사이클 수와 씰 립 마모율의 상관관계

2sN 미끄럼 거리, 비접촉 프로파일 스캔, 통제 조건, 구간 기울기 및 신뢰 한계를 이용해 씰 립 마모와 사이클 수의 상관관계를 분석합니다.

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Jason Tan, 공압 제조 엔지니어, 벱토 뉴매틱

작성자 소개

Jason Tan

공압 제조 엔지니어

저는 벱토 뉴매틱의 공압 제조 엔지니어 Jason입니다. 견적 전 공압 제품 요구 사항, 부품 적용, 기술 세부 사항 검토를 돕습니다.

작성자 글Jason@bepto.com

씰 립 마모율은 문서화된 시험 조건에서 정의된 씰 프로파일 치수 또는 마모 체적의 측정 변화량을 누적 미끄럼 거리로 나눈 값입니다. 사이클 수는 유지보수 지표로 사용할 수 있습니다. 서로 다른 적용 분야를 비교하려면 스트로크, 동작, 압력, 속도, 윤활, 온도, 상대면, 오염, 씰 위치 및 측정 방법을 통제해야 합니다.

이 정의를 적용하면 흔히 발생하는 오류를 피할 수 있습니다. 스트로크가 50 mm일 때의 100만 사이클과 500 mm일 때의 100만 사이클은 피스톤 씰이 이동하는 미끄럼 거리가 10배 다릅니다. 사이클 카운터 값은 같지만 트라이볼로지 부하는 같지 않습니다.

핵심 요점

  • ISO 19973-3은 공압 실린더 수명을 사이클 또는 킬로미터로 다루므로 스트로크 길이가 달라질 수 있다면 두 값을 모두 기록하십시오.
  • 완전한 전진-후진 사이클이 고정되어 있을 때 누적 미끄럼 거리는 L=2sNL = 2sN입니다.
  • 반복 가능한 축 방향 및 원주 방향 위치에서 명시된 립 프로파일 특성을 측정하십시오. 누설만으로 마이크로미터 단위의 마모를 추정하지 마십시오.
  • 조건이 일치하는 그룹과 실제로 관측한 거리 범위 안에서만 마모 추세를 적합하십시오.
  • 립 두께의 보편적인 백분율이 아니라 기능적 합격 기준과 불확도를 바탕으로 유지보수 한계를 설정하십시오.

사이클 수는 씰 립 마모율과 어떤 관계가 있습니까?

ISO 19973-3:2015는 피스톤 로드형 공압 실린더를 위한 21페이지 분량의 신뢰성 시험 표준입니다. 이 표준은 실린더 수명이 일반적으로 사이클 또는 킬로미터로 표현된다고 설명합니다. 따라서 사이클 수는 유효한 내구성 좌표이지만, 스트로크 길이나 동작 완료 여부가 다를 때에는 이동 거리가 더 적절한 비교 기준입니다(ISO 19973-3).

상관관계는 정의된 모집단과 시험 구간에서 관측된 관계이며 소재 고유 특성이 아닙니다. 사이클 수가 늘면서 마모 깊이가 증가했다면 그 결과는 시험한 하나의 시스템을 설명합니다. 이 시스템에는 씰 프로파일, 컴파운드, 보어, 그리스, 압력, 속도, 온도, 오염, 정렬 및 검사 방법이 포함됩니다.

다음 세 가지 기록은 서로 분리해 관리해야 합니다.

기록 측정 대상 이 기록만으로 입증할 수 없는 것
사이클 수 완료된 기계 또는 액추에이터 이벤트 미끄럼 거리, 씰 상태 또는 잔여 수명
씰 마모 측정 정의된 프로파일 특성 또는 체적의 변화 누설 성능 또는 고장 확률
기능 상태 누설, 마찰, 동작, 압력 감쇠 또는 기타 합격 변수 검사 없이 판단한 물리적 마모 메커니즘

완전한 사이클에는 운전상 정의도 필요합니다. 한 번의 명령, 한 번의 전진 완료 또는 한 쌍의 전진-후진 중 무엇을 의미합니까? 부분 스트로크와 중단된 스트로크도 집계합니까? PLC 출력 시 증가하는 카운터는 동작이 중단되었을 때 완료된 이동 거리를 과대평가할 수 있습니다. 위치 확인 기반 카운터가 더 유용하지만 이 경우에도 스트로크 정보가 필요합니다.

