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农业机械故障诊断技术探究

2021-09-29 10:10 来源:农业机械论文 人参与在线咨询

摘要:科学技术的发展和进步,我国农业发展的现代化水平在不断提升,农业机械的精密程度也越来越复杂,如含有传感器的收割机、播种机,还有红外湿度监测技术的应用等,很多先进的技术在农业机械中得到了广泛的应用,在很大程度上提升了农业生产效率,同时也对农业机械故障诊断监测技术提出了更高的要求,农业机械一旦出现故障,会影响到农业生产顺利进行,也会因设备损坏带来修理费用等。因此,在农业机械设备运行中,必须重视做好监测和诊断工作,并及时采取相关措施降低损失,确保机械设备的安全,促进农业的现代化发展水平。文章主要分析了我国农业机械故障诊断技术研究进展及发展趋势。

关键词:农业机械;故障诊断技术;研究进展;趋势

农业生产发展中,农业机械占据着重要的地位,农业机械设备及技术水平会直接影响到农业的现代化发展水平,传统的农业机械制造中,难以避免会出现一些不合格的农产品,直接影响到农业生产的顺利进行,且机械设备在长期运作中会出现不同程度的磨损,容易出现故障,针对这些问题,需要重视农业机械化发展的研究。农业机械故障诊断技术是农业机械发展的关键技术,也是研究的重点所在。未来发展中,时代的发展和科学技术的进步,农业机械也会朝着更加智能化的方向发展,为农业发展提供更多的便利。

一、农业机械设备故障诊断技术现状分析

在传统的农业机械故障诊断中,主要有振动诊断技术,油样分析诊断技术,噪声监测诊断技术,红外测温诊断技术等,这些技术在农业机械设备故障诊断中发挥了重要的作用,在当前农业发展中仍然发挥了一定的积极作用。振动诊断监测技术主要是根据机械设备振动状态特征判断其是否正常运行,油样分析诊断技术则是通过提取分析农业机械中的润滑油,对其成分,粘稠度等,分析得出机器的磨损情况;噪声监测诊断则是辨别分析机械正常运行与故障时不同的噪声,进行对比分析;而红外测温诊断技术是利用红外测温仪器对其零部件的温度进行监测,看其是否正常。这些技术在实际应用中,有利有弊,且很多技术在当前农业发展中仍然发挥着重要的作用,但是随着科学技术的发展,农业机械化水平不断提升,设备的技术含量也越来越高,故障的诊断难度也越来越大,农机故障设备检测技术也有了革新和发展。

(一)时域信号分析诊断技术

时域信号分析诊断技术运用中需要借助振动传感器,诊断机械设备出现的故障。在操作中,需要根据机械设备的使用说明和诊断要求,要确保振动传感器的位置适合,保证其在机械设备特定位置,并能有效收集农业机械设备在运行时的有效数据,但是其工作过程相对复杂,所收集的设备时域信号相对复杂,需要借助其他设备,对时域信号进行有效的处理,从而对设备的故障进行科学准确地判断。当前技术应用阶段,在农业机械设备故障诊断中,时域信号技术包括了时域分析,相关数据分析等内容。

(二)频域信号诊断分析技术

主要是对时域信号进行解析,将其变成频域信号,按照正确的处理方法,最终能转变成反映机械设备故障的数据信息。农业机械设备正常运行和出现故障时其振动信号有一定的差别,如齿轮剥落等故障的出现,此时频域信号会有一定的变化出现,通过对频域信号变化的分析,得出对应的数据,判断机械设备的故障。通过对信号和数据的处理,能及时判断设备故障发生的时间和几率,能及时处理故障,从而保障农业机械设备的正常运作。

(三)时频域信号分析技术

农业机械设备正常运行时和设备出现故障时,会存在很大的不同,故障发生后,时域或频域的信号会带来规律性的变化,且故障时间越长,这个变化的过程也会持续,且变化是非平稳的,最常见的机械设备如零部件松动或设备裂纹等。在对农业机械设备故障分析的过程中,需要认识到其非平稳性特点,将频域和时域信号有效结合分析,这样处理故障诊断技术的信息量相对比较大,能全面展示机械设备中的问题,这也是当前故障诊断技术中,应用面相对较广的方法之一。

(四)智能诊断技术

科学技术的发展和跨学科技术的应用,当前农业机械设备的复杂程度也越来越高,因此,农业机械故障诊断技术也朝着科学化、智能化的方向发展。智能化机械故障诊断技术是在人工智能技术、计算机技术、信息技术及数据库技术等基础上发展起来的,主要是建立智能化的专家系统,收集本行业及其他领域的专家思想和技术等,并将其录入到数据库中,通过学习和适应,对农业机械设备实际工作情况进行分析,实际工作中需要专家分析的数据通过系统分析来实现,有效提升了工作效率,也减少了人为工作带来的误差,提升了机械设备故障诊断的准确率。(五)在线实时故障诊断系统我国制定了农业机械设备发展及诊断标准,但是在实际工作中,受多种因素的影响,很难做到监测数据的实时性,多是采用上门诊断或者是阶段性诊断的方式,对农业机械故障的诊断成本相对较高,且数据信息的时效性相对较差,因此,在网络信息技术高速发展的基础上,可以建立在线实时故障诊断系统,可以将一定区域内的大型农业机械故障、诊断故障工作进行集中,当农业机械发生异常问题时,实时故障诊断系统自动报警,诊断系统中的专家系统会根据反馈的异常现象进行处理,将处理意见反映给工作人员,借助在线实施故障诊断系统,对农业机械运行状态实行实时的监控,也能有效整合资源,降低监测和诊断的成本,也能不断积累故障诊断的经验,为今后农业机械设备故障诊断的开展提供经验。

