FI105523B - Menetelmä ja laitteisto puunrungon katkaisussa - Google Patents

Description

105523

Menetelmä ja laitteisto puunrungon katkaisussa

Keksintö kohdistuu patenttivaatimuksen 1 johdanto-osan mukaiseen menetelmään puunrungon katkaisussa moottorikäyttöisellä katkaisusa-5 halla, joka on sovitettu sopivimmin liikkuvaan työkoneeseen, kuten monitoimiharvesteriin kytkettävissä olevaan puunkorjuulaitteistoon. Keksintö kohdistuu lisäksi patenttivaatimuksen 6 johdanto-osan mukaiseen laitteistoon sopivimmin liikkuvaan työkoneeseen, kuten monitoimiharvesteriin kytkettävissä olevassa puunkorjuulaitteistossa puunrun-10 gon katkaisemiseksi.

Maastossa liikkuvien työkoneiden, kuten monitoimiharvestereiden har-vesteripäässä käytetään puunrungon katkaisemiseksi tavallisimmin katkaisusahaa, jossa kehämäinen, jatkuva teräketju kiertää terälaippaa. 15 Teräketjua pyöritetään siihen voimaa välittävässä yhteydessä olevan moottorin avulla, jota tavallisimmin ohjataan paineväliaineella, kuten hydrauliöljyllä. Terälaippaa syötetään katkaisun suorittamiseksi puuta vasten toimilaitteella, tyypillisesti sylinterillä, jota myös ohjataan siihen syötetyn paineväliaineen paineen avulla syöttövoiman kohdistamiseksi 20 puunrunkoon, jotta liikkuva teräketju leikkautuisi puunrungon materiaaliin katkaisua varten.

Tunnetun tekniikan mukaisesti harvesteripäiden katkaisusahojen syöt-tönopeus on tyypillisesti asetettu vakioksi. Tällöin syöttönopeus ja suu-25 rin sallittu syöttövoima joudutaan säätämään niin pieniksi, että katkai-susaha pystyy sahaamaan myös puita, joissa sahausvastus on suuri, esimerkiksi paksuja puita sahattaessa. Sahausvastus on suurin tyypillisesti sahauksen keskivaiheilla, kun teräketju on edennyt puunrungon keskelle, jolloin teräketju kulkee oleellisesti puunrungon poikkileikkauk-30 sen halkaisijan kautta, jolloin myös sahauskohdan pituus on suurimmillaan. Sahausvastuksen kasvaessa liikaa teräketjun nopeus hidastuu, leikkauskyky heikkenee ja saattaa juuttuen pysähtyä kokonaan. Vakioitujen aivojen seurauksena varsinkin sahauksen alkuvaiheessa ja sahauksen loppuvaiheessa sekä ohuita puita sahattaessa syöttönopeus 35 on tarpeettoman pieni, ja esimerkiksi sahausaika siten pitenee.

Nykyisin tunnetaankin katkaisusahojen ohjausjärjestelmiä, joissa mitataan katkaisusahan moottorille menevän paineväliaineen syöttöpainetta 105523 sahausvastuksen määrittämiseksi ja syöttöpaineen kasvaessa asetetun raja-arvon yli katkaisuterän syöttönopeutta hidastetaan sahauksen aloitusvaiheen jälkeen kuristaen portaittain lisäten toimilaitteesta palautuvaa paineväliainetta ja pitämällä kuristusta yllä sahauksen loppuun 5 asti. Tällainen ohjausjärjestelmä on esitetty patenttijulkaisussa US 4,083,291, jolloin alkuvaiheen sahausta voidaan nopeuttaa. Tunnetaan myös ohjausjärjestelmiä, joissa mitataan katkaisusahan pyörimisnopeutta mittaamalla sahan moottorin pyörimisnopeutta ja mittauksen perusteella säädetään toimilaitteeseen syötetyn paineväliaineen maksimi-10 painetta pyörimisnopeuden pitämiseksi oleellisesti vakiona sahausvastuksen muuttuessa. Tällainen ohjausjärjestelmä on esitetty patenttijulkaisussa Fl 97918, jolloin sekä alkuvaiheen että loppuvaiheen sahausta voidaan nopeuttaa.

