Konkurenceschopnost a kvalita – cesta k úspěchu zemědělského podniku 1 – Ekonomika provozu traktorů Seminář Okresní agrárníSpolupráci komory Blansko Institut pro Regionální a OAK Hodonín a 25.1.2011Institutu – Zemědělská, a.s, Bílovická 950, Čejkovice pro regionální spolupráci
10.12.2010 – LEDEKO a.s., Letovice, Pražská
Ing. Martin Kšica Ing. Pavel Šmarda Prof. Ing. František Bauer, CSc.
Vliv podvozku na spotřebu a výkonnost traktorových souprav. František Bauer Mendelova univerzita v Brně
Zkoušené úzké a široké pneumatiky. Levá pneumatika (úzká) Michelin 18.4 R38 Agribib, pravá (široká) Michelin 650/60 R38 Xeobib.
3000
2390
2500
Plocha otisku [cm2]
2123,0 2000
1822,5 1702,1 1569,5
1527,8 1500
1373,1 1181,4
1000
500
0 Tlak 250 [kPa]
Tlak 170 [kPa]
Tlak 180 [kPa]
Tlak 75 [kPa]
Tlak 255 [kPa]
Tlak 170 [kPa]
Tlak 165 [kPa]
Přední kolo 14.9 R28 Agribib
Přední kolo Michelin 520/60 R28 Xeobib
Zadní kolo 18.4 R38 Agribib
Zadní kolo Michelin 650/60 R38 Xeobib
Tlak 65 [kPa]
180 162,12
Střední kontaktní tlak qs [kPa]
160
145,71 134,47
131,94
140 120
105,8
101,22
100
90,40
80
68,93
60 40 20 0 Tlak 250 [kPa]
Tlak 170 [kPa]
Tlak 180 [kPa]
Tlak 75 [kPa]
Tlak 255 [kPa]
Tlak 170 [kPa]
Tlak 165 [kPa]
Tlak 65 [kPa]
Přední kolo 14.9 R28 Agribib
Přední kolo Michelin 520/60 R28 Xeobib
Zadní kolo 18.4 R38 Agribib
Zadní kolo Michelin 650/60 R38 Xoebib
10000 9026 9000
8000
2
Celková plocha otisku So [cm ]
7049,2 7000 6194,6 6000 5109 5000
4000
3000
2000
1000
0 Michelin 14.9 R28 Agribib Michelin 18,4 R38 Agribib Tlak huštění 255 kPa
Michelin 14.9 R28 Agribib Michelin 18,4 R38 Agribib Tlak huštění 170 kPa
Celková plocha otisku při změně tlaku huštění
Michelin 520/60 R28 Xeobib Michelin 650/60 R38 Xeobib Tlak huštění 180 kPa
Michelin 520/60 R28 Xeobib tlak huštění 75 kPa Michelin 650/60 R38 Xeobib - tlak huštění 65 kPa
80
Tahový výkon P t [kW], δ Prokluz [%]
70
60
50
40
30
20
Pt
10
0
-1
-1
Měrná tahová spotřeba mpt [g.kW .h ]
800
700
600
500
400
300
200 0
5
10
15
20
25
30
35
40
Tahová síla Ft [kN] 5 km/h 8 km/h Pneumatiky Agribib (Tlak huštění obou pneumatik 170 kPa) Pneumatiky Agribib (Tlak huštění obou pneumatik 255 kPa)
45
50
Tahová charakteristika traktoru JD 6920S naměřená na pozemku. Úzké pneumatiky, tlak 170 a 250 kPa, rychlost 5, 8 km/h, volič převodovky 0, výška závěsu 1 m.
