芻議農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀和發(fā)展

摘要：隨著我國(guó)農(nóng)業(yè)農(nóng)村經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，以及科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，農(nóng)業(yè)機(jī)械化的使用水平也在逐步提高，這就使得農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障診斷面臨著更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。本文將針對(duì)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀以及發(fā)展進(jìn)行詳細(xì)的分析。

關(guān)鍵詞：農(nóng)業(yè)機(jī)械故障；診斷技術(shù)；現(xiàn)狀；發(fā)展

中圖分類號(hào)： S2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)： 1674-0432（2014）-16-38-1

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)的不斷發(fā)展，以及各種大型農(nóng)機(jī)的出現(xiàn)，農(nóng)機(jī)構(gòu)造也越來(lái)越復(fù)雜，這對(duì)農(nóng)機(jī)的故障診斷就提出了更加復(fù)雜的技術(shù)要求，因此，結(jié)合農(nóng)機(jī)發(fā)展現(xiàn)狀，加快故障診斷技術(shù)的研究，已經(jīng)成為社會(huì)重點(diǎn)關(guān)注的問(wèn)題。

1 農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的現(xiàn)狀

1.1 時(shí)域信號(hào)分析診斷技術(shù)

主要是將振動(dòng)傳感器安裝在農(nóng)機(jī)的特定部位，對(duì)農(nóng)機(jī)運(yùn)行過(guò)程中的振動(dòng)信息進(jìn)行采集和記錄。例如，頻率、相位和振幅等，從而得到農(nóng)機(jī)特定部位的時(shí)域信號(hào)。農(nóng)機(jī)的時(shí)域信號(hào)，不僅包含巨大的信息量，而且直觀易理解，是診斷機(jī)械故障的原始依據(jù)。但是時(shí)域信號(hào)的數(shù)據(jù)信息十分復(fù)雜，需要采取特定的方法，才能了解故障特征。目前，處理時(shí)域信號(hào)的技術(shù)基本包括時(shí)域分析統(tǒng)計(jì)和相關(guān)的分析等。

1.2 頻域信號(hào)分析診斷技術(shù)

所謂頻域分析就是對(duì)時(shí)域信號(hào)實(shí)施快速傅里葉變換，從而將其轉(zhuǎn)化成頻域信號(hào)，然后選擇頻域信號(hào)的處理技術(shù)對(duì)信號(hào)進(jìn)行分析，查出故障特征。多數(shù)故障的產(chǎn)生以及發(fā)展，其振動(dòng)信號(hào)的基本頻率成分都會(huì)產(chǎn)生明顯變化。例如，齒輪表面疲勞剝落、斷齒等，會(huì)造成周期性的信號(hào)沖擊，頻域也會(huì)相應(yīng)的產(chǎn)生各不相同的頻率。對(duì)這些信號(hào)的頻率變化進(jìn)行監(jiān)測(cè)，能夠?qū)收系漠a(chǎn)生和發(fā)展進(jìn)行有效地預(yù)測(cè)。頻域信號(hào)的處理技術(shù)基本包括包絡(luò)分析、倒頻譜分析和頻譜分析等。

1.3 時(shí)頻域信號(hào)分析診斷技術(shù)

在農(nóng)機(jī)故障發(fā)生后，其振動(dòng)信號(hào)會(huì)出現(xiàn)明顯的時(shí)域或頻域特征，而且故障特征是隨著時(shí)間變化而變化的，尤其是裂紋、松動(dòng)和剝落等機(jī)械故障，有著明顯的非平穩(wěn)性。在實(shí)際的檢測(cè)故障過(guò)程中，存在著普遍的非平穩(wěn)性。通常情況下，使用頻率與時(shí)間的聯(lián)合函數(shù)表示信號(hào)，就是信號(hào)時(shí)頻表示。在實(shí)際的應(yīng)用中，這種分析技術(shù)基本包括，小波變化、Wiger-Ville分布以及傅里葉變換等。

2 農(nóng)機(jī)故障診斷技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)

