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農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究:農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)的研究進(jìn)展

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，我國農(nóng)業(yè)開始向著現(xiàn)代化的方向發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的精密程度和復(fù)雜程度越來越高，如包含大量傳感器的收割機(jī)、播種機(jī)、紅外濕度檢測自動灌溉系統(tǒng)等等。這些農(nóng)業(yè)機(jī)械的廣泛使用，一方面使得生產(chǎn)效率大幅提高，另一方面也對其故障診斷檢測方面提出了更高的要求，因?yàn)楝F(xiàn)代化的農(nóng)業(yè)機(jī)械一旦損壞就會導(dǎo)致嚴(yán)重的后果，首先是機(jī)械設(shè)備損壞帶來的修理費(fèi)用等經(jīng)濟(jì)損失，其次會嚴(yán)重影響農(nóng)業(yè)工作的進(jìn)行，而且還會縮短農(nóng)業(yè)機(jī)械的使用壽命。因此，要對機(jī)械設(shè)備在運(yùn)行過程中的狀態(tài)進(jìn)行檢測、診斷，并根據(jù)診斷結(jié)果及時(shí)采取相關(guān)措施，力求將損失降為最小的同時(shí)，保證機(jī)械設(shè)備的運(yùn)行安全、防止突發(fā)事故的產(chǎn)生。

1 傳統(tǒng)農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)

1.1振動診斷技術(shù)

由于農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程中由于軸承、齒輪、曲軸以及葉片等的轉(zhuǎn)動會產(chǎn)生各種振動，通過對這些振動特征的掌握就能判斷是否存在潛在故障。振動監(jiān)測診斷技術(shù)是目前機(jī)械設(shè)備故障檢測診斷技術(shù)領(lǐng)域應(yīng)用最廣泛的技術(shù)，是根據(jù)機(jī)械設(shè)備的振動狀態(tài)和振動特征來判斷設(shè)備運(yùn)行是否正常、是否存在潛在故障。一般來講，振動監(jiān)測診斷技術(shù)在監(jiān)測過程中對設(shè)備無任何干擾，因此在實(shí)際工作中具有簡便易行的優(yōu)點(diǎn)。以曲軸為例，一般來講曲軸在旋轉(zhuǎn)過程中會分別在曲軸上徑向和切向產(chǎn)生彎曲振動和扭轉(zhuǎn)振動，其中彎曲振動基本不具備破壞能力，而扭轉(zhuǎn)振動就會產(chǎn)生共振，從而可能對機(jī)械的破壞，因此，在實(shí)際工作中要認(rèn)真分析產(chǎn)生的振動類型以及產(chǎn)生振動的原因，根據(jù)振動的速度、加速度、振幅等對可能發(fā)生的機(jī)械故障進(jìn)行分析，通過傳感器對相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行采集，并通過A/D轉(zhuǎn)換器將采集到的模擬信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，將數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為圖譜并通過顯示器顯示在電腦屏幕上，供工作人員分析。

1.2油樣分析診斷技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械的工作環(huán)境比較惡劣，在工作過程中大量的風(fēng)沙可能會進(jìn)入到機(jī)械零部件中，由于軸承等的轉(zhuǎn)動作用會導(dǎo)致這些沙土進(jìn)入到潤滑油中，另外齒輪自身的磨損也會產(chǎn)生各種形狀的磨屑，因此通過將潤滑油提取出來，分析其內(nèi)在成分、液體粘稠度、污染指數(shù)等就可以得出機(jī)械的磨損情況，從而發(fā)現(xiàn)其潛在的故障隱患，便于分析。

1.3噪聲監(jiān)測診斷技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)各個(gè)部位都會產(chǎn)生機(jī)械振動，伴隨這些振動就會產(chǎn)生不同類型的噪聲，正常運(yùn)行的噪聲與故障噪聲有較大區(qū)別，通過對這些部位的噪聲進(jìn)行檢測，就可診斷出機(jī)械可能存在的故障位置。在實(shí)際工作中，可采用人工檢測和頻譜分析兩種方法，其中人工方法就是利用人耳、聲級計(jì)、聲音放大器等對機(jī)械噪聲的分辨來判斷機(jī)械運(yùn)行是否正常，并粗略判斷機(jī)械故障產(chǎn)生的部位；而頻譜分析法則是在噪聲產(chǎn)生部位加裝儀器，利用對噪聲的聲級、聲頻率等進(jìn)行采集并生成的頻譜圖對噪聲產(chǎn)生部位以及噪聲類型進(jìn)行分析。