Varianta Agribib 170/170 a 255/255 Celková styčná plocha pneumatik Agribib nahuštěné na tlak 170/170 se zvětšila o 21 % . Maximální tahový výkon Ptmax. Agribib 170/170 rychlost 5 km.h-1 tahový výkon je o 2,33 % vyšší, rychlost 8 km.h-1 je tahový výkon o 0,31 % vyšší ve srovnání s pneumatikou Agribib 255/255 Měrná tahová spotřeba mpt Agribib 170/170 rychlost 5 km.h-1 spotřeba se snížila o 6,4 %, rychlost 8 km.h-1 se spotřeba snížila o 1,0 % ve srovnání s pneumatikou nahuštěnou na tlak 255/255.
Změna tlaku huštění u pneumatik Agribib se výrazněji neprojevila na energetických a výkonnostních parametrech traktoru.
Tahový výkon Pt [kW], δ Prokluz [%]
90 80 70 60 50 40 30 20
Pt 10 0
-1
-1
Měrná tahová spotřeba mpt [g.kW .h ]
800
700
600
500
400
300
200 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
50
55
60
Tahová síla Ft [kN] 5 km/h 8 km/h 10 km/h Pneumatiky Xeobib (Tlak huštění obou pneumatik 180 kPa) Pneumatiky Xeobib (Tlak huštění přední pneumatiky 75 kPa a zadní pneumatiky 65 kPa)
Porovnání tahových charakteristik traktoru JD 6920S. Široké pneumatiky, tlak 75/65 kPa a 180 kPa, rychlost 5, 8, 10 km/h, volič převodovky 0, výška závěsu 1 m.
Xeobib 75/65 a 180/180 Celková styčná plocha pneumatik Xeobib nahuštěné na tlak 75/65 se zvětšila o 28,1 % ve srovnání s pneumatikami nahuštěnými na tlak 180/180. Maximální tahový výkon Ptmax. Xeobib 75/65 rychlost5 km.h-1 tahový výkon je o 14,6 % vyšší, rychlost 8 km.h-1 je tahový výkon o 10,0 % vyšší rychlost 10 km.h-1 je tahový výkon o 11,8 % vyšší, ve srovnání s pneumatikou nahuštěnou na tlak 180/180. Měrná tahová spotřeba mpt Xeobib 75/65 rychlost 5 km.h-1 spotřeba se snížila o 22,0 %, rychlost 8 km.h-1 se spotřeba snížila o 6,8 % a rychlost 10 km.h-1 se spotřeba snížila 11,3 % ve srovnání s pneumatikou nahuštěnou na tlak 180/180.
80
Tahový výkon Pt [kW], δ Prokluz [%]
70
60
50
40
30
20
Pt
10
0
Měrná tahová spotřeba m
pt
[g.kW-1.h-1]
800
700
600
500
Porovnání tahových charakteristik JD 6920S na pozemku. Široké pneumatiky, tlak 180 kPa, a úzké pneumatiky tlak 255 kPa, rychlost 5, 8, 10 km/h.
400
300
200 0
5
10
15
20
25
30
35
40
45
Tahová síla Ft [kN] 5 km/h 8 km/h 10 km/h Pneumatiky Agribib (Tlak huštění obou pneumatik 255 kPa) Pneumatiky Xeobib (Tlak huštění obou pneumatik 180 kPa)
50
55
Varianta Xeobib 180/180 a Agribib 255/255 Celková styčná plocha pneumatik Xeobib 180/180 je o 37,97 % vyšší ve srovnání s pneumatikami Agribib 255/255. Maximální tahový výkon Ptmax. Xeobib 180/180 rychlost 5 km.h-1 tahový výkon je o12,8 % vyšší, rychlost 8 km.h-1 je tahový výkon o 5,7 % vyšší rychlost 10 km.h-1 je tahový výkon o 4,3 % vyšší ve srovnání s pneumatikou Agribib 255/255. Měrná tahová spotřeba mpt Xeobib 180/180 rychlost 5 km.h-1 spotřeba se snížila o 6,93 %, rychlost 8 km.h-1 se spotřeba snížila o 4,5 % rychlost 10 km.h-1 se spotřeba snížila 0,72 % ve srovnání s pneumatikou Agribib 255/255.
