METSITEHON TIEDOITUKSIA

Transkriptio

1 METSITEHON TIEDOITUKSIA METSITEHO REPORT 130 HELSINKI 1957 S' A H A TUKKI EN K U ori N TA A K U T T E R I K 0 N E I 1 1 A Barking of Saw Logs With Cut ters Jaakko Salminen

2 l

3 - 2 - Suuritehoiset n~. roottorikoneet ovat ratkaisseet suurien ja keskisuurien sahalaitosten kuorimakonekysymyksen. Sen sijaan.pienien sahalaitosten käyttöön niitä on pidetty tarpeettoman tehokkaina ja ennen kaikkea liian kalliina. Kysymys piensahoille sopivasta kuorimakonetyypistä onkin tästä syystä pyritty ratkaisemaan myös toisilla ja halvemmilla kuorintaperiaatteilla. On suoritettu kokeiluja lähinnä kutterikoneilla, jolla linjalla.. kehittelytyötä on tehty paitsi Amerikassa myös meillä Veikko III koneen rakentelun puitteissa. A m e r i k k a l a i s i a.k o n e i t a Amerikassa erimallisia kutterikoneita on käytetty jo kauan lähinnä suuriläpimittaisten tai muuten vaikeasti kuorittavien sahatukkien kuorintaan. Kutterit ovat olleet yleisesti leikkaavateräisiä, ja syöttö on tapahtunut äyöttöpyörien, ketjujen tai karojen avulla. Huomattavaa edistysaskelta nimenomaan terärakenteensa puolesta edustanee hiljakkoin kehitetty Jackson tukinkuorimakone, joka on tarkoitettu lähinnä piensahojen käyttöön. Jackson kone on rakennettu 8 26" läpimittaisilla ja 16 20"' pituisilla puille. Koneessa on jykevä teräsrunko, johon on asennettu 3 a 4 paria hammaskehäisiä syöttöpyöriä, joiden varassa tukkia pyöritetään erillisellä 3 hv polttomoottorilla. Pyörivä, kutterimainen terä on asennettu vipuvarren päähän, jonka toinen pää on kiinnitetty kehysrungon yläosassa edestakaisin liikkuvaan vaunuun. Vaunussa on myös kutterin 15 hv käyttömoottori. Kuorinta erikoismallisella terällä perustunee osaksi leikkuu-, osaksi hankausperiaatteeseen, joten puunhukka pysyy verrattain pienenä. Terähampaiden muodot ovat erilaiset kovalle ja pehmeälle puulle. Hampaiden suomumaisen sijoituksen vuoksi kutterilla voidaan kuoria molempiin suuntiin. Kuorittaessa koneenhoitaja kuljettaa kutteria edestakaisin tukin päästä päähän. Kuoritut puut poistetaan sivupöydälle joko käsin tai puskimella. Kuorintano~eus on keskimäärin n. 1 min/tukkikpl vaihdellen tukin pituuden ja paksuuden mukaan. Kuorintatehonsa ja myös hintansa, joka on n dollaria, puolesta kone katsotaan sopivaksi sahoille, joiden tuotanto on korkeintaan 1.2 std/h.

