PONSSE 520H -KUORMAINHARVESTERI

Transkriptio

1 987 PONSSE 5H KUORMAINHARVESTERI Kaarlo Rieppo PonM e 52 OH lw.ojuna...i.nhajtvutvu. on koko.tu..o majtkfunoiden kevehnp.ili.. Sen mtu~a ilman tr..ot.a.a;t.to!r.åa. on 52 0 kg. Keveydutään hu..oluna;t.:t.a. koneut.a. on ~aoj... tehoktu. Myö~ p~...u..denmit.:t.a.~.ta...lt.teen t.a.tr..kku..~ ån hyvä. Koneen kutävyydut.ä ei. v<.eiä ole ta..eto ja. ktu~aan Tutau..u en a...i.kana ko nee.t.e.a kä~ilelilin hajtvenn~hakku..~~a 4 8 pu..u..t.a. tehotljnnååm, ku..n tr..u..ngon koko o.e.< m. Avohak~~a t...otouet o.e.<.vat r 2 ja 2 H pu..u..t.a. tehot~nnåå~a, ku..n tr..u..ngfn koko oli 0.04 O. r90 Ja m. Kone ja fw.tjet.:t.a.ja olivat vaim~t.a.jan omil t.a.m<.a.. KONEEN ESITTELV Syyskuussa 986 Ponsse Oy esitteli uuden kuormainharvesterinsa Ponsse 5H:n. Se kaataa, karsii, katkoo ja kasaa puut ajouran varteen. Suunnittelun lähtökohtana on ollut keveä, mutta kuitenkin tehokas kone. Ponsse 5H onkin kokoluokassaan markkinoiden keveimpiä. Peruskoneeksi soveltuu j opa keskikokoinen kuormatraktori varustettuna pitkä Kuva. Pon sse 5H kuormai nharvesteri. Peruskoneena Ponsse S5 kuormatraktori. Kaikki valok. Met säteho ulotteisella kuormaimella. Ponsse 5H kuormainharvesteriyksikkö on toteutettu siten, että monitoimiosa voidaan vaihtaa tavalliseen puutavarakouraan. Se mahdollistaa leimikon teon ja ajamisen samalla koneella. Toukokuuhun 987 mennessä monitoimiosia oli toimi t ettu 4. Koneista oli uudella Ponsse S5 peruskoneella varustettuja 5. Niistä kaksi oli asennet t u lyhennetylle alustalle. Ponsse 5H kuormainharvesteria valmistaa ja myy Vieremällä toimiva Ponsse Oy. Monitoimiosan hinta toukokuussa 987 oli mk ja koko yhdistelmän Ponsse S5 5H 60 QOO mk. Yhdistelmään kuuluu Ponsse S5 kuormatraktori, saman peruskoneen lyhennetty malli tai muu sopiva peruskone. Monitoimiosan hinta ei sisällä peruskoneeseen tehtävi ä muutoksia eikä asennusta. Tehdas antaa konei lle 6 kuukauden takuun. Ponsse Oy vastaa myymiensä koneiden huollos ta itse. Ponsse 5H kuormainharvesteri tuotiin markkinoille hyvin nopeasti, vähäisin kokemuksin. Monitoimiosan puunsyöttölai tetta on alkuperäi s est ä merkittävästi muutettu. Syött ötelat on korvattu te lirullasyö t öllä. Kuva 2. Ponsse 5H kuormainharvesteri

2 TEKNISET TIEDOT Tekniset jalta. tiedo t on saatu pääosin valmista Mittalaite on Kajaanin Automa tiikka Ky:n valmistama tukkimittari KA0H. Se asennetaan ohjaamoon sopivalle kohdalle. Mittapyör ä sijaitsee moni t oimiosan karsintaterien puoleisessa päässä ja on jousikuormi tteinen. Harvesteriosa Pituus Leveys, minimi maksimi Korkeus, minimi maksimi Massa ilman rotaattoria II 2 mm 000 II 00 II 800 II 770 II 5 kg Peruskone Peruskoneena oli muuttamaton Ponsse S5 kuormatraktori. Ainoastaan karikat oli poistettu ja suojasäleikkö kaadettu taaksepäin näkyvyyden parantamiseksi. Omamassa (ilman teloja ja ketjuja) Pituus Leveys Maavara, mnm Mo ottorin teho 70 kw kg 