Lektion 6 MASKINLÄRA NBS16

Maskinlära lektion 6 - SAMMANFATTNING 

MASKINTYPER-RAMKONSTRUKTION-KRANTYPER-TRANSMISSIONSSYSTEM


FÖR ATT ÖPPNA DOKUMENTET MED ALLA BILDER 
klicka på länken i rutan till höger på sidan eller länken nedan: 
>>> HÄR HITTAR DU ALLA FILER

Dokumentet heter: 006 SAMMANFATTNING 



MASKINTYPER
Maskinhistoria ur filmen: Från stocksåg till skördare.
(läs och förstå utvecklingen, du behöver inte kunna utantill)
Maskinhistoria - före 1950 → manuellt
Manuell fällning, stocksåg, timmersvans, bågsåg, yxa, barkning, hästtransport, vinteravverkning, basvägar, flottning. 
Avverka under vintern och flotta på vår-sommar.
Motorsåg börjar användas för fällning och kapning. Väger 15 kg. Jobo, Comet, Bebo.
Lastbilstransporter börjar göra det möjligt att avverka större delen av året.
Början av skogsbrukets mekanisering. Efter andra världskrigets slut finns det fordon över.
Munktell hjultraktor, stridsfordon, snövessla, bandtraktorer med stela band. Jordbrukstraktorer i södra Sverige, b.la. Grålle Ferguson MF35.

Maskinhistoria - runt 1950 →  traktorer
Skogstraktor. Halvbandare börjar göra traktorn effektivare i terrängen. Utvecklas med kopplings och bromsstyrning, vajerkran och hjälplastare, vridcylinder på kran, fjärrkontroll till vinsch via kabel och sen radio. Första egentliga skogsmaskinen; BM Bamse. Hydraulisk griplastare utvecklas från mitten av 50-talet.

Maskinhistoria - runt 1960 →  skotare
Skotare (!?!) :
BM Volvo Nallen; med hydraulisk ramstyrning. → 

Brunett BM Boxer; ramstyrd och hydraulisk drivning på vagnen.

Olika avverkningssystem provas, man tittar även på Nordamerikas maskiner och system.
Fällare-läggare. Kvistare-kapare. Fällare-lunnare. Viktig del för att utveckla senare processorer och skördare. Lunnare → dra ut hela träd till avlägget där de upparbetas.
Helstamsmetoden → fällda och kvistade träd transporteras till avlägg vid bilväg.
Apteringen vid avlägg, eller vid industrin. I Sverige prövas också att kvista vid bilväg.
Kortvirkesmetoden (sortimentsmetoden) →  ett tvåmaskinssystem med skördare och skotare. Skördaren fäller, kvistar och apterar virket vid avverkningen. Efterföljande skotare transporterar ut virket från terräng till avlägg vid bilväg.

Kockum Brunett processor. BM Volvo SM 880 processor. Aktiv Tvigg. Processor-aggregat →  Kvistare och kapare som monteras på skotare-chassin för upparbetning i skogen. Stora tunga maskiner.

Maskinhistoria - runt 1970 → maskinsystem
BM Volvo 868; med vridmidja.

Stora skotare, storts stickvägsavstånd i gallring, använda vinsch, långa kranar behövs.

Ösa 260 med hydrostatisk drift.

ÖSA 710/ SM 868 Processor 1972 - 
kräver två personer för att köra och två motorer. Stor och tung maskin, men ett revolutionerande steg i skogsbrukets mekanisering.






Rottne processor 1975 - med gummihjulsmatning och en storlek som kan användas i gallring.














Kockum Logma T-310 Kvistare- buntare (processor för slutavverkning)


ÖSA 705/270 Processor 1977


Maskinhistoria - slutet 70-talet och början 80-talet → skördare

Volvo BM - SM 971 - 1980


Valmet 902


ÖSA 706/250
RAMKONSTRUKTION

Vridmidja 
→ går på stela axlar och pendlande midja istället. (t.ex. John Deere)
(automatisk hyttnivelering behövs för att motverka lutning på hytten)
John Deere 1270G 8wd

Pendelaxel 
→ en stel midja och axlarna pendlar mot chassit istället (Komatsus skördare)
Komatsu 931XC

Pendelarmar
  Eco Log 590D  Eco Log 550D

→ På eco-log sitter det en hydraulmotor på varje hjul istället för en direkt efter pumpen, på fördelningslådan. Detta för att dom har hjulen på höj/sänk bara armar (pendelarmar)
4 - 6 ELLER 8 hjul på maskinen?

Fler hjul innebär oftast högre maskinvikt, men man får ett lägre marktryck, vilket kan minska smidigheten och framkomligheten men stabiliteten ökar. 

Boggie är ett bra sätt att minska lutning och rörelser i sidled, jämnar ut terrängens ojämnheter jämfört enkel axel.




KRANTYPER
Vikarmskran 
→ Ledad på 2 ställen, går att vika in på flaket (kombineras oftast med ett teleskopiskt utskjut) smidig och rörlig och relativt stark och lätt krantyp.


KRANTYPER
Teleskopkran
→ Ledad på ett ställe, når långt med flera teleskopiska delar som skjuts rakt ut och kan nå långt. Inte så smidig och rörlig. Mycket tyngre om den skall kunna lyfta tungt, mycket svagare när man skjutit ut långt, tänk på teleskopmetspöet. Tar liten plats ihopskjuten. Kombineras numer ofta med en typ av vikarm eller lång och tiltbar kranpelare om kranen måste nå riktigt långt, t.ex. i gallring, med långa stickvägsavstånd.


