 6% , then the other cannot predict where the damage was.
Predictable, but only that the damage only.
5
ก 55 ก���+��ก�-
������ ��ก�9-.ก/�{� �P��R�,�7�" �" �� ��1* ����!��+Q ��*����9�ก ��.�Wก�9
����������*�� ; �ก�� ���+�.ก/� �ก9�ก �P���7�"��ก���R��+Q ��*������7�"��ก��U*������ ���R"��
�+Q +����1 �n ก���:��� ก*�"�;�9"�9�ก; �ก�� �Wก|�*� n ��/���������W,��9������ ;
1�mRก" ��9�������+�.ก/� ���n�"�:�+�.ก/��� ���ก"7�+}S��5*��| �� �+Q +����1 ���*������n
ก���:������� ��ก�9-.ก/������5��� 5"������;���W, ��/�� ��0 ����� ���1��+34ก
���� �����20 �5��� +����-7�� 9:�ก�� �����!P��3o~��W+ก�,� �U� ��� W����ก� n ก����
��ก�9-.ก/����:������� ��ก�9-.ก/�n ���P� �P ���W��"�� �P5"������;���W, �U��
���� ����7��-S��+WX ������+���� �� ก���/�� �,�9�����Wก�*� ���n�"� ���R"��n�"�:�+�.ก/���
���5���
6
�����S
� "�
���W+ ก Summary � ก�55�ก���+��ก�- � ����S � ����S5���� 1 ����S�R++��ก� 2 ����� 1. �� :� 1 1.1 1!�������5�P�����U� +��ก�ก�� 1
1.2 ��ก/,��W�ก�9����U� +��ก�ก����!�ก��n�"��ก�����ก�������ก� 2 1.3 �R+ก��9��ก���������ก� 7 1.4 5:� *���� "������ ��� �ก-.ก/�7�"�������� 9 1.5 ; �ก�� ���+�.ก/� ��5:�� *����; �ก�� ���+�.ก/� 9 1.6 ����� �����+���5��� 9 1.7 �5UW+��������!�9W��W*��������ก��+���5��� ��!�����ก�� 9 ���7�"��������n�"+���5��� ��ก�9-.ก/� 1.8 �������� *�9�7�"��9�กก��+���5��� ��!������� ���7�"�������� 10
2. �r/s������ ������Z1"Z ก��+t ��5 �� 11 2.1 ก����� ����!� 11
7
�����S(5*�) � "�
2.2 ก��+��3R��������*����0 (FFT) ��ก��+���Wก5�n1"�;!�� � �9{���m�;���!���9�ก� 11 2.3 ก �"������������� ��U�� 12 2.4 � Wก��3R������ กWS9�R*���กก�� 13 2.5 ��� �� FFT ����ก���9�กก��+�+� �����SS�, 17 5*�ก�� ��ก����� ����!� 2.6 ��ก������ก���ก0�"��R�9�ก��SS�,��� ����!� ������ ���� � 19 2.7 ��W+ 25 2.8 ก���:� , Radial Direction 25 2.9 Artificial Neural Network �����*��+���������� 28
3. \ �� ก��+t ��5 �� ���P 5� ก���:�� �� 41 3.1 � �� +���5��� 41 3.2 ������������ ���+���5��� ��ก�9-.ก/���!����������������� 42
���7�"�������� 3.3 ��P 5� ก���:�� � �� ������ 43
4. ��W+\ก���:�� �� ก��� ����������W+\5*��v 46 4.1 ��P 5� ����ก���:�� � �� 46 4.2 ��ก�� ���������"��R� 53 4.3 ���������� �9��,��"��R�����+������������7�"��ก� �5UW+�������� 56 9W��W*�����ก��+���5��� ��!�ก��9���:�������
8
�����S(5*�)
� "� 5. ����W+��"��� � � 57 5.1 ��W+��ก���:�� � ก�� 57 5.2 ���ก��ก"7� 57 5.3 �"��� � �9�กก���:�� � �� 58 ��ก����"��� � 59
[��\ �ก 60 ก. ���ก��5�P��*���n1"�+�ก�� DS0221 FFT n ก�� ���*�� ��U�� 60
�. 5� ��*��ก�� ����������ก/,��� �������.ก�������!����m�;���1�P �* 68 ���!���9�ก�ก���*���*��
+����5 \R"9���:������� ��ก 9 72
9
�����S5����
5������� � "� 2.1 ����*�� ��U�����7�"9�กก���:� , 27 3.1 � �� ก���:������� 41 4.1 � �������������ก���.P ����������� 55 �.1 ก���*� ��W������ �5UW (Flaking) 69 �.2 ก���ก�����ก�W�� �� �� (Indentations) 70 �.3 ก���ก��� ����ก��ก��ก�*� (Rust and Corrosion) 71
10
�����S�R++��ก��
�R+��� � "� 1.1 � ���������5�P��������� 1 1.2 5� ��*��5���Rก+o �:�������!���9�ก�n �W5���ก��� 2 1.3 5� ��*��5���Rก+o �:�����W5���ก����� � 5� 3 1.4 5� ��*��5���Rก+o �:�������!���9�ก������� ��������5�� 3 1.5 ���ก��n�"��ก����� �- ก�����P� 4�"� �����/�� 4 1.6 Anechoic room (noise checking) 5 1.7 Measuring room (investigation) 5 1.8 Scanning Electron Microscope (Material investigation) 5 1.9 Steering Systems testing area 6 1.10 Bearings testing area 6 1.11 Bearing seminar for customers 6 1.12 Regional staff gathered at NSK- APTC for practical training 6 2.1 ��SS�,��!� 2�� �ก�ก���������n ก � ����ก � ��U�������SS�,���� ก� 12 2.2 ��SS�,� ������7�*���R+ * � 5��5� 12 2.3 m�;���ก��334������SS�,������ 5��2.������"��R����� ��U�� 13 ��� ����ก���" �ก��n1"34��5���ก���� ��U�� 2.4 ��ก���R+m�;���3}�ก�1� 14 2.5 ��ก��3}�ก�1� ��� 14 2.6 ��SS�,5" {���!� ���������� 15 2.7 ก������� ����SS�,2�� �ก���SS�,5" {��;!�����*�������*�;����� ��SS�, 16 ��!� 2�� �ก�5" {�2.��; *���!� ����������9�5"��� �" ���!� 2�� ������� ��U�� ���� ก� ����� ����กก *��+Q ��*�
11
�����S�R++��ก��(5*�) �R+��� � "� 2.8 �R+��!� 2�� ������!� , � ��U�� 1 ��*� �� 3 ��*�2.����ก����� ��������*�ก� 16 ��SS�,5" {����:� ก��� �ก� n�"nก�"�����5" {���ก�.P 2.9 �R+��!� 2�� �9:� 41 ��!� �" �� ��U����� ��5*��|ก� :� 17 ��� �ก� �+Q ��SS�,����������5" {� 2.10 ��SS�,�ก ���n1"� Wก��3R������ 30 �����;!��+����,� ��SS�, 17 ��ก��;�0�5��+ก5��������SS�, �P 2.11 ก���ก���.P ��� random impact n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 18 2.12 ก���ก���.P ��� random impact �����ก�.P n waveform 18 ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 2.13 Impact impulse n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 19 2.14 ก Impact impulse n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 19 7�*n1" window 2.14 � Impact impulse n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 20 n1" window hanning 2.15 Impact random noise n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 20 2.16 ��SS�,ก����� ����!� ������!���9�ก������+}S������ 22 2.17 ��SS�,ก����� ����!� 9�ก���!���9�ก������+}S�����;� �� 22 2.18 ��� Model ��� Neuron n ����� W/�� 28 2.19 ��� Model ��� Neuron n ���;� �5��� 29 2.20 ���ก���ก����� *������������������������ 31 2.21 ���������"�� �9� Neural Network 31 2.22 ����R+ Back-propagation neural network 32 2.23 ���ก������ �R��ก���� (Supervised Learning) 35
12
�����S�R++��ก��(5*�) �R+��� � "� 2.24 ���ก������ �R"7�*��ก���� Unsupervised Learning 35 2.25 ����U�+}5�ก������ Feedforward network 36 2.26 ����U�+}5�ก������ Feedback network 37 2.27 ��� Single-layer perceptron 38 2.28 ���������"����� Perceptrons 39 4.1 ���ก��5� 9��� ����������" � FFT Analysis 46 4.2 � �.กก��3�"��R� 46 4.3 Press Bolt ��ก9�ก Bearing 47 4.4 �"���:�� ������� Bearing ���+X�n�"�"� 47 4.5 U*���R+ 48 4.6 ��ก/,����ก��3���7�*�ก��� ��������� 48 4.7 ��ก/,����ก��3���������7�*�ก��� ��������� 49 4.8 ��ก/,����ก��3����������ก��� ������������ Outer race 49 4.9 ��ก/,����ก��3����������ก��� ������������ inner race 50 4.10 ��ก/,����ก��3����������ก��� ������������ Rolling element 51 4.11 7�*�ก��� ��������� 52 4.12 �ก��� ������������ outer race 52 4.13 �ก��� ������������ inner race 52 4.14 �ก��� ������������ rolling element 52 4.15 NN Test No fault 53 4.16 NN Test outer race fault 53 4.17 NN Test inner race fault 54 4.18 NN Test rolling element fault 54 4.19 m�;� �����������!�� :���ก� 55 ก.1 �+4��+�ก�� All Program > Onosokki DS-2000 > DS0221 FFT 61
13
�����S�R++��ก��(5*�) �R+��� � "� ก.2 � "��+�ก�� DS0221 FFT 61 ก.3 +���*�5*��| ก*� ������:�ก������� 62 ก.4 Display(D) > Display Layout� 62 ก.5 �+���� ก��5�P��*��+Q Single 63 ก.6 � "�9������ 1 Channel 63 ก.7 +���*�� ��U�� 64 ก.8 +���*� average 64 ก.9 � "�5*��+���*� Average 65 ก.10 +��1 ��ก��3�+Q Lin 65 ก.11 ��P 5� ก��� �.กก��3 65 ก.12 ก��3���� �.ก 66 ก.13 ��P 5� �:�ก���{����ก��3 66 ก.14 ก��3����:�ก���{�����" 67 ก.15 Save ก��3���7�" File (F) > Save Record Memory(C) 67 �.1 �� n ���������0�ก���������1���W� 69 �.2 �� n ���������0�ก��U ���� �*���.ก 69 �.3 �Rกก��P����������0�ก���������1���W� 69 �.4 �� n ���������0����� ���U 70 �.5 �� n ���������0����� 70 �.6 �Rกก��P����������0����ก���ก 70 �.7 � �ก���������0����ก���ก 71 �.8 �� n ���������0���� 71 �.9 �Rกก��P����������0���� 71
14
