輕型履帶式拖拉機可靠性試驗結果及分析

葉新躍

（湖南省益陽市農業機械技術推廣站，湖南 益陽 413000）

在農機購置補貼政策驅動下，具洞庭湖濱平原優勢的益陽，農業機械化和農機制造業都得到較快發展。201 4年底全市農業生產綜合機械化水平達6 7.5%。全市共有1 9家企業4 8個產品被推薦進入《2015-201 7年國家支持推廣的農業機械產品目錄》，農機工業產值突破20億元，農機產業總值達60億元。農機企業立足市場創新產品，加快了履帶式拖拉機更新換代的步伐，推出高性能的輕型履帶式拖拉機。為推動益陽本地產輕型履帶式拖拉機的持續健康發展，從201 4年9月28日開始，筆者所在的研究試驗組對5種機型10臺樣機進行了可靠性測試研究，以便掌握數據及提出改進建議與發展措施。

1 可靠性試驗方案與實施

2014年8月至9月，我們對參加可靠性試驗的拖拉機進行了隨機抽樣，2014年9月28日開始實施拖拉機可靠性試驗。這次試驗共派出5個小組、10人次，分別對益陽資江聯合收割機開發有限公司等4家農機企業生產的10臺輕型履帶式拖拉機（每臺工作時間不低于750h），進行了可靠性試驗，參試機型列表1。

為做好履帶式拖拉機可靠性試驗，以GB/T4648.1、JB/T51082為依據，制定了《拖拉機可靠性試驗實施方案》和《拖拉機可靠性試驗實施細則》。從2014年9月28日至2015年8月25日，試驗共分為兩個階段進行，第一個階段是2014年9月至11月，作業方式為水田或旱土旋耕；第二個階段是2015年4月至8月，作業方式為水田旋耕，10臺履帶式拖拉機累積工作試驗7951h，機具作業面積6983.4hm2，較好地完成了可靠性試驗任務。

表1 可靠性試驗的拖拉機信息表

2 可靠性試驗數據

（1）作業面積。10臺拖拉機共作業6983.4hm2，其中水田作業面積為4857.5hm2，旱土作業面積為2125.9hm2。作業面積最多的為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）工作時間。10臺拖拉機累計工作時間為7951h，工作時間最長的為815h，工作時間最短的為778h，平均為798h。

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

（5）MTTFF與MTBF數據。MTTFF（首次故障前平均工作時間）最長的為256.3h，最短的為18.5h，平均為137.4h。MTBF（平均故障間隔時間）最長的為316.7h，最短的為218.5h，平均

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

（7）故障情況。在可靠性試驗期間的故障數據列表2，10臺履帶式拖拉機累積發生故障65次，平均每臺拖拉機發生故障6.5次。其中發生輕微故障37次，一般故障27次，嚴重故障1次，未發生致命故障。

表2 故障數據表

3 實驗結果分析

（1）MTBF（平均故障間隔時間）的數值呈現出“兩頭大、中間小”的特點。其主要原因是：前期田間作業機手因想獲取理想的試驗數據，在操作上較為謹慎，耕深較淺，同時旱土作業時間較長，田間作業平均負荷系數較小，故障較少，MTBF值一般在270h左右；中期田間作業趨于正常狀態，機器在水田作業的時間較多，田間作業平均負荷較大，機器零部件磨損嚴重，故障較多，MTBF值在230h左右；后期田間作業量減少，加上有些廠家及時跟進保養，故障較少，MTBF值可以達到300h左右。

（2）田間作業平均負荷系數符合標準要求。農業部標準要求拖拉機的田間作業平均負荷系數不低于60%。10臺輕型履帶式拖拉機的田間作業平均負荷系數均高于標準要求，田間作業平均負荷系數的平均值為77.4%。從可靠性試驗的過程來看，與旱土旋耕作業比較，水田旋耕作業時的作業環境更為惡劣，田間作業平均負荷大，作業平均負荷系數可達到80%以上。從田間作業平均負荷系數和MTBF值分析，我市履帶式拖拉機的產品質量、性能比較穩定，能進行大面積的旋耕作業，能適應不同的田間模式，農民用戶較為滿意。但在配件選購、裝配工藝等方面有待進一步提升。

（3）部分履帶式拖拉機油耗較高。主要原因是：一是水田作業的時間長，田間作業平均負荷系數大，油耗高；二是作業的地塊小，拖拉機田間轉移的時間長，影響力拖拉機作業效率的充分發揮；三是工作的環境較為惡劣，如連續下雨幾天后的水田作業，田間泥腳較深，使得拖拉機油耗較高；四是拖拉機工作時耕深較深，生產率降低，油耗增高。

（4）部分履帶拖拉機作業面積大，工作時間長。主要原因是：一是機具性能穩定，故障次數少，修復時間短，保養及時有效；二是作業的地塊面積相對較大，工作效率高；三是拖拉機手的操作水平較高；四是廠家比較重視，與可靠性試驗工作密切配合協調，服務跟進及時。

