摘要：随着科学技术的发展，我国农业开始向着现代化的方向发展，农业机械的精密程度和复杂程度越来越高，如包含大量传感器的收割机、播种机、红外湿度检测自动灌溉系统等等。这些农业机械的广泛使用，一方面使得生产效率大幅提高，另一方面也对其故障诊断检测方面提出了更高的要求，因为现代化的农业机械一旦损坏就会导致严重的后果，首先是机械设备损坏带来的修理费用等经济损失，其次会严重影响农业工作的进行，而且还会缩短农业机械的使用寿命。因此，要对机械设备在运行过程中的状态进行检测、诊断，并根据诊断结果及时采取相关措施，力求将损失降为最小的同时，保证机械设备的运行安全、防止突发事故的产生。
关键词：农业机械；故障诊断；研究进展
1 传统农机故障诊断技术
1.1振动诊断技术
由于农业机械在运行过程中由于轴承、齿轮、曲轴以及叶片等的转动会产生各种振动，通过对这些振动特征的掌握就能判断是否存在潜在故障。振动监测诊断技术是目前机械设备故障检测诊断技术领域应用最广泛的技术，是根据机械设备的振动状态和振动特征来判断设备运行是否正常、是否存在潜在故障。一般来讲，振动监测诊断技术在监测过程中对设备无任何干扰，因此在实际工作中具有简便易行的优点。以曲轴为例，一般来讲曲轴在旋转过程中会分别在曲轴上径向和切向产生弯曲振动和扭转振动，其中弯曲振动基本不具备破坏能力，而扭转振动就会产生共振，从而可能对机械的破坏，因此，在实际工作中要认真分析产生的振动类型以及产生振动的原因，根据振动的速度、加速度、振幅等对可能发生的机械故障进行分析，通过传感器对相关数据进行采集，并通过A/D转换器将采集到的模拟信号转化为数字信号，将数据转化为图谱并通过显示器显示在电脑屏幕上，供工作人员分析。
1.2油样分析诊断技术
农业机械的工作环境比较恶劣，在工作过程中大量的风沙可能会进入到机械零部件中，由于轴承等的转动作用会导致这些沙土进入到润滑油中，另外齿轮自身的磨损也会产生各种形状的磨屑，因此通过将润滑油提取出来，分析其内在成分、液体粘稠度、污染指数等就可以得出机械的磨损情况，从而发现其潜在的故障隐患，便于分析。
1.3噪声监测诊断技术
农业机械在运转时各个部位都会产生机械振动，伴随这些振动就会产生不同类型的噪声，正常运行的噪声与故障噪声有较大区别，通过对这些部位的噪声进行检测，就可诊断出机械可能存在的故障位置。在实际工作中，可采用人工检测和频谱分析两种方法，其中人工方法就是利用人耳、声级计、声音放大器等对机械噪声的分辨来判断机械运行是否正常，并粗略判断机械故障产生的部位；而频谱分析法则是在噪声产生部位加装仪器，利用对噪声的声级、声频率等进行采集并生成的频谱图对噪声产生部位以及噪声类型进行分析。
1.4红外测温诊断技术
红外测温诊断技术就是利用农业机械在运行过程产生的摩擦温度，并利用红外测温仪器对零部件的温度进行监测，看是否存在温度异常部位，温度数据会反应在计算机终端上，一旦出现有温度异常升高现象，系统及时报警，以便工作人员及时采取相关的措施，防止事故的发生，延长农业机械设备的使用寿命。
2 、机械故障诊断技术研究方法
机械故障的诊断方法很多。故障识别方面一般有模式识别以及神经网络等技术系统，对于故障预警方面也有独有的检测方法。下面介绍一下与农业机械故障有关的故障诊断方法。
2.1.时域故障分析诊断技术
时域故障分析诊断技术，主要在农业机械中特定的部位安装传感器来采集并记录信息，得到振幅、相位、频率，以及机械的时域等信息。这对于对机械故障的判断有非常直观的便利性。但是时域信息通常还需要进一步的处理才可以得到故障的具体信息。
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2.2 频域信号分析技术
频域信号是将时域信号进行快速傅里叶变换转化而来，得到故障特征的分析方法。如当齿轮发生断裂时，表面的振动信号就会发生相应的变化，通过检测这些变化的频率我们就能够预测故障的产生和发展。频域故障处理技术还包括频谱分析和倒频谱分析等。
