D)l D
Tommy Helgesson
Barkavskav pa timmer
som upparbetats med
engreppsskördare
Debarking Caused by Single-grip Harvesters
Trätek
Tommy Helgesson
BARKAVSKAV PÄ TIMMER SOM UPPARBETATS MED ENGREPPS5KÖRDARE
Debarking caused by Single-grip Harvesters
TräteknikCentrum, Rapport I 8810068 Nyckelord Debarking Damage Harvesting Loss in value Lumber Stockholm oktober 1988
Rapporter från TräteknikCentrum är kompletta sammanställningar av forskningsresultat eller översikter, utvecklingar och studier. Publicerade rapporter betecknas med I eller P och numreras tillsammans med alla utgåvor från Träteknik-Centrum i löpande följd.
Rapporter kan som regel beställas kostnadsfritt i ett exemplar av medlemsföretag. Ytterligare be-ställda exemplar faktureras.
Citat tillätes om källan anges.
Reports issued hy the Swedish Institute for Wood Technology Research comprise complete accounts for research residts, or summaries, surveys and stu-dies. Published reports bear the designation I or P and are numbered in consecutive order together with all the other publications from the Institute.
Member companies may generally order one copy of any report free of charge. A charge will be made for any further copies ordered.
Extracts from the text may be reproduced provided the source is acknowledged.
TräteknikCentrum betjänar de fem industrigre-narna sågverk, trämanufaktur (snickeri-, trähus-, möbel- och övrig träbearbetande industri), träfi-berskivor, spånskivor och plywood. Ett avtal om forskning och utveckling mellan industrin och Styrelsen för Teknisk Utveckling (STU) utgör grunden för verksamheten som utförs med egna, samverkande och externa resurser. Träteknik-Centrum har forskningsenheter, förutom i Stock-holm, även i Jönköping och Skellefteå.
The Swedish Institute for Wood Technology Re-search serves the five branches of the industry: .saw-mills, manufacturing (joinery, wooden houses, fur-niture and other woodworking plants), fibre board, particle board and plywood. A research and deve-lopment agreement between the industry and the Swedish National Board for Technical Development (STU) forms the basis for the Institutes activities. The Institute utilises its own resources as well as those of its collaborators and other outside bodies. Apart from Stockholm, research imits are also located in Jönköping and Skellefteå.
I N N E H Å L L S F Ö R T E C K N I N G
S i d
SAMMANFATTNING 3 BAKGRUND OCH SYFTE 4 VAD FÖRORSAKAR BARKAVSKAV? 4
UPPLÄGGNING OCH OMFATTNING 5
RESULTAT 7 Barkavskav v i d k r a n h a n t e r i n g 7 KOMMENTARER 8 SLUTSATSER 8 LITTERATURFÖRTECKNING 9 SUMMARY 10
SAMMANEATTNING
Reglerna för hur sågtimmer s k a l l vara t i l l r e t t anger a t t barkskador i form av avfläkt bark e j får överskrida 20 % av stockens m a n t e l y t a . V i d större barkningsgrad åsätts v i r k e s p a r t i e t skadeklass 1 , 2 e l l e r 3 beroende på an-del skadade s t o c k a r i p a r t i e t .
Eftersom det från skogsbrukets s i d a rått s t o r osäkerhet om huruvida man k l a r a r upparbetning med engreppsskördare under 20-procentsgränsen har denna undersökning genomförts. S t u d i e r har utförts höst, v i n t e r och vår med t r e v a n l i g t förekommande märken av engreppsskördare. A v s i k t e n har i n t e v a r i t att jämföra de o l i k a maskinerna utan a t t klarlägga hur s t o r a barkavskav rätt inställda och j u s t e r a d e engreppsskördare förorsakar.
R e s u l t a t e t v i s a r a t t rätt inställda maskiner, som a r b e t a r i den t y p av be-stånd de är avsedda för, k l a r a r barkningsgradsgränsen med god marginal un-der större delen av året. Unun-der savningsperioden föreligger däremot en v i s s r i s k a t t barkningsgraden överstiger 20-procentsgränsen.
