تحليل مهم‌ترين عوامل مديريتي اثرگذار بر بازده انرژي كل تركيب تراكتور– ‌خاك‌ورز از طريق پايش لحظه‌اي پارامترهاي عملكرد

Analysis of factors affecting the management of overall energy efficiency of tractor-implement by real-time performance monitoring

بازده انرژي كل تراكتور شاخصي مهم در مصرف انرژي در عمليات خاك‌ورزي است. براي اندازه‌گيري دقيق و هم‌زمان اين فاكتور و ‌ساير عوامل موثر بر آن، ابتدا تراكتور مسي‌فرگوسن ‌399 را ‌به انواع حسگرها و واحد جمع‌آوري اطلاعات تجهيز نموده به‌طوري‌كه پارامترهاي ميزان مصرف سوخت، سرعت پيشروي، سرعت خطي و بكسواد چرخ‌هاي محرك و سرش چرخ‌هاي متحرك تراكتور، دور موتور، نيرو و توان كششي را طي اجراي عمليات ديسك‌زني، با سرعت داده‌برداري 1000 داده در ثانيه اندازه‌گيري و به‌صورت بي‌سيم تا 5/1 كيلومتر بر روي كامپيوتر كاربر نمايش و هم‌زمان با فرمت اكسل ذخيره مي‌شود. سخت‌افزار به‌كار رفته و طراحي برنامه‌ به‌ زبان CSHARP به‌گونه اي است كه پايش هم‌زمان بر تغييرات پارامترهاي عملكردي و ذخيره‌سازي براي كاربران در فواصل دورتر ازطريق اينترنت نيز مقدور است. سپس با اجراي طرح آزمايشي فاكتوريل در قالب طرح كرت‌هاي خرد شده، سه عامل مهم مديريتي سنگين‌سازي، انتخاب دنده و حالت محور محرك مورد بررسي قرار گرفت و با روش‌هاي تجزيه واريانس، پس از واريانس و تجزيه عليت تحليل گرديد. نتايج نشان داد، استفاده از تجهيزات الكترونيك و پايش از راه دور داده‌ها در شرايط كاملاً واقعي و دقيق با تعداد بسيار بالاي نمونه‌برداري (تا هر ميلي‌متر پيشروي تراكتور يك داده) بوده كه موجب كسب نتايجي قابل اعتماد است. همچنين تجزيه عليت حاكي از معرفي سه پارامتر درصد بكسواد، مصرف سوخت و درصدي از توان لازم معادل محور تواندهي تراكتور به‌عنوان اثرگذارترين پارامترها بر بازده انرژي كل تركيب تراكتور – خاك‌ورز است و نتايج تجزيه واريانس نشان مي‌دهد اثرات عوامل دنده و محور محرك در سطح 1% معني‌دار است اما سنگين‌سازي، تاثير معني‌داري بر بازده انرژي كل تراكتور ندارد.

Overall energy efficiency (OEE) is an important indicator of energy consumption in tillage operations. Tillage energy was studied objectivity to accurately measure the OEE of MF399-4WD tractor. The tractor was equipped with different types of sensors to measure and calibrate the required data including: fuel consumption, actual forward speed, wheel speed and slippage, engine speed, draft and drawbar power. The data were recorded with frequency of 1000 Hz and transmitted by employing a suitable wireless technology in the range of up to1.5 km to the userʹs personal computer and is stored in Excel format. The hardware and the software program, which was written in C# language, simultaneously monitor the changes in functional parameters and the monitoring can be done even from far away and via the Internet. The split factorial experiment with three factors including ballast, selected gear ratio and two wheel drive configurations (two and four wheel drive) was employed to perform analysis of variance (ANOVA), POST ANOVA AND PATH ANALYSIS. The results show that the performance of remote monitoring devices installation was very accurate and high-quality. Furthermore, statistical analysis showed that three parameters including slippage, fuel consumption and tractor Power Equivalent (PEQ) were the most effective parameters on overall energy efficiency of tractors – tillage. The variance analysis showed that the effect of gear ratio and drive configuration on the OEE were also significant at the one percent level. However, ballasting had no significant effect on the OEE.