Stiftelsen lantbruksforskning

Lantbruks- och trädgårdsföretagarnas egen forskningsstiftelse finansierar behovsdriven forskning för svenska förhållanden.
Läs mer

Minskad bränsleförbrukning vid skördetröskning genom anpassning av halmens hackningsgrad - ny mätteknik

Status: Avslutat
Projektnummer: V1340050
Kategori: Research program | Bioenergy
Ansökningsår: 2013
Datum för slutrapport: 30 mars 2015
Huvudsökande: Gunnar Lundin
Organisation: Institutet för Jordbruks- och miljöteknik - JTI
E-postadress: gunnar.lundin@jti.se
Telefon: 010-516 69 56
Beviljade medel: 299 000 SEK

From both an environmental and economic point of view, it is important to increase the efficiency of agricultural energy use. Unlike field works with tractors the fuel consumption at combine harvesting over time tends to rise. This depends largely on the increasingly intensive processing that occurs in the straw choppers.

Past experience indicates that through management measures and by adaption of the straw cutting rate there is potential for substantial energy savings. In order to evaluate such measures and implement them in Swedish agriculture, it is necessary to measure the actual power demand, which however earlier has been difficult to realize.

Newly developed technology has in German trials provided reliable measurements of the straw choppers power demand. The present study aims to provide answer whether the new measuring device is able to detect and quantify measures that significantly reduce the fuel consumption at combine harvesting during Swedish conditions.

Ur såväl miljö- som driftsekonomisk synvinkel är det angeläget att effektivisera lantbrukets energianvändning. Till skillnad från fältarbeten med traktorer tenderar bränsleförbrukningen vid skördetröskning över tid att stiga. Detta beror i hög grad på den alltmer intensiva bearbetningen av halmen som sker i skördetröskornas halmhackar.

Tidigare erfarenheter tyder på att det genom skötselåtgärder och anpassning av hackningsgraden finns potential för väsentliga energibesparingar. För att kunna utvärdera sådana åtgärder och implementera dem i svenskt lantbruk är det nödvändigt att kunna mäta det faktiska effektuttaget vilket dock tidigare varit svårt att realisera.

Nyutvecklad teknik har i tyska försök visat sig ge tillförlitliga mätningar av halmhackarnas effektuttag. Föreliggande undersökning avser att ge svar på om den nyutvecklade mätutrustningen klarar att påvisa och kvantifiera åtgärder som väsentligt reducerar bränsleförbrukningen vid skördetröskning under svenska förhållanden.

Dagens halmhackar har potential att sönderdela halmen vid skördetröskningen till genomsnittliga strålängder om 2-3 cm. Den intensiva bearbetningen sker emellertid till priset av höga effektuttag.
Med ett tyskt koncept som förebild togs ett system fram för att mäta halmhackens effektuttag. Fältförsök genomfördes vid skördetröskning av stråsäd och raps. Halmen hackades varvid sönderdelningsgraden varierades.
Genom att minska ingreppet för halmhackens motknivar kunde effektbehovet i genomsnitt reduceras med 36 %. Detta medförde att skördetröskans bränsleförbrukning minskade med 6 %. Samtidigt ökade den hackade halmens längd med i genomsnitt 20 mm.
Sammantaget visade studien att effektuttaget vid halmhackning kan reduceras väsentligt genom att utnyttja halmhackens inställningsmöjligheter och utan sönderdelningsförmågan dramatiskt försämras. Bränsleförbrukningen kan härvid reduceras alternativt att den frigjorda motoreffekten kan utnyttjas för att öka kapaciteten.

Bakgrund
Den hackning av halmen som sker i samband med skördetröskningen syftar till att underlätta nedbrukningen av skörderesterna och därmed skapa goda betingelser för den efterföljande grödan. Under senare år har det skett en intensiv utveckling av halmhackarna vilket medfört att man kan sönderdela halmen till genomsnittliga strålängder om 2-3 cm. Den intensiva bearbetningen sker emellertid till priset av höga effektuttag.

