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(舒城縣南港農業綜合服務中心,安徽 舒城 231330)
農機是指用農業生產過程中所使用的各類機械設備的總稱,隨著我國農業現代化發展的進程不斷加快,農業機械的使用量與使用規模開始逐年增大,極大程度地減輕了農業生產者的勞動負荷強度,同時也顯著提升了地區農業生產效率。然而由于農業勞動者本身并不具備機械設備的檢修維護技術,因此農機使用操作過程中極容易出現各類故障問題,不僅會影響正常的農業生產活動,而且會給農業勞作帶來額外的安全風險和經濟負擔。由此可見,讓農機操作者掌握了解農機設備的故障預防措施以及設備維護保養技術是非常重要的。
谷物聯合收割機是指可以一次完成種植谷類作物采收、脫粒、雜物清除以及莖稈分離作業的大型農機設備,它是當前農業機械中結構最為復雜、制造工藝水平要求最高的產品,因此對機械操作者自身的技能素質也有著較苛刻的要求。在使用谷物聯合收割機時,容易出現如下幾類故障:
2.1.1 攪龍的功能與堵塞原因
聯合收割機中的攪龍部件有很多,至少執行如下四個方面作業功能:提升攪龍,作用是聯合收割機卸料時將機倉谷物全部提升至糧倉;一次攪龍,將脫粒后的谷物輸送至下一攪龍;二次攪龍,將脫粒后的雜余物提送脫出機體;割臺攪龍,等到谷類作物被割臺切斷后,由該攪龍機構將其送入輸送槽。而其中最容易出現故障問題的,就是割臺攪龍,當聯合收割機運行時,部分作物會在攪龍前端的割臺臺面上不斷堆積,甚至擁堵結塊。而這些堆積物料一并流入割臺攪龍中時,就會引起攪龍機構堵塞,給攪龍機構的安全離合器以及伸縮指帶來極大的額外運行負擔,同時也容易導致攪龍葉片因扭轉彎矩作用而出現機械損傷。
導致收割機出現攪龍堵塞問題的原因有兩個方面:一是聯合收割機割臺、撥禾輪以及割臺攪龍之間的三角形死角區域過大,當谷類作物的莖稈被割臺切斷后出現拋投脫軌的問題,不能順利送入攪龍輸送;二是收割谷類作物的表面過于潮濕多水,在割臺攏料時谷物葉片或籽粒粘在割臺前端,不能隨著攪龍運輸路線送料[1]。除了割臺攪龍以外,其他攪龍在運輸谷料時也經常會出現堵塞問題。
2.1.2 攪龍故障的排除方法
解決此類故障問題的關鍵在于改善攪龍機構的作業環境,盡可能選擇干燥多風天氣采收谷物,同時要人工清除生產區內倒伏的谷物秸稈,避免收割機拋料時將谷料與秸稈拋離割臺攪龍作業面。
當聯合收割機出現攪龍堵塞的問題時,若條件允許應立即停機維修解決堵塞問題,避免聯合收割機在后續運行過程中出現異常工況。圖1為某聯合收割機的撥禾輪裝置單元結構,它主要依靠一個偏心機構與輻條來驅動撥禾輪旋轉完成采割動作。當聯合收割機作業期間頻繁出現堵塞問題,則說明撥禾輪機構與割臺攪龍之間的配合度不高。因此首先應當將撥禾輪盡可能地靠后調整,使其與攪龍裝置的間距縮短以減少割臺前方粘料數量。在調整撥禾輪位置時需要注意輻條的摟齒與攪龍葉片之間要保持一定的安全作業距離,以5~1cm為宜,避免撥禾輪在行進過程中出現剮蹭攪龍的沖突問題[2]。而后需要將撥禾輪整個偏心轉軸機構向下調整,通過縮短拋料路線的方法,來改善撥禾輪與割臺攪龍之間的輸料性能。但調整轉軸位置時,仍然需要注意避免條幅摟齒與護刃器、割刃出現沖突碰撞,造成攪龍機構卡死。最后是將收割機攪龍機構從機械系統中拆除,將轉軸部位粘黏的碎屑雜物全部清洗后向下調整約4~7cm,但應確保攪龍葉片與割臺臺面保持至少1.5~2cm間隙,使被割碎的作物料??梢詮目紫锻ㄟ^,不會在攪龍運動路線上堵塞而損傷攪龍葉片。

