Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

Logmax bild
 Svara  62 inlägg  15352 visningar  9 följer
Användarvisningsbild

Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363626 Ni som känner mig privat och genom skogsforum vet att jag brinner för skogsteknik och innovationer.
Genom detta har jag skickat in åtskilliga projektansökningar till Skogsstyrelsen genom åren för att se om man kunnat få EU-bidrag för att förverkliga några idéer. En av dessa idéer fick avslag för något år sedan, men jag tycker den är såpass intressant att jag nu väljer att skriva om den på skogsforum.
Dessutom så verkade Skogsstyrelsen gilla ansökan, det var regeringsskiftet och de röd-gröna som ströp pengarna nationellt.

Skulle det visa sig att idén går att förverkliga så förspiller jag säkert en god chans till ett patent eller liknande. Men det är inte det primära. Det primära just nu känner jag är att få igång diskussioner om innovationer och skulle det vara så att det fungerar så vet kanske merparten vart det stod först! :wink:

Min tes är att det bör finnas ansenlig lägesenergi eller potentiell energi i ett träd som är moget för slutavverkning (alltså energi som frigörs vid fällning av trädet). Jag har själv räknat lite på det och även tagit in andra mer förtrogna i matematik att räkna på det och det ser lovande ut.
Men det är teori, idéen föddes när jag själv satt i en gallringsskördare och såg på när runt tusen träd fälldes av skördaren dagligen. Samtidigt tog jag varje tillfälle att stanna till och titta på slutavverkningsskördare när de arbetade.
Ni som varit nära en avverkning och hört ljudet från kubikträd falla vet vad jag talar om, det är tryck i grejerna!

Tanken är alltså att genom skördaraggregatet återvinna energin som utvinns när trädet faller, starten bör ske när trädet kommit upp i fallfart och avslutas när det slår i backen.
I min ansökan om detta projekt låg en utvärderingsfas där jag sökte pengar för att dels räkna på idéen i ett förstudie och sedan även börja titta på teknik för att lagra energi i aggregatet, kranen eller basmaskinen.

De första stapplande uträkningarna (ej verifierade på något sätt) visade att det i teorin skulle kunna finnas energi för att förse matarvalsar och sågmotor med energi för att mata fram första stocken och kapa denna.
Jag vet inte hur väl förankrade dessa uträkningar är i verkligheten, men det är en del av att jag postar detta inlägg - vi är många kunniga skogsforumare som tillsammans kanske kan ta detta projekt till nästa nivå.

Tekniken för att lagra energin till att kunna användas till hydraulisk dito har varit en enkel växelventil till skördaraggregatets ordinarie fällänk (tiltcylindrarna) och väl aktiverade så trycks hydraulolja in i gasklockor som lagrar tryck, tryck som sedan kan återanvändas tillbaka till skördaraggregatet via backventil och växelventil som styrs av tryck och automatiskt aktiverar det ordinarie hydraulsystemet när trycket faller under en viss nivå.

Tekniken finns redan idag och jag letade upp ett företag i Tyskland som sysslade med detta. Men nu så dök jag också av en slump på ett Finskt företag som sysslar med liknande teknik och som dessutom sålt några system till skogsbruket vad det verkar.
NorrHydro heter företaget och NorrDigi heter systemet för att återvinna energi, kanske främst här genom att ta vara på energi vid kransänkning på skotare.

http://www.norrhydro.com/sv/norrdigi/no ... sning.html

Se videon här nedan så förstår ni vad jag menar. Ganska häftig teknik och man ser hur väl detta borde kunna fungera.


Länk till videon på YouTube:
https://www.youtube.com/watch?v=jnW5drv9EZs

Visionen skulle kunna vara att jobba mot att en slutavverkningsgrupp i medel max förbrukar 0,5 l diesel från stående träd till avlägg, per fub (fastkubik under bark). Detta är sannolikt en halvering av dieselförbrukningen för moderna maskiner även om statistik visar på högre siffror - Bränsleförbrukning upp skördare/skotare
En utopi kanske, men om man ska visionera så ska man göra det ordentligt. Visionen ovan om 0,5l/m3fub innefattar då också att båda skördare och skotare använder återvinning. Hur mycket som skulle kunna återvinnas i fallande träd, ja det återstår att se! :wink:

Är det någon som känner sig manad att hoppa på förstudien och hjälpa till?
Eller tycker du att idéen är helt uppåt väggarna? Har det klickat för mig?

