Pesäteline mahdollistaa mehiläispesän monipuolisemman sijoittelun ja ergonomisemman käsittelyn kasvihuoneessa

Kotimaisia pölyttäjiä kaupallisille puutarhaviljelmille on Suomen mehiläishoitajain liitto SML ry:n ja Luonnonvarakeskuksen hanke, jossa kehitetään mehiläisten käyttöä kasvihuone- ja tunneliviljelmien pölytyksessä sekä kartoitetaan kotimaisen kimalaiskasvatuksen mahdollisuuksia. Yksi osa mehiläispölytyksen kehittämistä on luoda välineistöä, jolla mahdollistetaan pölytys epätyypillisessä ympäristössä. Niinpä Savonian kanssa suunniteltiin Suomessa käytössä oleviin kasvihuoneisiin soveltuva mehiläispesäteline, joka huomioi niin mehiläiset, mehiläistarhaajan kuin käyttöympäristönsäkin.

Pesätelineen vaatimukset

Mehiläisiä ja kimalaisia käytetään runsaasti kasvihuoneissa Alankomaissa, mutta Suomessa käytäntö on vierasta. Mehiläistarhaaja asentaa mehiläispesät paikoilleen ja käy 2–3 viikon välein tarkistamassa niiden voinnin. Käytön jälkeen pesät viedään pois. Pölyttäjien sijoittelu etenkin kasvihuoneessa on tärkeää, ja alankomaissa käytetäänkin erilaisia telineitä mehiläis- ja kimalaispesiä varten. Näitä telineitä haluttiin hankkeessa kehittää eteenpäin ja testata niitä kasvihuoneessa.

Telineen suunnittelussa on otettava huomioon mehiläispesän rakenne ja mehiläisten vaatimukset, olosuhteet kasvihuoneessa, pesän sijoittelumahdollisuudet sekä mehiläistarhaajan työergonomia. Mehiläispesien altatuulettavan pohjan kautta mehiläiset kierrättävät ilmaa pesässään, joten pesäteline ei saa peittää pohjaa liikaa. Telineen materiaalin on oltava sellaista, joka kestää kasvihuoneiden kuumuutta ja kosteutta. Pesien sijoittelussa voidaan hyödyntää kasvihuoneiden kantavia tukirakenteita, jolloin pesät voidaan sijoittaa korkeallekin kasvuston ylle. Telineen on hyvä mahdollistaa mehiläispesän kiinnittämisen telineeseen esimerkiksi kuormaliinalla.

Telineen kanssa käytettiin elektronista pesävaakaa, jonka kiinnittämiseen ja asentamiseen pesätelineen rakenteet soveltuivat hyvin. Kuva: Claude Flener.

Myös mehiläishoitaja on otettava huomioon telineen suunnittelussa ja sijoittelussa. Jos tila sen sallii, telineen voi asentaa korkeudelle, jossa tarhaajan ei tarvitse kumarrella tai kurotella siirtäessään tai hoitaessaan pesää. Kevyt materiaali ja näppärä kiinnityssysteemi tekee telineen asentamisesta ja pois ottamisesta vaivattomampaa ja nopeampaa.

Pesätelineitä testattiin Metsäpellon mansikat Oy:n kasvihuoneessa toteutettavassa pölytyskokeessa. Telineet ja pesät asennettiin kasvihuoneen takaosan runkorakenteisiin, joiden läheisyys seiniin johti telineiden levitysosien kehittämiseen. Kuvat: Anna-Maria Borshagovski, SML ry.

Telineen valmistaminen

Pesäteline pyrittiin suunnittelemaan siten, että siinä olisi valmistusteknisesti mahdollisimman vähän osia. Teline koostuu kolmesta särmätystä osasta: rungosta, pulttikiinnikkeestä sekä rungon molemmille sivuille hitsaamalla liitettävistä levitysosista, jotka monipuolistavat kiinnitysmahdollisuuksia kasvihuoneiden erilaisiin runkorakenteisiin. Muut telineen kiinnitykseen ja osien liittämiseen tarvittavat pientarvikkeet, kuten ruuvit mutteri ja kiinnitysliinat ovat yleisesti helposti hankittavissa esimerkiksi rautakaupoista.

Materiaali

Mehiläispesätelineen rakenne- ja olosuhdevaatimusten perusteella materiaaliksi valikoitui alumiini. Alusta valmistettiin 4 mm vahvuisesta EN AW-5754 alumiinilevystä, jota kansankielellä usein kutsutaan merialumiiniksi. EN AW-5754 on hyvin yleinen levyseos. Se on magnesiumseostettuna erittäin korroosionkestävä ja sillä on hyvät hitsaus- sekä muokkausominaisuudet. Näin ollen se sopii hyvin materiaaliksi kohtalaista lujuutta vaativiin rakennuskohteisiin. Vaihtoehtoiseksi valmistusmateriaaliksi suunniteltiin 3 mm vahvuista S355 rakenneteräslevyä. Teräsmateriaalin huonoina puolina ovat sen ominaispaino sekä lisäkustannuksia tuova pintakäsittelytarve. Painonsäästö, materiaalivahvuus huomioon otettuna, tässä telineessä on noin puolet alumiinirakenteen hyväksi. Teräksisen telineen paino kiinnikkeineen on noin 10 kg, kun taas alumiininen vaihtoehti noin 5 kg.

