A simulation model of damage-induced changes in the fuel consumption of a wheeled tractor

• Autorzy: Michalski R. , Gonera J. , Janulin M.

Warianty tytułu

PL

Model symulacyjny zmian zużycia paliwa ciągnika kołowego w aspekcie uszkodzeń

• Języki publikacji: EN PL

Abstrakty

EN

The existing diagnostic systems are applied to monitor and optimize a tractor's performance and effectiveness, while there is no consumption monitoring systems in terms of damage. A malfunction can be analyzed at different levels of complexity, including systems, kinematic pairs and components. Based on the generated consequences, defects can be classified into the following groups. Are the following classes of damage: damage to functional, emission, unsafe deteriorating dynamics, which are assigned to certain effects. The study was prepared simulation model wheeled tractor, which incorporates traction characteristics describe physical phenomena associated with the operation of the tractor and having an impact on the process of degradation under certain loading cycles. An algorithm for determining fuel consumption during simulated defects in a wheeled tractor is presented in this paper. Most tractor malfunctions affect fuel consumption. Fuel consumption is one of the key diagnostic parameters in evaluations of a vehicle's technical condition. The magnitude of changes in fuel consumption varies subject to the type of defect. The effects of simulated malfunctions of a wheeled tractor on its fuel consumption are discussed in this paper.

PL

Stosowane obecnie elektroniczne systemy w ciągnikach kołowych służą do monitorowania i optymalizacji efektów pracy pod kątem jego wydajności i efektywności, natomiast brak jest systemów monitorujących zużycie paliwa w aspekcie uszkodzeń. Uszkodzenie można rozpatrywać na różnych poziomach złożoności maszyny, np. układów, zespołów węzłów konstrukcyjnych lub elementów. W pracy przyjęto klasyfikację uszkodzeń ze względu na ich skutki. Wyróżniono następujące klasy uszkodzeń: uszkodzenia funkcjonalne, emisyjne, zagrażające bezpieczeństwu, pogarszające dynamikę, którym przyporządkowano określone skutki. W pracy przygotowano model symulacyjny ciągnika kołowego, w którym uwzględniono charakterystyki trakcyjne opisujące zjawiska fizyczne związane z funkcjonowaniem ciągnika i mające wpływ na proces jego degradacji w określonych cyklach obciążeń. Przygotowano algorytm służący do określania zmian zużycia paliwa przy symulowanych uszkodzeniach ciągnika kołowego. Większość z uszkodzeń ciągnika kołowego ma wpływ na zużycie paliwa. Zużycie paliwa może być jednym z podstawowych parametrów diagnostycznych podczas oceny stanu technicznego pojazdu. W zależności od rodzaju uszkodzenia zmiany zużycia paliwa mogą być różne. W pracy przedstawiono przykładowe przebiegi symulacyjne niektórych uszkodzeń ciągnika kołowego na zużycie paliwa.

Słowa kluczowe

EN

wheeled tractor; model simulation; damage; fuel consumption

PL

ciągnik kołowy; model symulacyjny; uszkodzenie; zużycie paliwa

• Wydawca: Polskie Naukowo-Techniczne Towarzystwo Eksploatacyjne
• Czasopismo: Eksploatacja i Niezawodność
• Rocznik: 2014
• Tom: Vol. 16, no. 3
• Strony: 452--457
• Opis fizyczny: Bibliogr. 19 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Michalski R.

• Department of Vehicle and Machine Construction and Operation Faculty of Technical Sciences University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Gonera J.

• Department of Vehicle and Machine Construction and Operation Faculty of Technical Sciences University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

autor

Janulin M.

• Department of Vehicle and Machine Construction and Operation Faculty of Technical Sciences University of Warmia and Mazury in Olsztyn, Poland

Bibliografia

• 1. Alvarez I, Huet S, Automatic diagnosis of engine of agricultural tractors: The BED experiment, BIOSYSTEMS ENGINEERING 100 (2008).
• 2. Carrera González A, Alonso García S, Gómez Gil J. Design, Development and Implemementation of a Steering Controller Box for an Automatic Agricultural Tractor Guidance System, Using Fuzzy Logic, Technological Developments in Education and Automation, 2010.
• 3. Catalan H, Linares P, Mendez V. Tractor_PT: A traction prediction software for agricultural tractors, Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 60, 2008.
• 4. Dyer J, Desjardins R. Carbon Dioxide Emissions Associated with the Manufacturing of Tractors and Farm Machinery in Canada. Biosystems Eng. 93 2006: 107-118.
• 5. Dyer J, Desjardins R. Simulated Farm Fielwork, Energy Consumption and Related Greenhouse Gas Emissions in Canada. Biosystems Eng. 85 2003: 503-513.
• 6. Gao L, Ren Z, Tang W, Wang H, Chen P, Intelligent Gearbox Diagnosis Methods Based on SVM, Wavelet Lifting and RBR, Sensors 2010.
• 7. Kolator B, Białobrzewski I. A simulation model of 2WD tractor performance, Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 76, 2011.
• 8. Kumar A. Pandey KP. A device to measure dynamic front wheel reaction to safeguard rearward overturning of agricultural tractors, Computers and Electronics in Agriculture, Vol. 87, 2012.
• 9. Lindgren M. A Transient Fuel Consumption Model for Non-road Mobile Machinery Biosystems Eng. 91 2005: 139-147.
• 10. Michalski R, Gonera J, Janulin M, Arendt R. Structural analysis of a wheeled tractor oriented towards damage diagnostics; Monografie, studia, rozprawy nr M29; Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej; Kielce 2012.
• 11. Michalski R, Gonera J. Monitoring the operation of a wheeled tractor; Zeszyty naukowe Nauki Techniczne – Budowa i eksploatacja maszyn nr 17; Wydawnictwo Politechniki Świętokrzyskiej; Kielce 2012.
• 12. Michalski R, Janulin M. 2012, Analiza diagnostyki użytkowej ciągników kołowych, Monografie, studia, rozprawy nr M29.
• 13. Michalski R. Mechatroniczny system monitorowania stanu ciągnika kołowego. Biuletyn WAT Vol. LX, nr 1. 2011.
• 14. Michalski R. pod red.: Diagnostyka maszyn roboczych. Wyd. ITE Radom-Olsztyn, 2004.
• 15. Pranav PK. Pandey K.P., Tewari V.K. Digital wheel slipmeter for agricultural 2WD tractors, Computers and Electronics in Agriculture 73 2010.
• 16. Pranav P.K., Tewari V.K., Pandey K.P., Jha K.R. , Automatic wheel slip control system in field operations for 2WD tractors, Computers and Electronics in Agriculture 84 (2012).
• 17. Rautiainen R.H., Reynolds S.J., Mortality and morbidity in agriculture in the United States, Journal Agricultural Safety Health, Vol. 8 (3), 2002.
• 18. Singh CD, Singh RC. Computerized instrumentation system for monitoring the tractor performance in the field, Journal of Terramechanics 48 (2011).
• 19. Żebrowski J. Traction efficiency of a wheeled tractor in construction operations, Automation in Construction, Vol. 19, 2010.