张艳丽
河南省驻马店市正阳县农业综合行政执法大队 463600
摘要:文章主要分析了当前农业机械常见的故障原因,并介绍了农业机械的常见故障诊断以及维修维护的方法,希望对农业机械的发展有所帮助。
关键词:农业;农业机械;故障诊断与维护
随着经济的发展,我国各行业都得到了长足的进步,作为支柱产业的农业也是如此。当前农业行业的一大发展趋势就是规模化、机械化,而农业机械水平也随着这一发展趋势得到了巨大的提升。随着农业机械的应用越来越广泛,其工作环境和条件越来越复杂,再加上农业机械本身也在朝着复杂化、精细化的方向发展,这就使得农业机械故障越来越显著,甚至成了制约农业机械发展的重要问题。在此背景下,农业机械的故障诊断与维护得到了广泛的重视,成了当前农业机械领域一大研究热点。
1 农业机械故障的常见原因
1.1使用过程中的自然损耗
机械在使用过程中,都会有不可避免的自然损耗,如磨损、振动或腐蚀等。而随着农业机械的工作环境越来越复杂,农业机械自身越来越复杂化、精细化,使得其使用过程中不可避免的自然损耗所导致的各类故障越来越多,已经成了农业机械最为常见的故障根源之一。例如,在农业机械中,各种类型的转动结构是最常见的。在农业机械的使用过程中,各类转动机构中的轴与轴承之间因为润滑介质过热、泄漏等,导致烧瓦、轴瓦擦伤、轴瓦合金脱离等问题,进而影响农业机械转动功能的正常实现,最终导致农业机械出现故障。再如,农业机械动力结构装置中最常见的气缸与活塞结构,也会因为机油的质量问题、结构配合公差精度以及异物的进入等,使得活塞和气缸间的摩擦效应加剧,促使气缸的不正常磨损,最终导致农业机械故障[1]。除此之外,农业机械在工作过程中出现振动与疲劳、零部件因为环境问题而受到腐蚀等问题,也是农业机械在使用过程中会导致农业机械故障的常见原因。
1.2使用过程中的人为因素
农业机械在使用过程中,除了其自身的特性导致出现故障,很大一个故障根源还在于人为失误。农业机械设计、制造、使用等整个寿命周期中,都有可能发生人为失误导致的农业机械故障。例如,农业机械设计中机械设备的安全可靠性,设计过程中,设计人员可能因为对设计规范条款选用失误、设计参数计算错误等,导致设计的农业机械无法完美地实现预计的功能和性能,潜藏着后续使用过程中或者面对复杂的工作环境出现故障的风险[2]。在设计制造过程中,也很容易因为操作人员的失误,使得在进行零部件的材料加工和装配过程中出现如表面质量不高、内含微小裂纹等问题,从而导致故障发生。而在使用过程中,人员的误操作,没有按规程进行农业机械的操作等行为,也是导致农业机械出现故障的重要原因。
2 农业机械常用故障诊断方法
2.1 振动诊断方法
基于农业机械运转过程中各种轴、叶轮等结构存在大量的相对运动的特点,在农业机械诊断过程中,依据机械的振动相关特性进行农业机械状态的诊断是当前应用最为广泛的技术之一。这种振动诊断方法,在农业机械的使用过程中很大程度上不会干扰机械的正常运转,主要是通过农业机械的振动声音、振动幅度或振动频率等参数进行农业机械故障的诊断。例如,在农业机械使用过程中,最为常见的诊断诊断方法便是对农业机械噪声的检测与分析。农业机械正常运转时的振动特性和故障状态存在着很明显的差别,可以通过农业机械发出噪声的频率、振型等参数来诊断。此外,在振动诊断技术的基础上,对农业机械振动所测得的数据进行处理的方法也是振动诊断方法中很重要的一环。例如信号检测分析中最为常用的小波分析理论等。
2.2 智能化诊断方法
随着科学技术的发展,尤其是信息化技术、计算机技术等核心技术的飞速发展,当前农业机械诊断方法中,基于计算机技术的综合性、智能化诊断方法越来越受到重视,应用越来越广泛,也取得了很好的成效。