Eörarens i n s a t s är mycket v i k t i g för e t t b r a r e s u l t a t . Han s k a l l d e l s se t i l l a t t maskinen är rätt inställd med avseende på k v i s t k n i v a r n a s och ma-t a r r u l l a r n a s klämma-tryck och har räma-tma-t s l i p a d e k v i s ma-t k n i v a r . Han s k a l l dessuma-tom köra maskinen på sådant sätt a t t onödigt barkavskav undviks.
E r f a r e n h e t e r n a från s t u d i e n v i s a r också a t t man v i d enbart okulär b e s i k t -ning lätt överskattar bark-ningsgraden. Eör rättvisande r e s u l t a t krävs mät-ning.
A r b e t e t ingår i p r o j e k t Virkesvärde som f i n a n s i e r a s inom den ekonomiska r a -men för k o l l e k t i v skogsteknisk f o r s k n i n g .
Rapporten r i k t a r s i g i första hand t i l l virkesmarknadens p a r t e r inom skog och såg.
B
A g g r e s s i v t s l i p a d e k n i v a r utan b r y t n i n g av eggen på i n s i d a n , t y p A, skär lätt i n i barken och stammen. Eör s t o r b r y t n i n g av eggen, t y p B, ger dåligt k v i s t n i n g s r e s u l t a t . S t o r l e k e n på b r y t n i n g e n måste anpassas t i l l maskin, k v i s t k n i v och bestånd.
4
BAKGRUND OCH SYFTE
I Virkesmätningsrådets virkesmätningsföreskrifter för sågtimmer /!/ anges följande:
1. E j skadat v i r k e åsätts skadeklass 0. Därvid förutsätts a t t v i r k e t är antingen motormanuellt avverkat e l l e r , om det är m a s k i n e l l t a v v e r k a t , har barkskador i form av avfläkt bark som för e n s k i l d stock e j översti-ger 20 % av dess m a n t e l y t a . Skador i veden från kammar e l l e r v a l s a r får e j förekomma. Märken på stock från enkla s l i r s k y d d ( k e d j o r ) s k a l l e j b e t r a k t a s som skada.
2. V i r k e s p a r t i med s t o c k a r som har barkskador överstigande 20 % av mantel-ytan åsätts, beroende på andelen s t o c k a r i p a r t i e t med sådana skador, klassen 1 , 2 e l l e r 3.
Då det från skogsbrukets s i d a rått s t o r osäkerhet om huruvida man kan k l a r a mekaniserad upparbetning inom tjugoprocentsgränsen har denna undersökning genomförts. Erfarenhetsmässigt v e t man a t t engreppsskördare normalt ger större barkavskav än tvågreppsskördare. Alltså har d e t v a r i t n a t u r l i g t a t t genomföra s t u d i e r på v i r k e som u p p a r b e t a t s med engreppsskördare.
Målsättningen med s t u d i e n är a t t klarlägga hur s t o r t barkavskav rätt i n -ställda och j u s t e r a d e engreppsskördare förorsakar på sågtimmer.
VAD FÖRORSAKAR BARKAVSKAV?
Barkavskav i samband med mekaniserad upparbetning förorsakas o f t a s t av k v i s t k n i v a r n a . På engreppsskördare har k v i s t k n i v a r n a på v i s s a t y p e r av aggregat dubbla f u n k t i o n e r : a t t skära av k v i s t e n och a t t hålla upp stam-men. För a t t k l a r a d e t senare krävs en v i s s hållkraft som kan leda t i l l a t t barken skjuvas l o s s då stammen matas framåt e l l e r bakåt. Även k v i s t k n i v a r -nas s l i p n i n g påverkar barkavskavet. Aggressiva k n i v a r utan b r y t n i n g av eggen på i n s i d a n skär lätt i n i barken e l l e r stammen och förorsakar barkav-skav. För s t o r b r y t n i n g av eggen försvårar å andra s i d a n k v i s t n i n g s a r b e t e t . Matningsanordningarna förorsakar också barkavskav. På maskiner med aggres-s i v a dubbvalaggres-sar b l i r barkavaggres-skavet aggres-säraggres-skilt aggres-s t o r t om aggres-stammen mataaggres-s fram och t i l l b a k a . Men även maskiner med gummihjulsmatning ger barkavskav p g a a t t det höga klämtrycket mellan stam och gummihjul s k j u v a r l o s s barken /2, 3/. Även här ökar barkavskavet v i d matning fram och t i l l b a k a av stammen. E t t särskilt problem i det sammanhanget är de fällningsmönster som används i gallringsbestånd. Träden matas först igenom från toppen mot r o t e n och k v i s -tas, v a r e f t e r de matas igenom från r o t mot topp och kapas.