����� 1 �� :�
1.1 1!������5�P�����U� +��ก��ก�� 1!���� /�� ��/�� ��0 ��� �� ���1�� +2�34� ���� ���� �20 �5��� (+����-7��) 9:�ก�� ���5�P� 700/430 ��R* 7 ����W5���ก�����5� �� 5:���� �� �*� �:��m���!�� 9��� ��1�W�� 20000 700/430 Moo 7, Amata Nakorn, T.Donhualor, A.Muang, Chonburi 20000 ���-�;�� 038-454631-3 ������ 038-454634
�R+��� 1.1 � ���������5�P���������
15
1.2 �ก/,��W�ก 9����U� +��ก��ก����!�ก��Z�"�� ก����ก�������ก� 1.2.1 �ก/,��W�ก 9 ��/�� ��0 ����� ���1��+2�34� ���� �����20 �5��� (+����-7��) n�"��ก���"� �- ก���n ก��5� 9��� ������������5���Rก+o ���:�ก������+�������m�;���5���Rก+o n�"ก� ��/�� ��0 ����� ������ � R3��9����� (+����-7��) 2.����/�� ��0 ����� �+Q �R"���55���Rก+o ��������5m�,T�ก *� 100,000 1 �� ������:�����W5���ก����Wก1 �� �����1* �W5���ก������5���0ก, �W5���ก������5�U� 5�, �W5���ก����ก/5�, �W5���ก��������� ���!� | ��ก��ก��� ��/�� ��0 ����� ���ก:�� ��+�������:���Sn ก�����55���Rก+o 7 " �!� 5"����� �� �* �: ���� ��������5���R� ��ก��P���������Wก��n1"�� ����� � �;!�����*�n1"9*��n ก��:��W���ก/� ��� �P ��/�� ��0 ����� 9.�7�"��ก�� :����� �������W+ก�,� ���!���9�ก�5*��|����� ������"���n1"n � ก�����5�Wก��P 5� �;!��n�"�W,m�;���5���Rก+o �Wก| 1�P �� �W,m�;��R�,�����W� �:�n�"ก�� ก����ก��ก�� ก�����5��� ��/�� ��0 ����� �+Q ����������� ��ก n �"� �W,m�;������5m�,T� 1.2.2 \ 5[�,T��ก���� ก�� 1.2.2.1 ���5m�,T������/�� ��0 ����� (NSK�s Products) 1.2.2.1.1 5���Rก+o �:�������!���9�ก�n �W5���ก���
Steel Mill Bearings Motorcycle Bearings
�R+��� 1.2 5� ��*��5���Rก+o �:�������!���9�ก�n �W5���ก���
16
1.2.2.1.2 5���Rก+o �:�����W5���ก����� � 5�
Steering Systems Hub Unit Bearings
Tension Pulleys Water Pump Bearings
�R+��� 1.3 5� ��*��5���Rก+o �:�����W5���ก����� � 5�
1.2.2.1.3 5���Rก+o �:�������!���9�ก������� ��������5��
Ball Screw Linear Guide Megatorque Motors
�R+��� 1.4 5� ��*��5���Rก+o �:�������!���9�ก������� ��������5��
17
1.2.2.2 ก��n�"��ก����� �- ก��� (NSK�s Engineering Services)
�R+��� 1.5 ���ก��n�"��ก����� �- ก�����P� 4�"� �����/��
NSK'S ENGINEERING
SERVICES
Investigation
Communication with
Customer
Engineering Education and
Training
Evaluation
18
1.2.2.2.1 ก��5� 9����ก�� ��������� ������������5���Rก+o (Investigation) NSK-APTC �����U5�� ��5*�+}S��������5m�,T�����ก���.P 7�"��*��� ���0
�R+��� 1.6 Anechoic room (noise checking) �R+��� 1.7 Measuring room (investigation)
�R+��� 1.8 Scanning Electron Microscope (Material investigation) 1.2.2.2.2 ก��+����� �� (Evaluation) 5�� ����*��� ���0 n�"ก* VA/VE ��+����� ���5m�,T�n ���!�������!�������������W,m�;���� ก� ก�-R �� �9����;�� ����5m�,T� (R&D) +����-S��+WX
�R+��� 1.9 Steering Systems testing area �R+��� 1.10 Bearings testing area
19
1.2.2.2.3 ก����ก�����n�"� ���R"ก*�Rก�"���; �ก�� �����/�� (Education and Training) ��ก����ก���ก*; �ก�� n ��/���;!���;���� �������U � ���P�n�"� ���R"ก*; �ก�� �����/���Rก�"���ก�" �
�R+��� 1.11 Bearing seminar for customers �R+��� 1.12 Regional staff gathered at NSK- APTC for practical training
1.3 �R+��ก��9��ก���������ก� NSK-APTC ��ก����ก��� ก��;�� �� ���R" �;!���;������� �������U (Competence) ��-�ก�m�; (Potential) ���; �ก�� n�"��� ���R" (Knowledge) ����ก/� (Skill) 5���9 ;q5�ก��� (Behavior) ���������� 2.��9�1* �n�"�����U�:��� 7�"��*����+�������m�;�R��W�
; �ก�� ��� NSK-APTC 9�7�"��ก��;�� ���R*5*�� !����" �ก�� ก���ก�+���� � ���R" (Knowledge Sharing) n�"��� ���R" � ���1��� 1�S �����ก���*�; �ก�� �����/��7+��ก���ก���/��n�S* ���+����-S��+WX �;!��n�"�ก��ก������ �R"��*��5*�� !��� ��ก��P���!��; �ก�� ���7�"7+��ก������ ���ก����ก09���ก�� �ก�+���� +���ก��,� � ���R" ����ก/� ���7�"��ก*; �ก�� � �!� |��ก�" �
1.4 5:� *��� "������ ��� �ก-.ก/�7�"���������� 5:�� *� �R"1* � �- ก� � "���� 1* ����!��� 5����� �- ก�7�"������
20
1.5 ; �ก�� ���+�.ก/� �5:�� *����; �ก�� ���+�.ก/� ; �ก�� ���+�.ก/� ��.�Wก�9 ����������*�� 5:�� *� Engineer Manager
1.6 ����������+t ��5 �� ����������+t ��5 �� 3 ��UW �� ;.-.2556 � 10 5W���� ;.-.2556 �+Q ����� �� 18 ��+����
1.7 ��5UW+��������!�9W��W*��������ก��+t ��5 �� ��!�����ก�����7�"����������Z�" +t ��5 �� ��ก 9-.ก/� 1.7.1 ��5UW+������Z ก��+t ��5 �� 1.7.1.1 �;!��n�"��� ���R" �ก��� ก�5���Rก+o 5*��1 �� 1.7.1.2 �;!��n�"����ก/� n �"� ก��5� 9��5���Rก+o 5*��1 �� 1.7.1.3 �;!��n�"����ก/� n ก��n1"���!����!� �:����ก��5� 9��� ������������5���Rก+o 1.7.1.4 �;!��n�"�ก��� ���R"����"� Fast Fourier Transform (FFT) 1.7.1.5 �;!��n�"��� ���R"n ก��n1"���!��� DS-2000 Multichannel Data Station(ONO SOKKI)
1.7.1.6 �;!��n�"����ก/�n ก��n1"���!���5� 9����SS�,ก����� ����!� �;!��5� 9�� � ���������m��n 5���Rก+o
1.7.1.7 �;!��n�"����ก/�n ก�� ���������"��R�9�กก��3 �;!������� ���* �:��" � �����*��+����������
1.7.1.8 �;!����กก���:��� �* �ก� �+Q ��� 1.7.1.9 �;!��n�"��� ���R"�ก��� ก�ก��������� m��n ����ก�
21
1.7.2 ��5UW+������Z ก��9���:������� 1.7.2.1 �;!����� ������P 5� n ก�� ��������� ���������������� 1.7.2.2 �;!������ �R"��ก/,�� ���������5*��|������� 1.7.2.3 �����U�ก��������ก��� �����������7�*�ก��� ���������7�" 1.7.2.4 �����U�ก5:�� *�� �������������ก���.P �������7�"
1.8 \�������*�9�7�"���9�กก��+t ��5 �� ��!������� ���7�"���������� 1.8.1 �����U ��������� ������������5���Rก+o 7�" 1.8.2 �����Un1"���!����!��;!�� ��������� ������������5���Rก+o 7�"URก5"��
1.8.3 �����U+���Wก5�n1"���!��� ��ก����� ����!� �;!��5� 9��� ������������5�� �Rก+o 1 ���!� | 7�"
1.8.4 �����U�:��� �* �ก�; �ก�� m��n ����ก�7�" ����� ����"�n9� �������1� � ���P�� "������� �- ก�
1.8.5 ��� ���R"� ����"�n9U.����กก��+���5��� m��n ����ก� �������U�:��� �* �ก� ����ก�7�"�+Q ��*����
22
����� 2 �r/s������ ������Z1"Z ก��+t ��5 ��
2.1 ก����� ����!�
ก����� ����!� �!� +��ก�ก��,����ก�����!�� ���7+ก��7+ก������� �5UWm��n5"��ก���:� 2.�������� 7+ �P ก����� ����!� �+Q �������7�*5"��ก��n�"�ก���.P ก����!���9�ก� 5*��ก���ก������7�*7�" ��*��������W�ก0�!�ก��;�����9:�ก��� �����ก����� n�"��R*n ����5�������� 7�" ���n ก��-.ก/�ก�� ��������ก����� ����!� ������!���9�ก� �P ;!P �� ��� 5"���:�� ����"�n9 �!� ���� � �� (wave form), ���� � ��U�� (spectrum),ก��+��3R��������*����0 (Fast Fourier Transform), � �����ก����� ����!� (amplitude), � ��U��(frequency), � * � ��� �����ก����� ����!�
2.2 ก��+�3R� ������*����0� (FFT) �ก��+���Wก5�Z1"�;!��� 9{���[�;���!���9�ก�
ก�� ����SS�,5*��|n �� ��� �- ก��� �����ก9��W" ���ก�ก���+���� +�������SS�,5��� ������+���� 7+ 5*n �����P����5"��ก�������SS�,���� ก� �P���;�9��,�n ก �"������������� ��U�� 2.��n ����� ���!���9�ก�ก��" U!��+Q �"��R����9���+����1 �n ก�� � �9{��� ���������n ���!���9�ก� ���!� ก�������5� 9�*��ก��������n1" Stethoscope 2.���+Q �W+ก�,�1* �3}������ก���:� �� ���� �� �5*��|�����ก�����!�� 7� m��n �*��ก����� ��!�ก��n1" ���9�1�;9��;!���ก� �����+ก5����� �� �5*��| n �*��ก�� 2.���,�������5� 93}������ �P ������ก09�n1"ก��;�9��,��������SS�,ก�ก �������� ��U���;!�� � �9{����SS�,9�ก�*��ก�����7+�" � ��9�ก� ��ก"� � "������� ��n ก��+��� �����SS�, (signal processing) �:� n�"+}99W� ��������U5� 9;� ������������ก*�5� n ���!���9�ก�5*� �� |7�" �����-��ก�� ����������SS�,� ����� ����!� 9�ก���!���9�ก� ��ก��P������U��W1����7+7�" *��ก��� ������������1�P �* n�n ���!���9�ก� �� �� �P9�*���ก�+Q 2 5� ���n 5� �ก �P9� :� �� �U.� � ���R";!P �� �ก��� ก�ก �"������������� ��U��ก�ก�� ��������3R������2.��URก :� 7++���Wก5�n1"��*��;�*����n ก��+��� �����SS�,������!����!� ������ ����� ����!� ����n��* �P �!��+Q ���!��� ��������ก��+��3R��������*����0 (Fast Fourier