가장 신뢰할 수 있는 데이터 세트는 두 개의 시계를 유지합니다. 하나는 유지보수 일정을 위한 이벤트 수, 다른 하나는 트라이볼로지 비교를 위한 미끄럼 거리입니다. 이벤트 수는 “기계가 이 동작을 몇 번 요청했는가?”에 답하고, 미끄럼 거리는 “이 밀봉 접촉면이 실제로 얼마나 멀리 이동했는가?”에 답합니다.

마모를 미끄럼 거리로 정규화해야 하는 이유는 무엇입니까?

2012년에 실시된 공압 씰 실험에서는 임의의 사이클 전용 척도가 아니라 이동 거리에 따라 반경 방향 립 마모를 표시했습니다. 그래프의 각 점은 씰 시편 4개에서 각각 원주 방향 8개 위치를 측정한 총 32개 측정값의 평균이었습니다. 이 설계는 거리, 공간 표본 추출, 반복 시험 및 변동성을 하나의 마모 결과에 함께 포함해야 하는 이유를 보여 줍니다(Belforte et al., 2012).

전진할 때 한 번의 전체 스트로크를 이동하고 후진할 때 동일한 거리를 이동하는 씰의 누적 미끄럼 거리는 다음과 같습니다.

L=2sNL = 2sN

변수 LL은 누적 미끄럼 거리, ss는 완료된 스트로크 길이, NN은 완전한 전진-후진 사이클 수입니다. 단위는 일관되게 사용하십시오. ss를 미터로 측정하면 LL의 단위도 미터입니다.

예를 들어 스트로크 50 mm에서 100만 회의 완전한 사이클은 미끄럼 거리 100 km에 해당합니다. 같은 사이클 수라도 스트로크가 500 mm이면 1,000 km에 해당합니다. 이 계산은 마모를 예측하지 않으며 두 적용 사례를 비교 가능한 이동 좌표에 놓을 뿐입니다.

같은 사이클 수가 서로 다른 씰 미끄럼 거리를 나타내는 이유 두 실린더가 각각 100만 회의 완전한 사이클을 수행합니다. 스트로크 50 mm에서는 씰 이동 거리가 100 km이고, 스트로크 500 mm에서는 1,000 km입니다. 다이어그램에는 L은 스트로크와 사이클 수의 곱에 2를 곱한 값이라는 식을 사용합니다. 같은 카운터 값, 서로 다른 트라이볼로지 부하 실린더 A 실린더 B 스트로크 s = 50 mm사이클 N = 1,000,000 스트로크 s = 500 mm사이클 N = 1,000,000 L = 100 km L = 1,000 km L = 2sN 부분 스트로크가 발생하면 명령 횟수가 아니라 완료된 이동 거리를 사용하십시오. 마모 법칙을 검증하지 않았다면 거리가 10배라고 해서 마모도 10배인 것은 아닙니다.
사이클 수는 일정 관리에 유용하지만, 미끄럼 거리는 서로 다른 스트로크 길이에 가려진 부하를 드러냅니다.

제품 레시피에 따라 스트로크가 달라진다면 이벤트별로 거리를 계산하십시오.

L=2i=1msiNiL = 2\sum_{i=1}^{m} s_i N_i

변수 sis_i는 레시피 또는 운전 그룹 ii에 사용된 스트로크이고, NiN_i는 해당 그룹의 완료된 사이클 수이며, mm은 그룹 수입니다. 부분 동작의 경우 전체 스트로크라고 가정하지 말고 위치 신호에서 측정한 이동 거리를 합산하십시오.

