پنج استراتژی برای افزایش عمر ماشین آلات

پنج استراتژی برای افزایش عمر ماشین آلات

هزینه نگهداری و اپراتوری ماشین آلات یکی از هزینه های عمده تولیدات کشاورزی و دامی را تشکیل می دهد. در صورت ترکیب چند استراتژی با هم می توان بر هزینه ها تاثیر گذاشته، در عین حال اطمینان به ماشین آلات را افزایش داده و منافع حاصله را بیشتر نمود.

چگونه می توان حداکثر عمر کاری ماشین آلات را تجربه کرد؟

در این مقاله در مورد 5 استراتژی مهم برای دستیابی به حداکثر عمر ماشین آلات بحث می شود. این استراتژی ها شامل نگهداری بهینه، آنالیز روغن، انبار کردن ماشین آلات، تنظیم موتور و پرهیز از تغییر در موتور می باشند.

نگهداری ماشین آلات:

مطالعات انجام شده در بلوک شرق نشان می دهد که بسیاری از کشاورزان توانسته اند با انجام عملیات سرویس و نگهداری منظم، هزینه های ناشی از تعمیرات را تا 25% کاهش دهند. این میزان صرفه جویی، در مقیاس بزرگ مبلغ قابل توجهی می باشد. به طور مثال، یک تراکتور 80000 دلاری حدوداً به مبلغ 24000 دلار جهت هزینه تعمیرات در خلال 5000 ساعت کارکرد(با سرویس و نگهداری در حد متوسط) نیاز دارد. با مدیریت نگهداری در حد عالی می توان این هزینه را به 18000 دلار کاهش داد. نگهداری پیشگیرانه و بازرسی های منظم نه تنها به کاهش دوره خواب (توقف تعمیراتی) ماشین آلات کمک می کند، بلکه باعث تشخیص به موقع نقایص و در نتیجه رفع آنها با هزینه کمتر می گردد. تعمیرات انجام شده بر روی تجهیزات در زمستان، باعث صرفه جویی در هزینه تعمیرات می شود. یک برنامه سرویس و نگهداری منظم و موثر نیازمند ثبت مناسب اطلاعات است. نمیتوان در مورد نیاز ماشین آلات به تعمیر و بازرسی، بر روی حس و یا حافظه اپراتورها تکیه کرد. برنامه سرویس و نگهداری باید بر پایه حقایق بدست آمده از ثبت دقیق داده ها برای هریک از قطعات در شرایط معین طراحی گردد.

برای کمک به ثبت دقیق داده ها، می توانید برای هریک از ماشین آلات ، جدول ثبت و یا دفتر ثبت تدارک ببینید. دوره های  نگهداری را معین کنید( بطور مثال 10، 50، 100، 250 و 500 ساعت) سرویس های مورد نیاز راانجام دهید و نتایج را ثبت کنید( به شکل 1 رجوع شود) اطمینان حاصل کنید که برای هریک از قطعات، سرویس های لازم را مطابق راهنمای نگهداری پیشگیرانه موجود در راهنمای اپراتوری و تجهیزات، انجام می دهید. برای هر یک از تجهیزات یک دفترچه یادداشت کوچک تهیه کنید تا نقایص و مشاهدات،‌توسط اپراتورها در آن ثبت شوند.

تقویم نگهداری:

یک تقویم برنامه ریزی مناسب میتواند جهت یادآوری مفید واقع شود. (شکل 1) از این تقویم برای ثبت عملیات سرویس و نگهداری که در ماه های جاری برای هر یک از بخشهای تجهیزات لازم است، استفاده کنید. این سیستم خیلی موثر تر از تکیه بر حافظه می باشد، به خصوص در شرایطی که بیش از یک اپراتور بر روی یک ماشین کار می کند. در صورتیکه نیاز به تعمیرات اساسی هست، آن را در تقویم لیست کنید.

تمامی جداول و تقویمها را با پلاستیک روکش کنید و اطلاعات را از روی پوشش پلاستیکی در جداول و تقویم ها ثبت کنید. در پایان سال می توانید پوشش پلاستیکی را تعویض کرده و جدول را دوباره استفاده کنید. جداول سرویس و نگهداری ممکن است تمامی نقایص مربوط به نگهداری را رفع نکنند و از طرفی نیازمند کار برای بروز نگهداشتن باشند. اگر مقصود افزایش عمر کاری ماشین آلات باشد، زمان بندی مناسب عملیات سرویس و نگهداری، مطابق روش توصیه شده توسط تولید کننده، بهترین راه برای نیل به این مقصود می باشد.

