轻型履带式拖拉机可靠性试验结果及分析

叶新跃

（湖南省益阳市农业机械技术推广站，湖南 益阳 413000）

在农机购置补贴政策驱动下，具洞庭湖滨平原优势的益阳，农业机械化和农机制造业都得到较快发展。201 4年底全市农业生产综合机械化水平达6 7.5%。全市共有1 9家企业4 8个产品被推荐进入《2015-201 7年国家支持推广的农业机械产品目录》，农机工业产值突破20亿元，农机产业总值达60亿元。农机企业立足市场创新产品，加快了履带式拖拉机更新换代的步伐，推出高性能的轻型履带式拖拉机。为推动益阳本地产轻型履带式拖拉机的持续健康发展，从201 4年9月28日开始，笔者所在的研究试验组对5种机型10台样机进行了可靠性测试研究，以便掌握数据及提出改进建议与发展措施。

1 可靠性试验方案与实施

2014年8月至9月，我们对参加可靠性试验的拖拉机进行了随机抽样，2014年9月28日开始实施拖拉机可靠性试验。这次试验共派出5个小组、10人次，分别对益阳资江联合收割机开发有限公司等4家农机企业生产的10台轻型履带式拖拉机（每台工作时间不低于750h），进行了可靠性试验，参试机型列表1。

为做好履带式拖拉机可靠性试验，以GB/T4648.1、JB/T51082为依据，制定了《拖拉机可靠性试验实施方案》和《拖拉机可靠性试验实施细则》。从2014年9月28日至2015年8月25日，试验共分为两个阶段进行，第一个阶段是2014年9月至11月，作业方式为水田或旱土旋耕；第二个阶段是2015年4月至8月，作业方式为水田旋耕，10台履带式拖拉机累积工作试验7951h，机具作业面积6983.4hm2，较好地完成了可靠性试验任务。

表1 可靠性试验的拖拉机信息表

2 可靠性试验数据

（1）作业面积。10台拖拉机共作业6983.4hm2，其中水田作业面积为4857.5hm2，旱土作业面积为2125.9hm2。作业面积最多的为822.1hm2，最少的为507.7hm2，平均为698.3hm2。

（2）油耗。参试的拖拉机中油耗最高为25.5KG/hm2，最低为11.8KG/hm2，平均油耗为18.7KG/hm2。

（3）工作时间。10台拖拉机累计工作时间为7951h，工作时间最长的为815h，工作时间最短的为778h，平均为798h。

（4）田间作业平均负荷系数。田间作业平均负荷系数最高的为8 5.3%，最低的为6 9.5，平均为7 7.4%。

（5）MTTFF与MTBF数据。MTTFF（首次故障前平均工作时间）最长的为256.3h，最短的为18.5h，平均为137.4h。MTBF（平均故障间隔时间）最长的为316.7h，最短的为218.5h，平均

（6）生产率。生产率最高的为0.95hm2/h，最低的为0.63hm2/h，平均为0.79hm2/h。

（7）故障情况。在可靠性试验期间的故障数据列表2，10台履带式拖拉机累积发生故障65次，平均每台拖拉机发生故障6.5次。其中发生轻微故障37次，一般故障27次，严重故障1次，未发生致命故障。

表2 故障数据表

3 实验结果分析

（1）MTBF（平均故障间隔时间）的数值呈现出“两头大、中间小”的特点。其主要原因是：前期田间作业机手因想获取理想的试验数据，在操作上较为谨慎，耕深较浅，同时旱土作业时间较长，田间作业平均负荷系数较小，故障较少，MTBF值一般在270h左右；中期田间作业趋于正常状态，机器在水田作业的时间较多，田间作业平均负荷较大，机器零部件磨损严重，故障较多，MTBF值在230h左右；后期田间作业量减少，加上有些厂家及时跟进保养，故障较少，MTBF值可以达到300h左右。

（2）田间作业平均负荷系数符合标准要求。农业部标准要求拖拉机的田间作业平均负荷系数不低于60%。10台轻型履带式拖拉机的田间作业平均负荷系数均高于标准要求，田间作业平均负荷系数的平均值为77.4%。从可靠性试验的过程来看，与旱土旋耕作业比较，水田旋耕作业时的作业环境更为恶劣，田间作业平均负荷大，作业平均负荷系数可达到80%以上。从田间作业平均负荷系数和MTBF值分析，我市履带式拖拉机的产品质量、性能比较稳定，能进行大面积的旋耕作业，能适应不同的田间模式，农民用户较为满意。但在配件选购、装配工艺等方面有待进一步提升。

（3）部分履带式拖拉机油耗较高。主要原因是：一是水田作业的时间长，田间作业平均负荷系数大，油耗高；二是作业的地块小，拖拉机田间转移的时间长，影响力拖拉机作业效率的充分发挥；三是工作的环境较为恶劣，如连续下雨几天后的水田作业，田间泥脚较深，使得拖拉机油耗较高；四是拖拉机工作时耕深较深，生产率降低，油耗增高。

（4）部分履带拖拉机作业面积大，工作时间长。主要原因是：一是机具性能稳定，故障次数少，修复时间短，保养及时有效；二是作业的地块面积相对较大，工作效率高；三是拖拉机手的操作水平较高；四是厂家比较重视，与可靠性试验工作密切配合协调，服务跟进及时。