Andra orsaker som påverkar barkavskavet är hur skördaraggregatet p o s i t i o n e -ras mot stammen under upparbetningen. Snedställningar ger barkavskav. Samtliga här uppräknade orsaker t i l l barkavskav kan t i l l s t o r d e l påverkas av föraren. Detta gäller under i c k e s a v n i n g s t i d . Under savningsperioden förstärks problemen k r a f t i g t och barkavskav uppstår även om föraren under-håller och kör maskinen på bästa sätt.
utöver upparbetningsoperationen förorsakar de e f t e r l i g g a n d e hanteringarna av v i r k e t också v i s s t barkavskav. D e t t a b l i r dock s t a r k t beroende av hur mycket barken h i n n e r t o r k a f a s t innan v i r k e t h a n t e r a s . Även timmergriparnas u t f o r m n i n g och förarnas sätt a t t g r i p a och lägga v i r k e t påverkar g i v e t v i s graden av barkavskav.
UPPLÄGGNING OCH OMFATTNING
För s t u d i e n u t v a l d e s t r e v a n l i g t förekommande t y p e r av engreppsskördare.* A v s i k t e n har i n t e v a r i t a t t jämföra maskinerna utan a t t klarlägga hur s t o r t barkavskav rätt inställda och j u s t e r a d e v a n l i g a engreppsskördare g e r .
Studierna genomfördes i södra Sverige under t r e o l i k a t i d s p e r i o d e r : höstav-v e r k n i n g i nohöstav-vember, höstav-v i n t e r a höstav-v höstav-v e r k n i n g i f e b r u a r i - m a r s och a höstav-v höstav-v e r k n i n g under savningsperioden i maj.
På grund av en m i l d v i n t e r blev s k i l l n a d e r n a mellan höst och v i n t e r s t u -d i e r n a i n t e så s t o r a som v i räknat me-d.
De maskiner som valdes u t var s a m t l i g a väl underhållna och körda av r u t i n e -rade förare. Maskinerna v a r u t r u s t a d e med slirskyddsförsedda m a t a r r u l l a r av gummi av på marknaden välkända f a b r i k a t . K v i s t k n i v a r n a var väl s l i p a d e . Studierna genomfördes i bestånd som med avseende på trädstorlek var lämpade för maskinerna. Valmet-maskinen g i c k v i d studietillfället i sen g a l l r i n g - k l e n s l u t a v v e r k n i n g n o r r om Värnamo. Rottne-maskinen i sen g a l l r i n g s l u t a v v e r k n i n g norr om Tingsryd och ÖSAmaskinen s l u t l i g e n i g r a n g a l l -r i n g a -r -r u n t K -r i s t i a n s t a d .
I s a m t l i g a s t u d i e l e d inmättes f e m t i o s t o c k a r i n d i r e k t i skogen e f t e r maskinerna. För v a r j e stock mättes längden, m i t t d i a m e t e r n och barkavska-vet. Stockarna valdes så a t t m i t t d i a m e t e r n hamnade i i n t e r v a l l e t 15-20 cm. Med ÖSA 735-aggregatet producerades sågkubb och massaved. Studierna genom-fördes på sågkubben, v i l k e t gav en något mindre medeldiameter än för de andra maskinerna.
Det barkavskav som mätts i n är endast sådant som o r s a k a t s av k v i s t k n i v a r , g r i p o r g a n och matningsanordning på maskinen. Avskav från e v e n t u e l l för-k v i s t n i n g med motorsåg har e j t a g i t s med. Med baför-kavsför-kav avses a t t barför-ken är bortfläkt ända i n t i l l veden.