4

5 - 3 - K o t i m a i n e n V e i k k o I I I k o n e T:mi Valon Koneen kehittämä Veikko III kuoriidakone on rakennettu vaihtelevan pituisten, läpimittaisten sahatukkien kuorintaan. Kuorivina eliminä on kaksi Veikko-kutteria, joista toista käytetään lähinnä tukin loppupään kuorintaan. Kuttereiden työskentely perustuu osaksi leikkuu-, osaksi hankausperiaatteelle, joka toisaalta tekee mahdolliseksi jäätyneiden ja kovien puiden kuorinnan ja toisaalta pitää puunhukan merkityksettömänä. Kuoren laadun ja jäätymisasteen mukaan käytetään kuorintaan leikkuu- ja hankausvaikutuksen puolesta erimallisia teriä, Kuorintajäte murskaantuu pieneksi, joten se voidaan poistaa puhaltimella. Syöttölaitteena on yksi tukin yläpuolella ja kaksi sen alapuolella t oimivaa, harnmaskehäistä syöttöpyörää, jotka pyörittäen syöttävät tukkia eteenpäin, Syöttönopeutta, joka tukkien läpimitasta, laadusta ja halutusta kuorinta-asteesta riippuen vaihtelee 4 15 m/min, säädetään 2- vaihteisten syöttöpyörien vinoutta ja pyörimisnopeutta muuttamalla. Tukkien siirtelyä varten koneen syöttö- ja vastaanottopuolella on teräslevystä valmistetut kouru~ jotka helpottavat myös tukkien ohjautumista. Tukkien siirto syöttöpyörille tapahtuu käsivivulla hoidettavalla vetävällä telalla, Vastaanottokourun tcinen sivu on jalkapolkimella laukaistavissa, joten tukit siirtyvät sivusuuntaan omalla painollaan. Voimanlähteenä voidaan käyttää joko poltto- tai sähkömoo ttoria, Voiman siirto tapahtuu hammaspyörä- ja kiilahihnavälityksellä. Käyttötehon tarve on hv. Koneen kokonaispaino kouruineen on n kg. Kuljetusta varten s e voidaan varustaa kuljetuspyörillä. Koneen hankintahinta sähkömoottoreineen on n :- mk. Veikko III koneen käyttötuloksia Kuorintatyön organisaatio Työn organisaatio konekuorinnassa riippuu koneen käytöstä joko siirrettävänä tai kiinteäksi asennettuna, Siirrettävänä koneena Veikko III:a käytettäessä on valittavana joko koneen

6

7 - 4 - siirtely tukkitelalta toiselle tai tukkien siirtely paikallaan pysyvälle k oneelle, Viimeksi mainittu tapaus tulee kysymlfkseen paitsi välivarastolla myös varsinaisen sahalaitoksen alueella etenkin piensahoilla, Työn aikana paikallaan pysyvänä välivarastokoneena Veikko III konetta kokeiltiin syksyl-. lä 1956 Lohjanvesistön Metsä Osakeyhtiön sahalaitoksen varast olla, 7. 5 kw sähkömoottorilla varust ettu kone oli sijoitet tu vesistön varrelle siten, e~ tä kuoritut tukit vierivät omalla painollaan teloja pitkin veteen. Kuorelliset tukit vieritettiiri syöttökourun viereen puretuilta teloilta koneeseen miesvoimin. Työryhmänä oli 3 tai 4 miestä, joista yksi t oimi koneen käytt ä jänä, 1 tai 2 tukkien vierittäjänä koneeseen ja yksi kuoren siirtäjänä. Myöhemmässä vaiheessa kuoren siirtäjämies korvattiin kok onaan kuorenpuhaltimella. Useimmiten lienee sopivinta a sentaa kone kiinteäksi, jolloin tukkien siirtelyä voidaan helpottaa pysyvillä lisärakenteilla ja kuljettimilla. T& tä tapaa Veikko III koneen yhteydessä on sovellet tu mm. Yht yneet Paperitehtaat Oy : n Olkkolan sahalla. Siellä kuorimakone on sijoitettu rannalle n i i~ että voidaan kuoria myös vesivarastosta. Tukit nostetaan vedestä kiramolla syöttökourun viereisille teloille, joilta ne vierivät kuoriidakoneeseen ja takaisin veteen. Työryhmänä on kaks i miestä, jois ta toinen kiramolla, toinen kuorimakoneel l a. Kuorinta j ä te s iirretä än puhaltimel l a kuori vaunuun ja vaihtolavasysteemiä käyttäen edelleen poltet tavaksi, Kuorintat eho Lohjanvesistön Metsä Os akeyhtiön väliva r astol le sijoite t usta k oneesta suoritettiin pienehkö aikatutkimus, joka käsitti 101 tukkikappaletta, keskipituudeltaan jalkaa ja kesk ikuutioltaan 3,82 j 3 Puut olivat suoraan hakkuupaikaltaan ajettuja, sul ia ja tuoreita kuus i - ja mäntytukkeja, Ne kuorittiin puol i - tai nil apuhdas ta kuori n t a- a s tetta vas taaviks i, Koneaika jakaantui seuraavasti, Va r s. kuorinta- aika cmin/kpl eli % Syötön väl iaika " 15.0 " Koneen hoit oaika 1. 2 " " 1.1 II Ke skeyt yks e t II " II 11 Kokonaisaika Ke skeyt ykset j ohtuivat j oko mi esten lepoa joista tai tukkien jär jestelyst ä, Syöttönopeus oli keskimäär in 6, 7 m/min ja t ode l l inen kuorintateho kes - "

