Epsilon Archive for Student Projects

Abstract

I Sverige sker idag avverkning och terrängtransport av virke till största del mekaniserat. Vid terrängtransport av virke med en skotare skapas ofta en spårbildning i marken. Spårbildningen kan leda till körskador. Körskador är en fråga som många intressenter vill undvika, bl. a. maskintillverkare som till exempel Komatsu Forest AB. Målet med examensarbetet var att ta fram ett Excelbaserat redskap för spårdjupsprognostisering avsett för Komatsu Forests olika skotarmodeller med olika däcksstorlekar, ringtryck och axelbelastningar, med eller utan boggiband vid upprepade överfarter på sedimentmarker med olika bärighet. Delsyften var därför att sammanställa befintliga matematiska modeller/metoder för spårdjupsberäkning och analysera/välja mest lämpliga för skogsterräng och skotare samt genomföra analyser med valda metoder där olika parametrar varierades. Som grund för bärighetsklassificering användes konindex (markens penetrationsmotstånd).
Prognostisering av spårdjup gjordes för samtliga Komatsu Forests skotarmodeller av årsmodell 2015 utifrån tekniska specifikationer. Redskapet och prognoserna visade att användande av band på skotare kan minska spårbildningen med mer än 60 % och att störst minskning var på marker med låg bärighet. En minskning av ringtrycket i däcken från 600 kPa till 450 kPa kan bidra till att minska spårbildningen med 30 %. Resultaten från prognoserna överensstämmer bra med tidigare utförda studier och det framtagna redskapet bör därför kunna användas som avsett. Validering mot fältstudier är dock angelägen liksom att utveckla redskapet, exv. till att även inkludera moränmarker och band av olika typ.

Harvesting and forwarding of timber is today mainly mechanized in Sweden. Extraction of timber with forwarders often creates rutting. Rutting can lead to ground damages and it is something that all stakeholders want to avoid including forest machine manufacturers like Komatsu Forest. The aim of the thesis was to develop a prognosis model for rut depths on sediment soils for Komatsu Forest's different forwarder models.
Materials and methods was to compile existing mathematical models / methods for rut depth calculations and analyze / select the most suitable method for forest terrain and forwarders as well as to conduct analyses with the selected methods in which various parameters were varied. Cone index was used as a basis for ground bearing classification (soil penetration resistance). Forecasts of rut depth were made for all Komatsu Forest's forwarder models of model year 2015 with technical specifications as a basis.
The presented model include different tire sizes, tire pressures and axle loads, with or without bogie tracks on repeated crossings of sediment soils with different bearing capacities. The model was also used in an Excel based tool that was developed parallel as the work was done.
The tool and the forecasts indicate that use of bogie tracks on forwarders could reduce rut depth up to 60 % and the largest reduction was on soils with low bearing capacity. A reduction of the inflation pressure in the tires from 600 kPa to 450 kPa could reduce rutting by up to 30 %. The results of the forecasts correspond well with previous studies and the developed tool should therefore be able to be used as intended. However it is keen to conduct validations against field studies, as well to further develop the tool, for example to include moraine soils and different types of bogie tracks.