TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA (BROJ 1 • 2011) 25

OPERATIVNA GOTOVOST AGREGATA TRAKTOR – PRESA ZA SENO OPERATIONAL READINESS OF THE AGGREGATES TRACTOR – HAY PRESSES dr Dragan Živković, prof, Technical College, Novi Beograd dr Milan Veljić, professor, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade dr Robert Molnar, prof, Technical College, Zrenjanin

REZIME U radu su date specifičnosti koje se odnose na eksploataciju i održavanje agregata traktor-presa za seno. Kako su radovi u poljoprivredi sezonskog karaktera i moraju se obaviti u strogo termirinam vremenskim intervalima, to bilo koji otkaz elementa agregata traktor-presa za seno, može dovesti u pita-nje obavljanje obrade, odnosno do velikih materijal-nih gubitaka. Zbog toga se od agregata traktor-presa za slamu zahteva i vrlo visoka operativna go-tovost. U radu je razmatrana operativna gotovost kao merilo efektivnosti traktora i presa za seno, od-nosno kvaliteta njihovog održavanja. Takođe u radu su dati rezultati istraživanja operativne gotovosti agregata traktor-presa za seno na jednom poljopri-vrednom dobru. Ključne reči: traktor, presa za seno, operativna go-tovost, održavanje

ABSTRACT The paper presents some specifics relating to the operation and maintenance of the aggregates trac-tor-hay presses. As the works in the seasonal cha-racter of agriculture and must be done in strictly defined time intervals, any notice element aggre-gates tractor-hay presses, may bring into question the performance of primary processing and great material losses. Therefore, the aggregate of the tractor-hay presses requires very high reliability. The paper discusses the operational readiness of tractors as a measure of the effectiveness and qua-lity of its maintenance. The paper also presents the results of the research on the availability of aggre-gate tractor-hay presses on one agricultural good. Key words: tractor, hay presses, operational readi-ness, maintenance

1. UVOD U tehnološkom procesu sređivanja sena preso-

vanje ima značajnu ulogu. Presovanjem, odnosno baliranjem sena ostvaruje se ušteda prostora za transport i za smeštaj i lakša je i jednostavnija manipulacija sa balama pri utovaru, transportu, skladištenju u odnosu na nebalirano seno. Oblik bala omogućava bolje slaganje, a povećanje sabijenosti sena (3–5 puta veća od nepresovanog) obezbedjuje potpunije iskorišćenje nosivosti transportnih sredstava i skladištenje na manjem prostoru zaštiće-nom od negativnih dejstva spoljnih činilaca. Prime-nom poresovanja sena omogućeno je povećanje stepena mehanizacije i automatizacije pri transportu, uskladištenju i ishrani stoke, skraćenje vremena od momenta košenja do uskladišteenja što uslovljava smanjenje biohemijskih gubitaka, i kvaliteta sena.

Rad presa je ograničen u vremenskom periodu, u nekoliko navrata (oko 3–4 otkosa godišnje) što zahteva osim visoke proizvodnosti presa i smanjenje zastoja u što manjoj meri. Pravilnim održavanjem presa, omogućava se ekonomski opravdaniji rad presa.

2. PRESE ZA SENO Bitne razlike u obliku, dimenziji, masi i načinu

formiranja bala ukazuju na veoma izraženije spe-cifičnosti i razlike tehnologija za spremanje presova-nog sena kao i mogućnost primene pojedinih rešenja presa. U osnovi glavne razlike se odnose na načine pravljenja bala sabijanjem sena, udarnim i sabijaju-ćim dejstvom klipa ili radnog organa posebnog obli-

UDC: 621.353.02.004:65-7 PREGLEDNI RAD

TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA (BROJ 1 • 2011) 26

ka, i na način pravljenja bala sabijanjem sena po ce-lom obiimu bale u komori za presovanje.

Pored raznovrsnog načina formiranja bala veli-ke razlike postoje u obliku i dimenziji bale. Zapre-mina konvencionalne bale 0,45x0,35x0,9 m je za 18 puta manja od valjkaste bale prečnika 1.6m i širine 1.3 m, odnosno i za 200 puta manja od stoga preso-vanog sena dimenzije 2.4x3x4 m. Za slučaj da je sa-bijenost bala približno ista i to oko 150 kg/m3 mase bala kreću se od 22 kg za konvencionalne dimenzije, 390 kg za valjkase i 4320 kg za bale u stogovima (slika: 1).