（5）履带式拖拉机可靠性试验采用跟踪机手作业的方法进行。试验中，发动机功率不同，机器作业的田间土壤不同、地块面积不同、作业时间不同、作业量不同、机手操作水平不同、耕深及耕幅不同。因此，这次履带式拖拉机可靠性试验机械之间的数据可比性较差。

4 存在的普遍性问题

（1）渗油问题。从可靠性试验的结果来看，渗油是一个比较普遍的问题，本次可靠性试验的10台履带式拖拉机中，共出现19次渗油故障，占总故障的29.2%。主要为驱动轴、密封圈、液压元件等渗油，反应出产品质量、装配工艺还需要进一步加强。

（2）万向节问题。在可靠性试验中，万向节工作是刚性转动，冲击负荷大，因受力不均或强度不够，故障较多。使用方法、维护、装配工艺以及产品本身质量问题这些是导致万向节故障的主因。

（3）变速箱问题。变速箱故障多，共计15次，占总故障的23.1%。由于工作作业环境恶劣，田间作业平均负荷系数大，拖拉机换挡轴上的轴或轴承磨损严重、换挡齿轮严重磨损等，旋耕机箱也存在类似的问题。

（4）配套机具问题。目前轻型履带式拖拉机的作业方式比较单一，主要应用于旋耕作业。没有真正做到一机多具，实现轻型履带式拖拉机的多功能化。自国家把拖拉机列入国家重点补贴目录后，轻型履带式拖拉机技术发展迅猛，产销也更加火爆，而与之配套的机具却发展滞后，这大大的降低了拖拉机的应用范围和使用效率，随着我国农机大户、农机合作社等新型农业经营组织的增加和跨区作业的需要，主机能配套多种机具作业的要求会更加强烈，显示出拖拉机配套机具市场的巨大潜力。

5 发展状况及市场预测

南方是我国水稻的主产区，这些地区地形复杂、田块高差较大、泥脚深、土壤承压能力较低，目前市场上生产的田、地间的耕作机械大多是由轮式拖拉机作牵引。由于轮式拖拉机橡胶轮压力大，尤其在水田行走时，随之碾出两道深沟，这两道深沟透过耕作层的熟泥，一直陷入下面的生泥层下。这样，每耕作一次，就使泥层加深一层，造成恶性循环，使水田都成为深泥脚田。履带式拖拉机由于采用橡胶履带行走，对泥层的压强减小，具有保护水田土壤生态的作用。在耕种效果上也显示出其独特的长处：一是地表平整度比传统旋耕机明显具有优势；二是旱耕地土块细碎均匀，水耕田泥烂浆足，耕作质量高；三是杂草覆盖率高，其耕作平稳性、湿地通过性、使用可靠性独具特色。履带式拖拉机除可以一次性完成旋耕、开沟、起垄、播种、施肥等作业外，还在农田基本建设和小型水利工程中得到充分利用，综合利用程度较高，广泛适用于平原、山区、丘陵田块作业，具有极其优越的推广价值。市场需求预测列表3，预计湖南省市场容量为9万台左右，未来5年内预计国内市场容量为500万台，南方几个省约1 7 0万台。

表3 市场需求预测

目前益阳市部分生产厂家开发的轻型履带式拖拉机已经开始小批量生产。从可靠性试验结果可以看出，多数机型性能比较稳定，能进行大面积作业，满足多功能、高效率、高精度、高智能、高性价比、节能、使用安全的要求。

6 发展措施与建议

（1）加大投入，加快拖拉机产品的换代升级。首先生产企业不能满足现状，要舍得花钱加快技术研发，做好改进轻型履带式拖拉机存在的设计问题和质量问题，进一步提高装配质量。其次，财政、科技等部门要协同合作，择优而扶，为产品给予经费和技术支持。

（2）整合资源优势，走科技化、品牌化、集约化道路。科技化，就是要鼓励和支持企业加强科技研发，推进自主创新；品牌化，就是要鼓励企业加速提质改造，在追求产品产量的同时，更加注重产品的性能与品质，提高竞争力；集约化，就是要引导我市企业，实现强强联手。如：在政府指导和支持下，由几个企业负责人牵头，采取股份制形式组建股份有限公司或集团公司，部件分开生产，整机集中组装，树立品牌，统一技术标准和销售价格。

（3）着力宣传，注重培训和推广。运用各种宣传媒体，现场演示会等广泛宣传，提高广大农户对轻型履带式拖拉机的感性认识，了解产品给农民带来的实惠，同时，要加大对拖拉机手的培训工作，帮助农民提高应用产品技术能力。对农机大户、农机合作社等需求迫切的农业经营组织进行扶持，率先推进轻型履带式拖拉机。

（4）建立和完善用户跟踪试验机制。可靠性试验仅仅是产品推出的开始，为准确考核拖拉机在用户手中实际使用条件下的可靠性水平，建立和完善用户跟踪试验机制能有效地把产品质量同用户的反馈信息挂钩。在用户跟踪试验中，由于被跟踪试验的拖拉机数量多，试验时间长，获取的质量信息量大，参考价值高，加强了企业同用户的直接联系，同时企业也能更好的为用户服务。