Varianta Xeobib 75/65 a Agribib 170/170 Celková styčná plocha je o 45,7 % vyšší ve srovnání s pneumatikami Agribib 170/170. Maximální tahový výkon Ptmax. Xeobib 75/65 rychlost 5 km.h-1 tahový výkon je o 26,34 % vyšší, rychlost 8 km.h-1 je tahový výkon o15,18 % vyšší ve srovnání s pneumatikou Agribib 170/170. Měrná tahová spotřeba mpt Xeobib 75/65 rychlost 5 km.h-1 spotřeba se snížila o 22,62 %, rychlost 8 km.h-1 se spotřeba snížila o 10,5 % ve srovnání s pneumatikou Agribib 170/170.
Xeobib 75/100 kPa - spotřeba 9,41 ml.m-3 180/180 kPa - spotřeba 10,38 ml.m-3 zvýšení spotřeby nafty o 10,3 %. Xeobib 75/100 kPa - výkonnost 0,91 m3.s-1 180/180 kPa -výkonnost 0,83 m3.s-1. Měřením bylo prokázáno, že nahuštěním pneumatik na vyšší tlak znamená zvýšení spotřeby paliva o 10,3 %, při současném poklesu výkonnosti o 9,6 %.
Xeobib 75/65 a 180/180 Celková styčná plocha pneumatik Xeobib nahuštěné na tlak 75/65 se zvětšila o 28,1 % ve srovnání s pneumatikami nahuštěnými na tlak 180/180. Maximální tahový výkon Ptmax. Xeobib 75/65 rychlost5 km.h-1 tahový výkon je o 14,6 % vyšší, rychlost 8 km.h-1 je tahový výkon o 10,0 % vyšší rychlost 10 km.h-1 je tahový výkon o 11,8 % vyšší, ve srovnání s pneumatikou nahuštěnou na tlak 180/180. Měrná tahová spotřeba mpt Xeobib 75/65 rychlost 5 km.h-1 spotřeba se snížila o 22,0 %, rychlost 8 km.h-1 se spotřeba snížila o 6,8 % a rychlost 10 km.h-1 se spotřeba snížila 11,3 % ve srovnání s pneumatikou nahuštěnou na tlak 180/180.
-1
-1
Měrná tahová spotřeba m pt [g.kW .h ]
600
500
400
300
200
100
0
Nastavená rychlost 5 km/h
Nastavená rychlost 8 km/h
Nastavená rychlost 10 km/h
Michelin Agribib Tlak huštění obou pneumatik 255 kPa
487,36
373,47
352,23
Michelin Agribib Tlak huštění obou pneumatik 170 kPa
457,95
369,67
Michelin Xeobib Tlak huštění obou pneumatik 180 kPa
455,74
357,38
349,72
Michelin Xeobib Tlak huštění přední pneumatiky 75 kPa a zadní pneumatiky 65 kPa
373,45
334,52
314,23
Porovnání měrných tahových spotřeb měřených pneumatik při různém tlaku huštění.