8 00 mm II 550 II rs (DIN) Mittalaitteessa on kahdeksan mi tt aa, joista kaksi on vapaasti ohjelmoitavissa senttimetrin tarkkuude lla. Loput kuusi ova t ohjelmoitavissa 0 cm:n tarkkuudella mittalaitteen sisältä. Käy tett ävä mi tta vali taan painikkeistosta, jossa on painike kutakin mittaa varten. Käy tt öpaneelissa on vipukytkin, jolla mittalaite voidaan asettaa joko automaatti tai käsipysäytysasentoon. Automaattitoiminnassa karsintavirta katkaistaan hiukan ennen määrämit taa. Tämä ennakko on aseteltavissa mi ttalaitteeseen senttimetrin tarkkuude lla. Mi tta lai t e nollautuu, kun saha on palannut yläasentoon. Hydraullikka ja hallinta Kuormatraktorina koneen h y drauliikka toimii kevennettynä vakiopainejärjestelmänä. Kuormaimen kaikkia liikkeitä hallitaan portaat tomasti sähköhydraulisesti (EHC) esiohjattavalla suuntaventtiilillä. Kuormain Kone oli varustettu Fiskars 60F kuormaimella ja RKP:n 2jatkeisella liukupuomilla. Nostomomentti, brutto Ulottuvuus maanpinnan tasossa koneen sivulta koneen keskeltä 72 knm 7.5 m m Kuormainharvesterina kouran paikalle vaihde taan moni..toimiosa. Silloin hydrauliikka toimii vakiopainejärjestelmänä ja kouran käy t tönapit muuttuvat syöttö eteen, syöttö taakse kytkimiksi. Monitoimiosalle tarvitaan kouran hydrauliikan lisäksi paine ja paluuletku (paksuus ) sekä sähkökaapeli. TESTAUSOLOSUHTEET TOIMINTAPERIAATE Karsinta Puut karsitaan yhtä kiinteätä ja kahta hydraulisesti kuormitettua, liikuteitavaa terää vasten. Karsinta onnistuu täydellisesti mm paksuja puita käsiteltäessä. Karsintaterät voidaan avata myös syö tt ölaite tt a avaamatta. Me t säteho testasi telas yö ttöistä Ponsse 5H kuormainharvesteria Sonkajärvellä marras kuu ssa 986 harvennus ja avohakkuussa ja samaa konetta rullas yö ttöiseksi muutettuna helmikuussa 987 avohakkuussa. TAULUKKO Tes tausolosuh teet Barvennus Syöttö Puu syötetään kahdella telipiikkirullastolla. Syöttölaitteet puristavat paksuja puita alasivuilta ja pieniä lähes suoraan al t apäin. Suurin syöttövoima on 25 kn ja suurin syöttönopeus.5 ms. Katkonta Puut katkotaan hydraulikäyt t öisellä ketjusahalla. Katkaisusahan hydraulimoottorin teho on 40 kw. Teränopeus on 40 ms. Laipan pituus on 22 ja suurin katkaisuläpimitta 5 mm. 2 Hakkuuolosuhteet marraskuu 986 Aikatutkimusaineisto, runkoa Puusto, % kuusta mäntyä lehtipuuta Pois tuma, runlcoaha Jäävä puusto, runkoaha Puutavaralajit Oksaisuusluokka, keskiarvc kuusi mänty lehtipuu Maastoluokka Ajouraväli,. Avohakkuu hakkuu marraskuu saha tukit, parruaihio ja kuitupuu erilleen helmikuu tukit ja kuitupuu erilleen ajoi yhtä uraa