1.4紅外測溫診斷技術(shù)

紅外測溫診斷技術(shù)就是利用農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程產(chǎn)生的摩擦溫度，并利用紅外測溫儀器對零部件的溫度進(jìn)行監(jiān)測，看是否存在溫度異常部位，溫度數(shù)據(jù)會反應(yīng)在計(jì)算機(jī)終端上，一旦出現(xiàn)有溫度異常升高現(xiàn)象，系統(tǒng)及時(shí)報(bào)警，以便工作人員及時(shí)采取相關(guān)的措施，防止事故的發(fā)生，延長農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備的使用壽命。

2 最新農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)

2.1智能診斷技術(shù)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展和跨學(xué)科技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械復(fù)雜程度的日益提高，使得如今的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)已經(jīng)向著多學(xué)科、多技術(shù)、智能化的方向發(fā)展。智能化的機(jī)械故障診斷技術(shù)主要是基于人工智能技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、數(shù)據(jù)庫技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、信息技術(shù)、仿生學(xué)技術(shù)以及遙感技術(shù)等發(fā)展起來的，如將計(jì)算機(jī)技術(shù)、神經(jīng)網(wǎng)路技術(shù)以及數(shù)據(jù)庫技術(shù)結(jié)合起來，建立智能化的專家系統(tǒng)，將本行業(yè)以及各個(gè)相關(guān)領(lǐng)域的專家經(jīng)驗(yàn)和思想錄入到數(shù)據(jù)庫內(nèi)，并能通過自學(xué)習(xí)以及自適應(yīng)等對實(shí)際工作中的各種情況進(jìn)行分析，將實(shí)際工作中需要專家分析的問題通過系統(tǒng)分析來實(shí)現(xiàn)，一方面充分提高了工作效率，另一方面也排除了在人工分析過程中造成的主觀性誤差，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備故障診斷的準(zhǔn)確率更高。

2.2在線實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)

在實(shí)際工作中，由于沒有一個(gè)固定的故障診斷標(biāo)準(zhǔn)，并且很難做到監(jiān)測數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)性，經(jīng)常是采用上門診斷或階段性診斷等方式，對農(nóng)機(jī)故障診斷的成本較高，因此可以在網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的基礎(chǔ)上建立一個(gè)在線實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，將一定區(qū)域內(nèi)的大型農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷工作集中到一個(gè)故障診斷中心，一旦有農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生異常現(xiàn)象，實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)就會報(bào)警，故障診斷中心內(nèi)的專家或在線專家系統(tǒng)就會根據(jù)這些異常現(xiàn)象給出處理措施，并及時(shí)將處理建議提供給現(xiàn)場工作人員，通過在線實(shí)時(shí)故障診斷系統(tǒng)，一方面可以對農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，另一方面可以實(shí)現(xiàn)資源的有效整合，降低檢測和診斷成本；除此之外，還可通過將處理故障的經(jīng)驗(yàn)歸集到系統(tǒng)中，以便日后借鑒。

3 結(jié)束語

現(xiàn)代農(nóng)業(yè)機(jī)械復(fù)雜程度越來越高，為了避免故障發(fā)生，必須對其運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常，將機(jī)械修理和使用的成本降為最低，并且可以延長使用壽命。在實(shí)際工作中，要運(yùn)用多種技術(shù)有效結(jié)合，并取長補(bǔ)短，以便提高農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷效率，另外，在機(jī)械故障診斷工作中除了高科技含量、智能化等趨勢外，還要充分考慮故障診斷成本，以便使農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)更好的為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究:故障診斷技術(shù)下的農(nóng)業(yè)機(jī)械論文

1機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀

機(jī)械故障診斷技術(shù)，顧名思義，就是采用某種技術(shù)手段來預(yù)測即將發(fā)生的機(jī)械故障，判斷故障發(fā)生位置，為預(yù)防故障發(fā)生及排除故障提供技術(shù)支持，降低故障帶來的損失。早期，人們主要通過聽聲音、觸摸等方式判斷故障是否產(chǎn)生以及故障產(chǎn)生位置，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，各種計(jì)算機(jī)技術(shù)特別是現(xiàn)代信號處理技術(shù)被不斷的應(yīng)用到故障診斷技術(shù)中來，機(jī)械故障診斷技術(shù)已逐漸成為一門系統(tǒng)學(xué)科。