15 Työkohteissa monitoimiharvesterilla pystysuuntaiseen puunrunkoon tartutaan harvesteripään kannatinelimien avulla, katkaistaan puunrunko, kaadetaan se ja tyypillisesti kannatinelimiin kiinnitettyjen karsin-taterien avulla karsitaan puunrunko samalla syötettäessä sitä vaakasuuntaisena harvesteripään läpi syöttörullien avulla. Sahauksessa 20 puunrunkoa käsitellään siten tavallisesti vaakasuuntaisena, jolloin sitä pidellään harvesteripäähän sovitettujen kannatinelimien avulla. Sahauksen aikana poisleikattavaa puunrungon osaa ei kannatella vaan se on ilman tuentaa kiinnittyneenä pelkästään harvesteripäähän jäävään puunrungon osaan. Huomattavana ongelmana on tällöin se, että kat-25 kaisun aikana puunrunkoon, erityisesti katkaisukohtaan, kohdistuu huomattavia taivutusvoimia, jotka aiheuttavat puunrungon pituussuunnassa katkaisukohdasta eteneviä halkeamavaurioita. Nämä halkeava-vauriot aiheuttavat huomattavia mm. puun laatuun ja jatkokäsittelyyn liittyviä ongelmia eri vaiheissa. On havaittu, että halkeamavaurioita 30 syntyy erityisesti puun katkaisusahauksen siinä vaiheessa, kun sa-hausmatkasta puunrungossa on jäljellä vielä noin kolmannes, ja kun kyseessä ovat halkaisijamitaltaan suhteellisen suuret puunrungot.

Tunnetun tekniikan mukaisilla ohjausjärjestelmillä, kuten julkaisun US 35 4,083,291 järjestelmällä halkeamavauriot saattavat jopa lisääntyä, koska katkaisusahan syöttönopeutta hidastetaan sahauksen loppuvaiheen ajan. Julkaisun Fl 97918 mukaisella järjestelmällä, jolla vakioi-; daan sahan pyörimisnopeutta, voidaan samalla myös sahauksen lop- 3 105523 puvaihetta nopeuttaa, mutta on tarkoitettu lähinnä sahauksen koko-naisajan pienentämiseen ja sahauksen kuluessa olosuhteissa tapahtuvien muutoksien huomioonottamiseen. Tunnetaan myös patenttijulkaisun Fl 102236 mukainen ratkaisu, jossa katkaisusahan terän asento 5 ilmaistaan sijainninilmaisimen avulla, minkä perusteella terän liikettä voidaan rajoittaa vain tarpeelliseen määrään, riippuen katkaistavan puunrungon halkaisijasta. Ratkaisun tarkoituksena on värimerkinnän ajankohdan määrittäminen sijainnin perusteella ja kokonaissahauste-hon minimoiminen.

10

Esillä olevan keksinnön tavoitteena on poistaa edellä mainittu ongelma ja esitellä uusi menetelmä sekä menetelmää soveltava laitteisto. Tämän tarkoituksen toteuttamiseksi keksinnön mukaiselle menetelmälle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 1 tunnus-15 merkkiosassa. Keksinnön mukaiselle laitteistolle on tunnusomaista se, mitä on esitetty patenttivaatimuksen 6 tunnusmerkkiosassa

Keksintö perustuu siihen ajatukseen, että erityisesti katkaisusahan syöttövoimaa ohjataan riippuen siitä, missä katkaisusaha on katkaisun 20 aikana sijoittuneena suhteessa katkaistavaan puunrunkoon. Keksintö perustuu erityisesti vielä siihen ajatukseen, että sahan syöttövoimaa voidaan ohjata pyrkien optimaaliseen sahaustapahtumaan varsinkin sahauksen viimeisen kolmanneksen aikana, erityisesti halkeamavauri-oiden vähentämiseksi.

25

Keksinnöllä saavutetaan huomattavia etuja keksinnön mukaista laitteistoa erityisesti sahauksen loppuvaiheen halkeamavaurioiden estämisessä käytettäessä. Tällöin syöttövoimaa voidaan ohjata halutulla tavalla ja erilaisista vakioasetussäädöistä poikkeavalla tavalla, jolloin katkai-30 sutapahtumaa voidaan hallita huomattavan monipuolisesti ja myös optimoida sahaustapahtumaa riippuen katkaisusahan asemasta.

Keksinnön etuna on lisäksi se, että se voidaan yksinkertaisin toimenpitein soveltaa myös nykyisten harvesteripäiden yhteydessä tekemällä 35 tarvittavat muutokset monitoimiharvesterin ohjausjärjestelmään ja ohjausjärjestelmään tallennettuihin ohjausohjelmiin säätöalgoritmien toteuttamiseksi. Keksinnön etuna on lisäksi se, että sillä voidaan myös täydentää esimerkiksi julkaisussa Fl 97918 esitettyä ohjausjärjestelmää 4 105523 siirtymällä halutulla tavalla ja halutussa vaiheessa sahamoottorin va-kionopeussäädöstä syöttövoiman ohjaukseen. Keksinnön avulla voidaan ohjauksessa ottaa huomioon puunrungon paksuus ja samalla ajoittaa sahauksen ohjaustoimenpiteet erityisesti sille alueelle, jolla ky-5 seisen halkaisijamitan omaavassa puunrungossa syntyy halkeamavau-rioita.