（5）履帶式拖拉機可靠性試驗采用跟蹤機手作業的方法進行。試驗中，發動機功率不同，機器作業的田間土壤不同、地塊面積不同、作業時間不同、作業量不同、機手操作水平不同、耕深及耕幅不同。因此，這次履帶式拖拉機可靠性試驗機械之間的數據可比性較差。

4 存在的普遍性問題

（1）滲油問題。從可靠性試驗的結果來看，滲油是一個比較普遍的問題，本次可靠性試驗的10臺履帶式拖拉機中，共出現19次滲油故障，占總故障的29.2%。主要為驅動軸、密封圈、液壓元件等滲油，反應出產品質量、裝配工藝還需要進一步加強。

（2）萬向節問題。在可靠性試驗中，萬向節工作是剛性轉動，沖擊負荷大，因受力不均或強度不夠，故障較多。使用方法、維護、裝配工藝以及產品本身質量問題這些是導致萬向節故障的主因。

（3）變速箱問題。變速箱故障多，共計15次，占總故障的23.1%。由于工作作業環境惡劣，田間作業平均負荷系數大，拖拉機換擋軸上的軸或軸承磨損嚴重、換擋齒輪嚴重磨損等，旋耕機箱也存在類似的問題。

（4）配套機具問題。目前輕型履帶式拖拉機的作業方式比較單一，主要應用于旋耕作業。沒有真正做到一機多具，實現輕型履帶式拖拉機的多功能化。自國家把拖拉機列入國家重點補貼目錄后，輕型履帶式拖拉機技術發展迅猛，產銷也更加火爆，而與之配套的機具卻發展滯后，這大大的降低了拖拉機的應用范圍和使用效率，隨著我國農機大戶、農機合作社等新型農業經營組織的增加和跨區作業的需要，主機能配套多種機具作業的要求會更加強烈，顯示出拖拉機配套機具市場的巨大潛力。

5 發展狀況及市場預測

南方是我國水稻的主產區，這些地區地形復雜、田塊高差較大、泥腳深、土壤承壓能力較低，目前市場上生產的田、地間的耕作機械大多是由輪式拖拉機作牽引。由于輪式拖拉機橡膠輪壓力大，尤其在水田行走時，隨之碾出兩道深溝，這兩道深溝透過耕作層的熟泥，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，使水田都成為深泥腳田。履帶式拖拉機由于采用橡膠履帶行走，對泥層的壓強減小，具有保護水田土壤生態的作用。在耕種效果上也顯示出其獨特的長處：一是地表平整度比傳統旋耕機明顯具有優勢；二是旱耕地土塊細碎均勻，水耕田泥爛漿足，耕作質量高；三是雜草覆蓋率高，其耕作平穩性、濕地通過性、使用可靠性獨具特色。履帶式拖拉機除可以一次性完成旋耕、開溝、起壟、播種、施肥等作業外，還在農田基本建設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、丘陵田塊作業，具有極其優越的推廣價值。市場需求預測列表3，預計湖南省市場容量為9萬臺左右，未來5年內預計國內市場容量為500萬臺，南方幾個省約1 7 0萬臺。

表3 市場需求預測

目前益陽市部分生產廠家開發的輕型履帶式拖拉機已經開始小批量生產。從可靠性試驗結果可以看出，多數機型性能比較穩定，能進行大面積作業，滿足多功能、高效率、高精度、高智能、高性價比、節能、使用安全的要求。

6 發展措施與建議

（1）加大投入，加快拖拉機產品的換代升級。首先生產企業不能滿足現狀，要舍得花錢加快技術研發，做好改進輕型履帶式拖拉機存在的設計問題和質量問題，進一步提高裝配質量。其次，財政、科技等部門要協同合作，擇優而扶，為產品給予經費和技術支持。

（2）整合資源優勢，走科技化、品牌化、集約化道路。科技化，就是要鼓勵和支持企業加強科技研發，推進自主創新；品牌化，就是要鼓勵企業加速提質改造，在追求產品產量的同時，更加注重產品的性能與品質，提高競爭力；集約化，就是要引導我市企業，實現強強聯手。如：在政府指導和支持下，由幾個企業負責人牽頭，采取股份制形式組建股份有限公司或集團公司，部件分開生產，整機集中組裝，樹立品牌，統一技術標準和銷售價格。

（3）著力宣傳，注重培訓和推廣。運用各種宣傳媒體，現場演示會等廣泛宣傳，提高廣大農戶對輕型履帶式拖拉機的感性認識，了解產品給農民帶來的實惠，同時，要加大對拖拉機手的培訓工作，幫助農民提高應用產品技術能力。對農機大戶、農機合作社等需求迫切的農業經營組織進行扶持，率先推進輕型履帶式拖拉機。

（4）建立和完善用戶跟蹤試驗機制。可靠性試驗僅僅是產品推出的開始，為準確考核拖拉機在用戶手中實際使用條件下的可靠性水平，建立和完善用戶跟蹤試驗機制能有效地把產品質量同用戶的反饋信息掛鉤。在用戶跟蹤試驗中，由于被跟蹤試驗的拖拉機數量多，試驗時間長，獲取的質量信息量大，參考價值高，加強了企業同用戶的直接聯系，同時企業也能更好的為用戶服務。