Jak předpovídat výkon válců? Prediktivní údržba založená na vibračních signálech

Jako hlavní ovladač průmyslových automatizačních systémů, spolehlivost válců přímo ovlivňuje účinnost výroby. Podle statistik 35% Pneumatický systém Poruchy jsou způsobeny opotřebením válce a náhlé poruchy mohou způsobit, že výrobní vedení ztratí až desítky tisíc juanů za hodinu. Tradiční pravidelná údržba má riziko nadměrné údržby nebo zmeškané inspekce, zatímco prediktivní údržba založená na vibračních signálech může přesně zachytit časné známky opotřebení a dosáhnout včasného zásahu chyb.

1. Generování mechanismu vibračních signálů válců

Typické zdroje vibrací

Opotřebení těsnění pístu: Poškození těsnicího kroužku způsobuje únik stlačeného vzduchu, což způsobuje nestabilní pohyb pístu (frekvence: 10-100Hz)

Vodicí rukáv vůle: Překročení tolerance odpovídajících odpovídající pásmu způsobuje, že se pístová tyč houpá (charakteristická frekvence: 50-300Hz)

Porucha ventilu pufru: Špatný výfuk vytváří vysokofrekvenční výkyvy tlaku (frekvenční pásmo: 500-2000Hz)

Charakteristické parametry vibrací

2.. Tři základní metody diagnostiky vibrací

Metoda 1: Metoda analýzy funkcí časové domény

Použitelný scénář: Rychlý screening časných abnormalit

Klíčové ukazatele:

Hodnota RMS (kořenový průměrný čtverec): 20% nad základní hodnotou je včasné varování

Vrcholový faktor (CF):> 3,5 označuje opotřebení dopadu

Kroky provozu:

Nainstalujte tříosý snímač zrychlení ve středu tahu válce

Shromažďujte data vibrací pro 10 pracovních cyklů

Vypočítejte Z-skóre CF a RMS (alarm, pokud se odchyluje od základní linie 3σ)

Metoda 2: Technologie demodulace frekvenční domény

Použitelný scénář: Přesně najděte vadné komponenty

Technický princip: Extrahujte modulační signál pomocí Hilberta Transforma

Diagnostický proces:

Frekvence vzorkování je nastavena na 5 kHz

Analýza spektra obálky se provádí na frekvenčním pásmu 200-800Hz

Identifikujte charakteristické frekvence:

Rychlost pístové tyče × počet kuliček (selhání ložiska)

Frekvence páru tření páru tření (opotřebení těsnění)

Naměřená data: Válec balení strojů má postranní pásmo při 125 Hz, který je diagnostikován jako opotřebení vodicího rukávu (vibrace se po opravě sníží o 62%).

Metoda 3: Inteligentní diagnostika strojového učení

Použitelný scénář: Monitorování sltiválníků

Modelová architektura:

Vstupní vrstva: 1S Vibrační segment (včetně funkcí domény časové domény)

Skrytá vrstva: 3-vrstvá síť LSTM (128 paměťových jednotek)

Výstupní vrstva: Klasifikace typu poruchy (přesnost> 92%)

Implementační cesta:

Shromažďujte historická data (každý 500 skupin normálního/opotřebení)

Vylepšení dat (přidejte Gaussovský šum pro zlepšení zobecnění)

Nasazení modulu výpočtu okrajů

3. Průvodce konstrukcí diagnostického systému

Doporučení pro výběr hardwaru