輕型履帶式拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)結(jié)果及分析

葉新躍

（湖南省益陽(yáng)市農(nóng)業(yè)機(jī)械技術(shù)推廣站，湖南 益陽(yáng) 413000）

在農(nóng)機(jī)購(gòu)置補(bǔ)貼政策驅(qū)動(dòng)下，具洞庭湖濱平原優(yōu)勢(shì)的益陽(yáng)，農(nóng)業(yè)機(jī)械化和農(nóng)機(jī)制造業(yè)都得到較快發(fā)展。201 4年底全市農(nóng)業(yè)生產(chǎn)綜合機(jī)械化水平達(dá)6 7.5%。全市共有1 9家企業(yè)4 8個(gè)產(chǎn)品被推薦進(jìn)入《2015-201 7年國(guó)家支持推廣的農(nóng)業(yè)機(jī)械產(chǎn)品目錄》，農(nóng)機(jī)工業(yè)產(chǎn)值突破20億元，農(nóng)機(jī)產(chǎn)業(yè)總值達(dá)60億元。農(nóng)機(jī)企業(yè)立足市場(chǎng)創(chuàng)新產(chǎn)品，加快了履帶式拖拉機(jī)更新?lián)Q代的步伐，推出高性能的輕型履帶式拖拉機(jī)。為推動(dòng)益陽(yáng)本地產(chǎn)輕型履帶式拖拉機(jī)的持續(xù)健康發(fā)展，從201 4年9月28日開始，筆者所在的研究試驗(yàn)組對(duì)5種機(jī)型10臺(tái)樣機(jī)進(jìn)行了可靠性測(cè)試研究，以便掌握數(shù)據(jù)及提出改進(jìn)建議與發(fā)展措施。

1 可靠性試驗(yàn)方案與實(shí)施

2014年8月至9月，我們對(duì)參加可靠性試驗(yàn)的拖拉機(jī)進(jìn)行了隨機(jī)抽樣，2014年9月28日開始實(shí)施拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)。這次試驗(yàn)共派出5個(gè)小組、10人次，分別對(duì)益陽(yáng)資江聯(lián)合收割機(jī)開發(fā)有限公司等4家農(nóng)機(jī)企業(yè)生產(chǎn)的10臺(tái)輕型履帶式拖拉機(jī)（每臺(tái)工作時(shí)間不低于750h），進(jìn)行了可靠性試驗(yàn)，參試機(jī)型列表1。

為做好履帶式拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)，以GB/T4648.1、JB/T51082為依據(jù)，制定了《拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)實(shí)施方案》和《拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)實(shí)施細(xì)則》。從2014年9月28日至2015年8月25日，試驗(yàn)共分為兩個(gè)階段進(jìn)行，第一個(gè)階段是2014年9月至11月，作業(yè)方式為水田或旱土旋耕；第二個(gè)階段是2015年4月至8月，作業(yè)方式為水田旋耕，10臺(tái)履帶式拖拉機(jī)累積工作試驗(yàn)7951h，機(jī)具作業(yè)面積6983.4hm2，較好地完成了可靠性試驗(yàn)任務(wù)。

表1 可靠性試驗(yàn)的拖拉機(jī)信息表

2 可靠性試驗(yàn)數(shù)據(jù)

（1）作業(yè)面積。10臺(tái)拖拉機(jī)共作業(yè)6983.4hm2，其中水田作業(yè)面積為4857.5hm2，旱土作業(yè)面積為2125.9hm2。作業(yè)面積最多的為822.1hm2，最少的為507.7hm2，平均為698.3hm2。

（2）油耗。參試的拖拉機(jī)中油耗最高為25.5KG/hm2，最低為11.8KG/hm2，平均油耗為18.7KG/hm2。

（3）工作時(shí)間。10臺(tái)拖拉機(jī)累計(jì)工作時(shí)間為7951h，工作時(shí)間最長(zhǎng)的為815h，工作時(shí)間最短的為778h，平均為798h。

（4）田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)。田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)最高的為8 5.3%，最低的為6 9.5，平均為7 7.4%。

（5）MTTFF與MTBF數(shù)據(jù)。MTTFF（首次故障前平均工作時(shí)間）最長(zhǎng)的為256.3h，最短的為18.5h，平均為137.4h。MTBF（平均故障間隔時(shí)間）最長(zhǎng)的為316.7h，最短的為218.5h，平均

