代小雪

摘 要：農(nóng)業(yè)機(jī)械在現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)生產(chǎn)中應(yīng)用十分廣泛，顯著的提高了農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率并降低了生產(chǎn)成本，但農(nóng)機(jī)在長期高負(fù)荷作業(yè)下可能會(huì)受到多種因素影響而產(chǎn)生故障，為保證農(nóng)業(yè)機(jī)械的可靠使用，對農(nóng)機(jī)進(jìn)行科學(xué)的故障診斷與修復(fù)是十分必要的。因此，針對農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷方法進(jìn)行了研究，并總結(jié)了適合于不同故障的維修技術(shù)特點(diǎn)。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械;故障檢測;維修技術(shù)

中圖分類號(hào)：S232.8??????? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.090

我國的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)環(huán)境較為復(fù)雜，農(nóng)業(yè)機(jī)械作業(yè)過程中面臨的影響因素較多，容易引發(fā)作業(yè)過程中產(chǎn)生故障問題。農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的監(jiān)測技術(shù)直接影響到農(nóng)機(jī)工作的技術(shù)狀態(tài)，因此為保證農(nóng)機(jī)的可靠運(yùn)行和使用壽命，合理應(yīng)用農(nóng)機(jī)的故障檢測與維修技術(shù)變得十分重要。隨著農(nóng)機(jī)技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)和功能越來越復(fù)雜，對農(nóng)機(jī)故障的診斷與維修都帶來了更大的困難，這就要求農(nóng)機(jī)維修人員科學(xué)利用現(xiàn)代化檢測設(shè)備，找出故障問題根本原因，選擇合理的維修方式，使農(nóng)機(jī)設(shè)備恢復(fù)良好的使用功能。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷與維修技術(shù)現(xiàn)狀

1.1 農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷技術(shù)主要是利用現(xiàn)代化的科學(xué)技術(shù)來檢測農(nóng)機(jī)故障產(chǎn)生的位置及原因，為故障的及時(shí)排除提供技術(shù)支持?，F(xiàn)代化的農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)結(jié)合了數(shù)字技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)等眾多領(lǐng)域，利用傳統(tǒng)診斷技術(shù)與信號(hào)處理技術(shù)相結(jié)合，保障農(nóng)機(jī)故障診斷過程更為科學(xué)合理。

1.2 農(nóng)機(jī)故障維修技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障維修是在故障診斷的基礎(chǔ)上進(jìn)行的，當(dāng)維修工人明確了農(nóng)機(jī)故障產(chǎn)生的原因和可能位置，通常先經(jīng)過人工拆卸預(yù)判故障部件，查看是否存在故障問題，當(dāng)確定故障零件位置及損壞原因后，常采取零件維修、零部件更換等方式進(jìn)行修理。隨著維修技術(shù)的不斷進(jìn)步，很多金屬零件的維修不再只依賴于零件替換，例如復(fù)雜零件的磨損問題可通過表面鍍層、噴涂、激光熔覆等多種方式進(jìn)行修復(fù)，顯著降低了維修成本，并在一定程度提高了維修質(zhì)量。

2 農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的分類與特點(diǎn)

2.1 傳統(tǒng)故障診斷方法

由于我國農(nóng)機(jī)使用環(huán)境限制，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷多單純依靠人工檢測完成，通過視覺、觸覺、聽覺判斷農(nóng)機(jī)的故障原因，結(jié)合維修經(jīng)驗(yàn)判斷故障位置，并通過拆卸來驗(yàn)證對故障診斷的預(yù)判。通常情況下，例如泄漏、裂紋、變型等故障可以被準(zhǔn)確檢測，并進(jìn)行適當(dāng)維修，對于相對復(fù)雜問題的檢測存在效率低下、維修成功率不高的問題。隨著維修條件的改善，人工維修也可配合內(nèi)窺鏡等新設(shè)備進(jìn)行診斷，在一定程度上提高了檢測效率，但對于大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障維修質(zhì)量仍不盡人意。

2.2 新型診斷技術(shù)

2.2.1 振動(dòng)診斷技術(shù)