Levyleikkeet

Alumiinisen metallilevyn työstäminen on helppoa sopivaa leikkausmenetelmää apuna käyttäen. Siihen on helppo tehdä tarvittavat rei’itykset, ja viimeistely on kohtuullisen vaivatonta.

Pesätelineiden testiversioiden levyleikkeet tehtiin Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratoriossa plasmaleikkausjärjestelmällä. Plasmaleike on tähän kohtuullisen kustannustehokas ja nopea leikkausmenetelmä. Sen tarkkuus riittää hyvin pesätelineen valmistukseen. Lisäksi suunnittelussa tehdyistä 3D-malleista oli muodostettavissa helposti plasmaleikkausjärjestelmälle tarvittavat leikkausradat.

Valmistusteknisesti levyleikkeet on suunniteltu siten, että pohjan pois leikattavien tuuletusreikien levymateriaalista syntyvät kaikki tarvittavat lisäosat telineen valmistusta varten. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio

Osien särmäys

Osien särmäämisellä levyleikkeistä pyrittiin minimoimaan hitsaamalla liitettävien osien määrä. 3D-mallinnetut osat mahdollistivat Auto POL –särmäystiedostojen käyttämisen. Osien särmääminen on mahdollista myös käsin. Koska telineen kiinnityspäätyyn on suunniteltu rakennetta tukevoittava kotelorakenne, kannattaa särmäysjärjestystä suunnitella riippuen käytettävästä välineistöstä.

Testiversiot särmättiin Savonia-ammattikorkeakoulun CNC-ohjatulla särmäyspuristimella. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio.

Liitosmenetelmät

Pesätelineen testauksissa huomattiin, että kasvihuoneiden runkorakenteet poikkeavat toisistaan runsaastikin. Usein oli tarve asentaa teline runkorakenteeseen, joka sijaitsi lähellä kasvihuoneen seinää tai kulkuväylää. Tämän vuoksi telineen rungon molemmille puolille lisättiin levitysosat, jotka monipuolistivat kiinnitysmahdollisuuksia kasvihuoneissa.

Alumiinin hitsaamisessa tärkeäksi osaksi muodostuvat valmistelevat toimenpiteet. Liitettävien kappaleiden on syytä olla mm. hyvin sovitettuja, ja alumiinin pintaan nopeasti muodostuvan oksidikerroksen poistaminen helpottaa hitsaamista. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio

Koska lopulliseksi materiaaliksi valikoitui alumiini, sopivia hitsausmenetelmiä oli käytettävissä kaksi, joko TIG- tai MIG-hitsaus. Alumiinisen testiversion hitsit on tehty MIG-hitsaamalla (teräksiset MAG-hitsaamalla). MIG/MAG-hitsaaminen on menetelmänä kenties hieman nopeampi, kun taas TIG-hitsauksessa tunkeuman ja hitsin muodon hallinta on helpompaa.

Pesäteline kiinnitetään pulttikiinnikkeen avulla esimerkiksi kasvihuoneen runkorakenteeseen. Erikokoisiin runkoprofiileihin saadaan sopiva kiinnitys käyttämällä yleisesti saatavilla olevia M12-koneruuveja. Koneruuvin pituus voidaan valita runkorakenteen paksuuden mukaan. Telineen kiinnittämisen helpottamiseksi irtomutterit korvattiin telineen runko-osaan kiinteästi asennettavilla niittimuttereilla. Teräksisessä versiossa mutterit hitsattiin kiinteiksi runkorakenteeseen.

Niittimutterit kiinnitetään niiden puristamiseen tarkoitetulla työkalulla. Niittimuttereiden käyttö sopii erityisen hyvin ohutlevymateriaaleille. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio.

Viimeistely

Koska metallirakenteiden viimeistely vaatii yleensä aikaa ja on näin ollen tuotteen hintaa nostava tekijä, pyrittiin valmistusmenetelmät valita siten, että osien riittävä laatu saavutetaan jo tekovaiheessa. Käsin tehdyissä tuotteissa terävät kulmat viistetään tai pyöristetään tuotteen käsittelijälle aiheutuvien vahinkojen välttämiseksi.

Testiversioissa käytetty EN AW-5754 alumiini ei vaadi välttämättä pintakäsittelyä. Teräksestä valmistettu versio on syytä esimerkiksi maalata tai sinkitä. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio.

Pesäteline soveltuu kiinnitettäväksi niin nelikulmaisiin kuin pyöreisiin rakenteisiin. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio.

Telineen kiinnityskohdat voi vaihtoehtoisesti sijoittaa telineen pitkälle sivulle. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio.

Teräksestä valmistettu pesätelineen prototyyppi. Kiinnityssysteemi sallii telineen kiinnittämisen keskeltä tai kulmista
levitysosien ansiosta. Kuva: Keijo Korhonen, Savonia-ammattikorkeakoulun koneistuksen ja hitsauksen laboratorio.

Alumiininen pesäteline on valmis ja odottaa näytille pääsyä erilaisiin tapahtumiin. Kuva: Anna-Maria Borshagovski, SML ry

 

Kirjoittajat:

Anna-Maria Borshagovski, Projektipäällikkö, Kotimaisia pölyttäjiä kaupallisille puutarhaviljelmille- hanke, Suomen Mehiläishoitajain Liitto SML ry, anna-maria.borshagovski@hunaja.net

Keijo Korhonen, Tekninen asiantuntija, Savonia-ammattikorkeakoulu, keijo.korhonen@savonia.fi

Lisätietoa:

Valmistuspiirustukset PDF-tiedostona