Capacity of riparian buffer zones to reduce sediment concentrations in discharge from peatlands drained for forestry

Abstract

Use of field measurements in fatigue analysis of forestry cranes

Tässä työssä on esitetty väsyttävän kuormituksen mittaamiseen ja mittausdatan jälkikäsittelyyn sekä väsymismitoitukseen liittyviä menetelmiä. Menetelmien sovelluskohteena oli metsäkoneen kuormain, joka on väsyttävästi kuormitettu hitsattu rakenne. Teoriaosassa on kuvattu väsymisilmiötä ja väsymismitoitusmenetelmiä sekä kuormitusten tunnistamiseen ja mittausten jälkikäsittelyyn liittyviä menetelmiä. Yleisimmin käytettyjen väsymismitoitusmenetelmien rinnalle on esitetty luotettavuuteen perustuvaa väsymismitoitusmenetelmää. Kuormainten suunnittelussa on keveys- j a kestoikävaatimusten takia erityisen suuri merkitys väsymisen huomioimisella. Rakenteille on ominaista tietyt toiminnan kannalta välttämättömät hitsatut yksityiskohdat, jotka usein määräävät koko rakenteen kestoiän. Koska nämä ongelmakohdat pystytään useimmiten tunnistamaan jo suunnitteluvaiheessa, voidaan yksityiskohtien muotoilulla usein parantaa huomattavasti koko rakenteen kestoikää. Näiden yksityiskohtien optimointi on osittain mahdollista toteuttaa ilman kuormituskertymätietoa, mutta useimmiten kuormitusten tunnistaminen on edellytys parhaan ratkaisun löytymiselle. Tällöin toistaiseksi paras keino todellisen väsyttävän kuormituksen tunnistamiseksi on pitkäaikaiset kenttämittaukset. Kenttämittauksilla selvitetään rakenteeseen kohdistuvat kuormitukset venymäliuskojen avulla. Kuormitusten tunnistamisella on erityisen suuri merkitys kun halutaan määrittää rakenteen kestoikä. Väsyminen ja väsyttävä kuormitus ovat kuitenkin tilastollisia muuttujia j a yksittäiselle rakenteelle ei ole mahdollista määrittää tarkkaa k estoikää. Tilastollisia menetelmiä käyttäen on kuitenkin mahdollista määrittää rakenteen vaurioitumisriski. Laskettaessa vaurioitumisriskiä suurelle määrälle yksittäisiä rakenteita voidaan muodostaa tarkkojakin ennusteita mahdollisten vaurioiden lukumäärästä. Tällöin kuormituskertymätiedosta voi olla tavanomaisen suunnittelun lisäksi laajempaa hyötyä esimerkiksi takuukäsittelyssä. Tässä työssä on sovellettu esitettyjä teorioita käytännössä metsäkoneen harvesterin puomiston väsymistarkasteluun. Kyseisen rakenteen kuormituksia mitattiin kahden viikon aikana yhteensä 35 tuntia, jonka perusteella laskettiin väsyttävän kuormituksen tilastollinen jakauma esimerkkitapaukselle. Mittauksen perusteella ei voitu tehdä kuitenkaan johtopäätöksiä tuotteen koko elinkaaren kuormituksista eikä muiden samanlaisten tuotteiden kuormituksista, koska mitattu otos oli suhteellisen lyhyt ja rajoittui vain yhteen käyttäjään ja muutamaan käyttökohteeseen. Menetelmien testaamiseksi kyseinen otos oli kuitenkin riittävä. Kuormituskertymätietoa käytettiin hyväksi myös laatumääritysten muodostamisessaesimerkkitapaukselle. Murtumismekaniikkaan perustuvalla menetelmällä arvioitiinharvesteripilarin valun mahdollisten valuvirheiden suurin sallittu koko. Luotettavuuteen pohjautuvan mitoitusmenettelyn tarve näyttää olevanlisääntymässä, joten pitkäaikaisten kenttämittausten tehokas hyödyntäminen tulee olemaan keskeinen osa väsymismitoitusta lähitulevaisuudessa. Menetelmiä olisi mahdollista tehostaa yhdistämällä kuormituskertymään erilaisia kuormitusten suhteen riippuvia tunnettuja suureita kuten käsiteltävän puun halkaisija. Todellisettuotekohtaiset tilastolliset jakaumat kuormituksista voitaisiin muodostaa mahdollisesti tehokkaammin, jos esimerkiksi kuormitusten riippuvuus metsätyypistä pystyttäisiin ensin määrittämään.