ISO 23337:2024에서는 고무 마모를 시험 시간 또는 주행 거리당 체적 손실로 보고하는 것도 허용합니다. 이 표준은 설치된 공압 씰이 아니라 Lambourn 시험기를 사용하지만, 보고 기준은 마모 비교에서 거리를 명시해야 하는 이유를 여전히 보여 줍니다(ISO 23337).

씰 립 마모는 어떻게 측정해야 합니까?

2012년 공압 씰 측정법은 립 씰을 분해하지 않고 레이저 센서로 축 방향 및 원주 방향 위치의 반경 방향 재료 손실을 측정했습니다. 결과에는 평균과 표준편차가 포함되었습니다. 이는 휴대용 두께계로 한 번 측정하는 것보다 신뢰도 높은 계측 방식입니다(Belforte et al., 2012).

먼저 측정량, 즉 검사에서 정확히 확인하려는 양을 정의하십시오. 유용한 선택지는 다음과 같습니다.

  • 명시된 립 좌표에서의 반경 방향 재료 손실
  • 정합된 2차원 프로파일의 변화
  • 마모된 단면적
  • 3차원 스캔을 통한 체적 손실
  • 명시된 축 방향 위치에서의 원주 방향 불균일성

“립 두께”만으로는 충분히 구체적이지 않습니다. 엘라스토머의 겉보기 두께는 측정력, 지그 정렬, 온도, 팽윤, 이완 및 선택한 단면에 따라 달라집니다. 디지털 마이크로미터가 0.001 mm 단위로 표시되더라도 변형하기 쉬운 밀봉 모서리에서 0.001 mm의 정확도를 제공한다는 뜻은 아닙니다.

반복 가능한 검사 방법에는 다음 사항을 명시해야 합니다.

  1. 상태 조절: 시간, 온도, 습도, 세척 방법 및 감압 후 경과 시간
  2. 데이텀 체계: 센서를 기준으로 씰 또는 피스톤을 배치하는 방법
  3. 샘플링 격자: 축 방향 좌표, 원주 방향 각도 및 반복 스캔 횟수
  4. 계측기 설정: 센서 종류, 범위, 교정 기준물, 분해능, 필터링 및 스캔 속도
  5. 데이터 처리: 프로파일 정렬, 신품 기준, 이상치 처리 및 평균 계산 방법
  6. 불확도: 반복성, 부품 간 편차, 데이텀 오차 및 계측기 기여분

씰 검사 기록을 검토한 경험상 정합은 가장 취약한 경계입니다. 스캔할 때마다 기준 각도나 축 방향 데이텀이 달라지면 지그 오차가 마모처럼 보일 수 있습니다. 저는 계산된 씰 립 마모율을 받아들이기 전에 원시 프로파일과 정합 방법을 확인합니다.

불균일 마모는 진단 정보입니다. 원주 방향 평균값 하나만 사용하면 측면 하중 문제, 국부적인 오염 궤적, 손상된 포트 모서리 또는 편심 조립을 놓칠 수 있습니다. 실린더 측면 하중과 씰 마모 가이드에서는 한쪽에 집중된 손상에 단순히 교체 주기를 단축할 것이 아니라 기계적 조사가 필요한 이유를 설명합니다.

상대면도 함께 측정해야 합니다. Ra만으로는 돌출부 구조, 골의 유지 특성, 방향성 또는 국부 결함을 설명할 수 없습니다. 상대면 검사 기록을 정의할 때 Ra, Rz와 실린더 배럴 수명의 관계를 다룬 별도의 설명을 참고하십시오.

반복 가능한 사이클-마모 데이터 세트는 어떻게 구축합니까?

ISO 19973-1:2015는 구성품의 사용 수명이 달라지므로 통계적 평가를 요구합니다. 이 표준의 절차는 수리하지 않은 상태의 첫 번째 고장을 다루며 이상치에 관한 지침도 별도로 제시합니다. 씰 마모 연구에서는 시편 식별 정보를 유지하고 제외 항목을 투명하게 보고해야 하며, 유난히 매끄러운 곡선 하나로 반복 시험을 대체해서는 안 됩니다(ISO 19973-1).

