TT-VARASTOHAKKURI 1500 L

Transkriptio

1 18/1971 TT-VARASTOHAKKURI 15 L Markku Melkko TT-varastohakkuri 15 L on kuorma-auton alustaue rakennettu, varastolla toimiva haketusyksik.j<.lj. Se on tarkoitettu kokonaisten puiden, rankojen, sahausjätteiden yms. haketukseen. Haketettaessa talvella välivarastolle kasaan ajettua ensiharvennuspuuta, jonka keskimttäräinen rinnankorkeusläpimitta ou 9 9 yksikijn tuotos oli keskimgtt;in i-m haketta/tehotunti (= 2.5 m /teho tunti). Kesällä puuston keskimtii:träisen rinnankorkeus läpimitan oll-essa 11 r' yksikijn tuotos oli kesk~n 54.8 i-m haketta/ tehotunti (= 21.9 m /tehotunti). Tehoaika sisältää varsinaisen haketusajan ja hakkurin tyhjäktiyntiajan, mutta ei keskeytyksiä. Baketettavan puuston ja varastojärjestelyjen ohella yksikijn tuotos riippuu nm. haketusajankohdasta ja varastokasan laadusta. Talvella tuotosta alentavat kasojen päällä oleva lumi ja se, että puu on j äässä. T~ä vaikuttaa mytjs hakkeen laatuun. Varastokasan reunan epätasaisuus ja latva edellä tulevat puut hidastavat ntytjs tytjskentelyä. TalvitytJmaal-Za hakkuri kävi jouten 5 % tehoajasta ja kesätytjmaallakin yli 4 %. Pienen~ällä joutokltynnin oswutta yksiktjn tuotosta on mahdollista nostaa huomattavasti. Toisaalta, jos puiden käsittelyct kuormaimella ei voida nopeuttaa, nykyiseen tuotokseen olisi majuiollista päästä mytjs hakkurilla, jonka kapasiteetti ja siten mytjs voiman tarve ovat nykyistä pienenmltt. YLEISTÄ TT-varastohakkuri 15 L on kokonaisten puiden, rankojen, sahausjätteiden yms. haketukseen tarkoitettu, välivarastolla toimiva haketusyksikkö. Yksikön alustakoneena on telivedolla varustettu kuorma-auto. Auton kuormatilaan asennettu haketusosa käsittää kolmiteräisen laikkahakkurin syöttölaitteineen, hakkeenpoistoputken ja hakkurin syöttämiseen tarvittavan kourakuormaimen. Yksikön on valmistanut Perusyhtymä Oy, ja sitä markkinoi ja huoltaa Työväline Oy. Haketusosan hinta alustakoneeseen asennettuna oli kesällä 1977 noin 46 mk. Haketusyksikölle annetaan yleinen sopimuspohj ainen takuu. Kun 1. T'l'-varaatobakkuri 15 L. V&lok. TTöriline Of 1

2 Kuva 2. TT-varastohaklturi 15 L. Mittapiirros (.Utat mll:einä) TUTKIMINEN i-m 3 baketta i-m haketta eli baketta. ja kesätyömaalla 54.9 yhteensä i-m Aikatutkimuksessa seurattiin erikseen sekä puiden ottolaitteistoa että baketuslaitteistoa. Taakkakobtaisten aikojen lisäksi jokaisesta taakasta merkittiin muistiin tyvien tasaisuus, oliko taakassa latva edellä tulevia puita sekä talvi työmaalla lisäksi oliko taakka lumen alla irrotettaessa sitä kasasta. Koneen ergonamisia ominaisuuksia ei tässä tutkimuksessa selvitetty. Kesä- työmaa Talvityömaa TT-varastohakkuri 15 L:ää tutkittiin maalis- ja kesäkuussa 1977 kahdella Veitsiluoto Osakeyhtiön kokopuiden haketustyömaalla. Talvityömaalla haketettiin pienikokoista kokopuuta ja ainespuun korjuussa jäljelle jääneitä latvuksia. Haketettavat puut oli katkottu noin 5-metrisiksi ja juonnettu välivarastolle kasoihin, joiden korkeus oli noin 3 m. Kasojen päällä oli lunta 5 6o cm. Kesätyömaalla haketettava puusto oli järeämpää. Se oli ajettu kuormatraktorilla välivarastolle kasoihin, joiden korkeus oli m. Tarkemmat puustotiedot ilmenevät seuraavasta asetelmasta. Puulajisuhteet, % -mänty kuusi koivu Yhteensä 1 1 Rinnankorkeusläpimitta keskimäärin, cm 9 11 Rungon koko keskimäärin, runkopuu"" Tutkimustyömailla hake puhallettiin suoraan odottaviin autoihin. Kuljetuskalustona olivat täysperävaunulliset hakeautot. Auton ja peräva~un lavojen tilavuus yhteensä oli noin 85 m Haketusyksikön tuotoksen ja taakkojen koon selvittämiseksi mitattiin jokaisessa kuormasaa olleen hakkeen määrä välivarastolla heti baketuksen jälkeen. Talvityömaalla tutkimusaineisto käsitti TEKNISET TIEDOT Tekniset tiedot perustuvat valmistajalta saatuihin tietoihin. Päämitat Yksikön pituus ll 7 mm ja leveys 2 5 mm Yksikön korkeus ajq&sennossa 3 9 mm ja työasennossa 4 6 mm Kokonaispaino 2 t Perusko ne Yksikön peruakoneena on kunnostettu, telivedolla varustettu kuorma-auto, Scania LBT 14. Peruskoneen.a voi olla myös muunmerkkineo kuorma-auto, jonka kantavuu.s ja moottorin teho ovat riittävät. 2

3 Moottori Merkki ja tyyppi Iskutilavuus Suurin teho Jatkuva teho Suurin vää.ntömomentti Scania DS 14 LB 1, 8-sylinterinen, 4tahtinen, ahtimella varustettu suorasuihkutusdi3sel 14.2 dm 257 kw (35 hv) DIN/ 38 r/s (23 r/min) 17 kw (23 hv) DIN/ 25 r/s (15 r/min) 2 kw (27 hv) DIN/ 3 r/s (18 r/min) 22 kw (298 hv) DIN/ 35 r/s (21 r/min) 1226 Nm (125 kpm) DIN/23 r/s (14 r/ min) Paino (ilman nesteitä) 1 16 kg tettu automaattisella rajakatkaisim.ella, joka pysäyttää syötön bakkurin pyorunlsnopeuden laskettua tietyn määrän. Hakkeen poisto Hake poistetaan hakkurista hakkurin omalla puhalluksella. Hakeputkea voidaan suunnata bydraulisesti sekä pysty- että vaakasuunnassa. Tämän ansiosta hake voidaan puhaltaa esimerkiksi maassa olevaan vaihtolavaan tai suoraan odottavaan autoon. Kuonnain Hakkurin syöttämiseen käytettävä kuormain on asennettu ohjaamon eteen hakkurin vasemmalle puolelle edestäpäin katsottuna. Kuormain on varustettu tavanomaisella puutavarakouralla. Kuormaim.en merkki - 11 ulottuvuus Fiskars F mm Haketusosa Haketusosa on asennettu kiinteästi kuormatilaan auton pituussuuntaan. Se käsittää kolmiteräisen laikkahakkurin syöttölaitteineen, hakkeenpoistoputken, kourakuormaim.en ja ohjaamon. Hakkuri Hakkuria käytetään mekaanisesti peruakoneen (auton) moottorilla. Tyyppi Teräpyörän halkaisija 11 pyörimisnopeus Terien lukumäärä Syöttöaukon mitat Hakkeen pituus Valmistaja laikkahakkuri 1 5 mm n. 1.4 r/s (625 r/min) 3 kpl 445 mm x 4 mm siiiidettävissä Rauma-Repola Oy Ohjaamo Haketusosan ohjaamo on asennettu kuormaauton ohjaamon taakse hydraulisesti korkeussuunnassa siiiidettäviille jalustalle. Kuljetuksen aikana ohjaamo on alhaalla, jolloin haketusyksikön suurin korkeus on Työskentelyn ajaksi ohjaamo 3 9 mm. voidaan nostaa 7 mm ylemmäksi, jolloin näkyvyys ohjaamosta syöttölaitteeseen ja muualle paranee. Ohjaamo on lämpö- ja ää.nieristeinen. Siihen on asennettu raitisilmanlämmityslaite. Kaikki moottorin valvontalaitteet sekä kuormaim.en ja syöttölaitteen hallintalaitteet on keskitetty ohjaamoon. TOIMINTAPERIAATE 6 mm TT-varastohakkuri 15 L on rakennettu välivarastolla toimivaksi haketusyksiköksi. Haketettava raaka-aine varastoidaan pinomals~ln, noin 3 m:n korkuisiin muodostelmiin kohtisuoraan tiehen nähden. Puut on haketuksen kannalta edullista varastoida tien vasemmalle puolelle hakkeen kuljetussuuntaan nähden. Lisäksi on edullista metsäkuljetuksen yhteydessä aloittaa varastopinon teko varastoalueen perältä. Pinot voidaan tällöin hakettaa päinvastaisessa järjestyksessä, mikä helpottaa puiden irrottamista kasasta. Samalla kuormaim.en liikeradat tulevat joustavammiksi (kuva 3). Syöttölaitteessa on syöttö-pysäytys-takaisinajanahdollisuus. Syöttölaite on varus- Haketettava raaka-aine nostetaan kourakuormaimella kasasta ja käännetään 9 syöttö- SytJtUJlaite Hakkurissa on bydraulisesti käytettävä syöttölaitteisto. Se käsittaä kaksi hakkuri n syöttöaukon yläpuolella olevaa syöttörullaa ja syöttöauk.on alapuolella olevan ketjumaton. Syöttösuunna.s sa ensimma~nen rulla on pystysuunnassa säädettävä. Alakuljettim.en pituus - 11 leveys Ensimmäisen rullan leveys Toisen rullan leveys 3

