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: 1712

Filtermaterialets påverkan på underhållsbehov, vattenkvalitet och skörd vid täckdikning
Eva Edin, Hushållningssällskapet HS Konsult AB

Projektnummer: JTI-21-83-606 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2021

The overall purpose of the project is to generate a base for recommendations for construction of new subsurface drainage and re-drainage of clay soils in the area Water - resource efficient management. Efficient drainage of arable land is important to increase crop production, to achieve …

Läs mer

Växtnäringseffekt hos nya gödselprodukter - Metodutveckling för kvalitetssäkring
Åsa Myrbeck, RISE, Jordbruk och Livsmedel

Projektnummer: JTI-20-83-494 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

For sustainable future development, it is essential to recirculate plant nutrients from different parts of society,
especially sewage plants, back to arable land. The aim of the proposed project is to ensure that high-quality fertiliser
products attractive for agricultural use are produced from …

Läs mer

Förbättrad utvärdering av officiella fältförsök genom bildanalys av drönarfoton med maskininlärning
Aakash Chawade

Projektnummer: O-20-23-462 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Crop production
Energy and biomass

The goal of the project is to digitize the data from the Swedish official field trials through automated estimates of important traits such as germination, growth, resistance, maturity and the effect of plant protection products. The purpose is to streamline and improve scoring of both diseases but …

Läs mer

Skötselåtgärder för ökad effektivitet genom ökad livslängd i mjölkkobesättningar
Mikaela Lindberg, Sveriges lantbruksuniversitet

Projektnummer: R-18-26-131 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

In the proposed project, we will explore the benefits of increasing the longevity of dairy cows under Swedish conditions by changes in herd management. We will focus on effects on methane emissions by modelling, using existing data from the Swedish Official Milk Recording Scheme and results from an …

Läs mer

Utsädesbehandling med ThermoSeed i kombination med mikroorganismer - en framtid utan kemisk betning
Mariann Wikström, Agro Plantarum AB

Projektnummer: R-19-25-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

The purpose of this project is to develop new non-chemical methods for control of different seedborne-and soilborne pathogens. Aerated steam treatment (ThermoSeed) is a modern and environmentally friendly method for seedborne pathogen sanitation, mainly used on cereals. We intend to develop the …

Läs mer

Från hav till mule - alger minskar metanemissioner från mjölkkor
Rebecca Danielsson

Projektnummer: O-20-23-461 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2020

Meat
Milk

The purpose of this project is to investigate to what extent substances in algae inhibit microbial methane formation in cows. Several substances, so-called bioactive substances, in red, green and brown algae, have a significant methane reducing effect. These are promising results but in order to …

Läs mer

Att mäta och bedöma matens miljöpåverkan
Christel Cederberg, Chalmers Tekniska Högskola AB

Projektnummer: R-18-26-134 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Food production needs to increase in a sustainable way. This great challenge requires evaluation methods that gives information for better understanding of the impacts from agriculture and food and how to manage those impacts. The project addresses methodologies that include a broad range of …

Läs mer

Cannabinoider – Säkert foder, ren sport och framtida potential till häst
Matilda Lampinen Salomonsson, SVA

Projektnummer: H-19-47-486 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Cannabinoids have potential to induce analgesia and muscle relaxation which would be beneficial for equine practice. Today there is no drug labelled for veterinary use containing these cannabinoids, but there are some herbal oil products which unofficially have been reported to be used in horses, …

Läs mer

Vattenstress och sensorstyrd kvävegödsling: utveckling av beslutsstöd för bättre synergier mellan vatten- och kvävestatus
Bo Stenberg

Projektnummer: O-19-20-319 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2019

Crop production
Energy and biomass

This project aims to modify existing sensor systems for adapted nitrogen fertilization to consider water stress at
supplementary fertilization in cereals. Different approaches to consider sensor data and soil information will be tested
in field trials. Current commercial systems interpret water …

Läs mer

Grovfodrets betydelse för uppkomst av önskvärda och oönskade smaker i mjölk och mejeriprodukter
Åse Lundh, SLU

Projektnummer: R-18-26-005 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

The sensory attributes of the raw milk are of major importance for the quality of the resulting dairy products. Since the early 90’ies, the so-called “blueberry off-flavour” has caused severe economic consequences for affected dairy farmers. The mechanism behind is still unclear, although forages …

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev