Spolehlivost traktorů ZETOR

Vznik Výzkumného ústavu traktorů se datuje od počátku roku 1960. Přechodem Zetoru na akciovou společnost byl změněn VÚTr na Výzkumně vývojovou základnu (VVZ). Cílem činnosti VVZ je zajišťovat v souladu s podnikatelskými záměry společnosti nové kvalitní a spolehlivé výrobky, které splňují očekávání klientely značky Zetor.

Součástí VVZ, vedle přípravných, návrhových a obslužných oddělení, je i Vývojová dílna a Výzkumně vývojová zkušebna. Zde se navrhované a inovované funkční vzorky a prototypy celků, skupin a dílů vyrobí a otestují. Významnou součástí prověření budoucích užitných vlastností výrobků je sledování jejich provozní spolehlivosti. V rámci Technického úseku má VVZ k dispozici i laboratoře Vývojové zkušebny materiálů.
Pro zajištění kvality výrobků spolupracuje VVZ s řadou externích domácích i zahraničních firem a s mnoha odbornými pracovišti na vysokých technických a zemědělských školách. Výrazné zlepšení nastalo zavedením modifikačního programu v době spolupráce s firmou John Deere v letech 1994/95/96.

Progresivním aktem bylo také zavedení počítačové podpory vybraných designérských, konstrukčních a technologických činností pomocí CAD/CAM/CAE systému Pro/INGENEER – ANSYS.

Úkol technického rozvoje při VVZ:
Sledování spolehlivosti traktorů Zetor

Provádí se dle interních postupů Zetor, které vychází ze zkušební metodiky Allis Chalmers USA. Je tak hodnocena spolehlivost hlavního montážního celku nebo celého traktoru. Hlavním ukazatelem je „střední doba mezi poruchami“ (SDMP). Na základě zjištěných hodnot je možné posoudit konstrukci výrobku a kvalitu výroby. Stejné sledování spolehlivosti provádějí i ostatní výrobci traktorů.

V současné době sledujeme v provozních zkouškách:
- traktory UŘI SUPER (3058 kW) SDMP 235790 Mh
- traktory UŘ III KLASIK a FORTERRA (58100 kW) SDMP 1901 400 Mh
- traktory UŘ I a UŘ III u zákazníků SDMP 300625 Mh
- několik starších typů UŘ I SDMP 108167 Mh
- několik starších typů UŘ III SDMP pod 100 Mh

Interval diagnostických měření je stanoven po odpracování cca 1 200 Mh, zpravidla 2x ročně. Při vzniku závady, při potížích s konstrukční skupinou, při hlášení změny funkce konstrukčního uzlu. Kapacitně je možné provádět diagnostické měření 1x za rok, tzn. po odpracování 1 800 2 500 Mh, dle výkonu traktoru.

Vyhodnocení parametru spolehlivosti „střední doby mezi poruchami“ se provádí 2x ročně. O provozních zkouškách zkušebních traktorů posílá provozovatel zkušebního traktoru týdenní hlášení, které je v podstatě sběrem provozních dat o zkouškách v provozu. Uvádí zde:
- druh provozu
- použité nářadí
- odpracované Mh
- spotřebu PHM
- pracovní podmínky s ohledem na terén
- případné lehčí opravy vadné součástky.

Na složitější opravy se traktor stahuje do VVZT, případně opravu provedou montéři VVZT přímo u provozovatele. Každý zkušební traktor má svoji knihu, která je členěna podle konstrukčních uzlů :
- motor
- převody
- podvozek
- karoserie a elektroinstalace
hydraulika

Závada je definována jako: Neschopnost dílu plnit určenou funkci.
Závady vzniklé v provozních zkouškách jsou kvalifikovány následujícími kódy:

A - závada, která způsobila úplné zastavení provozu nebo využití výkonu
B - závada, která by mohla způsobit v budoucnosti zastavení stroje nebo využití výkonu
a musela by být odstraňována
C - závada, která má vliv na vzhled nebo obtěžuje pracovníka, avšak neznehodnotila
provoz nebo užitečný výkon

Ke každé vzniklé závadě technik přidělí kód A až C. Pro výpočet SDMP se uvažují pouze závady typu A a B. O závadách jsou informovány potřebné útvary, které mají za úkol zjednat okamžitou nápravu. V případě závady na prototypu řeší problém koncepční a konstrukční útvary, na traktoru z ověřovací a běžné série se dále podílí výroba a útvary kvality. Při vzniku závad s charakterem porušení pevnosti se provádí zkouška materiálu i v metalografické laboratoři.