Luonnonsuojelualueiden metsänhoito

Summary: Forestry on nature conservation areas

Metsätalouden vesistöhaittojen torjuminen ojitetuista soista muodostettujen puskurivyöhykkeiden avulla

Abstract: Prevention of detrimental impacts of forestry operations on water bodies using buffer zones created from drained peatlands

Individual tree measurements by means of digital aerial photogrammetry

University of Helsinki, Faculty of Agriculture and Forestry, Department of Forest Resource Management

Suomen ekologinen jalanjälki - metsäosion laskenta

Tämä teksti on työselostus indeksin ekologinen jalanjälki metsäosion laskennan menetelmiä selvittävästä tutkimuksesta. Tutkimusraportti alkaa selostuksella, jossa kerrotaanaiheen taustaa ja yhteys, missä liikutaan: indikaattorien hyödyntäminen, politiikka kestävän kehityksen ympärillä sekä hieman kestävän kehityksen kokonaisuudesta. Tämä on johdanto varsinaiseen tutkimuksen sisältöön. Tekstissä raportoidaan ekologisen jalanjäljen vuoden 2001 laskentataulukon mukainen metsäosion laskentamenetelmä sekä myös hiilidioksidin sitoutumisen jalanjäljen ja biokapasiteetin laskentamenetelmät. Tutkimuksen tuloksia ovat laskennasta löytyneet epäkohdat ja niiden kehittäminen. Tekstissä koetetaan myös selventää ekologisen jalanjäljen kokonaisuutta ja sitä miten sen tuloksia tulisi lukea.

Rakennusinvestointien käsittelyprosessin tehostaminen

Suomen valtionhallinnon maaliskuussa 2005 julkaisemat tuloksellisuuden tavoitteet koskettavat kaikkia hallinnonaloja. Maa- ja metsätalousministeriön ohjeistamat Työvoima- ja elinkeinokeskusten maaseutuosastot ovat yksikköjä, joita vaikuttavuus- ja tuloksellisuustavoitteet velvoittavat. Tehokasta elintarviketuotantoa ja maatalouden kustannuskehityksen hallintaa voidaan tarkastella kiinteiden tuotannontekijöiden, kuten maatalousrakennusten ja investointituilla tuetun rakentamisen, vaikuttavuuden kautta. Työn tavoitteena oli tehostaa rakennusinvestointien käsittelyprosessia: kehittää sekä tehostamisen menetelmiä että työväline toiminnan ohjaukseen maa- ja metsätalousministeriölle. Ratkaisuja etsittiin teorian ja empirian pohjalta kehitettävien käsitteistöjen ja menetelmien avulla. Teoriaosuudessa haettiin kirjallisuudesta välineitä joilla prosesseja voitaisiin analysoida, mitata ja kehittää. Prosessimallinnukset, Italian vastaavan järjestelmän tutkimus ja Suomen rakennustoimelle tehty kysely muodostavat empiirisen aineiston, jonka perusteella lopulliset tehostamisen keinot ja konstruktiot kehitettiin. Tehostamisen menetelmäksi kehitettiinaluehallinnolle sovellettu suorituskyvyn mittausjärjestelmä, panosprisma. Tuloksellisuus, vaikuttavuus ja laatu riippuvat työn tuottamisen lähtökohdista. Prosessia voidaan tehostaa kiinnittämällä huomiota tulosohjaukseen, asiakirjojen saatavuuteen ja laatuun, neuvonnan oikea-aikaiseen ajoittuvuuteen ja riittävyyteen sekä tietojärjestelmien kehittämiseen. Näiden avulla voidaan saavuttaa käsittelyprosessin aika- ja kustannussäästöjä, tukivarojen käyttöön saaminen ja hyödynnettävyys paranevat ja tukipäätöksen tuottamisen asiakaspalveluprosessi tehostuu.

