張 珊 ， 李德慶 ， 錢志芳

（無錫機電高等職業(yè)技術(shù)學校，江蘇 無錫 214028）

隨著城鄉(xiāng)經(jīng)濟的快速發(fā)展，農(nóng)業(yè)成為保證糧食安全的重要一環(huán)。實踐證明，合理應用農(nóng)用機械設(shè)備可以有效降低勞動強度，提高作業(yè)效率，但在實際作業(yè)過程中，由于部分駕駛?cè)藛T缺乏基本駕駛維修經(jīng)驗，農(nóng)用機械車輛得不到有效保養(yǎng)，容易引發(fā)各種故障，甚至造成較大的經(jīng)濟損失和人員傷亡。因此，要加強對農(nóng)業(yè)機械故障的分析，強化日常的預防措施，提高農(nóng)業(yè)機械的使用效果。

1 農(nóng)用機械車輛的發(fā)展現(xiàn)狀

當前我國正處于農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化轉(zhuǎn)型的關(guān)鍵時期，農(nóng)業(yè)生產(chǎn)與農(nóng)業(yè)機械之間的緊密程度不斷增強，農(nóng)業(yè)機械能夠有效提高作業(yè)效率、降低成本支出、節(jié)省人力資源，同時能夠確保生產(chǎn)的連續(xù)性、科學性。農(nóng)用機械車輛作為一項綜合類型的技術(shù)，包括駕駛學、機械學、作物學，貫穿于農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的整個過程中，農(nóng)業(yè)機械的設(shè)備不僅要符合現(xiàn)代工業(yè)技術(shù)標準，同時要綜合農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的時效性，確保精準工作、自動工作和智能工作[1]。

農(nóng)用機械車輛對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化進程至關(guān)重要，一旦車輛發(fā)生故障就會嚴重影響農(nóng)業(yè)的正常生產(chǎn)經(jīng)營活動，技術(shù)人員要制定機械車輛使用行為辦法，定期與農(nóng)戶進行溝通交流，開展技術(shù)幫扶，明確故障隱患原因，積極采取預防措施，降低故障發(fā)生的概率。農(nóng)業(yè)機械車輛主要在農(nóng)忙的時期大規(guī)模投入使用，起到基礎(chǔ)的運輸作用。農(nóng)業(yè)機械車輛必須在規(guī)定時間內(nèi)完成作業(yè)，在高強度的工作頻率下，農(nóng)業(yè)機械設(shè)備發(fā)生故障的概率也會隨之升高。當下正是我國農(nóng)機生產(chǎn)技術(shù)發(fā)展的關(guān)鍵時期，相對于發(fā)達國家，現(xiàn)階段我國耕地難以實現(xiàn)集成化、機械化作業(yè)，農(nóng)機技術(shù)受生產(chǎn)力的限制，在整體發(fā)展過程中對技術(shù)人員的操作要求較高，一旦農(nóng)機發(fā)生故障，需要到專業(yè)的維修站點或請專業(yè)的人員進行上門維修。但不少農(nóng)民為了節(jié)省維修費用，盲目對農(nóng)機進行修補，嚴重影響了農(nóng)機車輛的日常運行，造成了極大的安全隱患[2]。

農(nóng)用機械車輛作業(yè)是一項綜合性活動，涉及大量的區(qū)域和人口，一旦處理不當可能會造成較大的經(jīng)濟損失。在實際作業(yè)過程中，也要綜合考慮潮濕天氣腐蝕機械設(shè)備的可能性。因此，需要采取有效的避雨措施，制定完善的機械管理模式，從整體上入手進行規(guī)劃和設(shè)計，重點推進農(nóng)機車輛建設(shè)，消除負面影響，保證農(nóng)機作業(yè)安全，提高我國農(nóng)產(chǎn)品的競爭力，充分發(fā)揮農(nóng)機設(shè)備的經(jīng)濟效益、社會效益[3]。