Barkavskavet har mätts i n med en noggrannhet av 1 dm2, v i l k e t motsvarar ca 0,5 % mätnoggrannhet u t t r y c k t som procent av stockens m a n t e l y t a . För a t t göra en rättvisande b a r k a v s k a v s s t u d i e krävs a t t man utför mätningar. Försök t i l l okulär bedömning av barkavskavet l e d e r o f t a s t t i l l överskattning av barkavskavet. E t t exempel. En stock med 15 cm toppdiameter kan ha barken b o r t s k a v d i två ca t i o c e n t i m e t e r breda stråk längs halva s i n längd utan att överskrida t j u g o p r o c e n t s b a r k n i n g s g r a d . S y n i n t r y c k e t av en sådan stock är a t t barkavskavet p r o c e n t u e l l t är b e t y d l i g t större, se f i g u r 1.
* De t r e engreppsaggregaten är Valmet 948, ÖSA 735 och Rottne EGS 85.
F i g u r 1 . Stocken t i l l vänster har en barkningsgrad på ca 10 % e n l i g t mätning. V i s u e l l t får man e t t i n t r y c k av större b a r k n i n g s -grad.
Även a n t a l s l i r n i n g a r från m a t a r r u l l a r n a har n o t e r a t s .
För e t t s t u d i e l e d genomfördes en p i l o t s t u d i e av hur barkavskavet påverkas av kranhanteringen v i d s k o t n i n g och l a s t b i l s t r a n s p o r t fram t i l l sågverket och inmätningen.
RESULTAT
I nedanstående t a b e l l r e d o v i s a s d e t uppmätta medel och maxbarkavskavet u t -t r y c k -t som procen-t av s-tockens m a n -t e l y -t a . Vidare anges a n -t a l e -t uppmä-t-ta s l i r s k a d o r u t t r y c k t som procent av a n t a l e t s t o c k a r i r e s p e k t i v e s t u d i e l e d . Tabellen s k a l l i n t e läsas så a t t maskinerna jämförs med varandra. Anled-ningen härtill är a t t maskinerna gått på o l i k a t r a k t e r , i o l i k a bestånd och med o l i k a förare. Läs istället r e s u l t a t e n så a t t de ger en k l a r a n v i s n i n g om v i l k a barkavskav som kan förväntas under o l i k a årstider med engrepps-skördare som är rätt inställda och a r b e t a r i för maskinerna lämpliga be-stånd.
Maskintyp Rottne EGS 85 ÖSA 735 Valmet 948 H = höst Ärstid V = v i n t e r S = savning H V S H V S H V S Medelbarkavskav 4,0 1,0 5,0 4,0 5,0 19,0 2,0 2,0 2,0 {% av mantelytan) S p r i d n i n g {%) 3,9 1,5 4,5 5,9 5,0 19,9 2,3 3,2 1,7 Maximalt barkavskav 18,0 6,0 22,0 29,0 26,0 81,0 9,0 14,0 7,0 {% av mantelytan) S l i m i n g 6,0 0 0 20,0 35,0 _ 22,0 10,0 20,0 {% av a n t a l b i t a r ) A n t a l b i t a r 50 50 50 50 40 50 50 50 50 varav t a l l 20 12 0 0 0 0 24 26 9 " gran 30 38 50 50 40 50 26 24 41 M i t t d i a m e t e r (cm) 18,8 20,5 16,9 15,4 16,4 15,2 18,0 17,5 16,7 S p r i d n i n g (cm) 2,8 4,8 2,9 2,1 2,3 2,5 4,0 3,3 2,1 Barkavskav v i d k r a n h a n t e r i n g
V i r k e t från Valmet 948-maskinens s a v n i n g s s t u d i e l e d studerades även sedan det t r a n s p o r t e r a t s t i l l sågverket. Erån avverkningen i skogen t i l l s t u d i e n v i d sågverket förflöt ca två veckor. E f t e r ca en veckas l i g g t i d i skogen skotades v i r k e t t i l l avlägg för a t t e f t e r y t t e r l i g a r e en vecka t r a n s p o r t e -ras t i l l sågverket. Transporten innebar a t t v i r k e t g r i p h a n t e r a d e s t o t a l t f y r a gånger e f t e r upparbetningen.