圖1 某型號谷物聯合收割機撥禾輪轉軸的構造示意圖
2.2.1 滾筒運行故障的原因分析
滾筒故障是收割機常發問題之一,當故障發生時會導致收割機難以正常向前行進作業。導致收割機滾筒故障的原因有很多種,結合收割機的運行實際情況,總結出如下幾點原因:一是滾筒傳送帶機構出現打滑,當傳送帶機構存在磨損、松動、機油污染問題或調整螺母松動的缺陷時,將會導致滾筒行進的步幅、步速出現下降;二是滾筒轉軸的動力系統不足,由于油泵提供的驅動壓力難以克服谷類秸稈的脫粒阻力,當滾筒內的谷物進料量過多時,就容易出現滾筒咬死的故障問題;三是收割機滾筒裝置與下部的凹板結構間距過小,導致谷物秸稈雜物經常在凹版上方堵塞,增加了滾筒的負荷壓力;四是滾筒裝置的離合器在減速動作時出現打滑問題,可能原因是離合器的工作面存在油污、料粒雜物或嚴重的摩擦損傷[3];五是逐鎬輪柵條安裝配合位置存在缺陷,柵條是秸稈料粒的導向裝置,一旦柵條安裝錯位,在料粒拋出后就會偏離運輸路線塞堵在滾筒運動機構中,久而久之就會導致柵狀凹板之間的間隙越來越小,直至滾筒機構卡死故障。
2.2.2 滾筒故障的排除措施
在使用聯合收割機采收谷類作物前,需要由專門的作業人員負責統計田間收獲作物的長勢情況,包括株高、株間距、料粒以及區域采收密度等,根據田間作物的綜合采收信息來為滾筒匹配作業行進的速度擋位。在采收高稈品種的谷類作物時,應當更換大功率、高油耗型號的柴油發動機,并在整個作業過程中始終保持中、大油門擋位,為滾筒行進作業提供充足的動力來源。實際采收前還應對聯合收割機的滾筒機構狀況進行全面的檢修維護工作,先將離合器與傳送帶機構的表面油污全部擦除,而后再檢查離合器的行星輪與傳送帶齒輪是否存在磨損、扭偏等機械損傷問題,及時更換故障構件確保滾筒機構獲得理想的作業性能。等到收割機設備檢修作業完成后,還應當對傳送帶與拉桿部位的調整螺母進行固緊,避免出現因螺母松退導致滾輪打滑的故障問題[4]。除此以外,由于田間谷類作物植株的高度與收獲粒數各不相同,收割機作業時滾筒很容易出現喂入量時多時少的問題,此時需要收割機駕駛員熟練操作升降手柄與滾筒油門,控制調整滾筒的行進速度與割臺高度,確保收割機滾筒的喂入量與負荷能力始終處于相對平衡的狀態。
除了聯合收割機設備以外,實際農業生產活動中還需用到許多種以柴油發動機作為動力驅動裝置的農機設備,例如手扶拖拉機、用于農田灌溉的泵機、發電機組、磨米機、碾碎機等。如圖2所示為某型號拖拉機產品所使用的柴油機結構示意圖,實際作業運行過程中該類型柴油機極容易出現拉瓦與燒瓦的問題,具體表現為柴油機空濾機的排氣管出現大量黑煙,同時還伴隨著冷卻水箱升溫沸騰、消聲器異常響動以及柴油機動力不足的故障現象。若拉瓦、燒瓦故障問題較為嚴重,柴油發動機還會出現自行滅火、搖轉啟動困難的問題。這主要是因為柴油機在使用過程中連桿瓦沒有得到足夠的潤滑效果,導致曲柄連桿與瓦面之間出現了過大的摩擦阻力,使發動機軸瓦出現了異常磨損。