Vilket som, skriv gärna dina tankar i tråden. Kanske kommer vi framåt, antingen med ovanstående eller med något annat häftigt, man vet aldrig!

   TS
LM Banner
Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363644 Kul ideer :smile: Tänkte själv för ett tag sen på en avlastad kran som man i princip kan gå ut och lyfta med fingret, alltså slippa lyfta skrotet varje gång.Kanske redan finns?

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 Firar 10 år som aktiv medlem på skogsforum! 
#363649 Jag var på gymmet idag och lyfte lite skrot, men inte fick jag någon energi tillbaka.
Skämt åsido, din ide verkar kanon och jag förbluffas över att du inte fick några bidrag till att föra den vidare.

.
Senast redigerad av lfq tor 07 jan 2016, 18:18, redigerad totalt 1 gång.

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363652 Jag har inte de rätta kunskaperna för att kunna räkna på det, men nog finns det möjligheter, om det skulle visa sig att det inte är lönsamt att återfå energi via matarvalsarna så ger det iaf ett svar som man inte innnan hade. Forskning bygger mycket på att veta hur det ligger till att kunna utesluta osv. Bara för att man får ett negativt värde, behöver det inte betyda att det inte var värt något.

Jag tycker helt klart att det är ett intressant ämne och din tanke likaså. Hade inte koll på NorrHydro före detta inlägg. Verkar mycket bra.

En fundering dock, såsom jag fattade det kommer man lyfta hela trädet så att detta sedan med gravitationen underlättar för matarvalsarna vid kvistningen, men det borde också betyda att rotstocken fälls hängande? Hur styr man fällriktningen av den (kanske är väldigt enkelt), skulle det betyda betydande brytkrafter maskinen att höja upp trädet 5m vid blåsigt väder? Samt att stående kapning borde innebära mindre kapsprickning, dock kanske ökad risk för fiberbristningar. Men dessa vore vara så små då det är i ytterkanten av stocken som ändå kommer kapas bort på sågverket.

Tänkte först klippa bort denna del då jag kom på mig själv att fatta din tanke helt fel. Du menar att man ändrar trädet lägesenergi till rörelseenergi genom satt samtidigt som det faller låta det tryckas igenom aggregatet tills dess att trädet i sin helhet slår i backen som vilket fällt träd som helst, men att rotstocken nu kanske befinner sig 5-10m från stubben? Hur som helst så är varje effektivisering viktig, för att kunna hålla sig kostnadseffektiv!

Men om man ist skulle kapa trädet, låta det stå kvar på stubben som mothåll och sedan pressa/köra upp skördaraggregatet till kaplängd (borde väl vara enklare för matarvalsarna om de har ett mothåll mot stubben i detta fall än att hänga fritt? Sedan ihop med NorrHydros teknik (vilken borde anammas direkt på alla hjullastare/truckar bland annat) då utnyttja sänkningen av trädet och den lägesenergin för att minska resterande arbetsbörda på hydraulpumpen/motorn. Tänkte först att man kunde använda stubben på fler stockar, men då kommer det bli risk för ett plockepinn för skotaren.

Användarvisningsbild

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363661 Hej,
Vad kul med respons, jag hoppas verkligen att vi tillsammans kan komma vidare här då mitt stupade projekt inte på något sätt är skrivet i sten.
Spännande idéer Hema, det ger ytterligare en nyans till det hela.
Det är inte riktigt så jag tänkt utan idén jag hade/har är att trädet ska fällas precis som vanligt med aggregatet, bara det att brytkraften som blir när trädet tvingar aggregatskroppen att ändra läge jämte fällänken kan tas om hand.

Kanske är det bättre att förklara med annan liknelse från verkligheten.

De flesta aggregat av engreppsmodell har en länk som är fäst i kranen via rotatorn. Länken bär sedan aggregatskroppen och kroppen är oftast infäst i länken som en vagga. För att kunna tilta upp aggregatet finns hydraulcylindrar som tvingar upp aggregatet där det annars med hjälpa av gravitationen vill ligga ner. Normalt är att cylindrarna är påverkade och håller upp aggregatet ända tills sågsvärdet börjar vandra tillbaka efter fällsnittet. Då släpper datorn trycket på kolvarna och det går i flytläge så trädet fälls enklare.

Men ibland när jag körde skördare så kom jag åt "tilt-upp" funktionen efter fällning så aggregatet blev stående med fullt tryck på tiltkolvarna. Var det lite storlek på trädet (jag körde ju bara gallring) så gick det bara ett kort tag sedan började trädet falla trots att kolvarna låg med tryck på sig. Chockventilerna i aggregatet löste troligtvis när detta hände men man märkte då att oj, det är krafter i ett träd.