آنالیز روغن:

بررسی دقیق و همه جانبه  نمونه روغن موتور، گیربکس و یا سیستم هیدرولیک یک ابزار ارزشمند برای نگهداری پیشگیرانه می باشد. در بسیاری از موارد، این بررسی می تواند موجب تشخیص مشکلات بالقوه و در نتیجه پیشگیری از تعمیرات اساسی و توقف دستگاه گردد. می توان به یک خط مرز فرسایشی نرمال دست یافت و در نتیجه فرسایش و آلودگی غیر نرمال را در صورت بروز تشخیص داد.

نمونه گیری روغن:

نمونه گیری صحیح، بطوریکه آن نمونه نشانگر شرایط تمامی روغن موجود در ماشین باشد، از اهمیت بالایی برخوردار است. همیشه به یاد داشته باشید که آنالیز شما، تنها بر اساس نمونه ای که برای آنالیز ارسال می شود، انجام می گیرد. همیشه قبل از نمونه گیری روغن باید داغ و کاملا مخلوط شده باشد. نمونه روغن داغ را به دقت حمل کنید، چرا که می تواند موجب بروز سوختگی شدید شود. ساده ترین روش برای نمونه گیری زمانی است که روغن را جهت تعویض روغن تخلیه می کنید. در این حالت باید اجازه دهید که مقداری از روغن تخلیه شود و بعد، مقداری از آن را به عنوان نمونه در یک ظرف مناسب بریزید.

همچنین می توانید برای نمونه گیری، مقداری از روغن را بوسیله یک لوله پلاستیکی از مخزن روغن، مکش کنید. در هر صورت بسیار مهم است که یک ظرف نمونه گیری مناسب داشته باشید و مراحل لازم برای نمونه گیری را به دقت رعایت کنید. به یاد داشته باشید که بسیاری از آزمایشات به منظور اندازه گیری مقدار مواد در مقیاس (Part Per Million) PPM انجام می شوند، بنا بر این نمونه گیری دقیق امری ضروری به حساب می آید.

هزینه:

هزینه آنالیز روغن بسته به آزمایشگاه مورد نظر و حوزه آنالیز متغیر است. هزینه های معمول در حدود 10 تا 30 دلار برای هربار آنالیز می باشد. در صورتیکه نتیجه آنالیز نقایص عمده را برای مالک آن آشکار کرده بطوریکه بتوان آنها را در زمان مناسب رفع و از توقف دستگاه در دوره کار پیشگیری  نمود، هزینه های مربوطه برای آنالیز، قابل توجیه هستند. تعدادی از کمپانی ها اقدام به تهیه کیت های آنالیز نموده اند که موجب سهولت آنالیز روغن می شود.

این کیت ها شامل بطری های نمونه گیری، پمپ مکش و لوله جهت نمونه گیری و در صورت امکان یک ظرف مخصوص جهت ارسال نمونه با پیش پرداخت هزینه پست می باشد.

آزمایشگاه:

عرضه کننده محلی سوخت و روغن و یا فروشنده ماشین آلات شما می تواند یک منبع اقتصادی و سهل الوصول برای آنالیز روغن باشد، اگرچه تمامی عرضه کنندگان سوخت، روغن و ماشین آلات امکان انجام آنالیز روغن را دارا نمی باشند. آزمایشگاههای خصوصی، یکی دیگر از منابع موجود جهت آنالیز روغن می باشند.

نتایج آنالیز آزمایشگاهها معمولا 2 تا 4 روز بعد از دریافت نمونه ها بازگشت داده می شود. ممکن است آزمایشگاهها در صورت وجود شرایط غیر نرمال در نمونه روغن، آنرا در غالب هشدار و توصیه های مربوطه به مالک ماشین آلات انتقال دهند.

اغلب متخصصان سرویس و نگهداری، به این نکته پی برده اند که دوره های لازم برای تعویض روغن موتور و گیربکس بر اساس " نیاز میانگین" تعیین می شوند. ممکن نیست دو قطعه از یک ماشین، نیازهای نگهداری پیشگیرانه یکسان داشته باشند. هر ماشین نقایص خاص خود را داشته و در شرایط متفاوت با دیگر تجهیزات کار می کند. نوع کاربری (فشارکار) ماشین می تواند موجب بروز تفاوت در میزان فرسایش موتور و گیربکس شود. در شرایطیکه برای تعیین دوره های سرویس و نگهداری از آنالیز روغن استفاده می کنیم، نیازی به حدس و گمان نداریم.