23
Transform ,FFT Analyzer) 2.����ก��;�� ���9�ก��ก�� ���� Wก��3R������ (Fourier Series) 2.��9�7�"ก�*� � " � ���������ก��m�;���� Wก�� �P �;!���+Q ;!P �� �:���Sn ก��n1"���!����!� ��7�"��*��URก5"��5*�7+
2.3 ก �"��� �������������U�� U"�;�9��,�ก �"������������� �������SS�,2�� � (Sine wave) �����99��W" ��� �R+��ก/,������ 7�"��*�������n �R+��� 1ก ���9���0 7�" *���SS�, �P9���ก���ก��2P:��R+��!��� ���*� 7+ T 2.������ก *��������SS�, 2.�����;� ��ก�� ��U�� (ก��ก *��.P ������) �����!� �P�!� f = 1/T �!�9:� �������!� n 1 � ��� 2.��� ��U�� f �P�����UURก;�0�5n ก��3ก �"���������� ��U�����n �R+ 2.1 5*n � ���+Q 9�����SS�,��� ��9��� �P ��ก7�*7�"���;����R+��!� 2�� �� ��U������ �P 5*��9�+Q �R+��!� n�|ก07�" �1* ��SS�,�ก n �R+��� 2.2
�R+��� 2.1 ��SS�,��!� 2�� �ก�ก���������n ก � ����ก � ��U�������SS�,���� ก�
�R+��� 2.2 ��SS�,� ������7�*���R+ * � 5��5�
��� �P ���9��� ���ก����*��7�n ก��;�9��,���SS�,���2�2"� �1* �Pn�"�����U���9�URก���� ������" ��,�5-��5��7�" U"��*� �R"�*� �"� ก��7+��������*� ���� ����-��5�������U.���!��� +��2.�
24
2.��n1"�;!��ก���ก������ ��ก���+Q ����+��ก���������ก 7 �� 2.��URก�" ;����2��� 7�2� � 5� �������+��ก���� *� �P�!� ��+ก5��� (Spectrum) ��������� �� ��� n �:� ������ ก� U"���������U��+��2.��;!��n1"�ก� ��U�������SS�,��ก��7�"ก09��:� n�"�R"����+��ก������SS�,�������U���9���"���� 2P:��.P ��n��*7�"�:���� �ก��* ���!����������9������0 *��Rก��* ������!���������W�� .��9�n1"��ก��34ก���m�;���!�� 7� �����SS�,������ 5��������9��+Q ��ก/,��*�ก��32.��5*���*�� 1* �� ��U�� ������n �R+��� 2.3 2.��+��2.� �Pn1"34��5���ก���� ��U����SS�,��ก�� ����+Q ����� ����������SS�, , � ��U�� �P | 5*�:����ก�,����5"��ก��� ������������� ��U����ก5"��n1"34��5���9:� ��ก�;!��ก�����SS�,��ก�� �1* n �� � �9{���m�;���!���9�ก����� ��U�����5"�� ��������9��R�U.� 20 ก�������2�2.��9��+Q ��n�"���!����!� ��������;���ก 5*+}99W� ���!����!� ����������SS�,9�n1" ���ก�� :� ��SS�,��� ��7�"���:� ,��9�5���" �������+��ก����� ��U����!���+ก5��������SS�,��ก�� 2.��n1"���กก��ก��+��3R��������*����0 (FFT) �� ��� 2.����-���;���� * �+��� ��� CPU ��� * �� ��9:� Memory ������;� �5���n ก���:� ,��*� �P 2.�� FFT �P������URกn1"�+Q +��2.� �;!���ก����+��ก����� ��U�������SS�,��ก��
�R+��� 2.3 m�;���ก��334������SS�,������ 5��2.������"��R����� ��U����� �� ��ก���" �ก��n1"34��5���ก���� ��U��
25
2.4 � Wก��3R� ���� กWS9�R*��กก�� U"�;�9��,���SS�, x(t) n�|ก05��n ��ก �P9����W,���5�� .����R*�!� �����U���9��ก��SS�,��ก���+Q 3}�ก�1� �R*��3}�ก�1� ��������SS�, �P ก�*� �!�
���� � ����� ����
� ������ � �����
� (1)
���������ก ���������� ����
(2)
�R+��� 2.4 ��ก���R+m�;���3}�ก�1�
U"�9��R*n ��ก����� (1) ��� :������ก� �ก��������9�ก����+Q 3}�ก�1� �R* :��������� �ก��������9�ก����+Q 3}�ก�1� ���2.����� ������5��ก������5�����ก�ก ���n m�;�"� �*�� �P
(3)
�R+��� 2.5 ��ก��3}�ก�1� ���
n ����,�5-��5���" ��!� ��2�� � (Cosine) 9����W,��ก/,��+Q 3}�ก�1� �R* �* ��!� 2�� � (Sine) 9����W,��ก/,��+Q 3}�ก�1� ��� 5*ก�� �P ก0����P�����R+��SS�,9��ก���+Q ��2:P��;���{� �P ��SS�,���;�9��,� (2.��5*�7+9�����ก *���SS�,5" {�) 9�5"���ก���+Q ���" � 2.�����
26
���กก���!�5"��ก�� :� ��SS�,��!� 2�� �����2�� �����|� ��U��������� ��� ���"��" �ก� �� :� 7+����ก�5" {� *������"��ก������R*��������5" {���ก "���;���n� ��!����� �+Q ��ก������Wก�*� ������-.ก/�� Wก��3R��������9��W" ���7�" *�
���� � ∑ ����������� ��������������� (4)
�����SS�, x(t) 5" {�URก+����,�" �� Wก�����+��ก��" �����3}�ก�1� �R*��2�� ���3}�ก�1� ���2�� ��" �� ����� ��U��5*��| 2.����ก����� (3) �P����ก *��+Q � Wก��3R������ 2.��5"���� *�� ����SS�, n a �+Q ��*�n� , � ��U�� nω (��!� n2πf ) ���3}�ก�1� �R*���5" {� �� n b � ���+Q ��*�n� , � ��U�� nω ���3}�ก�1� ���5" {���9:� n ���5"��n1"ก������� ��U��U.�9�����ก���SS�,5" {�7�"URก5"�� 2.���R"���� ������ก���,�5-��5��7 "�;�����*� �P 5*9�� " 7+���ก�������� ���������ก��m�;��กก *����� Wก��3R������ �P 9�;�9��,�5*�U.� ���ก���� 9:� n ��� �� n n a , b �:������SS�,5" {���!� ������������������ ���ก��2P:� T ����R+��� 2.8
(5)
�R+��� 2.6 ��SS�,5" {���!� ����������
2.��9���0 *���SS�,��!� ���������� �P7�*������3}�ก�1� �R* �;���{� �P 7�*������ n a ( n a =0) 5*9����{;������n b U"�n�"��� ���!� T n�" n=1 �;���{� �P b1 �!�� �������!� 2�� � , � ��U�� 1ω *���!�� :� ��!� 2�� �7+����ก�5" {��" 9�n�"��� �� b1 ��*�n� ���5�� ����!� 2�� ���!������ก�5� �� ���n�"�+Q � ��URก5"�����ก������ก�5" {��+Q 100% ���U"�n�"+����,���n1"�����+Q
27
5" {��R,ก���SS�,2�� ���� :����������������;!P ���n5"ก��3���ก�*� 2.����*�ก� T/2 n ก�,���!� 2�� �����ก���!� 2�� �� ������ ก� ��U"� :���!� 2�� � �P7+����ก���!� �������������n �R+��� 4� ����R,��!� 2�� �� �� 1 � * �ก���!� ���������� �P������7�"�+Q �R+��� 2.7� �"� � �2.��� ��;!P ���n5"�R+��*�ก� 4T/2π 2.��9���0 *�;!P ��� �P��กก *��*� T/2 ��!� �"���+����20 5������!� 2�� �������!� 2�� ���R* 4/π ��*�2.������ �P�������+Q �*� b1 n ก��������!� 2�� ����� ��U�� 1ω n�"������*�ก�5" {� 5*��*��7�ก05��ก��n1"��SS�,2�� ��;���� .���������7�*�����U�������SS�,5" {�7�"URก5"�� ����{;����� ,1* ������ก���+���� ����*�{�;�� U"��;�����!� 2�� ����� ��U�� 3ω ��"�7+�" �� �� b3 9��:�n�"�����"��ก�5" {���ก�.P (�R+��� 2.8) 2.��� �� b3 ก0��7�"n �:� ������ ก� ������*���*�ก� 4/3π 2.��U"�� x(t) ≈ Σb sinnωt n 9:� n=41 ����9�7�"��SS�,������!� 5" {���ก (�R+��� 2.9) 2.�� ������:� n�"��������U ��������� ��U����� ������ ��U������ก��� �"��ก���SS�,��n�|ก07�"�" �� Wก��3R������ 2.��5*���7�"URก;�� �9 �+Q ก��+��3R��������*����0 2.��n1"7�"��P�ก���SS�,����+Q ����7�*�+Q ��ก07�"���;������� �������Un ก���:� ,7�"��0 �.P ����R+��� 2.10 ���ก������ ��ก��� Wก��3R���������n1"� ��SS�,� ���2.��; *�� Wก��3R�����������U�������SS�,5" {�7�"��*���� 2.��U"��R"�*� � n9�+Q ;��-/ก0�����U���*� 7�"5��5:���n ��ก����"�����
�R+��� 2.7 ก������� ����SS�,2�� �ก���SS�,5" {��;!�����*�������*�;����� ��SS�, ��!� 2�� �ก�5" {�2.��; *���!� ����������9�5"��� �" ���!� 2�� ������� ��U�� ���� ก� ����� ����กก *��+Q 4/!�"/2� ��*�
28
�R+��� 2.8 �R+��!� 2�� ������!� , � ��U�� 1 ��*� �� 3 ��*�2.����ก����� ��������*�ก���SS�, 5" {����:� ก��� �ก� n�"nก�"�����5" {���ก�.P
�R+��� 2.9 �R+��!� 2�� �9:� 41 ��!� �" �� ��U����� ��5*��|ก� :� ��� �ก� �+Q ��SS�, ����������5" {�
�R+��� 2.10 ��SS�,�ก ���n1"� Wก��3R������ 30 �����;!��+����,� ��SS�,��ก��;�0�5 ��+ก5��������SS�, �P
29
2.5 ��� � FFT �\ก����9�กก��+�+�� �����SS�,5*�ก�����ก�� ��� ����!�
n +}99W� ��� ��ก�� � �9{���m�;��� ���������������!���9�ก�5*��|n �,��:��� �����-���"��R�ก����� ����!� ก:�����+Q ��� ����;�����ก�.P +}99�����*��กU.�� ���:���09����� �"� �P ���ก| +��ก��" �ก����!�ก���!����!�n ก�� �������� �1* 2�35� ��5*��| ก����!�ก���!����!� �� ���� ��n�"URก5"�� ก��ก:�� �9W� ������������ � �U.�ก��ก:�� ��W,���5�ก���:��� n�"ก����!����!� ����!��������กก� ��� 7+ *�;������5�������5*��|���*� �P9:��+Q 5"��7�"��ก�� ��� ��ก:�� ���*��������� ก*� ก��+r��5��� 2.��9�1* �n�"�R" �������������U ��������7�"��� ก�.P ��P� �P�R" �������� ���ก05"����-��� ���R" +���ก��,� � ����"�n9���"��R�5*��|������!���9�ก� �1* �m� ����� +���m�����������!� | �ก9�ก�������ก�*� �� �������ก+}99��� .������:���S ���*������5��5*��W,m�;����"��R����7�"9�กก�� �� �� �!�ก��+�+� �����SS�,��� ���������ก/,�7�*�+Q �����(random noise) ����SS�,������ ����+��9R��R�1* ���P | ��!� ���;���� (impulse) 2.��ก�� � �9{��� ��U�������SS�,���ก�*� �" ���� �� FFT (Fast Fourier Transform) �P �:�7�"��ก 9:��+Q 5"����-���"��R�9�ก�R+��!� ��SS�,+��ก�ก�� � �9{���" �
FFT �+Q ��� ��������!����!� ��ก����� ����!� ��������U�ก� ��U��7�" (spectrum analyser) :���n1"n ก���ก� ��U��9�ก��SS�,��� ����!� ��� ��7�" ��� FFT �+Q �*��� �� n ก���:� ,ก�� ก��+�� DFT �;!����� ��n ก��+�� DFT
DFT (Discrete Fourier Transform) �!� ก�� ก������,�5-��5���;!��n1";�9��,� ������ �ก����!�� ��U�� ������+��ก����5*��|����:�����!�ก�W*���SS�,7�*5*�� !��� (discrete time signal) 2.����SS�,7�*5*�� !��� �P9�7�"��9�กก�� ก���W*���SS�,������ ��5*�� !���n 1* ���� ��n�| (sampling)
DFS (Discrete Fourier Series) �+Q ก�� ก��+����SS�,n ���� � �����7�*5*�� !���ก� (discrete) ���+Q �� 7+�+Q ��SS�,n ���� � ��U�� ���7�*5*�� !������+Q ���1* ก� 5*n ���+���5������9;��SS�,��� 7�*����� ��ก07�" �1* ��SS�,���;���� ����SS�,� ��� n ก�� ��������9.� 5"����!�ก;�9��,����5����SS�, �P ��1* �� .�� ���� DFS �����SS�,1* ����
30
ก�*� ������W5�n�"�+Q 1* �� ��� .���� ���ก�� +����SS�,���ก�� ก�� DFS �;���1* �� .���� �P ���9�����ก *� DFT �����ก��ก��+�� DFT �+Q ��� �P
��$� � % ����&�'�()�*��
�� (1)
��� X(t) �!� ��SS�,����+Q �����(5*�� !���)n�| ��5*�����!�����;� �5�����"���������"� ก��+��� �����SS�, (Digital Signal Processing) ��ก�.P �;!��� ����� ก9.�9����ก����� (1) 7�"�+Q DFT equation (expotential form):
��+� � ∑ ����&�'�(�,/--�.��� (2)
DFT equation (rectangular form):
��+� � ∑ ����-�.��� ��� /�(�,
- 0 � 1��� /�(�,- 0 (3)
��� X(m) �!������ก��+���+Q �:��������SS�,n ���� � ��U��7�*5*�� !��� (discrete) �� x(n) �!���SS�,7�*5*�� !�������� ;W5���7�"9�กก���W*���SS�,5*�� !����+Q ����� x(t) N �!�9:� ก��ก���W*� �� n �!�� ��U���R��� U.��" *�ก�� ก�� DFT 9��+Q ก�� ก�����ก ���n1";�9��,�������+��ก�� ��U�������SS�,�� ;W5���7�*5*�� !���9�กก���W*� 5*ก�� ก�� �P9�n1"� ��n ก���:� ,��ก 5��9:� �"��R�ก���W*� (samples) 9.�7�"��ก��;�� � ���������n1"n ก���:� , DFT n�"��0 �.P ��� Cooley �� Tukey �������ก��� �� �P *� Fast Fourier Transform
2.6 \ก�������ก���ก0��"��R9�ก��SS�,��� ����!� ���������\� \� n ก�� ����SS�,��� ����!� �����5" 5�P�5* analyzer ������W*���SS�,�������9�ก�� ����� ����!� 9 U.���P �W�ก���W*� �����5� ��*�������SS�,��� ����!� ���URก�W*� (samples) 5�����ก:�� � �����P�n 1* ���� *��ก��� �.ก��!��W*��"��R� ��9�ก��ก��+�+� �������� ����!�
31
m�� �ก��*��{�;�� �1* 9�กก�� ก�����5������!���9�ก���� ก���+���� ����ก���� �� ��!�9�ก�* 5*��������!���9�ก���� �1* �ก������!����� �������ก/,�ก���ก���.P ���*���ก���ก��ก��n 1* ���P (impulse) ��!�ก��������� (random noise) n ก�,������ก���ก����ก���.P ��� ��� ���W ����กก *�������SS�,����{���������SS�, ��9�กก��+�� FFT 9���0 ��+��9R����� ��U������|� ��U�� ���5*�� !���ก� �+Q 1* �ก "����!��������ก *� broad band frequency ���5� ��*��n �R+��� 1. ��� !���9�ก�"��R�9�กก��+�� FFT n 5*�� line n U� ��U�� ��กURก;�0�5��ก��n ��ก/,� 9W�5*�9W� �:�n�"�����P���������0 ก��3���;�0�5��ก���+Q ��ก/,���"��mR��� ก��S"���!�ก���9�� ��n�S* ���;�9��,��R+��� 2.12 ����ก��R+��� 2.11 9�� ��5ก5*����*��1���9 U.� ����5W *��:�7���ก��;�0�59.�����ก/,����!� mR������ก�*� 2.����SS�,����ก5� ��*��n �R+���2.11 �� 2.12 �+Q ��SS�,��� ����!� 9�ก���!���9�ก�+���m� agitator ���9�����ก���ก1* ���P |9�กก���:��� ������!���9�ก����
�R+��� 2.11 ก���ก���.P ��� random impact n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U��
32
�R+��� 2.12 ก���ก���.P ��� random impact �����ก�.P n waveform ����ก��+��� ��U�� n U� ��U��
9�ก���ก�*� �"��5" U.���� ��n ก���ก��!�;�9��,�������+��ก�� ��U��5*��| 9�ก��SS�, ����� .������*���5*�����+��ก����� ��U�����;�0�5��ก��9�กก��+�� FFT ก0�!�ก��+�+� �����SS�,��� �� n ��ก/,�7�*�+Q ����� (random) ��!��ก���.P 1* ���P | (impulse) �;!��n�"��0 m�;1���9 �����.P n�"���;�9��,���SS�,n �R+��� 2.13 +��ก�
�R+��� 2.13 Impact impulse n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U��
33
�R+��� 2.14 ก Impact impulse n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� 7�*n1" window
�R+��� 2.14 � Impact impulse n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� n1" window hanning
34
�R+��� 2.15 Impact random noise n waveform ����ก��+��� ��U��n U� ��U�� ��!��;�9��,��R+��� 2.14 ก �� 2.15 �:�n�"��� *��������SS�,5*��1 ��ก� �!� impulse ��
random noise 5*��ก0n�"��ก���ก� ��U��n U� ��U��n ��ก/,� broad band frequency �1* ���� ก� 5*5*��ก� �����ก/,������SS�,�� ;W5 �����P��+Q ���������ก���9�5�� ���������U� ��U�������0 � �U.�ก���ก���.P �����SS�,���ก�*�
3ก�5���� .����� :���n1";�9��,�ก��+�+� �����SS�,��� ����!� �!� Crest Factor ��� crest factor �!���5���* ��������R��W������SS�, (Peak) 5*��*��{���� (RMS) �����SS�, �*� crest factor �Pn1"*��ก *���� �������ก���ก (impact) �ก���.P n ��SS�,��ก "���;���n� �1* ��!�����;�9��,���SS�,n �R+��� 2.14 ���R+��� 2.15 ; *���SS�,���+�+� n �R+��� 5 ���*� crest factor ��*�ก� 3 n �,�����R+��� 2.14 ���*���*�ก� 12.29 2.��n ก�,� �PU"����7�*;�9��,�9�ก crest factor ก0��9�R��ก *��R+��� 2.14 �+Q ��ก/,���SS�,��������;��ก���.P 1���9 5*U"����5"��;�9��,�� ��U������ก���.P � ���9:� ��ก�" crest factor 9���+����1 ���กn ก�,����ก�*�
35
�R+��� 2.16 ��SS�,ก����� ����!� ������!���9�ก������+}S������
�R+��� 2.17 ��SS�,ก����� ����!� 9�ก���!���9�ก������+}S�����;� ��
36
Crest factor ��+����1 � 1* �n ก��1* � � �9{���m�;��!��m� �������!���9�ก�7�"��*��� ���0 ����R+��� 2.16 2.���+Q ���!���9�ก������+}S���ก��� ก����� ������*� crest factor ��R*��� 6 �� 4.17 n �,���� �R+��� 2.17 �+Q ���!���9�ก������+}S���ก��� ก����;� 2.���ก����ก���ก "��ก *�n ��SS�, ����� crest factor ��R*��� 1.94 U.���*��7�ก05�� �*� crest factor ก07�*7�"�.P ��R*ก�� ��� ���W �����ก����� ����!� *�9���ก "���;���n� ��ก�.P ��R*ก���5���* ����*��R��W������SS�,ก��*��{������P����5*����ก
2.7 ��W+ n ก�,���������ก���ก� ��U���:�7�*7�"1���9 �� � !���9�ก� ���� � ��!���ก���ก (impact) ����ก���.P n ��SS�,��� �� �����95"��;�9��,�U.�����5W����ก���.P ���� ��U�� �P ก��;�9��,�9�กU� ��U�������� ��U��5*��|9:� ��ก+�+ ��R*n ��SS�, �:�n�"��ก���9� � �9{�� ก��;�9��,�9�ก crest factor ��� ��SS�, ��+Q ��������:�7�"�*����1* �n�"ก�� � �9{���:�7�"�*������� ก�����.P � !���9�ก��SS�,���7�*�+Q �������P�������!�� :�������ก��*��{����9���������* ก *���SS�,����+Q ���������:�n�"�*���5���* ������ก� �P ���*��R��.P
2.8 ก���:� �, Radial Direction 2.8.1 �R5� Outer ring frequency = zFc Inner ring frequency = zFi ± Fr Ball frequency = 2Fb ± Fc ������ z = ball number Fr = 25.000 Hz inner ring speed (1500 rpm) Fi = 14.847 Hz Fr � Fc Fc = 10.153 Hz cage speed
37
Fb = 54.459 Hz rotation speed of ball (rolling element) 2.8.2 5����*��ก���:� �, Outer ring frequency = zFc = (13) (10.153) = 131.989 Hz Inner ring frequency = zFi ± Fr = (13) (14.847) ± (25.000) = +218.011, -168.011 Ball frequency = 2Fb ± Fc ; 2 ,4,6,8,10... = (2) (54.459) ± (10.153) = +119.071, -98.765
38
5������� 2.1 ����*�� ��U�����7�"9�กก���:� ,
Outer ring Inner ring Ball
1 131.989 168.011 98.765
218.011 119.071
2 263.978 361.022 207.683
411.022 227.999
3 395.967 554.033 316.601
604.033 336.907