2 農(nóng)用機械車輛的常見故障

2.1 發(fā)電機故障

在農(nóng)用機械車輛運行過程中，發(fā)電機會受到不同程度的磨合，在不斷使用過程中，整體的磨合程度也線性增長，影響發(fā)電機零件的正常運轉(zhuǎn)。發(fā)電機作為機械車輛的核心部件，在日常作業(yè)過程中，機械車輛作業(yè)的環(huán)境較為復雜，發(fā)電機故障的問題十分常見，發(fā)電量過高或過低都會給整體的動力系統(tǒng)造成嚴重的影響。發(fā)電量過低時，缺乏動力，主要原因包括傳動皮帶松動、線口受損、接口松動等。當發(fā)電量過高時，會損傷機械設(shè)備的整體，照明系統(tǒng)在長時間作業(yè)中更容易引起發(fā)電機過熱現(xiàn)象、元件板短路、磁化線圈斷路等一系列嚴重問題。此外，在實際作業(yè)過程中，由于接口松動電刷接觸不良等問題，容易導致發(fā)電機異響，皮帶摩擦阻力增大，二極管中釋放大量電能，嚴重時二極管直接燒壞，造成發(fā)電機故障[4]。

2.2 脫擋故障

農(nóng)用機械車輛經(jīng)常在低洼的地區(qū)進行作業(yè)，容易出現(xiàn)脫擋故障，對農(nóng)用機械的正常行駛產(chǎn)生不利影響。車輛滿載時，很容易發(fā)生側(cè)翻事故，對駕駛?cè)藛T造成嚴重的生命健康威脅。由此可見，車輛脫擋是重要的隱患來源，在實際使用過程中，要密切關(guān)注車輛的行駛狀態(tài)，綜合變速桿實際狀態(tài)，避免出現(xiàn)脫擋問題[5]。例如，當機械車輛緊急變速或在顛簸的道路行駛時，都可能出現(xiàn)脫擋問題，內(nèi)部原因包括掛擋機構(gòu)調(diào)整不當、變形彈簧應力較小，在實際應用過程中要具體問題具體分析。車輛長期在巨大壓力下使用，會導致各個部件的荷載超過國家標準，產(chǎn)生裂紋或者破損，發(fā)生車軸斷裂、中梁折斷等重大安全事故。

2.3 制動失效

農(nóng)用機械車輛在上坡過程中，由于車輛本身荷載大，對發(fā)動機有一定傷害，而車輛在下坡過程中，離合轉(zhuǎn)換存在難度，車輛在下坡過程中可能會發(fā)生嚴重磨損，甚至出現(xiàn)車輪制動器過熱、剎車失靈、配件結(jié)構(gòu)松弛等嚴重問題。制動失效是農(nóng)機車輛在行駛過程中的重要問題，一旦出現(xiàn)間歇性制動失衡、無法在規(guī)定距離內(nèi)停車減速的情況，將嚴重威脅駕駛?cè)藛T及相關(guān)人員的生命安全。制動失效的主要原因是農(nóng)用機械車輛使用時間較長，剎車片磨損情況嚴重，制動系統(tǒng)靈敏性下降[6]。

農(nóng)機車輛日常行駛的道路大多是泥土路，道路情況不容樂觀，在實際制動過程中可能出現(xiàn)不規(guī)則跑偏和定向跑偏。不規(guī)則跑偏是指車輛在行駛過程中，固定螺母出現(xiàn)松動情況，可能會出現(xiàn)不同程度位移，車輛的前后方難以維持平衡狀態(tài)，制動管路受到外物的沖擊，凸輪存在異物等多種因素導致制動失靈。定向跑偏是指在農(nóng)用車使用過程中，由于長期不良的行駛習慣或者道路影響，左右車輪出現(xiàn)不平衡的制動間隙，整體的制動不平順，一側(cè)車輪的輪轂出現(xiàn)硬化，影響整體的摩擦系數(shù)。制動跑偏存在較大的危險性，因此要做好前期的檢修工作，明確鋼板是否存在異味或者是折斷情況，及時修理對應的組件，勘查損壞的管路，保證回位彈簧處于穩(wěn)定狀態(tài)，避免出現(xiàn)大面積磨損問題[7]。