1)通用機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀。最早開展機(jī)械故障診斷技術(shù)研究的是美國。20世紀(jì)60年代以后，隨著航天及航空技術(shù)的發(fā)展，對故障的預(yù)判及診斷提出了更高的要求，傳統(tǒng)故障診斷方法已不能滿足技術(shù)發(fā)展的需要，促使美國積極開展故障診斷技術(shù)的研究和開發(fā)工作。隨后，歐洲、日本等發(fā)達(dá)國家相繼開展機(jī)械故障診斷技術(shù)研究[1]。20世紀(jì)80年代，在相關(guān)部門的支持下，國內(nèi)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)也開始機(jī)械故障診斷方面的研究。在部件摩擦碰撞、松動等故障方面，清華大學(xué)裙福嘉課題組對其非線性動力學(xué)行為進(jìn)行理論和實(shí)驗(yàn)研究，已取得重要進(jìn)展[2]。小波變換為故障診斷時(shí)頻域重要方法之一，西安交通大學(xué)何正嘉課題組[3,4]即采用小波技術(shù)進(jìn)行故障診斷技術(shù)研究。在機(jī)械監(jiān)測診斷領(lǐng)域，西安交通大學(xué)屈梁生課題組[5]創(chuàng)立了全息譜技術(shù)，采集機(jī)器振動過程中的幅、頻、相信息，顯著提高機(jī)器運(yùn)行中故障的識別率，此外還有東南大學(xué)的鐘秉林等學(xué)者均長期從事于機(jī)械故障診斷研究，出版了大量學(xué)術(shù)著作和論文，為推動通用機(jī)械故障診斷技術(shù)做出了重要貢獻(xiàn)。

2)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀。農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷方面，陳芳等在對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障發(fā)生的原因及征象進(jìn)行分析的同時(shí)，應(yīng)用希爾伯特一黃變換方法對農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障點(diǎn)進(jìn)行了觀測和診斷，通過經(jīng)驗(yàn)?zāi)Ｊ椒纸?EMD)分離噪聲，然后從希爾伯特譜中分析出故障振動信號的時(shí)頻分布情況，從而確定故障發(fā)生的時(shí)間以及故障前后信號頻率和幅值隨時(shí)間變化的各種信息，以達(dá)到提取較為完整的故障特征的目的，實(shí)現(xiàn)對這類系統(tǒng)的某些特殊故障的診斷。劉明濤，孫斐采用小波變換技術(shù)分析農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行過程中產(chǎn)生的振動信號，有效地檢測出齒輪箱系統(tǒng)信號的變化，實(shí)現(xiàn)對齒輪箱系統(tǒng)的故障診斷。李杰，趙艷針對目前農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷采用人工方法排除步驟冗長、速度慢、效率低、準(zhǔn)確率低等問題，提出并實(shí)現(xiàn)了一個(gè)基于正向推理的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷、安全評價(jià)專家系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有農(nóng)業(yè)機(jī)械知識查詢、農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷和農(nóng)業(yè)機(jī)械安全評價(jià)等功能，有較好的穩(wěn)定性與魯棒性。李曉敏，李杰等在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中引入計(jì)算機(jī)動態(tài)模擬技術(shù)。

3)狀態(tài)監(jiān)測技術(shù)研究現(xiàn)狀。在設(shè)備關(guān)鍵部件狀態(tài)監(jiān)測方面，應(yīng)用最為成熟的是故障自診斷系統(tǒng)又稱OBD(OnBoardDiagnosties)系統(tǒng)，該系統(tǒng)通過傳感器監(jiān)測控制系統(tǒng)各部件的工作狀態(tài)，并根據(jù)傳感器數(shù)值監(jiān)測部件運(yùn)行狀態(tài)以及安裝位置來確定故障產(chǎn)生位置，并自動形成故障代碼，存儲故障信息，為故障的排除提供線索。OBD系統(tǒng)最早用于汽車尾氣排放監(jiān)測，后來逐漸擴(kuò)展到發(fā)動機(jī)故障檢測，最后發(fā)展到剎車系統(tǒng)、氣囊、車門等整車部件狀態(tài)檢測，甚至關(guān)鍵部件的螺釘松動都可以檢測出來，以便及時(shí)發(fā)現(xiàn)隱患，保證汽車的安全運(yùn)行。現(xiàn)在OBD系統(tǒng)又逐漸擴(kuò)展到空調(diào)、冰箱、彩電等家用電器故障診斷中，這些設(shè)備中均安裝微處理器控制單元(ECU)，當(dāng)設(shè)備出現(xiàn)故障時(shí)，一方面采用聲光報(bào)警，另一方面產(chǎn)生故障代碼，故障代碼中包含故障類型、故障位置等信息，為排除故障提供方便。OBD系統(tǒng)比較復(fù)雜，其功能由軟件和硬件共同實(shí)現(xiàn)。現(xiàn)有汽車OBD有超過150個(gè)可能的故障代碼。汽車OBD系統(tǒng)經(jīng)歷OBDI、OBDII，現(xiàn)已發(fā)展到OB-DIII。現(xiàn)在汽車上的OBD系統(tǒng)已全部集成在汽車電子控制單元(ECU)中。國際上生產(chǎn)ECU系統(tǒng)品牌主要有，博世、摩托羅拉、德爾福、馬瑞利、西門子。國內(nèi)康佳、比亞迪等國產(chǎn)車開發(fā)商開始研發(fā)自主ECU系統(tǒng)品牌。據(jù)報(bào)道，濰柴自主研發(fā)的高壓共軌電控ECU(含OBD系統(tǒng))已開始小批量投放市場。

