鹽城地區2004型拖拉機使用情況研究

琚東升，琚孟隆，李風姣

(1.常州信息職業技術學院，江蘇 常州 213164；2.哈爾濱工程大學，哈爾濱 150001)

0 引言

制造業是國家的支柱產業，拖拉機是制造業的重要組成部分，2020年我國大中馬力拖拉機補貼銷量約為41.60萬臺，相較2019年銷量增長超過60%。大馬力段，以150～165 kW(200～220馬力)段銷量最大，達到約2.68萬臺，占比約6.43%，1404機型、2004機型占據主導地位。為進一步了解以150～165 kW(200～220馬力)段拖拉機在三包期(一年)內的真實使用情況，根據補貼目錄數據，跟蹤調研了鹽城地區市場上購機時間約為一年左右的28臺2004拖拉機用戶，獲得了該28臺2004型拖拉機在三包期(一年)內的年度工作時間、首次故障前時間、故障臺次、故障現象、故障件等原始數據，通過對該組數據進行分析，獲得了該28臺2004型拖拉機的平均年度工作時間、首次故障前平均時間、平均故障間隔時間、年度平均故障率及各工作系統年度平均故障率等，可分析得出鹽城地區2004型拖拉機的使用狀況和設計生產中存在的問題，這對2004型拖拉機的可靠性設計及評價具有一定指導意義。

1 平均年度工作時間

平均年度工作時間調查了2004型拖拉機從購機開始到使用一年左右時的平均工作時間，是評判2004型拖拉機年度工作量與工作強度的一個重要指標。本文2004型拖拉機工作時間以組合儀表上顯示的工作時間為準。

在28臺2004型拖拉機中，年度最長工作時間為1 029 h，年度最少工作時間為101 h，平均年度工作時間為469.0 h。

由表1可看出，超過60%的2004型拖拉機年工作時長低于樣本的平均年度工作時長，最短年工作時長與最長年工作時長相差極大，說明目前拖拉機的應用取決于拖拉機所有者的農業活動狀態，拖拉機的工作和使用價值沒有得到充分的開發和利用。

表1 年度工作時長匯總表

2 首次故障前平均時間(MTTFF)

首次故障前平均時間(Mean Time To First Failure，MTTFF)描述了2004型拖拉機從開始使用到發生第一次故障的平均時間間隔，是用戶評判2004型拖拉機是否可靠的最直接方法，也是評價2004型拖拉機可靠性的一個重要指標。

首次故障前平均時間為272.0 h。由表2可看出，首次故障前時間在100 h以下的拖拉機所占比例達到了28.6%，接近總數的1/3；首次故障時間低于300 h的拖拉機占到總數的67.9%；最短首次故障前時間僅為3 h，說明用戶剛提車到家，還未工作就出現了問題；平均首次故障時間為272.0 h，遠低于拖拉機年度平均工作時長469.0 h，數據表明2004型拖拉機可靠性低，易發生故障，且同型號拖拉機的質量參差不齊。

表2 首次故障前時間匯總表

3 平均故障間隔時間(MTBF)

平均故障間隔時間(MTBF)是評價拖拉機可靠性的重要指標，該28臺2004型拖拉機總共發生故障84臺次，其中未發生故障8臺，發生15次故障1臺，發生13次故障1臺，發生8次故障1臺，發生7次故障2臺，發生5次故障3臺，發生3次故障2臺，發生2次故障7臺，發生1次故障3臺，從故障發生臺次分析，拖拉機的質量一致性較差。

28臺拖拉機累計作業13 133 h，累計作業時間除以累計故障臺次即為平均故障間隔時間，該28臺2004型拖拉機的平均故障間隔時間為156.3 h。

4 平均年度故障率

平均年度故障率是指拖拉機在購機后一年期使用中，拖拉機出現的質量問題次數與拖拉機臺數的百分比，是衡量拖拉機整機可靠性指標之一。

該28臺2004型拖拉機在約一年的使用中共出現了84臺次故障，拖拉機的平均年度故障率為300.0%，也就是說1臺2004型拖拉機，使用一年左右會出現故障約3.0次。由平均故障間隔時間和平均年度故障率來看，2004型拖拉機可靠性差，發生故障概率大。