R e s u l t a t e t av p i l o t s t u d i e n b l e v a t t barkavskavet ökade en procentenhet för p a r t i e t . Maximalt barkavskav p g a k r a n h a n t e r i n g e n på enstaka s t o c k a r b l e v f y r a p r o c e n t .
KOMMENTARER
Som framgår av r e s u l t a t e n b l e v s k i l l n a d e n mellan barkavskav under höst- och v i n t e r s t u d i e r n a mycket små för s a m t l i g a s t u d i e l e d . Det kan e v e n t u e l l t för-k l a r a s med a t t det i n t e var någon större t e m p e r a t u r s för-k i l l n a d på avverför-knings- avverknings-p l a t s e r n a mellan s l u t e t av november och s l u t e t av f e b r u a r i . A t t så blev f a l l e t saknar dock b e t y d e l s e då barkningsgraden knappast är k r i t i s k i någon av s t u d i e r n a . Endast på några enstaka b i t a r i dessa f y r a s t u d i e r överskreds t j u g o p r o c e n t s barkningsgrad.
För s t u d i e r n a under savningsperioden b l i r r e s u l t a t e n mera s p l i t t r a d e . S t u -dien av maskinen som g i c k i granbeståndet i K r i s t i a n s t a d - t r a k t e n visade en markant ökning av barkavskavet. För de övriga två s t u d i e l e d e n ökade barkav-skavet i n g e t e l l e r mycket l i t e .
Förklaringen kan vara a t t savningsperioden j u s t h u n n i t s t a r t a i d e t senare f a l l e t . En annan förklaring kan vara a t t upparbetningen i granbeståndet krävde a t t stammarna matades fram, t i l l b a k a och framåt i g e n , p g a upparbetningsmönstret e l l e r problem med k v i s t n i n g e n . En sådan h a n t e r i n g ökar g i -v e t -v i s barka-vska-vet, särskilt under sa-vningsperioden.
Beträffande förekomsten av s l i r n i n g är denna beroende av m a t a r r u l l a r n a s diameter, klämtrycket mot stammen och k v i s t i g h e t e n i beståndet. R e s u l t a t e t i vår s t u d i e ger v i d handen a t t Rottne EGS 85 med s i n a större m a t a r r u l l a r har en fördel framför de andra två maskinerna. A t t maskinen i granbeståndet i n t e har någon u p p g i f t om s l i r n i n g under savningsperioden beror på a t t d e t var svårt a t t avgöra i v i l k e n utsträckning s l i r n i n g s k e t t i samband med den omfattande barkningen.
SLUTSATSER
Rätt inställda engreppsskördare som a r b e t a r i den t y p av bestånd de är av-sedda för k l a r a r bestämmelserna för barkavskav med god marginal under större delen av året. Under savningsperioden är d e t däremot en k l a r r i s k för a t t tillåten barkningsgrad överskrids.
Med rätt inställd avses a t t k v i s t k n i v a r n a s s l i p n i n g och a n l i g g n i n g s t r y c k s k a l l vara anpassat för beståndet. Inställningen s k i l j e r mellan o l i k a maskintyper.
M a t a r r u l l a r n a får i n t e vara för u t s l i t n a och a n l i g g n i n g s t r y c k e t på r u l l a r n a s k a l l vara avpassat så a t t s l i r n i n g e j inträffar v i d normal k v i s t n i n g . Förarens i n s a t s är mycket v i k t i g för e t t bra r e s u l t a t . Han s k a l l d e l s se t i l l a t t maskinen är rätt inställd och göra e r f o r d e r l i g a j u s t e r i n g a r , d e l s köra maskinen så a t t onödig b a r k n i n g e j uppstår.
Hur v i k t i g förarens r o l l är, f i c k v i belägg för i en p i l o t s t u d i e av en EGS 85 under hösten. Maskinen var h e l t ny och förarna hade i n t e kört en-greppsskördare t i d i g a r e . Barkningsgraden blev över 20 %, d v s fem-sex gånger större än för den EGS 85, med vana förare som ingår i höststudien. Vår e r f a r e n h e t av barkavskavstudien är a t t barkavskavet v i d okulär bedöm-n i bedöm-n g utabedöm-n mätbedöm-nibedöm-ng o f t a s t överskattas. Abedöm-nledbedöm-nibedöm-ngebedöm-n kabedöm-n möjligebedöm-n vara a t t de barkade p a r t i e r n a syns så t y d l i g t a t t någon form av s y n v i l l a uppstår. Detta är särskilt påtagligt när v i r k e t är nyavverkat.
