Metsäkoneen kouran ja hakkuupään pikavaihdon kehittäminen

Yhdistelmämetsäkone on metsäkone, jota voidaan käyttää sekä hakkuukoneena että kuormatraktorina. Konetta voidaan käyttää sekä puiden kaatamiseen, karsimiseen ja katkomiseen että puiden kuormaamiseen ja kuljettamiseen. Tässä diplomityössä suunnitellaan uusi kouran ja hakkuupään pikalukitusmekanismi yhdistelmämetsäkoneen kuormaimeen. Suunnittelutyössä edetään vaiheittain järjestelmällisen tuotesuunnittelun periaatteiden mukaisesti. Tärkeimpänä tavoitteena suunnittelutyönsä on nopeuttaa kouran vaihtoa ja helpottaa kuljettajan työtä. Suunnittelutyön alkuvaiheessa etsitään lukitusmekanismille useita eri ratkaisuvaihtoehtoja, joista valitaan paras jatkokehitykseen. Valittua ratkaisuvaihtoehtoa kehitetään simulointia ja elementtimenetelmälaskentaa apuna käyttäen.

Hakkuukoneen syöttörullien vaikutus rungon prosessoinnin nopeuteen, polttoaineenkulutukseen sekä tukkipuuvaurioihin

Seloste artikkelista: Operational efficiency and damage to sawlogs by feed rollers of the harvester head / Yrjö Nuutinen ... [et al.] - Julkaisussa: Silva Fennica 44 (2010) : 1, s. 121-139.

Avaliação da qualidade operacional em cinco subsistemas de colheita florestal

A qualidade das operações foi avaliada em cinco subsistemas de colheita, adotados por empresas florestais brasileiras que utilizam madeira para produção de celulose de fibras curtas e painéis. O sistema empregado pelas empresas foi o de toras curtas, e os subsistemas avaliados foram: 1) ";harvester"; + ";forwarder";, 2) ";slingshot"; + ";forwarder";, 3) motosserra + manual, 4) motosserra + ";forwarder"; e 5) motosserra + guincho. Os itens avaliados foram os seguintes: altura de cepas e da faixa de fratura; cepas danificadas, com espeto, cobertas pela galhada e rachadas; e comprimento de toras e toras com gancho. Nenhum dos subsistemas avaliados atendeu a todas as especificações de qualidade dos itens avaliados, podendo-se inferir que a qualidade das operações precisa ser melhorada em todos eles. Não ficou evidenciado que um subsistema seja melhor que o outro, pois em alguns itens um subsistema foi melhor, mas em outro já se apresentou pior. Independentemente do subsistema utilizado, o estabelecimento de controles é fundamental para identificação e solução de problemas que afetam a qualidade das operações que compõem a colheita florestal.

Sähköverkkojen käytöntuki- ja käytönvalvontajärjestelmien käyttöönotto

Käytöntuki- ja käytönvalvontajärjestelmät, eli käytönhallintajärjestelmät ovat osana sähköverkkoyhtiöiden arkea ja ilman niiden tuomaa apua sähkön jakelun valvonta ja hallinta olisi hyvin haastava tehtävä. Lisäksi käytönhallintajärjestelmät moitteeton toi-miminen tarjoaa hyvän alustan kehittää tulevaisuuden tärkeitä hankkeita kuten Smart Grid konseptia. Tässä työssä tarkastellaan käytönhallintajärjestelmien käyttöönottoa, kuinka se voidaan toteuttaa ja mitä asioita pitää ottaa huomioon käyttöönoton eri vaiheissa. Käytönhallintajärjestelmien käyttöönotto suoritettiin Lappeenrannan teknillisen yliopiston sähkömarkkinalaboratoriossa sijaitsevalla verkkosimulaattorille, johon asennettiin MicroSCADA SYS 600 9.1 käytönvalvontajärjestelmä sekä DMS 600 4.2 käytöntukijärjestelmä.