Keksinnön etuna on erityisesti se, että ohjaus voidaan toteuttaa hyvin yksinkertaisin menetelmin esimerkiksi taulukoimalla tai laskentakaavan 10 avulla, jolloin sisääntuloina käytetään esimerkiksi puunrungon halkaisijaa ja terälaipan asemaa sekä ulostulona on ohjaussignaali, jolla ohjataan esimerkiksi venttiilielimiä toimilaitteen painetason asettamiseksi.

Keksintöä selostetaan seuraavassa tarkemmin käyttäen esimerkkinä 15 erästä puunkorjuukoneena käytettyyn työkoneeseen, kuten monitoimi-harvesteriin kytkettävissä olevaa harvesteripäätä, jonka yhteydessä keksintöä voidaan soveltaa, samalla viitaten samalla oheisiin piirustuksiin, joissa: 20 kuvio 1 esittää perspektiivikuvantona erästä tunnetun tekniikan mukaista harvesteripäätä, jossa keksintöä voidaan soveltaa, kuvio 2a esittää harvesteripään kannatinelimiä periaatekuvantona, 25 kuvio 2b esittää harvesteripään katkaisusahaa periaatekuvantona, kuviot 2c ja 2d esittävät keksinnön mukaisia laskentaelimiä ja ohjaus-välineitä periaatekuvantona, ja 30 kuvio 3 esittää erästä edullista ohjausjärjestelmää syöttövoiman säätämiseksi, jonka yhteydessä keksintöä voidaan soveltaa.

Kuvioon 1 viitaten sinänsä tunnettu puunkorjuulaitteisto eli harvesteri-pää 1, josta seuraavassa selostuksessa käytetään myös nimitystä kar-35 sintalaitteisto, käsittää runkorakenteen 2. Karsintalaitteiston 1 kytkemiseksi sinänsä tunnetun työkoneen, kuten monitoimiharvesterin puomis-toon (ei esitetty kuviossa) laitteisto 1 käsittää myös kiinnitysrakenteen -;· 2a, joka on nivelöinnin 2b avulla kiinnitetty liikkuvaksi runkorakentee- 5 105523 seen 2. Kuvioon 1 viitaten laitteisto 1 on esitetty oleellisesti pystysuuntaisena (nuoli Z), jolloin nivelöinnin 2b ja kiinnitysrakenteen 2a avulla runkorakenne 2 on järjestetty oleellisesti vaakasuuntaisen (nuoli X) suunnan ympäri kiertyväksi. Kiinnitysrakenteen 2a yläosaan on järjes-5 tetty lisäksi kiinnitys- ja pyörityselimet 2c, kuten rotaattori 2c, laitteiston 1 kiinnittämiseksi työkoneen puomiston päähän.

Laitteisto 1 käsittää lisäksi ensimmäisen kannatinelimen 3a ja toisen kannatinelimen 3b, jotka ovat nivelöintien 5a ja 5b avulla kiinnitetty liik-10 kuvasti runkorakenteeseen 2. Kannatinelimiin 3a ja 3b on lisäksi sovitettu karsintaelimet 4a ja 4b puunrungon karsimiseksi sinänsä tunnetulla tavalla. Laitteisto 1 käsittää lisäksi runkorakenteeseen 2 nivelöintien 7a ja 7b avulla kiinnitetyt vetoelimet 6a ja 6b, edullisesti vetopyörät 6a ja 6b, jotka asettuvat karsittavaa puunrunkoa vasten ja vetävät 15 puunrungon karsintaterien 4a ja 4b ohitse puunrungon oksien karsimiseksi niiden avulla. Karsinnassa puunrunkoa siirretään oleellisesti vaakasuuntaisena sen pituussuunnassa.

Kuvion 1 mukaisessa asennossa laitteisto 1 on silloin, kun laitteiston 1 20 avulla tartutaan oleellisesti pystysuuntaisena (nuoli Z) kasvavaan puunrunkoon, jolloin kannatinelimet 3a ja 3b sekä vetopyörät 6a ja 6b ovat edullisesti kuvion 1 mukaisessa uloimmassa asennossaan puunrungon sijoittamiseksi runkorakenteen 2 tukipintaa 2d vasten.