조건이 일치하는 시편과 사전에 정의된 검사 간격을 사용하십시오. 측정에 파괴적 단면 절단이나 씰 제거가 필요하면 각 검사 간격에 별도의 시편을 배정하십시오. 같은 씰을 반복해서 제거하고 다시 설치하면 그리스 분포, 립 형상, 조립 손상 및 정렬 상태가 달라질 수 있습니다.

데이터 세트 항목 최소 기록 사항 이유
시편 식별 정보 씰 로트, 프로파일, 컴파운드, 치수, 홈 및 보어 서로 다른 설치 시스템이 섞이는 것을 방지
운전 부하 완료된 사이클, 스트로크 또는 측정 이동 거리, 속도 프로파일, 정지 시간 및 반전 누적 미끄럼 노출을 정의
공압 상태 양쪽 챔버 압력, 공급 공기 품질 및 배기 상태 압력에 의한 씰 가압과 하중을 포착
트라이볼로지 상태 그리스 종류와 양, 상대면 텍스처, 오염 마찰 및 마모 변화를 설명
환경 시험 및 측정 시 온도와 습도 엘라스토머와 윤활제의 반응을 통제
측정 계측기, 격자, 교정, 불확도 및 원시 프로파일 마모 결과의 재현성을 확보
기능 점검 누설, 마찰 또는 힘, 동작 시간 및 육안 손상 물리적 마모를 사용 가능 상태와 연결

운전 조건이 명확히 일치하지 않는다면 서로 다른 기계에서 가져온 “신품”, “중간 수명” 및 “고장” 시편을 비교하지 마십시오. 대신 데이터 수집 전에 시험 셀을 정의하십시오. 합리적인 시험 셀은 씰 로트, 보어 마감, 그리스, 압력 범위, 속도 프로파일, 온도 범위, 스트로크, 장착 상태 및 오염 등급을 일정하게 유지할 수 있습니다.

사이클 수와 씰 립 마모의 상관관계를 분석하는 반복 가능한 절차 6단계 수직 절차로 시험 셀을 정의하고, 완료된 이동 거리를 기록하고, 씰 프로파일을 측정하고, 구간별 마모를 계산하고, 모델 잔차를 확인한 뒤 결과를 기능 한계와 연결합니다. 통제된 근거를 바탕으로 곡선을 구축하십시오 1 · 조건이 일치하는 시험 셀 하나 정의씰, 보어, 그리스, 압력, 속도, 스트로크, 환경 2 · 완료된 동작 기록이벤트 수와 측정 또는 계산한 미끄럼 거리 3 · 정합된 프로파일 측정고정된 축·원주 방향 격자, 교정, 불확도 4 · 구간별 마모 계산시편별 값, 평균, 산포 및 원시 관측값 보존 5 · 모델 검정잔차, 변화점, 조건 변동 및 외삽 검토 6 · 기능 한계 적용누설, 마찰, 동작, 손상 모드 및 위험 결과 유지보수 한계는 첫 단계의 가정이 아니라 마지막 단계의 결과입니다.
추적 가능한 사이클-마모 모델은 통제된 하드웨어에서 시작해 기능적 의사결정 규칙으로 끝납니다.

조건 표기가 없는 산점도는 마모 모델이 아닙니다. 최소한 관측값을 시험 셀별로 색상 구분하거나 패싯으로 나누고 개별 시편 값을 유지해야 합니다. 스트로크, 윤활제, 압력 및 상대면이 서로 다른 데이터를 합치면 겉보기에는 강한 상관관계가 생길 수 있습니다. 이 패턴은 실제 마모 법칙이 아니라 시험 일정의 구성을 나타낼 수도 있습니다.

선형 마모 모델은 언제 타당합니까?

ISO 4649:2024는 통제된 회전 드럼 시험을 통해 상대 체적 손실 또는 내마모성을 보고합니다. 이 표준은 시험 결과와 실제 사용 성능 사이의 밀접한 관계를 추론할 수 없다고 명시적으로 경고합니다. 직선 마모 모델은 관측한 조건 일치 구간 안에서만 타당합니다(ISO 4649).