Fatores organizacionais e psicossociais associados ao risco de LER/DORT em operadores de máquinas de colheita florestal

A organização do trabalho e os fatores psicossociais têm sido apontados como responsáveis pelos casos de LER/DORT, estando estes fatores relacionados à atividade dos operadores de máquinas florestais. Diante disso, buscou-se estudar e descrever os fatores de risco ligados a estes aspectos. A pesquisa compreendeu uma variação do sistema de colheita florestal de toras curtas (cut-to-length). O sistema empregado foi harvester e forwarder. A população do estudo foi constituída por operadores de máquinas de colheita de uma empresa de base florestal. Para a descrição dos aspectos da organização do trabalho foram realizadas observações in loco, almejando entender e descrever o dia-a-dia de trabalho, ou seja, o comportamento dos trabalhadores no posto de trabalho. Um questionário foi idealizado e desenvolvido especificamente para o estudo em questão. Ao término da pesquisa pode-se concluir que o trabalho pode ter impactos diferentes em trabalhadores expostos às mesmas condições de trabalho, o que pode ser explicado pelos fatores organizacionais e psicossociais.

Vertaillen hoivasta

Kirjallisuusarvostelu

Luistonestojärjestelmän ja elektronisen tasauspyörästön testaus ja implementointi hybridityökoneympäristöön

Työssä toteutettiin C-kielellä luistonestojärjestelmä ja elektroninen tasauspyörästö Simulinkmallien pohjalta hybridityökoneeseen. Hybridityökoneen sähkökäytöt mahdollistavat tarkan vääntömomentin säädön, joka mahdollistaa työssä kuvatun kaltaisen järjestelmän toteuttamisen. Toteutettua järjestelmää simuloitiin MeVEA Oy:n ajoneuvomallinnukseen kehitetyssä simulaattorissa. Lisäksi järjestelmästä kehitettiin Visedo Oy:n sähkökäyttösimulaattoriin sopiva versio, jota testattiin Visedon sähkökäyttöjä simuloivan ohjelman kanssa. Simulointituloksien mukaan luistonesto estää vetäviä pyöriä luistamasta liukkaalla alustalla eikä toisaalta vähennä aiheetta kuljettajan asettamaa vääntömomenttia. Myös sähköinen tasauspyörästö toimi kuten oli suunniteltu. Työssä kehitetty luistonesto tarvitsee toimiakseen tiedon ajoneuvon kokonaismassasta, joten työssä kehitettiin myös tapa ajoneuvon massan estimoimiseksi ajoneuvon kiihdyttäessä. Massan estimointia testattiin pitävällä ja liukkaalla alustalla. Massan estimointi toimi simulaattoriympäristössä hyvällä tarkkuudella.

Operational performance of the mechanized and semi-mechanized potato harvest

Potato is an important crop plant throughout the world. Harvesting is a fundamental step in its production system. Maybe, it is the most complex and expensive operation. Thus, the objective of this work was to compare the cost of the mechanized and semi-mechanized harvest, the operational capacity and the production losses during the potato harvest process. The work was accomplished in a commercial farming, cultivated under pivot system, in the municipal district of Perdizes - MG, Brazil. A completely randomized design with two treatments was used: mechanized and semi-mechanized harvest. The mechanized harvest used a self-propelled harvester. In the semi-automated harvest, a digger mounted on tractor was used and the potato was manually harvested. It was concluded that the cost of mechanized harvest was 49.03% lower than the cost of semi-mechanized harvest. On average, the harvester had a work for 23 workers in manual harvest. Mechanized harvest showed losses of 2.35% of potato yield, while the semi-mechanized harvest showed losses of 6.32%.

