Metsäkoneen pehmeän maan ominaisuuksien parantaminen uuden telastoratkaisun avulla

Show full item record



Permalink

http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507211710
Title: Metsäkoneen pehmeän maan ominaisuuksien parantaminen uuden telastoratkaisun avulla
Author: Saarimäki, Aaro
Contributor: University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Resource Management
Publisher: Helsingfors universitet
Date: 2009
Language: fin
URI: http://urn.fi/URN:NBN:fi:hulib-201507211710
http://hdl.handle.net/10138/17123
Thesis level: master's thesis
Discipline: Skogsresursvetenskap och -teknologi (skogsteknologi)
Forest Resource Science and Technology (Forest technology)
Metsävaratiede ja -teknologia (metsäteknologia)
Abstract: Viime aikoina tarve kotimaan hakkuumäärien kasvattamiseen on lisääntynyt raakapuun tuonnin vähenemisestä johtuen. Suuri osa lisähakkuumahdollisuuksista sijaitsee turvemailla. Turvemaiden talvihakkuita ei pystytä lisäämään koska korjuukalusto on yleensä talviaikaan täystyöllistetty. Näin ollen turvemailla pitäisi pystyä operoimaan myös sulan maan aikana, mikäli hakkuumääriä halutaan merkittävästi lisätä. Nykyisillä yleiskoneilla ja perinteisillä pehmeän maan varusteilla tämä ei onnistu. Perinteinen pehmeiden maiden varustus on asentaa koneeseen vain leveät terästelat. Tällaisella varustuksella korjuu heikoimmin kantavilta turvemailta sulan maan aikana riittävän hyvällä korjuujäljellä on käytännössä mahdotonta. Sulan maan aikaiseen pehmeiden maiden korjuuseen tarvitaan uusia teknisiä ratkaisuja, joilla koneen maaperään kohdistamaa pintapainetta saadaan alennettua ja maaperän raiteistumista vähennettyä. Korjuujäljen kannalta hyviä turvemaiden erikoiskoneita on ollut olemassa jo pitkään, mutta niiden tuottavuus on ollut liian heikko kannattavaan puunkorjuuseen. Koska erikoiskoneiden käyttö on todettu kalliiksi ratkaisuksi, pidettiin tarkoituksenmukaisena keskittyä yleiskoneiden varusteluun turvemaille paremmin sopivaksi. Keskeinen ongelma on siis yhdistää riittävän hyvä korjuujälki ja tuottavuus samaan koneeseen. Tämä on mahdollista yhdistämällä yleiskoneen riittävään tuottavuuteen varustepaketilla aikaansaatu hyvä korjuujälki. Tutkimuksessa käytettiin konstruktiivista tutkimusmenetelmää. Tutkimuksen tavoitteena oli löytää mahdollisimman hyvä telastoratkaisu kuormatraktoriin niin korjuujäljen kuin muidenkin pehmeän maan ominaisuuksien osalta. Ensin koottiin yhteen olemassa olevat ja kehitysvaiheessa olevat ratkaisut ja lisäksi ideoitiin muutamia uusia mahdollisia tapoja toteuttaa telasto. Näistä ratkaisuista valittiin maastotestiin potentiaalisimmalta vaikuttanut konstruktio. Valinnalle haettiin tukea haastattelukierroksella, jonka tulokset vahvistivat valinnan perusteita. Maastotestissä uudella telastoratkaisulla varustetulla testikoneella ja perinteisellä telavarustuksella varustetulla vertailukoneella korjattiin tasaveroisiksi arvioidut koelohkot. Koealue sijaitsi Ilomantsissa ja oli normaali turvemaalla sijaitseva harvennushakkuutyömaa. Tarkoituksena oli vertailla koneiden aiheuttamaa raiteistumista aidoissa, mutta laskennallisesti vakioiduissa olosuhteissa. Koelohkoilta mitattiin maaperän kantavuuteen vaikuttavat tekijät, joiden vaikutus tuloksiin minimoitiin tasoituslaskennalla. Laskennassa käytettiin usean selittävän muuttujan regressioanalyysia. Testikone aiheutti vähemmän raiteistumista kuin vertailukone, mutta ero oli melko pieni. Testikoneessa oli myös lieviä puutteita joissain ominaisuuksissa sekä toimintavarmuudessa, mutta suurin osa niistä on todennäköisesti melko helposti korjattavissa pienillä muutoksilla telaston rakenteeseen.Lately the need to increase the amount of domestic logging has grown. That has been caused by a decrease in raw wood import. A big part of the extra logging potential is located on peatlands. Wintertime harvesting on peatlands cannot be increased since the logging equipment at that time of the year is already fully employed. That creates a need to be able to operate on peatlands year-round if the logging amounts are expected to grow significantly. With the existing average machinery and traditional equipment this is not possible. The traditional equipment for peatlands is only to mount wide steel tracks around the wheels. With this kind of equipment logging from soils with lowest bearing capacities is practically impossible if low amount of harvesting damages is expected. For logging on peatlands during the period of unfrozen ground new technical innovations are needed to decrease the surface pressure that a machine produces to the ground and to decrease its rut formation. For low rut formation there have been special machines for peatlands already for a long time but their productivity is too low for profitable logging. Since the use of special machines has been proven to be expensive, it seemed rational to focus on equipping a standard machine to perform better on peatlands and other soft soils. The main problem is to combine low rut formation and good productivity into the same machine. This is possible by adding low rut formation due to the new track system to the good productivity of a basic machine. The study was done by using constructive research method. The aim of the study was to find a good track system for a forwarder regarding low rut formation and other important properties for operating on low bearing capacity soils. First all the existing constructions were gathered and some new possible constructions were also brainstormed. From these constructions the one that seemed most potential was chosen for field testing. Support for the choice was sought by making an expert interview round. The results supported the arguments on which the choice was based on. In the field tests the test machine with the new track system and the comparison machine with the traditional track system both drove their own testing sectors which were estimated to be equal by conditions. The field test area was located in Ilomantsi and was a normal thinning site. The idea was to compare the rut formation of the track systems in real harvesting conditions that were mathematically equalized. The known factors that effect the bearing capacity were measured and their effect on the results was minimized by standardizing them mathematically. The calculations were executed by using multifactor regression analysis. The test machine caused less rut formation but the difference between the machines was quite small. There were some minor faults in the test machines properties and reliability but those are likely to be rather easily solved with some modifications to the track system.
Subject: peatlands
logging
harvesting quality
ground pressure
rut formation
turvemaat
puunkorjuu
korjuujälki
pintapaine
raiteistuminen
metsäteknologia


Files in this item

Total number of downloads: Loading...

Files Size Format View

This item appears in the following Collection(s)

Show full item record