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联合收割机工作过程中时常发生作业流程故障,包括皮带磨损断裂和主要旋转部件堵塞等,不仅造成谷物损失,而且对机器自身也造成一定损害,因此对联合收割机的工作状况进行监测,是非常有必要的。与人工判断或者经验相比,使用计算机自动获取工作状况的有关信息,不仅可降低劳动强度、提高工作效率,而且便于与后续的状态监测、故障诊断实现技术对接和技术集成。
当前,对皮带磨损断裂故障进行诊断的主要困难在于监测何种物理量和如何得到该物理量的值；对主要旋转部件堵塞进行诊断的主要困难在于以往都是通过监测旋转部件的转速,并设定报警阈值,但是该阈值是经验值,而且范围较大,是否选取其他物理量和如何确定报警阈值。为此,本文通过试验的方式来解决这些困难。以福田雷沃生产的切纵流联合收割机为基础,以有关数字脉冲信号为研究对象,通过MATLAB得到有关物理量值。主要的研究内容如下:
1)主离合皮带磨损断裂故障的诊断方法研究
比较了测周法中采用不同磁钢个数和多个磁钢个数求平均对转速和滑动率的影响；比较了测频法和测周法两种不同计算方法对转速和滑动率的影响；为消除滑动率的误差及波动性对其进行了平滑处理,并对平滑点数进行了研究；最后采用单磁钢、测周法并经过8点平滑处理得到谷物喂入量为8kg／s时主离合皮带的滑动率变化情况,给出报警阈值。
2)切流滚筒堵塞故障的诊断方法研究
采用单磁钢测周法获得切流滚筒空转和不同谷物喂入量时的转速变化情况,并对二者进行线性拟合,探寻切流滚筒的转速与谷物喂入量之间的关系,据此得到超负载时转速与空转转速的比值,给出报警阈值。
3)输送槽、纵轴流滚筒、输粮搅龙堵塞的故障诊断方法研究
采用单磁钢测周法获得输送槽轴、纵轴流滚筒传动轴和输粮搅龙轴在空转和不同谷物喂入量时的转速以及中间轴与其的传动比变化情况,对传动比进行了平滑处理,并进行了平滑点数的研究,探究转速和传动比受谷物喂入量的影响,选择较佳值作为诊断参数,并给出报警阈值。