圖2 某型號手扶拖拉機的柴油機結構示意圖
從柴油發動機的構造機理以及工作條件分析,可能導致出現燒瓦的故障原因有如下幾種:一是柴油機設備的維護保養工作不到位,軸瓦與曲柄連桿主要是依靠潤滑油來減小運動阻力的,因此若是連桿瓦與發動機離心凈化器之間粘黏的灰塵雜物過多,在潤滑油的浸粘效果下,就會淤堵連桿瓦的潤滑油進道,導致連桿與瓦面之間無法被正常潤滑。除此以外,柴油機保養過程中潤滑油的給入量不足、油料變質或品牌型號與設備不適應,都容易造成柴油機燒瓦的問題;二是柴油機在使用以及拆換檢修的過程中存在錯誤操作步驟,導致柴油機出現異常工況問題。例如在拆換柴油機的主軸承蓋與曲軸構件時,維修人員并沒有卡緊主軸瓦的定位銷,導致發動機啟動運行時主軸瓦會隨著曲軸一同振動,進而使連桿瓦的進油口因錯位而堵塞。或者是在安裝發動機連桿瓦襯套時未能完全對位,墊圈的接觸面存在著凹凸不平或斷裂破損部位,導致連桿瓦的潤滑油出現漏油斷供或混入空氣變質的問題。
首先應當考慮柴油機進氣阻力的問題,為了避免柴油機設備運行過程中因進氣阻力大、排氣不凈而出現黑煙,需要拆除柴油機設備的消聲器與空濾管裝置后,將其內部的黑色積碳物質全部擦除。而后使用一根廢棄的針管裝滿機油后,緩慢地注入柴油機進油口,并緩慢撥動機油泵的轉子齒輪運動,使機油泵內混入空氣的油液全部從出口排出。同時還要清洗柴油機空濾機的鐵質濾芯的黏附雜質,可以將其浸泡在柴油中一段時間后取出點燃,等到濾芯浸入的柴油全部燃燒殆盡后,用一個輕質的木槌小力度高頻次敲擊濾芯使灰燼脫落,即可完全清除空濾機內部的雜質贓物。除此以外連桿瓦、缸套以及活塞環等部位的雜質也需徹底清除,避免其影響潤滑油的功效發揮。
而后需要將發動機曲軸與連桿瓦零部件全部拆下,觀察連桿瓦的傷痕情況,若發現故障連桿瓦上傷痕較深,沒有表面修理的價值,應當直接對拆下零部件進行報廢處理后,更換新的連桿瓦配件;若燒傷或咬傷傷痕較淺,則可以使用小目砂輪或0號砂紙對連桿瓦的表面傷痕進行打磨拋光處理。當柴油機出現拉瓦、燒瓦問題時,通常情況下不僅僅連桿瓦軸面會出現咬傷,曲柄也會出現不同程度的磨損。因此還需要檢查拆下的曲軸部件是否存在臺肩,在不損傷曲柄軸頸、不影響曲柄圓度或錐度的前提下,使用車床工具對曲柄受損的臺肩部位進行切削修銼。
除此以外,維修人員還應檢查調整曲軸與連桿瓦工作面之間的配合間隙大小,若配合間隙過大,將會因潤滑油過量流失而導致無法建立正常油壓;而配合間隙過小,則又會導致曲柄軸頸與瓦面之間無法形成潤滑油膜,限制潤滑機油在連桿瓦軸面的流動效果。根據農機設備相關的技術規范要求,農用柴油機通常情況下曲柄軸頸與主軸瓦之間的配合間隙應當控制在0.08~0.12mm,連桿軸頸與連桿之間的間隙應當控制在0.06~0.118mm。
綜上所述,現代農機設備的機械化與精密度水平較高,農業生產對各個機構之間的安裝配合要求極為苛刻。為了應對農機設備生產運行的惡劣作業條件,操作人員必須熟悉各類農機設備的主要機械構造與運行原理,掌握常見故障的成因與預防處理措施,這樣才能夠確保農機設備可以正常輔助作業,提高農業生產活動的綜合開展效率。