3 Marraskuussa maa oli lumeton ja märkä. Sekä cm n t puu harvennus että avohakkuussa jouduttiin hämä 80 rän vuoksi käyttämään osan aikaa valoja. Helmikuussa oli lunta noin puoli metriä. Aineisto kerättiin valoisan aikaan. Leimikossa oli runsaasti pienikokoista puuta. Jotkin isommat puut nostivat kuitenkin aineiston keskij äreyttä. Molempia tutkimusolosuhteita voidaan pitää keskimääräisinä. Kuljettaja oli k äyttäny t kyseistä konetta elokuusta 986 lähtien. Hänellä oli usean vuoden kokemus myös muis ta monitoimikoneista. TULOKSET Ajanmenekki Ponsse 5H kuormainha r vesteria testattiin sekä tela että rullavetoisena. Molemmat konemallit toimivat hyvin. Puukohtaiset tehoajat vaihtelivat seuraavasti (kuvat, 4 ja 5): harvennuksessa cmin, kun rungon koko oli m, marraskuussa 986 avohakkuussa 29 8 cmin, kun rungon koko oli m, ja helmikuussa 987 avohakkuussa 26 7~ cmin, kun rungon koko oli m Testauksien aikana ei käsitelty kovin järeitä puita. Rinnankorkeudeltaan noin 5 cm paksujen puiden käsittely onnistui vielä kohtalaisesti. Parhaimmillaan kone on silloin, kun rinnankorkeusläpimitat vaihtelevat 2 : n ja cm:n v älillä. Tehoajasta neljännes käytettiin harvesteriosan vientiin ja puuhun tarttumiseen (taulukko 2). Kaadon osuus oli 6 7 % ja karsinnan osuus 4 2 % tehoajasta. Siirtymisen osuus harvennushakkuussa oli 25 %, kun se avohakkuissa oli 7 j a 5 % i,.v I Karsinta, katkon a, lar ;.:::, ;;a rves~eriosan... ienti a ltarttumij,n puuhun v Järjes elyt, si rtyminen ja ajo pal s t alla Rungon koko, Kuva. Puu koh taise t t ehoajat, ha rvennushakkuu, ma rra s kuu 986 cminpuu l r"v j : i! j ~~~ Karsi f ta, kr kont, laj T telu ~ Kaato Ha veste iosan v i ent" ja t l rttu i ~ en pu hun Jä jeste yt, s irty nen j< ajo p ~lstal a Rungon oko, Kuva 4. Puukohtaiset tehoajat, avohakkuu, ma rras kuu 986 V 0.6 TAULUKKO 2 Työnvai he Tehoajan jakauma Harvennus hakltuu Avohaitkuu marraskuu marraskuu he lmikuu Ajan osuus, % Rarvesteriosan vient i ja tarttuminen puuhu.n Kaat o Kar sintakatkonta l a j ittel u 42 7 Järjest elyt 2 2 Siirtyminen Ajo palst alla 2 2 : ~~~ TEHOAIKA yht eensä } ~ ~ TEHOAIKA yht., cmin puu Rungon keskikoko, m Työpist eide n välinen siirtyminen, m Runkojat yöpi ste Kaat oet äisyys, keskiarvo, m cminpuu y Karsint, katkon a, lajit ~elu..,.. Harvest riesan v enti ja sekä ka to Järj s t elyt, 'äiriöt, j _.._ rttu ine puuhun iirty iner ja ajo palstalla Rungon koko, Kuva 5. Puukohtaiset tehoajat, avohakkuu, he lmi kuu 987 _.. 0.7

4 Toimivuus Ensimmäisessä mallissa puu syötettiin kahdella ketjuisella telalla. Toiseen malliin valmistaja oli muuttanut puun syötettäväksi telirullaparilla. Tässä mallissa kummankin telan kaksi alinta ketjua on korvattu telan passä sijaitsevilla piikkirullilla. Ylin ketju, joka on jätetty paikalleen, välittää voiman hydraulimoottorin puoleiselta rullalta toiselle rullalle. Uuden syöttömekanismin ansiosta puun syöttö oli jonkin verran nopeutunut. Kun käsiteltävät puut olivat karsittuja, rinnankorkeudeltaan noin 7 9 senttimetriä paksuja ja syöttömatka noin 0 m, telamallin keskimääräiseksi syöttönopeudeksi mitattiin 2. 4 ms ja rullamallin vastaavasti 2. 