[發明專利]一種聯合收割機裝配質量及故障診斷的測試方法

在審

• 申請號: 202010879007.0
• 申請日: 2020-08-27
• 公開（公告）號: CN111982557A
• 公開（公告）日: 2020-11-24
• 發明（設計）人: 陳小亮;徐立友;張帥;張家銘;趙思夏;閆祥海;魏俊
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01M99/00
• 分類號: G01M99/00;A01D41/127
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 王海龍

1.一種聯合收割機裝配質量及故障診斷的測試方法，其特征在于：該測試方法用的快速檢測裝置包括振動傳感器(1)、數據采集前端(2)、處理設備(3)和顯示設備(4)；所述振動傳感器(1)分別設在聯合收割機駕駛室地板、座椅、轉向管柱上，所述振動傳感器(1)通過連線與數據采集前端(2)相連，所述數據采集前端(2)、處理設備(3)和顯示設備(4)依次相連；

所述振動傳感器(1)用于采集各待測部件的振動信號，將加速度信號轉換為電信號，并將數據傳輸到數據采集前端(2)；所述數據采集前端(2)用于設置采集數據的參數，包括設置測試頻率帶寬、頻率分辨率、平均次數、輸入窗函數和輸出窗函數，并將采集到的信號傳輸給處理設備(3)；所述處理設備(3)對接收到的信號數據進行計算，并與數據庫中的數據進行比對分析，將裝配質量問題點或故障總成通過顯示設備(4)輸出顯示；

該測試方法，包括以下步驟：

S1：根據所述顯示設備(4)提示對故障總成進行初步的檢測及調整；

S2：對于難以診斷的故障點需專業技術人員根據振動傳遞路徑進行分析；

S21：在聯合收割機的發動機、撥禾輪、切割器、喂入攪龍、脫離裝置、清選裝置、輸送裝置等振動源以及駕駛室地板、座椅、轉向管柱上安裝振動傳感器(1)；

S22：對聯合收割機的振動源按照“源-路徑-接受者”的模式進行分析；

S23：采用奇異值分解(SVD)的工作傳遞路徑分析(OPTA)的方法對振動傳遞路徑進行分析，得到每條振動傳遞路徑的傳遞函數和振動貢獻量，以及所有路徑合成的總體貢獻量；

S24：將測試合成的總體貢獻量曲線與駕駛室內信號進行對比分析，快速找出需要重點關注的頻率，再根據各個路徑的振動貢獻量，分析出特定頻率處出現故障的路徑，并找到故障源。

2.根據權利要求1所述的一種聯合收割機裝配質量及故障診斷的測試方法，其特征在于：所述振動傳感器(1)為壓電式加速度傳感器，振動傳感器(1)通過螺栓固定及涂抹硅脂的方式分別設在駕駛室地板、座椅、轉向管柱上。

3.根據權利要求1所述的一種聯合收割機裝配質量及故障診斷的測試方法，其特征在于：所述數據采集前端(2)的測試頻率帶寬為0～512Hz，頻率分辨率為0.5Hz，平均數為50次，輸入窗函數為漢寧窗，輸出窗函數為漢寧窗。

4.根據權利要求1所述的一種聯合收割機裝配質量及故障診斷的測試方法，其特征在于：所述步驟S21中，設在聯合收割機的發動機、撥禾輪、切割器、喂入攪龍、脫離裝置、清選裝置、輸送裝置等振動源上的所述振動傳感器(1)均采用磁座或膠粘的安裝方式。

5.根據權利要求1所述的一種聯合收割機裝配質量及故障診斷的測試方法，其特征在于：所述步驟S23，具體包括以下步驟：

A1：聯合收割機的發動機、撥禾輪、切割器、喂入攪龍、脫離裝置、清選裝置、輸送裝置等m個振動源作為激勵，即輸入信號，每個激勵力都有x，y，z三個方向的分量(k＝3)，傳遞路徑的數量為n，則工作傳遞路徑分析(OPTA)的計算公式為：

公式(1)中，Y為目標點(駕駛室地板/座椅/轉向管柱)的傳遞路徑的總貢獻量向量，T為傳遞函數，X為激勵力矩陣；

A2：對測得的傳遞函數T進行奇異值分解(SVD)：

T＝U∑V^-1 (2)

公式(2)中U、V為正交矩陣，∑為對角矩陣，成為傳遞函數T的奇異值矩陣，其對角線上的值σ_i(i≤n)稱為X的奇異值，滿足σ₁≥σ₂≥···σ_n≥0；其中，較小的奇異值可認為是信號的噪音、串擾信號，應予以清除；

A3：將公式(2)帶入公式(1)中即可求出傳遞路徑的貢獻量。