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　　 農(nóng)業(yè)機械設(shè)備保持良好的技術(shù)狀態(tài)，是農(nóng)機設(shè)計者研究可靠性的前提，也是農(nóng)業(yè)機械操作者使用維護(hù)的目的。農(nóng)業(yè)機械在操作使用中如何正確地預(yù)防、控制設(shè)備的故障和排除各種障礙，發(fā)揮農(nóng)業(yè)機械為農(nóng)業(yè)生產(chǎn)服務(wù)的最大效能一直是人們研究的重要課題。筆者從分析農(nóng)業(yè)機械設(shè)備在操作使用中常見的故障變化規(guī)律著手，提出機械故障診斷和農(nóng)機具的修復(fù)方法，以達(dá)到延長農(nóng)機具的使用壽命。
    一、故障變化規(guī)律
    1．故障形成的因素
    (1)自然因素：即農(nóng)機具設(shè)備受外部和內(nèi)部各種不可抗拒的自然因素的影響。如拖拉機的發(fā)動機故障率高低與季節(jié)有關(guān)。冬季低溫使用時，故障率高于夏季。如發(fā)動機的燃料供給系在冬季常因氣溫低、霧化不良，燃油容易凝固發(fā)生油路堵塞而不易啟動。
    (2)人為因素：即農(nóng)機具在制造和修理時使用了不合格的零件或違反了裝配技術(shù)要求；在使用中沒有遵守操作技術(shù)規(guī)程；沒有執(zhí)行規(guī)定的保養(yǎng)維護(hù)制度以及在運輸、保管中不當(dāng)?shù)仍颍罐r(nóng)機具過早地喪失了它的應(yīng)有功能。
    2．磨損與時間的關(guān)系規(guī)律
    一般將磨損過程分為三個階段，即初期磨損階段(又稱走合階段)、穩(wěn)定磨損階段(又稱正常工作磨損階段)和急劇磨損階段，如圖1所示。
    (1)初期磨損階段(Oa曲線)：因農(nóng)機具在制造及修復(fù)零件時，零件內(nèi)表面或外表面難免留下刀痕，這些刀痕和凸起部分，會在走合時磨落成金屬屑及其氧化物顆粒，這些金屬屑、氧化物顆粒應(yīng)在走合維護(hù)時清除，如果留在零件摩擦表面會引起嚴(yán)重的磨料磨損，加速機件的磨損過程。
    (2)穩(wěn)定磨損階段(ab曲線)：隨著走合的進(jìn)展，表面粗糙度逐漸磨平，實際接觸面積不斷增大，單位面積壓力減小，磨損速度逐漸平緩，正常工作條件形成，進(jìn)入穩(wěn)定磨損階段，在這期問，工作時間最長，磨損速度最小，只要按規(guī)定正確使用和維護(hù)，一般不會發(fā)生故障。
    (3)急劇磨損階段(be曲線)：在這個階段由于磨損的不斷積累，造成零件的配合間隙過大，以金屬的直接接觸代替原來的液體摩擦或邊界摩擦，因而導(dǎo)致強烈的磨損。使農(nóng)機具運轉(zhuǎn)時出現(xiàn)附加的沖擊載荷、振動和噪聲、溫度升高，在這一階段如不及時進(jìn)行調(diào)整或修理，會造成事故性故障，最終導(dǎo)致零件完全失效。
    3．故障變化規(guī)律
    農(nóng)業(yè)機械發(fā)生故障的變化規(guī)律一般分為三個時期，即早期故障期、偶然故障期、耗損故障期，如圖2所示。
    (1)早期故障期(oA段)：指新進(jìn)或大修后的．農(nóng)業(yè)機械在走合期引起的故障。此時期特征是初始投入使用故障率較高，隨著使用時間的延長，其故障率呈漸減性(ab曲線)。
    (2)偶然故障期(AB段)：指農(nóng)業(yè)機械設(shè)備在走合期結(jié)束后，轉(zhuǎn)入正常使用的有效壽命期。只要在正確維護(hù)和使用條件下，沒有特定的故障起主導(dǎo)作用，即使發(fā)生故障也是偶然的，故障率基本恒定，其值甚小(be直線)。
    (3)耗損故障期(BE段)：指農(nóng)機具通過長時期的使用，因零件達(dá)到使用極限，往往出現(xiàn)的故障率很高，耗損故障期的曲線是漸增性(ce曲線)。
    二、農(nóng)業(yè)機械的故障診斷方法