조건이 일치하는 한 그룹에서 두 번 검사했다면 구간 마모 깊이율을 다음과 같이 보고할 수 있습니다.

rh=h1h2L2L1r_h = \frac{h_1 - h_2}{L_2 - L_1}

결과 rhr_h는 미끄럼 거리 단위당 마모 깊이입니다. 변수 h1h_1h2h_2는 두 검사에서 동일하게 정합된 립 치수입니다. 변수 L1L_1L2L_2는 각 시점의 누적 미끄럼 거리입니다. 양의 rhr_h가 재료 손실을 의미하도록 부호 규칙을 정의하십시오.

운영 목적상 사이클로 정규화한 값이 필요하다면 보조 항목으로 보고하십시오.

rh,N=h1h2(N2N1)/100,000r_{h,N} = \frac{h_1 - h_2}{(N_2 - N_1)/100{,}000}

이 결과의 단위는 정의된 100,000회 사이클당 마이크로미터 등으로 나타낼 수 있습니다. 이 값은 명시된 스트로크와 운전 조건에 대해서만 유효합니다. 두 적용 사례를 같은 거리 기준과 조건 그룹으로 변환하기 전에는 서로 비교하지 마십시오.

선형 모델은 다음과 같이 나타낼 수 있습니다.

h(L)=h0βL+εh(L) = h_0 - \beta L + \varepsilon

h0h_0는 적합된 초기 치수, β\beta는 거리 단위당 적합된 손실량, ε\varepsilon은 잔차입니다. β\beta를 사용하기 전에 거리, 시편, 온도, 압력, 방향 및 검사 간격에 따른 잔차를 검토하십시오.

다음과 같은 경우 선형 모델을 기각하거나 구간별로 나누십시오.

  • 거리에 따라 잔차가 체계적인 곡선을 보이는 경우
  • 윤활제, 씰, 보어 또는 운전 조건이 변경된 뒤 기울기가 달라지는 경우
  • 원주 방향 마모가 심하게 불균일해지는 경우
  • 프로파일 손실과 비례하지 않게 기능적 누설 또는 마찰이 변하는 경우
  • 손상이 점진적 마모에서 절단, 압출, 찢김 또는 화학적 열화로 바뀌는 경우
  • 예측 범위가 관측한 최장 거리를 크게 벗어나는 경우

Archard 관계식은 미끄럼 마모 선별을 위한 가설로 유용합니다.

V=kFNLHV = k\frac{F_N L}{H}

VV는 마모 체적이고 kk는 시험한 트라이볼로지 시스템의 경험 계수입니다. 변수 FNF_N은 수직 하중, LL은 미끄럼 거리, HH는 서로 호환되는 정의에 따른 경도입니다. 접촉 하중, 윤활막, 형상, 온도 및 소재 특성은 운전 중 달라질 수 있습니다. 이 식은 값을 대입하기만 하면 되는 수명 계산기가 아닙니다.

어떤 조건을 일정하게 통제해야 합니까?

2019년 공압 실린더 연구에서는 씰 형상, 직경, 압력, 속도 및 스트로크 방향을 변화시켰습니다. 시험한 구성에서 피스톤 씰은 측정된 마찰의 90%를 차지했으며 압력의 영향이 속도보다 컸습니다. 변수 간 상호작용이 강하므로 단일 요인에 관한 마찰 주장은 조건이 일치하는 시험을 필요로 합니다. 또한 이 연구는 마모 시험에서 기록해야 할 변수를 보여 주지만, 마모 자체는 별도로 측정해야 합니다(Azzi et al., 2019).

마찰과 마모는 관련이 있지만 서로 바꾸어 사용할 수 있는 지표는 아닙니다. 높은 기동력은 재료 손실에 비례하지 않더라도 정지 시간, 그리스 재분포, 압력에 의한 씰 가압 또는 엘라스토머 이완으로 발생할 수 있습니다. 반대로 연마 입자가 재료를 제거하는 동안에도 측정된 주행 마찰은 거의 변하지 않을 수 있습니다.