4 1 ----~ Taakan tuonti kasasta syöttölaitteeseen on vienyt kummallakin työmaalla suhteellisen paljon aikaa. Tämä johtuu pääasiassa kuormaimen pitkistä liikeradoista, varsinkin kun haketetaan kasan pohjalla olevia puita. Samasta syystä hakkuri on käynyt kuiiidi&llakin työmaalla huomattavan osan tehoajasta jouten. Se on hakettanut puuta vain 5. 6 % tehoajasta. Kuva 3. TT-varastohakkuri 15 L:n toimintaperiaate varastolla laitteeseen. Kun syöttölaite alkaa vetää taakkaa, voidaan kuormaimella noutaa uutta taakkaa. TUTKIMUSTULOKSET Ajankäyttö Tehoajan rakenne ja menekki keskimäärin tutkimustyömailla TAAKICAKOHTAISET A.J AT Ottolaitteisto Haketuksen valmistelu Odotus tyhjänä + kouran vienti Taakkaan tarttuminen Taakan tuonti Syötön avustus Odotus taakan kanssa Yhteensä Haketus1ai tteisto Odotus tyhjänä Haltetus Yhteensä TEHOAIKA YllTEEIISÄ Taakan koko keskimäärin, i~ 3 3 -"- -"- -"-, m Rungon koko keskimäärin, runlr.opuu-m3 Rinnankorkeusläpimitta keskimäärin, cm Talvityömaa Kesätyömaa Suhteellinen ajanmenekki o cmin/taakka Talvityömaalla taakkaan tarttuminen on vienyt huomattavasti enemmän aikaa kuin kesätyömaalla. Tämä johtuu lähinnä kasojen päällä olleesta lumesta, sillä kasat eivät olleet juuri lainkaan jäätyneet. ll Hakkeen laatu Pituusjakaumat (kuva 4) osoittavat, että pienten (alle 6 mm:n) jakeiden osuus on talvella suurempi kuin kesällä. Tähän vaikuttaa muun muassa se, että haketettava puu on talvella Jaassä, jolloin se murenee helpommin, sekä se, että puu luistaa helpommin syöttölaitteessa, jolloin tulee lyhyttä haketta. Vastaavasti yli 25 mm:n jakeiden osuus on kesällä suurempi kuin talvella. Samoin kuin pituusjakaumat myös paksuusjakaumat (kuva 4) osoittavat, että pienten jakeiden osuus on talvella suurempi kuin kesällä. Terien kunnolla on varsin suuri vaikutus hakkeen laatuun varsinkin puun ollessa jäätynyt. Mitä tylsemmillä terillä jäätynyttä puuta haketetaan, sitä helpommin puu murtuu ja pienten jakeiden osuus kasvaa. TUOTOS Seuraavassa esitettävien käyttötuntituotoksien laskennassa keskeytysten osuutena on käytetty 1 %:a tehoajasta. Muutettaessa hakkeen irtotilavuus kiintotilavuudeksi on muuntokertoimena käytetty o.4 :ää. TT-varastohaklruri 15 L:n tuotokset keskimäärin Talvi työeaa' i..,3 /b -"- 3fb Kesätyömaa, i-m3/b - "- m3/h Käyttö- tunti- tuotos Tehotuntituotos Kesätyömaalla tuotos on ollut vain noin 7 % suurempi kuin talvityömaalla, vaikka haketettava puustokin oli jonkin verran järeämpää. Osaltaan täh.än vaikuttanee se, että kesätyömaalla haketettava raaka-aine oli hieman kuivanut ja näin ollen kovempaa haketettavaa kuin talvityömaan tuore puu. 4