2機(jī)械故障診斷技術(shù)研究方法

機(jī)械故障診斷方法非常多，經(jīng)過近半個(gè)世紀(jì)的發(fā)展，已形成機(jī)器振動和噪聲信號測定、潤滑油磨損碎片測定、溫升測定等方法。在故障信號處理方面采用時(shí)域分析法、頻域分析方法及時(shí)頻分析法等。故障識別方面采用專家系統(tǒng)、模式識別以及神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)等技術(shù)。故障預(yù)警方面主要采用狀態(tài)監(jiān)測方法，借鑒在汽車上運(yùn)用相對成熟的故障自診斷系統(tǒng)(OBD系統(tǒng))。現(xiàn)簡要介紹與農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷相關(guān)，較多應(yīng)用于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的方法。

1)采用時(shí)域信號分析的故障診斷技術(shù)。在機(jī)械設(shè)備的特定部位安裝振動傳感器，采集、記錄并顯示設(shè)備在運(yùn)行過程中隨時(shí)間變化的振動信息，如振幅、相位、頻率等，得到機(jī)械設(shè)備特定部位的時(shí)間歷程，也就是時(shí)域信號。時(shí)域信號中包含的信息量大，直觀且易于理解，是機(jī)械故障診斷的原始依據(jù)，但時(shí)域信號數(shù)據(jù)十分龐雜，很難一眼看出故障特征，需要采用特定方法處理。時(shí)域信號處理技術(shù)主要包括，時(shí)域統(tǒng)計(jì)分析及相關(guān)分析等。

2)采用頻域信號分析的故障診斷技術(shù)。頻域分析實(shí)質(zhì)上是將時(shí)域信號進(jìn)行快速傅里葉變換，轉(zhuǎn)化為頻域信號，采用頻域信號處理技術(shù)分析信號，并得出故障特征的分析方法。許多故障的發(fā)生和發(fā)展，振動信號的頻率成分會發(fā)生非常明顯的變化。例如，齒輪發(fā)生斷齒、表面疲勞剝落等都會引起周期性的沖擊信號，相應(yīng)在頻域就會出現(xiàn)不同的頻率成分。監(jiān)測這些信號頻率變化，可有效預(yù)測故障發(fā)生與發(fā)展。頻域信號處理技術(shù)主要包括頻譜分析、倒頻譜分析及包絡(luò)分析等。

3)采用時(shí)頻域信號分析的故障診斷技術(shù)。機(jī)械產(chǎn)生故障后，運(yùn)行過程中的振動信號會產(chǎn)生顯著的頻域或時(shí)域故障特征，然而這些特征并不是不變的，而是隨著時(shí)間變化的，即動態(tài)信號的非平穩(wěn)性。特別是剝落、松動、裂紋等故障，非平穩(wěn)尤其明顯。實(shí)際故障檢測過程中，非平穩(wěn)性往往是普遍的，平穩(wěn)性只是一種簡化或近似。非平穩(wěn)信號的相關(guān)函數(shù)、功率譜等統(tǒng)計(jì)量是時(shí)變函數(shù)，必須要得到這些信號的頻譜隨時(shí)間的變化情況才能更好的判斷故障情況。因此，一般采用時(shí)間和頻率的聯(lián)合函數(shù)來表達(dá)這些信號，該方法稱為信號的時(shí)頻表示。實(shí)際應(yīng)用中，時(shí)頻域信號分析技術(shù)主要包括傅里葉變換、Wigner-Ville分布、小波變換等。