Slika 1. Geometrijski parametri bala

Danas se najćešće za baliranje sena koriste pik-

ap prese (slika: 2), koje formiraju konvencionalne bale pravougaonog oblika. Ove prese obavljaju ne-koliko uzastopnih operacija kao što su:

• podizanje sena u komoru za presovanje, • formiranje bale presovanjem, • vezivanje bale i • ubacivanje bale u transportno sredstvo.

Slika 2. Izgled prese za seno

Prednosti baliranja sena presama srednje i viso-

ke sabijenosti sa klipom pravolinijskog kretanja su: • formiranje bale mase od 15 do 22 kg, što omo-

gućava da se njome lako manipulira, • dobra otpornost prema vremenskim prilikama u

polju i • optimalna gustina (u zavisnosti od vlažnosti)

što omogućava manje troškove kod transporta i skladištenja.

3. AGREGAT TRAKTOR-PRESA ZA SENO Traktor kao pogonska mašina u poljoprivredi

ima veliku primenu u obavljanju brojnih poljopri-vrednih operacija. Osim vuče traktor se koristi i za priključivanje poljoprivrednih mašina sa prednje strane, a i za pogon mašina sa aktivnim radnim organima. Zbog široke primene traktori se izrađuju u različitim konstruktivnim izvedbama i kategorijama a u zavisnosti od tehnološkog procesa koji treba da izvrše. Prema nameni traktori se dele na׃ standardne, univerzalne i traktore specijalne namene (voćarsko-vinogradarske i sl).

Za agregatiranje prese za seno koristi se poteznica odnosno jedna priključna tačka, a presa je ekcentrično pomerena u odnosu na podužnu osu traktora (slika: 3).

Slika 3 : Šematski prikaz prese za seno

(1 – zaštitnik, 2 – pick-up, 3 – potiskivač mase, 4 – vezivno sredstvo, 5 – izlazni kanal, 6 – uređaj za

podešavanje sabijenosti bala, 7 – komora, 8 – uređaj za vezivanje bala, 9 – sabijač mase, 10 – klip, 11 – zamajac,

12 – kardansko vratilo)

4. ODRŽAVANJE AGREGATA Održavanje agregata traktor-presa za seno (sli-

ka:4), se može definisati kao potreba preduzimanja tehničkih i drugih aktivnosti čiji je osnovni cilj da se obezbedi ispravnost opreme u procesu proizvodnje, uz minimalne troškove održavanja, prouzrokovane zastojima zbog otklanjanja otkaza ili pak zbog trošk-ova vezanih za održavanje, a kojima zastoji nisu direktni uzročnik.

Održavanje ima zadatak da otklanja otkaze i sprečava njihovu pojavu, odnosno da obezbedi pouz-dano funkcionisanje proizvodnog sistema u toku njegovog rada i eliminiše sve zastoje do kojih može da dođe u procesu eksploatacije.

Osnovni ciljevi organizovanog procesa odr-žavanja su:

• minimiziranje troškova zbog zastoja u radu usled neplaniranih kvarova,

TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA (BROJ 1 • 2011) 27

• obezbeđivanje potrebnog nivoa pouzdanosti proizvodne opreme,

• postizanje boljeg kvaliteta proizvoda, • povećanje produktivnosti rada.

Slika 4: Izgled agregata traktor-presa za seno

5. KRITERIJUMI ZA OCENU KVALITETA

ODRŽAVANJA

Jedno od najzanimljivih pitanja koja se nameće je ocena efekata kvaliteta održavanja tehničkih siste-ma u vremenu, tj. merenje kvaliteta održavanja.

Merenje predstavlja poređenje poznate veličine sa nepoznatom veličinom koja se ispituje odnosno meri. Merenje kvaliteta održavanja nije uvek lak posao. Ipak da bi se bilo u mogućnosti da se izmeri kvalitet održavanja moraju se unapred definisati određeni kriterijumi na bazi kojih će se moći da oceni kvalitet održavanja. Najvažniji kriterijumi, za ocenu kvaliteta su sledeći:

• pouzdanost tehničkog sistema, • intezitet pojave kvara, • raspoloživost opreme, • dokumentovanost i sl.