다음 변수를 통제하거나 기록하십시오.

  • 압력: 공급 설정값만 기록하지 말고 양쪽 챔버 압력과 압력 이력을 기록하십시오.
  • 속도와 동작 프로파일: 가속, 반전, 정지 시간, 부분 스트로크 및 충격을 포함하십시오.
  • 온도: 환경과 관련 구성품 표면의 온도를 측정하고, 씰 립 내부 온도를 추정하지 마십시오.
  • 윤활: 그리스 제품, 도포량, 조립 방법, 추가된 에어라인 오일 및 재윤활 이력을 명시하십시오.
  • 공기 품질과 오염: 여과, 수분, 오일 유입, 분진 노출 및 유지보수로 인한 교란을 기록하십시오.
  • 상대면: 소재, 코팅, 호닝 공정, 텍스처 파라미터, 방향성 및 국부 결함을 식별하십시오.
  • 정렬과 횡하중: 장착 상태, 가이드 상태, 하중 중심, 로드 처짐 및 캐리지 모멘트를 문서화하십시오.
  • 씰 식별 정보: 공급업체, 프로파일, 컴파운드, 경도 사양, 배치, 치수 및 보관 기간을 보존하십시오.

Parker는 씰이 표면을 닦아 내면서 공압용 그리스 윤활막이 감소하며 마모는 컴파운드, 윤활제, 상대면 및 작업 조건에 좌우된다고 설명합니다. 이 핸드북은 또한 파라미터를 파악하지 못했거나 재현할 수 없을 때 실험실의 마찰 및 마모 측정값을 일반화하지 말라고 경고합니다(Parker O-Ring Handbook).

윤활 이력에 관해서는 실린더 그리스가 열화되는 이유자기윤활 씰에 실제로 필요한 조건을 참고하십시오. 소재를 통제 변수로 사용할 때에는 건조 공기 조건에서 PTFE와 폴리우레탄의 트라이볼로지 비교에서 컴파운드 명칭만으로 성능을 정의할 수 없는 이유를 설명합니다.

상관관계를 유지보수 한계에 어떻게 반영해야 합니까?

ISO 19973-3은 로드형 실린더 신뢰성 시험을 위한 장비와 임계 수준을 규정하고, ISO 19973-1은 수리하지 않은 상태에서의 첫 번째 고장을 다룹니다. 하나의 명시된 구성에서 이 표준들은 립 두께를 기준으로 한 보편적인 교체 백분율이 아니라 기능적 기준을 뒷받침합니다(ISO 19973-3; ISO 19973-1).

다음 세 계층을 바탕으로 유지보수 한계를 수립하십시오.

  1. 물리적 상태: 정합된 립 손실, 불균일성, 균열, 절단, 압출, 경화, 팽윤 또는 침전물
  2. 기능 상태: 외부 또는 내부 누설, 압력 감쇠, 기동력, 주행 마찰, 동작 시간, 반복성 또는 명령된 스트로크를 완료하지 못하는 상태
  3. 결과: 생산 손실, 오염, 제어 상실, 중력 위험, 수리 접근성, 예비 부품 가용성 및 검출 가능성

물리적 추세와 기능적 추세는 함께 수집해야 하지만 두 추세가 동시에 한계를 넘을 필요는 없습니다. 씰은 점진적인 립 손실이 계획값에 도달하기 전에 절단, 압출, 압축 영구변형 또는 화학적 변화로 인해 기능적으로 고장 날 수 있습니다. 반대로 프로파일에 측정 가능한 변화가 있어도 누설 및 동작 기준을 계속 충족하는 씰도 있습니다.

비침습 모니터링에서는 압력 감쇠 시험으로 시스템 누설의 변화를 확인할 수 있습니다. 그러나 시험 경계를 통제하지 않으면 누설이 발생하는 접촉면을 분리해 낼 수 없습니다. 압력 감쇠 누설률 계산기는 압력 강하와 격리된 체적을 추정 누설률로 변환합니다. 합격 한계는 해당 기계의 시험 절차를 사용해 설정하십시오.