2.3频域信号分析故障诊断技术
当机械发生故障后，运行信号会发生显著的变化，尤其对于松动和剥落时非常明显。我们必须得到这些信号的相关函数和功率谱、统计量的时变函数才能判断故障。通常采用信号的联合函数来进行表达和分析。
3 对农业机械技术未来发展的展望
3.1 通过将通用机械领域的故障诊断方法沿用到农业机械领域，这样可以根据振动信号来分析和诊断农业机械的故障。此外，许多现在的信息技术，例如信号处理技术、控制技术、计算机技术等都是基于基础震动特征提取故障技术。因此，这些高科技技术都可以应用到农业机械领域之中。在未来，农业机械的技术很更加的成熟、稳定和先进，对于故障的诊断和处理也能够达到更加的快速和精准。
3.2现代智能化技术将在农业机械中得到应用。未来农业机械会应用更加智能的故障诊断系统，会出现针对农业机械的专家系统、神经网络、模糊逻辑和遗传算法。未来会有更多新的理论引入到农业机械故障的诊断之中，使得智能诊断系统更加的完善，故障诊断技术的综合性能也会得到更好的提升。
3.3 通过多种方法的相互辅助，令机械诊断技术在实际应用中不断融洽。多种诊断技术可以从各个方面进行诊断。农业技术人员收到的不会是单一的信号，而是多重振动信号。这种信号可以更加精确的定位出故障所在位置，迅速地得出诊断方法。这种手段相互融合的诊断方法在未来将会是农业机械的故障诊断变得更加简单。
4 农业机械检测诊断技术的发展趋势
我国农业机械化水平低，发展不平衡，国际市场占有率低；农业机械虽然有所提高，但仍不能满足需求。农业机械检测诊断技术的发展趋势：（1）研究和提高传感器与监测仪器，以提高诊断的准确性并选择合适参数作为当代新的传感技术的参考，研究和开发新型传感器和监控工具，提高监测技术水平，选择最有效的参数是提高诊断精度的前提，高效多功能仪器诊断设备的几何尺寸、物理量的快速和准确的检测和识别是研究故障诊断的基础。（2）与最新信号处理方法相融合，基于小波分析的故障诊断技术研究。小波分析是一种新的信号尺度分析方法。 谐波函数的基函数是一系列尺度变量的前提，具有良好的时间 - 频率质量特性和信号的适应性。设备部件在机械故障诊断结构中不同于包含大量非稳态部件的信号，利用小波分析将不同通道信号分解成不同的频率分解序列，从而为故障提取提供理论依据。（3）与非线性原理及多元传感技术的融合，现代化生产要求全面、多角度监测和维护设备，使设备的运行状态作为一个整体，各个方面的理解，在进行设备故障检测诊断，多个传感器可用于每个位置监控设备同时，然后按照一定的方法来处理这些信息。机械设备在发生故障时，往往表现为非线性特征，混沌和分形几何方法日益完善，这类问题将进一步解决。（4）与现代智能方法的融合，现代智能技术，包括专家系统，模糊逻辑，神经网络，进化计算和设备故障诊断技术等现代智能方法已被广泛应用，智能化技术，设备，智能监控和故障诊断的发展将是终极目标故障诊断技术。
结束语
现代农业机械复杂程度越来越高，为了避免故障发生，必须对其运行状态进行监测，以便及时发现异常，将机械修理和使用的成本降为最低，并且可以延长使用寿命。在实际工作中，要运用多种技术有效结合，并取长补短，以便提高农业机械故障诊断效率，另外，在机械故障诊断工作中除了高科技含量、智能化等趋势外，还要充分考虑故障诊断成本，以便使农业机械故障诊断技术更好的为农业生产服务。
参考文献：
[1]农业机械故障诊断技术的现状及发展趋势[J]. 帕提古丽・吐尔逊.？？南方农机. 2016（03）
[2]现代农业机械故障诊断技术的发展[J]. 聂彩丽，赵晓顺，陈会莲，刘淑霞.？？农机化研究. 2007（09）
论文作者:汤守玛
论文发表刊物:《基层建设》2018年第36期
论文发表时间:2019/2/27
标签：农业机械论文; 技术论文; 故障论文; 故障诊断论文; 信号论文; 机械论文; 噪声论文; 《基层建设》2018年第36期论文;