羅 喬

(吉安職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江西 吉安 343000)

0 引言

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障診斷與修復(fù)可在一定程度上保障機(jī)械設(shè)備的可持續(xù)應(yīng)用，因此，研究人員應(yīng)加強(qiáng)對其研究工作，因農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在使用條件、使用環(huán)境、本身特征等方面有著較大的不同，所以要求研究人員能夠針對不同機(jī)械的具體需求探索更加適宜、科學(xué)、便利的修復(fù)方法，高效率解決農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)的各種問題。

1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障簡述

1.1 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障類型

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障包括突變性故障、漸發(fā)性故障兩種。突變性故障是因外界偶然因素或者其他不良因素共同作用導(dǎo)致的故障，該種作用超出了農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的承受限度，不具備任何征兆，有一定的突變性。漸發(fā)性故障是機(jī)械設(shè)備初期參數(shù)逐漸劣化造成的故障，當(dāng)前階段的農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障大多是該種原因造成，并與機(jī)械材料疲勞、腐蝕、磨損等過程有著直接關(guān)系。

1.2 故障原因

故障原因總體來說分為以下三種：第一，磨損性故障。因農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備使用頻率過高，且缺乏必要的維護(hù)保養(yǎng)措施造成的故障，這是最為常見的故障原因。第二，錯用性故障。因?qū)λ玫霓r(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備缺乏足夠了解，并未按照其標(biāo)準(zhǔn)流程進(jìn)行操作與使用，使其出現(xiàn)較為嚴(yán)重的故障問題。第三，薄弱性故障。主要原因是機(jī)械設(shè)備在設(shè)計階段即存在一定問題，在后續(xù)使用過程中該部位易出現(xiàn)故障。

2 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障診斷方式

2.1 主觀層面故障診斷

主觀故障診斷主要依靠診斷人員的工作經(jīng)驗，以手觸、鼻聞、耳聽等方式來獲取農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障信息。

2.1.1 手觸

手觸指的是對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備溫度高低、機(jī)件細(xì)紋，以及運行時的頻率變化、振動大小等實施接觸分析，綜合機(jī)械運行情況進(jìn)行故障位置、原因判斷。在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備已經(jīng)發(fā)生機(jī)械故障的情況下，禁止采用手觸診斷方式。

2.1.2 鼻聞

根據(jù)氣味特征，比如通過鼻聞來明確有無焦味或者其他異味，依托故障診斷經(jīng)驗來判斷故障位置，在采用鼻聞方式時需采取相應(yīng)保護(hù)措施，對身體有害的氣味不能依靠鼻聞方式進(jìn)行故障診斷。

2.1.3 耳聽

耳聽診斷方式的應(yīng)用主要是根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備響聲判定，綜合設(shè)備響聲與荷載、溫度、轉(zhuǎn)速等來判斷響聲位置，并分辨出其屬于伴隨聲或異響聲，提高故障診斷準(zhǔn)確性。

2.2 客觀層面故障診斷

客觀故障診斷是在進(jìn)行故障診斷時依據(jù)外部因素進(jìn)行故障診斷。

2.2.1 專業(yè)儀器

檢測儀器、測量儀器來實施檢測處理，通過量具來測出零件尺寸與對應(yīng)的形位公差值，對比技術(shù)規(guī)范下的允許值，判斷該零件能否正常使用。

2.2.2 專業(yè)知識

利用磁力、電學(xué)、光學(xué)等方面的知識進(jìn)行零件內(nèi)部測量，判斷其內(nèi)部是否有隱蔽缺陷存在，從而提升零件檢測效果。

2.2.3 專項診斷

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備在結(jié)構(gòu)、功能、特征等方面有著較大的不同，破壞程度、破壞方式、故障原因與位置等有著較大的差別，因此故障診斷方式也有著較大的差異性。以汽缸來說，主要是汽缸表進(jìn)行壓力測試，檢驗其密閉性。

2.2.4 了解農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備結(jié)構(gòu)