6. OPERATIVNA GOTOVOST

Operativna gotovost je verovatnoća da sistem, kada se koristi u radnim uslovima zadovoljavajuće funkcioniše u bilo kom intervalu vremena ili je spreman za upotrebu kada se to zahteva.

Operativna gotovost je vrlo slična raspolo-živosti, a razlika je u tome što operativna gotovost uključuje mogučnost da se sistem određeno vreme nalazi van upotrebe, odnosno u skladištu, što je vrlo čest slučaj kod poljoprivredne opreme. Kako se većina poljoprivredne opreme veći deo vremena se nalazi u skladištu, to je operativna gotovost pogodna za definisanje pouzdanosti poljoprivredne opreme. Operativna gotovost u matematičkom obliku može se prikazati kao:

GO(t)= (tK +tS) / (tK +tS +tF), (1)

gde je:

tK (h) – vreme korišćenja, tF (h) – vreme koje sistem provede u otkazu, tS (h) – vreme kada se sistem ne koristi.

“Za razliku od efektivnosti sistema koja raz-

matra verovatnoću u toku vremenskog intervala, operativna gotovost razmatra verovatnoću u trenutku vremena. Osim toga, dok efektivnost sistema uzima u obzir i ugrađenu sposobnost sistema, operativna gotovost razmatra samo spremnost sistema za odre-đeni zadatak u datom trenutku vremena”1.

4. STRUKTURA SISTEMA SA REDNOM VEZOM Agregat trraktor-presa za seno da bi obavljao

svoju funkciju, oba njegova elementa moraju biti ispravni. Otkazom jednog od elemenata (traktora ili presa za seno) otkazuje celi sistem. Prema tome agregat traktor-presa za seno se može posmatrati kao sistem sa rednom vezom.

Kod sistema sa rednom vezom (slika: 5.) svaki elemenat mora uspešno da radi, da bi sistem koji je sastavljen od n elemenata uspešno funkcionisao. Pošto otkaz na svakom pojedinačnom elementu predstavlja slučajan događaj to prema Zakonu pro-izvoda u Teoriji verovatnoće, verovatnoća nastanka događaja sastavljenog iz više nezavisnih, u pogledu otkaza, međusobno redno vezanih događaja je ravna proizvodu odgovarajućih verovatnoća pojedinih do-gađaja. Tada pouzdanost sistema iznosi:

PR (t) = PR1 (t) · PR2 (t) ······PR n (t) (2)

odnosno:

( ) ( )∏=

==

ni

1iRiR tPtP (3)

Slika 5: Struktura sistema sa rednom vezom

Kada su elementi sistema spojeni redno, tada je

intezitet otkaza sistema jednak intezitetu otkaza pojedinog elementa, odnosno:

1  Vujanović N., Teorija pouzdanosti tehničkih

sistema, Vojnoizdavački centar, 1990, Beograd, 1990

TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA (BROJ 1 • 2011) 28

∑=

==

ni

1iFiF )t()t( λλ (4)

gde je: PR (t) – verovatnoća da će sistem sa rednom vezom u toku posmatranog vremena biti “u radu”, PR1 (t) · PR2 (t) ·····PRn (t) – verovatnoća da će elementi sistema u toku posmatranog vremena biti “u radu”, λF (t) – broj otkaza sistema u posmatranom vremenu

5. REZULTATI ISTRAŽIVANJA Poljoprivredno dobro ˝Agrobanat˝ u Plandištu,

na kome je vršeno istraživanje, raspolaže sa 2200 ha obradive površine. Osnovna obrada zemljišta i potre-ban transport se vrši sa 34 traktora prikazanih u ta-beli: 1. Praćenje rada agregata traktor-presa za seno vršeno je na nekoliko poljoprivrednih imanja u sred-nje Banatskom okrugu. U rezultatima praćenja (ta-beli: 2) su date prosečne vrednosti pojave broja ot-kaza, kao i vreme njihovog otklanjanja na pojedinim elementima hidrauličnog podsistema kod traktora.