5 各系統平均年度故障率

各系統平均年度故障率是指拖拉機在購機后一年期使用中，拖拉機各系統出現的質量問題次數與拖拉機臺數的百分比，是衡量拖拉機各工作系統可靠性的指標。

在28臺2004型拖拉機中，使用一年左右出現質量問題最多的為液壓提升系統，共發生21次故障；出現質量問題最少的為變速箱系統與覆蓋件，各發生3次故障，其中各系統故障臺次及故障率如表3所示。

表3 2004型拖拉機各系統故障情況匯總表

由表3可看出，液壓提升和轉向系統故障率之和超過100%，說明在拖拉機生產和工作中，液壓系統是2004型拖拉機的薄弱易故障系統。發動機操縱及附屬裝置故障率超過了60%，其余系統的故障率均在25%及之下。在拖拉機生產過程中要重視極易發生故障的系統。

6 使用中出現的故障現象

該28臺2004型拖拉機在約一年的使用中共出現了84臺次故障，主要的故障現象有：滲漏油，發生29臺次，故障率103.57%；發動機不啟動，發生8臺次，故障率28.57%；無剎車，發生6臺次，故障率21.43%。拖拉機發生的前十大故障現象如表4所示。

表4 2004型拖拉機故障現象匯總表

由表4可看出，拖拉機的三漏現象極其突出，調研數據中發動機、前橋、液壓提升、液壓轉向及制動系統均出現了漏油故障，故障件包括燃油箱、高壓油管、油封、多路閥、齒輪泵、快速接頭、提升油缸、轉向油缸、回油管、轉向器、制動液壓閥等，拖拉機的三漏問題是典型問題，亟待引起生產廠家重視，并希望通過提升控制件質量、裝配質量、設計優化等措施，有效降低三漏問題特別是漏油問題的故障率。

7 使用中損壞的故障件及故障模式

該28臺2004型拖拉機在約一年的使用中共出現故障84臺次，其中進行調整的故障有45臺次，產生故障件的有39臺次，產生了31種共46個故障件。前十位故障件分別為：消聲器總成4件、高壓軟管3件、制動分油缸總成3件、發動機總成2件、膨脹壺2件、雙聯齒輪泵總成2件、油封組件2件、恒流泵總成2件、轉向器總成2件、左提升油缸2件。拖拉機發生的前十大故障件如表5所示。

表5 2004型拖拉機前十位故障件匯總表

8 總結及建議

8.1 故障率較高，可靠性較低，產品一致性不良

該28臺2004型拖拉機的平均年度故障率為300.0%，即一臺車每年要發生故障3.0次；如果去掉未發生故障的8臺拖拉機，發生故障的拖拉機平均年度故障率達到420.0%，即一臺車每年要發生故障達4.2次。說明2004型拖拉機總體故障水平處在一個較高的水平，可靠性較低。

在28臺2004型拖拉機中，有8臺車未出現故障，有一臺車出現故障15次，有1臺車出現故障9次，有1臺車出現故障8次。數據表明，當下市場上的2004型拖拉機產品一致性較差，有故障的拖拉機反反復復一直出現故障，而有些拖拉機則從未出現過故障，或僅出現一次輕微故障。

8.2 致命故障過多

在28臺2004型拖拉機中，出現發動機搗缸致發動機報廢類故障2臺次，出現制動失效、轉向失效類故障3臺次，這些都屬于致命類故障，致命類故障率高達17.9%，如此高的致命類故障率，對拖拉機的正確使用、駕駛員的行車安全將會造成極大影響，應引起高度重視。

8.3 提高拖拉機可靠性，降低故障率

拖拉機的使用可靠性，與拖拉機的整體設計水平、配件質量、裝配質量、試車調試水平密切相關，同時也與制造商的正確培訓、用戶的正確合理使用、維護、保養有關。作為拖拉機制造商，一是設計中要減少“大馬拉小車”的現象，提高拖拉機的設計可靠性；二是加強配套體系質量控制，提高配件質量；三是裝配工人加強技能培訓，加強裝配質量檢查，采用機器人裝配等方式提高拖拉機裝配質量；四是對拖拉機的試車調試質量嚴格把關；五是加強用戶培訓、經銷商培訓，使用戶掌握正確操作使用拖拉機的方法、正確匹配農具的方法、正確保養維護的方法，減少因用戶使用操作不當造成的故障，提升拖拉機的使用可靠性，降低拖拉機使用的故障率。