25 Laitteisto 1 käsittää lisäksi katkaisusahan 8 pystyssä olevan ja karsittavan puunrungon katkaisemiseksi. Katkalsusaha 8, käsittäen edullisesti moottorin M, sopivimmin hydraulimoottorin M, avulla pyöritettävän ja te-rälaippaa 8b kiertäväksi sovitetun teräketjun 8a, suorittaa myös puunrungon katkaisemisen määräpituisiksi osiksi sen ollessa kannatinelimi-30 en 3a ja 3b kannattelemana oleellisesti vaakasuuntaisena (nuoli Y) ja runkorakenteen 2 on ollessa nivelöinnin 2b ympäri oleellisesti 90 astetta kiertyneenä, jolloin kannatinelimet 3a ja 3b suuntautuvat pystysuunnassa (nuoli Z) oleellisesti alaspäin. Terälaipan 8b asentoa ohjataan toimilaitevälineiden, tyypillisesti paineväliainetoimisen sylinterin 35 avulla (toimilaite S kuviossa 3). Sahaus suoritetaan teräketjulla 8a samanaikaisesti terälaipan 8b liikkuessa puunrungon läpi sen poikittais-suunnassa. Kuvion 1 asennossa katkaisusaha 8, edullisesti ketjusaha, on järjestetty oleellisesti pystysuuntaisen (nuoli Z) suunnan ympäri 6 105523 kiertyväksi. Lisäksi kuviossa 1 terälaippa 8b on esitetty asennossa, jossa se on sahauksen loppuvaiheessa. Sahauksen alkuvaihetta edeltävässä asennossa terälaippa 8b on sijoittuneena runkorakenteen 2 suojaan tilaan 8c.

5

Kuvion 1 mukainen karsintalaitteisto 1 käsittää lisäksi lisäkarsintaelimen 4d, joka nivelöinnin 5d avulla painautuu puunrunkoa vasten omalla painollaan tai esimerkiksi jousivoiman tai toimilaitteen, kuten paineväliaine-toimisen sylinterin avulla. Laitteisto 1 käsittää myös mittapyörän 15 10 puunrungon pituuden mittaamiseksi karsinnan aikana ja nivelöinnin 5c runkorakenteeseen 2 kiinnitetyn alakannatinelimen 3c alakarsintateri-neen 4c puunrungon kannattelemiseksi ja tukemiseksi ainakin sen toiselta sivulta.

15 Keksinnön mukainen laitteisto käsittää anturivälineet katkaisusahan 8 aseman suhteessa sahattavaan puunrunkoon määrittämiseksi ainakin sahauksen aikana. Selvää on, että anturivälineitä voidaan soveltaa tämän lisäksi myös asennon selvittämiseen muissa tilanteissa. Seuraa-vassa selostetaan tarkemmin mainittuja aseman määrittämisessä käy-20 tettäviä anturivälineitä.

Kuvioihin 1 ja 2a viitaten keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti mainitut anturivälineet käsittävät harvesteripäähän 1 sovitetun ainakin toisen kannatinelimen 3a nivelöintiin 5a sovitetut ensimmäi-25 set anturielimet 11 kannatinelimen 3a asennon määrittämiseksi puunrungon S karsinnan aikana. Kannatinelimen 3a asentoa ohjataan sinänsä tunnetulla tavalla esimerkiksi palneväliainetoimisen sylinterin 9 avulla. Tämä asento määritetään esimerkiksi kannatinelimen 3a kulma-asentona a-| asetettuun referenssiasemaan ar nähden, joka referens-30 siasema voi vaihdella. Tämän kulma-asennon ai avulla voidaan määrittää myös puunrungon halkaisijamitta D, jolloin tietty kulma-asento vastaa tiettyä halkaisijamittaa. Edullisesti kulma-asento on laskennallisesti suoraan verrannollinen halkaisijaan, esimerkiksi D =ai k ja tällöin D = f(ai, k), jossa k on kerroin. Halkaisijan laskennassa on kuiten-35 kin oletuksena, että puunrunko S on sijoittuneena tukipintaa 2d vasten.

Kuvioihin 1 ja 2b viitaten keksinnön erään edullisen suoritusmuodon .. mukaisesti aikaisemmin mainitut anturivälineet käsittävät lisäksi katkai- 7 105523 susahan 8 yhteyteen sovitetut toiset anturielimet 12 katkaisusahan 8 asennon ainakin sahauksen aikana määrittämiseksi. Tämä asento määritetään esimerkiksi sahalaipan 8b kulma-asentona βι asetettuun referenssiasemaan βΓ nähden, joka referenssiasema voi vaihdella.

