王 欣
(梨樹縣雙河鄉農機管理服務站,吉林 梨樹 136517)
近年來,農業機械化的實現帶動了我國農村經濟的快速發展,人們逐漸認識到農機的使用在農業生產活動中的重要性。但是人們對于農業機械的操作不規范或者農機部件的設計壽命達到時,設備就容易發生故障,甚至對操作者的人身安全帶來威脅。因此,充分了解農機的常見故障類型及其故障原因,選擇合適的農機維護策略,對于延長農機使用壽命,保證農戶的人身和財產安全具有重要意義。
農機常見的故障類型可以分為突發性故障和漸變性故障,突發性故障指在設備正常運行中,由于操作不規范或者某一關鍵部件的突然失效導致設備整體停止工作的故障類型。常見的突發性故障包括部件損壞、配合松脫、性能衰竭[1]。部件損壞指部件由于受到外力碰撞或者用戶操作不當導致應力集中,部件發生破裂、變形等,失去原有設計功能。配合松脫主要發生在各種緊固件中,由于不同的材料熱力學性能不同,在高溫環境下體積變化不一致,改變了部件之間原本的配合方式,使得配合失效。性能衰竭指部件的設計使用壽命用完,此時需對部件進行更換或者維修。突發性故障直接影響設備的正常使用,且突發性故障沒有任何先兆,一旦設備產生突發性故障,須及時維修或對部件進行更換,保證機械設備的正常運行。
漸變性故障指設備潛移默化的改變,部件性能逐步退化,最終失效。常見的漸變性故障包括設備失調、部件性能退化和管路堵塞。設備失調指設備性能精度受到外部環境干擾,使得原本部件之間的嚙合關系或者傳動精度降低,導致設備功能與設計性能存在差距。設備部件性能退化指設備部件正常的使用壽命不斷衰減,部件在溫度、剛度、柔性等方面的性能有所衰退。管路堵塞指農機在田地里工作時,微型顆粒不可避免進入油路等管路中,未進行及時清理和疏通,最終導致管路堵塞,進而引發設備中冷卻液、潤滑液流通受阻,導致的設備損壞。
按照農機特有的工作環境和結構特點,可以將農機的故障分為磨損腐蝕導致的故障、應力過大或集中導致的故障、配合失效導致的故障、外部工作環境導致的設備故障和用戶不當操作導致的設備故障五種[2]。
農機部件被磨損、腐蝕在農機故障中最為常見,農機的工作環境較為惡劣,大量的土壤、作物殘渣等雜質被卷入農機中,會對相互配合的表面產生嚴重的危害,嚴重者會引起傳動異常、管路堵塞、潤滑失效等后果,如果不及時進行清理和保養,將導致設備關鍵部件損壞、松脫、失調和退化等。長期下來,必然會縮短設備的使用壽命,影響設備的正常操作。以聯合收割機的谷物分離裝置為例,作物雜質長期對分離齒輪進行腐蝕,使嚙合松動,導致設備不能將谷物和雜質進行很好的分離。
農機是由機械、液壓等系統構成的,操作不當將導致農機設備動力不足或者動力過大,將直接導致設備功能失效或者部件超負荷工作,最終的結果為不能達到預期作業效果或部件被強大的力量損壞,最為常見的為液壓升降機構,長時間持續性的增加液壓油缸壓力將直接導致油缸破裂,升降裝置失效。
農機的設計初衷是代替人力進行農業勞動,其在設計時均會計算設備的使用壽命。當設備工作一定時間后,同時又受到長時間的顛簸和振動,會出現焊接開焊、部件裂縫等,進而導致原本的配合關系失效,既定功能不能實現。
相對于其他行業的機械設備,農業機械的工作環境相對惡劣,長時間的高溫環境直接影響到設備的性能,如果冷卻不及時,嚴重時將導致設備炸裂等嚴重安全事故。同時大量作物碎屑和風沙也直接對農機中齒輪嚙合精度、皮帶傳動比、油管油液傳輸等造成破壞。
用戶不當操作導致的設備故障是最容易避免的故障因素。由于現階段農業機械逐步朝著集成化方向發展,設備的功能和操作相對于傳統農機復雜性更高,因此要求對農戶進行操作培訓和安全性講解是非常必要的,若用戶對于設備的基本屬性了解不夠充分,為保證工作速度,高估設備的工作性能,不按照規定操作機器,進而導致設備故障。
在對農機的常見故障類型和引發故障的基本要素分析之后,對農機的常見維護保養策略進行說明。常見的設備維護方式包括事前維護、事中搶修和事后維修三種方式,但由于獨特的工作環境,農機的維護和保養策略與其他設備機器不同,要選用多種維護方式相結合的農機維護策略才能最大可能性延長農機的使用壽命,保證農機的工作質量。
農機設備的表面日常清掃與維護指農機設備使用完畢后,對表面的雜物進行清掃清潔,保證表面干燥整潔。農機的使用通常與農藥、化肥、土壤和水分直接接觸,使用完畢后如不及時進行清洗、清潔,將使得部分農藥或者化肥殘留在設備表面,在水分和陽光的作用下,會對部件表面造成腐蝕,將直接影響到設備的使用壽命,大大增加開焊、開裂的可能性。通常農機的正確日常保養遵循五步法,一是清理污垢、泥土和纏繞在部件上的雜草等,二是檢查部件的狀態和各部件安裝調整的正確性,三是檢查各部件有無零件缺失,檢查并緊固所有螺母,四是對需要的部件進行補充潤滑油脂,五是更換失效的易損壞的零部件[3]。
由于農業生產季節性強,有些農機農忙時參加生產作業,農閑時進行停歇保管,可選擇農閑時對農機的關鍵部件進行保養和潤滑。農機內部定期保養與潤滑指在農機使用前期對農機關鍵部件進行換油、清洗和潤滑等工作,農機體積大、結構復雜,一旦農機內部發生故障,需要花費大量的時間進行搶修工作,必然影響農業勞作,因此要對農機內部關鍵部件進行定期保養,既能保證農機的正常運行,又能降低因不保養導致的設備關鍵部件損壞所帶來的額外維護成本。農機關鍵部件包括傳動系統、動力系統和車架系統,關鍵部件保養通常包括對傳動系統精度校準和故障排查,對動力系統進行性能測定和維護保養,對車架系統進行修復和緊固[4]。
農機是一個多學科領域共同配合的產物,定期對農機全機進行維護和保養,主要測定農機內部各系統之間的配合關系和設備關鍵部件的維護保養工作。定期全機保養能有效評估農機的工作性能和剩余壽命,對于保證農機的工作質量和保護農機操作者的人身安全具有重要意義。通常情況下,對于大型的農業機械選擇一年全機保養一次,對于小型農業機械,可選擇2~3年進行全機保養一次。
伴隨著農業機械化程度越來越高,農機的故障類型也越來越多,本文首先將農業機械故障分為突發型和漸變型,其次對造成農機故障的常見因素進行分析,最后,根據農機的工作特點,設定了日常維護、關鍵部件維護和定期整機維護相結合的農機維護策略,為農機使用者進行農機故障的自我診斷提供參考,為農戶進行農機維護保養提供方法和建議。
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