Comparison of Performance Characteristics of Agricultural Tractors

Year 2022, Volume: 39 Issue: 1, 6 - 18, 30.04.2022

Mehmet Melih Özbayer Metin Güner

https://doi.org/10.55507/gopzfd.1115003

Abstract

In this study, the relationships between some parameters such as PTO (power take-off ) power, engine speed, specific fuel consumption, travel speed, drawbar power, drawbar pull and tractor mass of agricultural tractors were compared. Test reports of tractors according to standard code 2 of Organization for Economic Cooperation and Development (OECD) obtained Nebraska University Tractor Test Laboratory reports were used as material. The statistical relationships between the parameters were investigated which obtained from the test reports. According to the results of regression analysis same results were found both at 85 per cent of the torque obtained in the torque corresponding to maximum power available at rated engine speed and at standard PTO speed for 2 WD and 4 WD tractors. The relations between PTO power and engine speed were found different in working conditions both at 85 per cent of the torque obtained in the torque corresponding to maximum power available at rated engine speed and at standard power take-off speed for 2 WD tractors. Besides, according to the results of regression analysis same results were found at a pull equal to 75 percent of the drawbar pull corresponding to maximum power at rated speed for 2 WD and 4 WD tractors. The relations between drawbar pull and specific fuel consumption were found different in working conditions at a drawbar pull equal to 75 per cent of the pull corresponding to maximum power at rated speed for 2 WD tractors. The overall efficiency (η) of tractors was found on an average of 29.04.

Keywords

Drawbar power, performance characteristics, power take-off power, test report, tractor

Tarım Traktörlerinin Performans Karakteristiklerinin Karşılaştırılması

Abstract

Öz: Bu çalışmada, tarım traktörlerinin PTO (PTO) gücü, motor devri, özgül yakıt tüketimi, ilerleme hızı, çeki gücü, çeki kuvveti ve traktör kütlesi gibi bazı parametreler arasındaki ilişkiler karşılaştırılmıştır. Nebraska Üniversitesi Traktör Test Laboratuvarı raporlarından elde edilen Ekonomik İşbirliği ve Kalkınma Teşkilatı (OECD) standart kod 2'ye göre traktörlerin test raporları materyal olarak kullanılmıştır. Test raporlarından elde edilen parametreler arasındaki istatistiksel ilişkiler araştırılmıştır. Regresyon analizi sonuçlarına göre, 2 WD ve 4 WD traktörler için hem nominal motor devrinde mevcut maksimum güce karşılık gelen torkta elde edilen torkun yüzde 85'inde hem de standart PTO hızında aynı sonuçlar bulundu. PTO gücü ile motor devri arasındaki ilişkiler, hem nominal motor devrinde mevcut maksimum güce karşılık gelen torkta elde edilen torkun yüzde 85'inde hem de 2 WD traktörler için standart PTO hızında çalışma koşullarında farklı bulunmuştur. Ayrıca regresyon analizi sonuçlarına göre 2 WD ve 4 WD traktörler için nominal hızda maksimum güce karşılık gelen çeki demiri çekişinin yüzde 75'ine eşit bir çekmede aynı sonuçlar bulunmuştur. Çeki kuvveti ile özgül yakıt tüketimi arasındaki ilişkiler, 2 WD traktörler için nominal hızda maksimum güce karşılık gelen çekmenin yüzde 75'ine eşit bir çeki kuvveti çalışma koşullarında farklı bulunmuştur. Traktörlerin toplam verimi (η) ortalama 29.04 olarak bulunmuştur

