Мониторинг надежности тракторов высокой мощности для села

Надежность тракторной техники – комплексный показатель, включающий в себя в соответствии с ГОСТ 27.002 безотказность, долговечность, ремонтопригодность и сохранность, наряду с функциональными показателями в значительной степени определяет потребительские качества сельскохозяйственных тракторов (далее тракторов), поскольку от нее зависят и годовая наработка, и продолжительность простоев тракторов в пиковые периоды, и эффективность использования тракторов в с.-х. производстве, и своевременное выполнение комплекса работ в требуемые агросроки.

Если сравнивать отечественные тракторы с зарубежными в схожих условиях, то бытует мнение, что уровень надежности большинства моделей российских тракторов, особенно мощных, в том числе новых или разработанных в последние годы, в начальный период эксплуатации значительно – до 3 раз – ниже, чем зарубежной тракторной техники. Поэтому первостепенное значение приобретает достоверность данных по объективной оценке фактической надежности исправной техники, которые могут быть получены на основе испытаний и обследований в сопоставимых условиях реальной эксплуатации в хозяйствах конкретных почвенно-климатических зон, в том числе в результате наблюдений и обследований на машино­испытательных станциях (МИС). Такие испытания гарантируют проверку соответствия заложенных в конструкцию тракторов параметров требованиям стандартов, технических заданий и технических условий, а также являются необходимым этапом при разработке мер по устранению причин повторяющихся и наиболее тяжелых по последствиям отказов для создания совершенной, конкурентоспособной тракторной техники.

После распада Советского Союза система плановых периодических испытаний отечественных тракторов практически не существует, а все заинтересованные стороны по существу лишились возможности получать важную достоверную информацию. Доступная информация фирм – производителей зарубежной тракторной техники по надежности носит отрывочный характер и в периодической печати почти отсутствует. Получение заслуживающей доверия проверенной информации по надежности тракторов, в том числе зарубежных, позволит потенциальным покупателям такой техники в России более взвешенно подходить к выбору модели при покупке.

Безотказность, т. е. свойство техники непрерывно сохранять работоспособное состояние в течение определенной наработки, характеризуют средней наработкой на сложный (значимый) отказ, когда нарушается работоспособность узлов и агрегатов тракторов, или на вероятные отказы II или III группы сложности (по признаку доступности к местам ремонта или замены), при этом отказы III группы сложности являются более каверзными, и все эти отказы возникают между аналогичными отказами, для которых нормативом сейчас является длительность работы не менее 1000 мото-ч. Так, ко II группе сложности относят отказы, проявившиеся в деформации деталей (валов, осей и т. п.), расположенных в легко доступных местах. Их устраняют в полевых условиях или в ремонтных мастерских. Отказы III группы сложности, а это, например, трещины или изломы рамы трактора или основных сборочных единиц (двигателя в сборе со сцеплением, коробки передач и т. п.), устраняют в стационарных условиях ремонтных мастерских. Например, излом по сварочному шву рычага включения переднего моста мощных полноприводных тракторов с шарнирно-сочлененной рамой – это отказ I группы сложности, трещины трубок масляного радиатора гидросистемы – отказ II группы сложности, износ подшипника вала ходоуменьшителя – отказ III группы сложности.

Для выявления реальных показателей надежности отечественных тракторов и их зарубежных аналогов ниже представлена их номенклатура, в частности, наиболее распространенных колесных тракторов классической полноприводной 4К4а компоновочной схемы и с шарнирно-сочлененной рамой схемы 4К4б'. Эти компоновочные схемы характерны для тракторов высокой мощности в диапазоне от 270 до 435 л.с., разработанных в России и за рубежом в последние годы и получивших распространение в агропромышленном производстве, в основном на работах общего назначения и севе, по которым имеются результаты контрольных испытаний на МИС и в хозяйствах АПК (табл. 1).

Oтечественные тракторы и их зарубежные аналоги указанной в табл. 1 номенклатуры испытывались в 2005–2009 гг. на МИС, в том числе Поволжской, Северо-Кавказской, Северо-Западной, Центрально-Черноземной, Кубанской, Алтайской, Амурской, Владимирской, а также обследовались в реальных условиях эксплуатации в разных регионах РФ (табл. 2).

Анализ представленных в табл. 2 результатов испытаний, а также периодических наблюдений и разовых обследований показал, что наработка на сложный отказ II и III групп сложности отечественного трактора АТМ-5280 (4К4а) составила соответственно 470 и 650 мото-ч (т. е. эти наработки являются довольно близкими), а тракторов К-744Р2/Р3 (4К4б') – соответственно 415 и 265 мото-ч.