5 Tämän lisäksi anturivälineet käsittävät kuvan 2c mukaisesti ensimmäisiin anturielimiin 11 ja toisiin anturielimiin 12 tiedonsiirtoyhteyksien 11a ja 12a avulla yhteydessä olevat laskentaelimet 13 puunrungon S halkaisijan määrittämiseksi kannatinelimen 3a asennon perusteella, jolloin 10 katkaisusahan 8 sahalaipan 8b ja erityisesti leikkaavan teräketjun 8a asema (eli sijainti käyrällä pi kuviossa 2b) suhteessa puunrunkoon S määritetään mainitun halkaisijan ja sahalaipan 8b asennon perusteella. Asema, esimerkiksi parametri p-j voidaan määrittää laskennallisesti (jota kuvaa funktio ρι=ί(βι,α*|) kuviossa 2c) sahalaipan 8b ja käytetyn 15 kannatinelimen 3a geometrian ja liikeratojen perusteella. Laskentaelimet 13 välittävät asemaa koskevat tiedot, esimerkiksi sähköisessä muodossa myöhemmin selostettaville ohjausvälineille 14 tiedonsiirtoyhteyttä 13a käyttäen. Selvää on, että sahalaipan 8b asema voidaan määrittää laskentaelimien 13 avulla myös silloin, kun se on puunrungon 20 S ulkopuolella, lähestymässä puunrunkoa S tai etääntymässä puunrungosta S.

Keksinnön mukainen laitteisto käsittää lisäksi tarvittavat toimilaiteväli-neet katkaisusahan 8 syöttämiseksi puunrungon S läpi ja katkaisusa-25 hän 8 syöttövoiman ohjatusti ylläpitämiseksi sahauksen aikana. Seu-raavassa selostetaan tarkemmin näitä toimilaitevälineitä. Selvää on, että näitä toimilaitevälineitä voidaan käyttää sahauksen lisäksi myös muissa toimenpiteissä.

30 Kuvioihin 1 ja 3 viitaten keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti nämä toimilaitevälineet käsittävät paineväliainetoimisen toimilaitteen C katkaisusahan 8, tarkemmin sahalaipan 8b, asennon muuttamiseksi ja syöttövoiman aikaansaamiseksi toimilaitteeseen C pai-nelähteestä P syötettävän paineväliaineen paineen avulla. Lisäksi 35 toimilaitevälineet käsittävät ohjausvälineisiin 14 yhteydessä olevat säätöelimet 20, jotka säätävät paineväliaineen painetta ohjausvälineiden 14 antamien ohjaussignaalien perusteella. Säätöventtiilinä 30 sylin-... terilinjassa LS on sopivimmin paineproportionaaliventtiili, sinänsä tun- 8 105523 nettu paineventtiili, jonka lähtöpainetta voidaan säätää elektronisesti, toimilaitteelle C syötettävän paineväliaineen paineen ohjaamiseksi.

Kuvassa 3 on esitetty myös eräs edullinen ohjausjärjestelmä, jota voi-5 daan käyttää toimilaitteen C ja harvesteripään muidenkin toimintojen ohjaamisessa. Järjestelmä on esitetty sellaisena hydraulikaaviona, josta käy ilmi järjestelmän tärkeimmät komponentit. Paineväliaineena ohjausjärjestelmässä käytetään sopivimmin hydraulinestettä. Ohjausjärjestelmän hydrauliset komponentit on pääosin sijoitettu monitoimihar-10 vesterin harvesteripäähän 1. Ohjausjärjestelmä käsittää paineväliaineen lähteeseen, kuten hydraulipumppuun P yhteydessä olevan linjan L. Linja L kulkee rajoitusventtiilille 21, joka on ns. painevaaka. Rajoi-tusventtiili 21 rajoittaa paineväliainevirtauksen moottorille M siten, ettei moottorin suurinta sallittua pyörimisnopeutta ylitetä. Moottorin M avulla 15 pyöritetään terälaipalle sovitettua teräketjua halutulla nopeudella. Linjaa L pitkin johdetaan paineväliainetta myös säätöelimille 20 paineväliaineen paineen säätämiseksi ohjatusti ohjausvälineiden 14 ohjaamana. Paineväliainetta johdetaan linjasta L myös käynnistysventtiilin 23 kautta moottorin M ohjausventtiiliin 24 ohjauslinjaa LO pitkin, jolloin paineväli-20 aine avaa ohjausventtiilin 24. Kun ohjausventtiili 24 on auki, johdetaan paineväliainetta rajoitusventtiilin 21 kautta ohjausventtiilin 24 läpi moottorille M moottorin syöttölinjaa LM pitkin, jolloin moottori M alkaa pyöriä. Moottorilta M paineväliaine johdetaan paineväliainesäiliöön T paluulinjaa LT pitkin. Moottorin M yhteydessä on lisäksi turvaventtiili 25, 25 joka päästää paineväliainetta läpi, mikäli paine paluulinjassa LT kasvaa venttiilin 25 avulla ennalta asetettua arvoa suuremmaksi.

