ÖSA 705/260 -HARVESTERI

Transkriptio

1 19/1979 ÖSA 705/60 -HARVESTERI Veikko Ylä-Hemmilä ljsa 705/60 - harvesteri on ruotsalaisvalmisteinen kone, joka kaataa, karsii, katkoa, laji ttelee ja kasaa puut. Harvesterin alustakoneena on kuormatraktori ljsa 60, monitoimiosana ljsa 705, kuormaimena ljsa 395 j a kaatopäänä ljsa 6. Puut syötetään kumisin syöttörullin. Harvesterin keskimääräinen käyttötuntituotos oli tutkimusleimikossa JO m3, kun rungon keskikoko oli 0.0 mj ja leimikon tiheys 500 runkoa/ha. Kun rungon koko oli m3, tuotos oli m3/k1yttötunti, ja kun ~ngon koko oli m, tuotos oli 3 m /käyttötunti. Kus tannussyistä ljsa 705/60 - harvesteri soveltuu parhaiten sellaisiin avohakkuisiin, joissa rungon keskikoko on yli m3:n. YLEISTÄ ösa 705/60 - harvesteria valmistaa ruotsal a inen Östbergs Fabriks AB. Harvesteria on valmistettu mennessä noin 5. Ne ova t käyt össä pääasi assa Ruotsissa. Suomessa oli keväällä 1979 esit elt ävänä ja kokeiltavana yksi kone. Esittelyn yht eydessä Metsät eho suorit ti siitä pikatestauksen. Kuva 1. Ösa 705/60 - harvesteri. Val ok. Hetsäteho 1

2 0 0 M,.._... MM lyhyelle puutavaralle 1350 vaihteleville pituuksille *) ketju! vain lyhyelle puutavaralle Kuva. Ösa 705/60 -harvesteri. Mitt apiirros (mitat mm:einä) Myynnistä ja huollosta vastaa Wihuri Oy Witraktor. Harvesterin hinta on kumirullilla varustettuna noin mk ja hintaan sisältyy 6 kuukauden tai tunnin takuu. myös monitoimiosan käyttöön. Koneella ei voida karsia ja katkoa siirtymisen aikana, sillä ajoon käytettävä hydraulipumppu käyttää myös monitoimiosaa. Päämitat TUTKIMINEN Tutkimuksen tavoitteena oli testata lähinnä Ösa 705/60 -harvesterin kaatolaitteistoa, kumisia syöttörullia ja mittalaitetta. Peruskone Ösa 60 ja monitoimiosa Ösa 705 on testattu jo aiemmin (Metsätehon katsaukset /1978 ja 1/1975). Tutkimus suoritett11n huhtikuussa 1979 Puulaaki Oy:n työmaalla Ruovedellä. Konetta käytti tehtaan esittelykuljettaja. Pituus kuljetusasennossa Leveys Korkeus Maavara Painot edessä ja takana keskellä mm 750 mm mm 670 mm 60 mm Kokonaispaino on noin 000 kg, josta etuakselilla on noin kg ja taka-akselilla noin kg. TEKNISET TIEDOT Yleistä Tekniset tiedot perustuvat pääosin valmistajalta saatuihin tietoihin. Osa 705/60 -harvesteri eroaa aikaisemmin esitellystä Lokomo - Ösa 705 -prosessorista etupäässä seuraavasti. Kouran tilalla on kaatopää, peruskone on erilainen, harvesteri on yksimoottorinen, syöttölaitteena on kumirulla.t, puun pituus mitataan erillisellä mittarullalla ja harvesteri on varustettu vakautussylinterillä, joka lukitsee peruskoneen etu- ja takaosan automaattisesti toisiinsa työskentelyn ajaksi. Peruskoneessa Ösa 60 on hydrostaattis-mekaaninen voimansiirto, joka vaikuttaa paitsi ajo-ominaisuuksiin Moottori Merkki ja tyyppi Suurin teho Kaatolaitteisto Kuormain Osa 395 Tyyppi Maksimiulottuvuus maanpinnan tasossa Bruttonostomomentti Nostovoima puomin päässä Kääntömomentti Ohjaus Scania D8 10 kw 0 r/s (DIN).7 m:n liukupuomilla varustettu nivelpuomikuormain n. m 130 knm n. 60 kg 3 knm kaksivipuohjaus

