실린더의 성능을 예측하는 방법은 무엇입니까? 진동 신호를 기반으로 한 예측 유지 보수

산업 자동화 시스템의 핵심 액추에이터로서 실린더의 신뢰성은 생산 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. 통계에 따르면 35% 공압 시스템 실패는 실린더 마모로 인해 발생하며 갑작스런 고장으로 인해 생산 라인이 시간당 수만 명의 위안을 잃을 수 있습니다. 기존의 정기 유지 보수는 과잉 보수 또는 검사 누락의 위험이 있으며, 진동 신호를 기반으로 한 예측 유지 보수는 초기 마모 징후를 정확하게 포착하고 결함의 조기 개입을 달성 할 수 있습니다.

1. 실린더 진동 신호의 생성 메커니즘

전형적인 진동 소스

피스톤 씰 마모 : 씰 링의 손상은 압축 공기 누출을 일으켜 불안정한 피스톤 운동을 유발합니다 (주파수 : 10-100Hz)

가이드 슬리브 클리어런스 : 일치하는 공차를 초과하면 피스톤로드가 스윙하게됩니다 (특성 주파수 : 50-300Hz)

버퍼 밸브 고장 : 가난한 배기 가루가 고주파 압력 변동을 생성합니다 (주파수 대역 : 500-2000Hz)

진동 신호 특성 매개 변수

2. 진동 진단의 세 가지 핵심 방법

방법 1 : 시간 도메인 기능 분석 방법

적용 가능한 시나리오 : 조기 이상을 빠르게 선별합니다

주요 지표 :

RMS 값 (루트 평균 제곱) : 기준 값보다 20%가 조기 경고입니다.

피크 계수 (CF) :> 3.5는 충격 마모를 나타냅니다

작동 단계 :

실린더 스트로크 중간 점에 3 축 가속도 센서 설치

10 개의 작업주기에 대한 진동 데이터를 수집하십시오

CF 및 RMS의 Z- 점수를 계산하십시오 (기준선에서 3σ로 벗어나는 경우 경보).

방법 2 : 주파수 도메인 엔벨로프 복조 기술

적용 가능한 시나리오 : 잘못된 구성 요소를 정확하게 찾습니다

기술 원리 : Hilbert 변환을 통해 변조 신호를 추출하고 베어링/씰 특성 주파수를 분리합니다.

진단 과정 :

샘플링 주파수는 5kHz로 설정됩니다

봉투 스펙트럼 분석은 200-800Hz 주파수 대역에서 수행됩니다.

특성 주파수 식별 :

피스톤로드 속도 × 볼 수 (베어링 실패)

밀봉 마찰 쌍 통과 주파수 (씰 마모)

측정 데이터 : 포장 기계 실린더는 125Hz의 측반이 있으며, 이는 가이드 슬리브 마모로 진단됩니다 (수리 후 진동은 62% 감소).

방법 3 : 기계 학습 지능형 진단

적용 가능한 시나리오 : 멀티 기통 클러스터 모니터링

모델 아키텍처 :

입력 계층 : 1S 진동 세그먼트 (시간 도메인 주파수 도메인 기능 포함)

숨겨진 레이어 : 3 층 LSTM 네트워크 (128 메모리 단위)

출력 레이어 : 오류 유형 분류 (정확도> 92%)

구현 경로 :

과거 데이터 수집 (각각 500 개의 정상/마모 상태 그룹)

데이터 향상 (일반화를 개선하기 위해 가우스 소음 추가)

에지 컴퓨팅 모듈을 배포합니다

3. 진단 시스템 구성 안내서

하드웨어 선택 권장 사항