Change search
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf
Tire-soil interaction analysis of forest machines
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2014 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Analys av däck-maskinteraktionen hos skogmaskiner (Swedish)
Abstract [en]

Cut-to-length logging is a mechanized method for delimbing trees and cutting them to length. It is a two-machine operation; taken care by a harvester and a forwarder. The forwarder can cause soil rutting, soil compaction and other detrimental after effects. Therefore it has become vital to protect the forest floor from destructive effects of heavy machines. This initiated the study to delve more into the interaction between the loaded forwarder wheel and the soil.

Various WES based rut depth models has been compared to validate its effectiveness in predicting the rut depths. New models have been developed to estimate the rut depth produced by the multipass effect of wheels. Models that could predict the contact pressure between the tire and soil as well as the tire soil contact area has been studied. Various relations to determine the mobility parameters have also been studied. The ones that are suitable to predict mobility parameters have been identified.

Roots play a major role in reinforcing the soil and protecting them. This extra reinforcement provided by roots has been taken into account in the thesis work. Lab test with pine tree roots have been carried out to determine the extra reinforcement supplied. Models that are capable of predicting the reinforcement effects due to roots have also been looked into.

An initial step towards connecting WES and Bekker models have been done; available models correlating both WES and Bekker models have been analysed and finally a set of relations connecting both have been derived.

The effect of slip on sinkage has been studied with the help of both WES and Bekker based models. Multibody simulation software MSC Adams has been used to simulate the forwarder model to determine its suitability for rut depth prediction. Adams has been employed to study the effect of tire inflation pressure and velocity on rut depth.

Abstract [sv]

Kortvirkesmetoden är en mekaniserad för skogsavverkning. Det är en två-maskinsprocess, som utförs av en skördare och en skotare. Skotaren kan orsaka skador på marken, som exempelvis spårbildning och markpackning. Det har blivit allt viktigare att skydda skogen från de marskador orsakade av tunga maskiner. Detta är en initiell studie av samspelet mellan mark och hjul på en lastad skotare.

Olika WES-baserade spårdjupsmodeller har jämförts för att värdera deras förmåga att prediktera spårdjupen. Nya modeller har också utvecklats för att uppskatta relationen mellan spårdjup och flera hjulpassager. Modeller som kan prediktera kontakttrycket mellan däcket och marken, samt däckets markkontaktarea har studerats. Olika relationer för att bestämma mobilitetsparametrarna har också studerats.

Rötter spelar en viktig roll för att öka markens bärighet och att skydda den. Rötternas effekt på markens bärighet har behandlats i examensarbetet. Labbtester med tallrötter har genomförts för att bestämma deras armeringseffekt. Modeller som kan användas för att prediktera rötternas effekter har också studerats.

Ett första steg för att kunna kombinera WES- och Bekker-modeller har utförts, tillgängliga modeller som korrelerar WES- och Bekker-modeller har behandlats och en uppsättning relationer som relaterar de båda modellerna har härletts.

Effekten av halka i samband med nedsjunkning har studerats med hjälp av både WES- och Bekkerbaserade modeller. Dynamiksimuleringsprogramet MSC Adams har använts för att simulera skotarmodellen för att bestämma dess lämplighet för spårdjupsförutsägelse. Adams har använts för att studera vilken effekt olika däcktryck och hastighet har på spårdjupet.

Place, publisher, year, edition, pages
2014. , 143 p.
Series
MMK 2014:15 MKN 105
Keyword [en]
Bekker, forwarder, forest soil, rutting, WES
Keyword [sv]
Bekker, skogsmark, skotare, spårdjup, WES
National Category
Engineering and Technology
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-156884OAI: oai:DiVA.org:kth-156884DiVA: diva2:768357
Supervisors
Examiners
Available from: 2015-03-06 Created: 2014-12-03 Last updated: 2015-03-06Bibliographically approved

Open Access in DiVA

Tire-soil interaction analysis of forest machines(3858 kB)723 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 3858 kBChecksum SHA-512
4c97e2e8b75c51405240c859735554151202364ff49c6a72d0c76faad6cc8e064cdd7434e240712cb0703cad1df1d8199aafc8eb7eac65cd5208c63ad504fe74
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Engineering and Technology

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 723 downloads
The number of downloads is the sum of all downloads of full texts. It may include eg previous versions that are now no longer available

urn-nbn

Altmetric score

urn-nbn
Total: 149 hits
CiteExportLink to record
Permanent link

Direct link
Cite
Citation style
  • apa
  • ieee
  • modern-language-association-8th-edition
  • vancouver
  • Other style
More styles
Language
  • de-DE
  • en-GB
  • en-US
  • fi-FI
  • nn-NO
  • nn-NB
  • sv-SE
  • Other locale
More languages
Output format
  • html
  • text
  • asciidoc
  • rtf