（6）生產(chǎn)率。生產(chǎn)率最高的為0.95hm2/h，最低的為0.63hm2/h，平均為0.79hm2/h。

（7）故障情況。在可靠性試驗(yàn)期間的故障數(shù)據(jù)列表2，10臺(tái)履帶式拖拉機(jī)累積發(fā)生故障65次，平均每臺(tái)拖拉機(jī)發(fā)生故障6.5次。其中發(fā)生輕微故障37次，一般故障27次，嚴(yán)重故障1次，未發(fā)生致命故障。

表2 故障數(shù)據(jù)表

3 實(shí)驗(yàn)結(jié)果分析

（1）MTBF（平均故障間隔時(shí)間）的數(shù)值呈現(xiàn)出“兩頭大、中間小”的特點(diǎn)。其主要原因是：前期田間作業(yè)機(jī)手因想獲取理想的試驗(yàn)數(shù)據(jù)，在操作上較為謹(jǐn)慎，耕深較淺，同時(shí)旱土作業(yè)時(shí)間較長(zhǎng)，田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)較小，故障較少，MTBF值一般在270h左右；中期田間作業(yè)趨于正常狀態(tài)，機(jī)器在水田作業(yè)的時(shí)間較多，田間作業(yè)平均負(fù)荷較大，機(jī)器零部件磨損嚴(yán)重，故障較多，MTBF值在230h左右；后期田間作業(yè)量減少，加上有些廠家及時(shí)跟進(jìn)保養(yǎng)，故障較少，MTBF值可以達(dá)到300h左右。

（2）田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)符合標(biāo)準(zhǔn)要求。農(nóng)業(yè)部標(biāo)準(zhǔn)要求拖拉機(jī)的田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)不低于60%。10臺(tái)輕型履帶式拖拉機(jī)的田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)均高于標(biāo)準(zhǔn)要求，田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)的平均值為77.4%。從可靠性試驗(yàn)的過(guò)程來(lái)看，與旱土旋耕作業(yè)比較，水田旋耕作業(yè)時(shí)的作業(yè)環(huán)境更為惡劣，田間作業(yè)平均負(fù)荷大，作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)可達(dá)到80%以上。從田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)和MTBF值分析，我市履帶式拖拉機(jī)的產(chǎn)品質(zhì)量、性能比較穩(wěn)定，能進(jìn)行大面積的旋耕作業(yè)，能適應(yīng)不同的田間模式，農(nóng)民用戶較為滿意。但在配件選購(gòu)、裝配工藝等方面有待進(jìn)一步提升。

（3）部分履帶式拖拉機(jī)油耗較高。主要原因是：一是水田作業(yè)的時(shí)間長(zhǎng)，田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)大，油耗高；二是作業(yè)的地塊小，拖拉機(jī)田間轉(zhuǎn)移的時(shí)間長(zhǎng)，影響力拖拉機(jī)作業(yè)效率的充分發(fā)揮；三是工作的環(huán)境較為惡劣，如連續(xù)下雨幾天后的水田作業(yè)，田間泥腳較深，使得拖拉機(jī)油耗較高；四是拖拉機(jī)工作時(shí)耕深較深，生產(chǎn)率降低，油耗增高。

（4）部分履帶拖拉機(jī)作業(yè)面積大，工作時(shí)間長(zhǎng)。主要原因是：一是機(jī)具性能穩(wěn)定，故障次數(shù)少，修復(fù)時(shí)間短，保養(yǎng)及時(shí)有效；二是作業(yè)的地塊面積相對(duì)較大，工作效率高；三是拖拉機(jī)手的操作水平較高；四是廠家比較重視，與可靠性試驗(yàn)工作密切配合協(xié)調(diào)，服務(wù)跟進(jìn)及時(shí)。

（5）履帶式拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)采用跟蹤機(jī)手作業(yè)的方法進(jìn)行。試驗(yàn)中，發(fā)動(dòng)機(jī)功率不同，機(jī)器作業(yè)的田間土壤不同、地塊面積不同、作業(yè)時(shí)間不同、作業(yè)量不同、機(jī)手操作水平不同、耕深及耕幅不同。因此，這次履帶式拖拉機(jī)可靠性試驗(yàn)機(jī)械之間的數(shù)據(jù)可比性較差。