Tabela 1: Broj traktora

Tip traktora

Broj traktora Snaga (kW)

IMT-533 5 25 IMT-549 2 36 IMT-579 2 57 Torpedo 7506 6 55 MTZ 820 12 60 John Deere 8100 3 110 John Deere 8220 4 133

Rezultati praćenja broja i vrste otkaza na

hidraulici traktora i trajanja otklanjanja otkaza za pojedine elemente dati su u tabeli 2. Broj, vrsta i trajanje otkaza na presi za seno, prikazani su u tabeli 3.

Analizom podataka prikazanih u tabeli 2. vidi se da su prosečni zastoji traktora zbog otkaza hidra-uličnih elemenata odnosno trajanje interventnog održavanja prosečno 58,75≈60 časova godišnje. Kako je prosečno vreme rada traktora oкo 180 dana, to je kapacitet traktora zbog otkaza komponenti umanjen za manje od 3,45%, i koji se boljim i orga-nizovanijim održavanjem može znatno smanjiti a samim tim smanjiti i troškovi proizvodnog procesa.

Ako se podaci iz tabele 2 prikažu u obliku dijagrama dobijaju se slike: 6 i 7.

00.10.20.30.40.50.60.70.80.9

Broj

otk

aza

u to

ku

godi

ne

1 2 3 4 5 6Hidraulični e lementi traktora

Slika 6: Grafički prikaz broja otkaza hidraulike u toku

jedne godine kod traktora

0100200300400500600700800900

Vre

me

otkl

anja

nja

otka

za (m

in/g

od)

1 2 3 4 5 6O tkazi hidraulike kod traktora

Slika 7: Grafički prikaz vremena otklanjanja otkaza

hidraulike kod traktora Operativna gotovost traktora je:

GOT(t) = (tR +tS) / (tR +tS +tF) GOT(t) = (1740+1850) /(1740+1850+60) GOT(t) = 0,98356

gde je:

tR =1740 h – vreme korišćenja (180 dana po 10 h manje 60 h), tF =60 h – vreme koje traktor provede u otkazu, tS =1850 h – vreme kada se sistem ne koristi (185 dana po 10 h)

Iz rezultata prikazanih u tabeli 3. vidi se da broj otkaza elemenata kod presa za seno nije zanemarljiv. Pored kvaliteta održavanja, rezultati istraživanja intenziteta otkaza prikazanih u tabeli su i veoma dobra smernica za preduzimanje odgovarajućih aktivnosti preventivnog održavanja, a u cilju sma-njivanja intenziteta otkaza elemenata prese za seno. Iz rezultata istraživanja vidi se da su otkazi najčešći kod osigurača zamajca (λ=9), sijalica, petljača, ste-zača, i dr. Zbog otkaza ovih elemenata, u toku jedne sezone dolazi u proseku i do tridesetak otkaza, što se boljim preventivnim održavanjem može smanjiti.

TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA (BROJ 1 • 2011) 29

Tabela 2: Evidentirani otkazi na hidraulici traktora

Red. broj Naziv dela

Broj otka-za godiš-

nje λ

Vreme otkla-njanja otkaza

(min) Vrsta otkaza Način otklanjanja

otkaza

1 Podizač ne podiže oruđe

0,1 300 Razvodnik blokiran Izvaditi pumpu, pronaći uzrok i otkloniti ga

0,5 180 Propuštanje ulja Zameniti zaptivne prstenove 0,2 180 Sigurnosni ventil neispravan Podesiti ga ili zameniti novim 0,1 180 Cilindar podizača ne radi Podesiti zavrtnjeve

2. Podizač ne podiže oruđe 0,2 90 Ramena podizača blokirana Proveriti sigurnosni ventil

3 Oruđe se ne spušta 0,1 300 Razvodnik blokiran Izvaditi pumpu, pronaći uzrok i otkloniti ga

4 Neravnomerno podizanje oruđa

0,1 360 Jedan ili više ventila u bočnim komorama pumpe ne radi Izvaditi pumu i otkloniti otkaz

0,1 360 Jedan ili više kliznih prstenova polomljeni ili oštećeni

Izvaditi pumu i zameniti oštećene prstenove

5

Sigurnosni ventil propušta kada se ručica komande za položaj podigne u trans-portni položaj

0,2 10 Gornji graničnik na kvadrantu nije pravilno postavljen

Podesiti graničnik na meru od 295 mm

0,5 5 Lanci donjih poluga usukani Ispraviti

6 Oruđe neće da se spušta ili da podiže 0,1 180

Navrtka za podešavanje dvokrake poluge razvodnika je previše pritegnuta

Podesiti dvokraku polugu i proveriti tačnost položaja donjeg graničnika.