了解不同農(nóng)機(jī)械設(shè)備的結(jié)構(gòu)，才可以更好地對其加以診斷與修復(fù)，首先需要熟悉機(jī)械原理，每個零件組合實現(xiàn)的功能，通過書本理論與實踐結(jié)合，加深對其了解與認(rèn)知。其次還需膽大、心細(xì)，在拆卸時要了解結(jié)構(gòu)形式，注意拆卸順序，多做記號，便于復(fù)原；對每個部件做故障分析，確定損壞才可以拆卸，再分解檢查內(nèi)部零件的情況，未確定前不可盲目亂拆。簡而言之，多了解故障現(xiàn)象，多分析相關(guān)聯(lián)的零件，損壞會出現(xiàn)的現(xiàn)象，多推斷分析，先易后難、先外后里、先簡單再復(fù)雜的順序確定故障點。

3 農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備修復(fù)方法

農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備修復(fù)方法包含種類較多，應(yīng)在進(jìn)行故障分析，明確故障原因之后選擇相應(yīng)的故障修復(fù)方法，實現(xiàn)故障問題的有效解決。

3.1 金屬扣合

金屬扣合是利用金屬塑性變形特征實現(xiàn)扣合，多用于鑄件斷裂與裂縫修復(fù)處理，特別是一些難以實施補(bǔ)焊的鑄件與鋼件，應(yīng)用該方式有著較好的處理效果。

3.1.1 強(qiáng)固扣合

薄壁設(shè)備修復(fù)厚壁在8～40 mm之間，需以強(qiáng)固工藝來進(jìn)行修復(fù)，具體流程如下：第一，綜合分析與檢測波形鍵具體凸緣結(jié)構(gòu)位置，然后制造鉆模，應(yīng)用鉆模在斷裂面或者裂紋垂直方向上按照固定規(guī)律鉆孔；第二，鑿出波形槽，并保持鍵、槽間隔在0.1～0.2 mm間；第三，波形鍵周圍用環(huán)氧樹脂粘接劑涂抹，然后在波形槽中嵌入波形鍵，控制好鉚擊強(qiáng)度，使其由兩端至中間過程中逐漸減弱。選擇純銅軟質(zhì)、低碳鋼進(jìn)行控制機(jī)制完善，強(qiáng)化鉚緊效果。

3.1.2 強(qiáng)密扣合

強(qiáng)密扣合方式是以強(qiáng)固扣合為基礎(chǔ)，在兩波形鍵區(qū)間折斷面或者裂紋結(jié)合線位置進(jìn)行綴縫栓孔加工，將第二次鉆削的綴縫栓孔稍微切入已裝好的綴縫栓和波形鍵中，形成密封金屬帶，避免滲漏。

3.1.3 優(yōu)級扣合

優(yōu)級扣合方式多用于高承載的厚壁掛機(jī)，在修復(fù)過程中，需在折斷面或者裂紋垂直面鑲嵌鋼制加強(qiáng)件，通過綴縫栓進(jìn)行連接，必要時還需借助波形鍵進(jìn)行加強(qiáng)。優(yōu)級扣合使載荷能夠分離到更多的面積，且遠(yuǎn)離折斷處與裂紋處[1]。

3.1.4 熱扣合

熱扣合指的是加工適宜扣合件，將其加熱膨脹然后扣在開裂機(jī)件，完成修復(fù)，且扣合件會在冷卻收縮時進(jìn)一步鎖緊機(jī)件。熱扣合多用于重型設(shè)備機(jī)體、齒輪、大型飛輪的折斷面與裂紋修復(fù)。

3.2 塑性變形法

3.2.1 鐓粗法

鐓粗法針對的是外徑或者內(nèi)徑磨損量高于0.6 mm的位置，通過壓力將內(nèi)徑、外徑進(jìn)行減少、增加的修復(fù)技術(shù)，鐓粗法修復(fù)方式對于技能水平要求較高，要求修復(fù)人員能夠控制好各個階段的壓力，使其發(fā)揮出最大的價值。