داده های ثبت شده نشان می دهند که برخی از تجهیزات می توانند تا 2 الی 3 برابر دوره توصیه شده کار کنند. نتیجه آنالیز روغن ممکن است نشانگر این موضوع باشد که شما تعویض روغن را زودتر و یا دیرتر از موعد انجام می دهید.

با حذف تعویض های غیر ضروری روغن، می توانید هزینه های روغن و سرویس و همچنینی مقدار روغن کهنه ای که باید دفع شود را کاهش دهید. این یک روش پیشگیری از آلودگی محیط زیست یعنی کاهش میزان منابع آلودگی است. آنالیز نمونه روغن در هزینه تعمیرات و نگهداری صرفه جویی کرده مقدار روغن مصرفی را کاهش داده و ارزش بازفروش تجهیزات را افزایش می دهد.

انبار کردن ماشین آلات:

کشاورزی که ماشین آلات ارزشمند و آسیب پذیر را در معرض عوارض اقلیمی قرار نمی دهد، با اینکار مقادیر زیادی صرفه جویی مالی می کند. تجهیزاتی که در انبار نگهداری می شوند، ارزش معاملاتی بسیار بالاتر از تجهیزاتی دارند که در معرض هوای آزاد انبار می شوند. همانطور که در جدول شماره 1 مشاهده می کنید، بطور مثال نگهداری تراکتورها، کمباین ها و  بذرکارهایی به اررزش 300000 دلار در داخل انبار، با فرض حفظ ارزش معاملاتی 50 درصدی بعد از 5 سال، باعث می شود که ارزش معاملاتی این تجهیزات حدوداً 20250 دلار افزایش پیدا کند.

جدول 1- ارزش معاملاتی ماشین آلات نگهداری شده در انبار در مقایسه با ماشین آلات نگهداری شده در هوای آزاد

انبار کردن یک تراکتور کوچک در داخل انبار ارزش معاملاتی آن را در حد400 تا 500 دلار در سال افزایش می دهد. انبار کردن مناسب یک تراکتور 4 چرخ محرک، 1000 تا 4000 دلار در سال به اررزش بازفروش آن اضافه می کند. ماشین آلاتی که در داخل انبار نگهداری شدند، تنها 6/7 درصد خواب داشتند، در حالیکه ماشین آلاتی که در فضای آزاد انبار شدند، نرخ 3/14 درصدی خواب را داشتند.قطعاتی نظیر تسمه ها، تایرها و شلنگها در صورتیکه به خوبی محافظت نشوند، به سرعت رو به خرابی می روند. نواحی که آب می تواند در آنها جمع و منجمد شود، جزو نواحی مسئله دار به حساب می آیند.

برای تعیین ارزش ماشین آلات انبار شده، افزایش ارزش معاملاتی و ارزش هزینه های تعمیراتی را با هم جمع کرده و خواب ماشین آلات را از آن کسر کنید. حال با استفاده از این مقادیر، ارزش انبار کردن را به شکل درصدی از قیمت اولیه تعیین کنید. جدول 2 این مقادیر صرفه جویی را به شکل درصدی از قیمت اولیه ارائه می دهد.

هزینه تخمینی سالیانه انبار کردن ماشین آلات، شامل استهلاک، نزول سرمایه، مالیات و بیمه      می شود. هزینه تخمین برای انبار، 25/1  دلار بر فوت مربع برای هرسال می باشد.

برای مشخص کردن اینکه یک ساختمان جدید برای انبار کردن ماشین آلات بازدهی دارد یا خیر، شما باید یک روش برای معین کردن هزینه های ساختمان تدارک ببینید. ساختمان مذکور ممکن است کاربردهای متنوعی داشته باشد و عمر بیشتری در مقایسه با ابزار دیگر دارد. سپس هزینه ها را با افزایش قابل انتظار در ارزش ماشین های انبار شده در مقیاس سالانه مقایسه کنید.

