EN
Puu tiheduse otsene mõju Haru tõrjut Läbilaskevõimele ja energiatarbele
Kui töötada tihedamate puuliikidega, ei töötle okstehakkujad materjali nii kiiresti ja kulutavad protsessi käigus rohkem kütust. Võttes näiteks tamm või pähklipuu – need tihedad rasked puuliigid võivad tarbida umbes 59 liitrit kütust tunnis, mis on ligikaudu kolm korda rohkem kui männ, nagu 2015. aastal ajakirjas Applied Energy avaldatud uuring näitas. Selle põhjuseks on nende tihedalt pakitud rakustruktuur, mille lagundamiseks on vajalik palju rohkem jõudu, mistõttu koormatakse lisaks mootorit ja lõikekomponente. Mis juhtub edasi?
- Tihedate liikide hakkel läbilaskevõime langeb 40–60% võrra võrreldes vähetihedate puuliikidega
- Energianõudlus tõuseb tiheda okaspuu puhul 0,92 MJ-le megagrammi kuiva aine kohta
- Tööpinge tarbimine ületab 3300 W-i okaste puhul, mille läbimõõt on üle 50 mm
Kui puit muutub tihedamaks, langeb tavaliselt ka efektiivsus, mistõttu peavad okaspuu purustite tehnilised andmed tegelikult sobima täpselt töödeldavat materjali. Kõik, kes töötavad segapuuga, saavad parema tulemuse kõrgel pöördemomendil töötavate trumlipurustitega, kui soovivad tööd sujuvalt edasi viia. Siin on ka teine aspekt, mis puudutab süsinikuheidet. Tiheda puidu purustamine toodab umbes 16,4 kg CO2-ekvivalenti megagrammi kuiva aine kohta, mis on tegelikult 52 protsenti rohkem kui terve puu töötlemisel. See arv üksi näitab selgelt, miks on nii oluline sobitada seadmete võimalusi töödeldava materjaliga – nii et töö saaks korralikult tehtud ja keskkonnamõju hoida madalal.
Puu tiheduse, niiskussisalduse ja liigi kareduse kombineeritud mõju okaspuu purustite vastupidavusse
Puidu tihedus mängib olulist rolli harude sõrmustamisel tekkiva koormuse ja energiakulu suuruses. Tugevpuud kulutavad teri palju kiiremini kui pehmpuud, mõnel juhul kuni 70% kiiremini, nagu välitäheldused näitavad. Ka niiskusesisaldus mõjutab protsessi. Umbes 50% niiskusesisaldusega värskelt lõigatud puit sõrmustub üldiselt paremini, kuigi see teeb korrosiooniprobleemid tugevamaks. Teisalt muutub puit õhus kuivades raskemini lõikeks, suurendades vastupanu umbes 30–40%. Erinevad liigid keerukustavad olukorda veelgi rohkem. Võtmemeks näiteks eukalüptus: operaatoreidel tuleb eukalüptuse töötlemisel sama suurte männidega võrreldes terasid umbes kaks ja pool korda sagedamini vahetada.
See kolmik — tihedus, niiskusesisaldus ja karedus — teeb kogumikuliselt survet materjali vastupidavusele:
- Kulumismehaanika : Tihedates puitudes kõrgeligniinsed rakustruktuurid toimivad loomulike abrasiividena lõikeservadel
- Pinge-tsüklid korduv kõrgpingelise võimsusega lõikepõhjustatud mikropragunemine kuivades raskemetallpuidudes teeb rotorite montaaži kahjustatudks
- Korrosiooni sünergia niiskus kombineerub puidu vaigutega, kiirendades oksüdatsiooni pingutatud komponentidel
Tegelikus tootmises toimuvate operatsioonide analüüs paljastab olulise asjaolu segatud puidutöötlemisel. Kui erinevaid puitliike söödetakse masinatesse ilma sobivate seadistusteta, kiirendab see tegelikult kullerite ja juhtsüsteemide kulutumist umbes 45%. Seadmete tööiga pikenemiseks peavad operaatoreid järgima mõningaid põhireegleid. Esiteks ei tohiks tugeva puitu sisse toimetada liiga paksuna. Oluline on ka niiskussisaldus – soovitav on hoida seda vahemikus 30–40%. Ärge unustage ka terade geomeetria kohandamist konkreetsete puitliikidega. Need ühiselt rakendatavad meetmed annavad tegelikult olulisi tulemusi: komponendid kestavad umbes 200–300 tundi kauem enne vahetamist, mis tähendab hoolduskulude vähenemist umbes 18% aeglaselt. Seepärast on paljud ettevõtted juba alustanud nende tavade rakendamist kogu oma tootmisprotsessis.