3.2.2 擴(kuò)脹法與擠壓法

筒形構(gòu)件在進(jìn)行內(nèi)徑、外徑修復(fù)時需通過擴(kuò)脹法與擠壓法來進(jìn)行處理，擠壓法是將不需要進(jìn)行嚴(yán)格控制區(qū)域的材料擠壓到損傷部位，而擴(kuò)脹法雖然有著相似的原理，但是不同的是構(gòu)件在擴(kuò)脹時會擴(kuò)增外形尺寸[2]。

3.2.3 壓力校直法

通過壓力將構(gòu)件由彎曲高點向彎曲低點進(jìn)行矯正，從而抵消塑性變形量，進(jìn)而實現(xiàn)校直目的，在矯正過程中，若是條件允許應(yīng)選擇專業(yè)設(shè)備進(jìn)行矯正工作，可預(yù)設(shè)矯正數(shù)值，避免矯正過度，若是條件不足，則需要尋找專業(yè)人員進(jìn)行矯正工作，避免影響農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的整體性能。

3.2.4 砸擊校直法

砸擊構(gòu)件彎曲低點，讓該構(gòu)件表面形成伸展性塑性變形，變化彎曲位置內(nèi)應(yīng)力分布情況，讓彎曲部位可以伸直。需要注意的是在砸擊時，應(yīng)控制好砸擊力度、砸擊頻率、砸擊點、砸擊時間，達(dá)到最好的砸擊效果，并在將要校直時，開始逐步降低砸擊力度、砸擊頻率，直至最后完成砸擊校直，避免過度砸擊。

3.2.5 火焰校直法

通過氣焊乙炔將構(gòu)件彎曲最高點不斷加熱，此時構(gòu)件表面金屬會不斷膨脹，而加熱點周邊區(qū)域以及彎曲最低點冷金屬對加熱點金屬發(fā)生的膨脹會形成抑制作用，從而使加熱點位置金屬發(fā)生壓縮塑性變形，再輔以恰當(dāng)?shù)臒崽幚?，使修?fù)位置產(chǎn)生彎曲伸直。

3.3 鑲加零件修復(fù)

零件在長久使用后會發(fā)生磨損，在強(qiáng)度與結(jié)構(gòu)允許時，需添加零件對磨損位置與修復(fù)時去除的位置進(jìn)行補(bǔ)償，使零件恢復(fù)原有結(jié)構(gòu)與精度，這即為鑲加零件修復(fù)。具體步驟如下：第一，集中檢查零部件，綜合檢查結(jié)果選擇修復(fù)處理具體方式，然后對零部件規(guī)格與尺寸進(jìn)行記錄，保障零部件鑲加規(guī)范性與合理性。第二，判定磨損、修復(fù)位置，按照強(qiáng)度參數(shù)進(jìn)行裝配，全面分析機(jī)械零部件應(yīng)用需求、環(huán)境，保障各個零部件不會制約整體運行，而僅起到補(bǔ)償磨損的作用。第三，在進(jìn)行零部件鑲加時，需集中約束精度參數(shù)，并進(jìn)行分析監(jiān)管，保證其滿足規(guī)范要求，且需從根本上提升處理工序順暢度、完整性以及應(yīng)用效果，為零件處理與應(yīng)用奠定基礎(chǔ)[3]。

3.4 組件調(diào)整

部分組合配件在長久使用后發(fā)生磨損，間隙減少或增加，在該零件可調(diào)整時，不需要重新更換零件，應(yīng)用組件調(diào)整的方式即可實現(xiàn)修復(fù)，例如，收割機(jī)割刀間隙修復(fù)、發(fā)動機(jī)氣門間隙修復(fù)等。組件調(diào)整修復(fù)方式的應(yīng)用前提是對各項組件進(jìn)行定期檢查，統(tǒng)計與分析組件磨損或故障原因，制定對應(yīng)的組件調(diào)整計劃，確保組件的正常使用。