ماشین آلاتی مثل تراکتورها، کمباین ها، بذرکارها، مته ها، چاپرها و کامیون ها باید در فضای بسته انبار شوند. ابزار خاکورزی آخرین اقلامی هستند که درون انبار جای میگیرند. آنها فضای زیادی اشغال می کنند و در صورتیکه در فضای باز انبارآن را در حد 400 تا 500 دلار در سال افزایش می دهد . انبار کردن مناسب یک تراکتور 4 چرخ محرک، 1000 تا 4000 دلار در سال به ارزش اآ

آنالیز روغن وسیله ای مناسب برای نظارت بر فرسایش و آلودگی روغن است. در صورتیکه آنالیز روغن به صورت منظم انجام گیرد، می توان به یک خط می توان شوند، تنزل ارزش آنها کمی سریعتر خواهد بود. بعد از 5 سال، ابزار خاکورزی که درون انبار نگهداری شدند، ارزش آنها تنها 5% بیشتر از نمونه هایی بود که در فضای باز انبار شدند، تنزل داشت. معمولاً فرسودگی که در تایرها و بلبرینگها رخ می دهد کمتر از هزینه تدارک دیدن فضای انبار است.

تنظیم موتور:

موتورهای دیزل و گازی نیازمند تنظیمات دوره ای هستند. همچنانکه موتورها کار می کنند، بازدهی سوخت و توان آنها کم می شود. برای دستیابی به عملکرد بهینه یک موتور، توان تولید شده و سوخت مصرفی باید چک شده و با اطلاعات تست تراکتور مربوط به دانشگاه نبراسکا و سایر مراجع معتبر در مورد سایر ماشین آلات مقایسه شود.

گزارشات را می توان از آزمایشگاه تست تراکتور نبراسکا، در دپارتمان مهندسی بیوسیستم و یا وب سایت http://tractortestlab.edul تهیه کرد. نتایج تست شامل درجه بندی های مختلف برای هر تراکتور می باشد. بمنظور مقایسه، به اشکالی که توان خروجی PTO تراکتور و مصرف سوخت در حداکثر توان PTO را نشان می دهند، دقت کنید. قدم بعدی تست کردن موتور تراکتور است.

تراکتور باید بوسیله دینامومتر PTO تست شود. شفت PTO را به یک دینامومتر وصل کنید، موتور را گرم کنید و چک کنید که آیا توان خروجی اسمی را تولید می کند یا خیر؟ در صورتیکه اختلاف توان خروجی تراکتور با توان اسمی بیشتر از 5% بود تنظیم موتور الزامی است. تنظیم موتور ممکن است شامل تعویض فیلتر سوخت و هوا، تمیز کردن و تنظیم نازل های انژکتور و تنظیم تایمینگ موتور شود.

بخش مهم دیگر از اپراتوری تراکتور، چک کردن بازده سوختی تراکتور است. این مورد را می توان در همان زمانی که دینامومتر به PTO وصل است انجام داد. بعد از گرم شدن تراکتور، آن را خاموش کنید و تانک سوخت را کاملاً پر کنید. موتور را برای 30 دقیقه تحت بار و دور اسمی قرار دهید. سپس تراکتور را خاموش کنید و تانک سوخت را تا سطح قبلی پر کنید و میزان سوختی را که اضافه کرده اید ثبت کنید. بازده سوخت ایده مناسبی برای شرایط کاری موتور به شما می دهد.

مصرف سوخت ویژه بر حسب HP.hr/gallon اندازه گیری می شود. در حالیکه بازده سوختی موتور اتوموبیل، بر حسب mile/gallon اندازه گیری می شود. برای محاسبه بازده تراکتور ، ابتدا میزان سوخت مصرفی در یک ساعت را تعیین کنید.

بطور مثال:

یک تراکتور دیزل با توان تولیدی 155HP و مصرف 5/5 گالن در 30 دقیقه، 11 گالن در ساعت مصرف دارد. 155 اسب بخار را بر 11 gal/hr تقسیم کنید تا بازده سوختی در حد 14 HP.hr/gal را بدست آورید.

این رقم را با اطلاعات بدست آمده از تست PTO مربوط به تست تراکتور دانشگاه نبراسکا مقایسه کنید. در صورتیکه رقم شما 5 تا 10 درصد کمتر از مقادیر تست نبراسکا باشد، نقصی در کار است و نیاز به تصحیح دارد. در صورتیکه یک موتور، کاهش 5 درصدی در بازده سوخت را نشان دهد، در واقع 5% از سوخت را هدر می دهد. در یک تراکتور 155HP که 11 gal/hr سوخت می سوزاند، مقدار 55/0 گالن سوخت در هر ساعت و 275 گالن در هر 500 ساعت هدر می رود.

