Modifierat slipmönster kortar kaptiden något

Artikeln är en sammanfattning av Arbetsrapport 1000-2018.

Målen med studien var att utvärdera en nyintroducerad kedjemodell, Oregon 19HX, samt en sågkedja med färre antal skärtänder (så kallad Skip-kedja) med avseende på kaptid, energiåtgång och svärdmatningskraft. Ett ytterligare mål var att belysa sambanden mellan utformning av slipningsparametrar, som till exempel olika vinklar på skärtänderna, och sågkedjornas prestanda. Studien var avgränsad till att genomföras med fabriksnya / nyslipade kedjor och vid kapning av färskt, ofruset granvirke. Samtliga mätningar utfördes på den testrigg som byggts upp vid Skogforsk i Sävar, där en sågmotor av fabrikatet F11-iP användes.

Totalt ingick 12 kedjor i studien. Den nyintroducerade Oregon 19HX-kedjan utvärderades genom jämförelse med fabriksnya kedjor av modellerna Carlton B8 och Stihl RMHS. För Skip-kedjan var antalet skärtänder reducerat med en tredjedel och i studien jämfördes den med en standardkedja av samma modell med full uppsättning skärtänder. Totalt testades åtta omslipade kedjor och samtliga var av modellen Carlton B8. Tre av dessa hade slipats enligt tre slipföretags standardslipning och övriga kedjor hade modifierats med avseende på antingen filningsvinkel, eggvinkel, underställning, bottenslipning eller nedslipning till ett tillstånd motsvarande slutet av kedjans livslängd.

Mätningar gjordes vid kapning av trissor från 12 stockar med diametrar mellan 131 och 457 mm. Från flertalet stockar registrerades mätvärden från tre kap per kedja. Kapningens energiåtgång bestämdes utifrån mätningar under kapförloppet av vridmoment och varvtal för sågmotorns utgående axel. Informationen om sågmotorns vridmoment användes även för att bestämma kaptiden med hjälp av algoritmer som identifierade start- och stoppunkterna för kapet genom stammen. Svärdmatningskraften beräknades utifrån mätningar av hydrauloljetrycken på svärdmatningscylinderns kolvstångs- och cylindersida, kolvareorna för dessa två sidor samt längden på hävarmen mellan svärdmatningscylindern och svärdet.

Resultaten från mätningarna visade att den nyintroducerade Oregon 19HX-kedjan hade mycket likartad prestanda som Carlton B8-kedjan för samtliga kaprelaterade parametrar som ingick i studien. I jämförelse med Stihl RMHS hade dessa två kedjemodeller dock sex till åtta procents längre kaptid, 9–11 procents högre energiåtgång samt använde 16 till 21 procents högre svärdmatningskraft. Uttryckt som avverkningskapacitet vid en tvärsnittsarea om 1 000 cm² avverkade Stihl RMHS 1290 cm²/s medan motsvarande värden för Oregon 19HX och Carlton B8 var 1197, respektive 1225 cm²/s. I en studie av en ny skördare utrustad med samma sågmotor som i vår studie och en kedjemodell motsvarande Carlton B8 uppmättes en avverkningskapacitet på 1222 cm/2, vilket indikerar att de absoluta värden på avverkningskapaciteten som mätts upp i testriggen är relevanta också för avverkning med skördare.

Skip-kedjan hade 12 procent längre kaptid, 16 procent högre energiåtgång och använde 49 procent högre svärdmatningskraft än motsvarande kedja med full uppsättning skärtänder. Vår tolkning av den längre kaptiden för Skip-kedjan är att minskningen av antalet skärtänder orsakat en större reduktion av skärförmågan än motsvarande potentiella ökning av kedjans förmåga att evakuera spån. Mest framträdande var dock skillnaden i svärdmatningskraft, där Skip-kedjan använde nästan 50 procent högre kraft. Skip-kedjan har färre antal tänder i ingrepp vid kap och den högre svärdmatningskraften för denna kedja indikerar att den använda sågmotorn (Parker F11iP) har reglerat upp svärdmatningskraften för att minska varvtalet på sågmotorns utgående axel ned till en kedjehastighet motsvarande 40 m/s.

Skillnaderna i kaptid mellan de slipade kedjorna var generellt små, men resultaten indikerade att de parametrar som hade gynnsam effekt på kaptiden var en högre filningsvinkel i kombination med högre eggvinkel, lägre underställning samt bottenslipning. Störst effekt på kaptiden erhölls för kedjan med högre filnings- och eggvinkel i kombination med lägre underställning.

Sammanfattningsvis indikerar studien att det inom ramen för dagens kedjor finns potential att förkorta kaptiden genom att modifiera slipningsmönstret, men att potentialen är begränsad. För att markant öka maskinsågkedjornas avverkningskapacitet krävs en vidareutveckling av dagens kedjemodeller.

Läs rapporten i sin helhet nedan, även på engelska.