Tabela 3: Rezultati istraživanja broja i vrste otkaza na presi za seno

Red. broj Naziv dela Broj otkaza

godišnje λ Vreme otklanjanja

otkaza (min) Vrsta otkaza Način otklanjanja otkaza

1 Nož 1 30 Nož tup Naoštriti nož 2 Opruga kuke petljača 1 40 Oslabila opruga Zamena opruge 3 Kuka 1 40 Kuka oštećena Zameniti kuku 4 Držač kanapa 1 10 Olabavio držač kanapa Pritegnuti ili zameniti 5 Ploča petljača 1 15 Pomerena ploča Doterati ploču petljača

6 Sijalica za osvetlenje 2 5 Pregorela sijalica Zamena sijalice 1 10 Loše uzemljenje Očistiti kontakte

7 Migavcu

1 5 Pregorela sijalica Zamena sijalice 3 5 Spoj otpušten Pritegnuti spoj 1 10 Relej neispravan Zameniti relej 2 5 Pregoreo osigurač Zameniti osigurač

8 Osigurač zamajca 9 10 Pokidan osigurač Zameniti osigurač 9 Lanac 2 15 Labav lanac Pritegnuti lanac 10 Petljač 4 10 Međuzublje petljača prljavo Očistiti međuzublje 11 Dodavač 2 20 Dodavač lupa Zameniti sigurnosni vijak 12 Igla 2 15 Igla pada nazad Stegnuti zamahivač 13 Stezač 3 10 Stezač kanapa labav Pritegnuti vijke stezača kanala 14 Dodavač 1 20 Dodavač ispao Dodavač postaviti 15 Ležaj 2 60 Pohaban ležaj Zameniti ležaj

Analizom podataka prikazanih u tabeli 3. vidi se da su prosečni zastoji prese zbog otkaza odnosno trajanje interventnog održavanja prosečno 9,916 ≈10 časova godišnje. Kako je vreme rada prese oкo 30 dana (radni dan je 10 h/danu) to je kapacitet prese umanjen za 3,3 %, što predstavlja značajan procenat, i koji se boljim i organizovanijim odravanjem može

znatno smanjiti a samim tim smanjiti i troškovi proizvodnog procesa.

Operativna raspoloživost obuhvata vreme ko-rišćenja i vreme zastoja sistema. Prosečna operativna raspoloživost može se odrediti primenom obrasca: Pro = tk / (tk +tz) Pro =290 /(290+10)=0,966

TEHNIČKA DIJAGNOSTIKA (BROJ 1 • 2011) 30

gde je:

Pro – operativna raspoloživost, tk =300 (h/god) – vreme korišćenja, tz =10 (h/god) – vreme zastoja.

Operativna gotovost agregata traktor-setvospre-mač se može dobiti analogno obrascu 3 za rednu vezu, odnosno:

GO AGREGATA TRAKT.-SETVOSPREM.= GOT · GSETVOSPREM. GO AGREGATA TRAKT.-SETVOSPREM. = 0.98356 · 0,966 GO AGREGATA TRAKT.-SETVOSPREM. = 0,9501189

Ako se tome doda činjenica da realno vreme

otklanjanja otkaza traje po nekoliko sati (a obično je agregat van eksploatacije jedan dan: traktor ili presa za slamu se mora transportovati do radionice, popra-viti i vratiti na njivu) daleko veće od vremena same popravke, i da je rad agregata uslovljen vremenskim (atmosferskim) uslovima, kao i kalendarskim vre-menom (radi u toku godine manje od dva meseca), tada intezitet (broj) otkaza prikazanih u tabeli jeste veoma indikativan za službu održavanja.

