Hur man förutsäger cylindrarnas prestanda? Förutsägbart underhåll baserat på vibrationssignaler

Som kärnmanöverdon för industriella automatiseringssystem påverkar cylindrarnas tillförlitlighet direkt produktionseffektiviteten. Enligt statistik, 35% av pneumatisk system Misslyckanden orsakas av cylinderslitage, och plötsliga misslyckanden kan få produktionslinjer att förlora upp till tiotusentals yuan per timme. Traditionellt regelbundet underhåll har risken för överunderhåll eller missade inspektioner, medan förutsägbart underhåll baserat på vibrationssignaler kan exakt fånga tidiga tecken på slitage och uppnå tidig ingripande av fel.

1. Generationsmekanism för cylindervibrationssignaler

Typiska vibrationskällor

Kolvtätning slitage: Skador på tätningsringen orsakar tryckluftsläckage, vilket orsakar instabil kolvrörelse (frekvens: 10-100Hz)

Guidhylsa clearance: Överskridande av matchande tolerans gör att kolvstången svänger (karakteristisk frekvens: 50-300Hz)

Buffertventilfel: Dåligt avgaser producerar högfrekventa tryckfluktuationer (frekvensband: 500-2000Hz)

Vibrationssignalkarakteristiska parametrar

2. Tre kärnmetoder för vibrationsdiagnos

Metod 1: Metod för tidsdomänfunktionsanalys

Tillämpligt scenario: Snabb screening av tidiga avvikelser

Viktiga indikatorer:

RMS -värde (rotmedelmått): 20% över basvärdet är en tidig varning

Peak Factor (CF):> 3,5 indikerar påverkan slitage

Operationssteg:

Installera en tre-axlig accelerationssensor vid mittpunkten för cylinderslaget

Samla vibrationsdata för 10 arbetscykler

Beräkna Z-poängen för CF och RMS (larm om det avviker från baslinjen med 3σ)

Metod 2: Frekvensdomänhöljesdemoduleringsteknik

Tillämpligt scenario: Lokalisera felaktiga komponenter

Teknisk princip: Extrahera moduleringssignalen genom Hilbert -transform och separera lager-/tätningens karakteristiska frekvens

Diagnostisk process:

Provtagningsfrekvensen är inställd på 5 kHz

Kuvertspektrumanalys utförs på frekvensbandet 200-800Hz

Identifiera karakteristiska frekvenser:

Kolvstång hastighet × antal bollar (lagerfel)

Tätande friktionspar passerar frekvens (tätning slitage)

Uppmätta data: En cylinder för förpackningsmaskiner har ett sidoband vid 125Hz, som diagnostiseras som styrhylsslitage (vibrationer reduceras med 62% efter reparation).

Metod 3: Maskininlärning intelligent diagnos

Tillämpligt scenario: Multi-cylindrig klusterövervakning

Modellarkitektur:

Ingångslager: 1S vibrationssegment (inklusive tidsdomänfrekvensdomänfunktioner)

Hidden Layer: 3-Layer LSTM Network (128 minnesenheter)

Utgångsskikt: Feltypsklassificering (noggrannhet> 92%)

Implementeringsväg:

Samla historiska data (500 grupper av normal/slitstatus vardera)

Dataförbättring (lägg till Gaussian Noise för att förbättra generaliseringen)

Distribuera kanten datormodul

3. Konstruktionsguide för diagnostisk system

Rekommendationer om hårdvaruval