4 存在的普遍性問(wèn)題

（1）滲油問(wèn)題。從可靠性試驗(yàn)的結(jié)果來(lái)看，滲油是一個(gè)比較普遍的問(wèn)題，本次可靠性試驗(yàn)的10臺(tái)履帶式拖拉機(jī)中，共出現(xiàn)19次滲油故障，占總故障的29.2%。主要為驅(qū)動(dòng)軸、密封圈、液壓元件等滲油，反應(yīng)出產(chǎn)品質(zhì)量、裝配工藝還需要進(jìn)一步加強(qiáng)。

（2）萬(wàn)向節(jié)問(wèn)題。在可靠性試驗(yàn)中，萬(wàn)向節(jié)工作是剛性轉(zhuǎn)動(dòng)，沖擊負(fù)荷大，因受力不均或強(qiáng)度不夠，故障較多。使用方法、維護(hù)、裝配工藝以及產(chǎn)品本身質(zhì)量問(wèn)題這些是導(dǎo)致萬(wàn)向節(jié)故障的主因。

（3）變速箱問(wèn)題。變速箱故障多，共計(jì)15次，占總故障的23.1%。由于工作作業(yè)環(huán)境惡劣，田間作業(yè)平均負(fù)荷系數(shù)大，拖拉機(jī)換擋軸上的軸或軸承磨損嚴(yán)重、換擋齒輪嚴(yán)重磨損等，旋耕機(jī)箱也存在類似的問(wèn)題。

（4）配套機(jī)具問(wèn)題。目前輕型履帶式拖拉機(jī)的作業(yè)方式比較單一，主要應(yīng)用于旋耕作業(yè)。沒有真正做到一機(jī)多具，實(shí)現(xiàn)輕型履帶式拖拉機(jī)的多功能化。自國(guó)家把拖拉機(jī)列入國(guó)家重點(diǎn)補(bǔ)貼目錄后，輕型履帶式拖拉機(jī)技術(shù)發(fā)展迅猛，產(chǎn)銷也更加火爆，而與之配套的機(jī)具卻發(fā)展滯后，這大大的降低了拖拉機(jī)的應(yīng)用范圍和使用效率，隨著我國(guó)農(nóng)機(jī)大戶、農(nóng)機(jī)合作社等新型農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)組織的增加和跨區(qū)作業(yè)的需要，主機(jī)能配套多種機(jī)具作業(yè)的要求會(huì)更加強(qiáng)烈，顯示出拖拉機(jī)配套機(jī)具市場(chǎng)的巨大潛力。

5 發(fā)展?fàn)顩r及市場(chǎng)預(yù)測(cè)

南方是我國(guó)水稻的主產(chǎn)區(qū)，這些地區(qū)地形復(fù)雜、田塊高差較大、泥腳深、土壤承壓能力較低，目前市場(chǎng)上生產(chǎn)的田、地間的耕作機(jī)械大多是由輪式拖拉機(jī)作牽引。由于輪式拖拉機(jī)橡膠輪壓力大，尤其在水田行走時(shí)，隨之碾出兩道深溝，這兩道深溝透過(guò)耕作層的熟泥，一直陷入下面的生泥層下。這樣，每耕作一次，就使泥層加深一層，造成惡性循環(huán)，使水田都成為深泥腳田。履帶式拖拉機(jī)由于采用橡膠履帶行走，對(duì)泥層的壓強(qiáng)減小，具有保護(hù)水田土壤生態(tài)的作用。在耕種效果上也顯示出其獨(dú)特的長(zhǎng)處：一是地表平整度比傳統(tǒng)旋耕機(jī)明顯具有優(yōu)勢(shì)；二是旱耕地土塊細(xì)碎均勻，水耕田泥爛漿足，耕作質(zhì)量高；三是雜草覆蓋率高，其耕作平穩(wěn)性、濕地通過(guò)性、使用可靠性獨(dú)具特色。履帶式拖拉機(jī)除可以一次性完成旋耕、開溝、起壟、播種、施肥等作業(yè)外，還在農(nóng)田基本建設(shè)和小型水利工程中得到充分利用，綜合利用程度較高，廣泛適用于平原、山區(qū)、丘陵田塊作業(yè)，具有極其優(yōu)越的推廣價(jià)值。市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)列表3，預(yù)計(jì)湖南省市場(chǎng)容量為9萬(wàn)臺(tái)左右，未來(lái)5年內(nèi)預(yù)計(jì)國(guó)內(nèi)市場(chǎng)容量為500萬(wàn)臺(tái)，南方幾個(gè)省約1 7 0萬(wàn)臺(tái)。