智能化诊断方法之所以逐渐兴起,是因为农业机械不仅是一个单独的个体,而是一个多层次、多种类结构综合的复杂的机械系统,一方面农业机械的组成、结构复杂,出现的故障多,另一方面农业机械这个系统中很多特性参数都是多维的,甚至是模糊的,很难通过一个明确的、统一的数学关系来量化。这就导致在进行农业机械的故障诊断时,十分困难。而计算机智能化诊断方法,是通过如模糊神经网络、专家系统等先进的算法和技术形成的一个技术和经验有机结合的综合性诊断体系,能够很好地处理农业机械系统出现故障的随机性、模糊性和多因素综合作用的问题,从而有效提高农业机械故障诊断的准确性和高效性。
3 农业机械的维修与保养措施
3.1勤于检查,防患于未然
对于农业机械而言,部件的润滑程度对于保证农业机械正常稳定运作具有十分重要的影响。根据相关调查,55%以上的农业机械故障是由于不够理想的润滑水平造成的。良好的润滑效果可以使零部件的磨损尽可能减少,此外可以令农业机械的工作温度与运动时的间隙维持在合理的范围内,从而使农业机械的寿命得以有效延长。因而润滑剂的选择和使用方面需要格外注意,针对不同的季节和气候特点以及农业机械的不同结构特点需要选择的润滑剂种类也不同,此外,润滑剂必须经常按时更换,保证润滑剂的数量稳定且不变质。另外,为了减少零部件的磨损,需要控制机械的运转时间和频率,尽量避免农业机械的超负荷运转,否则由于负载增加,农业机械很容易增大磨损。
3.2采用合理的维修方法
针对农业机械的故障,相关的维修工作人员要根据不同故障类型与具体情况灵活选用维修方法,并需要在不断的实践中摸索和研究创新而科学的维修方法。当户外的农业机械出现故障而配件的购买不够方便时,维修工作人员更要发挥聪明才智力求尽快将故障消除。通常对于农业设备的维修有零件修理、替代修理或是弃置零件等方法。若农业机械故障发生于距离配件厂较远的户外导致短时间内很难买到完全配合的零件时,可以对损坏的零件进行适当的加工、研磨或是焊接等对其修复。而若一些受损的零部件仅仅在少量部位有着严重磨损,其他部位尚且能够正常使用时,可以考虑切除磨损的部位,在原来的零件位置上焊接或是粘接上崭新的部件。而所谓替代修理法指的是用完好的备用零件代替损坏的零部件,该方法的应用也是较为广泛的,例如可以将水泵中密封的石棉绳用塑料布来替换,或是当垫圈受损时可以用普通钢板制成大小合适的垫片来替换受损垫圈。当受损零件已经无法通过修理或是替换重新投入使用时就要采用零件弃置法,及时更换掉旧有的零件,换上崭新的部件。
3.3定期维修与保养
由于农业机械存在很多潜在的故障隐患,为了尽可能消除隐患,避免关键时刻农业机械突发故障造成严重损失,需要从日常的维护和保养入手,定期对农业机械进行保养,并针对故障部件进行检修。当农业机械发生故障时,维修工作人员需要严格遵循有关的维修说明,并结合实际操作中的经验,对农业机械的故障进行细致的排查与维修。而即使农业机械目前没有故障出现时也要注重定期检查农业机械,对农业设备的性能水平与运转状态进行全面掌握。对农业设备的检查包括以下几方面:首先是对零部件的检查,发现零件磨损或是变形后要及时进行更换,当部件有松动时要及时拧紧以避免其脱落,对于不合格的零件要更换掉[3]。其次,对于农业机械表面要注意经常擦洗,将设备外表面的杂物、泥土等及时清洗掉,以避免杂物或是泥土深入机械内部造成磨损。对于设备表面生锈的部位,要进行合理的除锈操作,定期涂抹黄油或是防锈漆等,对于柴油滤清器、空气滤清器等过滤设备需要定期保养清洗,当发现滤芯有损坏时需要对其更换。
4 结束语
随着科学技术的发展,农业领域中机械化的程度越来越高,其中农业机械的飞速发展与应用,使各种农业机械故障的发展不可避免。为此,应重视农业机械的故障诊断与维护技术,加强研究与投入,为农业机械的持续正常运行奠定基础。
参考文献
[1]冯映, 聂一洲, 高刚毅. 农业机械故障诊断技术研究现状及展望[J]. 南方农机, 2020, 51(7): 51+53.
[2]杨岱桦, 雷菊阳, 姚辉. 基于智能控制的机械设备金属结构故障诊断研究[J]. 农业装备与车辆工程, 2020, 58(2): 123-126.
[3]刘景, 杨光友, 马志艳, 等. 基于随机森林的联合收割机故障诊断技术[J]. 中国农机化学报, 2019, 40(10): 147-153.