4 527.956 747.044 425.519
797.044 445.825
5 659.943 990.055 534.437
940.055 554.743
6 791.934 1183.066 643.355
1133.066 663.661
7 923.923 1376.077 752.273
1326.077 772.579
������5W: n1"� ��U��U.��* 1000 Hz
39
2.9 Artificial Neural Network �����*��+����������
�����*��+���������� (Artificial neural network) ��!������ก9�����ก��P | *� �*���� +����� (neural network ��!� neural net) �!����������,�5-��5�� �:����+��� ������� ��-�" �ก���:� ,�� � �1� ��5� (connectionist) �;!��9:����ก���:��� ������!��*��+�����n ����� W/�� �" � �5UW+���������9���"�����!����!�2.����� �������Un ก������ �R"ก��9�9:��R+ (Pattern Recognition) ��ก���W+�� � ���R"�1* ���� ก�� �������U�����n ����� W/�� ��������5" ������ �� �P7�"��9�กก��-.ก/��*���� 733��1� m�; (bioelectric network) n ���� 2.��+��ก��" � �2���+����� ��!� � � �� � (neurons) �� 9W�+���� +����� (synapses) 5*���2���+�����+��ก��" �+���n ก����ก���+����� ����ก *� "�� 7����" (Dendrite) 2.���+Q input ��+���n ก���*�ก���+���������ก *� "��2� " (Axon) 2.���+Q ���!� output ����2��� �2������*� �P���� �" �+��ก�����733������ ��!����ก��ก��5W" �" �������"�m�� �ก��!�ก��5W" �" ��2����" �ก� ก���+�����9� ����*� �� 7������"��R* � ������2.��9��+Q 5� 5���� *�5"��ก��5W" �2����!� | 5*���!�7�* U"�ก���+�������;� � ������ก09�ก��5W" �2����!� | 5*�7+�*� �����2� ����� 5������� �P�*���� +������ก��9�กก���1!���5*���� *���2���+����� 9 �+Q ���!��*������:��� �* �ก�
40
�R+��� 2.18 ��� Model ��� Neuron n ����� W/��
2.9.1 ������"��
�ก �9���* n�S*n +}99W� ��0 5��ก� *��*���� +������������������"��5ก5*��9�ก�*���� n ���� 5*ก0������!� ���� n �*��� *��*���� +���������� �!�ก��� �ก�W*�� � ���� * �+��� ����*�� | ��ก���1!���5*� �P�+Q �* �:���S�����n�"�ก���5�+}SS�����*���� ��!��;�9��,�� ���" ������� ��n�S*ก *��*���� +������������*����ก � ���P��2���+����������� ��2�2"� ก *�� * ��*������*���� ��*��7�ก0��� "�����:���S������� �1* ก������ �R"����������UURก9�����.P ��*���*���" ������*��+����� �P
�R+��� 2.19 ��� Model ��� Neuron n ���;� �5���
41
2.9.2 ��กก��
�:����n ���;� �5��� Neurons +��ก��" � input �� output ���!� ก� ���9:����n�" input 5*���� �� weight �+Q 5� ก:�� � "�� �ก��� input ��� neuron 5*��� * �9����*� threshold �+Q 5� ก:�� � *� P:�� �ก� ���� input 5"����ก� ��7� 9.�9������U�*� output 7+��� neurons 5� �!� 7�" ��!�� :� neuron 5*��� * ���5*�ก� n�"�:��� �* �ก� ก���:��� �Pn ���5��ก��" ก09����!� ก�+��ก�������������ก��n �����;���5*n ���;� �5����Wก��*���+Q 5� �����*� �P ���
2.9.3 ก���:��� ก���:��� ��� Neural networks �!���!���� input ��"������ network ก0��� input ���R,ก� weight
���5*���� �����7�"9�ก input �Wก | ����� neuron 9������� �ก� �" ก0���������ก� threshold ���ก:�� �7 " U"���� ����*���กก *� threshold �" neuron ก09��*� output ��ก7+ output �Pก09�URก�*�7+��� input ��� neuron �!� | ����1!���ก� n network U"��*� "��ก *� threshold ก09�7�*�ก�� output ���� ��ก��7�"��� �P
�����:���S�!����5"������*� weight �� threshold ���������������5"��ก���;!��n�"���;� �5����R"9:� 2.���+Q �*����7�* * � 5*�����Uก:�� �n�"���;� �5���+���*����*� �P 7�"���ก���� n�"�� �R"9�ก pattern �������������5"��ก��n�"�� �R"9� ����ก *� "back propagation" 2.���+Q ก�� ก���"� ก�����ก���R"9:� n ก����ก feed-forward neural networks 9���ก��n1"���ก����.� back-propagation �;!��n1"n ก��+��+�W� P:�� �ก�� ������!��*�� (network weight) ����9�กn�*�R+�"��R��������กn�"ก*���!��*��n 5*�����P��" �*����7�"�� (output) 9�ก���!��*��9�URก :�7+�+�������ก���������� �� �" �:�ก���:� ,���*�� �����;��� 2.���*�� �����;��� �P9�URก�*�ก����"��R*���!��*���;!��n1"ก"7��*� "�� �ก�� 5*�7+ ��*���1* 9��R"9:��R+���������� ก��R+���������� �����9*� input �+Q 9 5� �!��+Q 5���� 3x3 U"� ���R+������������!�����������n�"�50�ก�� 3x3 ;��� ����������9����* �������R*n 1*�� 1,2,3,4,6,7,8,9 ก0���5�
42
n�" P:�� �ก5��1*�����*� �P���*���ก | U"�����" ����*� ก0������R,ก� P:�� �ก�" ก0������ �ก� 5�P��*�n�";������ก09������U�ก����� *������������ก�����������7�" 2.�� ���!����กก����� neural network
�R+��� 2.20 ���ก���ก����� *������������������������
�R+��� 2.21 ���������"�� �9� Neural Network
43
Output ���5*�� Node
��!�� Xi = input 9�ก�� ��!� | Wij = "�� �ก (weight) ���5*��� (connection)
2.9.4 Back propagation Algorithm
Back-propagation �+Q ���ก����.����n1"n ก������ �R"������!��*��n�+����� ���� .����� ���n1"n multilayer perceptron �;!��+���*� "�� �กn ��" �1!���5*���� *���� �n�"������� ���ก��+���*� �P9��.P ก�� ��5ก5*������*����5�;W5����:� , 7�"ก��*����5�;W5���5"��ก�� ;�9��,��R+5*�7+ �P+��ก�
�R+��� 2.22 ����R+ Back-propagation neural network
44
��P 5� ��� Back-propagation Algorithm ����� �P 1. ก:�� ��*���5����0 n ก������ �R" (rate parameter : r) 2. �:����5*��5� ��*���� ;W5n�"��5����P 5� 5*�7+ �P9 ก *�7�"���� performance ���5"��ก��
- �:� ,���*����5�;W5���n1"�*� "�� �ก�����5" 2.����97�"9�กก���W*� - �:� ,���*� β: � +����1 ����9�7�"�������ก���+���� �*����5�;W5���5*���� � - n 1�P ���5�;W5 (Output Layer)
��!�� dz = �*����5�;W5���5"��ก�� Oz = �*����5�;W5����:� ,7�" - n 1�P 2*� (Hidden Layer)
��!�� wjk = P:�� �ก�����" �1!������ *��1�P ��� j ก� k - �:� ,�*� P:�� �ก����+���� +��7+�:����n �Wก P:�� �ก �" ���ก��5*�7+ �P
- �;����*� P:�� �ก����+���� +�� �����5� ��*���� ;W5��P���� ���+���� �*� P:�� �ก
45
2.9.5 Neural Network Taxonomy
2.9.6 ก������ �R"������ Neural Network
1. Supervised Learning ก������ ��ก���� �+Q ก������ �����ก��5� 9�:�5��;!��n�" �9��*��+��5� 1W��"��R����n1"�� �9��*��9����:�5�7 "���5� 9�R *� �9��*��n�"��5����URก��!�7�* U"�5�7�*URก �9��*��ก09�+��5� ����;!��n�"7�"�:�5�������.P (�+�������ก�� ���!� ก�ก���� �ก���� �������R�R"�� ��� � :�)
46
�R+��� 2.23 ���ก������ �R��ก���� (Supervised Learning)
2. Unsupervised Learning ก������ 7�*��ก���� �+Q ก������ 7�*���R" � :� 7�*��ก��5� 9�:�5� *�URก��!���� �9��*��9�9�������������"���" �5� ���5����ก/,�����"��R� ����;�����7�" �9��*��9������U9���� ���R*����"��R�7�" (�+�������ก�� �1* ก�������������U�ก��;� �W�;!1 ;� �W���5 �5����ก/,��R+�*������� 7�"������7�*��n���� )
47
�R+��� 2.24 ���ก������ �R"7�*��ก���� Unsupervised Learning
2.9.7 Network Architecture
1. Feedforward network �"��R����+��� ���n �9��*��9�URก�*�7+n ��-������� 9�ก Input nodes �*�5*�����!��� |
9 U.� output nodes ���7�*��ก���"� ก������"��R� ��!��"5* Nodes n layer ���� ก� ก07�*��ก���1!���5*�ก�
�R+��� 2.25 ����U�+}5�ก������ Feedforward network
2. Feedback network �"��R����+��� ���n �9��*�� 9���ก��+�� ก����"�7+��� �9��*������ | ���P� 9 ก������
7�"�:�5���ก�� (��������ก *� Recurrent network)
48
�R+��� 2.26 ����U�+}5�ก������ Feedback network
3. Network Layer ;!P �� ����S����:���S��� Artificial Neural Network +��ก�7+�" � 3 �* ��!� 3 layer
7�"ก* 1�P ��� input units ���URก�1!���5*�ก�1�P ��� hidden units 2.���1!���5*�ก�1�P ��� output units - ก���:��� ��� input unit 9��:�� "����� �* ����"��R��� ���9�URก+�� ��"��R*���!��*�� - ก���:��� ���5*�� hidden units 9�URกก:�� � ���ก���:��� ��� input units ���*�
P:�� �ก � �����;� ����� *�� input units �� hidden units - ;q5�ก���ก���:��� ��� output units 9��.P ��R*ก�ก���:��� ��� hidden units ���*�
P:�� �ก ��� *�� hidden units �� output units +���m�������!��*�� �P�+Q ��� *�� n9 �;�����������Uก:�� �ก��� �*�n�"ก* input units
