中马力拖拉机使用情况研究
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摘 要：通过对市场上购机时间为一年左右的35台504型拖拉机用户调研数据分析，得到504型拖拉机在三包期（一年）内的年均工作时间为313.7 h，首次故障前平均时间为185.51 h，平均故障间隔时间133.89 h，平均年度故障率为234.29%，液压（提升）系统故障率最高且达到74.29%，数据表明504型拖拉机工作强度不大，但可靠性较低，产品一致性较差，对提高拖拉机可靠性提出了一些改进建议。
关键词：拖拉机;平均年度工作时间;首次故障前平均时间;平均故障间隔时间;故障率
中图分类号：S219.07 文献标识码：A开放科学（资源服务）标识码
doi：10.14031/j.cnki.njwx.2020.01.006Open Science Identity（OSID）
作者简介：李风姣（1995-），女，河南济源人，硕士研究生，研究方向为农业机械动力学仿真与优化设计，E-mail：929614845@qq.com。
0 引言
制造业是国家的支柱产业，拖拉机是制造业的重要组成部分，2018年我国拖拉机销量约为24.5万台。在拖拉机中，50～60马力段拖拉机长期以来都是拖拉机市场上销量最大的，约占到总销量的近30%，其中504型拖拉机是50～60马力段中销量较大的机型，所以504型拖拉机在中马力拖拉机范围内具有一定的代表性，因此本文调查对象为销售近一年的504型拖拉机。
为进一步了解50～60马力段拖拉机在三包期（一年）内的真实使用情况，本文根据补贴目录数据，跟踪调研了市场上购机时间为一年左右的的35台504拖拉机用户，获得了该35台504型拖拉机在三包期（一年）内的年度工作时间、首次故障前时间、故障台次、故障现象、故障件等原始数据，通过对该组数据进行分析，获得了该35台504型拖拉机的平均年度工作时间、首次故障前平均时间、平均故障间隔时间、年度平均故障率及各工作系统年度平均故障率等，从而可分析得出504型拖拉机的使用状况和设计生产中存在的问题，这对504型拖拉机的可靠性设计及评价具有一定指导意义。
1 平均年度工作时间
平均年度工作时间描述了504型拖拉机从购机开始到使用一年时的平均工作时间，是评判504型拖拉机年度工作量与工作强度的一个重要指标。本文中504型拖拉机工作时间以组合仪表上显示的工作时间为准。
在35台504型拖拉机中，年度最长工作时间为818 h，年度最少工作时间为75 h，其中年度工作时间各区间段情况如表1所示：
由表1与图1可看出，超过50%的504型拖拉机年工作时长低于样本的平均年度工作时长，最短年工作时长与最长年工作时长相差极大，说明目前拖拉机的应用极大程度上取决于拖拉机所有者的农业活动状态，拖拉机的工作和使用价值没有得到充分的开发和利用。
2 首次故障前平均时间（MTTFF）
首次故障前平均时间 （Mean Time To First Failure， MTTFF） 描述了504型拖拉机从开始使用到发生第一次故障的平均时间间隔，是用户评判504型拖拉机是否可靠的最直接印象，也是评价504型拖拉机可靠性的一个重要指标。
计算公式中，35台拖拉机的首次故障前时间累计之和（t1+t2+…+ti）为6493 h，被跟踪的504型拖拉机总数为35台，其中最长首次故障前时间为720 h，最短首次故障前时间为5 h。
MTTFF=649335=185.51 h，即首次故障前平均时间为185.51 h。
首次故障前时间各区间占比如表2所示。
表2与图2所示，首次故障前时间在100 h以下的拖拉机所占比例就达到了37.14%，超过了总数的1/3;首次故障时间低于300 h的拖拉机就占到总数的82%，而最短首次故障时间为5 h，说明工作不超过一天就出现了问题;平均首次故障时间为185.51 h，远低于拖拉机年度平均工作时长，数据表明拖拉机可靠性低，易发生故障，且同型号拖拉机的质量参差不齐。
3 平均故障间隔时间（MTBF）
单台拖拉机发生故障次数如表3所示。
由表4和图4可看出，液压提升和转向系统故障率总体已达近90%，说明在拖拉机生产和工作中，液压系统是504型拖拉机的薄弱易故障系统。发动机操纵及附属装置故障超过了50%，其余系统的故障率均在20%及之下。在拖拉机日后生产过程中要重视极易发生故障的系统。
6 结论及建议
6.1 故障率较高，可靠性较低
35台504型拖拉机的平均年度故障率为234.29%，平均一台车每年发生故障2.34次，而年均工作时间仅为313.7 h，平均故障间隔时间只有133.89 h，说明总体故障水平处在一个较高的水平，可靠性较低。
6.2 产品一致性較差
在35台504拖拉机中，有一台车出现故障11次;有2台车出现故障7次;有1台车出现故障6次，说明产品一致性较差，有些车坏起来没完没了，反复出现故障，而有些车仅出现一次轻微故障。
6.3 液压系统故障过多
在35台504拖拉机中，液压（提升）故障台次26次，故障率74.29%;液压（转向）故障台次5次，故障率14.29%，液压系统合计故障率88.58%，仅液压系统一项平均一台车一年要坏0.9次。
6.4 提高拖拉机可靠性，降低故障率
拖拉机的使用可靠性 ，与拖拉机的设计、配件、装配、试车调试水平密切相关，也与用户的正确使用、保养、维修有关。对于拖拉机厂家，应加强拖拉机的设计可靠性，比如减少大马拉小车的现象;加强拖拉机配件质量控制，避免为了一味降成本而降低采购配件的质量所导致的一系列故障;加强拖拉机装配质量控制，对装配工人加强技能培训，采用机器人操作等，尽可能减少人为装配不当造成的故障;加强拖拉机试车调试质量控制，把拖拉机出厂状态调试到最佳性能;加强拖拉机出厂检验，拖拉机出厂发货前对拖拉机进行严格检验，对存在问题的车辆严格把关不准出厂，通过生产厂家的严格质量把控提升拖拉机质量，保证拖拉机产品质量的一致性。
保重于治，防重于修。故障产生原因一方面与产品质量有关，一方面也与使用者工作过程中的操作有关。对于用户及经销商，应加强拖拉机正确使用、保养、维护培训，使用户掌握正确操作使用拖拉机的方法、正确匹配农具的方法、正确保养的方法，比如柴油的正确使用、离合器的正确使用、液压系统的正确使用等，通过用户的正确操作使用、保养、维护提升拖拉机的使用可靠性。
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