2.4 轉(zhuǎn)向沉重

相比于常見的車輛，農(nóng)用機械車輛的轉(zhuǎn)向較為沉重，在設(shè)計之初，農(nóng)用車輛的轉(zhuǎn)向系統(tǒng)上下咬合過緊，整體的轉(zhuǎn)向較為困難。在日常作業(yè)過程中，表現(xiàn)為轉(zhuǎn)向幅度較大，定位不準，襯套過緊，頭部缺乏潤滑，一旦出現(xiàn)緊急問題時，駕駛員難以進行有效反應[8]。例如，在實際作業(yè)過程中，可以卸下主動軸通過轉(zhuǎn)動方向盤，檢測扭矩，如果還存在轉(zhuǎn)向過重的現(xiàn)象，就說明內(nèi)部結(jié)構(gòu)出現(xiàn)問題，要綜合考慮推桿或者傳動皮帶是否老化問題，及時做好日常的清潔工作，同時要進行定期的養(yǎng)護，加強日常的思路定位，一旦出現(xiàn)問題時要及時校準處理。

3 農(nóng)用機械車輛預防措施

3.1 完善人員管理機制

人員是農(nóng)機車輛設(shè)備的主要因素，農(nóng)業(yè)部門要加強內(nèi)部的思想教育，明確崗位要求，加強實踐分析，明確作業(yè)人員所缺乏的基本素養(yǎng)。農(nóng)機車輛需要定期維修養(yǎng)護。但縱觀整體的農(nóng)業(yè)發(fā)展，大部分維修人員并沒有接受過專業(yè)的培訓教育，信息較為閉塞，只能處理一些常見的問題，一旦面對新型的機械問題，經(jīng)常會感到束手無策。要從終端和源頭入手管理，構(gòu)建全面的農(nóng)機管理模式。一線技術(shù)人員的技術(shù)素養(yǎng)和道德素質(zhì)，對農(nóng)業(yè)現(xiàn)代化、機械一體化具有較大的意義，在作業(yè)前需要對于技術(shù)人員進行系統(tǒng)的考核、培訓。對于部分鋼材焊接、帶電作業(yè)、路線調(diào)試等環(huán)節(jié)，應要求施工人員出具特種作業(yè)資格證。綜合作業(yè)的農(nóng)作物生長狀態(tài)、土質(zhì)情況，進行有效本土化管理，在整體管理過程中要切實抓好“人”這個重要因素，以點帶面，實現(xiàn)全水平的管理[9]。將責任確定到個人身上，為后續(xù)的機械智能管理提供有效的支撐。

通過各種形式的座談會、技術(shù)大賽，提升技術(shù)人員的操作能力與專業(yè)素養(yǎng)，鼓勵農(nóng)民了解新型農(nóng)用機械設(shè)備的情況，國家應該給予相應的財政補貼，采取以租代買的方式，統(tǒng)一管理農(nóng)機設(shè)備。農(nóng)民作為農(nóng)機車輛的終端使用者，應定期檢查易磨損零件，及時更換嚴重損壞的零件，維持車輛的有序運行。同時農(nóng)業(yè)部門要加強農(nóng)用車輛的監(jiān)管力度，定期進行監(jiān)管，及時排查報廢超過年限的農(nóng)用車輛，借助電視宣傳手冊、報紙等傳統(tǒng)媒介，整合抖音、快手、火山小視頻等新媒體平臺，向廣大群眾宣傳農(nóng)用車輛的使用知識。技術(shù)人員要及時回復農(nóng)民的疑問，幫助農(nóng)民更準確地掌握農(nóng)用車輛的安全使用方法，組織操作人員進行專業(yè)技能培訓，保證駕駛員能夠掌握農(nóng)用車輛的基礎(chǔ)知識，從而提高駕駛員的操作技能與安全意識，降低事故發(fā)生的概率。

3.2 加強故障分析

農(nóng)用機械車輛的作業(yè)環(huán)境比較復雜，要加強對發(fā)動機、制動系統(tǒng)的檢測。發(fā)動機故障是農(nóng)用機械車輛故障的主要原因，在實際管理過程中，應該加強對車輛發(fā)動機的養(yǎng)護，規(guī)范日常的使用標準，及時找出故障原因，要綜合考慮設(shè)計、裝配、維修等不同因素。將子功能劃分到每個功能區(qū)，建立不同節(jié)點的相互聯(lián)系。在實際管理過程中要統(tǒng)籌農(nóng)機設(shè)備模塊之間的幾何相關(guān)條件和物理相關(guān)條件，通過模糊聚類的方式，構(gòu)建相應的矩陣方程，借助評價準則，實現(xiàn)精準的故障分析[10]。