7�"��*�� ����� �*� "�� �ก��� *�� input units �� hidden units 9�URกก:�� ���!�� hidden unit ก:�����:��� {� �P � �����ก"7��*� P:�� �ก hidden units 9������U��!�ก *���7��!��*�������� ��"���
Architecture of Layer �����U9:� ก�U�+}5�ก������1�P (layer) ��ก�+Q 2 +���m��!� Single-layer �� Multi-layer
49
- Single-layer perceptron ���!��*��n�+��������+��ก��" �1�P �;���1�P ���� 9:� input nodes �.P ��R*ก�9:� components ��� input data �� Activation function �.P ��R*ก���ก/,��"��R� ��� Output �1* U"� output ���5"��ก���+Q �n1*� ��!� �7�*n1*� ���9�5"��n1" Threshold function
��!�U"� output �+Q �*�5� ������5*�� !��� ���5"��n1" continuous function �1* Sigmoid function
�R+��� 2.27 ��� Single-layer perceptron
- Multi-layer perceptron ���!��*��n�+�����9�+��ก��" �����1�P ���n 5*��1�P 9�+��ก��" ��� � (nodes) ��!��+���7�"ก�5� �2���+�����(neurons) �*� "�� �ก�����" ����1!���5*� ��� *���� ����5*��1�P (�����ก W), �*� bias vector (b) ���*� output vector (a) ��� m
50
�+Q 5� ����ก �:���1�P ก:�ก�7 "�"� ��!�� p �+Q input vector ก���:� ,�*����5�;W5�:�������!��*��n�+���������� M 1�P 9��+Q �����ก��
��!�� m = 0, 2, �, M-1
a0 = p a = am �� f �+Q transfer function 4. Perceptrons n �W� 60s �� �* n�S*����*���� 7�"��ก�� �;�ก/� �9��,�n �� �"���!��� Perceptrons 2.��
�" ;��� Frank Rosenblatt ��� perceptron 2.��ก����+Q MCP model ( neuron with weighted inputs ) ;�"��ก��* 5*��5�� 9�ก�R+n �* A1,A2,Aj,Ap ����ก *� association units ก���:��� �;!�������!�ก�������5ก5*����ก��9�ก�R+m�;�������"�7+ ��� perceptrons �����U�����ก� �����;!P �� m��n �����5 ����P���Rก�" � � ���ก | �" 9�n1"n �R+ recognition �������U����n�"��� �������U�R�ก *� �P
�R+��� 2.28 ���������"����� Perceptrons
51
n +� �.-.1969 Minskey �� Papert 7�"���� � ���!�������ก��� ก�����5��� Single-layer perceptrons ��ก������7�"��9�ก� ���!���*� �P �"���� �+Q ��5Wn�" �ก �9������ neural network �RS������+����1 � � !���9�ก� ���!������UU*�������ก��7�"�� ������"��R�n �1���:� *� Single-layer persepteons 7�*�����U���9���"���R+ก��9�9:�;!P �� (basic pattern recognition operation) 7�" �1* ก��ก:�� �� ����"����.�����R+�*�� ��!�ก:�� � *��R+�*��n����;� ��ก� ��!�7�* 5*������� �ก �9��7�*�R"9 ก�������W� 80s �!� ก��7�"��ก����ก� ���URก5"�� 2.�� Multi-layer perceptrons �����U��� � ก��ก"7��������*� �P7�"
2.9.8 ก��+���Wก5�Z1"�� Neural Network
�*���� ��+����� (Neural Network) � !���9�ก� �������Un ก��9:����;q5�ก������ก��m�;����������� ��2�2"� 9�ก�"��R����+�� n�"���� �R"ก��+���Wก5�n1"�*���� ��+�����9.��+Q ��� ��!�กn��*n ก��� �W� 2.�����R" :���+���Wก5�n1"�� ����+���m� 7�"ก*
1. �� ก��9�9:��R+������ ��7�* * � �1* ����!� ����20 5� ��ก/� �R+� "� 2. �� ก��+����,�*�3}�ก�1� ��!�ก��+����,� �����;� �� (�� inputs �� outputs 5*7�*
��� *� inputs ก� outputs ��� �����;� ��ก� ��*��7�) 3. �� ������� ��"���+���� +����R*���� ( �9��*�� � ��������U+��5� ���7�") 4. �� 9���� ���R*���ก��������� 5. �� �:� �� �1* ;��ก�,���ก�- ;��ก�,��W" 6. ก��+���Wก5�n1"����� ��+������ �W�ก�� ก������������ ���;��ก�,�
9:���� (Model Predictive Control) 7. ก��+���Wก5�n1"����� ��+�����;�*ก��9��ก��n ก���:� ��;����� � ��
�"� ���������Rn 5� ����� 8. ก��n1"����� ��+�����n ก����72�����5��ก1��� ก��+���Wก5�n1"����� ��
+������ �W��� HVAC
52
����� 3 \ �� ก��+t ��5 �� ���P 5� ก���:�� ��
3.1 \ �� +t ��5 ��
5������� 3.1 � �� ก���:�������
����"��� ��!� ��� 1 ��!� ��� 2 ��!� ��� 3 ��!� ��� 4
��P ��� �� (P)
1. -.ก/���ก/,��� n ����ก�
2. �� ��� �"������� n�"; �ก�� ���+�.ก/�
3. �� ��� �"������� n�"��9�������+�.ก/�
4. ��� ก���:���
��P �:�� � ก�� (D)
1. -.ก/��"��R� Neural network
2. ��� W��5�ก��n1"����n ก������
3. �:�� �����������n�";�"����ก������
4. �:�ก�����������" � ��� FFT
5. � �.ก�"��R�� ��U�����*� sound test
6. :��"��R����7�"�� ����������� neural network �+�������ก�ก���:� ,����q/r�
��P ��W+��+����� �� (C)
1. ��W+��ก������
��P +��+�W�5����ก��+����� (A)
1. +��+�W�ก"7�
53
3.2 ������������ ���+t ��5 �� ��ก 9-.ก/� ��!����������������� ���7�"���������� �����U�*���ก�+Q 2 +���[�7�"ก*
3.2.1 �� ���7�"����������Z�"�:�Z ����� 5*��v
3.2.1.1 -.ก/��r/s�����ก�����"��ก��5��Rก+�
9��+Q ก��-.ก/��q/r�5*��|����ก��� �"��ก�5���Rก+o 2.��7�"�:�ก��-.ก/�9�ก��ก��������/����7�"���� �R"9�ก����R"9��ก����!� �- ก�n � ก ��������9�ก1 �����5���Rก+o ��ก/,�� �������������ก��ก�5���Rก+o ����5W����ก�� � ���P� ���5� 9���;!����� ���������m��n 5���Rก+o
3.2.1.2 -.ก/��ก/,������������[��Z 5��Rก+�
n ก��5� 9����� ���������m��n 5���Rก+o �P 5"��n1"+���ก��,�n ก��5� 9���+Q ��*����ก ��� �- ก�9�5� 9����� ���������m��n 5���Rก+o �� 7�"ก* Flaking, Brinelling, Indentation, Cat�s Eye �+Q 5" ���n1"�W+ก�,�5� 9�� 2.��9��:�n�"�����U ��������7�"�!P��5" *�� �����������ก/,� �P��9�ก����5W��7�
3.2.1.3 -.ก/������ �R"ก��Z1"�� ���!��� Roundness Measurements
���!��� Roundness Measurements �+Q ���!����!� ���m�;�� �5UW ���9�n1" �� �5UW�������ก/,���"�ก�� �1* 5���Rก+o ��!����� :�5���Rก+o ���:�ก�� �� Roundness 5"����ก���25���!���ก*� 2.��n1"� ��;���� �n ก���25���!��� ������!���9��:�ก���25�*���� *�� �5UW��"����9� ��ก�� ��ก��9�����������,�5 ���9�7�"5� �����ก���*�� .�� 5� ��� �P9�*��กU.�� ��ก������������ �� ���9��:�ก�� ��5����� , Race-way (�*�� ���) ��� Ball �;!�� :��*����7�"7+����ก��ก,T���5��� ������!��� Roundness �����U�:�n�"���5� 9;� �����+ก5� Race-way 7�"�" � �1* ��ก Race-way ��
54
Brinelling ���7�*�����U�����0 7�"�" �5��+�*� ก��3���7�"9�ก���!���9����n�"��0 5:�� *���� Brinelling �P |2.��9��:�n�"��������U��W5:�� *�����ก��� ���������7�"
3.2.1.4 ก��5��9���������������"��ก"�� CCD Microscope �+Q ก����-��ก�"��ก:���������R�n ก��5� 9��� ��������� 5���Rก+o � !���9�ก� ��
���� ������������ ����0ก��99�7�*�����U�����0 7�"�" �5��+�*� ���� ��������� �P ��99��+Q �������* ���ก���9�ก���������-��ก�"�� CCD Microscope 2.�������U���9�� �.กm�;7�"�" � 3.2.1.5 ก����������0����\ ��"�����!��� Hardness Measurement
���!��� Hardness Measurement ������U ��� ���0������ �������7�"���ก�� �����!���9��:� ,����;���������ก���+Q 5� ����*�� .�� 2.�����9� :��*� �P7+�+�������ก��*���5��� ��ก�*����7�"��R*n �ก,T����ก:�� � U!� *���� ���0��� +ก5� 5*��ก7�*��R*n �ก,T����ก:�� � ��99� ��������7�" *����� URกn1"�� n �m� ����7�*�������9 ก�������:�n�"� ���0������ ���0ก�+���� 7+ 3.2.1.6 ���+� ��, P:�Z 9������"�����!��� Moisture Meter
�+Q ก��5� 9�����n1"���*� �+����20 5���� P:�n Grease (9����) ���5���Rก+o ������!���9��:�ก�� ����������ก�� ���9��������;���� ��������������5W����:�n�"5���Rก+o �ก��� ���������2.����9��ก��9�ก P:���"�5���Rก+o �����������U����ก57�"�!P��5" 9�ก�����9���� ��ก�����*� | ��99����+����2 5� P:� "��5*U"�������P:�9�����ก�������+����, P:���"�7++ ��R*��กก *�+ก5� 3.2.1.7 ก����������
ก�� ��������+Q ก�� ��������� ������������5���Rก+o 9�กก��n1"�� 9��:�ก���������ก�� :�5���Rก+o 7+� ���ก��" ���+����,� .��ก� Servomotor (Air Bearing) �����������U���9�ก:�� �� ����0 ��ก����W ��� Servomotor 7�"2.����P� �P5"���.P ก�1 �����5���Rก+o �" � �;���5*��1 ��9����*�ก:�� �� ����0 �����5*��ก� �" :�7�����3 7+5�P�n�"7�"� ���*�� 10 �2 5���5� ����:��W�ก"� 45 ��-�ก� ���� �" �:�ก�� ��������,�n1"�� ����*����7�"9�������� "�9��� ��5����� :�7+�+�������ก��*���5��� �;!���R� �������������ก���.P *�+ก5���!�7�*
55
3.2.2 �� �*� ����+Q ������ Z 1*�����������ก 9-.ก/� �+Q ก�������+���Wก5�n1"���!���5� 9��� ����� ����!� FFT (DS-2000) ก�5���Rก+o