Det är alltså v i k t i g t a t t de som s k a l l göra u p p s k a t t n i n g a r av barkavskav har k a l i b r e r a t ögonmåttet väl genom mätning av e t t a n t a l s t o c k a r med va-r i e va-r a n d e bava-rkavskav.
LITTERATURFÖRTECKNING
/ I / Virkesmätningsrådet: Mätningsinstruktioner rekommenderade av V i r k e s -mätningsrådet, nr 1-87.
/2/ Magnusson, B., 1978: V i r k e s s k a d e s t u d i e e f t e r k v i s t a r e - k a p a r e med o l i k a t y p e r av m a t a r v a l s a r . STFI-meddelande s e r i e A nr 490.
/3/ L e i t h e - E r i k s e n , R., 1986: Virkesskador orsakade av matarvalsar på en-greppsskördare. TräteknikCentrum I 8602014.
10
SUMMARY
The Swedish r u l e s f o r how saw logs should be handled say t h a t damages i n the form of s p l i t open bark must not exceed 20 % of the l o g ' s envelope sur-face. A g r e a t e r degree of b a r k i n g g i v e s the p a r c e l damage c l a s s 1, 2 or 3, depending on number of damaged logs i n the p a r c e l .
As t h e r e has been a g r e a t u n c e r t a i n t y whether i t would be p o s s i b l e t o pro-cess w i t h a s i n g l e - g r i p h a r v e s t e r below the 20 % l e v e l , t h i s i n v e s t i g a t i o n was made. Tests were made d u r i n g the autumn, w i n t e r and s p r i n g seasons w i t h t h r e e common brands of s i n g l e - g r i p h a r v e s t e r s . The i n t e n t i o n was not t o compare the machines but t o c l a r i f y how much bark i s worn o f f by c o r r e c t l y a d j u s t e d s i n g l e - g r i p h a r v e s t e r s .
The r e s u l t shows t h a t c o r r e c t l y a d j u s t e d machines t h a t work i n the type of stand they are intended f o r can make the l i m i t f o r the degree of b a r k i n g by a c o m f o r t a b l e margin f o r the g r e a t e r p a r t of the year. During the sapping p e r i o d , however, t h e r e i s an obvious r i s k t h a t the degree of b a r k i n g w i l l surmount the 20 % l i m i t .
The work of the d r i v e r i s c r u c i a l f o r a good r e s u l t . He s h a l l see t o i t t h a t the machine i s c o r r e c t l y a d j u s t e d as t o the h o l d i n g pressure of the l i m b i n g knives and the feed r o l l s and t h a t the l i m b i n g knives are c o r r e c t l y grinded. Furthermore, he s h a l l d r i v e the machine i n such a way t h a t unne-cessary l o s s of bark i s avoided.
The study a l s o shows t h a t a mere v i s u a l c o n t r o l e a s i l y exaggerates the de-gree of b a r k i n g . A c o r r e c t r e s u l t r e q u i r e s measuring.
Detta digitala dokument skapades med anslag fran
Stiftelsen Nils och Dorthi
Troedssons forskningsfond
TräteknikCentrum
J S T I T U T E T FÖR TRÄTEKNISK FORSKf Box 5609, ] I486 S T O C K H O L MBesöksadress: Drottning Kristinas väg 67 Telefon: 08-14 5300
Telex: 14445 tratek s Telefax: 08-116188 Huvudenhet med kansli
Asenvägen 9, 55258 J Ö N K Ö P I N G Telefon: 036-12 6041 Telefax: 036-1687 98 ISSN 0283-4634 931 87 SKELLEFTEÅ Besöksadress: Bockholmsvägen 18 Telefon: 0910-65200 Telefax: 0910-65265 Telex: 65031 expolar s