Moottorin M käynnistysventtiiliä 23 ohjataan sinänsä tunnetulla tavalla. Piirustuksessa käynnistysventtiili 23 on merkitty asentoon, jossa käyn-30 nistysventtiilin 23 ohjaus on pois päältä ja moottori M pyörii. Kun käynnistysventtiilin 23 ohjaus kytketään päälle, siirtyy käynnistysventtiili 23 oikeanpuoleiseen asentoon. Tällöin ohjausventtiilin 24 ohjaus linjassa LO lakkaa ja ohjausventtiili 24 sulkeutuu pysäyttäen samalla moottorin M. Paineväliaine johdetaan ohjausventtiilin 24 ohjauslinjasta LO 35 käynnistysventtiilin 23 kautta paineväliainesäiliöön T.

Kuvaan 3 ja 2d viitaten keksinnön mukaisesti ohjausvälineet 14 on jär-.. jestetty ohjaamaan syöttövoimaa toimilaitevälineitä ohjaamalla, jolloin 9 105523 syöttövoima määrätään sahauksen aikana katkaisusahan 8 aseman perusteella. Tämä määrääminen toteutetaan mainittuihin ohjausvälineisiin 14 tallennetun säätöalgoritmin 16 avulla, joka erään edullisen ' suoritusmuodon mukaisesti käsittää sisääntulona sahalaipan 8b ase- 5 maa pi puunrungossa S kuvaavan parametrin, joka voidaan syöttää laskentaelimiltä 13, ja ulostulona syöttövoimaa F-| kuvaavan parametrin toimilaitevälineiden ohjaamiseksi. Toimilaitevälineiden, tarkemmin säätöelimien 20 ohjaus tapahtuu tyypillisesti sähköisen signaalin, kuten virtasignaalin tai jännitesignaalin, avulla tiedonsiirtoyhteyttä 14a käyttä-10 en. Ohjausvälineissä 14 suoritetaan myös tarvittavat toimenpiteet para-metriarvojen muuttamiseksi sähköisiksi signaaleiksi ja päinvastoin. Käytetty säätöalgoritmi 16 on muodostettu esimerkiksi aseman p-j ja syöttövoiman F-j (tai vaihtoehtoisesti paineväliaineen paineen kuvion 3 sylinterilinjassa LS) välistä riippuvuutta kuvaavan taulukon, funktion, 15 laskentakaavan tai myös jonkin näiden yhdistelmän avulla, jolloin voidaan käyttää hyväksi sinänsä tunnettuja matemaattisia menetelmiä. Erään hyvin yksinkertaisen suoritusmuodon mukaisesti riippuvuus on muodostettu riippuvuustaulukon avulla, johon laitteiston käyttäjä on syöttänyt halutut arvot parametreille. Kuviossa 2d säätöalgoritmi 16 on 20 esitetty käyrän muodossa, mutta on selvää, että käyrä voi olla myös polvekkeinen tai suoraviivaisesti pisteestä pisteeseen etenevä. Selvää on myös, että säätöalgoritmi on muodostettavissa koskemaan vain osaa asemaa p-|. Säätöalgoritmiin 16 vaikuttavat lisäksi puunrungon S halkaisijamitta D sekä myös puunrungon laatuominaisuudet ja sahauk-25 sen aikana vallitsevat olosuhteet, jotka voidaan ottaa huomioon parametrien avulla. Puunrungon S halkaisija D saadaan ensimmäisiltä an-turielimiltä 11 ja olosuhteita kuvaavat parametrit voi käyttäjä syöttää järjestelmälle.

30 Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti em. laskentaeli-met ja em. ohjausvälineet on muodostettu käytetyn työkoneen, esimerkiksi monitoimiharvesterin omiin ja sinänsä tunnettuihin ohjausautoma-tiikkaelimiin työkoneen ja harvesteripään ohjaamiseksi. Tällöin voidaan . käyttää ohjausautomatiikkaelimiä em. riippuvuustaulukon muodostami- 35 seen ja syöttämiseen, sekä säätöalgoritmin 16 tallentamiseen. Tällöin ohjausautomatiikkaelimet voivat lisäksi ohjata säätöelimiä 20 halutulla tavalla, kuvioon 2d esimerkiksi sahauksen alkuvaiheessa AV ja keskivaiheilla KV. Keksinnön erään edullisen suoritusmuodon mukaisesti 105523 10 säätöalgoritmia 16 käytetään erityisesti sahauksen loppuvaiheessa LV syöttövoiman hallitsemiseksi halkeamavaurioiden estämiseksi. Erään edullisen säätötavan mukaisesti ohjausvälineet 14 on järjestetty ohjaamaan toimilaitevälineitä siten, että syöttövoimaa säädetään oleellisesti 5 sahauksen viimeisen kolmanneksen (vastaa loppuvaihetta LV) aikana kuvion 2d mukaisesti. Erään edullisen säätötavan mukaisesti teräketjun 8a puunrunkoon S kohdistamaa syöttövoimaa pienennetään sahauksen alkuvaiheessa AV ja syöttövoimaa kasvatetaan sahauksen loppuvaiheessa LV.