HUB III ����U� 5� HONDA ����� CIVIC ��-��ก�� ����������SS�,� ��U�����ก����� ����!� ���5���Rก+o �;!�����ก��,�� ���������m��n *��ก��� �����������!�7�*�������9�ก7�" *�������� , 5:�� *�n� (Outer ring, Inner ring, and Ball) �����-�����!����!�ก�� ��������ก��+��3R��������0 (Fast Fourier Transform, FFT Analyzer) �������R"�����9� :�5���Rก+o 7+������W �" ����!��� Servomotor (Air Bearing) ���5��5� 9���SS�,� ����� ����!� ��"�ก�5���Rก+o ��������W ���� ����0 1,500rpm ����9�ก �P � �.กก��3�"��R�9�กก������� �� ��������ก��3�*� �+�ก�� �;!���R��ก/,����ก��3 *��*�� ��U�����;W*��.P �� �P ��R*���5:�� *�� ��U�������*�7��* ��5��ก��*�� ��U�����7�"9�กก���:� ,����q/r���!�7�* 9��:�n�"��� *�ก��3��ก/,�7� ��� �����;� ����*��7� ��!�7�*;� ������������ (No Abnormality) ���ก��5� 9���" � FFT Analyzer �PU"���ก��������� ���* �:���!������U ��������7�"URก5"����ก�ก� ก *� 90% �.P 7+ *��ก��� ��������� , 5:�� *�n� ���������n� �����/�� NSK-APTC ก09� :�ก��ก�� �����������n1" ��� FFT Analyzer �P7+n1"�:�ก������� ก���������� 2.��ก������5���Rก+o �" � FFT �P 9�1* �������� ������P 5� n ก��5� 9��2.��9�ก����5"���:�ก���ก1�P �* 5���Rก+o (HUB III) ��ก�" :����"���:�� ��������;!��5� 9��� ���������m��n 2.P�9�5"��n1"� �� � �:����ก�������" � ���+�ก5� �P
56
��� HUB III ��ก����
����ก���ก�
����������������������� FFT
��� �����������������
��������� �����
��� ����!� HUB III
3.3 ��P 5� ก���:�� �� ������
"ก#���$����ก�
��%�&�ก������
"ก#���'�$(����)*� FFT �����'�ก��
�����+�������� �*,� �-#.�
�/�����* HUB III
�/��/���������0�ก
1�/ก����*��ก#�
�����/���������$��1�/ก��
��*��ก#������ก��1�0��+�
���ก��������/������� �/*�����)�� ,�/�
���� ����/��ก���0�กก���������
������ก��2��*�/��ก �
������������
,��0������ �������,� ��� ��3�0�������
ก/���� ���������*���0�กก��������������ก��2
57
����� 4 \ก���:�� �� ก��� ����������W+\5*��v
4.1 ��P 5� �\ก���:�� �� 4.1.1 ��P 5� ก���:�� �� 4.1.1.1 9���5�������������9� ��������;!���:�ก���ก0 Card Tag �" :�����7+��W�����������S��ก/,� ���9������������R*�"���" 5���" ���S��ก/,��ก *� bearing ��9�ก�"�7� �1* 1A 1B ����U.� bearing ������R*ก� 5*7�*�R" *� bearing 7� ��R*�"��2"����!��"��� �, 1R 1L ����U.� bearing ������R*ก� �" ����R" *� bearing ��R*�"��2"����!��"��� � ,1U ����U.� bearing ���7�*�R" *��+Q �"��2"����!��"��� � �����9������S��ก/,� bearing ����+Q �"� outboard ��P� outer ring , Inner ring �� seal 4.1.1.2 :��������:�ก�������" ����!��� FFT ���:�ก�� ��������" ����9�5�P�n�"������W ��R*��� 1500 rpm n�"7�������3 �*��9�ก�������+Q ���� 100 mm �" �:�ก��� �.ก�"��R�
�R+���4.1 ���ก��5� 9��� ����������" � FFT Analysis
�R+���4.2 � �.กก��3�"��R�
4.1.1.3 ����9�ก�:�ก���������09�����"���" :��������:�ก�� Press Bolt ��กก*� �" 9.� :�������P����7+ก�.��;!�����9�����* �� ��กU.�9��:�n�"�����UU���* +��ก�5*��|�������7�"
58
�R+��� 4.3 Press Bolt ��ก9�ก Bearing
4.1.1.4 ��!���:�ก��ก�.����09�����"���" ก0 :��������:�ก�� Press inner ring �"� outboard ��ก�;!�����9������U�ก�* +��ก�5*��|7�" 4.1.1.5 ก� Seal ��� Outer ring inboard ��ก
4.1.1.6 ����9�ก �P :� bearing 7+�"���" ก0�:�� ������� �" �+X�n�"�"�
�R+���4.4 �"���:�� ������� Bearing ���+X�n�"�"�
4.1.1.7 :� bearing 7+U*���R+�;!���ก0m�;�"��R����7 "n1"n ก�� ����������ก������
59
�R+���4.5 U*���R+
4.1.2 \ก���:�� �� 9�กก��������ก�� ���������� 9������U*���ก/,�� �������������ก���.P ก� bearing
7�" 4 +���m� �!� 7�*�ก��� ���������, �ก��� ������������ Outer race,inner race �� Rolling element ����������U���ก��,� � ������������ bearing �!P��5" 7�" ��� ����������;�9��,�9�กก��3 ���7�"�:�ก������ 2.��9�����ก57�"9�ก peak ���ก��32.��9�+��ก� ��R* ��" � ��U���������
�R+��� 4.6 ��ก/,����ก��3���7�*�ก��� ���������
60
�R+��� 4.7 ��ก/,����ก��3���������7�*�ก��� ���������
9�กก��3�R+��� 4.7 9���0 7�" *���ก/,����ก��3 �P 9�nก�"�����ก� ก��3����+Q ��� bearing n��* �!�9�7�*�� peak �ก���.P 2.�����n�"��0 *� bearing ������� �P 7�*�ก��� ���������
�R+��� 4.8 ��ก/,����ก��3����������ก��� ������������ Outer race ก��3�R+��� 4.8 9���0 7�" *���ก/,����ก��3����ก���.P �� peak �ก���.P ���� ��U������������ Outer race 2.��� ��U��������� �P ��7�"9�กก���:� ,����q/r� peak ����ก��9�����ก/,��ก���.P 2P:�|5��� ��U������������ Outer race
61
�R+��� 4.9 ��ก/,����ก��3����������ก��� ������������ inner race
ก��3�R+��� 4.9 9���0 7�" *���ก/,����ก��3����ก���.P �� peak �ก���.P ���� ��U������������ Inner race 2.�� peak ����ก��9�����ก/,��ก���.P 2P:�|5��� ��U������������ Inner race ���������n�"��0 n �R+
�R+��� 4.10 ��ก/,����ก��3����������ก��� ������������ Rolling element
ก��3�R+��� 4.10 Rolling element 2.�� peak ��0 n �R+ 2.�������� 7+�" ���������!� ��9��� �������������ก���.P ����5:�� *� �;���{� �P ��!���R9�กก��3�" ��97�*�����U���7�"U.�� �������������"9��� 2.��9W� �P�.P ��R*ก�� ��1:� �S����R"n1" 9.�7�"��ก���:��������n1"�* �ก������*��+�����������;!� ��!���:�ก�������" � �����*��+���������� 9�ก�"��R����7�"9�ก���!��� ก:�� ��+������ �� ;W5 �������;W5 ����:�ก���� ��ก:�� ��+������ n�" outer race fault (0 1 0 0), inner race fauก09������U��W+�R+���ก��3����ก���.P 7�"
�R+��� 4.11 7�*�ก��� ���������
4.10 9���0 7�" *���ก/,����ก��3����ก���.P �� peak �ก���.P ���� ��U������������ peak ����ก��9�����ก/,��ก���.P 2P:�|5��� ��U������������
������ 7+�" peak ����ก���.P 9�7�* * � ��9�ก���.P ;�"��ก� ����|9W� ��" � ��U�����������!� ��9��� �������������ก���.P ����5:�� *� �;���{� �P ��!���R9�กก��3�" ��97�*�����U���7�"U.�� �������������"9��� 2.��9W� �P�.P ��R*ก�� ��1:� �S����R"n1" 9.�7�"��ก���:��������n1"�* �ก������*��+�����������;!��5� 9�� *� ก��3���7�"�� �P ��� ���* �:��;���n�
��!���:�ก�������" � �����*��+���������� 9�ก�"��R����7�"9�ก���!��� ก:�� ��+������ �� ;W5 �������;W5 ����:�ก���� ��ก:�� ��+������ n�" outer race fault (0 1 0 0), inner race fault (0 0 1 0), rolling element fault (0 0 0 1) ก09������U��W+�R+���ก��3����ก���.P 7�" 4 �R+�!�
7�*�ก��� ��������� �R+��� 4.12 �ก��� ������������
62
�ก���.P ���� ��U������������ ����ก��9�����ก/,��ก���.P 2P:�|5��� ��U������������ Rolling ���������n�"
��9�ก���.P ;�"��ก� ����|9W� ��" � ��U�����������!� ��9��� �������������ก���.P ����5:�� *� �;���{� �P ��!���R9�กก��3�" ��97�*�����U���7�"U.�� �������������"9��� 2.��9W� �P�.P ��R*ก�� ��1:� �S����R"n1" 9.�7�"��ก���:��������n1"
�5� 9�� *� ก��3���7�"�� �P ��� ���* �:��;���n� ��!���:�ก�������" � �����*��+���������� 9�ก�"��R����7�"9�ก���!��� FFT 9��:�ก��
ก:�� ��+������ �� ;W5 �������;W5 ����:�ก���� ��ก:�� ��+������ n�" No fault (1 0 0 0), lt (0 0 1 0), rolling element fault (0 0 0 1) ก������*���" �P
�ก��� ������������ outer race
�R+��� 4.13 �ก��� ������������
4.2 \ก��� ��������"��R
9�กก�������" � �����*��+���������� �P 9�7�"��ก/,����ก��3���ก:�� �n�"9�กก���� n �����*��
�ก��� ������������ inner race �R+��� 4.14 �ก��� ������������
\ก��� ��������"��R 9�กก�������" � �����*��+���������� �P 9�7�"��ก/,����ก��3���ก:�� �n�"9�กก��
�R+��� 4.15 NN Test No fault
63
�ก��� ������������ rolling element
9�กก�������" � �����*��+���������� �P 9�7�"��ก/,����ก��3���ก:�� �n�"9�กก��
64
�R+��� 4.16 NN Test outer race fault
�R+��� 4.17 NN Test inner race fault
�R+��� 4.18 NN Test rolling element fault
65