8 /

9 -5- Kuva 1. Amerikkalainen Jackson tukinkuorimakone piensahoille. Photo Pulpwood Production, April Fig. 1. American Jackson log-barking machine for small sawmills_ Photo : Pulpwood Production, April Kuva 4. Veikko III kone Lohjanvesistön Metsä Osakeyhtiön ahan välivarastolla. Tukit vieritetään teloja pitkin syöttökouruun. Fig. 4. Veikko /II barker at the intermediate store of Lchjanvesistön Metsä Osakeyhtiö. The logs are rolled along rollers into the feeding trough. Kuva 2. Veikko Ili kuorimakone. Syöttöpyörästö ja yläasennossa olevat kutteriterät. Fig. 2. Veikko /II barking machine. Feeding wheels and cutter blades in the raised position. Kuva 3. Kuorilisessa painetaan kutteria käsin tuklåa vasten. Kunrintajäte poistuu hihnakuljettimella. Fig. 3. When barki.ng, the cutter is pressed by hand against the log. Barking waste is removed by a belt conveyor. Kuva 5. Vastaanottokourusta tukit poiste taan sivusuuntaan laukaisemalla jalkapolkimelia kourun toinen sivu. jolloin tukit vierivät omalla painollaan teloja pitkin veteen. Fig. 5. From the receiving troug h the logs are removed sideway s when one side of the trough is lowered by means of a foot pedal. The logs now r:>ll of their own weight along the rollers into t.he water. K uva 6. Kuorittuja tukkeja vesivarasto a. Fig. 6. Water storage of barked logs IV ~,,. ~ r. _ ; ~ 0 "~'--,,Y..-;; ~V ~ >~ -----~ c '.,: 11,_,, -- r" :-- r-- " Kuva 7. Kiinteäk i asennettu eikko UI kone Yhtyneet Paperitehtaat Oy:n Olkkolan sahalla. Tukit no telaan kiramolla vedestä teloille, joilta ne vierivät kunrimakoneeseen ja edelleen veteen. Fig. 7. Stationary Veikko III machi.ne at the Olkkola sawmill of the United Paper M ius Ltd. The logs are lifted by an elevator from the water onto rouers from which they roll into the barki.ng machine and on, back into the wat~r. J; Am, *- i' ~ Te,. '' ;y 1 1 c ~ " 0 r'' c '-'o/ 0 o ' ' 7 Jhfc.r-fUU ' ' fio -& r j 1<--li>. l v. ~ " r o.lc :, f f.d '" 14:: ~pl - ' ~ '1'"' ' "'9 -- r- --f-- ' '1 cu f! Kuva 8. Varsinaisen kuorinta--ajan, syötön väliajan ja todellisen kunrintatehon riippuvuus tukin teknillisestä kuutio ta. Fig. 8. The dependency of the effective ba.rking time, the feeding interoal and the actual production rate on the technical cubic content of the log.

