Техніка та енергетика

Дослідження показників ремонтопридатності засобів для приготування і роздавання кормів

Андрій Новицький, Олександр Банний, Юрій Новицький, Ігор Харьковський, Максим Антал
Завантажити статтю
Анотація

Нові наукові та практичні підходи в тваринницькій галузі використовують технології промисловості 4.0 та IoT, зокрема змішувачі-кормороздавачі, для ефективного транспортування та дозування кормів, однак проблеми надійності цих механізмів вимагають досліджень для визначення деталей і вузлів, що обмежують їх працездатність, та розрахунку їх ремонтопридатності. Метою цього дослідження було встановлення конструктивних, виробничих та експлуатаційних відмов механізмів змішувачів-кормороздавачів, причин їх виникнення та часу на їх усунення. Для цього було виконано дослідження змішувачів-кормороздавачів за планом випробувань на надійність [NМT]. План випробувань передбачає наявність N об’єктів, які при втраті працездатності відновлюються M, а досліди зупиняються за досягнення наробітку T. Виконано збирання та обробку вихідної інформації, аналіз емпіричних даних часу усунення відмов змішувачів-кормороздавачів PROFILE 12.2 DS та PROFILE 14.2 DS. В процесі випробувань виявлено, що в гарантійний період експлуатації змішувачів-кормороздавачів, їх несправний стан викликаний відмовами другої групи складності. Були виділені відмови, які пов’язані з відновленням працездатності підсистеми для подрібнення та змішування, який впливає на ремонтопридатність змішувача-кормороздавача. Проведено статистичний аналіз виникнення названих відмов. Визначені основні параметри теоретичного закону розподілу. Зокрема, встановлені показники ремонтопридатності змішувачів-кормороздавачів: середній час відновлення працездатності, tˉ = 24,0 год.; середнє квадратичне відхилення, σ = 12,93 год.; коефіцієнт варіації, υ = 0,49; теоретичний закон розподілу – закон нормального розподілу. Підтверджено, що середній час відновлення працездатності змішувачів-кормороздавачів за критерієм згоди Колмогорова добре узгоджується із законом нормального розподілу. Розрахунками встановлено, що середній час відновлення працездатності об’єктів досліджень знаходитися в довірних інтервалах: 6,98 год. – нижня довірна межа; 41,02 год. – верхня довірна межа; 34,04 год. – величина інтервалу. Результати можна реалізувати для підвищення ефективності технічного обслуговування і ремонту обладнання на тваринницьких фермах, оптимізації запасів запасних частин

Ключові слова

змішувач-кормороздавач, експлуатаційна надійність, напрацювання на відмову, час відновлення працездатності, механізм подрібнення-змішування

ЦИТУВАТИ
Nоvitskiy, A., Banniy, O., Novitskyi, Yu., Kharkovskyi, I., & Antal, M. (2024). Examination of maintainability indicators of feed preparation and distribution products. Machinery & Energetics, 15(4), 47-57. https://doi.org/10.31548/machinery/4.2024.47
Використані джерела

[1] Amaya-Toral, R.M., Piña-Monarrez, M.R., Reyes-Martínez, R.M., de la Riva-Rodríguez, J., Poblano-Ojinaga, E.R., Sánchez-Leal, J., & Arredondo-Soto, K.C. (2022). Human-machine systems reliability: A series-parallel approach for evaluation and improvement in the field of machine tools. Applied Sciences, 12(3), article number 1681. doi: 10.3390/app12031681.

[2] Astanakulov, K.D., Gapparov, Sh., Karshiev, F., Makhsumkhonova, A., & Khudaynazarov, D. (2020). Study on preparation and distribution of forage by chopping coarse fodder. IOP Conference Series: Earth and Environmental Science, 614, article number 012158. doi: 10.1088/1755-1315/614/1/012158.

[3] Aulin, V., Rogovskii, I., Lyashuk, O., Titova, L., Hrynkiv, A., Mironov, D., Volianskyi, M., Rogatynskyi, R., Solomka, O., & Lysenko, S. (2024). Comprehensive assessment of technical condition of vehicles during operation based on harrington’s desirability function. Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 1(3(127)), 37-46.

[4] Baranovsky, V.M., Hevko, R.B., Dzyura, V.O., Klendii, O.M., Klendii, M.B., & Romanovsky, R.M. (2018). Justification of rational parameters of a pneumoconveyor screw feeder. INMATEH: Agricultural Engineering, 54(1), 15-24.

[5] Bulgakov, V., Ivanovs, S., Kuvachov, V., Popa, L., Sivak, I., Trokhaniak, O., & Ihnatiev, Y. (2023). Development of advanced methodology of experimental research on oscillation processes intensity for machine-tractor units. INMATEH – Agricultural Engineering, 70(2), 350-358. doi 10.35633/inmateh-70-34.

[6] Dereza, O., Boltianskyi, B., & Dereza, S., (2021). Use of mobile feeders – mixers on cattle farms as a means of increasing livestock productivity and feed savings. Scientific Bulletin of Tavriyya State Agro-Technological University, 11(2), 247-257. doi: 10.31388/2220-8674-2021-2-1.

[7] Domushchi, D., Ustuyanov, A., Zakharenko, V., & Lipin, A., (2019). Justification of methods of operational support of grain trains combines with spare parts. Agrarian Bulletin of the Black Sea Littoral, 95, 199-209.

[8] DSTU 3004-95. (1995). Reliability of equipment. Methods of estimating reliability indicators based on experimental data. Retrieved from https://online.budstandart.com/ua/catalog/doc-page.html?id_doc=51308.