Keywords

Çeki gücü, performans karakteristikleri, PTO gücü, test raporu, traktör

References

• Arıöz, M., & Güner, M. (2015). Tahrik tipinin ve ek ağırlıkların traktörün bazı karakteristiklerine etkisi. Tarım Makinaları Bilimi Dergisi, 11(2), 97-104
• Başer, E. (2008). Determination of performance characteristics using biodiesel on an agricultural tractor (Publication No. 237772) [Master dissertation, Kahramanmaraş Sütçü İmam University]. YÖK Ulusal Tez Merkezi.
• Downs, H. W., & Hansen, R. W. (2006). Selecting energy-efficient tractors. Colorado State University, Cooperative Extension 9/98, Reviewed 1/05. no. 5.007
• Gil-Sierra, J., Ortiz-Cañavate, J., Gil-Quirós, V., & Casanova-Kindelán, J. (2007). Energy efficiency in agricultural tractors: a methodology for their classification. Applied Engineering in Agriculture, 23(2): 145-150.
• Grisso, D. R., Kocher, F. M., & Vaughan, H. D. (2004). Predicting tractor fuel consumption. biological systems engineering. Papers and Publications. Paper: 164; 553-561
• Grisso, R. B., Perumpral, J. V., Roberson, G. T., & Pitman. R. (2014). Using tractor test data for selecting farm tractors. virginia cooperative extension. Publication: 442-072: 2014 https://www.pubs.ext.vt.edu/ content/dam/pubs_ext_vt _edu/442/442-072/442-072_pdf.pdf [accessed 21 August 2019].
• Janulevičius, A., & Damanauskas, V. (2015). How to select air pressures in the tires of MFWD (mechanical front-wheel drive) tractor to minimize fuel consumption for the case of reasonable wheel slip. Energy, 90(1), 691-700. https://doi.org/10.1016/j.energy. 2015.07.099
• Kabeel, A. E., Sultan, G. I., & Zyada, Z. A. (2010) M.I.El-Hadarya. Performance study of spot cooling of tractor cabinet. Energy, 35 (4): 1679-1687. https://doi.org/10.1016/j. energy.2015.07.099
• Kocher, M. F., Smith, B. J., Hoy, R. M., Woldstad, J. C., & Pitla, S. K. (2017). Fuel Consumption Models for Tractor Test Reports Biological Systems Engineering: Papers and Publications. University of Nebraska, Lincoln. https://www.researchgate.net/publication/ 318416899_Fuel_Consumption_ Models_for_Tractor_Test_Reports; [accessed 12 August 2019].
• Kumar, S., Noori, M. T., & Pandey, K. P. (2019). Performance characteristics of mode of ballast on energy efficiency indices of agricultural tyre in different terrain condition in controlled soil bin environment. Energy, 182, 48-56. https://doi.org/10.1016/j. energy. 2019.06.043
• Küçüksarıyıldız, H. (2006). Traktörlerde çeki performansı üzerine bazı faktörlerin etkisi (Yayın No.185770) [Yüksek Lisans Tezi, Selçuk Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkez.
• NTTL (2018). Test Reports. Nebraska Tractor Test Laboratory, Website https://tractortestlab.unl.edu/testreports [accessed 02 August 2018].
• OECD (2016). Agricultural codes and schemes. Http://www.oecd.org/ agriculture/tractors/OECD-Tractor-Codes-Brochure-EN. Pdf [accessed 28 January 2019].
• OECD (2019). OECD standard code for the offical testing of agricultural and forestry tractor performance (code 2). Paris, France. Website http:// www. oecd. org/ agriculture /tractors/codes/ 02-oecd-tractor-codes-code-02. Pdf [accessed 28 January 2020].
• Özgür, Z. (2009). Tarım traktörlerinde yüklenmelerin bazı motor parametreleri üzerindeki etkilerinin belirlenmesi. (Yayın No. 259351) [Yüksek Lisans Tezi, Onsekiz Mart Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkez.
• Sabancı, A. (1997). Tarım traktörleri. Ç.Ü. Ziraat Fakültesi Ders Kitapları Genel Yayın No: 46.
• Saral, A., & Avcıoğlu, A. O. (2002). Motors and tractors. Ankara Üniversitesi Ziraat Fakültesi, (Yayın No. 1529),. Souza, E. G., Lima, J. S. S., & Milanez, L. F. (1994). Overall efficiency of tractor operating in the field. Applied Engineering in Agriculture, 10 (6): 771- 775.
• Sümer, S. K., Sabancı, A., & Ülker, K. (1998). Tarım traktörlerinde, güç ve yüklenme koşullarına bağlı olarak, özgül yakıt tüketimi ve eksoz gazı sıcaklığı arası ilişkilerin incelenmesi üzerine bir araştırma. Tarımsal Mekanizasyon 18. Ulusal Kongresi, Tekirdağ;
• Sümer, S. K. (2005). Değişik lastik ve tekerlek düzenlemelerinin traktör çeki verimine etkileri üzerinde bir araştırma. (Yayın No. 197943) [Doktora tezi, Çukurova Üniversitesi]. YÖK Ulusal Tez Merkez.
• Taşbaş, H., Aygül, A., İlban, B., & Civciv, M. (2003). Tarım traktörlerinin OECD test koduna (Code 2) göre performans değerleri 1992-2002. Tarım ve Köyişleri Bakanlığı, Tarım Alet ve Makinaları Test Merkezi Müdürlüğü Ankara, 141