پرهیز از ایجاد تغییرات در موتور:

ممکن است بمنظور توان بیشتر، در موتور تغییراتی داده شود. ادعاهایی مختلف در مورد کشیدن بارهای بزرگتر، افزایش عمر کاری مدل های قدیمیتر و دریافت توان بیشتر از مدل های جدید، حقیقت دارد. ایجاد تغییرات در موتور می توان به طرق مختلف انجام گیرد. عمومی ترین روش ، OVER FUELING است. روش های دیگر شامل اضافه کردن الکل و LPG و توربوشارژ هستند.

اما آیا پیامدهای این تغییرات، ارزش افزایش توان را دارد؟

اولین مسئله موجود، وارانتی است. در صورت ایجاد این تغییرات، وارانتی شامل حال ماشین آلات شما نمی شود. مسئله دوم کاهش قابل توجه عمر ماشین آلات است. طراح ماشین آلات باید بین مقاومت، قابلیت اتکاء و هزینه، تعادل ایجاد کند تا بتواند ماشین آلاتی را طراحی کند که هم از عهده کارها بر بیایند و هم قیمت معقولی داشته باشند. توان، تابعی از گشتاور و دور موتور است (توان از ضرب یک ثابت در حاصلضرب دور موتور و گشتاور بدست می آید.) تراکتورها برای کار در ساعتهای مختلف طراحی شده اند، اما فاینال درایو برای تمامی گشتاورهایی که از نظر تئوری امکانپذیر هستند، طراحی نشده اند. اگر توان یک تراکتور 20% افزیش پیدا کند، شما تصور می کنید که تولید کننده قطعات موتور، کلاچ، گیربکس و کاهنده نهایی را 20% قدرتمند تر از حالت عادی ساخته است. علاوه بر این، سرعت بر عمر کاری ماشین آلات تاثیر می گذارد. برای مثال با 20 % افزایش توان، می توان تراکتور را با همان وزن سابق اما سرعت بیشتر حرکت داد. این موضوع، عمرکاری گیربکس را تا 15% کاهش می دهد. از طرفی اگر کسی از این 20% افزایش توان، برای کشیدن بارهای 20% سنگینتر و با سرعت کمتر استفاده کند، عمر کاری گیربکس را 50% کاهش می دهد. معمولاً برای کسب نتیجه از افزایش 20% قابلیت کششی، باید از وزنه ها ی تعادل بیشتری برای حفظ کشش موثر استفاده کرد. در اینصورت تمامی قطعات، تحت بیش باری قرار گرفته و عمر کاری کاهش می یابد. در نهایت تراکتور خیلی زودتر از موعد مقرر راهی تعمیرگاه می شود.

شکل 2- با افزایش وزنه های تعادل و تزریق سوخت اضافی به موتور، عمر کاری فاینال درایو کاهش می یابد (گراف بالایی) . این کاهش، نتیجه بیش باری است. عامل اصلی که عمر کاری یک فاینل درایو را تعیین می کند، سرعت حرکت است(گراف پایینی).

تعویض پمپ انژکتور ساده ترین و ارزان ترین روش برای ایجاد تغییرات در موتور است. با تزریق سوخت بیشتر، توان موتور بالا می رود اما مشکل دیگری ظاهر می شود. در کارخانه، اغلب تراکتورها در سطح کاربری تنظیم شده اند که بیشترین بازده را داشته باشند. در صورتیکه سوخت زیادی به موتور تزریق شود، بازده سوخت پایین  می آید. این بدان معناست که خروجی توان به نسبت سوختی که برای موتور صرف می شود، کم است و این موضوع در دراز مدت هزینه های زیادی را به مالک تحمیل می کند.

اگر نیاز به توان اضافه دارید، بهتر است که یک تراکتور بزرگتر خریداری کنید. ایجاد تغییرات در تراکتور به منظور کسب توان بیشتر، موجب تحمیل هزینه ای بیش از سود حاصل از اعمال تغییر است.

خلاصه:

در این مقاله در مورد 5 استراتژی به منظور افزایش عمر کاری ماشین آلات بحث شد. این استراتژی ها شامل سرویس و نگهداری، آنالیز روغن، انبار کردن ماشین آلات، تنظیم موتور و پرهیز از ایجاد تغییرات در موتور می باشند.  هیچکدام از این موارد به تنهایی تاثیر چشمگیری نخواهد داشت، اما ترکیب آنها با یکدیگر تاثیر زیادی بر کاهش هزینه ها و افزایش عمر ماشین آلات خواهد داشت.