Nastavená rychlost 5 km.h-1
70
Nastavená rychlost 8 km.h-1
60
50
[kW], [kN], [%]
40
30
20
10
0 Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tah. účinnost [%]
Prokluz [%]
Ft max [kN]
Prokluz při Ft max [%]
Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tah. účinnost [%]
Prokluz [%]
Ft max [kN]
Prokluz při Ft max [%]
Tlak huštění 170 kPa
44,8
44,2
39,08
37,20
47,52
47,5
65,51
42,69
57,46
35,10
44,35
42,7
Tlak huštění 255 kPa
43,78
43,78
38,40
49,90
44,07
57,3
65,30
39,84
57,20
39,40
41,93
49,8
Porovnání vybraných tahových vlastností traktoru JD 6920S.Úzké pneumatiky, tlak 170 a 255 kPa, rychlost 5 a 8 km.h-1
90
Nastavená rychlost 5 km.h-1
Nastavená rychlost 8 km.h-1
Nastavená rychlost 10 km.h-1
80
70
[kW ], [kN ], [% ]
60
50
40
30
20
10
0 Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tah. účinn. [%]
49,38
47,32
43,32
27,13
Tlak huštění, Přední pneu 75 kPa, Zadní pneu 65 kPa 56,60
49,81
49,65
17,36
Tlak huštění, Obě pneumatiky 180 kPa
Porovnání vybraných tahových vlastností traktoru JD 6920S Široké pneumatiky, tlak huštění 75 kPa, 65 kPa a 180 kPa, rychlost 5, 8 a 10 km/h.
Prokluz při Ft max
Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tah. Prokluz Prokluz Ft max účinn. při Ft [%] [kN] [%] max
Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tah. Prokluz Prokluz Ft max účinn. při Ft [%] [kN] [%] max
51,13
53,5
68,42
39,79
60,01
18,01
48,13
33
72,59
37,81
63,68
15,02
41,20
19,5
57,48
45,8
75,46
44,06
66,19
13,43
53,31
24,7
81,20
42,50
71,05
10,13
43,72
12,2
Prokluz Ft max [%] [kN]
80
Nastavená rychlost 8 km.h-1
70
60
[%], [kW], [kN]
Porovnání tahových vlastností traktoru JD 6920S s úzkými a širokými pneumatikami při nízkém tlaku huštění.
Nastavená rychlost 5 km.h-1
50
40
30
20
10
0
Pneumatika Agribib Tlak huštění obou pneumatik 170 kPa Pneumatika Xeobib Tlak huštění přední pneu 75 kPa, zadní pneu 65 kPa
Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tahová účinnost [%]
Prokluz [%]
Ft max [kN]
Prokluz při Ft max [%]
Ptmax [kW]
Ft opt. [kN]
Tahová účinnost [%]
Prokluz [%]
Ft max [kN]
Prokluz při Ft max [%]
44,8
44,2
39,08
37,20
47,52
47,5
65,51
42,69
57,46
35,10
44,35
42,7
56,60
49,81
49,65
17,36
57,48
45,8
75,46
44,06
66,19
13,43
53,31
24,7
600
-1
-1
Měrná tahová spotřeba mpt [g.kW .h ]
500
400
300
200
100
0
Michelin Agribib Tlak huštění obou pneumatik 170 kPa
Michelin Agribib Tlak huštění obou pneumatik 255 kPa
Michelin Xeobib Tlak huštění přední pneumatiky 75 kPa
Michelin Xeobib Tlak huštění obou pneumatik 180 kPa
Nastavená rychlost 5 km/h
457,95
487,36
373,45
455,74
Nastavená rychlost 8 km/h
369,67
373,47
334,52
357,38
352,23
314,23
349,72
Nastavená rychlost 10 km/h
Porovnání měrných tahových spotřeb měřených pneumatik při různých rychlostech.
Hydrogenerátor
Hydromotor Z3
Z2
r P Z1
K
Hydrogenerátor
Hydromotor Z3
Z2
r P Z1
Jízda
Stání vk
vk vu
vp
vp
Diagram úhlových rychlostí
K
Max rychlost vk vu vp
100
2000
80
1600
Le genda: Tahová síla (kN)
-1
Otáčky motoru (min )
-1
-1
Měrná tahová spotřeba (g.kW .h )
Výkon (kW), Síla (kN), Rychlost (km/h), Prokluz (%)
John Deere 7810 AutoPowr
1200
60
800
40
400
20
0
0
30
50
70
90
110
130
150
17080
100
Čas (s)
120
140
160
180
200
220 80
100
120
140
2
Režim převodovky
Tempomat
0
Rychlost
0-15 kmh
Pedál dodávky paliva
max.