Puunkäsittelykoneen simulointi ja mekaaniset häviöt

Diplomityö on osa Savonia-amk:n koneosaston TOVI-projektia, jossa metsä-konevalmistaja Ponsse Oyj on mukana. Työssä tutkittiin Ponsse Oyj:n metsäkoneen harvesteripäätä. Tavoitteena oli harvesteripään puun syöttöliikkeessä syntyvien mekaanisten häviöiden selvittäminen. Mekaanisilla häviöillä tarkoitamme karsintaterien kitkavoimia ja syöttörullien vierintävastusta.Edellisten lisäksi tavoitteena oli tutkia puun syöttöliikkeen simuloitavuutta monikappaledynamiikkaan perustuvalla simu-lointiohjelmistolla. Työ toteutettiin mittaamalla harvesteripään hydraulisten toimilaitteiden paineita, puun syötön aikana. Mittasimme myös puun ja harvesteripään välistä liikematkaa, nopeutta, kiihtyvyyttä, sekä puun paksuutta. Mittausten lisäksi harvesteripäästä rakennettiin simulointimalli. Mitattujen paineiden avulla laskettiin vastaavien toimilaitteiden synnyttämät voimat ja momentit. Simulointimallilla toistettiin mittaustapahtumat, käyttäen mittausten avulla laskettuja voimia ja momentteja. Mallin kitkakertoimien ja vierintävastusten avulla simuloidut ja mitatut liikematkat haettiin yhteneviksi. Toisin sanoen, simulointimalli verifioitiin todellisuutta vastaavaksi, jolloin simulointimallista voitiin lukea syntyneet häviöt.

Electrical Machines' Market in Russia

Venäjän valtion osuus maailmantaloudesta on pieni verrattuna sen maantieteelliseen kokoon, väkilukuun ja luonnonvaroihin. Sitä pidetään kuitenkin yhtenä tulevaisuuden merkittävistä kasvumarkkinoista. Venäjällä on tyypillisesti teollisuutta, joka hyödyntää luonnonvaroja ja tuottaa raaka-aineita sekä kotimaan että ulkomaiden markkinoille. Tällaisia tyypillisiä teollisuudenaloja Venäjällä ovat kaivos- ja metsäteollisuus sekä kemikaalien- kaasun- ja öljyntuotanto. Myös näiden teollisuusalojen tarvitsemien tuotantolaitteiden ja koneiden valmistusta on Venäjällä. Näitä koneita viedään Venäjältä entisiin neuvostovaltioihin ja päinvastoin. Tässä diplomityössä tutkitaan sähkömoottorien markkinapotentiaalia ja kilpailutilannetta Venäjällä. Venäjän osalta perehdytään sen kansantalouden tilaan ja tutkitaan sähkökonemarkkinoiden kokoa segmenteittäin monien erilähteiden avulla. Venäjän arvioidaan olevan erittäin potentiaalinen ja kasvava markkina-alue. Diplomityössä selvitetään ostoprosessia Venäjällä ja sähkökonemarkkinoiden ominaisuuksia kyseisellä alueella.

Asiantuntijaorganisaation osaamisen ja tietämyksen kehittäminen : Case: UPM Kymmene Metsä Metsätalous ja maankäyttö

Tämän tutkimuksen tavoitteena on tarkastella, mikä merkitys erilaisella osaamisella asiantuntijaorganisaatiossa, mitä osaamista organisaatiossa tarvitaan, selvittää mitä osaamista organisaatiossa on ja kuinka olemassa oleva osaaminen ja resurssit vastaavat tarpeita jatkuvan kilpailukyvyn ylläpitämiseksi. Kohdeorganisaationa tutkimuksessa on UPM-Kymmene, Metsä, Metsätalous- ja maankäyttö -yksikkö, Valkeakoskella. Tutkimuksen tarkoituksena on luoda pohja organisaation kehittämisohjelmalle.Tutkimuksen teoreettisina viitekehyksinä ovat eri tutkijoiden näkemykset tiedon ja osaamisen johtamisesta, tiedon ja osaamisen johtamisen sukupolvista, tiedon ja osaamisen johtamisen yhdistymisestä sekä näkemykset osaamisen kehittämisestä. Tutkimus osoittaa selkeästiosaamisen ja tiedon tärkeyden ja merkityksen organisaatiolle.

Improving Dynamic Characteristics of Open-loop Controlled Log Crane

The improvement of the dynamics of flexible manipulators like log cranes often requires advanced control methods. This thesis discusses the vibration problems in the cranes used in commercial forestry machines. Two control methods, adaptive filtering and semi-active damping, are presented. The adaptive filter uses a part of the lowest natural frequency of the crane as a filtering frequency. The payload estimation algorithm, filtering of control signal and algorithm for calculation of the lowest natural frequency of the crane are presented. The semi-active damping method is basedon pressure feedback. The pressure vibration, scaled with suitable gain, is added to the control signal of the valve of the lift cylinder to suppress vibrations. The adaptive filter cuts off high frequency impulses coming from the operatorand semi-active damping suppresses the crane?s oscillation, which is often caused by some external disturbance. In field tests performed on the crane, a correctly tuned (25 % tuning) adaptive filter reduced pressure vibration by 14-17 % and semi-active damping correspondingly by 21-43%. Applying of these methods require auxiliary transducers, installed in specific points in the crane, and electronically controlled directional control valves.