5 ... g., 2.. ~ >..."' ~ ~32ooo25.. ol9oo ol6.. ol3 ooo6o oo 3 > >32o oo25oo ol9 oool6o ool3o oo6oo o3 > Jaekoko, mm.,... -: 3.. c.. ~2 >.. ~.. "'~ 1 Kuva 4. TT-varastohakkuri 15 L:llä tehdyn kokopuuhakkeen pituus- ja paksuusjaka~t tutkimustyömailla > Jaekoko, mm Tuotokseen vaikuttavia tekijöitä Haketusyksikön tuotokseen vaikuttavat muun muassa kuljettajan kokemus ja työtaito, haketettavan puuston ominaisuudet, varastojärjestelyt ja varastokasojen laatu. Aikatutkimuksessa pyrittiin selvittämään taakan koon, varastokasan reunan epätasaisuuden (= tyvien epätasaisuus myöhemmin), latva edellä tulevien puiden ja kasojen päällä olevan lumen vaikutusta tuotokseen > hakkurin kerralla käsittelemän taakan koko. Tämän vuoksi kuljettaja joutuu erottamaan kasasta aina pienemmän taakan, kuin kuormaimen kouraan luontaisesti tulisi. Tuotoksen kannalta on tällöin tärkeää, että taakan erottaminen kasasta käy sujuvasti ja että kuljettaja saa kerralla irrotetuksi sellaisen taakan, joka vastaa hakkurin suurinta kapasiteettia. Tyvien epätasaisuuden vaikutus tuotokseen Taakan koon vaikutus tuotokseen Elleivät puiden tyvet kas assa ole riittävän tasan, joudutaan puita järj estelemään kuor- Haketusyksikön kuormaimen nostokyky ( = taakan koko) on huomattavasti suurempi kuin." c ::1.. ~ Ool5 Oo2 Oo25 Taakan koto,.3 Kuva 5 o Taakan koon TILilnltua hake tuatuotokaeen !pita.aa.iaten taakkojen osuus t&a.kkojen luku:d.i.rä.stä, % Kuva 6 o Epätasai sten taa.kltoj en 'nli lnltua haketustuotokseen 5

6 1.,.,.,::l.,::::....,.,., C/) 8 Kuva Sellaisten taakkojen osuus taakkojen lukumäärästä, joissa on latva edellä tulevia puita, % Latva edellä tulevien puiden vaikutus baketustuotobeen maimella, jolloin taakan ottoaika kasvaa. Samoin sellaisen taakan syöttäminen hakkurlln on hankalaa, jossa tyvet eivät ole tasan (kuva 6, s. 5). kasta erillään ja aiheuttaa yleensä tavallista pidemmät liikeradat kuormaimelle (kuva 7). Tutkimustyömailla oli keskimäärin 12 % taakkoja, JOlssa tyvien epätasaisuus vaikeutti työskentelyä. Keskimäärin epätasaisten taakkojen käsittely oli 33 %hitaampaa kuin tasaisten taakkojen käsittely. Tuotosta tämä alensi noin 4 %. Lwnen vaikutus tuotokseen LaPJa edez~ tulevien puiden vaikutus tuotokseen Latva edellä tulevat puut vaikeuttavat taakan käsittelyä, sillä taakan nosto- ja kääntövaiheessa tyviosa riippuu muusta taa- TutkimustyömaaJ.la ka.sojen päällä oli lunta cm. Tämä vaikeuttaa taakan irrotusta kasasta ja myös taakan syöttämistä hakkuriin, sillä lumen alta otettaessa taakan kokoa on vaikea arvioida ja puut menevät helposti epäjärjestykseen (kuva 8). Lisäksi kasojen päällä oleva lumi siirtyy taakan mukana syöttölaitteeseen, mistä se putoaa syöttöpöydän päähän ja vaikeuttaa sekä haketusyksikön että hakeauton liikkumista. Tämän seikan vaikutusta tuotokseen ei selvitetty. 1 3 Lumen alta i r rotettujen taakkojen osuus taakkojen lukumäärästä, % Kuva 8. 6 Imien T&ilwtus baketustuotokseen