Jsou stanoveny úkoly v rámci Strategických cílů kvality. Mezi nimi je i „Dosažení střední doby mezi poruchami“ na úroveň 300 Mh dle ČSN 010606 a dle ČSN 010611. Nové typy UŘ I a UŘ III tuto hodnotu splňují.
Dalším úkolem je: Před zavedením sériové výroby nové řady traktorů zajistit provozní testy v rozsahu 3 000 Mh na každém ze stanoveného testovacího vzorku traktorů.
V současné době ukončujeme sledování traktorů UŘ III Forterra vybavených 6V motorem, vyrobených v rámci OS.

Plánované ukazatele spolehlivosti SDMP:
- u konstrukčních uzlů je 650820 Mh
- pro celý traktor je 300 Mh

Střední doba životnosti (u vybraných uzlů) :
- motor má 8 000 Mh
- u převodů se počítá s 8 000 Mh
- a přední hnaná náprava 6 000 Mh

Diagnostika traktorů, konstrukčních uzlů a skupin prováděná ve VVZT a.s. Zetor v rámci úkolu TR „Sledování spolehlivosti“

Účelem je srovnat skutečné parametry výrobku s hodnotami dle technických podmínek.

Zkoušky motorů a traktorů na dynamometrech
Sledované parametry jsou
- výkon motoru, traktoru
- vstřikovací dávka paliva
- měrná spotřeba paliva
- kouřivost motoru

Zkoušky provozních brzd decelerometrem na zkušební dráze
měřené parametry
- am, plné zpoždění :
- v rozsahu STK pro pohotovostní hmotnost, dále povinné zkoušky v rámci homologace dle kódu OECD
- typ O, studené brzdy, zkouší se pro celkovou hmotnost traktoru
- typ I, teplé brzdy, zkouší se pro celkovou hmotnost traktoru
- ověření účinnosti ruční brzdy na svahu o sklonu 18 %

Ověření hydrogenerátorů traktoru
Metodika zkoušky je dána předpisem OECD, kód II., sledované parametry jsou
- Q, průtok oleje /dm3.min-1/
- p, tlak oleje /MPa/
- vytvoření charakteristiky Q-p,
- hydraulický výkon.

Ověření pojišťovacích ventilů /PV/
Zkouška je zaměřena na sledování stability
- otevírání tlaků pojišťovacích ventilů v závislosti na odpracovaných Mh.
- věření maximálního pracovního tlaku, zjištění statické a dynamické charakteristiky.
- měření odkapů a ověření funkce „klick-out“ pro sekční rozvaděče hydrauliky s vestavěným pojišťovacím ventilem.
Ověření zvedacích sil hydrauliky
se provádí na speciálním stavu. Tahoměrem se zjišťuje minimální síla působící v celém rozsahu zdvihu. Provádí se zpravidla 6-8 měření během celého zdvihu. Naměřená hodnota se srovnává s předepsanou hodnotou dle technických podmínek. Metodika zkoušky je dána předpisem OECD kód II.

Ověření rozvaděčů hydrauliky
kontrola dle technických podmínek.
- zkoušení a seřízení hydrauliky
- Měření poklesu zatíženého tříbodového závěsu /mm/min/

Ověření rozvaděče převodovky
provádí se kontrola celkové funkce,
diagnostika tlakového oleje ovládajícího násobič a spojku vývodového hřídele.

Funkční ověření násobiče a spojky vývodového hřídele
Musí být v toleranci s technickými podmínkami.
- na naklápěcí plošině se provádí na celém traktoru,
- laboratorně na stavu se zjišťují úniky přes jednotlivé spojky násobiče a přes spojku VH.

Ověření hlavních brzdových válců
technické podmínky předepisují limity pro max. vůle a stanovují výtlačné množství na jeden pracovní zdvih pedálu.

Motorová spojka
zkoušky kvality obložení, po záběhu změření statického momentu
( při zkoušce na setrvačníkovém stavu je měřen dynamický moment), který se srovnává s předepsaným minimálním momentem dle TP.