Halmhacken är monterad baktill på skördetröskan. Den utgörs av en rotor med pendlande knivar samt motknivar vilkas ingrepp i de pendlande knivarna är ställbart för att kunna variera sönderdelningsgraden. I praktiken tillämpas i regel högsta möjliga sönderdelning av halmen d.v.s. att motknivarna är i maximalt ingrepp. Omfattande sönderdelning av halmen kan komma väl till pass i odlingssystem med reducerad jordbearbetning. Om marken däremot skall plöjas efter skördetröskningen är det inte nödvändigt att driva sönderdelningen lika långt.

Tidigare erfarenheter tyder på att det genom anpassning av hackningsgraden föreligger potential för väsentliga energibesparingar. För att kunna utvärdera sådana åtgärder och implementera i lantbruket är det nödvändigt att kunna mäta det faktiska effektuttaget vilket tidigare varit svårt att realisera. Nyutvecklad teknik har emellertid i tyska försök visat sig ge tillförlitliga mätningar av halmhackarnas effektuttag.

Mål
Undersökningens mål var att med nyutvecklad mätutrustning identifiera möjligheter att minska effektuttaget för skördetröskornas halmhackar genom att variera motknivarnas inställning.

Material och metoder
Med det tyska konceptet som förebild togs ett system fram för att mäta effektuttag på halmhacken vid skördetröskning. Mätsystemet monterades på en skördetröska av modell John Deere T 660 med halmhack av modell Maxi Spreader från Rekordverken.

Fältförsök genomfördes med den framtagna utrustningen vid skördetröskning av havre och vårvete under 2013 och vid skörd av höstraps, råg och höstvete under 2014. Skördetröskningen utfördes i ett antal 150 meter långa parallella kördrag. Halmen hackades varvid sönderdelningsgraden varierades genom att ändra motknivarnas ingrepp. Vidare provades inverkan på sönderdelningsförmågan av halmhackens inkopplingsbara tvärlist. Varje inställning provades med tre upprepningar.

Mätdata från effektmätningen lagrades på en mätdator i förarhytten. Halmhackelsen analyserades och den genomsnittliga strålängden uttryckt som s.k. halvviktslängd beräknades.

Resultat och diskussion
Vid maximal sönderdelning av halmen uppgick hackens effektuttag beroende på gröda till mellan 13 och 46 kW. Toppvärdena erhölls i råg- och höstvetegrödorna med effektuttag motsvarande cirka 15 % av skördetröskans motoreffekt.

Genom att minska motknivarnas ingrepp kunde effektbehovet i genomsnitt reduceras med 36 %. Samtidigt ökade halvviktslängden med i genomsnitt 20 mm.

Halmhackens tvärlist ökade intensiteten i bearbetningen. I stort var skillnaden mellan inkopplad/frånkopplad list densamma som att justera motknivarnas ingrepp ett steg.

Det genomsnittliga specifika energibehovet uppgick under 2014 till 2,4 kWh per ton halm d.v.s. väsentligt högre än vid äldre mätningar som ofta legat kring 1,5 kWh/ton. Detta kan förklaras av moderna halmhackars mer omfattande sönderdelning men även ändrade egenskaper hos grödorna.

Genom att minska motknivarnas ingrepp reducerades skördetröskans bränsleförbrukning med cirka 6 %
Sammantaget visade undersökningen att effektuttaget vid halmhackning kan reduceras väsentligt genom att utnyttja halmhackens inställningsmöjligheter. Detta utan att sönderdelningsförmågan dramatiskt försämras. Bränsleförbrukningen kan härvid reduceras alternativt att den frigjorda motoreffekten utnyttjas för att öka skördetröskans kapacitet.