3.5 局部修理更換

在進(jìn)行農(nóng)機(jī)修復(fù)時，為保障整體修復(fù)工序完整性與合理性，需對相應(yīng)位置進(jìn)行分析，提升控制流程的價值，即在某局部位置發(fā)生磨損但其他位置完好時可選擇局部處理以降低成本損失并提升更換效率。

在實踐操作時，需綜合考慮農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的具體狀況實施參數(shù)校對：第一，機(jī)械聯(lián)結(jié)方式。主要是分析零部件的聯(lián)結(jié)要素以及聯(lián)結(jié)結(jié)構(gòu)。第二，焊接方式。零部件在修復(fù)時選擇的焊接方式對于整個過程同樣有著重要影響，主要檢查與分析該焊接方式的適宜性，判斷其是否滿足焊接需求。第三，粘結(jié)方式。判定過程主要依托參數(shù)是農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備尺寸要素，在進(jìn)行零件結(jié)構(gòu)尺寸分析后可基本判斷局部修理更換要點，并采取適宜的方式進(jìn)行新零部件的固定以及更換處理，使農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備可正常運行。此外，在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備局部修復(fù)過程中，應(yīng)結(jié)合該位置的實際狀況選擇適宜的機(jī)油，確保所用的潤滑油可提升機(jī)械設(shè)備綜合運維效果，且需要根據(jù)不同控制環(huán)節(jié)以及不同季節(jié)進(jìn)行機(jī)油定期更換。

3.6 預(yù)防性維修

預(yù)防性維修核心目的在于降低農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的故障發(fā)生率或者是避免農(nóng)機(jī)設(shè)備性能持續(xù)惡化，這就要求維修人員對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用情況有一個大致性了解，依托于當(dāng)前的技術(shù)條件，提前制定針對性的維修計劃與方案，即從預(yù)防層面出發(fā)，引入大數(shù)據(jù)技術(shù)與數(shù)據(jù)庫技術(shù)，分析該農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的檢查記錄，或者系統(tǒng)地分析該設(shè)備在質(zhì)量、生產(chǎn)效能上存在的各種不正常征兆，在農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備出現(xiàn)故障問題之前對其加以預(yù)防性的修理與維護(hù)。預(yù)防性維修可最大程度地降低設(shè)備的維修成本投入，并可在了解設(shè)備磨損規(guī)律的情況下，對其進(jìn)行周期性、計劃性地維護(hù)檢修，確保其始終處于備用或者使用狀態(tài)。此外，周期性維修分為小修、中修、大修，可選擇每周一小修、每月一中修、每年一大修，解決農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中潛在的故障問題。

3.7 維修后的保養(yǎng)工作

按照“防重于治、養(yǎng)重于修”的原則，切實執(zhí)行技術(shù)保養(yǎng)規(guī)程，對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行系統(tǒng)的清潔、檢查、調(diào)整、緊固、潤滑、添加、堵漏和更換損壞零件等技術(shù)維護(hù)工作；燃油動力機(jī)械要做到四不漏(不漏油、不漏水、不漏氣、不漏電)、五凈(油、水、氣、機(jī)器、工具)、一完好(技術(shù)狀態(tài)完好)；配套農(nóng)具要做到三靈活(操作、轉(zhuǎn)動、升降靈活)、五不(不曠、不鈍、不變形、不銹蝕、不缺件)。

4 結(jié)語

綜上所述，文中對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障診斷與修復(fù)方法進(jìn)行了研究與分析，強(qiáng)調(diào)了診斷與修復(fù)對于長久使用農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的重要性。因此，要求設(shè)備使用者能夠按照正確的方式來定期對農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備進(jìn)行故障診斷，并采用最恰當(dāng)?shù)姆绞綄C(jī)械故障實施修復(fù)，使其一直處于使用或者備用狀態(tài)，這對于農(nóng)業(yè)的長遠(yuǎn)發(fā)展有著積極的促進(jìn)作用。

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