試論農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究現(xiàn)狀及展望

孫貴香

近年來，隨著我國農(nóng)業(yè)機(jī)械化的發(fā)展，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械的應(yīng)用更加廣泛，這在很大程度上提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)的效率，但與此同時(shí)也使得農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障發(fā)生幾率越來越高，一旦農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障，不僅會(huì)嚴(yán)重影響其使用性能，而且會(huì)帶來嚴(yán)重的安全隱患。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，其精密性越來越高，這給故障的診斷帶來了較大的困難，尤其是在農(nóng)忙季節(jié)，一旦農(nóng)業(yè)機(jī)械發(fā)生故障，如果不能及時(shí)做出正確的診斷并及時(shí)排除故障，會(huì)給農(nóng)業(yè)生產(chǎn)帶來十分不利的影響，因此，需要不斷加強(qiáng)農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)，使農(nóng)業(yè)機(jī)械更好的為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)。

1、農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)研究

（1）時(shí)域信號(hào)分析的故障診斷技術(shù)

將振動(dòng)傳感器安裝在農(nóng)業(yè)機(jī)械的特定部位，在農(nóng)業(yè)機(jī)械運(yùn)行過程中，通過振動(dòng)傳感器來采集和記錄農(nóng)業(yè)機(jī)械的震動(dòng)信息，根據(jù)不同時(shí)間的各種振幅、頻率以及相位等方面的信息，可以掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械特定部位的時(shí)域信號(hào)。通過對時(shí)域信號(hào)的分析，可以幫助人們了解和掌握機(jī)械設(shè)備特定區(qū)域的實(shí)際情況，如果時(shí)域信號(hào)出現(xiàn)異常，則表明農(nóng)業(yè)機(jī)械特定區(qū)域存在故障。通過這種技術(shù)進(jìn)行故障診斷具有簡單直觀，并且容易理解等方面的優(yōu)勢。但該技術(shù)也有其自身的不足。例如，時(shí)域信息數(shù)據(jù)比較龐雜，對其進(jìn)行分析需要耗費(fèi)大量的時(shí)間，并且需要應(yīng)用特定的方法才能處理時(shí)域信息數(shù)據(jù)，這給農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷帶來了十分不利的影響。

（2）頻域信號(hào)分析故障處理技術(shù)

頻域信號(hào)分析故障處理技術(shù)是在時(shí)域信號(hào)分析故障處理技術(shù)基礎(chǔ)上發(fā)展而來的，主要是將時(shí)域信號(hào)進(jìn)行快速傅里葉變換，將其轉(zhuǎn)化為頻域信號(hào)。由于對頻域信號(hào)的分析處理相對比較簡單，所以使得農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷更加方便、更加快捷，只需應(yīng)用特定的頻域信號(hào)處理技術(shù)對頻域信號(hào)進(jìn)行分析處理，便能對故障做出比較正確的診斷。農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生故障，會(huì)出現(xiàn)振動(dòng)信號(hào)的頻率變化。例如，農(nóng)業(yè)機(jī)械設(shè)備中的齒輪如果出現(xiàn)斷齒的現(xiàn)象，則會(huì)引起周期性的沖擊信號(hào)，這些周期性的沖擊信號(hào)會(huì)使頻域出現(xiàn)不同的頻率成分，這給人們的故障診斷提供了有力的依據(jù)。對于頻域信號(hào)處理技術(shù)而言，主要包括三個(gè)方面，即包絡(luò)分析、頻譜分析和倒頻譜分析，通過對頻域信號(hào)處理技術(shù)的應(yīng)用，使得農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷更加精確、更加便捷，這對于保障農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。

（3）時(shí)頻域信號(hào)分析故障診斷技術(shù)

農(nóng)業(yè)機(jī)械在運(yùn)行過程中，一旦發(fā)生故障，其振動(dòng)信號(hào)會(huì)產(chǎn)生時(shí)域故障特征或者會(huì)產(chǎn)生頻域故障特征，但其所產(chǎn)生的這些故障特征會(huì)隨著時(shí)間推移而發(fā)生變化，這種變化也被稱為動(dòng)態(tài)信號(hào)的非平穩(wěn)性。尤其是農(nóng)業(yè)機(jī)械出現(xiàn)裂紋故障、剝落故障以及松動(dòng)故障時(shí)，這種動(dòng)態(tài)信號(hào)的非平穩(wěn)性會(huì)更加的明顯。在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷過程中，非平穩(wěn)性機(jī)動(dòng)態(tài)信號(hào)比較常見，為了提升故障診斷的準(zhǔn)確性，需要結(jié)合信號(hào)的頻譜隨時(shí)間的變化情況作出判斷，這樣才能更加全面、更加準(zhǔn)確的掌握農(nóng)業(yè)機(jī)械的故障信息。為此，時(shí)頻域信號(hào)分析故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷過程中得到了比較廣泛的應(yīng)用。