3 Kaatopäti ~sa 6 m Katkaisu Suurin katkaisuläpimitta Rotaattorin kääntökulma Paino rotaattori mukaan luettuna Soveltuu tuulenkaatopuiden ketjusahalla 560 mm kg käsittelyyn Kaatopää on ripustettu puomiin rotaattorin ja kahden längen välityksellä. Länget estävät kaatopään keinumisen. 0 Puu kaadetaan seuraavasti. Kaatopää kiinnittyy puuhun puristusleualla. Leuassa on terävä leikkuuterä, joka tekee muutaman senttimetrin syvyisen "kaatokolon". Puu katkaistaan ketjusahalla. Puuta ei kuitenkaan sahata poikki, vaan jätetään muutaman senttimetrin paksuinen "kiinnipitopuu". Puu kaadetaan kallistussylinteriä käyttäen. 6 8 m Kuva Ösa 705/60 -harvesterin työskentelyalue " Kiinnipitopuu" ohjaa puun kaatumista ja estää laippaa ja ketjua jäämästä tyven ja kannon väliin. "Kiinnipitopuun" paksuus voidaan säätää halutun suuruiseksi. "Kaatokolo" puolestaan estää tyven repeytymisen. Sahaus voidaan suorittaa myös tyven läpi painamalla läpisahausnappia. Näin menetellään tuulenkaatopuita käsiteltäessä. Kaatopään ti l alle voidaan helposti vaihtaa koura. tarvittaessa Karsinta-katkontalaitteisto Syöttölaitteisto Aikaisemmin käytetyt piikkirullat on korvattu kumirullilla (ilmakumirenkailla). Rullien halkaisija on mm, leveys 50 mm ja ilmanpaine 350 kpa _ Rullien suuren halkaisijan ja niiden kokoonpurist umisen ansiosta rullan ja puun välinen t arttumapinta saadaan suureksi. Kuva. ösa 705/60 -harvesterin kaatopää. Valok. Metsäteho Tähän asti kumirullat ovat olleet tavallisia kuorma- auton vyörenkaita eikä niiden tilalle ole voitu vaihtaa tilapäisesti, esimerkiksi nilakaudeksi, muita rullia. Kumirullien rakennetta pyritään jatkuvasti kehittämään, jotta syöttö onnistuisi nila-aikana nykyistä paremmin. Mittauslaitteisto ja - automatiikka Puutavaran pituus mitataan kumirullilla varustetuissa koneissa erillisen mittarullan avulla. Kun karsinta alkaa, sylinteri painaa mittarullan puuta vasten, ja kun tyvi koskettaa kumilippaa, mittaus käynnistyy. Kuva 5. Syöttörulla ja mi tta rulla. Valok. Metsäteho 3

4 Tukkipituuksia on valittavissa viisi ja jokainen niistä voidaan säätää säätönupilla halutun pituiseksi. Kun halutut tukkipituudet on valittu, mittalaite kalibroidaan siten, että muutama tukki ajetaan ja. mitataan, minkä jälkeen säätönupilla mittaa joko pidennetään tai lyhennetään. Jos halutaan päästä hyvään tarkkuuteen, mittalaite on kalibroitava aina, kun siirrytään erityyppiseen leimikkoon, sillä puun koko vaikuttaa mittalaitteen säätöön. Iso puu vaatii pitemmän jarrutusmatkan kuin pieni ja se heilauttaa kumilippaa aikaisemmin kuin pieni puu. Puut voidaan ajaa joko automatiikalla tai käsiajolla. Automatiikka on sellainen, että seuraava tukkipituus valitaan vasta sitten, kun