農業機械的故障檢測與維修技術

代小雪

摘 要：農業機械在現代化農業生產中應用十分廣泛，顯著的提高了農業生產效率并降低了生產成本，但農機在長期高負荷作業下可能會受到多種因素影響而產生故障，為保證農業機械的可靠使用，對農機進行科學的故障診斷與修復是十分必要的。因此，針對農業機械的故障診斷方法進行了研究，并總結了適合于不同故障的維修技術特點。

關鍵詞：農業機械;故障檢測;維修技術

中圖分類號：S232.8??????? 文獻標識碼：A

doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.07.090

我國的農業生產環境較為復雜，農業機械作業過程中面臨的影響因素較多，容易引發作業過程中產生故障問題。農業機械故障的監測技術直接影響到農機工作的技術狀態，因此為保證農機的可靠運行和使用壽命，合理應用農機的故障檢測與維修技術變得十分重要。隨著農機技術的不斷發展，農業機械的結構和功能越來越復雜，對農機故障的診斷與維修都帶來了更大的困難，這就要求農機維修人員科學利用現代化檢測設備，找出故障問題根本原因，選擇合理的維修方式，使農機設備恢復良好的使用功能。

1 農業機械故障診斷與維修技術現狀

1.1 農機故障診斷技術

農業機械的故障診斷技術主要是利用現代化的科學技術來檢測農機故障產生的位置及原因，為故障的及時排除提供技術支持。現代化的農機故障診斷技術結合了數字技術、網絡技術、計算機技術、通信技術等眾多領域，利用傳統診斷技術與信號處理技術相結合，保障農機故障診斷過程更為科學合理。

1.2 農機故障維修技術

農業機械的故障維修是在故障診斷的基礎上進行的，當維修工人明確了農機故障產生的原因和可能位置，通常先經過人工拆卸預判故障部件，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，顯著降低了維修成本，并在一定程度提高了維修質量。

2 農機故障診斷技術的分類與特點

2.1 傳統故障診斷方法

由于我國農機使用環境限制，傳統農業機械的故障診斷多單純依靠人工檢測完成，通過視覺、觸覺、聽覺判斷農機的故障原因，結合維修經驗判斷故障位置，并通過拆卸來驗證對故障診斷的預判。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窺鏡等新設備進行診斷，在一定程度上提高了檢測效率，但對于大型農業機械的故障維修質量仍不盡人意。

2.2 新型診斷技術

2.2.1 振動診斷技術

振動診斷技術主要是利用專用設備檢測農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致的，零件的損壞導致原有的傳動產生的均勻振動發生變化，呈現出有節奏的異常振動特點。

例如，農業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運動，呈現出平穩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，能夠根據振動形成特點尋找主要激勵源，并根據傳感器提供的信息利用預先設置的振動模型分析故障原因，確定故障部位，找出故障源。對于復雜的機械結構，先進的振動診斷設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來確定故障發生的最高概率位置，使檢測過程具備更高的合理性。

2.2.2 油樣分析技術

現代化農機裝備由很多的精密傳動結構組成，當農業機械在高效率、高速度、高負荷的條件下作業時，潤滑油與機油起著十分重要的潤滑作用，與此同時，農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出來。利用先進的油液分析技術對在農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、機械運轉雜質相關成分進行檢測，進而從油液的變化情況分析出可能的故障問題;二是利用專業設備進行檢測，例如使用污染指數測定儀、斑點測試試紙等，上述兩種方法能有效實現對齒輪磨損、活塞汽缸套磨損、油路堵塞、軸承或軸頸磨損的診斷，并有利于發現存在的隱患，做到及時預防。

2.2.3 紅外測溫技術

紅外測溫技術是利用紅外線測溫儀器對農機裝備各部件在運轉狀態下的溫度進行檢測，進而針對檢測結果進行分析和判斷農機故障問題的一種方法。專業的紅外故障檢測儀器會將檢測后的數據傳遞給處理器，并反應到信息終端，當某個位置溫度出現異常，診斷系統會對此進行分析，并同時發出警示，工作人員可通過系統對故障的分析結合自身經驗對故障問題進行診斷。

2.3 專家數據庫對故障診斷與維修的優化作用

農機故障診斷的專家數據庫是在診斷技術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的結果，使獲取的數據突破傳統的故障診斷模式，利用網絡化的專家信息庫做出更合理的故障診斷，并對相關故障提供有效的多種解決途徑，專家數據庫系統結構如圖2所示利用源源不斷的知識來優化數據庫結構，并能利用推理程序快速尋找相關信息，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，是農機維修及診斷技術與信息化技術的有機結合。

專家數據庫作為具有大量農機專業知識及經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，對于復雜的、不確定性的農機問題，能夠根據檢測參數和表征進行科學推理，并有效提高診斷過程的成功率。

3 農機故障的維修技術

3.1 磨損零件的修復技術

對于磨損零件的修復主要采用三種方式：一是電鍍修復技術，屬于傳統的磨損修復技術，在我國應用時間較長，通常采用鍍鉻或鍍鐵的形式，電鍍修復能有效恢復磨損零件的幾何尺寸，并在一定程度上提高其表面性能;二是表面噴覆修復技術，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合層，噴涂后可進行磨削加工，進而達到優于原零件表面狀態的修復效果;三是焊接修復技術，在農機主軸、花鍵軸磨損及齒輪斷裂等故障問題上應用較多，通過在零件磨損表面加焊涂層，或在斷裂處進行熔化焊接，恢復零件原結構尺寸，常用的電焊修復技術包括手工電弧焊、氬弧焊、振動電堆焊等。以上三種常用修復技術對修復磨損零件具有良好效果，其應用范圍和側重點如下表所示。

3.2 變形零件的修復技術

農業機械在作業過程中，可能因為負載過大或局部載荷過大導致傳動零件受力產生變形，最常見的是傳動軸或支撐桿件的變形。對于發生變形的零件，常使用校直的方式恢復其使用功能，常用的校直方法包括壓力校直法和熱校直法兩類。

3.3 斷裂零件的修復技術

通常情況下，對于傳動零件的斷裂應采取更換零件的方法進行，但在我國農業生產的實際情況下，很多專用零件的替換需要等待較長時間，因此，可采取臨時修復的方式保證農業生產的按時進行。通常對斷裂零件可采用焊接修復、機械加固、膠粘修復等方式進行，以實現臨時使用的功能需求。

4 結論

農業機械的故障問題常表現為隨機性和多樣性特點，因此對于現代化農業機械的故障診斷與維修，還需要相關專業人士對維修技術進行更深入和細致的研究，不斷提升農機故障診斷的準確性，以保證維修工作的順利實施。在現階段，農業機械的故障診斷還需要工人以自身經驗進行配合。因此，對于不同農業機械的故障表現，需要維修人員利用科學的方式進行診斷，并選擇合理途徑進行維修，才能保證農機維修的最佳效果，進而提高農業機械在生產過程中的效能發揮。

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