180
200
220
Čas (s)
Čas (s)
Režim převodovky
160
2
Režim převodovky
2
Tempomat
1800 1/min
Tempomat
1650 1/min
Rychlost
0-15 kmh
Rychlost
0-15 kmh
Pedál dodávky paliva
max.
Pedál dodávky paliva
max.
Rychlost (km/h) Prokluz (% ) Otáčky (1/min) Spotřeba (g/kW.h) Výkon (kW)
210 800
Kroutící mome nt (N m)
700
220 150 kW
600
140 230 130 120
500 240
110
250
400
100 90
260
80
270
300
70
280 290 300
200
60 50
350 400 100 1200
1400
1600
1800
2000
2200
2400
2000
80
1600
60
1200
40
800
20
400
-1
100
Otáčky motoru (min )
Výkon (kW), Síla (kN), Rychlost 10x (km/h), Prokluz (%)
John Deere 7810 AutoPowr
0
0 50
100
150
200
Čas (s) Tahová síla (kN) Rychlost (km/h) Výkon přes PTO (kW) měrná spotřeba (g/kW.h)
žování motoru traktoru přes vývodový hřídel.
Výkon tahový (kW) Prokluz (%) Otáčky motoru (1/min)
Síla na kolech
Ft = konst
Výkon přes PTO
P = 0 – 100 kW
180
200
180
160
160
140
140
120
Tahový výkon (kW)
Tahový výkon (kW)
120
100
80
100
80
60
60
40
40
20
20 0 0
20
40
0
60
80
100
120
140
160
Tahová síla (kN)
0
20
40
60
80
100
120
Tahová síla (kN) 5
5 podhuštěno
7
7 podhuštěno
9
9 podhuštěno
11
Prokluz
Prokluz podhuštěno
5 pásový
7 pásový
9 pásový
11 pásový
Prokluz pásový
5 kolový
7 kolový
9 kolový
11 kolový
Prokluz kolový
12,00 KOLOVÝ TRAKTOR
11,00
Pracovní režim B
Pracovní režim A
Pracovní režim B
10,00
-1
Efektivní výkonnost W1 [ha.h ]
Pracovní režim A
PÁSOVÝ TRAKTOR
9,00 7,34
8,00 6,33
7,00 6,00
5,40
5,62
5,42
5,89
95
Průměr
96
7,31
7,02
6,35
7,22
7,30
Průměr
101
7,52
7,54
7,45
102
103
Průměr
6,19
5,25
5,00 4,00 3,00 2,00 1,00 0,00 93
94
97
98
Průměr
99
Číslo měření
100
104
18,00 KOLOVÝ TRAKTOR
PÁSOVÝ TRAKTOR
Pracovní režim A
-1
Efektivní spotřeba paliva Q1 [l.ha ]
16,00 Pracovní režim B
Pracovní režim B
Pracovní režim A
14,00 12,00
11,11
11,54
11,09 10,61
10,25
9,64
10,00
9,59
9,82 8,61
8,27
8,26
8,38
8,31
8,10
8,11
8,18
99
100
104
Průměr
101
102
103
Průměr
8,00 6,00 4,00 2,00 0,00 93
94
95
Průměr
96
97
98
Průměr
Číslo měření
32,00 28,00
KOLOVÝ TRAKTOR Pracovní režim A 23,34
23,37
24,00 Prokluz d [%]
PÁSOVÝ TRAKTOR
22,91 22,02
Pracovní režim B 21,30 19,63
20,00
19,74
Pracovní režim A
Pracovní režim B
20,22
16,00 12,00 8,00
7,88
7,47
7,45
7,60
7,60
7,50
7,66
7,59
99
100
104
Průměr
101
102
103
Průměr
4,00 0,00 93
94
95
Průměr
96
97
98
Průměr
Číslo měření
