试论农业机械故障诊断技术研究现状及展望

    孙贵香

    近年来，随着我国农业机械化的发展，使得农业机械的应用更加广泛，这在很大程度上提升农业生产的效率，但与此同时也使得农业机械的故障发生几率越来越高，一旦农业机械发生故障，不仅会严重影响其使用性能，而且会带来严重的安全隐患。随着农业机械的发展，其精密性越来越高，这给故障的诊断带来了较大的困难，尤其是在农忙季节，一旦农业机械发生故障，如果不能及时做出正确的诊断并及时排除故障，会给农业生产带来十分不利的影响，因此，需要不断加强农业机械故障诊断技术，使农业机械更好的为农业生产服务。

    1、农业机械故障诊断技术研究

    （1）时域信号分析的故障诊断技术

    将振动传感器安装在农业机械的特定部位，在农业机械运行过程中，通过振动传感器来采集和记录农业机械的震动信息，根据不同时间的各种振幅、频率以及相位等方面的信息，可以掌握农业机械特定部位的时域信号。通过对时域信号的分析，可以帮助人们了解和掌握机械设备特定区域的实际情况，如果时域信号出现异常，则表明农业机械特定区域存在故障。通过这种技术进行故障诊断具有简单直观，并且容易理解等方面的优势。但该技术也有其自身的不足。例如，时域信息数据比较庞杂，对其进行分析需要耗费大量的时间，并且需要应用特定的方法才能处理时域信息数据，这给农业机械故障的诊断带来了十分不利的影响。

    （2）频域信号分析故障处理技术

    频域信号分析故障处理技术是在时域信号分析故障处理技术基础上发展而来的，主要是将时域信号进行快速傅里叶变换，將其转化为频域信号。由于对频域信号的分析处理相对比较简单，所以使得农业机械故障的诊断更加方便、更加快捷，只需应用特定的频域信号处理技术对频域信号进行分析处理，便能对故障做出比较正确的诊断。农业机械在运行过程中，一旦发生故障，会出现振动信号的频率变化。例如，农业机械设备中的齿轮如果出现断齿的现象，则会引起周期性的冲击信号，这些周期性的冲击信号会使频域出现不同的频率成分，这给人们的故障诊断提供了有力的依据。对于频域信号处理技术而言，主要包括三个方面，即包络分析、频谱分析和倒频谱分析，通过对频域信号处理技术的应用，使得农业机械故障的诊断更加精确、更加便捷，这对于保障农业机械的性能，提升农业生产效率具有十分重要的意义。

    （3）时频域信号分析故障诊断技术

    农业机械在运行过程中，一旦发生故障，其振动信号会产生时域故障特征或者会产生频域故障特征，但其所产生的这些故障特征会随着时间推移而发生变化，这种变化也被称为动态信号的非平稳性。尤其是农业机械出现裂纹故障、剥落故障以及松动故障时，这种动态信号的非平稳性会更加的明显。在农业机械故障诊断过程中，非平稳性机动态信号比较常见，为了提升故障诊断的准确性，需要结合信号的频谱随时间的变化情况作出判断，这样才能更加全面、更加准确的掌握农业机械的故障信息。为此，时频域信号分析故障诊断技术在农业机械故障诊断过程中得到了比较广泛的应用。

    2、农业机械故障诊断技术发展前景的展望

    （1）在农业机械故障诊断中通用机械故障诊断技术的应用更加广泛

    目前，对农业机械故障的诊断，主要采用振动信号特证分析的方法进行诊断，另外，也会应用到关键部件工作状态监测诊断技术。这两种技术形式在农业机械故障诊断中的应用比较广泛，对农业机械的维修起到了十分重要的作用。而这种根据振动信号特征进行故障诊断的技术主要被应用在电力机械设备以及化工机械设备的故障诊断之中，在这些领域中的起步较早，发展水平相对较高，并且对现代先进的科学技术的应用也比较广泛，例如，信号处理技术以及计算机技术等的应用，在很大程度上提升的通用机械故障诊断的精确度。就关键部件工作状态监测诊断技术而言，其主要被应用于汽车自诊断系统之中，主要是指通过传感器来对汽车的关键部件进行检测，检测器工作状态。并将所监测到的数据信息传输至汽车电子控制单元进行处理。例如，对汽车的关键部件发动机进行监测，帮助人们了解汽车发动机的运行状况，并且能够及时的监测汽车发动机故障，确保汽车的稳定、安全运行。而随着农业机械的发展，农业机械的构造必将越来越精密，也会越来越复杂，这给农业机械故障诊断带来更大的挑战，农业机械故障诊断需要更具准确性和实效性，这使得通用机械故障诊断技术在农业机械故障诊断中的应用会更加广泛，其应用效果也会更加显著。

    （2）在农业机械故障诊断中对现代智能技术的应用将更加广泛

    随着科学技术的发展，智能化技术也取得了很大的进展，并且许多领域中都得到的有效的应用，取得了十分明显的效果。而在未来，随着农业机械的发展，农业机械的精密度会越来越高，其构造会更加复杂，这会给故障的诊断带来较大的难度。要想提升农业机械故障诊断的效果，需要加强对现代智能技术的应用，进而提升农业机械故障诊断的技术水平。在现有故障诊断技术的基础上，加强对现代智能技术的应用，不断创造出新的智能故障诊断技术，提升农业机械故障诊断水平。

    （3）多种故障诊断方式不断融合

    在未来，农业机械故障诊断技术也会更加全面，不同的诊断技术之间会不断融合，实现不同诊断技术之间的优势互补，进而使故障诊断技术更加全面。随着农业机械的发展，单一的故障诊断技术难以做出全面、科学的诊断，需要应用多种诊断方法共同进行诊断，综合各种诊断方式的长处，提升故障诊断的准确性。

    农业机械故障诊断技术的发展，有助于提升故障诊断的效率和准确性，对于保障农业机械的性能，提升农业生产效率具有十分重要的意义。

    （作者单位：741600甘肃省天水市秦安县兴国镇农业技术推广与综合服务中心）