10

11 - 6 - kimäärin 58 tukkikpl/h eli 464 kpl/8 h. ran kuusen kuorimis ta hitaampaa Männyn kuo riminen oli jonkin ver- johtuen tämä lähinnä suurehkoja oksankyh- myjä sisältävien männyn latvatukkien vaikeammasta kuorinnasta. Mäntyjen suurempi mutkaisuus ja suuremmat tyvipaksunnokset vaiku ttavat samaan suuntaan. Varsinaisen kuorinta- ajan 9 syötön väliajan ja todellisen kuorintatehon riippuvuus tukin teknillisestä kuutiosta ova t esitetyt kuvassa 8. Sii tä todetaan, että tukin teknilli s en kuution olle ssa j 3 t odellinen, koko työaikaa vastaava kuorintateh o vaihtelee kpl/h. Pitempiaikaistenkin käyttökokemu s ten mukaan työtulok s e t ovat olleet s amaa luokkaa. Kiinteäkäyttöisillä Veikko III koneilla saadut työtuloks e t e i vät myöskään ole sanottavasti poikenneet yllä e s itetystä. Niinpä Yhtynoot Paperitehtaat Oy:n Olkkolan sahalla kuorittiin talvella 1956/57 keskimää- rin n. 50 tukkikpl/h suhteellisen järeitä tukkeja. Paras saavutus oli 520 kpl/8 h. Kuorin tateho j äätyneitä tukkeja kuorittaessa, joll oin käytetään leikk~ vaterä isempää t alvikutteria, riippuu puulajista, j äätymisasteesta ja voimakoneen suuruudesta. Käyttäjien kokemusten mukaan leudol la pakka s ella ja 7, 5 kw moot t oria käytettäe ssä männyn j a kuusen kuorinta tapahtuu likimainyhtänopea s ti~ nopeus pienenee sulankin puun. Kovemmalla pakkasella sen s ijaan kuorinta- ja kuusta kuorittaessa enemmän kui n mäntyä. Suurempaa, esim kw moo ttoria käyttämällä voidaan n opeuden pienentymistä kuitenkin vähentää. Koska kone mm. tässä suhteessa on vielä kokeiluj en alaisena, ei lopullista sel v itystä jäätymi sasteen vaikutuksesta nopeuteen da viel ä t ehdä. vo~ yö s kutterissa käytetty teräslaatu vaikuttaa asiaan lä- hinnä terän tylsymisen johdosta. Tähäna s ti s i a teräslaatuja käytettäessä symin en on ollut nopeampaa j äätyneellä kuin sulalla puulla, joten terä t aa j äätyneitä puita kuo ri ttaessa ~ saa~ olla tylsempi kuin sulia kuorittaessa ellei s itä vaihdeta riittävän usein. Uu sia, Ruotsissa val e ttuja kutteriteriä käytettäessä tylsym inen on sen sijaan huomat tavasti hidastunut, joten teräkysymy s l ienee ratkeamassa. Kuorinnan laatu Kuorinnan laatu ja kuorinta teho riippuvat etenkin tämäntyyppisillä konalil a0lee llisesti toisistaan. Edellä esitetyt kuorintatehon arvot edellyttävät tietenkin täysin tyydyttävää kuorinnan laatua selluloosah~~een valmis~

12 .