10

Sahalaipan 8b syöttösuuntaa ohjataan säätöelimiin 2 kuuluvan laipan suuntaventtiilin 31 avulla, joka piirustuksessa on merkitty puun katkai-suasennossa, eli laippaa 8b syötetään puunrunkoa S vasten puunrungon S katkaisemiseksi. Kun puunrunko on katkaistu, ohjausjärjestelmä 15 ohjaa terälaipan 8b suuntaventtiiliä 31, jolloin laippa 8b siirtyy painevä-liaineen vaikutuksesta takaisin alkuasentoonsa ja sylinterissä sylinteri-linjan LS puolella oleva paineväliaine johdetaan paineväliainesäiliöön T.

Keksintöä ei ole rajoitettu ainoastaan edellä esitettyyn suoritusmuotoon, 20 vaan sitä voidaan muunnella oheisten patenttivaatimusten puitteissa. Laskentaelimet 13, ohjausvälineet 14 ja ohjausautomatiikkaelimet voidaan ainakin osittain muodostaa käytettävän työkoneen ohjauksessa käytettävän tietojenkäsittelylaitteen, kuten tietokoneen tai ohjelmoitavan logiikan avulla, joka käsittää lisäksi sinänsä tunnetut muistivälineet 25 edellä kuvattujen riippuvuuksien ja säätöalgoritmien tallentamiseksi sekä muodostettujen ohjausohjelmien ajamiseksi. On selvää, että laitteistot voivat jakautua useisiin keskenään yhteydessä oleviin osajärjestelmiin sinänsä tunnetulla tavalla eri sovelluksien tarpeiden mukaisesti, mutta tässä esityksessä esimerkiksi ohjausvälineet 14 on havainnolli-30 suuden vuoksi esitetty yhtenä yksikkönä.

*

Claims (12)

105523

1. Menetelmä puunrungon katkaisussa moottorikäyttöisellä katkaisu-5 sahalla, joka on sovitettu sopivimmin liikkuvaan työkoneeseen, kuten monitoimiharvesteriin kytkettävissä olevaan puunkorjuulaitteistoon (1), jossa menetelmässä: — puunrunkoa (S) pielellään puunkorjuulaitteistossa (1), 10. mainittua katkaisusahaa (8) syötetään ohjatulla syöttövoi- malla puunrungon (S) läpi ja samanaikaisesti mainitulla kat-kaisusahalla (8) sahataan puunrunkoa (S) sen katkaisemiseksi, ja — katkaisusahan (8) asemaa suhteessa sahattavaan puunrun- 15 koon (S) määritetään ainakin sahauksen kuluessa, ja tunnettu siitä, että: — että syöttövoimaa ohjataan säätöalgoritmilla (16), joka käsit- 20 tää ainakin mainitun aseman ja mainitun syöttövoiman välis tä riippuvuutta kuvaavan taulukon, funktion, laskentakaavan tai jonkin näiden yhdistelmän.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että 25 syöttövoimaa ohjataan mainitulla säätöalgoritmillä (16), jossa lisäksi laskennallisesti otetaan huomioon myös puunrungon (S) halkaisijamitta (D) sekä sopivimmin myös puunrungon laatuominaisuuksia ja sahauksen aikana vallitsevia olosuhteita kuvaavat parametrit.

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttövoimaa säädetään sahauksen oleellisesti viimeisen kolman-' .·* neksen aikana.

4. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, 35 että syöttövoimaa pienennetään sahauksen alkuvaiheessa (AV) ja syöttövoimaa kasvatetaan sahauksen loppuvaiheessa (LV). 105523

5. Jonkin patenttivaatimuksen 1—4 mukainen menetelmä, tunnettu siitä, että syöttövoimaa säädetään ainakin puunkorjuulaitteistossa (1) oleellisesti vaakasuuntaisena kannateltavan puunrungon (S) osan sahauksessa halkeamavaurioiden estämiseksi, joka osa kiinnittyy mainit- 5 tuun puunrunkoon (S) ilman mainitun laitteiston (1) kannattelua.