[9] Dumenko, K.M., Boiko, A.I., & Bondarenko, O.V. (2012). Restoration functions of combine harvester subsystems at different levels of maintenance base potential. Proceedings of Tavria State Agrotechnological University, 12(3), 42-52.

[10] Katsitadze, J., Phutkaradze, Z., Kutelia, G., & Beridze, G. (2022). Theoretical and experimental study of the operational reliability of small-sized agricultural machinery operating in the mountainous conditions of Adjara. International Scientific Journal “Mechanization in Agriculture & Conserving of the Resources”, 66(2), 57-60.

[11] Khmelovskyi, V., Otchenashko, V., Voloshyn, S., & Pinchevska, O. (2020). Providing processes of preparation and distribution of feed for cattle on animal husbandry farms. In Engineering for rural development (pp. 778-783). Jelgava, Latvia.

[12] Lo, H.-W., Liou, J.J.H., Huang, C.-N., & Chuang, Y.-C. (2019). A novel failure mode and effect analysis model for machine tool risk analysis. Reliability Engineering and System Safety, 183,173-183. doi: 10.1016/j.ress.2018.11.018.

[13] Ma, P.B., Li, L.Q., Wen, B.Q., Xue, Y.H., Kan, Z., & Li, J.B. (2020). Design and parameter optimization of spiral-dragon type straw chopping test rig. International Journal of Agricultural and Biological Engineering, 13(1), 47-56.

[14] Moallem, U., & Lifshitz, L. (2020). Accuracy and homogeneity of total mixed rations processed through trailer mixer or self-propelled mixer, and effects on the yields of high-yielding dairy cows. Animal Feed Science and Technology, 270, article number 114708. doi: 10.1016/j.anifeedsci.2020.114708.

[15] Morrone, S., Dimauro, C., Gambella, F., & Cappai, M.G. (2022). Industry 4.0 and precision livestock farming (PLF): An up to date overview across animal productions. Sensors, 22(12), article number 4319. doi: 10.3390/s22124319.

[16] Najafi, P., Asoodar, M.A., Marzban, A., & Hormozi, M.A. (2015). Reliability analysis of agricultural machinery: A case study of sugarcane chopper harvester. AgricEngInt: CIGR Journal, 17(1), 158-165. doi: 10.22616/ERDev2019.18.N387.

[17] Norton, T., Chen, C., Larsen, M.L.V., & Berckmans, D. (2019). Review: Precision livestock farming: building “digital representations” to bring the animals closer to the farmer. Animal, 13(12), 3009-3017. doi: 10.1017/S175173111900199X.

[18] Nоvitskiy, A., Banniy, O., Novitskyi, Yu., & Antal, M. (2023). A study of mixer-feeder equipment operational reliability. Machinery & Energetics, 14(4), 101-110. doi: 10.31548/machinery/4.2023.101.

[19] Operator’s manual. Mixer feeder wagon. PROFILE 12.2 - 13.2 DS. (2019). Retrieved from. https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u132/an112bgb_a_profiie_12.2-13.2.pdf.

[20] Operator’s manual. Mixer feeder wagon. PROFILE. 2DS. (2018). Retrieved from https://nubip.edu.ua/sites/default/files/u132/an101bgb_a.pdf.

[21] Postelga, S. (2021). Self-propelled mixer-distributor siloking selfline 4.0 premium 2215 testing. Agricultural Machinery and Equipment: Forecasting, Design, Testing, 28(42), 150-161.

[22] Rogovskii, I.L., Titova, L.L., Voinash, S.A., Melnyk, V.I., Nuretdinov, D.I., & Vornacheva, I.V. (2021). Design of landing of assembly machine building units with circulating load rolling bearing rings. Journal of Physics: Conference Series, 1889, article number 042004. doi: 10.1088/1742-6596/1889/4/042004.

[23] Ruzhylo, Z., Novitskii, A., Milko, D., Bulgakov, V., Beloev, I., & Rucins, A. (2022). Mathematical model for reliability assessment of device for preparation and distribution of animal feed as “Man-Machine”. In Engineering for rural development (pp. 911-917). Jelgava, Latvia.

[24] Şeflek, S., & Haciseferoğullari, H. (2018). Finite element analysis for vertical mixer-chopper auger of mixer feeder with a capacity of 1.5 m3. Selcuk Journal of Agriculture and Food Sciences, 32(1), 67-72. doi: 10.15316/SJAFS.2018.66.

[25] Sharma, A., Praveen, A., & Shakuntala. (2022). RAM (reliability, availability and maintainability) of threshing machine in agriculture. Agriculture and Natural Resources, 55(6), 1057-1061.

[26] Tian, F., Chen, Y., Song, Zh., Yan, Y., Fade, L., Wang, Zh., & Xiong, B. (2020). Finite element simulation and performance test of loading and mixing characteristics of self-propelled total mixed ration mixer. Journal of Engineering, 12, (рр. 1-15). doi: 10.1155/2020/6875816.

[27] Vegricht, J., Miláček, P., Ambrož, P., & Machálek, A. (2007). Parametric analysis of the properties of selected mixing feeding wagons. Research in Agricultural Engineering, 53(3), 85-93. doi: 10.17221/2123-RAE.

[28] Wang, D., Li, C., Li, L., Li, B., Wang, G., & Lin, Y. (2017). Mechanism analysis and parameter optimization of blade-type feed mixer. Transactions of the Chinese Society for Agricultural Machinery, 48(12), 98-104.