У зарубежных аналогов полноприводного трактора АТМ-5280 классической компоновки указанные наработки на сложный отказ оказались следующими:

• у единичного трактора Fendt 930 Vario (4К4а) и средняя по партии составляли соответственно больше 1750 мото-ч; при этом в связи с неудовлетворительной подготовкой трактора к эксплуатации в реальных условиях РФ уровень наработок без отказов этого весьма надежного трактора был заметно снижен;
• у John Deere 8430 (4К4а) и New Holland Т8040 средние наработки на сложный отказ соответственно за контрольные наработки от 10 000 до 40 000 и 10 000мото-ч составили 4000 и 835 мото-ч;
• у единичного трактора Case International Magnum 310 (4К4а) ориентировочные оценки наработок на сложный отказ за контрольные наработки 1000 и 2000 мото-ч составили соответственно 2220 и 1000 мото-ч.

Наработка на сложный отказ единичных тракторов 4К4б', в том числе средняя по партии, за контрольную наработку 1000 мото-ч по результатам испытаний на МИС

У зарубежных аналогов тракторов К-744Р2/Р3 с шарнирно-сочлененной рамой указанные наработки на сложный отказ были следующими:

• у единичного трактора John Deere 9420 (4К4б') ориентировочная наработка на сложный отказ по результатам испытаний за контрольную наработку 1000 мото-ч составила более 1482 мото-ч, тогда как ориентировочная средняя по партии наработка на сложный отказ за ту же контрольную наработку была более 1880 мото-ч;
• у трактора John Deere 9430 (4К4б') ориентировочная наработка на сложный отказ за контрольные наработки 1000, 2000 и 3000 мото-ч составила соответственно 2000, 1333 и 1974 мото-ч или для этого трактора средняя наработка на сложный отказ по партии была 1769 мото-ч;
• у New Holland Т9040 (4К4б') ориентировочная средняя наработка на сложный отказ для трех этих тракторов за контрольную наработку 1000 мото-ч составила 1000 мото-ч;
• у Bühler Versatile 2425 (4К4б') средняя наработка на сложный отказ за контрольные наработки в течение 2000 и 3000 мото-ч за контрольную наработку 1000 мото-ч составили соответственно 1335 и 1430  мото-ч.

На диаграммах показаны наработки, в том числе средняя по партии, на сложный отказ единичных тракторов 4К4а и 4К4б' высокой мощности за контрольную наработку 1000 мото-ч по результатам испытаний на МИС, а также их ориентировочные средние наработки на сложный отказ по результатам разовых обследований.

Для зарубежного гусеничного Challenger МТ-855B наработка на сложный отказ (испытания на Кубанской МИС с импортными орудиями, преимущественно на основной обработке почвы) в данной статье представлена справочно как дополнительная информация о высокой надежности мощных тракторов с резиноармированными гусеницами этой фирмы. Наблюдаемые по этому трактору отказы II и III групп сложности в основном касались разрушения резинового бандажа опорного катка (на 2000 мото-ч) подшипника сайлентблока правой полуоси с течью масла под резиновую втулку, а также обрыва соединения вала КП с маховиком (на 3520 мото-ч) и замены гусениц (на 5500 мото-ч), выработавших за 2 года эксплуатации нормативный ресурс.

Таким образом, проведенный мониторинг надежности отечественных тракторов и их зарубежных аналогов с большой степенью точности достаточно убедительно свидетельствует о достоверности оценки наработки на сложный отказ за контрольную наработку 1000 мото-ч по результатам испытаний на МИС, которая характерна только для отечественных тракторов К-744Р2/Р3.

По остальным тракторам испытывались единичные образцы, поэтому полученные для них оценки безотказности являются по существу ориентировочными. Тем не менее можно с большой степенью вероятности констатировать, что уровень безотказности зарубежных тракторов (см. табл. 2) в несколько раз выше, чем отечественных. Так, у отечественных тракторов указанные наработки на сложный отказ находятся в диапазоне 415–470 мото-ч, тогда как у зарубежных тракторов аналогичные показатели – в диапазоне 1480–5500 мото-ч.

Показатели безотказности по результатам наблюдений в реальной эксплуатации свидетельствуют о достоверности данных по тракторам К-744Р2/Р3, John Deere 8420 и 8430, а также Bühler Versatile 2425, поскольку их объем выборок является вполне достаточным.

У остальных зарубежных тракторов, у которых (кроме трактора New Holland T8040) объ­емы выборок являются явно недостаточными, однако существенно выше, чем у отечественных тракторов, при примерно равных мощностях их двигателей (1700–2500 против 1000 мото-ч у отечественных тракторов).