edellinen tukki on karsittu ja katkaistu. Kun tukkiosa on käsitelty, painetaan kuitupuunappia, minkä jälkeen kone tekee lopun puun joko määrä- tai vapaanpituiseksi. Esitetty automatiikka vaatii kuljettajalta enemmän karsintalinjan seuraamista ja ehkä hieman hidastaakin työskentelyä verrattuna sellaiseen automatiikkaan, jossa tukin pituudet valitaan koko rungon osalta etukäteen, mutta harvesterissa olevalla automatiikalla mahdollisesti päästään parempaan apteeraustulokseen. Harvesteri voidaan varustaa tukin minimipaksuuden tunnistimella, jolloin kone siirtyy automaattisesti tukin teosta kuitupuun tekoon. Harvesteriin on saatavana myös sellainen automatiikka, joka toistaa ensimmäistä valittua tukkipituutta n11n kauan, kunnes kuljettaja valitsee jonkin muun tukkipituuden. Kuv a 6. Ösa 705/60 - harvesteri n käänt ös ä teet ja ku l ku l eveys Syöttörullien toimivuus Kumiset syö tt örullat toimivat testauksen aikana hyvin. Ni.i den pito nun kuusta, mäntyä kuin koivuakin käsiteltäessä oli samaa luokkaa kuin piikkirullien. Ruotsista saatujen kokemusten mukaan niiden pito kuitenkin heikkenee ratkaisevasti nila-aikana ja pahimpaan nila-aikaan niillä ei pystytä kunnollisesti käsittelemään puita. Tällöin vaihtoehtona on koneen seisottaminen tai kouran vaihtaminen kaatopään tilalle. Jos koura vaihdetaan kaatopään tilalle, harvesteria voidaan käyttää prosessorina. Prosessorin työskentelyä nilakausi ei pahemmin häiritse, kun vaan puut on kaadettu muutamaa pa1vaa ennen käsittelyä. Kuori kuivuu muutamassa päivässä puuhun niin kiinni, että puut pystytään käsittelemään kumirullin. TUTKIMUSTULOKSET Maastokelpoisuus Ösa-harvesterin pintapaineet, edessä 69 kpa ja takana teloilla varustettuna 66 kpa (ilman teloja 119 kpa), ovat suunnilleen samansuuruiset kuin muillakin vastaavankokoisilla monitoimikoneilla, joten harvesteri soveltuu käytettäväksi lähinnä kantavilla maaperillä. Myöskään kääntösäteet ja kulkuleveys (kuva 6) eivät suuremmin poikkea muista vastaavista koneista. Epätasaisessa maastossa ja kaltevissa paikoissa ajoa vakavoittaa ja samalla helpottaa hydrostaattis-mekaaninen voimansiirto. Voimansiirron ansiosta moottorijarrutus on erittäin hyvä, joten eteneminen on tasaista myös esteitä ylitettäessä. Työskentelyn aikaista sivuittaisvakavuutta parantaa vakautussylinteri, joka lukitsee peruskoneen etu- ja takaosan to1s11nsa automaattisesti aina työskentelyn alkaessa. Poikhaaa halutusu pituudesta. ca Kuva 7. Mit ta lai t teen tarkkuus. Aineisto 138 t ukkia