二、农业机械设备故障诊断技术发展趋势分析

(一)通用诊断技术

诊断技术的运用中,振动提取技术应用较多,另一种比较重要的是设备关键部位检测技术,这两种技术的使用频率较高,且检测的准确率相对较高。振动提取技术中又包括了很多技术内容,诸如计算机信息处理技术、信号处理技术等,这些都比较常见,同时在农业机械设备故障诊断中,可以将汽车诊断技术应用其中。经济社会不断发展,农业技术也在不断发展和提升,机械设备的复杂程度越来越高,故障诊断的准确度和时效性也有了更高的要求,该技术的应用能很好地解决这些问题,有效提升故障诊断的准确性和有效性。

(二)智能化技术的应用

近年来,我国农业机械设备的结构和设备类型都在不断增多,且设备零部件等结构也在变化调整,故障诊断的难度也在提升,要确保农业机械设备故障诊断的准确度,未来发展中,计算机技术和信息技术的发展水平会越来越高,一些新的技术方法如遗传算法等都逐渐被应用到农业发展中,在机械设备故障诊断中发挥了作用,且智能化系统的建立,也提升了诊断的准确率,且今后会不断革新技术和理论,更加智能化地诊断其中的故障,将传统的农业机械设备故障诊断技术与新技术有效融合,形成一个完整的检测系统和诊断系统,更加准确地、智能化地对农业机械设备中的故障进行检测。

(三)多种技术协调发展

要提升农业机械设备故障诊断的效率和准确性,需要结合实际综合运用多种技术,确保诊断的全面性。除了传统的故障诊断技术,振动诊断技术,电磁技术、红外检测技术等,能对农业机械设备进行全方位的故障诊断。农业机械设备的不断发展,不同的诊断技术能有效结合,充分发挥不同诊断技术的优势,最终形成全面的故障诊断技术,能及时发现其中存在的问题,提升机械设备故障诊断的高效性,对我国农业发展也产生了巨大的促进作用。

三、农业机械设备诊断技术发展趋势

随着时代的不断发展,农业机械随着技术的革新发展,种类会越来越多,结构也会更加复杂多样,农业机械设备诊断技术也更加智能化。

(一)智能化程度越来越高

从国外农业机械及其诊断技术的发展来看,未来我国农业机械设备及其诊断技术的发展,必然是更加智能化,能更好地解放人类劳动力,节省时间成本和人力成本。我国农产品之所以成本相对较高,主要是人工劳动力使用较多,效率相对较低,在很大程度上增加了成本,而农业机械设备智能化水平的提升,要确保农业机械设备的正常运行,设备检测技术也必须更加智能化,提升设备检测的效率,提升我国农业机械设备诊断的水平,也能促进农业机械化的发展。

(二)运用范围更加广泛

我国农业机械使用的比例相对较小,农业机械设备改良后,农业机械设备应用越来越广泛,未来发展中,农业机械设备的应用程度也会越来越深,范围越来越广泛,同时也会带动机械设备故障诊断技术应用程度的加深,设备种类和数量的增加,对故障诊断技术的需求也越来越大。

(三)带动农业技术的革新

农业机械的运用和农业机械设备诊断技术的革新,能带动农业技术的发展,农业机械的运用需要对应的农业技术的支持,如播种机使用中会用到相应的秧苗,这些秧苗与手工秧苗有很大的差异,农业机械对这些要求相对较高,在很大程度上能带动农业技术的改革发展。

(四)诊断时效性、准确率越来越高

农业机械故障诊断技术在发展中,技术水平会越来越高,其智能化诊断系统的建立,同时人们对其重视程度越来越高,研究越来越多,多种技术的综合运用,故障诊断的效率也会越来越高,时效性更强,且故障诊断的准确性也会不断提升。当然,现代农业机械设备的复杂程度越来越高,要减少或避免故障的发生,需要对机械设备的运行状态进行实时监测,以便能及时发现设备的异常情况,从而降低机械设备修理和使用的成本,延长设备的使用寿命。未来发展中,多种技术手段的运用,能取长补短,提升农业机械设备故障的诊断效率,在故障诊断工作中,除了考虑科学技术的应用,智能化水平等,还要考虑诊断的成本,以便诊断技术更好地为农业生产发展服务。

四、结语

综上所述,现代农业发展中,离不开农业机械设备的支持,农业机械设备是提升农业生产效率的保障,要确保设备的正常运行,需要重视对机械设备故障诊断技术的研究,不同诊断技术各有优势。要促进农业的高效发展,需要综合利用多种故障诊断技术,结合我国农业发展现状及农业机械设备的种类和结构类型,结合当前新型科研技术,提升故障诊断的时效性和准确性,促进农业的现代化和智能化发展。

作者:姜俊玲 单位:大安市职业教育中心

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