6. Laitteisto sopivimmin liikkuvaan työkoneeseen, kuten monitoimihar-vesteriin kytkettävissä olevassa puunkorjuulaitteistossa puunrungon katkaisemiseksi käsittäen: 10 — puunkorjuulaitteistoon (1) sovitetun moottorikäyttöisen kat-kaisusahan (8) puunrungon (S) katkaisemiseksi sahaamalla, — katkaisusahaan (8) voimansiirtoyhteydessä olevat toimilai- 15 tevälineet (C, 20, 30) katkaisusahan (8) syöttämiseksi puun rungon (S) läpi ja katkaisusahan (8) syöttövoiman ohjatusti ylläpitämiseksi sahauksen aikana, — anturi välineet (11, 12, 13) katkaisusahan (8) aseman suhteessa sahattavaan puunrunkoon (S) määrittämiseksi aina- 20 kin sahauksen aikana, ja — ohjausvälineet (14, 16) syöttövoiman asettamiseksi toimilai-tevälineitä (C, 20, 30) ohjaamalla, tunnettu siitä, että 25 — ohjausvälineet (14) on järjestetty ohjaamaan syöttövoimaa ohjausvälineisiin (14) tallennetun säätöalgoritmin (16) avulla, joka käsittää sisääntulona ainakin yhden mainittua asemaa kuvaavan parametrin ja ulostulona ainakin yhden 30 mainittua syöttövoimaa kuvaavan parametrin toimilaitevä- lineiden (C, 20, 30) ohjaamiseksi, ja että mainittu säätöal-goritmi (16) käsittää lisäksi mainitun aseman ja mainitun syöttövoiman välistä riippuvuutta kuvaavan taulukon, funktion, laskentakaavan tai jonkin näiden yhdistelmän 35

7. Patenttivaatimuksen 6 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että an-turivälineet (11, 12,13) käsittävät: 105523 — puunkorjuulaitteistoon (1) puunrungon (S) pitelemiseksi sovitetun ainakin yhden kannatinelimen (3a, 3b, 3c), jonka yhteyteen on sovitettu ensimmäiset anturielimet (11) mainitun kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asennon määrittämiseksi, 5. katkaisusahan (8) yhteyteen sovitetut toiset anturielimet (12) katkaisusahan (8) asennon ainakin sahauksen aikana määrittämiseksi, ja — ensimmäisiin ja toisiin anturielimiin (11, 12) yhteydessä olevat laskentaelimet (13) puunrungon (S) halkaisijan (D) 10 määrittämiseksi mainitun kannatinelimen (3a, 3b, 3c) asen non perusteella, mainitun aseman määrittämiseksi mainitun halkaisijan (D) ja mainitun asennon perusteella, ja mainittua asemaa koskevan tiedon välittämiseksi mainituille ohjaus-välineille (14). 15

8. Patenttivaatimuksen 6 tai 7 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että toimilaitevälineet (C, 20, 30) käsittävät: — paineväliainetoimisen toimilaitteen (C) katkaisusahan (8) 20 asennon muuttamiseksi ja syöttövoiman aikaansaamiseksi toimilaitteeseen (C) painelähteestä (P) syötettävän painevä-liaineen paineen avulla, — ohjausvälineisiin (14) yhteydessä olevat säätöelimet (20, 30) mainitun paineväliaineen paineen säätämiseksi ohjatusti 25 ohjausvälineiden (14) avulla.

9. Patenttivaatimuksen 8 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätöelimet (20, 30) käsittävät sinänsä tunnetun paineproportionaali-venttiilin (30) mainitulle toimilaitteelle (C) syötettävän paineväliaineen 30 paineen ohjaamiseksi.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 6—9 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että säätöalgoritmi (16) käsittää lisäksi sisääntulona puunrungon (S) halkaisijamittaa (D) kuvaavan parametrin sekä sopivimmin myös 35 puunrungon laatuominaisuuksia ja sahauksen aikana vallitsevia olosuhteita kuvaavat parametrit niiden ottamiseksi laskennallisesti huomioon. 105523

11. Jonkin patenttivaatimuksen 6—10 mukainen laitteisto, tunnettu siitä, että ohjausvälineet (14) on järjestetty ohjaamaan toimilaitevälinei-tä (C, 20, 30) siten, että syöttövoimaa säädetään sahauksen oleellisesti viimeisen kolmanneksen aikana. 5

12. Jonkin patenttivaatimuksen 6—11 mukainen laitteisto, jolloin työkone käsittää ohjausautomatiikkaelimet mainitun työkoneen ja mainitun korjuulaitteiston ohjaamiseksi, tunnettu siitä, että mainitut laskenta-elimet (13) ja mainitut ohjausvälineet (14) on muodostettu mainittuihin 10 ohjausautomatiikkaelimiin. 105523