    可分為主觀故障診斷方法和客觀故障診斷方法。
    1．農(nóng)業(yè)機械的主觀故障診斷方法
    農(nóng)機具的主觀故障診斷就是采用常規(guī)的眼看、耳聽、鼻嗅、手摸和詢問操作者的診斷方法，類似于中醫(yī)醫(yī)生的望、聞、問、切，該方法因診斷人的經(jīng)驗而異，診斷結(jié)果并不完全一致。農(nóng)機具的主觀故障診斷方法具體操作是：
    (1)采用眼看的感官視覺檢驗：直接觀察農(nóng)機具的異?，F(xiàn)象。如漏油、漏水、發(fā)動機排出的煙色以及機件松脫、明顯斷裂、扭曲變形等。為提高視覺檢驗精度，在某些情況下，可借助放大鏡對零件的磨損、破損、裂紋等進(jìn)行檢驗，還可借助于手錘敲擊對裂紋和鉚釘?shù)乃蓜舆M(jìn)行檢查。為彌補視覺中某些箱體內(nèi)部檢驗的不足，還可借助于光導(dǎo)纖維作為光傳導(dǎo)的內(nèi)窺鏡來檢測，或新、舊零件進(jìn)行對比檢驗等操作。
    (2)采用耳聽聲覺的檢驗：根據(jù)響聲的特征來判斷故障部位，辨別故障發(fā)生時應(yīng)注意到的異響聲與伴隨聲等現(xiàn)象，注意響聲與轉(zhuǎn)速、溫度、載荷以及發(fā)出響聲位置的關(guān)系，這樣才能提高判斷故障的準(zhǔn)確率。如發(fā)動機活塞敲缸與轉(zhuǎn)速、負(fù)荷、溫度有關(guān)。轉(zhuǎn)速和溫度低時，響聲清晰；負(fù)荷大時，響聲明顯。
    (3)采用鼻嗅氣味的檢驗：根據(jù)氣味的特征來判斷故障可能發(fā)生的部位，辨別故障發(fā)生時應(yīng)注意到的異常氣味與伴隨的煙氣等現(xiàn)象。如皮帶的橡膠氣味、摩擦片的燒焦味等，都會有明顯的異常氣味嗅到。
    (4)采用手摸觸覺的檢驗：用手觸摸懷疑有故障或與故障相關(guān)的部位，以便找出故障所在。如用手觸摸制動鼓若有燙手的現(xiàn)象，則證明車輪制動器有制動阻滯故障。
    (5)詢問操作者的檢驗：就是訪問一線使用者，了解農(nóng)機具使用條件和時間，以及故障發(fā)生時韻現(xiàn)象和病史等，以便判斷故障或為故障診斷提供參考資料。
    2．農(nóng)業(yè)機械的客觀故障診斷方法
    農(nóng)機具的客觀故障診斷方法，類似西醫(yī)的體溫表、血壓計、心電圖儀、CT機等各種人體診斷儀器，不因儀器操作的使用者而異，診斷結(jié)果比較客觀地反映農(nóng)機具運行的當(dāng)前工況?？煞譃楣?、量具檢驗法，物理檢驗法，儀器檢驗法。
    (1)工、量具檢驗法：利用通用量具、專用量具測量零件現(xiàn)有的尺寸及形位公差值，與技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的許用值進(jìn)行對比，確定零件能否繼續(xù)使用。
    (2)物理檢驗法：利用電、磁、光、聲、熱等物理量，通過對工件引起的變化來探測零件技術(shù)狀況的一種方法。這種方法通常用來檢驗零件內(nèi)部隱蔽缺陷而又不損壞零件本身的一種無損的探傷檢驗，如磁力探傷法，磁粉法、滲透法和射線法等。
    (3)儀器檢驗法：就是使用儀器、儀表、傳感器、故障診斷儀器、設(shè)備等去檢測、分析故障之源的定性診斷方法。如用氣缸表測量氣缸壓力來判斷氣缸密封性的故障，根據(jù)測得結(jié)果來分析故障原因。
    三、農(nóng)機具的修復(fù)方法
    農(nóng)機具的修復(fù)方法，可采用金屬扣合、塑性變形、鑲加零件和局部修換等幾種方法。
    1．采用金屬扣合法
    金屬扣合是利用金屬材料(波形鍵)的塑性變形來完成扣合作用，以達(dá)到鑄件裂紋和斷裂的修復(fù)目的。金屬扣合法可用于不易補焊的鋼件、不允許有較大變形的鑄件以及有色金屬件的修復(fù)，對于大型鑄件的修復(fù)效果更突出。按扣合的性質(zhì)和特點，可分為強固扣合、強密扣合、優(yōu)級扣合和熱扣合四種工藝。