13 - 7 - ta silmällä pitäen. Lisäksi Veikko koneella kuorituo tavaran laatu helpot taa sahausta, koska pienemmät oksantyngät leikkautuvat kokonaan kuorittaessa ja suuremmatkin oksankyhmyt tasoittuvat. Puunhukka on vailla käytännöllistä merkitystä, Kuorintakustannukset Kuorintakustannukset riippuvat oleellisesti paitsi työnorganisaatiosta ja sen mukaisesta työryhmän su~ruudesta konekustannusten laskentaperusteista, lähinnä koneen käyttöiästä, korjauskustannusten suuruudesta ja vuosittain kuorittavasta tukkimäärästä. Käyttötilastojen suppeuden ja osittain koneen käytön kokeiluluonteisuuden johdosta todellisia kustannustietoja ei voida esittää. Teoreettisesti laskettuina työpalkkakustannukset olisivat 2 a 3 miehen työryhmällä keskimäärin 1:70 2:50 mk/j3 ja konekustannukset 5 vuoden käyttöikää, 50 % hankintahinnasta laskettuja korjauskustannuksia ja h/v käyttöaikaa ajatellen vastaavasti 0:70. 1:20 mk/j 3 Kuoren käytöstä ja sahatavaran laadun paranemisesta johtuvat hyvitykset, jotka ovat tietenkin samat kaikkia kuorimakoneita käytettäessä, voidaan laskea paikallisten mahdollisuuksien mukaan. L o p p u p ä ä t e 1 m ä t Kutterikoneista, meillä lähinnä Veikko III koneesta, saadut kokemukset ovat osoittaneet, että tällä kuorintaperiaatteella saadaan käyttökelpoinen ja suhteellisen halpa koneratkaisu etenkin pienehköjen sahalaitosten kuorintatarvetta silmällä pitäen. Kotimaisen Veikko III koneen etuna muihin vastaavanlaisiin k oneisiin verrattuna on s en erinomainen kutteriterärakenne. Hankaluutena on pidettävä, että kutterin j a syöttölaitt roden~ö vaatii koneenhaitajalta jatkuvaa toimintaa, vaikka toisaalta tästä on etuna jokaisen tukin yksilöllinen kuorinta. Ainakin kiinteitä koneita silmällä pi täen rakenteen kehittelyä automaattisemmaksi olisi jatkettava. Veikko III - tyyppistä kutterikonetta roottorikoneeseen verrattaessa on todettava, että kuorinnan laatu on likimain sama, mutta roottorikonetta käytettäessä tarvittavan työryhmän suuruus on joko sama tai suurempi ja kuorintateho kertainen sekä koneen hankintahinta kertainen. Tästä jo voidaan päätellä, että työpalkkakustannukset muodostavat kutterikoneilla pääosan kus annuksista, kun taas konekustannusten osuus on rootto-

14

15 - 8 - rikoneilla suurempi. Kannattavuusvertailu t ai paremminkin eri konetyyppien s opivi n käyttöalue riippuu ratkaisevasti konekustannusten laskentaperusteista, joiden arvosteleroinan mm. käyttötilastojen suppeuden ja osittain koneiden kokeiluluonteisuuden johdosta jää toistaiseksi epävarmaksi. Barking of Saw Logs with Cutters J a a k k o by S -a l m i n e n SUMMARY Rotor machines are becoming established in use as barking machines at large and medium- sized sawmills. On the ot her hand an endeavour has been made t o develop for smaller mills a type of machine operating on cheaper barking and feeding principles. The development work has centred mainly on the cutter. The most recent models are the Jackson barker i n the USA and Veikko III in Finland. Veikko III i s constructed f or logs of varying length and 4 24 in, in diametor. There are two specially designed cutters. For the barking of frozen logs and hard.wood logs different model s are used f'rom those employed t o bark unfrozen softwood logs. Feeding is by wheels adjustable for llr cline and rotating speed. The feeding speed ranges from 4 to 15 mjminute depending on the diameter and the type of bark. There are carrying grooves on both sides. Barking waste i s removed by blowing. The power requirement is HP, weight 1,200 kg. The price inclusive of electric motor is around 860, 000:- marks. Veikko III has been used as both a movable and stationary unit. The size of the barking crew is 2-4 men depending on circumstances. The barking capacity averages 400 logs per 8 hours. The bar king quality is fully satisfactory for the preparation of cellulose chips. The waste of wood is ins ignificant. Barking costs, which ar e relatively small,consist, owing to the small purchase price of the machine, chiefly of the W8@ bill.

16