7 PÄÄTELMIÄ Tutkimustyömailla taakkojen keskimääräinen pituus oli noin 5 m. Tämänpituisen taakan haketusaika on niin pieni verrattuna taakan noutoaikaan, että hakkurille tulee tyhjäkäyntiä hyvin helposti. Tyhjäkäyntiaikaa on mahdollista pienentää katkomalla haketettava puu 7. 8-metriseksi. Toisaalta tätä pitemmät puut saattavat hidastaa taakan noutoa, niin että haketustuotos alenee. Koska sekä tyvien tasaisuus kasassa että latva edellä tulevat puut vaikuttavat haketustuotokseen, kannattaa näihin seikkoihin kiinnittää huomiota jo hakkuussa. Puut kannattaa kasata tyvet mahdollisimman tasan, ja jos pitkiä puita joudutaan katkomaan, on sekä metsäkuljetuksen että haketuksen kannalta edullista laittaa latvaosa kasaan samoin paj.n muiden puiden kanssa ja tyvi tasan muiden tyvien kanssa. Jotta haketus välivarastolla sujuisi hyvin, on edullista ajaa puut kasaan niin, että haketettaessa kasaa voidaan purkaa pa:~.nvastaisessa järjestyksessä. Tällöin puut irtoavat helposti sotkematta kasaa. Oleellista haketuksen tehokkuuden kannalta on hakkurin tyhjäkäynnin osuus tehoajasta. Ellei sitä pystytä nykyisestä pienentämään, huomattava osa hakkurin kapasiteetista jää käyttämättä. Jos taakan noutoajat pysyvät nykyisten suuru:~.s:~.na, pystyisi pienempi ja hitaampi hakkuri hakettamaan taakat tuotoksen alentumatta nykyisestä. Jos taas nykyisen kolmiteräisen hakkurin sijasta käytetään kaksiteräistä hakkuria ja alennetaan syöttönopeutta vastaavasti, tyhjäkäynnin osuus pienenee. Samalla kuitenkin voidaan syöttää hakkuriin nykyistä suurempia taakkoja, jolloin yksikön tuotos tehotunnissa (= varsinainen haketusaika + tyhjäkäynti) kasvaa. 7

8 Metsäteho Review 18/1977 TI I..Af{)lr-«3 CHIPPER 15 L The TT 1anding chipper 15 L is a chipping unit mounted on a truck chassis and operating at the 1anding. It chips who1e trees, 1ong 1ogs, sawing waste, etc. When first-thinning timber with an average DBH of 9 cm bunched at the 1anding was chipped in the winter, 3 the average output of the unit was m {apparent ~o1ume) of chips/producti ve hour [ = 2. 5 m { compact vo1ume )/productive hour]. In the summer, when the average DBH of the gro-.dng stock was 11 c~, the output of the uni t averaged 54.8 m {apparent 3 vo1ume) of chips/ productive hour [= m {compact vo1- ume)/productive hour]. Productive time inc1udes the actua1 chipping time and the running-idle time of the chipper, but not de1ays. In addition to the growing stock to be chipped and the 1anding arrangements, the output of the unit depends, among other things, on the chipping season and the nature of the 1anding bunch. In the winter, output is 1owered by the snow on the bunches and by the fact that the timber is froze.n. This affects also the quality of the chips. The unevenness of the edge of the 1anding bunch and trees that arrive top foremost also s1ow down the work. At a winter work site the chipper stood idle for 5 % of the productive time, and even at the summer work site for over 4 %. The output of the unit can be raised considerably by reducing the share of idle running. On the other hand, if it is impossib1e to speed up the handling of trees by the 1oader, the present output could be achieved with a chipper with small.er capacity and thus also sma11er power r equirement. METSÄTEHO SUOMEN METS.I.TEOLUSUUOEN KESKUSLIITTO RY METS.I.TYONTUTKIMUSOSASTO Opasiinsilta 8 B 52 HELSI Kl 52 Puhelin HELSINKI 19n PAINOVALMIS~