5 Kumirullien kuluminen on melko vähäistä ja niiden vaurioituminen esimerkiksi oksantynkien takia on melko ha~inai~ta. Niiden kestävyyttä pyritään ku1tenk1n edelleen kehittämään. Mittalaitteen tarkkuus Mittalaitteen tarkkuutta selvitettiin koemittauksin. Mittalaite oli kalibroitu viidelle eri tukkipituudelle, 0, 6, 5, 58 ja 61 dm, ja 3 m:n kuitup~ulle. ~ukke~~ mitattiin yhteensä 138 ja ku1tupuupolkkyja 60. Tukeista 7 7. oli katkottu ~ 3 cm:n tarkkuudella, cm:n ja loput cm:n tarkkuudella-(kuva 7). Kuitupuista oli katkottu +3 cm:n tarkkuudella, 88 % +5 cm:n ja loput cm:n tarkkuudella. Tulosten perusteella -katkontatarkkuutta voidaan pitää hyvänä. Jotta na1n h~vää~ tulokseen päästään, mittalaite on kal1bro~tava aina siirryttäessä rungonkooltaan to~ senlaiseen leimikkoon. Mittatarkkuus e1 ole paras mahdollinen ensimmäi~iä p~it~ ajettaessa, jos kone ei ole lämm1n, s1lla mittalaitteiden tarkka toiminta vaatii normaalilämpöisen hydrauliöljyn. Kaatolaitteiston toiminta Kaatopää toimi häiriöttömästi. tutkimusten aikana ( vrk) Ketjun joutuu vaihtamaan noin kerran työvuorossa ja vaihtoon kuluu muutama minuutti. Kaatopään häiriötön toiminta johtui osaksi myös kuljettajan ammattitaidosta. Kaatopään rakenteen ansiosta puu pystytään kaatamaan niin, että kanto jää lyhyeksi. Tämä edellyttää kuitenkin kuljettajalta malttia laskea kaatopää aivan tyven alaosaan. Tutkimustyömaalla oli joitakin liian pitkiksi jääneitä kantoja. Tyvirepeämät olivat hyvin harvinaisia. Kaatolaitteiston ulottuvuudella ( m) saadaan harvesterin ajouraväli noin - metriseksi - avohakkuussa harvesteri ottaa puita vain toiselta puolelta konetta, jolloin uranvarsitiheys tulee suureksi ja harvesterin käyttämä ajoura jää puista vapaaksi. Tällöin saattaa joissakin tapauksissa olla mahdollista, että kuormatraktori ajaa vain joka toista ha~vesterin ajouraa ja ottaa puita uran molemmin puolin, jolloin uranvarsitiheys entisestäänkin suurenee. Ajanmenekki Keskimääräiset työnvaiheittaiset ajanmenekit on esitetty alla olevassa asetelmassa. TyOrwaihe ösa 705/60 -harvesterin ajanmenekki- ja työntutkimus tiedot Kaatolaitteisto Kaatopään vienti + tarttuminen Sahaus + tuonti Odotus ilman puuta Karsinnan odotus Häiriöt Yhteensä cmin/puu % Puukohtaiset ajat Karsintalaitteisto cmin/puu TyOnvaihe Työpisteen 1. puun 17 7 odotus 9 5 Seuraavan puun odotus Karsinta ja katkoota Häiriöt Tytmvaihe 6 0 Yhteensä Taskujen t yhjennys Siirt yminen Työpistekohtaiset ajat Yhteensä PUUKOHTAINEN TEHOAIKA YHTEENSÄ cmin/puu cmin =--- == Työntutkimustiedot Kuusi 3 runkoa, keskikoko 0.3 m 3 Mänt y " " Koivu " Yhteensä 375 runkoa, Leimikon tiheys Maastoluokka Puita työpisteessä Kulj~ttajan ammattitaito Leimikon soveltuvuus harvesterit yöskentelyyn keskikoko 0.1 m3 500 runkoa/ha kpl erittäin hyvä hyvä %

6 Ve rrat taessa Ösa 705/ 60 -ha rve s terin ajanmenekkiä Metsätehon Lokomo - Ös a prosessorista tekemiin tutkimuksiin t odetaan seuraavaa. - Karsinta- katkonta-aika on ollu t lähe s samansuuruinen kummallakin kone tyypillä. - Puun kaato sen sijaan on vi enyt aikaa niin paljon, että seuraavaa puuta ei ole aina ehditty kaataa edellisen puun karsinnan ja katkonnan aikana. Tämä on aiheuttanut sen, että harvesterin karsintalinja on odottanut seuraavaa puu ta noin cmin kauemmin kuin