KRANTYPER
Parallellkran
→ Ledad på två ställen, med tydliga parallella stag närmast kranpelare, som ger kranrörelsen en utväxling, ut ifrån och tillbaka mot maskinen, snabba kranrörelser, bra för skördare och i gallring. Relativt lätt konstruktion och relativt stark i vissa rörelser.


EXEMPEL PÅ OLIKA KOMBINATIONER AV KRANTYPER
Parallellkran - teleskopiskt utskjut (2 steg).  Vikarmskran - 2 stegs teleskopiskt utskjut.


Teleskopkran med mycket rörlig kranpelare
TRANSMISSIONSSYSTEM
Kraften skall på ett effektivt sätt från kraftkällan (motorn) ner i backen (driva maskinen framåt genom hjulens grepp i backen).  
Mest effektivt vore att ha en motor direkt kopplad till ett larvband → maximal kraft när ingen växellåda eller kraftöverföring stjäl kraft och bandet har maximalt grepp (som på en en stridsvagn). Men det är väldigt opraktiskt, då kan du inte stanna, inte koppla ur driften, inte svänga, och det är tungt att driva banden framåt och banden kan ha svårt i terrängen. Därför har vi växellåda och mekanisk kraftöverföring med axlar, kugghjul, kedjor eller ett hydrauliskt system som tar motorns kraft till marken!

Schematisk bild som visar vilken väg kraften kan ta.
(motor) → (koppling) → (växellåda) → (drivknut och drivaxel) → (differential) →(bakhjul)
Växellådan har, framför allt på en arbetsmaskin, en viktig uppgift att reglera om det skall gå fort eller om maskinen skall vara stark.
   STARK ←  → SVAG
LÅNGSAM ←  → SNABB

Hydraulisk kraftöverföring istället för växellåda och mekanisk överföring
Bild på ÖSAs revolutionerande hydrostatiska mekaniska kraftöverföringssystem (70-talet). 

Det röda delarna är de mekaniska delarna av kraftöverföringen, de blå är den hydrostatiska växellådan och den gröna pumpen för arbetshydraulik till kran m.m.


En principskiss över ett hydrostatiskt system, den gröna lådan är en hydraulpump som steglöst kan växla kraften från motorn (från snabb till stark) till hjulens hydraulmotorer genom hydraulslang. Med pendelarmar måste varje hjul ha en hydraulmotor.
Tidiga maskiner i skogen har haft helt mekanisk eller hydrodynamisk växellåda (så kallad converter-låda) i kombination med mekanisk kraftöverföring.
Moderna maskiner är enbart utrustad med hydrostatisk-mekanisk kraftöverföring eller helt hydrostatisk drift. 

En av de främsta anledningarna till att Converter med power-shift växellåda dog ut, var att det var svårt att kombinera framdrivning med samtidig kran- och aggregatkörning. 

En modern hydrostattransmission tillåter ett relativt högt arbetsvarvtal för effektiv körning av kran- och aggregat, samtidigt som framdrivning kan ske i kryphastighet. 

En annan väsentlig skillnad är att hydrostat tillåter samma bromskraft som dragkraft, vilket inte är fallet med converter, där det man får förlita sig till färdbromsar och en i det närmaste obefintlig "motorbroms".

En jämförelse mellan hydrostat och hydrodynamisk drivning: 
Att köra en converter-maskin är som att dra den med ett gummiband. 
Om ett körmotstånd uppstår, t.ex. sten eller stubbe, så stannade maskinen upp. 
För att få maskinen att förflytta sig 5 dm framåt, måste motorvarvtalet öka, d.v.s. sträcka gummibandet, innan drivkraften blev större än körmotståndet. 
Väl uppe på stubben/stenen finns ett överskott av energi lagrat i convertern (gummibandet), och hastigheten får kontrolleras med färdbromsen.  Det blir ett evigt gasande och bromsande.

Att framdriva en maskin med hydrostatisk transmission, är som att skjuta maskinen framför sig med en stång. Flyttade man stången framåt 5 dm, så flyttades också maskinen 5 dm framåt. 

Fördelar med hydrostat
Med dagens elektroniska kontrollsystem i en hydrostatdrift, så tillåts max drivkraft även på väldigt lågt motorvarvtal, vilket inte var fallet med den hydrodynamiska transmissionen. 

Det gör att dagens hydrostatdrivna maskiner kan köras på konstant motorvarvtal, för maximal bränsleekonomi.

ÖSA var först bland skogsmaskinstillverkarna i Sverige med hydrostatisk framdrivning i början av 1970-talet, när ÖSA 260/270 introducerades. 
Övriga delar av skogsmaskinsindustrin dömde ut hydrostatdrift som bränsleslukande, otillförlitlig, onödigt dyr.
Hydrostat-transmissionen hade då redan använts i årtionden i maskiner för rullande bearbetning/upparbetning i tex skördetröskor, asfaltsläggare, m.m.

Ecolog har en lösning med hydraulmotorer direkt på hjulen. Det sitter det en hydraulmotor på varje hjul istället för en direkt efter pumpen, på fördelningslådan. Det är nödvändigt p.g.a. de individuellt höj-/sänkbara armarna (pendelarmar).

I dag finns det hydrostat i många maskiner, allt från hjullastare, fyrhjulingar,  åkgräsklippare och till och med motorcyklar (Honda DN-01).