表3 市場(chǎng)需求預(yù)測(cè)

目前益陽(yáng)市部分生產(chǎn)廠家開發(fā)的輕型履帶式拖拉機(jī)已經(jīng)開始小批量生產(chǎn)。從可靠性試驗(yàn)結(jié)果可以看出，多數(shù)機(jī)型性能比較穩(wěn)定，能進(jìn)行大面積作業(yè)，滿足多功能、高效率、高精度、高智能、高性價(jià)比、節(jié)能、使用安全的要求。

6 發(fā)展措施與建議

（1）加大投入，加快拖拉機(jī)產(chǎn)品的換代升級(jí)。首先生產(chǎn)企業(yè)不能滿足現(xiàn)狀，要舍得花錢加快技術(shù)研發(fā)，做好改進(jìn)輕型履帶式拖拉機(jī)存在的設(shè)計(jì)問(wèn)題和質(zhì)量問(wèn)題，進(jìn)一步提高裝配質(zhì)量。其次，財(cái)政、科技等部門要協(xié)同合作，擇優(yōu)而扶，為產(chǎn)品給予經(jīng)費(fèi)和技術(shù)支持。

（2）整合資源優(yōu)勢(shì)，走科技化、品牌化、集約化道路。科技化，就是要鼓勵(lì)和支持企業(yè)加強(qiáng)科技研發(fā)，推進(jìn)自主創(chuàng)新；品牌化，就是要鼓勵(lì)企業(yè)加速提質(zhì)改造，在追求產(chǎn)品產(chǎn)量的同時(shí)，更加注重產(chǎn)品的性能與品質(zhì)，提高競(jìng)爭(zhēng)力；集約化，就是要引導(dǎo)我市企業(yè)，實(shí)現(xiàn)強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手。如：在政府指導(dǎo)和支持下，由幾個(gè)企業(yè)負(fù)責(zé)人牽頭，采取股份制形式組建股份有限公司或集團(tuán)公司，部件分開生產(chǎn)，整機(jī)集中組裝，樹立品牌，統(tǒng)一技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和銷售價(jià)格。

（3）著力宣傳，注重培訓(xùn)和推廣。運(yùn)用各種宣傳媒體，現(xiàn)場(chǎng)演示會(huì)等廣泛宣傳，提高廣大農(nóng)戶對(duì)輕型履帶式拖拉機(jī)的感性認(rèn)識(shí)，了解產(chǎn)品給農(nóng)民帶來(lái)的實(shí)惠，同時(shí)，要加大對(duì)拖拉機(jī)手的培訓(xùn)工作，幫助農(nóng)民提高應(yīng)用產(chǎn)品技術(shù)能力。對(duì)農(nóng)機(jī)大戶、農(nóng)機(jī)合作社等需求迫切的農(nóng)業(yè)經(jīng)營(yíng)組織進(jìn)行扶持，率先推進(jìn)輕型履帶式拖拉機(jī)。

（4）建立和完善用戶跟蹤試驗(yàn)機(jī)制?？煽啃栽囼?yàn)僅僅是產(chǎn)品推出的開始，為準(zhǔn)確考核拖拉機(jī)在用戶手中實(shí)際使用條件下的可靠性水平，建立和完善用戶跟蹤試驗(yàn)機(jī)制能有效地把產(chǎn)品質(zhì)量同用戶的反饋信息掛鉤。在用戶跟蹤試驗(yàn)中，由于被跟蹤試驗(yàn)的拖拉機(jī)數(shù)量多，試驗(yàn)時(shí)間長(zhǎng)，獲取的質(zhì)量信息量大，參考價(jià)值高，加強(qiáng)了企業(yè)同用戶的直接聯(lián)系，同時(shí)企業(yè)也能更好的為用戶服務(wù)。