Treltetthet og dens innvirkning på ytelsen til greinmaksere

Treslets direkte innvirkning på Greinmulcher Gjennomstrømning og energiforbruk

Når man arbeider med tettere treslag, behandler greinmaksere materialet ikke like raskt og ender opp med å forbruke mer drivstoff i prosessen. Ta eik eller pekan for eksempel – disse tette hardtrene kan forbruke omtrent 59 liter drivstoff per time, noe som er omtrent tre ganger så mye som furu forbruker, ifølge en studie publisert i Applied Energy tilbake i 2015. Bakgrunnen for dette ligger i deres tett pakket cellestruktur, som krever mye mer kraft for å brytes opp, og som dermed legger ekstra belastning på både motoren og skjærekomponentene. Hva skjer så?

• Gjennomstrømningen reduseres med 40–60 % ved hakking av tette treslag sammenlignet med treslag med lav tetthet
• Energibehovet stiger til 0,92 MJ per megagram tørrstoff for tett greinved
• Driftsstrømforbruket overstiger 3 300 W for greiner med en diameter på over 50 mm

Når ved blir tettere, har det ofte negativ innvirkning på effektiviteten, så spesifikasjonene for kvistkvister må virkelig tilpasses typen materiale som behandles. Noen som arbeider med blandet treslag vil ofte få best resultat med høydrekkraftige trommelkvister hvis de vil holde prosessen i gang uten avbrott. Det finnes også et annet aspekt her knyttet til karbonutslipp. Kvisting av tett ved produserer ca. 16,4 kg CO₂-ekvivalenter per megagram tørrstoff, noe som faktisk er 52 prosent mer enn ved behandling av hele trær. Bare dette tallet viser tydelig hvor viktig det er å tilpasse utstyrets kapasitet til det faktiske materialet som behandles – både for å få jobben gjort riktig og for å minimere miljøpåvirkningen.

Den samlede effekten av vedtethet, fuktighetsinnhold og hardhet hos ulike treslag på holdbarheten til greinkvister

Trelthetens tetthet spiller en viktig rolle for hvor mye stress og energi som kreves under kvistmaldingsoperasjoner. Hardt trevirke sliter ofte mye raskere på knivene enn mykt trevirke, noen ganger opptil 70 % raskere ifølge feltobservasjoner. Fuktighetsnivået har også betydning. Nylig hogd tømmer med ca. 50 % fuktighet maler bedre generelt, selv om det fører til større korrosjonsproblemer. På den andre siden blir tømmeret vanskeligere å skjære gjennom når det tørker i luften, noe som øker motstanden med omtrent 30–40 %. Forskjellige treslag kompliserer situasjonen ytterligere. Ta for eksempel eukalyptus: Operatører opplever at de må bytte ut kniver ca. to og en halv gang så ofte ved arbeid med eukalyptus sammenlignet med furutrær av tilsvarende størrelse.

Denne triaden – tetthet, fuktighet og hardhet – skaper kumulative slitagespenninger:

• Slitasjemechanikk : Høy-ligninholdige cellestrukturer i tett trevirke virker som naturlige slipeskiver på skjærekantene
• Tretthets sykluser gjentatt høydreiet kappning av tørr hardtrevirke forårsaker mikrosprekker i rotorenheter
• Korrosjonssynergi fuktighet kombineres med tresmøl for å akselerere oksidasjon på belastede komponenter

Å se på virkelige driftsforhold avslører noe viktig om behandling av blandet trevirke. Når ulike treslag tilføres maskiner uten riktige justeringer, øker slitasjen på leier og drivsystemer faktisk med ca. 45 %. For å sikre lengre levetid for utstyret må operatørene følge noen grunnleggende regler. For det første bør ikke hardtrebitene være for tykke ved inns feeding. Fuktighetsinnholdet er også viktig – det bør helst ligge mellom 30 % og 40 %. Og ikke glem å tilpasse bladgeometrien til de spesifikke treslagene. Disse tiltakene i kombinasjon gjør virkelig en forskjell. Komponenter varer ca. 200–300 timer ekstra før de må byttes ut, noe som tilsvarer ca. 18 % besparelse på vedlikeholdsutgifter over tid. Det er derfor ikke overraskende at mange anlegg har begynt å implementere disse rutinene i hele sin drift.

Utenfor tetthet: Nøkkelmaterialens egenskaper som påvirker kapasitet og kontroll for greingripere

Selv om tetthet styrer spåningskraften, påvirker andre materialeegenskaper kritisk stabiliteten til spåneren, konsekvensen av utgangen, sikkerheten og vedlikeholdsfrekvensen.

Fiberorientering og harpiksinhold som medbestemmende faktorer for laststabilitet i spåneren

Hvordan trefiberne er orientert i forhold til matingsretningen påvirker virkelig hvor mye vibrasjon som oppstår og om maskinen holder seg stabil under belastning. Når kvister mates langs fiberretningen, går de vanligvis problemfritt gjennom skjæredrumsene. Men når materialet mates tvers på fiberretningen, oppstår det en rekke problemer. Dreiemomentet svinger ganske mye faktisk – kanskje opptil ca. 40 % mer, ifølge noen undersøkelser publisert i Industrial Processing Journal i fjor. Og så er det problemet med harpiksrike treslag som furu. Disse fester seg til knivbladene og danner avleiring som fører til raskere slitasje. Vi har observert at knivbladene må byttes ut dobbelt så ofte når harpiksinnholdet overstiger ca. 8 %. Lavharpikshardtre har ikke dette problemet. Alle disse faktorene betyr sammen at operatørene må følge nøye med på hvilken type materiale de behandler. Ellers kan hakkeksperten produsere uregelmessige hakk eller, enda verre, oppleve farlige tilbakeslag som kan skade utstyret og føre til personskader.

Nyutviklet bruk av sanntidsråstoffprofilering i intelligente grenslikkemaskinsystemer

Dagens avanserte slikkemaskiner er utstyrt med spektroskopiverktøy og trykksensorer som analyserer hvilken type grener som føres inn i maskinen. Når grener går gjennom maskinen, justerer disse intelligente systemene faktisk hydraulisk påført trykk og rotorens omdreiningshastighet. De gjør dette fordi de registrerer faktorer som treltetthet, fuktnivå og antall knuter. En ledende produsent utførte nylig noen tester av sine maskiner og fant noe interessant. Deres system for prediktiv lastbalansering forbedret hele prosessen, og økte effektiviteten med ca. 15 % sammenlignet med drift ved konstant hastighet. Dette betyr at motorer ikke staller når de møter særlig harde områder i treverket, og at de produserte slika også tenderer til å være mer jevne, selv ved behandling av ulike typer grener.

Ofte stilte spørsmål

Hva er forholdet mellom tres tetthet og kvistesliperens effektivitet?

Effektiviteten til en kvistesliper avtar når tres tetthet øker, fordi tettere treslag som eik og pekanhickory krever mer kraft for å behandles, noe som fører til høyere drivstofforbruk og redusert gjennomstrømning.

Hvordan påvirker fuktighetsinnholdet kvistesliping?

Fuktighetsinnholdet påvirker hvor lett det er å slipre kvister; nylig hogd tømmer med ca. 50 % fuktighetsinnhold slipres bedre, selv om det kan føre til mer korrosjon. Tørret tre blir derimot hardere å skjære, noe som øker motstanden.

Hvilke faktorer bidrar til slitasje på kvistesliperkomponenter?

Høy tres tetthet, fuktighetsinnhold og treslagets hardhet bidrar til slitasje, utmattelse og korrosjon av kvistesliperkomponenter, noe som påvirker holdbarheten.