Gå till:

Maskin för klenträdsavverkning under utveckling

Cintoc kallas en konceptmaskin som är under utveckling. Den avverkar och buntar ihop knippen av klenträd och är tänkt att användas i till exempel konfliktbestånd.

Artikeln är en del av rapporten "Skonsam och produktiv skogsteknik"

Fällare-buntaren Cintoc som är patenterad utvecklas av JLO Invest i samarbete med flera olika leverantörer, för att lösa det klassiska problemet med höga kostnader för beståndsvårdande utglesning av ungskog.
Cintoc har ett unikt kransystem med två samverkande, delvis automatiskt arbetande kranar. En första kran, med ackumulerande fällhuvud körs manuellt av föraren, medan stammarna ackumuleras. Då fällhuvudet är fullt går kranen automatiskt till en fix position där en andra kran helt automatiskt övertar trädknippet, kapar det till 5,5 m längder och lägger träddelarna i ett lastutrymme.
När lastutrymmet är fullt släpps träddelarna ner i buntaren och när en bunt är färdiglindad släpps den automatiskt ned på marken. Genom att buntningsförloppet är helautomatiskt kan föraren helt koncentrera sig på fällningsarbetet, som är en flaskhals för driftsekonomin i mekaniserade system för avverkning i klena bestånd.
Buntningen underlättar efterföljande transporter och hantering, och eftersom buntarna görs av okvistade träddelar blir den uttagna volymen relativt hög, trots små trädstorlekar, vilket ökar intäkterna.

Läs fördjupning

Projektet, efter att innovationsidén utvecklats, genomfördes
i fyra steg:

  1. En virtuell prototyp konstruerades (figur 1) och tidsstuderades i avverkning av en virtuell försöksskog i Troëdsson Forest Technology Laboratory.
  2. Baserat på data från tidsstudien av den virtuella prototypen kunde en modell för händelsestyrd simulering av systemet konstrueras.
  3. En demonstrator byggdes, baserat på de erfarenheter som gjordes i de två inledande simuleringsansatserna.
  4. Simulering av den verifierade buntaren med ett mera högpresterande fällaggregat.

Det tog i detta fall tre år att gå från inledande diskussioner kring systemidé till färdigbyggd demonstrator, vilket får anses som kort tid då det gäller ett så pass omfattande utvecklingsprojekt som det här varit fråga om. I detta fall var den valda projektmodellen effektiv och framgångsrik.

Tidsstudier av virtuell prototyp

Första delen bestod av tidsstudier av vana skogsmaskinsförare som körde en virtuell prototyp i Skogforsks maskinsimulator Troëdsson Forest Technology Lab. Huvudresultatet av en sådan studie blir detsamma som efter en verklig tidsstudie: momenttider och prestation för systemet, vilket möjliggör beräkning av produktionskostnader etc. kopplat till antagna förutsättningar. En fördel vid studier i en virtuell miljö är att man har fullständig kontroll över (och därmed kan utvärdera effekterna av) de beståndsvariabler man väljer som studieförutsättningar. Man slipper också hantera den svårfångade inverkan av de många okontrollerade förutsättningar som påverkar resultatet vid en studie i verkligheten.

Simulering i dator baserad på tidsstudiedata

Ett fullgott underlag för konstruktion av en demonstrator bör spegla de mest betydelsefulla av de olika förutsättningar som maskinen möter i verklig drift. Detta kan i princip åstadkommas genom ett stort antal upprepade studier i maskinsimulatorn. Men det är betydligt effektivare och billigare att förändra förutsättningar i en matematisk simulering.
ExtendSim är en programvara för händelsestyrd simulering som möjliggör detta. Under förutsättning att man har indata av god kvalitet från studier av ett system, så kan en modell skapas som ger möjlighet att utvärdera effekterna av olika arbetsmetodiker och väntetider i maskinsystemet m.m., utan att flytta stora system i verkligheten eller byta förare eller maskinsystem. Olika känslighetsanalyser t.ex. avseende prestation, väntetid i olika delmoment, teknisk utnyttjandegrad m.m. är också enkla att göra.

Analyserna av simuleringarna i ExtendSim visade att maskinens arbete kunde delas upp i tre kritiska huvudprocesser:

  • Avverkningskranens manövrerbarhet (fällningscykeltid för det enskilda trädet).
  • Aggregatets ackumuleringsförmåga (krancykeltid för avverkningskran).
  • Prestationsförhållandet mellan avverkningskran och buntningsenhet.

Simuleringarna visade en stor potential för Cintoc jämfört med övriga kända system för klenträdsavverkning. Att hantera avverkning, kompaktering och buntning i en och samma maskin ger dessutom positiva följdeffekter. Skotning av buntar istället för av lösa träddelar minskar kostnaden och detsamma gäller för vidaretransporten till industri och flisning. Det var även tydligt att en ökning av antalet stammar som kan ackumuleras i aggregatet har en kraftigt positiv påverkan på maskinsystemets prestation. Det innebär att det även för Cintoc är fällningen som är det prestationsbegränsande momentet. I klen skog utgör buntningen inte en begränsande faktor.

Bygge och test av demonstrator

Inledande tester av det unika kransystemet gjordes under hösten 2014. Därefter byggdes en komplett maskin, dimensionerad med ledning av de genomförda simuleringarna. Konstruktionen var klar hösten 2015 och då kunde tester i fält påbörjas. Testerna avslutades i december 2015, men med ett principiellt avtal om att fortsatt test och utveckling skulle ske i samarbete med Sveaskog, med inriktningen att utvärdera hela den värdekedja som utgår från Cintoc-systemet.

Avtalet förutsatte ytterligare finansiering från Energimyndigheten,
vilket inte helt kunde infrias. De fortsatta testerna har därför skjutits fram. En fortsättning av projektet är beslutad, med stöd bl a av finansiering från EU och från Länsstyrelsen i Västerbotten, med start andra halvåret 2017.

Läs rapporten i sin helhet på länken nedan.

Nr 54-2017    Publicerad 2017-06-26 08:38 )
Teknik & maskinarbete
Maskinteknik
Skogsbränsle
Referenser
Författare
Kommentarer (0)
 Kommentera
Skicka in
Kommentarer granskas innan publicering
Tack för din kommentar!
Vi granskar och publicerar din kommentar så snart som möjligt.
Tyvärr lyckades vi inte spara din kommentar.