振動(dòng)診斷技術(shù)主要是利用專用設(shè)備檢測農(nóng)機(jī)裝備中零部件在傳動(dòng)過程中存在的異常振動(dòng)，這些振動(dòng)多是由于齒輪、軸承、蝸輪蝸桿等重要部件損壞導(dǎo)致的，零件的損壞導(dǎo)致原有的傳動(dòng)產(chǎn)生的均勻振動(dòng)發(fā)生變化，呈現(xiàn)出有節(jié)奏的異常振動(dòng)特點(diǎn)。

例如，農(nóng)業(yè)機(jī)械上所使用的柴油機(jī)或者汽油機(jī)，在正常工作時(shí)因曲軸零部件的往復(fù)運(yùn)動(dòng)，呈現(xiàn)出平穩(wěn)均衡的固有振動(dòng)特點(diǎn)，但當(dāng)傳動(dòng)零件損壞或磨損嚴(yán)重時(shí)，該振動(dòng)特性被打破，利用振動(dòng)診斷技術(shù)，能夠根據(jù)振動(dòng)形成特點(diǎn)尋找主要激勵(lì)源，并根據(jù)傳感器提供的信息利用預(yù)先設(shè)置的振動(dòng)模型分析故障原因，確定故障部位，找出故障源。對于復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)，先進(jìn)的振動(dòng)診斷設(shè)備還能通過將機(jī)械振動(dòng)功率以故障圖譜的形式進(jìn)行分析（如圖1所示），通過振動(dòng)峰值間隔參數(shù)來確定故障發(fā)生的最高概率位置，使檢測過程具備更高的合理性。

2.2.2 油樣分析技術(shù)

現(xiàn)代化農(nóng)機(jī)裝備由很多的精密傳動(dòng)結(jié)構(gòu)組成，當(dāng)農(nóng)業(yè)機(jī)械在高效率、高速度、高負(fù)荷的條件下作業(yè)時(shí)，潤滑油與機(jī)油起著十分重要的潤滑作用，與此同時(shí)，農(nóng)機(jī)零件在傳動(dòng)過程中的磨損情況或零件損壞情況也在一定程度上能被油液體現(xiàn)出來。利用先進(jìn)的油液分析技術(shù)對在農(nóng)機(jī)中取出的潤滑油或機(jī)油進(jìn)行檢測，能夠準(zhǔn)確分析出指定部位農(nóng)機(jī)零件的磨損情況。

對于油液的檢測主要包括兩種形式，一是常規(guī)的成分檢測與分析，對油液的黏度、閃點(diǎn)、pH值、含水量、機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)雜質(zhì)相關(guān)成分進(jìn)行檢測，進(jìn)而從油液的變化情況分析出可能的故障問題;二是利用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行檢測，例如使用污染指數(shù)測定儀、斑點(diǎn)測試試紙等，上述兩種方法能有效實(shí)現(xiàn)對齒輪磨損、活塞汽缸套磨損、油路堵塞、軸承或軸頸磨損的診斷，并有利于發(fā)現(xiàn)存在的隱患，做到及時(shí)預(yù)防。

2.2.3 紅外測溫技術(shù)

紅外測溫技術(shù)是利用紅外線測溫儀器對農(nóng)機(jī)裝備各部件在運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)下的溫度進(jìn)行檢測，進(jìn)而針對檢測結(jié)果進(jìn)行分析和判斷農(nóng)機(jī)故障問題的一種方法。專業(yè)的紅外故障檢測儀器會(huì)將檢測后的數(shù)據(jù)傳遞給處理器，并反應(yīng)到信息終端，當(dāng)某個(gè)位置溫度出現(xiàn)異常，診斷系統(tǒng)會(huì)對此進(jìn)行分析，并同時(shí)發(fā)出警示，工作人員可通過系統(tǒng)對故障的分析結(jié)合自身經(jīng)驗(yàn)對故障問題進(jìn)行診斷。

2.3 專家數(shù)據(jù)庫對故障診斷與維修的優(yōu)化作用

農(nóng)機(jī)故障診斷的專家數(shù)據(jù)庫是在診斷技術(shù)不斷豐富的條件下建立起來的，其可利用振動(dòng)、油樣分析、紅外測溫等多種檢測技術(shù)的結(jié)果，使獲取的數(shù)據(jù)突破傳統(tǒng)的故障診斷模式，利用網(wǎng)絡(luò)化的專家信息庫做出更合理的故障診斷，并對相關(guān)故障提供有效的多種解決途徑，專家數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖2所示利用源源不斷的知識(shí)來優(yōu)化數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，并能利用推理程序快速尋找相關(guān)信息，做出準(zhǔn)確而又快速的判斷。對于維修難度大的機(jī)具，還可通過專家咨詢的方式輔助加以解決，是農(nóng)機(jī)維修及診斷技術(shù)與信息化技術(shù)的有機(jī)結(jié)合。