3農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展趨勢

1)通用機(jī)械領(lǐng)域相對成熟的故障診斷技術(shù)逐步移植到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中來。可用于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的一是基于振動信號特征提取的故障診斷技術(shù)，二是關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測故障診斷技術(shù)。基于振動信號特征提取的故障診斷技術(shù)大部分用于化工、電力等大型機(jī)械設(shè)備故障診斷，理論發(fā)展非常早，許多現(xiàn)代控制理論，計(jì)算機(jī)技術(shù)，信號處理技術(shù)均被應(yīng)用基于振動信號特征提取的故障診斷技術(shù)中。關(guān)于關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測方面，最成功的例子是汽車故障自診斷系統(tǒng)(OBD)，以傳感器監(jiān)測關(guān)鍵部件狀態(tài)，采集到的數(shù)據(jù)送汽車電子控制單元(ECU)處理，主要用于汽車發(fā)動機(jī)及汽車其他關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測，技術(shù)發(fā)展已比較成熟。農(nóng)業(yè)機(jī)械越來越復(fù)雜，對故障診斷的實(shí)效性、準(zhǔn)確性要求越來越高，上述兩種故障診斷與監(jiān)測技術(shù)正逐漸移植到農(nóng)業(yè)機(jī)械上來。

2)現(xiàn)代智能化技術(shù)不斷運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中來。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械復(fù)雜程度加大以及對智能化水平提高的需求，農(nóng)業(yè)機(jī)械狀態(tài)檢測與故障診斷技術(shù)將日趨完善。針對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障特征的專家系統(tǒng)、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、模糊邏輯、遺傳算法等智能診斷方法將不斷的運(yùn)用到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中來，在當(dāng)前技術(shù)基礎(chǔ)上，將新的理論和技術(shù)引入到農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷領(lǐng)域，不斷出現(xiàn)不同智能故障診斷技術(shù)，形成綜合性能更好的融合智能故障診斷技術(shù)。

3)多種故障診斷方法相互補(bǔ)充，逐漸融合。目前，綜合各種診斷技術(shù)的綜合診斷方法已經(jīng)興起，除了單一參數(shù)、單一故障的技術(shù)診斷外，還出現(xiàn)了多參量、多故障診斷技術(shù)。診斷手段多樣化，處理方法除了采用振動信號外，還可以綜合利用油液、噪聲、電磁、應(yīng)力、射線等多種信息。這些診斷方式取長補(bǔ)短，相互融合，逐漸發(fā)展出許多新型故障診斷方法，大大提高了故障診斷的準(zhǔn)確性。多種手段相互融合，已成為提高故障診斷準(zhǔn)確性的發(fā)展趨勢。

作者：鐘成義王素珍常春工作單位：農(nóng)業(yè)部南京農(nóng)業(yè)機(jī)械化研究所

農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究:農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)探析

摘要：我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的不斷提高的同時(shí)，也使我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)量不斷的上升，以及效率不斷的加強(qiáng)。在農(nóng)業(yè)的生產(chǎn)過程當(dāng)中，對機(jī)械的利用率也在不斷的增強(qiáng)，大型的和結(jié)構(gòu)復(fù)雜的農(nóng)機(jī)類型也逐漸的進(jìn)入到人們的生產(chǎn)生活當(dāng)中去，農(nóng)業(yè)的機(jī)械化也在不斷的向復(fù)雜化、大型化和精密化以及高效率化進(jìn)行發(fā)展，同時(shí)也對農(nóng)業(yè)機(jī)械在使用時(shí)的故障預(yù)警和診斷的技術(shù)提出了更高的要求，從而也使農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)在故障診斷的全方面都面臨著嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，本文主要針對現(xiàn)階段的農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的實(shí)際情況，以及農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)的不斷發(fā)展，進(jìn)行了深入的分析和探討，并且還依據(jù)了未來農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的水平來對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)的發(fā)展前景進(jìn)行了深入的分析。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械；故障診斷；技術(shù)研究

因?yàn)楦鱾€(gè)地區(qū)的天氣或者季節(jié)的影響，就會使農(nóng)業(yè)機(jī)械經(jīng)常出現(xiàn)各方面的故障問題，尤其是在田間進(jìn)行工作的時(shí)候，會因?yàn)榈赜蚧蛘邥r(shí)間上的不便，就會使機(jī)械設(shè)備無法得到及時(shí)的維修，從而就很容易就造成比較嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失。因此要對農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的現(xiàn)狀進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合，也是農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷進(jìn)行快速的發(fā)展，盡量的使農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障造成的損失進(jìn)行逐漸的減少，也是我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)展的過程當(dāng)中需要及時(shí)進(jìn)行解決的問題。

