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: 1676

Nya hortikulturella substrat från den fasta fraktionen av biogas produktion
Håkan Asp, Sveriges lantbruks universitet

Projektnummer: R-18-25-143 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Green house production depends or reliable substrates and fertilizers. Peat is the dominating substrate in Sweden and internationally. There is a debate about reducing the peat use since the mining for peat may increase climate gas emissions and disturb sensitive ecosystems. Thus, alternative for …

Läs mer

Target-N: Sentinel-2-baserad kväveoptimering i höstvete och maltkorn
Kristin Piikki

Projektnummer: O-18-20-162 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling

The goal is models for translating satellite data from the time of supplementary fertilisation directly to nitrogen (N) recommendation maps. The crops are winter wheat (Triticum aestivum L.) and malting barley (Hordeum vulgare L.). A new multispectral camera for drones, with nine bands of the same …

Läs mer

Kolfastläggningspotential i matjorden och alven - analys av markdatabaser och långliggande försök
Thomas Kätterer

Projektnummer: O-18-23-141 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Humus is an important indicator of soil quality and soil organic carbon (SOC) sequestration is a cost-effective measure to reduce the climatic impact of food production systems. The national soil-monitoring program (SMP) show an upward trend in SOC during the past 20 years, mostly attributed to an …

Läs mer

Fältförutsättningar för lyckad löklagring med minskat svinn
Lars Mogren, SLU

Projektnummer: R-18-25-146 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Consumers appreciate onions in all kinds of cooking. Onions can be grown in Sweden with good results. Onions can be stored for a long period. There is a potential to increase the self-sufficiency in onions. To achieve this, a better knowledge of long-term-storage potential indicator factors that …

Läs mer

Fullständiga växthusgasbudgetar för odlade mulljordar skapar underlag för klimatsmarta åtgärder
Achim Grelle

Projektnummer: O-18-23-169 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2018

Växtodling
Energi & biomassa
Kött
Mjölk

Conventional technology is virtually unable to measure complete GHG budgets of drained organic soils, which may provide misleading results. So, global estimates of GHG emissions are based on coarse assumptions that don’t take into account the complexity of agroecosystems. Better data are needed for …

Läs mer

Karbohydrater i gres og grovfôr til hest - Den gode, den onde og den grusomme
Rasmus Bovbjerg Jensen, NMBU - Norges miljø- og biovitenskapelige universitet

Projektnummer: H-17-47-287 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Grass for grazing or forage production contains variable amounts of carbohydrates, which often are described as the good (fiber), the bad (sugar) and the ugly (fructans) in relation to prevention, and development of diseases like insulin resistance and laminitis. There is a large variation in …

Läs mer

Hälta eller lateralitet: när är en rörelseasymmetri betydelsefull?
Marie Rhodin, Swedish University of Agricultural Sciences

Projektnummer: H-17-47-286 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Motor laterality, such as left or right-handedness, is a well-known asymmetric phenomenon in both humans and animals, incl. horses. Concurrently, lameness caused by orthopaedic injury is a common cause for asymmetry. In our study of riding horses in training, 73 % had motion asymmetries, warranting …

Läs mer

Halksäkra golv förebygger skador hos nötkreatur; Minskar rillning halkrisken på betonggolv?
Christer Bergsten, SLU

Projektnummer: S-17-24-784 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Slippery floors results in falls and injuries which can be fatal. Moreover, on dairy farms slippery floors impede oestrus behaviour and ease of heat detection and as result cause economical losses due to impaired fertility. Grooving is the most common way to treat concrete floors to reduce …

Läs mer

Minimal processpåverkan för en naturlig mjölk
Maria Glantz

Projektnummer: O-17-20-941 • Status: Pågående • Ansökningsår: 2017

Mjölk

Consumer trends are focused on minimal processing of milk. The new process technologies for heat treatment used in the dairy industry today probably have smaller effects on the nutritional quality and functionality of milk than the older technologies that are the basis for the calculations of …

Läs mer

Lönsam, Insatseffektiv och Miljövänlig potatisodling i Aktörssamverkan
Anita Gunnarsson, Hushållningssällskapet, Kristianstad

Projektnummer: H0942353 • Status: Avslutat • Datum för slutrapport:

Sammanfattning saknas

Läs mer
Prenumerera på vårt nyhetsbrev