prosessorin karsintalinj a. Sillä, ettei Ösa-harvesteri pysty karsimaan ja katkomaan puita siirtymisen aikana, ei ole suurta merkitystä. Sen vaikutus on korkeintaan keskimäärin 1... cmin/ puu. Yleensäkin puuta koneen poikkisuunnassa käsittelevillä koneilla hyöty karsinnasta ja katkonnasta siirtymisen aikana jäänee käytännössä erittäin pieneksi, 0. %:iin. Tehoajan lähemmän tarkastelun voidaan sanoa: 0.,c: ~ i::1 M L_ 30 E "' / 0 0 ~... / V 0.0 L / V V Rungon koko, 3 Kuva 8. Rungon koon vaikutus Ösa 705/60 -harvesterin käyttötuntituotokseen. Puulaji kuusi, leimikon tiheys 500 runkoa/ha, maa stoluokka l, puutavaralajit sahatukki ja 3 m kuitupuu perusteella - Harvesterin kuljettaja on lomittanut kaatolaitteiston ja karsintal i njan hyvin. Kaatopää on odottanut tyhjänä vain 11 cmin/puu. Siitäkin noin 9 cmin/puu on työpisteen viimeisen puun karsinnan ja katkonnan odotusta. Kaatopää on siis ollut keskimäärin vain cmin/puu käyttämättömänä sen jälkeen, kun puu on laskettu karsintalinjalle. Siis melkein aina kaatopää on heti lähtenyt hakemaan uutta puuta. Puukohtainen tehoaika on hyvin lähellä sitä minimiaikaa, mihin Ösa-harvesterilla oli kyseisessä leimikossa mahdollista päästä. Tuotos Tuotos on laskettu Metsätehon tuotossimulointisysteemiä käyttäen (kuva 8). Käyttötuntituotos on saatu tehotuntituotoksesta olettamalla alle 15 min:n keskeytysten osuudeksi %. Testauksessa alle 15 min:n keskeytyksiä oli %. Kuusen ja männyn tuotos lienee samansuuruinen ja koivun tuotos pienennee saman verran kuin prosessorityöskentelyssä. Tiheys vaikuttaa tuotokseen samansuuntaisesti kuin prosessorilla työskenneltäessä, mutta tiheyden vaikutusta pienentää ehkä kaatolaitteiston suuri ulottuvuus Ösa- harvesterin tuotos 3on ollut tässä tutkimuksessa noin m /käyttötunti, kun rungon koko on ollut m3, ja 3m3/ käyttötunti, kun rungon koko on ollut m3. Tuotos on harvesterin tuotokseksi hyvä. Jos sitä verrataan Lokomo - ösa 705 -prosessorin tuotokseen, todetaan, että harvesterin tuotos on ollut noin 15 % pijnempi, kun rungon koko on ollut m, ja % pienempi, kun rungon koko on ollut m3. Vertailtaessa tuotoksia on tietysti muistettava, että Lokomo - ösan tuotokset pohjautuvat huomattavasti laajempiin tutkimuksi in, useampaan koneeseen ja kuljettajaan kuin harves terista tehty pikatestaus. Tuotoksen aleneminen on johtunut kuten jo aiemmin esitettiin siitä, että harvesterin karsin talinja on joutunut odottamaan seuraavaa puuta kauemmin kuin prosessorin karsintalinja. Käytännössä tuotos saattaa pudota prosessor11n nähden enemmänkin kuin edellä esitettiin, sillä testauksessa saavutettu tuotos on erittäin hyvä ja se on hyvin lähellä sitä tuotosta, johon Ösa-harvester1lla on mahdollista päästä. Kuljettaja käytti harvesteria tehokkaasti. Jotta harvesterilla yleensäkin päästään hyvään tuotokseen, se vaatii vielä enemmän kuljettajalta kuin prosessorityöskentely.