Det var så idén föddes delvis, jag liksom såg högt tryck vandra åt fel håll i systemet och det var trädet som orsakade det.
Teoretiskt kanske man då skulle kunna modifiera tiltcylindrarna så de anpassas för ändamålet och sedan lagrar denna automatiska hydrauliska energi som trädet skapar.

Vet ej som sagt om det skulle fungera, men det är det vi tillsammans säkert kan ta reda på! :-BD

   TS
Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363663 Jaha ibland är det enklare än vad man tänkt, men såsom du skriver att inte längre ha flytläge på tiltkolvarna utan använda denna energi så låter det ju väldigt troligt att det med relativt enkla medel skulle gå att lösa. Kör på! :-BD

Användarvisningsbild

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 Firar 10 år som aktiv medlem på skogsforum! 
#363671 Låter som en bra idé (sett från en som bara sett skördare på film, på Elmia och någon enstaka gång hemma). Om man tänker på att en liter diesel har ett energivärde på 36000 kJ/liter, varav bara en bråkdel blir till nyttigt arbete med att fälla och kvista, och att ett träd på en kubik har i häraden 100 kJ lägesenergi, så borde det finnas möjligheter att spara bränsle med att återvinna lägesenergin. Detta är ju en teknik som kommer mer och mer, framförallt i elektriska fordon.

Enda metoden att återvinna lägesenergin är ju genom att på något sätt minska hastigheten när trädet faller i backen (lägesenergin omvandlas ju i stort sett till rörelseenergi vid nedslaget). Att bromsa fallhastigheten med skördaraggregatet kommer ju att skapa en mängd nya och stora krafter på aggregatet och skördarfordonet, att bromsa fallhastigheten på en skotarkran är ju enklare eftersom den kranen är gjord för att klara att hantera hela lastens vikt. Här är nog Hema inne på något fundamentalt, det räcker kanske inte med att bara införa återvinning, man måste kanske ändra på fälltekniken också.

Sedan ser det ju också ut som att man ganska ofta lyfter hela trädet i början, t.ex.
i tråden "FILMER - Skördare", men även under arbetets gång. Att lyfta ett "kubikträd" 2- 3 meter motsvarar kanske 15 - 20 % av lägesenergin så återvinning av energin från lyftcylindern borde kanske också undersökas.

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363674 Jag antar att ett dyligt system kommer omfattas av tryckkärlsdirektivet.. :shock:

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 Firar 10 år som aktiv medlem på skogsforum! 
#363678 U = mgh Ett stort träd har energin 100kJ gissar jag på. Motsvarar ca 0,03 kWh. Dvs runt tre öre el, som man köper hemma. Eller energiinnehållet i en halv tesked diesel (om man eldar den), eller en matsked diesel om man kör den i motorn. 20 öre i det sistnämnda fallet.

Ett sågsnitt genom roten på ett sådant träd innehåller (1 cm, 50 cm dia) ca 2 liter ved, vilket torkat och eldat blir ca 4 kWh. Dvs ca 100 mer energi i veden vid rotskäret än lägesenergin.

Någon får gärna kolla, detta skriver jag på bussen. :)

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363680 Vill man arbeta med relativt små systemtryck blir volymen på akumulatorkärlen stora. Vill man minimera kärlens volym får man i stället arbeta med extrema systemtryck.. :?:

Användarvisningsbild

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 Firar 10 år som aktiv medlem på skogsforum! 
#363681
Mangan skrev:U = mgh Ett stort träd har energin 100kJ gissar jag på.

Vi har tydligen gått på samma skola :grin:

Användarvisningsbild

Re: Sv: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverknin

 
#363686 Har en fundering.

Idag studeras det mycket om olika metoder att bedriva skogsskötsel för att gynna både produktivitet,kostnader och naturhänsyn. 

Min metod som jag har funderat på går ut på att man som markägare avsätter en viss procent (kanske 50%?) av den areal skogsmark man har som en sorts hänsynsmark där man inte får bedriva något mer omfattande skogsbruk.

Marken man avsätter ska helst vara sammanhängande och inte en massa små trädgrupper eller mindre arealer.

Samtidigt som marken som man inte avsätter skall få brukas fullt ut som produktionsmark utan naturhänsyner (med undantag för extrema arter och vattenflöden)


Tanken med denna metod är:


* Man ska få ett större område för djur och natur att få vara ostörd. 