例如，在實際使用過程中，要時刻關(guān)注車輛發(fā)動機的工作狀態(tài)，綜合制動系統(tǒng)與傳動系統(tǒng)之間的垂直狀態(tài)、平行度、同軸度，認真分析零件的損壞情況，加強日常的清潔、潤滑工作，有效減輕零件的磨損程度，保證機械車輛的正常運轉(zhuǎn)。針對制動失效的問題，駕駛員要及時檢查剎車片和連桿裝置是否存在大面積磨損。密切關(guān)注制動器分離的情況，如果分離不夠徹底，在實際作業(yè)過程中會導致制動器發(fā)熱，整體的回彈變軟無法歸位，嚴重影響到整體的制動距離。在日常行駛過程中，綜合空氣壓縮機的氣壓表指數(shù)，判斷制動器內(nèi)是否存在異物，加強前期的隱患排查。

3.3 引入數(shù)據(jù)化的管理機制

高需求的農(nóng)業(yè)產(chǎn)品對耕作效率提出了更高要求，在農(nóng)機使用時可以進行系統(tǒng)建模，對傳統(tǒng)的PID控制器進行結(jié)構(gòu)重組，借助對應的模糊分析和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)分析法，提高整體系統(tǒng)的適應性。耦合農(nóng)用車輛在復雜路面下的行駛軌跡，借助EPS系統(tǒng)自動轉(zhuǎn)向模型，提取不同因素進行主成分分析，借助仿真模擬明確整體的仿真參數(shù)，以提取整體的行駛軌跡，測量偏差。同時要建立違章數(shù)據(jù)信息庫，對于慣性問題進行根源分析。挖掘好大數(shù)據(jù)背后的原因，以數(shù)據(jù)的關(guān)鍵性、傾向性入手，分析發(fā)展態(tài)勢，做好后續(xù)的風險預測，實現(xiàn)數(shù)據(jù)管理和數(shù)據(jù)分析。建立全過程的數(shù)據(jù)披露驗證制度，技術(shù)人員可以建立農(nóng)機車輛信息數(shù)據(jù)庫，開展全網(wǎng)跟蹤，進行全系統(tǒng)記錄，對車輛違章使用情況進行匯總整理，提高數(shù)據(jù)背后的價值。

例如，仿真參數(shù)提取車輛的行駛軌跡、側(cè)向偏差、方向偏角，確定微分反饋系數(shù)、比例前饋系數(shù)，分析路程與應力之間的關(guān)系，通過改變參數(shù)分析內(nèi)部的耦合性關(guān)系。離散化作為有限元方程的核心思想，離散方程將連續(xù)的墻面分割成單一的微小單元，可以使得單元與單元之間通過固定的節(jié)點進行關(guān)聯(lián)，實現(xiàn)數(shù)據(jù)的有效還原。要考慮土壤硬度、空氣濕度等的綜合影響，擬合建立等效方程，持續(xù)優(yōu)化SNA-PID控制方法，利用橢圓積分推導不同情況下的應力變化，保證平均偏差在5%以內(nèi)快速對比歷史數(shù)據(jù)。采用智能監(jiān)測化前端設(shè)備，調(diào)取轉(zhuǎn)向電機、轉(zhuǎn)向軸、減速機構(gòu)等關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)，通過智能化運算，快速發(fā)布信號以及追蹤預警，實現(xiàn)重要節(jié)點的動態(tài)管理。

4 小結(jié)

農(nóng)機車輛是農(nóng)業(yè)物資運輸?shù)闹饕ぞ撸谑褂眠^程中不可避免會發(fā)生磨損。車輛在使用過程中的載重大，行駛速度高，同時也易受外界環(huán)境的影響。技術(shù)人員應該合理利用智能控制系統(tǒng)，明確農(nóng)機設(shè)備作業(yè)過程中存在的問題，加強故障分析，滿足市場的多樣化要求，保證農(nóng)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。