9�กก��3���7�" 9��:�n�"��0 *� ��ก/,�� �������������ก���.P �P 9�*�ก� ��*��1���9 �������U��W+� ������������ bearing �*�������.P ���ก������9������U*�� �������������ก���.P 9�ก5������� 4.1 5������� 4.1 � �������������ก���.P �����������
7�*�ก��� ��������� Bearing No. 14,23,34,43,45
���������� outer race Bearing No. 1,2,3,4,5,6,7,8,9,10,11,12,13,15,16,17,18,19,20,21, 22,24,25,26,27,28,29,30,31,32,33,35,36,37,38,39,40,41,42.44.46, 47,48,49,50
���������� inner race Bearing No. 2,8,9,20,24,26,29,44,46 ���������� rolling element Bearing No. 8,9,20,44,46,48 9�กก������ bearing 50 5� �����7�"9�กก������ 7�*�ก��� ��������� 5 5� , ���������� outer race 45 5� , ���������� inner race 9 5� , ���������� rolling element 6 5�
4.3 � ��������� 9��,��"��R����+���������\���7�"���ก����5UW+������� 9W��W*�����ก��+t ��5 �� ��!�ก��9���:�������
9�กก������; *� ��������U�ก7�" *����� �P �ก��� �����������!�7�* ����9����:�n�"���7�"��ก *� ���� �P �ก��� ������������5:�� *�n� �����7�"9�กก������ �P�:�n�"������� ����������������7�"���������7�*5"��U���* +��ก����������� 9.��:�n�"��������U��� ������P 5� n ก��5� 9��� ���������7�"��กก *�ก��5� 9������ 5*n ก������ �Pก0�������ก�,�������7�*�����U�ก7�" �1* ก���ก��� ��������� brinelling � !���9�ก9:� 5� ��*��� ������������; �P �����+����, "���ก� 7+ ��� ��U�����ก��3����.P ก0����ก/,����!� ก�ก��3�������5� ���7�*�ก��� ��������� 9.��:�n�"7�*�����U�+���������ก/,��{;�����ก��37�" ��ก�� :������*��+������������1* �n ก�� ���������;!����� ���* �:���� FFT �P ก0���1* �7�"�;���
66
��0ก "�� U.��" *�9��:�n�"�����U ��������� ���������7�"�*��ก *�ก���Rก��3 FFT 5*7�*�����U :�7+n1"n �m�;���5"��ก��� ���* �:��R�2.��ก�����ก��,�� ��������� �P ����.P ��R*ก���ก����|5� +�����������5W�����7�"���ก��,�7 "��R* 2 ก�,� 1. ��99��+Q �;��� *������������"� outboard ��9�*���n�" sensor 5� 99�� ����� ����!� 7�*U.� � !���9�กn ก���:�ก������ �P ���9�5�� sensor 7 "5����� ,�"� Inboard �:�n�"ก��5� 99���� sensor �* n�S*9���� ���* �:�n �"� �P��กก *� 2. ��� �� *�9��+Q n ��!��������ก/,��*��������� ��������� �1* ��9��� ����0ก��!��� 9 �:�n�" sensor 7�*�����U5� 99�ก����� ����!� 7�"
67
����� 5
����W+��"��� � �
5.1 ��W+\ก���:�� ก��
9�กก������; *� ��������U�ก7�" *����� �P �ก��� �����������!�7�* ����9����:�n�"
���7�"��ก *� ���� �P �ก��� ������������5:�� *�n� �����7�"9�กก������ �P�:�n�"������� ��
��������������7�"���������7�*5"��U���* +��ก����������� 9.��:�n�"��������U��� ����
��P 5� n ก��5� 9��� ���������7�"��กก *�ก��5� 9������ 5*n ก������ �Pก0�������
ก�,�������7�*�����U�ก7�" �1* ก���ก��� ��������� brinelling � !���9�ก9:� 5� ��*��� ��
����������; �P �����+����, "���ก� 7+ ��� ��U�����ก��3����.P ก0����ก/,����!� ก�ก��3���
����5� ���7�*�ก��� ��������� 9.��:�n�"7�*�����U�+���������ก/,��{;�����ก��37�" ��ก�� :�
�����*��+������������1* �n ก�� ���������;!����� ���* �:���� FFT �P ก0���1* �7�"�;���
��0ก "�� U.��" *�9��:�n�"�����U ��������� ���������7�"�*��ก *�ก���Rก��3 FFT 5*7�*�����U
:�7+n1"n �m�;���5"��ก��� ���* �:��R�2.��ก�����ก��,�� ��������� �P ����.P ��R*ก���ก����|5�
+� �1* �m�;�����ก���:��� ��!�� ��1:� �S���5*��W���
5.2 ����ก��ก"7�
��99�5"����ก���:�ก�������" � ���ก�� �P�;����5���;!�����9�n�"7�"5� ��*��� ���������
Brinelling ��!��!� |�;�����ก�.P 9�7�"���U�5���!��"��R����7 "�+���������9��:�n�"ก������
�P��� ���* �:���ก�.P ��!��:�ก�������* �ก� ���ก���!� | �;!��n�"��� ���* �:���ก�.P ��
�����Un1"n �� 9���7�"��*��7�*���"����;���
68
5.3 �"��� � �9�กก���:�� ��
� ����9�n�"��ก���:�ก���������n1" ��� FFT Analysis n ก�� ��������� ������������
�������ก0�"��R����5*���R+� ����������;!�� :�7+;�� � ���ก�� �Pn�"�ก��+����1 �5*�7+
69
��ก����"��� �
1. ��ก���ก���� �1� The Discrete Fourier Transform (DFT) ก��+�3R� ������7�*
5*�� !���, �-.��. ;���;� �W mR/�5� �� m�� �1� �- ก�������0ก��� �ก�� ��� �������
���� ������� ��, 2551
2. Understanding Digital Signal Processing, Second Edition by Richard G. Lyons, March 15,
2004
3. New Bearing Doctor , CAT. NO. E7005a 2004 E-9 Printed in Japan ©NSK Ltd. 1995
4. Technical Report , CAT. NO. E728e 2003C-9 Printed in Japan ©NSK Ltd. 1992
5. �-.��. �W�;� ��/r�� W"� ,;.-. 2549 ,� -�ก���ก���*�!� ��!P��5" ,��/�� 2���0��R��1�� 9:�ก��
(���1 ) , �.;�� �� , � "� 254-258
6. ���� �ก����� , Available : http://techno.rru.ac.th/pdf/kpi/PDCA.pdf [2012,September 24]
70
[��\ �ก �
5����*��ก��� ��������ก/,�\ ��������.ก���
���!����[�;���1 P �*� ���!���9�ก�ก��*���*��
5������� �.1 ก���*� ��W������ �5UW
��ก/,�
- �� ��� �����W���ก���+Q �* | - ;!P �� ����9�ก��W���ก��ก���+Q ��W������ ������� �R�
�R+��� �.1 �� n ���������0�ก�� �������1���W�
�R+��� �
ก���*� ��W������ �5UW (Flaking)
����5W ก��ก"7�
�� ��� �����W���ก���+Q
;!P �� ����9�ก��W���ก
- m����R��ก� 7+ - 5��5�P�����!� 7�*������� - ;�ก��� ����!����� *���;�� ก�����!� 7�*������� - �����ก+�ก5*��|��� �� - �*�� ���0�������!�� �W,�mR���R��.P ���+ก5�
- ������5W����:�n�"m����R��ก� 7+- ;�9��,��m� �ก���:��� �������!� n�"�5�.P U"�9:��+Q - �+���� ��n1" P:��� ��*��!� ������ ��� !� �R��.P ��+��+�W 34��� P:��� � ��;���;�- ก:�9���"�ก;�*��5*��|����ก���.P n ��P 5� ก��5��5�P�
�� n ���������0�ก�� �R+��� �.2 �� n ���������0�ก�� U ���� �*���.ก
�R+��� �.3 �Rกก��P����������0�ก���������1���W�
71
������5W����:�n�"m����R��ก� 7+ ;�9��,��m� �ก���:��� ���+���� � �� �������!� n�"�5�.P U"�9:��+Q �+���� ��n1" P:��� ��*��!� ������ ��� !�
�R��.P ��+��+�W���ก����*��!� �;!��n�" 34��� P:��� � ��;���;� ก:�9���"�ก;�*��5*��|����ก���.P n ��P 5�
�� n ���������0�ก�� U ���� �*���.ก
5������� �.2 ก���ก�����ก�W�� �� ��
��ก/,�
- ��� �������0��Rกก��P������ก�W���.ก
�R+��� �.4 �� n ���������0����� ���U
ก���ก�����ก�W�� �� �� (Indentations)
����5W ก��ก"7�
��� �������0��Rกก��P������ - �������ก+�ก��ก��� *���Rกก��P�ก���� ����:�n�"�ก�����W��
- ก:�9�������ก+�ก��ก7+- 5� 9��ก���ก��ก���*�
��W������ n ����!� ��n
����!� 5� �!� |��ก����W�ก��
9�ก�-/���������W��*�
�� n ���������0����� �R+��� �.5 �� n ���������0�����
�R+��� �.6 �Rกก��P����������0����ก���ก
72
ก��ก"7�
ก:�9�������ก+�ก��ก7+ 5� 9��ก���ก��ก���*�
��W������ n ����!� ��n
����!� 5� �!� |��ก����W�ก��
9�ก�-/���������W��*�
�� n ���������0�����
73
5������� �.3 ก���ก��� ����ก��ก��ก�*� (Rust and Corrosion)
��ก/,� ����5W ก��ก"7� - ��� ���ก���.P n 5� �����0��Rกก��P������ ����"� n �������!�
- �� P:���!��������������W,���5�n ก��ก��ก�*� (�1* ก��) ��� ��"�7+n ����!� - �ก��9�กก��ก��� 5� ���� ��1!P n ��ก�- - ก���ก0�����*�7�*��� �U.�ก�����!�� �"���" ��!��+�*�
- +��+�W�2�� - ��ก���W*�5� ��*�� P:��� �;!���:�ก��5� 9 ���������+Q ���� - ������� ���+Q ;��-/n �,�� �"����!�+��ก�����!� - 5� 9�10��;!��+���ก� ก���ก��� ����!��7�*7�"n1"���!���9�ก��+Q � �� �
�R+��� �.7 � �ก���������0� ���ก���ก
�R+��� �.8 �� n ���������0����
�R+��� �.9 �Rกก��P����������0����
74
+����5 \R"9���:�������
1!�� � �กW ���-;� 9� � 1��
�� ��!� +��ก � 3 กW�m�;� �� 2528
+����5 ก��-.ก/�
����+��U�-.ก/� +��U�-.ก/�5� +���
������� WS���-� W��,� ;.-. 2540
���������-.ก/� �����-.ก/�5� 5"
������� ����� ���� ;.-. 2543
����+��ก�-,���5� �1�1�; ���������� �����n�S* ;.-. 2546
����+��ก�-,���5� �1�1�; �U�� ���� ������1���� ������5 m��n5" ;.-. 2548
1�P �R�
�����W��-.ก/� �,� �- ก���-��5�� ���� �- ก����� � 5�
�U�� ���� ����7��-S��+WX
+����5 ก����ก���� -7�*��-
\�� ���7�"���ก��5�; �;� -7�*��-