8 ms. Nopeus sisältää alkukiihdytyksen ja loppuhidastuksen. Kumpikin puunsyöttötapa toimi hyvin. Syy muutokseen on johtunut vain rakenteen kestävyydestä. Syöttörullien noin 5 mm:n piikit aiheuttivat jäisen puun pintaan siis kuoren alle noin 5 mm:n syvyisiä koloja. Piikkirullia edelleen kehittämällä jälkien syntymistä voitaneen jonkin verran pienentää. Harvesterilla voidaan karsia täydellisesti mm paksuja puita. Kun puut ovat paksumpia kuin 400 mm, karsintaterät eivät täysin yllä puun ympärille, jolloin karsinta alkaa jäädä vajaaksi. Kun käsitellään kaatoläpimitaltaan yli 5 cm: n puita kuormaimena Fiskars 60F parasta on antaa kuormaimen liikkua puuta karsittaessa. Ensimmäisen tukin katkaisun jälkeen sellainen puu siirtyy jo kuormaimella hyvin, joten kasaus onnistuu. Puut käsiteltiin koneen sivulla niin, että kasat tulivat lähes koneen suuntaisiksi. Kyseisen kuormaimen teho ei olisi riittänyt sujuvaan käsittelyyn lyhentämättömän koneenrungon takana. Ponsse 5H kuormainharvesterin katkaisulaipan pituus on 22 " ja sillä voidaan kertasahauksella saavuttaa jopa 5 mm:n katkaisuläpimitta. Kaatoläpimitaltaan 4 5 mm:n puut ovat kuitenkin jouheampia kaataa, kun kaatosahaus tehdään molemmilta puoli lta puuta. Monitoimiosan kallistussylinteri on yksitoiminen. Sylinteri kääntää monitoimiosan kaatoasentoon, mutta varsinaista hydraulista kaatomomenttia koneessa ei ole. Kun koneella työskennellään, siinä on kuitenkin kaatomomentti, koska kaadettavan puun painopiste on ulompana kuin monitoimiosan ripustuspiste. Siitä seuraa, että mitä suurempi on puu, sitä suurempi on kaatomomentti. Tuulessa puut on kaadettava myötätuuleen. Etenkin talvella niin on tehtävä aina pölisev än lumen vuoksi. Hydraulisesta kaatomomentista olisi hyötyä tiheissä metsissä: puu kaatuisi nopeammin. Uusimmissa la'itteissa kaato onkin valmistajan mukaan järjestetty kahdella sylinterillä ja on kaksitoiminen. 4 Mittalaitteen tarkkuus on huomattavasti parantunut mittapyörästön uusimisen ansiosta. Syitä on useita : Mittausanturilta saatavien pulssien sykäysväli on pienentynyt 25 mm:stä 0 mm:iin. Mittapyörää on levennetty, jolloin sen ote pitää paremmin. Mittapyörän sijoituspaikkaa on väljennetty, mikä vähentää lumen ja roskien aiheuttamia häiri öi tä. Helmikuun 987 aineiston (6 tukkia) perusteella mittalaitteen tarkkuus oli hyvä: 77 % + cm : n, 9 % +5 cm:n ja 98 % +0 cm:n rajossa ohjepituudesta (560 cm). Mittalaite pysäy tti puun suoraan katkaisukohtaan, mikä nopeutti työskentelyä. Kun puut ovat oksaisia esimerkiksi männyn latva mittausvirhe todennäköisesti kasvaa. Kylmän koneen mittaustarkkuus on huonompi kuin jo lämmenneen koneen. Paksuuden mittaus ja kuutiointilaitetta koneessa ei ollut. Valmistajan mukaan ne ovat kehitteillä ja asennettavissa myöhemmin kaikkiin jo myytyihinkin koneisiin. Ergonomisia havaintoja Kun peruskoneena käytetään lyhentämätöntä Ponsse S5 kuormatraktoria, kuormain haittaa näkyvyyttä taakse enemmän kuin käytettäessä lyhennettyä peruskonetta, jossa kuormain on sijoitettu kauemmaksi ohjaamasta. Senkin vuoksi