Měření hluku a vibrací :
Zpravidla je předmětem zkoušky celý traktor. V tabulkovém editoru jsou zpracovány provozní frekvence motorů a převodovek, kde jsou uvedeny všechny otáčkové a zubové frekvence pro všechny varianty výbavy traktoru:

1. zadají se vstupní parametry pro příslušný motor (převodovku) :
- motor, počet válců
- vyvažovací jednotka (ano/ne)
- použitý rychlostní stupeň
- jmenovité otáčky motoru, rozměry pneumatik
- PTO přední/zadní (ano/ne)
- rychlost v /km/h/
a podle těchto provozních podmínek se automaticky zpracují provozní frekvence
do 8. harmonické pro motory a do 5. harmonické pro převody
2. provede se měření hluku - 2 kanál. analyzátorem B&K 2144 a vytvoří se tzv. úzkopásmová analýza (FFT analýza).

Jednotlivé naměřené špičky se srovnávají počítačovým programem s tabulkou provozních frekvencí a program přiřadí k jednotlivým špičkám příslušný zdroj. Pokud je znám. Nemáme zpracovaná ložiska.

Vnitřní hluk dle ČSN 470176/1 je předpis 85 dB(A), dle OECD kód V je to podobné.
(Dle posledního měření má Zetor 83,5)
Dále provádíme měření dle EEC 77/344
- dle příl. 1 - shodná s ČSN
- dle příl. 2 - měření bez zatížení.
Předpis určuje: zatížený traktor má mít max. 90 dB(A), nezatížený max. 86 dB(A)

Ve všech případech se zjišťuje hladina hluku dle dB(A).
Do protokolu se uvede :
1) hluk nezatíženého traktoru jedoucího Vmax
2) hluk nezatíženého traktoru jedoucího rychlostí 7,5 km/h
3) hluk zatíženého traktoru jedoucího rychlostí 7,5 km/h
4) všechny ostatní převodové stupně, které mají hluk vyšší o 1 dB(A) než měření
dle bodu 1)

Měření vnějšího hluku dle ČSN 470180 se provádí při maximální pojezdové rychlosti. Na začátku měření jede traktor 3/4 max. pojezdové rychlosti a v měřeném úseku 10 m akceleruje na plný plyn na každou stranu. Měření se provádí při jízdě zleva a zprava, aby se zmapoval vnější hluk traktoru z každé jeho strany.
Předpis určuje: 89 dB(A) pro traktor s hmotností nad 1,5 t.

Vibrace dle ČSN 470172
Měření podléhá
- volant
- podlaha
- sedák ve 3 osách.
Naměřené hodnoty se srovnají s mezními hodnotami dle hygienického předpisu Ministerstva zdravotnictví č. 34. Neměří se hladiny, ale dělá se 1/3 oktávová analýza měření v jednotlivých pásmech.

V rámci řešení vývoje se dále provádí:
- modální analýza - určování zdrojů strukturálního hluku pevné části v kabině, skla, zjišťuje se jestli tam není rezonance

- tenzometrické měření – zjišťuje se mechanické napětí v daném místě součásti a kontrola pevnosti

Schválení olejů různých výrobců v traktorech Zetor
podmiňuje provedení těchto zkoušek:
- 100 hodinová zkouška motoru na dynamometru dle interní metodiky Zetor. Provádí se rozbor olejů po 1., 20., 40., 60. a 100. hodině běhu. Před a po zkoušce proměření součástek pístové skupiny. Během zkoušky sledování parametrů motoru.
- zkouška účinnosti provozních brzd dle předpisu OECD

Rozbor olejů po 0, 800, 1 200, 1 800 Mh, sledovány jsou:
- bod vzplanutí
- kinetická viskozita
- obsah otěrových kovů Fe, Cr, Cu, Al , při zvýšení obsahu některého z otěrových kovů lze usuzovat na vyšší opotřebení převodovky
- obsah Si - křemík

Závěr
Sledování spolehlivosti traktorů Zetor, upozornění na vadnou konstrukci, výrobní závady a špatnou montáž s cílem odstranit tyto nedostatky má kladný vliv na snížení garančních nákladů a zvýšení konkurenceschopnosti výrobku na stále náročnějším trhu s traktory.

Ing. Pavel Petržela, Zetor, a.s. Brno