*Blötare/brantare m.m. områden med kanske sämre tillväxt inte behöver påverkas av körskador från maskiner eller onödiga skötselåtgärder.


*Avverkningarna ger en bättre produktivitet och bättre avverkningskostnader (kanske bättre virke också?)


*Den biologiska mångfalden blir mer samlad än vad den är idag.


*Det blir lättare att se till att naturhänsyn och produktivitet väger lika mycket.


Om man måste föra någon skötsel inom den avsatta skogen t.ex ta bort vindfällor, så kan man sätta upp ett ex antal regler som gäller inom det området. T.ex. att man inte får använda sig av en maskin som väger mer än 1 ton och stränga regler på körskador.


Det vore kul att höra om iden jag har tänkt på är någe eller om det bara är skräp.

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363688 Jobbade tilsammans med Mr. El-Forest Lennart Lundström innan han åkte hem och förverkligade sina ideer i gårdsverkstan. Först byggde han en "vanlig" skogsvagn med Elforestens midjegeometri och hjulsättning. Sen var det el-navdriften och hybriddelen som byggdes.
Mest krångel var det faktiskt med Cranab-kranen. Att trimma och få det funka bra, berättade han.
När den första fullskaliga prototypen började köras kunde man konstatera att 30% dieselbesparing uppnåddes. Sen började han (mfl andra vid det laget) titta på kranen som tar åtminstone 30% av dieseln på en vanlig skotare varav en intressant del värms bort i sänkningarna. Tänk själv att du lastar först på och sen av 10 ton som sänks sammanlagt 3-4 meter. Det kan man kanske värma en villa med.
Det är ackumulatortekniken som gäller.
Vet att CAT-grävarna gick (kanske går fortfarande?) att få med ackumulator på viussa modeller och det skulle man tydligen tjäna ihop till ganska fint, om man inte kommungräver vill säga.
Vet inte varför det ska ta en evighet att få till detta i skogen från de "stora" "röda, gröna, blå, gula gänget". De verkar inte ha råd, orkar inte, behöver inte, vill inte, kan inte??
Vet att det inte är så bara att konstruera hydraulsystem idag då det är så himla mycket Rolex och Siemens i dagens maskiner hydraulik.
Man kanske har minst risk att fortsätta sälja en fläskig lokmotor som vevar en fet pump och thats it.

Avatar Fallback

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 
#363694 Bruun hade patent på ett sånt system tror det hette .Eco mate nångång på1990

Användarvisningsbild

Re: Ta vara på lägesenergin i stående träd vid avverkning

 Firar 10 år som aktiv medlem på skogsforum! 
#363700
Orsa skrev: Tänk själv att du lastar först på och sen av 10 ton som sänks sammanlagt 3-4 meter. Det kan man kanske värma en villa med.

Inte helt fel :smile: Sänker du 10 ton 4 meter så motsvarar det ca 400 kJ, eller 400kWs om man skriver det med en annan enhet. Om du tar två sådana lass per minut så motsvarar det en effekt av 13 kW (=400 kWs/30 s), vilket gott och väl räcker att värma en villa.

Fredrik Reuter
Hej Gäst! Jag heter Fredrik och driver denna sajt. Jag skulle gärna vilja tipsa dig om hur du kan få ut mer av skogsforum. Klicka på de knappar som passar dig här intill (minifönster öppnas).
Liknande Trådar
TitelStatistikSenaste svaret
Det här med spårfri avverkning av Anton k - ons 17 dec 2014, 19:18
i Avverkning (slutavverkning)
1 svar
1752 läst
av Fredrik Reuter     
sön 21 dec 2014, 12:41
Kontraktsbrott vid avverkning av Svorsken - tis 26 feb 2013, 14:50
i Avverkning (slutavverkning)
4 svar
3164 läst
av Svorsken     
tor 28 feb 2013, 00:07
Avverkning - hur göra? av Trävaran - sön 21 dec 2014, 17:26
i Avverkning (slutavverkning)
3 svar
2872 läst
av bdulf     
tor 01 jan 2015, 17:46
Avverkning i 360 grader av Mangan - ons 19 okt 2016, 08:39
i Avverkning (slutavverkning)
1 svar
786 läst
av Fredrik Reuter     
ons 19 okt 2016, 08:46
Specialsortiment vid avverkning av Camwood - ons 25 nov 2015, 13:29
i Sågtimmer
1 svar
1976 läst
av herjman     
ons 25 nov 2015, 13:45
Annonser