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    試論農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

    2019-09-03 01:30:47孫貴香
    農(nóng)民致富之友 2019年25期
    關(guān)鍵詞:機(jī)械故障頻域時(shí)域

    孫貴香

    近年來,隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展,使得農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用更加廣泛,這在很大程度上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率,但與此同時(shí)也使得農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障發(fā)生幾率越來越高,一旦農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障,不僅會(huì)嚴(yán)重影響其使用性能,而且會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展,其精密性越來越高,這給故障的診斷帶來了較大的困難,尤其是在農(nóng)忙季節(jié),一旦農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障,如果不能及時(shí)做出正確的診斷并及時(shí)排除故障,會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來十分不利的影響,因此,需要不斷加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù),使農(nóng)業(yè)機(jī)械更好的為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

    1、農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究

    (1)時(shí)域信號(hào)分析的故障診斷技術(shù)

    將振動(dòng)傳感器安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械的特定部位,在農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行過程中,通過振動(dòng)傳感器來采集和記錄農(nóng)業(yè)機(jī)械的震動(dòng)信息,根據(jù)不同時(shí)間的各種振幅、頻率以及相位等方面的信息,可以掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械特定部位的時(shí)域信號(hào)。通過對時(shí)域信號(hào)的分析,可以幫助人們了解和掌握機(jī)械設(shè)備特定區(qū)域的實(shí)際情況,如果時(shí)域信號(hào)出現(xiàn)異常,則表明農(nóng)業(yè)機(jī)械特定區(qū)域存在故障。通過這種技術(shù)進(jìn)行故障診斷具有簡單直觀,并且容易理解等方面的優(yōu)勢。但該技術(shù)也有其自身的不足。例如,時(shí)域信息數(shù)據(jù)比較龐雜,對其進(jìn)行分析需要耗費(fèi)大量的時(shí)間,并且需要應(yīng)用特定的方法才能處理時(shí)域信息數(shù)據(jù),這給農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷帶來了十分不利的影響。

    (2)頻域信號(hào)分析故障處理技術(shù)

    頻域信號(hào)分析故障處理技術(shù)是在時(shí)域信號(hào)分析故障處理技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的,主要是將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換,將其轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào)。由于對頻域信號(hào)的分析處理相對比較簡單,所以使得農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷更加方便、更加快捷,只需應(yīng)用特定的頻域信號(hào)處理技術(shù)對頻域信號(hào)進(jìn)行分析處理,便能對故障做出比較正確的診斷。農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程中,一旦發(fā)生故障,會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的頻率變化。例如,農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的齒輪如果出現(xiàn)斷齒的現(xiàn)象,則會(huì)引起周期性的沖擊信號(hào),這些周期性的沖擊信號(hào)會(huì)使頻域出現(xiàn)不同的頻率成分,這給人們的故障診斷提供了有力的依據(jù)。對于頻域信號(hào)處理技術(shù)而言,主要包括三個(gè)方面,即包絡(luò)分析、頻譜分析和倒頻譜分析,通過對頻域信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用,使得農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷更加精確、更加便捷,這對于保障農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。

    (3)時(shí)頻域信號(hào)分析故障診斷技術(shù)

    農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程中,一旦發(fā)生故障,其振動(dòng)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生時(shí)域故障特征或者會(huì)產(chǎn)生頻域故障特征,但其所產(chǎn)生的這些故障特征會(huì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生變化,這種變化也被稱為動(dòng)態(tài)信號(hào)的非平穩(wěn)性。尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)裂紋故障、剝落故障以及松動(dòng)故障時(shí),這種動(dòng)態(tài)信號(hào)的非平穩(wěn)性會(huì)更加的明顯。在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷過程中,非平穩(wěn)性機(jī)動(dòng)態(tài)信號(hào)比較常見,為了提升故障診斷的準(zhǔn)確性,需要結(jié)合信號(hào)的頻譜隨時(shí)間的變化情況作出判斷,這樣才能更加全面、更加準(zhǔn)確的掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障信息。為此,時(shí)頻域信號(hào)分析故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷過程中得到了比較廣泛的應(yīng)用。

    2、農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展前景的展望

    (1)在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中通用機(jī)械故障診斷技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛

    目前,對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷,主要采用振動(dòng)信號(hào)特證分析的方法進(jìn)行診斷,另外,也會(huì)應(yīng)用到關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)。這兩種技術(shù)形式在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用比較廣泛,對農(nóng)業(yè)機(jī)械的維修起到了十分重要的作用。而這種根據(jù)振動(dòng)信號(hào)特征進(jìn)行故障診斷的技術(shù)主要被應(yīng)用在電力機(jī)械設(shè)備以及化工機(jī)械設(shè)備的故障診斷之中,在這些領(lǐng)域中的起步較早,發(fā)展水平相對較高,并且對現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也比較廣泛,例如,信號(hào)處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等的應(yīng)用,在很大程度上提升的通用機(jī)械故障診斷的精確度。就關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)而言,其主要被應(yīng)用于汽車自診斷系統(tǒng)之中,主要是指通過傳感器來對汽車的關(guān)鍵部件進(jìn)行檢測,檢測器工作狀態(tài)。并將所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息傳輸至汽車電子控制單元進(jìn)行處理。例如,對汽車的關(guān)鍵部件發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)測,幫助人們了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況,并且能夠及時(shí)的監(jiān)測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障,確保汽車的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。而隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械的構(gòu)造必將越來越精密,也會(huì)越來越復(fù)雜,這給農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷帶來更大的挑戰(zhàn),農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷需要更具準(zhǔn)確性和實(shí)效性,這使得通用機(jī)械故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用會(huì)更加廣泛,其應(yīng)用效果也會(huì)更加顯著。

    (2)在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中對現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛

    隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,智能化技術(shù)也取得了很大的進(jìn)展,并且許多領(lǐng)域中都得到的有效的應(yīng)用,取得了十分明顯的效果。而在未來,隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展,農(nóng)業(yè)機(jī)械的精密度會(huì)越來越高,其構(gòu)造會(huì)更加復(fù)雜,這會(huì)給故障的診斷帶來較大的難度。要想提升農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的效果,需要加強(qiáng)對現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用,進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的技術(shù)水平。在現(xiàn)有故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上,加強(qiáng)對現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用,不斷創(chuàng)造出新的智能故障診斷技術(shù),提升農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷水平。

    (3)多種故障診斷方式不斷融合

    在未來,農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)也會(huì)更加全面,不同的診斷技術(shù)之間會(huì)不斷融合,實(shí)現(xiàn)不同診斷技術(shù)之間的優(yōu)勢互補(bǔ),進(jìn)而使故障診斷技術(shù)更加全面。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展,單一的故障診斷技術(shù)難以做出全面、科學(xué)的診斷,需要應(yīng)用多種診斷方法共同進(jìn)行診斷,綜合各種診斷方式的長處,提升故障診斷的準(zhǔn)確性。

    農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展,有助于提升故障診斷的效率和準(zhǔn)確性,對于保障農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能,提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。

    (作者單位:741600甘肅省天水市秦安縣興國鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與綜合服務(wù)中心)

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