2、農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)發(fā)展前景的展望

（1）在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中通用機(jī)械故障診斷技術(shù)的應(yīng)用更加廣泛

目前，對農(nóng)業(yè)機(jī)械故障的診斷，主要采用振動(dòng)信號(hào)特證分析的方法進(jìn)行診斷，另外，也會(huì)應(yīng)用到關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)。這兩種技術(shù)形式在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用比較廣泛，對農(nóng)業(yè)機(jī)械的維修起到了十分重要的作用。而這種根據(jù)振動(dòng)信號(hào)特征進(jìn)行故障診斷的技術(shù)主要被應(yīng)用在電力機(jī)械設(shè)備以及化工機(jī)械設(shè)備的故障診斷之中，在這些領(lǐng)域中的起步較早，發(fā)展水平相對較高，并且對現(xiàn)代先進(jìn)的科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用也比較廣泛，例如，信號(hào)處理技術(shù)以及計(jì)算機(jī)技術(shù)等的應(yīng)用，在很大程度上提升的通用機(jī)械故障診斷的精確度。就關(guān)鍵部件工作狀態(tài)監(jiān)測診斷技術(shù)而言，其主要被應(yīng)用于汽車自診斷系統(tǒng)之中，主要是指通過傳感器來對汽車的關(guān)鍵部件進(jìn)行檢測，檢測器工作狀態(tài)。并將所監(jiān)測到的數(shù)據(jù)信息傳輸至汽車電子控制單元進(jìn)行處理。例如，對汽車的關(guān)鍵部件發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行監(jiān)測，幫助人們了解汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的運(yùn)行狀況，并且能夠及時(shí)的監(jiān)測汽車發(fā)動(dòng)機(jī)故障，確保汽車的穩(wěn)定、安全運(yùn)行。而隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的構(gòu)造必將越來越精密，也會(huì)越來越復(fù)雜，這給農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷帶來更大的挑戰(zhàn)，農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷需要更具準(zhǔn)確性和實(shí)效性，這使得通用機(jī)械故障診斷技術(shù)在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中的應(yīng)用會(huì)更加廣泛，其應(yīng)用效果也會(huì)更加顯著。

（2）在農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷中對現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用將更加廣泛

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，智能化技術(shù)也取得了很大的進(jìn)展，并且許多領(lǐng)域中都得到的有效的應(yīng)用，取得了十分明顯的效果。而在未來，隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，農(nóng)業(yè)機(jī)械的精密度會(huì)越來越高，其構(gòu)造會(huì)更加復(fù)雜，這會(huì)給故障的診斷帶來較大的難度。要想提升農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的效果，需要加強(qiáng)對現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用，進(jìn)而提升農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷的技術(shù)水平。在現(xiàn)有故障診斷技術(shù)的基礎(chǔ)上，加強(qiáng)對現(xiàn)代智能技術(shù)的應(yīng)用，不斷創(chuàng)造出新的智能故障診斷技術(shù)，提升農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷水平。

（3）多種故障診斷方式不斷融合

在未來，農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)也會(huì)更加全面，不同的診斷技術(shù)之間會(huì)不斷融合，實(shí)現(xiàn)不同診斷技術(shù)之間的優(yōu)勢互補(bǔ)，進(jìn)而使故障診斷技術(shù)更加全面。隨著農(nóng)業(yè)機(jī)械的發(fā)展，單一的故障診斷技術(shù)難以做出全面、科學(xué)的診斷，需要應(yīng)用多種診斷方法共同進(jìn)行診斷，綜合各種診斷方式的長處，提升故障診斷的準(zhǔn)確性。

農(nóng)業(yè)機(jī)械故障診斷技術(shù)的發(fā)展，有助于提升故障診斷的效率和準(zhǔn)確性，對于保障農(nóng)業(yè)機(jī)械的性能，提升農(nóng)業(yè)生產(chǎn)效率具有十分重要的意義。

（作者單位：741600甘肅省天水市秦安縣興國鎮(zhèn)農(nóng)業(yè)技術(shù)推廣與綜合服務(wù)中心）