シリンダーのパフォーマンスを予測する方法は？振動信号に基づく予測メンテナンス

産業用自動化システムのコアアクチュエーターとして、シリンダーの信頼性は生産効率に直接影響します。統計によると、35％ 空気圧システム 故障はシリンダーの摩耗によって引き起こされ、突然の障害により生産ラインが1時間あたり数万元を失う可能性があります。従来の定期的なメンテナンスには、メンテナンス過剰または検査を逃したリスクがありますが、振動信号に基づく予測メンテナンスは、摩耗の早期兆候を正確にキャプチャし、断層の早期介入を達成することができます。

1。シリンダー振動信号の生成メカニズム

典型的な振動源

ピストンシールウェア：シールリングの損傷により、圧縮空気の漏れが発生し、不安定なピストンの動きが発生します（周波数：10-100Hz）

ガイドスリーブクリアランス：一致する耐性を超えると、ピストンロッドがスイングします（特徴的な周波数：50-300Hz）

バッファーバルブの故障：排気不足は高周波圧力変動を引き起こします（周波数帯域：500-2000Hz）

振動信号特性パラメーター

2。振動診断の3つのコア方法

方法1：時間ドメイン特徴分析方法

適用可能なシナリオ：早期異常の迅速なスクリーニング

重要な指標：

RMS値（ルート平均四角）：ベースライン値を20％上回ることは早期警告です

ピーク係数（CF）：> 3.5は衝撃摩耗を示します

操作手順：

シリンダーストロークの中間点に3軸アクセラレーションセンサーを取り付けます

10回の作業サイクルの振動データを収集します

CFとRMSのZスコアを計算します（ベースラインから3σで逸脱している場合はアラーム）

方法2：周波数ドメインエンベロープ復調技術

適用可能なシナリオ：故障したコンポーネントを正確に見つけます

技術原則：Hilbert変換を介して変調信号を抽出し、ベアリング/シール特性周波数を分離します

診断プロセス：

サンプリング周波数は5kHzに設定されています

エンベロープスペクトル分析は、200〜800Hzの周波数帯域で実行されます

特徴的な頻度を特定します：

ピストンロッド速度×ボール数（ベアリング障害）

シーリング摩擦ペアの合格周波数（シールウェア）

測定データ：包装機械シリンダーには、125Hzのサイドバンドがあり、ガイドスリーブ摩耗と診断されます（修理後62％減少）。

方法3：機械学習インテリジェントな診断

該当するシナリオ：マルチシリンダークラスター監視

モデルアーキテクチャ：

入力層：1S振動セグメント（時間ドメイン周波数ドメイン機能を含む）

隠れレイヤー：3層LSTMネットワーク（128メモリユニット）

出力層：障害タイプ分類（精度> 92％）

実装パス：

履歴データを収集します（それぞれ通常/摩耗ステータスの500グループ）

データ強化（一般化を改善するためにガウスノイズを追加）

エッジコンピューティングモジュールを展開します

3. 診断システム建設ガイド

ハードウェア選択の推奨事項