1研究的現(xiàn)狀

1.1震動的診斷。在農(nóng)業(yè)機(jī)械工作的時(shí)候，其中內(nèi)部的軸承的轉(zhuǎn)動，機(jī)械運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候，齒輪和葉片的轉(zhuǎn)動都會引起相應(yīng)的振動，使用者也應(yīng)該對機(jī)械的這些部位在正常情況下轉(zhuǎn)動的聲音進(jìn)行合理的掌握，在機(jī)械實(shí)際工作的時(shí)候，使用者就可以通過對振動的聲音和頻率來對機(jī)械判斷是否存在故障，這種方法也是我國目前對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷最好掌握的一種技術(shù)，并且也在我國的各個(gè)地區(qū)進(jìn)行廣泛的推廣和應(yīng)用。在正常的情況下，振動診斷的技術(shù)不會對機(jī)械的正常工作進(jìn)行干擾，而且非常容易進(jìn)行掌握和實(shí)施，而從實(shí)際應(yīng)用的角度來看，非常簡單而且方便。

1.2油樣的分析。農(nóng)業(yè)機(jī)械在農(nóng)忙的時(shí)節(jié)應(yīng)用的頻率也是最高的，也是最容易出現(xiàn)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障問題的時(shí)候。一般機(jī)械在工作時(shí)候的環(huán)境會比較惡劣，會受到大風(fēng)和土地以及季節(jié)的嚴(yán)重影響，機(jī)械在田間進(jìn)行實(shí)際的運(yùn)行當(dāng)中，會將一些砂土卷到機(jī)械內(nèi)部的零件當(dāng)中，軸承的轉(zhuǎn)動在帶動機(jī)械運(yùn)行的時(shí)候，就會將這些砂土卷入潤滑油當(dāng)中，而且齒輪在進(jìn)行工作的時(shí)候也會因?yàn)橄嗷サ哪Σ翉亩a(chǎn)生碎屑，這些碎屑最終也都會進(jìn)入到潤滑油當(dāng)中。因此通過對潤滑油進(jìn)行提取，并且依據(jù)里面所含的雜質(zhì)成分和油體的粘稠程度以及污染的程度，就可以對機(jī)械目前的磨損情況進(jìn)行深入的分析，并且可以找出機(jī)械當(dāng)中存在的故障，從而對安全隱患進(jìn)行排除。

1.3噪聲的監(jiān)測。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作過程當(dāng)中產(chǎn)生的機(jī)械振動，也會出現(xiàn)各種類別的音頻的噪音，農(nóng)業(yè)機(jī)械在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)候的噪音和故障時(shí)產(chǎn)生的噪音，在聲音上會有很大的區(qū)別，使用者就可以依據(jù)不同部位的噪音來對機(jī)械產(chǎn)生故障的位置進(jìn)行合理的分辨。在進(jìn)行農(nóng)業(yè)機(jī)械使用的時(shí)候，我們主要可以采取兩種方法來對噪音進(jìn)行鑒別。一是人工檢測法，主要是對人的耳朵以及聲音的放大器進(jìn)行利用，并且針對機(jī)械發(fā)出來的噪音來對機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否出現(xiàn)故障問題進(jìn)行深入的分辨，并且還要找出故障的大概位置。二是頻譜的分析法。主要是在機(jī)械發(fā)出噪音的幾個(gè)部分對分析噪音的儀器進(jìn)行合理的安裝，并且通過采集噪音的級別和頻率生成的圖譜，從而來對機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)的時(shí)候是否存在故障進(jìn)行深入的分析。

1.4紅外測溫。農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作的時(shí)候，內(nèi)部的零配件會產(chǎn)生摩擦的現(xiàn)象，紅外的測溫主要是對紅外的測溫儀進(jìn)行利用，從而對摩擦的溫度進(jìn)行監(jiān)測，通過檢測尋找機(jī)械內(nèi)部是否存在溫度異常的地方。紅外的測溫儀也會將測溫處的溫度儀以數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的終端，如果機(jī)械的某個(gè)部位的溫度異常，系統(tǒng)就會自動報(bào)警提示使用人員，這一診斷技術(shù)也為了工作人員在維修設(shè)備的時(shí)候帶來了方便，并且對事故發(fā)生的次數(shù)逐漸的減少，也將農(nóng)業(yè)機(jī)械損壞的程度降到最低，對使用的年限進(jìn)行延長。