專家數(shù)據(jù)庫作為具有大量農(nóng)機(jī)專業(yè)知識(shí)及經(jīng)驗(yàn)組成的人工智能計(jì)算機(jī)程序，具備良好的靈活性和可擴(kuò)展性，對于復(fù)雜的、不確定性的農(nóng)機(jī)問題，能夠根據(jù)檢測參數(shù)和表征進(jìn)行科學(xué)推理，并有效提高診斷過程的成功率。

3 農(nóng)機(jī)故障的維修技術(shù)

3.1 磨損零件的修復(fù)技術(shù)

對于磨損零件的修復(fù)主要采用三種方式：一是電鍍修復(fù)技術(shù)，屬于傳統(tǒng)的磨損修復(fù)技術(shù)，在我國應(yīng)用時(shí)間較長，通常采用鍍鉻或鍍鐵的形式，電鍍修復(fù)能有效恢復(fù)磨損零件的幾何尺寸，并在一定程度上提高其表面性能;二是表面噴覆修復(fù)技術(shù)，是利用激光、氧氣乙炔火焰或電弧將合金粉末熔化，并將其利用高壓氣體噴射到磨損零件表面，與磨損位置形成良好的金屬結(jié)合層，噴涂后可進(jìn)行磨削加工，進(jìn)而達(dá)到優(yōu)于原零件表面狀態(tài)的修復(fù)效果;三是焊接修復(fù)技術(shù)，在農(nóng)機(jī)主軸、花鍵軸磨損及齒輪斷裂等故障問題上應(yīng)用較多，通過在零件磨損表面加焊涂層，或在斷裂處進(jìn)行熔化焊接，恢復(fù)零件原結(jié)構(gòu)尺寸，常用的電焊修復(fù)技術(shù)包括手工電弧焊、氬弧焊、振動(dòng)電堆焊等。以上三種常用修復(fù)技術(shù)對修復(fù)磨損零件具有良好效果，其應(yīng)用范圍和側(cè)重點(diǎn)如下表所示。

3.2 變形零件的修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械在作業(yè)過程中，可能因?yàn)樨?fù)載過大或局部載荷過大導(dǎo)致傳動(dòng)零件受力產(chǎn)生變形，最常見的是傳動(dòng)軸或支撐桿件的變形。對于發(fā)生變形的零件，常使用校直的方式恢復(fù)其使用功能，常用的校直方法包括壓力校直法和熱校直法兩類。

3.3 斷裂零件的修復(fù)技術(shù)

通常情況下，對于傳動(dòng)零件的斷裂應(yīng)采取更換零件的方法進(jìn)行，但在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況下，很多專用零件的替換需要等待較長時(shí)間，因此，可采取臨時(shí)修復(fù)的方式保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的按時(shí)進(jìn)行。通常對斷裂零件可采用焊接修復(fù)、機(jī)械加固、膠粘修復(fù)等方式進(jìn)行，以實(shí)現(xiàn)臨時(shí)使用的功能需求。

4 結(jié)論

農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障問題常表現(xiàn)為隨機(jī)性和多樣性特點(diǎn)，因此對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷與維修，還需要相關(guān)專業(yè)人士對維修技術(shù)進(jìn)行更深入和細(xì)致的研究，不斷提升農(nóng)機(jī)故障診斷的準(zhǔn)確性，以保證維修工作的順利實(shí)施。在現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷還需要工人以自身經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行配合。因此，對于不同農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障表現(xiàn)，需要維修人員利用科學(xué)的方式進(jìn)行診斷，并選擇合理途徑進(jìn)行維修，才能保證農(nóng)機(jī)維修的最佳效果，進(jìn)而提高農(nóng)業(yè)機(jī)械在生產(chǎn)過程中的效能發(fā)揮。

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