Tihedusest kaugemale: peamised materjaliparametrid, mis mõjutavad okstehakkurite võimsust ja reguleerimist
Kui tihedus määrab kihutusjõu, siis muud materjaliparametrid mõjutavad oluliselt kihutusmasina stabiilsust, väljundkoguse ühtlust, ohutust ja hooldussagedust.
Kiudude orientatsioon ja polümeerse sisu kui kaasmääramisfaktorid kihutusmasina koormuse stabiilsusele
Sellest, kuidas puidu kiud paiknevad toitumissuhtes, sõltub oluliselt vibratsiooni tase ja masina stabiilsus koormuse all. Kui oksteid toimetatakse kiudu suunas, lähevad nad tavaliselt ilma probleemideta läbi lõikekõverate. Kui aga materjali toimetatakse risti kiudu suunas, tekib mitmeid probleeme. Pöördemoment muutub tegelikult üsna palju – mõnede eelmise aasta Industrial Processing Journal’i uuringute kohaselt umbes 40% rohkem. Samuti tekib probleem pihustusrikaste puitudega, näiteks männiga: need kleepuvad teradele ja teevad nende pinnale kihistumisi, mis põhjustab kiiremat nõrgenemist. Oleme näinud, et terade vahetamise vajadus kahekordistub, kui pihustusisaldus ületab umbes 8%. Pihustusvaesed tammepuid ei põhjusta seda probleemi. Kõik need tegurid tähendavad, et operaatoreil tuleb jälgida, millist materjali nad töödeldavad. Muul juhul võib nende puupurustaja toota ebakorrapäraseid purustusi või veel halvem – tekkida ohtlikke tagasitõmbeid, mis võivad kahjustada seadmeid ja vigastada töötajaid.
Reaalajas toorainete profiilimise kasutuselevõtt nutikates haruhabkijates
Tänapäeva edukad habkijad on varustatud spektroskoopiatööriistadega ja rõhkusensoretega, mis analüüsivad, millistest harudest koosnevaid materjale neisse sisestatakse. Kui harud lähevad masinasse, muudavad need nutikad süsteemid tegelikult hüdrauliliselt rakendatavat rõhku ja pöörlemiskiirust. Seda teevad nad sellepärast, et nad tuvastavad näiteks puidu tiheduse, niiskusastme ja sõlmede arvu. Üks suur tootja viis hiljuti oma masinatel läbi testid ja avastas nendes midagi huvitavat. Nende ennustav koormuste tasakaalustamise süsteem parandas kogu protsessi tööd, suurendades efektiivsust umbes 15% võrra võrreldes olukorraga, kus kõik töötab alati sama kiirusega. See tähendab, et mootorid ei seisma jää, kui puutuvad kokku väga tugeva puiduga, samuti on toodetud habkud ühtlasemad, isegi kui töödeldakse erinevaid harutüüpe.
KKK
Mis on seos puidu tiheduse ja puuraja efektiivsuse vahel?
Puuraja efektiivsus väheneb puidu tiheduse suurenedes, kuna tihedamad puud, näiteks tamme ja põõsaspuu, nõuavad töötlemiseks rohkem jõudu, mis viib kõrgemasse kütusekulu ja väiksemasse läbilaskevõime.
Kuidas mõjutab niiskussisaldus okste purustamist?
Niiskussisaldus mõjutab purustamise lihtsust; umbes 50% niiskussisaldusega äsja lõigatud puit purustub paremini, kuigi see võib põhjustada rohkem korrosiooni. Vastupidi, kuivanud puit muutub raskemaks lõigata, suurendades vastupanu.
Millised tegurid kaasaeguvad puuraja komponentide kuluvust ja kulumist?
Kõrge puidu tihedus, niiskussisaldus ja liigi karedus põhjustavad puuraja komponentide abrasiivset kuluvust, väsimust ja korrosiooni, mille tulemusena väheneb nende vastupidavus.