6. ZAKLJUČAK Intenzitet, odnosno broj otkaza kod agregata

traktor-presa za seno, odnosno operativna gotovost agregata, jedan je od brojnih, ne i jedini i ne naj-optimalniji kriterijum za ocenu kvaliteta održavanja. Ocenom kvaliteta održavanja pruža se mogućnost uvida dosadašnjeg rada službe održavanja, sagledaju propusti i preduzmu odgovarajuće akcije za njihovo otklanjanje.

Rezultati istraživanja pokazuju da su najčešći otkazi kod hidraulike traktora zbog propuštanja ulja i otkaza razvodnika, a kod prese za seno otkazi naj-češći kod osigurača zamajca (λ=9), sijalica, petljača, stezača, i dr. Dobijena relativno visoka operativna gotovost agregata traktor-presa za seno ukazuje o dobrom preventivnom održavanju i pruža garanciju da će se planirani radovi uspešno obaviti u planira-nim agrotehničkim rokovima. Takođe intezitet otka-za hidrauličnih elemenata je i indikator u kom pravcu treba da se angažuje preventivno održavanje.

LITERATURA

[1] Živković, D. Pozhidaeva, V. Molnar, R. Docu-

mentation Accompanying the Lubrication of Agricultural Machines and Requirements Relating to Quality Sistem Standards, Journal of theBalkan Tribological Association, Book 2, 2009. pp.270–280 (ISNN 1310–4772).

[2] Živković, D. Pozhidaeva, V. Sajfert, Z. Lubri-cation of Hay Press as Part of preventive main-tenance, Journal of the Balkan Tribological Association, Book 3, 2010. pp. 453–460 (ISNN 1310–4772).

[3] Veljic, M. Zivkovic,D. Availability of a Trac-tors Hydraulic System as a Criterion of Scces-sfulness of Maintenance, XVIII International Conference on Material Handling, Construc-tions and Logistics, University of Belgrade, Faculty of Mechanical Engineering, Belgrade, 2006.

[4] Veljić, M. Poyidaeva, V. Živković, D. Availa-bility of Hay Presses the System of Mainte-nance, 8th International Conference on АМО –Advanced Manufacturing Operations, Tehnical University Sofia, Karnevo, 2008,pp.381–385.

[5] Dihovički, Đ. Dinamičko programiranje sajtova za elekronsku trgovinu-monografija, Visoka tehnička škola Novi Beograd, Beograd, (ISBN 978-86-86691-22-4), 2010.

[6] Dihovički Đ. Simulacija objekata i procesa primenom Matlab programskog jezika – mono-

grafija, Visoka tehnička škola Novi Beograd, Beograd, (ISBN 978-86-86691-24-8), 2010.

[7] Jovanić, D. Veljović A. Ranić M. Information Modelling of Welding Process Specification by Use Idefix Methodology, VII međunarodno sa-vetovanje o dostignućima elektro i mašinske in-dustrije, DEMI 2005, Banja Luka, Republika Srpska.

[8] Jovanić D. Rančić M. Annex of Techno-eco-nomical Process Optimization of Machining by milling, 2nd Internacional Conference RaDMI 2002, Vrnjačka Banja, 2002.

[9] Medenica,M. Šotra, D. Dijagnostika i tretman ula, Tehnička dijagnostika, Vol.IX, No 4. Beo-grad, 2010. str: 15–19. (ISSN-1451-1975)

[10] Medenica, M. Šotra, D. Progresivni sistemi za centralno podmazivanje, Tehnička dijagnostika, Vol.IX, No 4. Beograd, 2010. str: 33–39. (ISSN-1451-1975)

[11] Šćepanović, S. Šotra, D. Šotra, V. Dijagnostika ulja u reduktoru, Tehnička dijagnostika, Vol. VIII, No 4. Beograd, 2009. str: 5–11.

[11] Karastojković, Z. Popović, R. Dijagnosticiranje zavarenih spojeva na bubnju termoelektrane posle dugogodišnje eksploatacije, Tehnička dijagnostika, Vol.VIII, No 4. Beograd, 2009. str: 17–1.