Maanäytteenoton koneellistaminen ja työntutkimus

Abstract

Tutkimuksen tavoitteena oli suurten (152 x 560 mm) maanäytteiden oton koneellistaminen, näytteenottotyön keventäminen, työasentokuormituksen vähentäminen ja näytteenottotyön laadun parantaminen. Tutkimuksessa suunniteltiin ja rakennettiin maanäytekairan terälaitteisto Maatalouden tutkimuskeskuksen maanviljelyskemian ja -fysiikan tutkimusalalle aiemmin hankittuun kairaan. Traktorikäyttöisellä kairalla voidaan ottaa maanäytteitä PVC-muoviputken sisälle, jonka ulkohalkaisija on 160 mm ja pituus 600 mm. Maanäytekairaa kokeiltiin erilaisilla maalajeilla. Kaira toimi hyvin savi-, hiesu- ja hietamailla. Näytteiden laatua tutkittiin mittaamalla näytteen pinnan ja sitä ympäröivän maanpinnan välisiä korkeuseroja. Tulosten perusteella maanäyte tiivistyi näytteenotossa koneellisella menetelmällä hieman vähemmän kuin aikaisemmin käytössä olleella, niin sanotulla perinteisellä menetelmällä. Tilastollisesti tulokset eivät eronneet toisistaan. Näytteenottotyön laatua tutkittiin määrittämällä näytteenottotyön työasentokuormitus OWAS-menetelmällä, havainnoimalla työntekijän energiankulutus työn aikana ja mittaamalla työntekijän syke sekä näytteenottotyön aiheuttama melu. Näytteenottotyön aiheuttaman energeettisen kuormituksen taso oli koneellisessa menetelmässä merkittävästi alhaisempi kuin perinteisessä menetelmässä. Myös tuki- ja liikuntaelimistöön kohdistunut kuormitus pieneni näytteenoton koneellistamisen myötä. Energiankulutus oli koneellisessa menetelmässä selvästi alhaisempi kuin perinteisessä menetelmässä ja työntekijään kohdistuva melualtistus pieneni merkittävästi koneellisessa menetelmässä. Näytteet otetaan nykyisin lähes yksinomaan koneellisella menetelmällä, joka on osoittautunut nopeaksi ja toimivaksi menetelmäksi. Myös työntekijöiden mielestä näytteenottotyö on helpottunut ja keventynyt merkittävästi sekä muuttunut mielekkääksi työksi. Koneellisen menetelmän paras ominaisuus on työsaavutuksen pysyminen tasaisena koko työpäivän ajan. Perinteisessä menetelmässä työsaavutus pieneni työajan kuluessa, koska työntekijät väsyivät.

A soil core sampler was constructed for taking large soil samples (152 mm in diameter, 560 mm long), the aim being to reduce physical and posture stresses by mechanizing soil sampling. Large soil samples used to be taken manually by hammering the sampling tube into the soil (conventional method). This study was carried out at the Institute of Crop and Soil Science. The soil sampler was attached to the rear of a tractor. Samples were taken into a PVC pipe (diameter 160 mm, length 600 mm). The prototype which was tested on mineral soils, operated well on clay, silt loam and sandy clay loam soils. Soil compaction due to sampling was evaluated by determining the level of the soil surface in the pipe after the sampling. Soil was less compacted after mechanical than after conventional sampling. The difference was not, however, statistically significant. The quality of the sampling procedure was investigated by determining the worker's heartbeat frequency and energy consumption during the work and by measuring working postures with the OWAS method. The intensity of noise during the sampling work was also measured. Workers' physical stress and the number of bad working postures were lower in mechanical than in conventional soil sampling. Also the noise level received by workers was clearly less in mechanical sampling. At present, large soil samples are almost invariably taken with the soil core sampler constructed in this study. According to the workers themselves soil sampling is now much lighter and easier than when the samples were taken manually. Output thus remains high throughout the working day.