Home About Browse Search
Svenska


Tidsåtgång för maskinarbeten på små fält

en simuleringsstudie

Nilsson, Daniel and Rosenqvist, Håkan and Bernesson, Sven (2014). Tidsåtgång för maskinarbeten på små fält. Uppsala: (NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology, Sveriges lantbruksuniversitet. Rapport / Institutionen för energi och teknik, SLU ; 072
[Report]

[img]
Preview
PDF
1MB

Abstract

Maskinkostnaderna är en viktig faktor när det gäller lönsamheten för odling av grödor på små och oregelbundna fält. Idag anges maskinkapaciteten för olika arbetsoperationer inom jordbruket oftast som ett slags genomsnittsvärde, som sedan antas gälla för alla fält oberoende av areal, fältform, eventuella brukningshinder på fältet, etc. Detta kan medföra fel vid beräkning av växtodlingens kostnader och lönsamhet, och därmed också leda till missvisande beslutsunderlag för lantbrukarna. Huvudsyftet med denna studie var att analysera tidsåtgången för olika maskinarbeten på små och oregelbundna fält med hjälp av datorsimuleringar. Målet var att ta fram mer fältspecifika kapacitetsdata som kan användas vid beräkningar av maskinkostnaderna. Genom att ha en högre precision i dataunderlaget för kostnadsberäkningarna, får lantbrukarna ett bättre beslutsunderlag vid val av grödor.
Vilken areal ett "litet" fält har är beroende på var i landet man befinner sig. I slättbygder, där jordbruket präglas av storskalighet, kan ett fält på 5 ha betraktas som "litet", medan gränsen kan vara betydligt lägre i skogs- och mellanbygder. Av de undersökta kommunerna i denna studie (Svalöv, Ronneby, Vingåker och Skellefteå), var den genomsnittliga skiftesarealen högst i Svalövs kommun (6,7 ha) och lägst i Ronneby kommun (1,9 ha). Det finns heller ingen entydig definition på vad som menas med ett "oregelbundet" fält. Ofta avser man dock fält med många hörn och flikar, eventuellt också innehållande trånga passager och "öar" med annan mark. Ju mer oregelbundet ett fält är, desto mer svårbrukat (eller dyrare att bruka) anses det vara. En jämförelse av fältens s.k. formfaktor i de olika kommunerna indikerade att kommuner med större brutenhet i landskapet (Ronneby och Vingåker) också har fält med mer "oregelbundna" former.
Tidsåtgången för maskinarbeten på rektangulära fält simulerades med effektiv maskinbredd, optimal (maximal) körhastighet, fältareal samt fältform som oberoende ingångsvariabler. I simuleringarna togs hänsyn till tid för vändningar, svängar (hastighetsbegränsande), acceleration/retardation, ställtider, slumpmässiga avbrott, m.m. Resultaten visade t.ex. att tidsåtgången för en maskin med effektiva arbetsbredden 4,0 m och körhastigheten 8,0 km/tim, och som arbetade på ett rektangulärt fält med formen 2:1 (längd:bredd), var 36 min/ha när arealen var 1,0 ha, 26 min/ha när arealen var 5,0 ha och 24 min/ha när arealen var 15,0 ha. En slutsats var alltså att arealen har stor betydelse för tidsåtgången även för "regelbundna" rektangulära fält. Simuleringar gjordes också för avlånga rektangulära fält (vändtegar och kantzoner). Resultaten för dessa visade bl.a. att tiden för icke-produktiv tomkörning kan bli lång, relativt sett, om maskinbredden inte är anpassad efter dessa fälttypers bredd.
Tidsåtgången för slåtter av vall (maskinbredd 2,25 m, maximal körhastighet 10,0 km/tim, areal 1,0 ha) jämfördes för olika "oregelbundna" fältformer. Jämfört med ett rektangulärt 2:1-fält varierade tidsåtgången från -4 % (trapetsformat fält) till +16 % (månghörning med cirkulärt odlingshinder). Framförallt hade antalet vändningar (maskinen ej i arbete) en avgörande betydelse för resultaten, men antalet svängar (maskinen i arbete men med nedsatt körhastighet) var också en viktig faktor.
I projektet har också en enkel metod tagits fram för beräkning av fältens transportavstånd. Metoden baseras på fältens blocknummer.