2發(fā)展趨勢

2.1通用機(jī)械診斷技術(shù)的引入。我國目前的通用機(jī)械故障診斷的技術(shù)已經(jīng)比較成熟，應(yīng)用和農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷主要有兩種，一是提取機(jī)械振動產(chǎn)生的信號為主的基礎(chǔ)的診斷技術(shù)，這類技術(shù)主要是將汽車部件的診斷技術(shù)移植到了農(nóng)業(yè)的機(jī)械上，主要包括信號的處理和計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)以及控制理論等專業(yè)的技術(shù)，二是針對性的對技術(shù)進(jìn)行監(jiān)測，就是對關(guān)鍵的部位進(jìn)行技術(shù)診斷，這個(gè)技術(shù)可以對農(nóng)機(jī)故障部位監(jiān)測的準(zhǔn)確性不斷的提高，從而對機(jī)械內(nèi)部的情況進(jìn)行更好的了解。

2.2智能化程度的提高。隨著我國農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的不斷加快和農(nóng)業(yè)化水平的不斷提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械的類型也變得多種多樣，結(jié)構(gòu)也更加復(fù)雜，在操作時(shí)候的智能性也在不斷的增強(qiáng)，對于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)和對日常的監(jiān)測技術(shù)也越來越完善。在未來的農(nóng)業(yè)機(jī)械的診斷過程當(dāng)中，將會針對故障的特點(diǎn)來選用針對性的遺傳算法，和神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及模糊邏輯等智能化的故障診斷的技術(shù)。我國現(xiàn)有的診斷技術(shù)為基礎(chǔ)，要依據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械化運(yùn)行當(dāng)中故障產(chǎn)生的不同智能的故障，有針對性的研發(fā)出解決的措施，從而對農(nóng)機(jī)故障診斷的技術(shù)和綜合化的發(fā)展進(jìn)行不斷的推動。

2.3多種技術(shù)的協(xié)調(diào)。隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械類型不斷的增加，其他的結(jié)構(gòu)也越來越復(fù)雜化，也就使農(nóng)機(jī)故障的產(chǎn)生也變得多樣化，傳統(tǒng)的單一的解決措施已經(jīng)不能對農(nóng)機(jī)診斷現(xiàn)在的要求進(jìn)行相應(yīng)的滿足，為了有針對性的對農(nóng)機(jī)的各類故障進(jìn)行解決，就要采用多種技術(shù)相結(jié)合的方法，將各類診斷技術(shù)進(jìn)行合理的融合，也已經(jīng)成為了我國農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)向前發(fā)展和進(jìn)步的一個(gè)必然的趨勢，并且也越來越受到了人們的重視和關(guān)注，除了對故障的診斷之外，還不斷的發(fā)展起了多故障的診斷模式。

結(jié)束語

綜合上文所述，根據(jù)實(shí)際情況的分析，我國現(xiàn)階段農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)雖然發(fā)展的比較快，各方面的技術(shù)水平也比較高，但是還是無法對復(fù)雜多樣的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的要求進(jìn)行滿足，在實(shí)際的過程當(dāng)中還存在著一定的不平衡性。因此只有不斷的對科學(xué)技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行推動，并且深入的對導(dǎo)致農(nóng)機(jī)故障的原因進(jìn)行了解，也要對農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的研究進(jìn)行不斷的加大，從而也對農(nóng)機(jī)能夠正常的運(yùn)行進(jìn)行保障，也是對農(nóng)機(jī)使用壽命進(jìn)行延長的一個(gè)非常重要的手段。

作者：楊茂林 單位：黑龍江省大西江農(nóng)場

農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究:故障診斷技術(shù)農(nóng)業(yè)機(jī)械論文

1噪聲監(jiān)測

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作時(shí)產(chǎn)生的機(jī)械振動，也會出現(xiàn)不同種類的音頻的噪音。農(nóng)業(yè)機(jī)械在正常運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)的噪音與故障時(shí)產(chǎn)生的噪音在音頻上有很大的不同，使用者可以根據(jù)不同部位噪音的不同來分辨機(jī)械產(chǎn)生故障的位置。在農(nóng)業(yè)機(jī)械使用時(shí)，我們可以采取兩種方法來辨別噪音：一是，人工檢測法，主要是利用人的耳朵或者聲音放大器等，針對機(jī)械發(fā)出的噪音來分辨機(jī)械的運(yùn)轉(zhuǎn)是否存在故障，并找出故障的大致位置。二是，頻譜分析法，主要是在機(jī)械發(fā)出噪音的幾個(gè)部位安裝分析噪音的儀器，通過對采集噪音的級別和頻率生成圖譜[2]，從而分析機(jī)械在運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)是否存在故障。