7 KUSTANNUSVERTAILUA. 50 Kuvassa 9 esitetään ösa-harvesterin ja Lokomo - ösa 705 -prosessorin välinen suuntaa-antava tuotos- ja kustannusvertailu. Lokomo - Ösa -prosessorin tuotos perustuu Metsätehon tekemiin maksuperustetutkimuksiin, joissa aineisto oli verraten laaja. Kuvassa esitetään tuotos, johon Ösa-harvesterilla tulee päästä, jotta puutavaran valmistuskustannukset kuutiometriä kohti nykykustannusten mukaan olisivat samat kuin Lokomo - ösa -prosessorilla. Prosessorilla tehdyn puutavaran valmistuskustannuksissa on otettu huomioon erilliskaato sosiaalikustannuksineen. Vertailussa ei ole mukana työnjohto- yms. kustannuksia. Harvesterin käyttöasteena on pidetty %:a, prosessorin 70 %:a. Tuntikustannuksia laskettaessa koneiden hintana on pidetty nykyhintoja. Pikatestauksessa saavutetuilla tuotoksilla puutavaran valmistus harvesterilla olisi kalliimpaa kuin prosessoril~a, ku~ rungon koko on alle m :n, Ja halvempaa kuin prosessorilla, kun rungon koko on yli m3:n. Ottamatta huomioon harvesterin etuja prosessoriin nähden Ösa-harvesterilla pystytään valmistamaan puutavaraa keskimäärin samaan hintaan kuin Lokomo - Ösa 705 -prosessorilla, Käytännössä jos harvesterilla päästään samoihin tuotoksiin kuin sessa ja käytännössä pikatestaukjos harvesteria käytetään vain sellaisissa leimikoissa, joissa keskimääräinen rungonkoko on yli m3:n. - Leimikoiden yhteisen keskimääräisen rung~nkoon tulee kuitenkin olla yli 0.50 m :n. saattaa kuitenkin olla vaikea päästä aivan samaan tuotokseen kuin pikatestauksessa.,., ~~ 1 E ,... _ 0. 6 E X...;; 0 :z:.. 0. E > c il ~ ' "' E.. 0 g Rungon koko,.,3 Lokomo - ösa -prosessorin klyttötunti tuotos pitempiaikaisten selvitysten mukaan ösa-harvesterin klytt6tunti tuotos pi katestauksessa =="""= Tällaisella harvesterin klytt6tuntituotoksella -~== puutavaran va l i stuskustamukset ovat suunnilleen samat kuin prosessorf lla, harvesterin käyttöaste % Kuva 9. Ösa 705/ 60 - harvesterin ja Lokomo - ösa 705 -prosessorin tuotos- ja kustannusvertailua. Puulaji kuusi, leimikon tiheys 500 runkoa/ha, maastoluokka 1 Kuvassa esitetään suuntaa-antavasti, miten suureksi kustannusero, mk/m3, ösaharvesterin ja Lokomo - Ösa -prosessorin välillä muodostuu, kun rungon koko ja harvesterin käyttöaste vaihtelevat ja kun harvesterin tuotos pienenee pikatestauksen tuotoksesta %. Vertailussa ei ole otettu huomioon harvesterin mahdollisia etuja prosessoriin nähden. Jo %:n aleneminen pikatestauksen tuotoksesta heikentää harvester~n ki~pailukykyä prosessori~n nähden melko~sest~. Kustannusero, mk/m, ei ole kuitenkaan isoilla puilla kovin suuri. Harvesterin tuotos 1=~~~~:;~i:;=;:i3:~;~~ 0 % pienempi t ~f--t----+_:::::::::::~f==~==~i:;~~; % pienempi.:: 0.00.c Rungon koko,., sama kuin pikatestauksessa Kuva. Puutavar an valmistuskustannusten vertailua Ösa 705/60 - harvesterin ja Lokomo - Ösa 705 -prosessorin välillä. Harvesterin käyttöaste % 7

8 Metsäteho Review 19/1979 ÖSA 705/60 HARVESTER Test report on the harvester. METSÄTEHO SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSLIITTO RY:N METSÄTYÖNTUTKIMUSOSASTO Opasi insilta 8 B 0050 HELSINKI 5 Puhelin ISSN HELSINKI 1980 PAINOVALMISTE