Authors/Creators:Nilsson, Daniel and Rosenqvist, Håkan and Bernesson, Sven
Title:Tidsåtgång för maskinarbeten på små fält
Subtitle:en simuleringsstudie
Alternative abstract:
LanguageAbstract
English

The machinery costs have an important impact on the economic profitability of crop production in small and irregular-shaped fields. In most cost calculations, the capacity of machinery operations in agriculture is given as a single value, which is assumed to be valid for all types of fields independent of field area, field shape, the presence of field obstacles, etc. This may result in misleading cost calculations for different crops and thus incorrect decision bases for the farmers. The main purpose of this study was to analyze the time demand for different machinery operations in small and irregular-shaped fields with the help of computer simulations. The objective was to get more field-specific capacity data that can be used for calculations of machinery costs. More precise basic data will give the farmers a better basis for decision when choosing crops in such fields.
What is meant by the term a ‘small' field is subjective and dependent on where the field is located. In a flat country with large-scale agriculture, a field of 5 ha may be regarded as ‘small', whereas this area may be regarded as ‘large' in forested areas. Of the four Swedish municipalities investigated in this study (Svalöv, Ronneby, Vingåker and Skellefteå), the average lot area was largest in Svalöv (6.7 ha) and smallest in Ronneby (1.9 ha). Furthermore, there is no unambiguous definition of what an ‘irregular-shaped' field is. Often, however, the term is used to describe a field with several corners, narrow tips and ‘islands' with uncultivable land. It is often regarded that the more ‘irregular-shaped' the field is, the more difficult (or costly) it is to cultivate. A comparison of the so-called shape index between the municipalities studied, indicated that fields in municipalities with a higher variability in topography and geographical structure (Ronneby and Vingåker) are more irregular-shaped.
The time demand for machinery operations in rectangular fields was simulated using machinery work width, optimal (max) driving speed, field area and field shape as independent input variables. In the simulations, the time needed for turnings, curve driving (limited speed), acceleration/retardation, adjustments, stochastic stoppages, etc. were considered. The results showed, for example, that the time demand for a machine with a working width of 4.0 m, a driving speed of 8.0 km/h and working in a rectangular field with the shape 2:1 (length: width), was 36 min/ha when the field area was 1.0 ha, 26 min/ha when the field area was 5.0 ha and 24 min/ha when the field area was 15.0 ha. Thus, it was concluded that the field area was important to consider also for ‘regular-shaped' rectangular fields. Simulations were also carried out for elongated rectangular fields (e.g. headlands and border strips). The results showed that the time for non-productive work (e.g. for in-field transports) can be considerable if the machinery work width is not well-adapted to the field width.
The time demand for the mowing of grass (machinery width 2.25 m, driving speed 10.0 km/h, field area 1.0 ha) was compared for different 'irregular-shaped' fields. Using a rectangular 2:1-field as a reference, the time needed varied from -4% (trapezium-shaped field) to +16% (a polygonal field with a circular impediment). The number of turnings (machine not in work) had a crucial impact on the results, but the extent to which the machine was driving in curves (machine in work but with a limited driving speed) was also an important factor.
In the project, a simple method for calculating transport distances has been developed. The method was based on the fields' block numbers.

Series/Journal:Rapport / Institutionen för energi och teknik, SLU
Year of publishing :2014
Number:072
Number of Pages:54
Place of Publication:Uppsala
Publisher:Institutionen för energi och teknik, Sveriges lantbruksuniversitet
ISSN:1654-9406
Language:Swedish
Publication Type:Report
Article category:Other scientific
Full Text Status:Public
Agris subject categories.:E Economics, development, and rural sociology > E16 Production economics
N Machinery and buildings > N20 Agricultural machinery and equipment
Subjects:(A) Swedish standard research categories 2011 > 4 Agricultural Sciences > 401 Agricultural, Forestry and Fisheries > Agricultural Science
Agrovoc terms:farm area, operating costs, efficency, logging equipment, field shape, field size, simulation models, sweden
Keywords:små fält, oregelbundna fält,, maskinkapacitet, tidsåtgång, simulering, small fields, irregular-shaped fields, machine capacity,, time demand,, simulation
URN:NBN:urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2384
Permanent URL:
http://urn.kb.se/resolve?urn=urn:nbn:se:slu:epsilon-e-2384
ID Code:11860
Faculty:NJ - Fakulteten för naturresurser och jordbruksvetenskap
Department:(NL, NJ) > Dept. of Energy and Technology
Deposited By: SLUpub Connector
Deposited On:09 Feb 2015 10:46
Metadata Last Modified:08 Sep 2017 10:38

Repository Staff Only: item control page

Downloads

Downloads per year (since September 2012)

View more statistics

Downloads
Hits