puiden otto ja käsittely on helpompaa koneen sivuilla. Perushallintalaitteina Ponssessa on 2vipuj ärjes telmä. Lisäksi monitoimiosan käyttöä varten on asennettu molempiin vipuihin istuimen puolelle kaksi nappia (kuva 6). Mittalaitteen syöttöyksikkö ja esivalittavien pituuksien käyttöpaneeli on asennettu kiinteästi siten, että näyttöyksikkö on tuoli taakse käännettynä sen edessä ja käyttöpaneeli vasemman hallintavivun vieressä. Hallintalaitteiden käytettävyys vaikutti asialliselta. Kuva 6. Va sen hallintavipu

5 Arvio kustannuksista Tässä testauksessa ei selvitetty harvesterin kestävyyttä eikä käyttöastetta. Uudella peruskoneella varustetun Ponsse 5H kuormainharvesterin käyttötuntikustannukset ovat 40 mk, kun lähtöarvot ovat: työaika 4. 5 tuntiavrk, työmaaaika kkv, käyttöaste 7 %, käyttöikä tuntia, vaihtoarvon pieneneminen 45 % vuodessa, polttonesteen kulutus 2 tunti ja vuotuiset korjausja huoltokustannukset mk. Jos koneyhdistelmässä käytetään vanhaa peruskonetta, hinta tarvittavine muutos ja asennustöineen on mk ja monitoimiosan hinta lisäksi mk, saadaan käyttötuntikustannuksiksi mk. Jos polttonesteen kulutus vähenee 2 litraa, käyttötuntikustannukset pienenevät mk, ja jos korjaus ja huoltokustannukset pienenevät mk:sta mk:aan, käyttötuntikustannukset pienenevät vastaavasti 2 mk. Kun vaihtoarvo pienenee vain 5 % vuodessa, käyttötuntikustannukset pienenevät mk. Jos käyttöaste nousee 2 %siis 75 %:iin käyttötuntikustannukset pienenevät 6 mk. Jos työmaaaika on vain 8 kk vuodessa, suurenevat käyttötuntikustannukset lähes 50 mk. Jos taas työaika on 0 tuntia vuorokaudessa, on jokainen käyttötunti 45 mk kalliimpi. Edellä esitettyihin laskelmiin sisältyvät yhden henkilön palkka ja 5 %: n yrittäjänriski. PÄÄTELMIÄ Työskentely Ponsse 5H kuormainharvesterilla oli joutuisaa. Molemmat konemallit toimivat hyvin. Avohakkuussa käsiteltiin 2. 4 ja 2. 7 puuta tehominuutissa ja harvennushakkuussa 2. 0 puuta tehominuutissa. Ponsse 5H kuormainharvesteri soveltuu parhaiten avohakkuuleimikoihin, joissa puiden rinnankorkeusläpimitat ovat enimmäkseen 2 cm. Silloin päästään parhaisiin tuotoksiin. Kun puut ovat pienempiä (d 8 2 cm), voidaan niitä käsitellä jopa minuutissa, mutta kuutiometrituotos on siitä huolimatta pieni. Kun puut ovat rinnankorkeudeltaan yli 5 cm ainakin Fiskars 60F kuormainta käytettäessä niiden käsittely alkaa vaikeutua. Jos peruskoneena käytetään lyhentämätöntä keskikokoista kuormatraktoria, yksikkö ei ole mahdollisimman hyvä harvennushakkuisiin: peruskone on liian kömpelö eikä näkyvyyskään ole hyvä. Lyhennetty ja pitkäulotteisella kuormaimella varustettu malli soveltuu paremmin harvennushakkuisiin. 5

6 Metsäteho Review 987 PONSSE 5H BOOMMOUNTED HARVESTER Test report on the harvester. METSÄTEHO SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSUmO RY:N METSÄTYONTUTKIMUSOSASTO PL 94 (Fabianinkatu 9 B) 00 HELSI Kl Puhelin (90) ISSN PAINOVAlMISTE 987 HElS KJ