 

Antal träffar i projektbanken: 1617

Jordartsanpassad strukturkalkning för effektivare fosforretention
ARARSO ETANA

Projektnummer: O-18-23-160 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling

The purpose of this project is to define the amount of slaked lime needed for a given clay soil. We hypothesise that the amount of slaked lime needed for minimal phophorus loss is dependent on the clay content of the soil. The study will be conducted in a field with a drainage system and measuring …

Läs mer

Säkrad mikrobiell kvalitet hos grovfoder och mjölkråvara för lönsam produktion av långlagrad ost
Åse Lundh

Projektnummer: O-16-20-764 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Mjölk

Increased production and export of products with high added values, e.g. long-ripened hard cheeses, are considered important steps for a positive development of the Swedish dairy sector. Increased investment in Swedish premium cheese will, however, require increased volumes of high quality raw milk …

Läs mer

Nya mått i aveln för förbättrad fruktsamhet hos nordiska mjölkkor
Britt Berglund

Projektnummer: O-15-20-587 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2015

Mjölk

This project is the Swedish part of the Nordic 4-year project Improving Nordic dairy cow fertility through genetics, the only prioritized research project from Nordic Dairy Cattle R&D, 2015. Research funding is applied for within each country. The focus area of our Swedish part is to investigate …

Läs mer

Filtreringsmetoder för utvinning av växtproteiner avsedda för morgongadens produktion av livsmedel
Marilyn Rayner

Projektnummer: O-17-20-982 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Växtodling

We are facing a protein shift in which a portion of the animal based protein in our diet needs to be replaced by plant proteins to reduce the climate impact from the food sector. Many agricultural by-streams contain high value proteins not used to their full potential. We aim to recover proteins …

Läs mer

Validering av prebiotiska och antioxidanta effekter av vetekli hemicellulosor i bakprodukter
Francisco Vilaplana

Projektnummer: O-17-20-962 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Socker

Wheat bran is the largest by-product of wheat flour production with approximately 300,000 tonnes in Sweden. Bran is mainly used in animal feed, as human digestion is not fully able to absorb it. Wheat bran contains valuable biomolecules, such as dietary fiber (arabinoxylans, AX) and phenolic …

Läs mer

Förbättrad arbetsmiljö inom hästnäringen genom nya metoder och verktyg
Cecilia Lindahl, RISE Research Institutes of Sweden

Projektnummer: H-17-47-281 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Although the equine sector in Sweden has gone through an expansion the last decades, the working methods have not changed. Working conditions must be improved to enable the horse industry to offer safe, sustainable and attractive jobs. The aim is to develop methods and tools for work environment …

Läs mer

UTVÄRDERING AV EN NY PROFYLAKTISK METOD FÖR ATT MINSKA LIDANDET HOS HÄSTAR MED SOMMAREKSEM
Rickard Ignell, Swedish University of Agricultural Sciences, SLU

Projektnummer: H-17-47-282 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Insect bite hypersensitivity (IBH) associated with Culicoides biting midges is the most common allergic skin disease in
horses, seriously reducing welfare of affected horses. The main symptom is severe pruritus, with risk of self-infected
open wounds. The choice for treatment and prevention of this …

Läs mer

Förbättrad lönsamhet i veteproduktionen genom förbättrad kvävestrategi
Karin Hamnér

Projektnummer: O-16-20-761 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2016

Växtodling

Using split fertilization of nitrogen (N) in wheat production is today well-established to increase protein content and adjust fertilization. However, deep knowledge and understanding of N uptake and remobilization during late stages of crop development are missing. Moreover, while split …

Läs mer

Utveckling av den didaktiska processen i ridundervisning (Delstudie 3: Ridlärare-Häst)
Charlotte Lundgren, Linköpings universtitet

Projektnummer: H-17-47-278 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

'Work Package 3: Riding Instructor-Horse' is the final part of the project 'Improving Teaching Methods in Riding Education: the Interplay between Rider, Riding Instructor and Horse'. In this project, the Swedish-Norwegian Foundation for Equine Research has previously funded the first two work …

Läs mer

Kostnadseffektiva system för skörd av slybränslen
Daniel Nilsson

Projektnummer: O-17-21-988 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Energi & biomassa

During recent decades the area with brushwood has increased in the Swedish rural landscape. A study has shown that the annual harvest of brushwood for fuel purposes could amount to about 6 TWh. Some advantages with the utilization of brushwood as fuel are that the growth areas do not compete with …

Läs mer

Prenumerera på vårt nyhetsbrev

Namn
E-postadress