적합된 마모 모델은 자동 교체 날짜가 아니라 검사 시점 범위를 예측하는 데 사용하십시오. 개별 미래 씰의 경우 모니터링 대상 응답에 대한 보수적 예측 경계가 합격 한계와 교차하기 전에 검사 빈도를 높이십시오. 모델이 잔여 거리를 예측한다면 그 하한 예측 경계가 유지보수 계획 범위에 도달하기 전에 조치하십시오. 실제 교체는 승인된 위험 및 유지보수 규칙에 따라 결정해야 합니다.

유용한 예측값은 지나치게 정밀해 보이는 고장 사이클 수가 아닙니다. 관측된 프로파일 손실 추세, 그 불확도 및 기능 한계로 정의한 검사 시점 범위입니다. 이러한 결정은 검증할 수 있고 불확도를 하나의 사이클 수 뒤에 숨기지 않고 그대로 반영합니다.

곡선을 신뢰하기 전에 시험을 문서화하십시오

ISO/TR 16194:2017은 59페이지에 걸쳐 공압 구성품의 가속 수명 시험 지침을 제공합니다. 이 문서는 하나의 보편적인 가속 방법을 규정하는 대신 방법별 변동성을 설명합니다. 따라서 가속 씰 마모 시험에서는 가속 조건이 실제 고장 메커니즘을 바꾸지 않았음을 입증해야 합니다(ISO/TR 16194).

완전한 보고서에는 다음 사항이 포함되어야 합니다.

  • 시험 목적 및 의도한 적용 대상 모집단
  • 실린더, 씰, 가이드, 보어, 윤활제, 밸브, 튜브 및 센서 식별 정보
  • 사이클 정의 및 미완료 스트로크 처리 방법
  • 누적 미끄럼 거리 계산 또는 위치 적분
  • 압력, 속도, 정지 시간, 온도, 오염 및 정렬 기록
  • 시편 수, 검사 일정, 중도절단된 장치, 제외 항목 및 이상치 처리
  • 프로파일 측정 격자, 교정, 원시 데이터, 반복성 및 불확도
  • 시험 전에 정의한 물리적 및 기능적 고장 기준
  • 적합 모델, 잔차 그래프, 신뢰 구간 또는 예측 구간 및 관측 범위
  • 분해 검사 사진 및 고장 모드 분류
  • 외삽 및 다른 구성으로의 전이에 관한 명시적 한계

시험에서 속도, 압력, 온도, 오염 또는 하중을 높였다면 분해 검사 결과를 현장 반품품과 비교하십시오. 열화 속도를 높이는 것은 관련 메커니즘이 동일하게 유지될 때에만 유용합니다. 점진적인 립 마모를 열 손상이나 압출로 바꾸는 시험으로는 정상 사용 조건에 유효한 가속 계수를 얻을 수 없습니다.

관련 글인 립 프로파일 최적화에서는 프로파일, 컴파운드, 간섭량, 홈, 상대면 및 윤활제를 함께 검증해야 하는 이유를 설명합니다. Stribeck 곡선 가이드는 마찰 매핑을 위한 별도의 체계를 제공합니다. 마찰 곡선을 마모 측정 대신 사용하지 마십시오.

상관관계를 조건이 명시된 모델로 다루십시오

2012년 공압 씰 연구에서는 NBR 립 씰 구성 하나를 설명하기 위해 시편 4개, 원주 방향 위치 8곳, 비접촉 측정 및 이동 거리를 사용했습니다. 이러한 세부 사항은 부수적인 정보가 아닙니다. 결과의 적용 경계를 정의하며, 사이클-마모 곡선을 유지보수에 활용하기 전에 무엇을 보고해야 하는지 보여 줍니다(Belforte et al., 2012).

