Change search
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link
Test and refinement of a down-scaled actively suspended forwarder
KTH, School of Industrial Engineering and Management (ITM), Machine Design (Dept.).
2016 (English)Independent thesis Advanced level (degree of Master (Two Years)), 20 credits / 30 HE creditsStudent thesisAlternative title
Provning och detaljering av en nedskalad skotare med aktiv fjädring (Swedish)
Abstract [en]

Cut-To-Length (CTL) logging is the dominating logging method in many parts of the world. CTL logging requires a forwarder for the logs from the felling area to a landing area. Due to the harsh off-road working conditions, a well performed suspension system is necessary for the forwarder. A down-scaled forwarder prototype of the full-scale XT28 prototype was developed last year but without any control system. In this project, the forwarder was conducted to the Skogforsk standard rough ground test and development and implementation of a control system was chosen as a refinement task. Structure refinement was also achieved for the improvement of the dynamic behavior. Within the project, the down-scaled version of standard test track was realized as well. The control system with fuzzy logic control strategy was implemented to control the pitch and roll angle when passing the bumps on the track. The scaling effect was investigated with the Buckingham Pi Theorem and utilized to understand the relation between the dynamic behavior of the down-scaled prototype and the full-scale forwarder.

During the test, the pitch and roll angle history were collected with a maximum angle of 8 degrees when the forwarder was moving with a speed of 0.06m/s. The test with the control system was recorded but due to the vibration it was hard to collect data in this circumstance. From the test, it is clear that the control system was able to work but its ability was limited owing to the slow reaction speed of the linear actuator. With the analysis of the real hydraulic actuator, it was implied that a better performance could be achieved if this control system was implemented on the full-scale forwarder.

Abstract [sv]

Kortvirkesmetoden är den dominerade avverkningsmetoden i Sverige och resten av Europa. Metoden baseras på två maskiner, en skördare och en skotare, där skotaren transporterar det kapade virket till en uppsamlingsplats för vidare transport med lastbil. För att minska helkroppsvibrationer vid arbete i hård och ojämn terrängen, är det önskvärt att skotaren kan förses med ett effektivt och hållbart fjädringssystem. En nedskalad skotare, baserad på fullskaleprototypen XT28, utvecklades vid ett examensarbete förra året. Skalmodellen saknade styrsystem. I detta projekt realiserades också en nedskalad prototyp av den standardiserade provbana för hård och ojämn terräng som tagits fram av Skogforsk. Ett aktivt styrsystem, med syftet att förbättra skalmodellens dynamisk prestanda i ojämn terräng, utvecklades också för skalmodellens pendelarmar. Den valda reglerstrategin för rollvinkeln, baserades på fuzzi-logik. Skalningseffekterna undersöktes med Buckingham Pi, och dessa resultat användes för att förstå förhållandet mellan dynamiskt beteende hos skalprototypen och fullskaleprototypen.

Under testet, registrerades pitch- och rollvinklarna, med en maximal vinkel på 8 grader. Vid provet framfördes skotaren med hastigheten 0,06 m/s. På grund av vibrationerna var det svårt att samla in analyserbara data för styrsystemet. Från testet, är det klart att styrsystemet kunde arbeta som tänkt, men dess förmåga var begränsad på grund av skalmodellens långsamma elektriska ställdonen. Analys av de verkliga hydrauliska ställdonen i fullskaleprototypen indikerar att styrsystemet skulle fungera betydligt bättre för den verkliga skotaren.

Place, publisher, year, edition, pages
2016. , 67 p.
Series
, MMK 2016:94 MKN 169
Keyword [en]
Scaled vehicle, pendulum arm suspension, rough ground test
Keyword [sv]
Nedskalat fordon, pendelarmsfjädring, ojämn mark, provning
National Category
Mechanical Engineering
Identifiers
URN: urn:nbn:se:kth:diva-192627OAI: oai:DiVA.org:kth-192627DiVA: diva2:971395
External cooperation
Skogforsk
Supervisors
Examiners
Available from: 2016-09-16 Created: 2016-09-16 Last updated: 2016-09-16Bibliographically approved

Open Access in DiVA

fulltext(6469 kB)2 downloads
File information
File name FULLTEXT01.pdfFile size 6469 kBChecksum SHA-512
7a32270f426f48ebc0563a6e08dec064811fb0c741ce95433b98fa4824a1cd4b053239742f797b7aefe1f814b61d362db463a36961ad273b803c29200b55a219
Type fulltextMimetype application/pdf

By organisation
Machine Design (Dept.)
Mechanical Engineering

Search outside of DiVA

GoogleGoogle Scholar
Total: 2 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

Total: 14 hits
ReferencesLink to record
Permanent link

Direct link