2紅外測溫

農(nóng)業(yè)機(jī)械在工作時(shí)內(nèi)部零配件會產(chǎn)生摩擦，紅外測溫主要是利用紅外測溫儀對摩擦的溫度進(jìn)行監(jiān)測，通過檢測，尋找機(jī)械內(nèi)部是否存在溫度異常的地方。紅外測溫儀會將監(jiān)測處的溫度儀數(shù)據(jù)的形式呈現(xiàn)在計(jì)算機(jī)的終端，如果機(jī)械的某個(gè)部位溫度異常，系統(tǒng)會自動報(bào)警，提示使用人員[3]。這一診斷技術(shù)方便了工作人員及時(shí)維修設(shè)備，減少了事故的發(fā)生次數(shù)，并且將農(nóng)業(yè)機(jī)械的損壞度降到了最低，延長了使用年限。

3發(fā)展趨勢

3.1通用機(jī)械診斷技術(shù)的引入

目前，我國的通用機(jī)械故障診斷技術(shù)已經(jīng)相對成熟，應(yīng)用與農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的主要有兩種：一是，以提取機(jī)械振動時(shí)產(chǎn)生的信號為主的基礎(chǔ)診斷技術(shù)，這類技術(shù)主要是將汽車部件的診斷技術(shù)移植到了農(nóng)業(yè)機(jī)械上，其中包括了信號處理、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)以及控制理論等專業(yè)技術(shù)。二是，針對性的監(jiān)測技術(shù)，就是關(guān)鍵部位的診斷技術(shù)，該技術(shù)可以提高對農(nóng)機(jī)故障部位監(jiān)測的準(zhǔn)確性，更好的了解機(jī)械的內(nèi)部情況。

3.2智能化程度的提高

隨著農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的加快與農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的提高，農(nóng)業(yè)機(jī)械的類型也變得多種多樣，結(jié)構(gòu)更加復(fù)雜，在操作時(shí)的智能性也不斷增強(qiáng)，對于農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)和日常的監(jiān)測技術(shù)也愈發(fā)完善。在日后的農(nóng)業(yè)機(jī)械診斷過程中，將會對故障的特點(diǎn)，選用針對性的遺傳算法，神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)和模糊邏輯等智能化的故障診斷技術(shù)[4]。以現(xiàn)有的診斷技術(shù)為基礎(chǔ)，根據(jù)農(nóng)業(yè)機(jī)械化運(yùn)行中故障產(chǎn)生的不同智能故障，研發(fā)出針對性的解決措施，從而推動農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的智能化、綜合化發(fā)展。

3.3多種技術(shù)協(xié)調(diào)

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械類型的增加，其結(jié)構(gòu)也越發(fā)的復(fù)雜化，使得農(nóng)機(jī)故障的產(chǎn)生變得多樣化，過去單一的解決措施已經(jīng)不能滿足農(nóng)機(jī)診斷在現(xiàn)在的需求。為了針對性的解決農(nóng)機(jī)的各類故障，采用多種診斷技術(shù)相結(jié)合的方法，將各類診斷技術(shù)互相融合，已經(jīng)成為了農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)向前發(fā)展的必然趨勢，并且越來越受到人們的重視。在處理農(nóng)機(jī)故障時(shí)，除了故障的技術(shù)診斷外，還興起了多故障的診斷模式，將不同的診斷技術(shù)相互融合，取長補(bǔ)短[5]，進(jìn)而找出解決故障的新措施。這種診斷模式，大大的提高了故障診斷的準(zhǔn)確性和解決效率，保證了農(nóng)機(jī)的正常運(yùn)行。結(jié)論由以上的分析可知，雖然現(xiàn)階段我國農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷技術(shù)發(fā)展較快，水平相對較高，但是仍舊無法滿足復(fù)雜多樣的農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的要求，存在著一定的不平衡性。所以，不斷推動科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，深入了解導(dǎo)致農(nóng)機(jī)故障的原因，加大對農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的研究，是保證農(nóng)機(jī)正常運(yùn)行，延長農(nóng)機(jī)使用壽命的重要手段。

作者：周翔