農(nóng)業(yè)機械的故障檢測與維修技術(shù)

代小雪

摘 要：農(nóng)業(yè)機械在現(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)機在長期高負荷作業(yè)下可能會受到多種因素影響而產(chǎn)生故障，為保證農(nóng)業(yè)機械的可靠使用，對農(nóng)機進行科學(xué)的故障診斷與修復(fù)是十分必要的。因此，針對農(nóng)業(yè)機械的故障診斷方法進行了研究，并總結(jié)了適合于不同故障的維修技術(shù)特點。

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

中圖分類號：S232.8??????? 文獻標識碼：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)機械故障的監(jiān)測技術(shù)直接影響到農(nóng)機工作的技術(shù)狀態(tài)，因此為保證農(nóng)機的可靠運行和使用壽命，合理應(yīng)用農(nóng)機的故障檢測與維修技術(shù)變得十分重要。隨著農(nóng)機技術(shù)的不斷發(fā)展，農(nóng)業(yè)機械的結(jié)構(gòu)和功能越來越復(fù)雜，對農(nóng)機故障的診斷與維修都帶來了更大的困難，這就要求農(nóng)機維修人員科學(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)機設(shè)備恢復(fù)良好的使用功能。

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

1.1 農(nóng)機故障診斷技術(shù)

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

1.2 農(nóng)機故障維修技術(shù)

農(nóng)業(yè)機械的故障維修是在故障診斷的基礎(chǔ)上進行的，當維修工人明確了農(nóng)機故障產(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行修理。隨著維修技術(shù)的不斷進步，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)機故障診斷技術(shù)的分類與特點

2.1 傳統(tǒng)故障診斷方法

由于我國農(nóng)機使用環(huán)境限制，傳統(tǒng)農(nóng)業(yè)機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)機的故障原因，結(jié)合維修經(jīng)驗判斷故障位置，并通過拆卸來驗證對故障診斷的預(yù)判。通常情況下，例如泄漏、裂紋、變型等故障可以被準確檢測，并進行適當維修，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 振動診斷技術(shù)

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

例如，農(nóng)業(yè)機械上所使用的柴油機或者汽油機，在正常工作時因曲軸零部件的往復(fù)運動，呈現(xiàn)出平穩(wěn)均衡的固有振動特點，但當傳動零件損壞或磨損嚴重時，該振動特性被打破，利用振動診斷技術(shù)，能夠根據(jù)振動形成特點尋找主要激勵源，并根據(jù)傳感器提供的信息利用預(yù)先設(shè)置的振動模型分析故障原因，確定故障部位，找出故障源。對于復(fù)雜的機械結(jié)構(gòu)，先進的振動診斷設(shè)備還能通過將機械振動功率以故障圖譜的形式進行分析（如圖1所示），通過振動峰值間隔參數(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)機裝備由很多的精密傳動結(jié)構(gòu)組成，當農(nóng)業(yè)機械在高效率、高速度、高負荷的條件下作業(yè)時，潤滑油與機油起著十分重要的潤滑作用，與此同時，農(nóng)機零件在傳動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。利用先進的油液分析技術(shù)對在農(nóng)機中取出的潤滑油或機油進行檢測，能夠準確分析出指定部位農(nóng)機零件的磨損情況。

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、pH值、含水量、機械運轉(zhuǎn)雜質(zhì)相關(guān)成分進行檢測，進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)備進行檢測，例如使用污染指數(shù)測定儀、斑點測試試紙等，上述兩種方法能有效實現(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)機裝備各部件在運轉(zhuǎn)狀態(tài)下的溫度進行檢測，進而針對檢測結(jié)果進行分析和判斷農(nóng)機故障問題的一種方法。專業(yè)的紅外故障檢測儀器會將檢測后的數(shù)據(jù)傳遞給處理器，并反應(yīng)到信息終端，當某個位置溫度出現(xiàn)異常，診斷系統(tǒng)會對此進行分析，并同時發(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)驗對故障問題進行診斷。

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、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，做出準確而又快速的判斷。對于維修難度大的機具，還可通過專家咨詢的方式輔助加以解決，是農(nóng)機維修及診斷技術(shù)與信息化技術(shù)的有機結(jié)合。

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

3 農(nóng)機故障的維修技術(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，噴涂后可進行磨削加工，進而達到優(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)重點如下表所示。

3.2 變形零件的修復(fù)技術(shù)

農(nóng)業(yè)機械在作業(yè)過程中，可能因為負載過大或局部載荷過大導(dǎo)致傳動零件受力產(chǎn)生變形，最常見的是傳動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，對于傳動零件的斷裂應(yīng)采取更換零件的方法進行，但在我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實際情況下，很多專用零件的替換需要等待較長時間，因此，可采取臨時修復(fù)的方式保證農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的按時進行。通常對斷裂零件可采用焊接修復(fù)、機械加固、膠粘修復(fù)等方式進行，以實現(xiàn)臨時使用的功能需求。

4 結(jié)論

農(nóng)業(yè)機械的故障問題常表現(xiàn)為隨機性和多樣性特點，因此對于現(xiàn)代化農(nóng)業(yè)機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)進行更深入和細致的研究，不斷提升農(nóng)機故障診斷的準確性，以保證維修工作的順利實施。在現(xiàn)階段，農(nóng)業(yè)機械的故障診斷還需要工人以自身經(jīng)驗進行配合。因此，對于不同農(nóng)業(yè)機械的故障表現(xiàn)，需要維修人員利用科學(xué)的方式進行診斷，并選擇合理途徑進行維修，才能保證農(nóng)機維修的最佳效果，進而提高農(nóng)業(yè)機械在生產(chǎn)過程中的效能發(fā)揮。

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