하드웨어, 운전 부하, 환경, 측정법 및 관측 범위로 모델의 적용 조건을 한정할 때 사이클 수와 씰 립 마모의 상관관계는 유용합니다. 유지보수를 위해 완료된 이벤트를 집계하십시오. 비교할 때에는 미끄럼 거리로 정규화하십시오. 개별 시편과 공간 측정값을 보존하십시오. 선형성을 받아들이기 전에 잔차를 검정하십시오.

무엇보다도 물리적 마모를 기능적 합격 기준과 연결해야 합니다. 신뢰할 수 있는 유지보수 규칙은 사이클 수 하나로 모든 고장 메커니즘을 설명하려 하지 않습니다. 사이클 및 거리 노출과 함께 누설, 마찰, 동작, 분해 검사 근거 및 위험을 활용합니다.

씰 립 마모 FAQ

ISO 19973-3은 사이클과 킬로미터를 모두 공압 실린더 수명 좌표로 인정하며, 2012년 비접촉 연구는 측정된 립 손실을 이동 거리에 따라 표시했습니다. 이 자료들은 일관된 결론을 뒷받침합니다. 사이클 수는 동작 정의, 스트로크, 조건, 계측 방법 및 기능 한계를 함께 명시할 때에만 유용합니다.

사이클 수만으로 공압 씰 마모를 예측할 수 있습니까?

아니요. 사이클 수에는 스트로크 길이, 부분 동작, 압력, 속도, 온도, 윤활, 오염, 상대면 텍스처 및 정렬 상태가 반영되지 않습니다. 사이클 수는 유지보수 지표로 사용하십시오. 비교하려면 누적 미끄럼 거리를 계산하거나 측정한 뒤, 하드웨어, 운전 조건, 검사 방법 및 고장 정의가 일치하는 시편만 분석해야 합니다.

씰 마모는 사이클당 값과 킬로미터당 값 중 어느 것으로 보고해야 합니까?

가능하면 둘 다 기록하십시오. 사이클은 PLC 카운터 및 유지보수 일정과 연계하기 쉽고, 킬로미터 또는 미터는 서로 다른 스트로크를 정규화합니다. 100,000회 사이클당 마모값은 하나의 고정된 운전 조건 안에서는 유용하지만, 동일한 씰, 상대면, 윤활제, 압력, 속도 및 환경을 확인한 뒤에는 거리 기준 마모값이 비교하기 더 쉽습니다.

한 가지 씰 소재에 보편적인 마모율을 적용할 수 있습니까?

아니요. NBR, 폴리우레탄, PTFE 및 FKM은 소재 계열을 나타낼 뿐 완전한 트라이볼로지 시스템을 뜻하지 않습니다. 프로파일, 컴파운드 배합, 경도, 간섭량, 홈, 압력, 속도, 온도, 그리스, 상대면, 오염 및 정렬 상태가 모두 성능에 영향을 줍니다. 마모율은 시험한 구성과 명시된 운전 범위에 대해서만 제시해야 합니다.

선형 적합 결과는 씰 마모가 일정하게 유지된다는 뜻입니까?

아니요. 적합 직선은 선택한 거리 범위 안의 관측값을 요약할 뿐입니다. 잔차, 구간별 기울기, 시편 간 산포, 원주 방향 불균일성 및 조건 이력을 검토하십시오. 전체 상관계수가 높더라도 윤활제 변경, 오염 사건, 온도 변화, 프로파일 전이 또는 새로운 손상 모드가 발생하면 기울기는 더 이상 유효하지 않을 수 있습니다.

공압 실린더 씰은 언제 교체해야 합니까?

립 두께의 보편적인 백분율이 아니라 사전에 정의한 물리적, 기능적 및 위험 한계에 따라 교체하십시오. 관련 한계에는 누설, 압력 감쇠, 마찰, 동작 반복성, 눈에 보이는 절단 또는 압출 손상 및 공정 영향이 포함될 수 있습니다. 모니터링 대상 응답의 보수적 예측 경계가 승인 한계와 교차하기 전에 검사하도록 마모 모델을 활용하십시오.

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