Spatial variability of noise level in agricultural machines

The knowledge of the spatial variability of noise levels and the build of kriging maps can help the evaluation of the salubrity of environments occupied by agricultural workers. Therefore, the objective of this research was to characterize the spatial variability of the noise level generated by four agricultural machines, using geostatistics, and to verify if the values are within the limits of human comfort. The evaluated machines were: harvester, chainsaw, brushcutter and tractor. The data were collected at the height of the operator's ear and at different distances. Through the results, it was possible to verify that the use of geostatistics, by kriging technique, made it possible to define areas with different levels for the data collected. With exception of the harvester, all of machines presented noise levels above than 85 dB (A) near to the operator, demanding the use of hearing protection.

Soil penetration resistance in a rhodic eutrudox affected by machinery traffic and soil water content

Soil compaction caused by machinery traffic reduces crop yields. This study aimed to evaluate the effects of intensive traffic, and the soil water content, on the soil penetration resistance (PR) of a Rhodic Eutrudox (Distroferric Red Latosol, Brazilian Classification), managed under no-tillage (NT). The experiment consisted of six treatments: NT with recent chiseling, NT without additional compaction, and NT with additional compaction by 4, 8, 10 and 20 passes of a harvester with a weight of 100 kN (70 kN on the front axle). Undisturbed soil samples were collected at 5.5-10.5 cm and 13.5-18.5 cm depth to quantify the soil bulk density (BD). The PR was assessed in four periods, using an impact penetrometer, inserted in the soil to a depth of 46 cm. The effect of traffic intensities on the PR was small when this variable was assessed with the soil in the plastic consistency. Differences in PR among treatments increased as the soil water content decreased. The increase in the values of PR and BD was higher in the first passes, but the increase in the number of traffics resulted in deeper soil compaction. The machinery traffic effects on PR are better characterized in the friable soil consistency.

Economic analysis for sizing of sugarcane (Saccharum spp.) mechanized harvesting

Sugarcane has a significant role on Brazilian agribusiness economy. The harvesting cane is considered as one of the most important operations of the process for it has to attend the raw material demanded by the sugar mill in quality and a competitive cost. The objective of this work it is it of analyzing, of systemic way, the variables influence on economical and operational performance in sugarcane mechanized harvesting process for sizing of machines. For this purpose a model called "ColheCana", was developed in a spreadsheet and in a programming language. The results showed that the field efficiency and harvester´s initial value are variables of great impact in the cost and that there is a maximum area that one equipment can attend and for this area the cost is minimum.

Effects of maintenance management procedures in sugarcane mechanic harvesting system equipment

ABSTRACT The aim of this study was to evaluate the effects of modifying the maintenance programming of equipment used in sugarcane mechanical harvesting, by transferring actions that can be planned to periods when machines are inactive due to meal breaks and other working shift transitions stoppages. A simulation model was developed to represent the maintenance procedures of combines, haulouts, and other vehicles used by a harvest team. Scenarios were tested using alternatives for interventions such as refueling, lubrication and harvester blade replacement, enabling strategies to be focused towards better utilization of cutting, loading, and transport (CLT) system equipment. As a result, it was possible to remove one combine and two haulouts, while maintaining current daily production. The maintenance time for harvesters, which refers to corrective maintenance and the transfer of remaining interventions for periods of inactivity, was reduced from 10.0% to 3.5% over the useful period. This study indicates that maintenance management in the sugarcane sector enables the expanded use of equipment, leading to the greater productivity of the CLT system.