2.1 通用機(jī)械診斷技術(shù)在農(nóng)機(jī)故障診斷中的應(yīng)用

能夠在農(nóng)機(jī)診斷中應(yīng)用的技術(shù)，一方面是以提取振動(dòng)信號(hào)為基礎(chǔ)的診斷技術(shù)；另一方面是對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行監(jiān)測(cè)的診斷技術(shù)。在振動(dòng)信號(hào)提取技術(shù)中，包含了很多的信號(hào)處理技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)和現(xiàn)代控制理論等，可以將很多汽車診斷技術(shù)應(yīng)用到農(nóng)機(jī)診斷上。例如，汽車故障的自診斷系統(tǒng)，使用傳感器對(duì)關(guān)鍵部位進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)，然后將數(shù)據(jù)傳輸?shù)紼CU 進(jìn)行處理，基本應(yīng)用在發(fā)動(dòng)機(jī)等關(guān)鍵部位的狀態(tài)監(jiān)測(cè)方面。由于農(nóng)機(jī)的復(fù)雜程度逐步提高，對(duì)于故障診斷的準(zhǔn)確性、實(shí)效性的要求也不斷提高，因此將上述診斷技術(shù)逐漸應(yīng)用在農(nóng)機(jī)領(lǐng)域，對(duì)于農(nóng)機(jī)故障診斷有著積極地意義。

2.2 智能化技術(shù)在農(nóng)機(jī)故障診斷中的應(yīng)用

隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械化水平的逐漸提高，以及農(nóng)機(jī)的類型和結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，農(nóng)機(jī)的智能化水平也不斷提高，農(nóng)機(jī)故障的診斷和檢測(cè)技術(shù)也在日趨完善。在農(nóng)機(jī)故障診斷中，將會(huì)不斷運(yùn)用針對(duì)其故障特征的遺傳算法、模糊邏輯、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)以及專家系統(tǒng)等智能化診斷措施。在現(xiàn)有技術(shù)的基礎(chǔ)上，在農(nóng)機(jī)診斷領(lǐng)域加入新的技術(shù)和理論，針對(duì)智能故障的不同，研究出與之相對(duì)應(yīng)的診斷技術(shù)，從而形成融合智能元素，綜合性能更好的故障診斷技術(shù)。

2.3 多種診斷技術(shù)協(xié)調(diào)發(fā)展

農(nóng)機(jī)的類型與結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，因此農(nóng)機(jī)的故障也是各式各樣的。為了滿足農(nóng)機(jī)診斷日益復(fù)雜的要求，將各種診斷技術(shù)綜合起來(lái)的綜合診斷方法已經(jīng)受到了人們的重視。除了單一故障、單一參數(shù)的故障診斷以外，已經(jīng)興起了多故障、多參數(shù)的診斷技術(shù)。多樣化的診斷方式，在故障的處理方法中，不僅可以采用振動(dòng)信號(hào)，還能夠綜合利用射線、應(yīng)力、電磁、噪聲和油液等信息。不同的診斷方式能夠相互融合、取長(zhǎng)補(bǔ)短，從而研發(fā)出故障診斷的新型方法，從而將診斷故障的準(zhǔn)確性大幅度的提高。另外，相互融合多種手段，也能提高診斷效率，保證診斷質(zhì)量，從而使得農(nóng)機(jī)故障能夠得到及時(shí)有效地處理，保證農(nóng)機(jī)的正常運(yùn)行。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在農(nóng)機(jī)的故障診斷中，現(xiàn)階段已經(jīng)存在著諸多的診斷技術(shù)，并且各自都有著一定的作用與優(yōu)勢(shì)，但是由于農(nóng)機(jī)故障的復(fù)雜性和多樣性，使得傳統(tǒng)的診斷技術(shù)逐漸的難以適應(yīng)。因此，結(jié)合不斷發(fā)展的科學(xué)技術(shù)，以及農(nóng)機(jī)發(fā)展的趨勢(shì)，對(duì)農(nóng)機(jī)故障的多樣性進(jìn)行詳細(xì)的分析，并結(jié)合不同的診斷技術(shù)特點(diǎn)，發(fā)展成全新的綜合性技術(shù)，從而提高農(nóng)機(jī)故障診斷效率，保證質(zhì)量，促進(jìn)農(nóng)機(jī)診斷技術(shù)的健康發(fā)展。

參考文獻(xiàn)

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作者簡(jiǎn)介：劉剛，公主嶺市朝陽(yáng)坡鎮(zhèn)農(nóng)機(jī)技術(shù)推廣站，工程師，研究方向：農(nóng)業(yè)機(jī)械。