    (1)強固扣合工藝：強固扣合適用于修復(fù)壁厚8～40ram的一般強度要求的薄壁機件。工藝實施方法：①按波形鍵的凸緣結(jié)構(gòu)位置制造鉆模。利用鉆模在垂直于裂紋或斷裂面的方向上依次鉆孔。注意利用第一孔使鉆模定位。②用鑿子加工波形槽。加工中要注意，必須使槽與鍵的配合間隙在0．1～0．2ram以內(nèi)。③ 在波形鍵四周涂上環(huán)氧樹脂粘接劑，并嵌入波形槽中。④鉚擊已嵌好的波形鍵的凸緣處。鉚擊強度應(yīng)由兩端向中間凸緣依次減弱。
    (2)強密扣合工藝：它是在強固扣合法的基礎(chǔ)上，在兩波形鍵之間裂紋或折斷面的結(jié)合線上加工綴縫栓孔，并使第二次鉆的綴縫栓孔稍微切人已裝好的波形鍵和綴縫栓，形成一條密封的“金屬紐帶”，以達(dá)到阻止流體受壓滲漏的目的。綴縫栓可用直徑為5～8ram的低碳鋼或純銅等軟質(zhì)材料制造，這樣便于鉚緊。
    (3)優(yōu)級扣合工藝：優(yōu)級扣合主要用于修復(fù)在工作過程中要求承受高載荷的厚壁機件，如水壓機橫梁、軋鋼機主梁輥筒等。為使載荷分布到更多的面積和遠(yuǎn)離裂紋或折斷處，須在垂直于裂紋或折斷面的方向上鑲?cè)脘撝频拇u形加強件，用綴縫栓聯(lián)接，有時還用波形鍵加強。
    (4)熱扣合工藝：利用加熱的扣合件在冷卻過程中產(chǎn)生收縮而將開裂的機件鎖緊。該法適用于修復(fù)大型飛輪、齒輪和重型設(shè)備機身的裂紋及折斷面。
    2．采用塑性變形修復(fù)法
    塑性變形修復(fù)零件一般有以下幾種方法：
    (1)鐓粗法：借助壓力來增加零件的外徑，以補償外徑的磨損部分，主要用來修復(fù)有色金屬套筒和圓柱形零件，可修復(fù)內(nèi)徑或外徑磨損量小于0．6ram的零件。
    (2)擠壓法：利用壓力將零件不需嚴(yán)格控制尺寸部位的材料擠壓到受磨損的部位，主要適用于筒形零件內(nèi)徑的修復(fù)。
    (3)擴脹法：這種方法的原理與擠壓法相同，不同的是零件受壓向外擴脹，以增大外形尺寸，補償磨損部分。主要應(yīng)用于外徑磨損的套筒形零件。
    (4)壓力校直法：用壓力對零件進(jìn)行校直，校直必須矯枉過正，這樣，零件的彎曲變形量只有在矯枉過正的條件下，由校直中產(chǎn)生的塑性變形量進(jìn)行抵消。
    (5)砸擊校直法：通過砸擊零件上的彎曲低點部分，引起金屬材料延伸，在零件彎曲低點的表面處產(chǎn)生伸展性塑性變形，從而改變了零件彎曲部分的內(nèi)應(yīng)力分布狀況，使彎曲部位伸直。    ．
    (6)火焰校直法：用氣焊乙炔焰迅速加熱零件的彎曲最高點，該處的表面層金屬就會迅速膨脹使零件加深彎曲度，在加熱點周圍和彎曲最低點處，冷金屬部分會限制加熱點金屬的膨脹。于是，被加熱的金屬就會受到擠壓在高溫下產(chǎn)生塑性變形。而加熱點處的金屬實際上就縮小了。當(dāng)加熱點處迅速冷卻后，必然造成零件的反向彎曲。
    3．采用鑲加零件修復(fù)法
    配合零件磨損后，在結(jié)構(gòu)和強度允許的條件下，增加一個零件來補償由于磨損及修復(fù)而去掉的部分，以恢復(fù)原有零件精度，這樣的方法稱為鑲加零件修復(fù)法。
    4．采用局部修換法
    有些零件在使用過程中，往往各部位的磨損量不均勻，有的只有某個部位磨損嚴(yán)重，而其余部位尚好或磨損輕微。如果零件結(jié)構(gòu)允許，可將磨損嚴(yán)重的部位切除，重制新件用機械聯(lián)結(jié)、焊接或粘接的方法固定在原來的零件上，使零件得以修復(fù)的方法稱為局部修換法。
    綜上所述，正確的故障診斷是保證農(nóng)業(yè)機械合理的修復(fù)工藝和修復(fù)質(zhì)量的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，通過診斷確定零件技術(shù)狀況和采取必要的修復(fù)工藝措施，進(jìn)行合理地修復(fù)方法是達(dá)到恢復(fù)農(nóng)機具原有機械性能和延長農(nóng)業(yè)機械使用壽命的可靠保證。