jari ala-ilomäki, luonnonvarakeskus: metsäkonetieto kulkukelpoisuuden ennustamisessa

© Luonnonvarakeskus© Luonnonvarakeskus

Jari Ala-Ilomäki, Harri Lindeman, Aura Salmivaara, Matti Siren, Kalle Kiilo ja Jori Uusitalo

Metsätieto ja sähköiset palvelut -hankkeen välitulosseminaariHelsinki 22.1.2018

Metsäkonetieto kulkukelpoisuuden ennustamisessa

22.1.2018

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Hakkuukoneen CAN-bus tieto uran kulkukelpoisuuden mittaamisessa

• Periaate: hakkuukoneen kulkuvastus voidaan mitata CAN-bus väylän tietojen perusteella tavoitteena leimikon urien kulkukelpoisuuskartta urilla seuraavaksi liikkuvaa raskaampaa kuormatraktoria varten:– Vakionopeudella tasamaalla moottoriteho käytetään

voimansiirron välityksellä kulkuvastuksen voittamiseen– Kulkuvastus riippuu lähinnä pyörien uppoamasta– Pyörien uppoama riippuu maan lujuudesta suhteessa

siihen kohdistettuun kuormitukseen

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

– Kulutettua tehoa seurataan CAN-bus väylän tiedoista• Joko hydraulisen voimansiirron paine ja tilavuusvirta tai moottorin

teho– Moottorin tehoa käytettäessä erillistä anturointia ei tarvita– Voimansiirron hyötysuhde selvitettävä

• Etenemisnopeus tunnettava (esim. GPS:llä)• Korjaustekijöitä:

– Kiihtyvyys – Ajouran pituuskaltevuus

– Tarkastellaan kulkuvastuskerrointa=

kulkuvastusmetsäkoneen paino

• Erilaiset koneet suoraan verrattavissa

© Luonnonvarakeskus

Kokeet toukok. 2016 Vihdissä vaihtelevissa kantavuus-oloissa

22.1.2018

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

2016 tulokset

• 2016 kokeet Vihdissä hienojakoisilla mineraalimailla• Harvesterissa ei teloja

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Maastokokeet Kurussa 5-6/2017

• Kesän 2017 kokeilla Kurussa tavoiteltiin aineistoa karkeajakoisimmilta mailta

• Tavoitteena laaja maaperäolojen vaihtelu• Telojen käytön vaikutus• Myös hakkuutähteiden vaikutusta oli tarkoitus tutkia

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

• Kaksi rinnakkaista turvemaalta kivennäismaalle ulottuvaa testirataa, kuusi 20 m pitkää mittausjaksoa per rata

Urat hakattiin ensin harvesterilla telojen kanssa ja ilman

GPS/Glonass -paikannus

Hakkuun jälkeen ajo JD 1210E kuormatraktorilla max 5 kertaa

Ponsse King ScorpionHarvesterin toimitti Ponsse Oyj

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Testiradat1. Turvemaa, n. 3 m syvä, havutus

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

2. Turvemaa, n. 3 m syvä, ei havutusta

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

3. Hieno/keskikarkea hiekka, paksuhko org. kerros

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

4. Hieno/keskikarkea hiekka

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

5. Hieno/keskikarkea hiekka

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

6. Hieno hiekka, kostea painanne, paksu org. kerros

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Ratojen ominaisuudet

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Telojen vaikutus

• Telojen vaikutuksen selvitys soratiellä

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Telojen vaikutus

• Telojen vaikutuksen selvitys soratiellä

0,026

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Maaston aiheuttama kulkuvastus• Vähennetään telojen vaikutus metsässä, jolloin tuloksen pitäisi

kuvastaa maaston aiheuttamaa kulkuvastusta

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Maaston aiheuttama kulkuvastus• Vähennetään telojen vaikutus metsässä, jolloin tuloksen pitäisi

kuvastaa maaston aiheuttamaa kulkuvastusta

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Maaston aiheuttama kulkuvastus• Vähennetään telojen vaikutus metsässä, jolloin tuloksen pitäisi

kuvastaa maaston aiheuttamaa kulkuvastusta

Havutus

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Maaston aiheuttama kulkuvastus• Vähennetään telojen vaikutus metsässä, jolloin tuloksen pitäisi

kuvastaa maaston aiheuttamaa kulkuvastustaPienialainen pehmeikkö, vaihtelevat olot

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin raiteensyvyys

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin raiteensyvyys

Havutus!

? ?

Olosuht.vaihtelu

!Havutus!

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin raiteensyvyys

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin raiteensyvyys

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin ja kuormatraktorin 1. -2. ajokerran raiteensyvyys

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin ja kuormatraktorin 1. -2. ajokerran raiteensyvyys

© Luonnonvarakeskus22.1.2018

Kulkukelpoisuus, harvesterin ja kuormatraktorin 1. ja 5. ajokerran raiteensyvyys lujimmilla radoilla

© Luonnonvarakeskus

Näkymiä

22.1.2018

– CAN-väylästä kerätty kulkuvastustieto ennustaa raiteistumista jopa näinkin pienessä aineistossa mutta erityisesti BigData –tasolla

– Havutuksen vaikutus hieman epäselvä– Periaatteessa menetelmä välittömästi

hyödynnettävissä• Näin voidaan jo ohjata kuormatraktorin

reitinvalintaa ja varustusta leimikolla raiteistumisen vähentämiseksi

– Varustamalla uusi korjuukalusto tiedonkeruuominaisuuksilla tieto Suomen korjuuoloista karttuisi nopeasti

– Tieto yleistettävissä samankaltaisiin oloihin

© Luonnonvarakeskus

Kiitos!

22.1.2018

Kiitokset!