Virtuaalimallin hyödyntäminen harvesteripään tuotekehityksessä

Virtuaalimallinnuksella tarkoitetaan koneen simulointia, jossa huomioidaan koneen mekaniikka, toimilaitteet ja ohjausjärjestelmä. Työn tavoitteena oli luoda virtuaalimalli harvesteripäästä. Kyseinen virtuaalimalli sisälsi harvesteripään tärkeimmät mekaaniset osat, pituusmittalaitteen hydrauliikkapiirin ja tämän ohjauksen. Luodussa virtuaalimallissa huomioitiin myös harvesteripään ja puun väliset kontaktit. Lisäksi työssä tutkittiin mahdollista virtuaalimallinnuksen implementoimista osaksi yrityksen tuotekehitysprosessia. Työssä suoritettiin verifiointimittaukset pituusmittalaitteen hydrauliikkapiirille sekä virtuaalimallin hydrauliikkakomponentit parametrisoitiin. Mittauksista saatuja tuloksia verrattiin virtuaalimallista saatuihin tuloksiin. Työssä esitellään myös ehdotus kuinka virtuaalimallinnusta kannattaisi hyödyntää osana yrityksen tuotekehitysprosessia. Virtuaalimallin eri osa-alueilla saavutetut tulokset osoittavat, että virtuaalimallinuksen hyödyntäminen tuotekehitysprosessin aikana mahdollistaa harvesteripään toimintojen tarkastelun ennen prototyypin rakentamista ja testaamista. Lisäksi hydrauliikkapiirin parametrisoimisella pystytään tutkimaan parametrien vaikutusta kokonaisuuteen.

Mallipohjainen suunnittelu osana aurinkosähkövaihtosuuntaajan tuotekehitystä

Työssä selvitetään mallipohjaisen suunnittelun ja simulointimallista tuotetun ohjelmakoodin kelpoisuutta tuotekehityskäytössä. Työtapoja tutkitaan, koska halutaan selvittää parantavatko esitetyt toimintatavat aurinkosähkövaihtosuuntaajien ohjelmistokehitystä. Työssä käydään läpi mallipohjaisen suunnittelun työvaiheet, niiden sisältö ja tarkoitus. Aurinkosähköjärjestelmästä muodostetaan simulointimalli, josta tuotetaan maksimitehopisteseuraajan ohjelmakoodi, jonka toiminta testataan aurinkosähkövaihtosuuntaajan ohjausalustan simulaattorissa. Mallipohjainen suunnittelu mahdollistaa ohjelmistotuotekehityksen nopeuttamisen käyttämällä samaa järjestelmää useassa työvaiheessa. Ohjelmakoodin tuottaminen simulointimallista on mahdollista ja hyödyllistä, jos yrityksessä käytetään simulointitestausta säätö- ja ohjausjärjestelmän toiminnan suunnitteluun ja varmentamiseen.

Vaikutusalakirjastojen muodostaminen Serpent-ARES-laskentaketjussa

Tässä diplomityössä on esitetty työn yhteydessä toteutetun Serpent-ARES-laskentaketjun muodostamiseksi tarvittavat toimenpiteet. ARES-reaktorisydän-simulaattorissa tarvittavien homogenisoitujen ryhmävakiokirjastojen muodostaminen Serpentiä käyttäen tekee laskentaketjusta muiden käytössä olevien reaktorisydämen laskentaketjujen mahdollisista virhelähteistä riippumattoman. Monte Carlo-laskentamenetelmään perustuvaa reaktorifysiikan laskentaohjelmaa käyttämällä ryhmävakiokirjastot muodostetaan uudella menetelmällä ja näin saadaan viranomaiskäyttöön voimayhtiöiden käyttämistä menetelmistä riippumaton laskentaketju reaktorien turvallisuusmarginaalien laskentaan. Työn yhteydessä muodostetun laskentaketjun ja tehtyjen vaikutusalakirjastojen muodostamisrutiinien sekä parametrisovitteiden toimivuus on todettu laskemalla Olkiluoto 3 - reaktorin alkulatauksen säätösauvojen tehokkuuksia ja sammutusmarginaaleja eri olosuhteissa. Menetelmä on todettu toimivaksi parametrien pätevyysalueella ja saadut laskentatulokset ovat oikeaa suuruusluokkaa. Parametrimallin tarkkuutta ja pätevyysaluetta on syytä vielä kehittää, ennen kuin laskentaketjua voidaan käyttää varmentamaan muilla menetelmillä laskettujen tulosten oikeellisuutta.