a saus KOURASAHA OSAPUUNAKORJUUSSA Pekka-Juhani Kuitto 11/1991

Transkriptio

1 ( MITSATIHON a saus 99 KOURASAHA OSAPUUNAKORJUUA Pekka-Juhani Kuitto Kun ensiharvennuspuu korjat:aan osapuumenet:emiä, hakkuukust:annukset: saadaan pieneijiijiksi - karsint:at:yö met:sässä vähenee - ja pient:en puiden joukkokäsit:t:eyn et:uja voidaanhyödynt:ää koko hankint:aket:jussa Hänt:yosapuiden kat:kont:a ja kuormaus kourasahaa on puust:on t:iheyden ja oksaisuuden mukaan 5 - % ja osapuiden 0-8 % hit:aampaa kuin moot:t:orisahaa kat:kot:t:ujen osapuiden kuormaus Kuormauksen ajanmenekki on kourasahaa käyt:et:t:äessä - 7 kert:aa niin suuri kuin t:avaraajimenet:emässä Ajonopeus kuormat:t:una on osapuiden ajossa hieman pienempi kuin t:avaraajien ajossa Kun oksaisuusuokka on, mänt:yosapuukuormat: ovat: pienenmät:, ja kun oksaisuusuokka on, ne ovat: 5-50 % pienenmät: kuin t:avaraajikuormat: Ainespuun osuus kuormissa on % Ae ainespuunmit:t:aist:en at:vaosien osuus on kourasahamenet:emässä - 6 % ja manuaaisessa osapuumenet:emässä 9 % kuorman pökkyjen määräst:ä, kun männyn ja n oksaisuusuokka on Kun oksaisuusuokka on, osuus on moeijiijissa menet:emissä noin 5 % Metsäteho on toteuttanut ensiharvennuseimikoiden osapuunakorjuuta koskevan tutkimussarjan yhdessä Ve itsiuoto Oy:n kanssa vuosina Osa tutkimuksista tehtiin maksuperusteita varten ja osa korjuumenetemien kehittämistä varten Tavoitteena on out toisaata ratianaisoida ensiharvennuspuun hankintaa ja toisaata sevittää, minkä aatuista puuraaka-ainetta tehtaae saadaan osapuumenetemiä käytettäessä Syksyä 990 käynnistettiin isätutkimus, jonka tavoitteena oi s evittää ei-kaatavan kourasahan käyttöön perustuvan osapuiden metsäkujetuksen aj anmenekkej ä ensiharvennuksessa Kourasahamenetemää verrattiin isäksi 5 m kuitupuun ja toisaata moottorisahaa katkottujen osapuiden metsäkujetukseen Tutkimuks en y hteydessä sevitettiin myös traktorikuormien kokoj a ja rakenteita sekä ainespuun ja isäraaka -aineen määräsuhteita tehtaae toimitetusta osapuumäärästä Yksityiskohtais et t uoks et on sitä osin jukaistu Metsätehon monisteena 99 Kuva Katkoota ja kuormaus kourasahaa mannikon ensiharvennuksessa Moemmat vaok Metsateho

2 TUTKIMUSMENETELMÄ JA -AINEISTO Tutkimuksen kenttätyöt tehtiin Veitsiuoto Oy:n Ouun hankinta-aueea Tutkimus noudatti vertaievan aikatutkimuksen periaatetta Saman traktorin ja kujettajan työskenteyä tutkittiin eimikko-ooitaan eriaisia työmaia sekä osapuiden että tavaraajen ajossa Puumäärät sevitettiin käyttäen metsurimittausta, traktorikuormien yksin pökyin nappuointia sekä punnitus- ja upotusmittausta tehtaaa Korjuumenetemissä puut kaadettiin moottorisahaa ja katkottiin joko kourasahaa tai moottorisahaa noin 5 m: n kujetuspituuksiin Vertaiumenetemänä oi pastae kasatun 5 m: n kuitupuun ajo Kaikki tutkimustyömaat kuuuivat maastouokkaan, ja ajouraväinä käytettiin 0 m: ä Osapuumenetemä (kourasaha): Hetsuri kaatoi puut (uokat R - R) tavoitteenaan v ä hintään puun kouraisuyksiköt Ajo urita ja ajourien ähetä puut kaadettiin kohtisuoraan pois aj ouri ta Kauempana oevat puut kaadettiin mahdoisuuksien mukaan kohtisuoraan ajouriin päin Puiden katkonta kourasahaa noin 5 m:n pituuksiin ja metsäkujetus kourasahaa varustetua kuormatraktoria Ae ainespuunmittaiset atvat (ae 6 cm x m) katkaistiin j oukkokäsitteynä kourasahaa ja pyrittiin jättämään pastae Osapuumenetemä (metsuri): Kaatomenetemä oi sama kuin menetemässä Lisäksi metsuri katkoi siirteykaadon rungot (uokat R - R) kouraisuyksiköissä noin 5 m:n pituuteen Eriiskaadon rungot (uokat R - R) katkottiin siten, että niiden tyviosat katkottiin 5 m:n ja atvaosat - 5 m: n pituuteen (atvapökyn katkaisuäpimitta noin 6 cm) Kahden tai useamman tyvipökyn rungoista metsuri käänsi ainespuup6kyn sisätävän atvaosan ähimpään metsäkuj etuksessa mukaan tuevaan kouraisuyksikköön Hetsäkujetus puutavarakouraa varustetua kuormatraktoria TAULUKKO Työmaa Työmaat vaittiin ja rajattiin oksaisuus- ja pituusuokitaan sekä poistumatiheyksitään aueen ensiharvennusoosuhteita mahdoisimman hyvin edustaviin - ja eimikoihin (tauukko ) Hakkuut tehtiin - 7 päivää ennen metsäkujetus ta Pois te t tavien puiden ain rinnankorkeusäpimitta oi R-uokan 6 6 cm Yi R-uokan puista vamistettiin tukkiosa kokonaisuudessaan karsituiksi tukeiksi kaadon yhteydessä Kaikki kuormat ajettiin puuajeittain ja menetemittäin erieen väivarastoe Traktorina oi Ponsse S5 (vuosimai 987) Kuormain oi -jatkeinen Fiskars 70L -teeskooppikuormain ja siinä joko Hutdin-kourasaha (vuosimai 988) tai tavanomainen puutavarakoura Kuormaimen uottuvuus kourasahaa varustettuna oi k ä ytä nnöss ä 8 m (tekninen 95 m) Aikatutkimusaineisto oi yhteensä traktorikuormaa, joista nappuoitiin yksin pökyin mittaamaa 7 kuormaa TULOKSET Kuormien koot ja rakenteet Ensiharvennusmä nniköissä ja -koivikoissa sekä kuormien koo t että kuormakohtaiset ainespuumäärät oivat kourasahamenetemässä pienemmät kuin manuaaisessa osapuumenetemässä, kun puiden oksaisuusuokka oi ; kuormien koko oi - 8 % ja niiden ainespuun määrä noin 5 % pienempi sekä kuormien koko % ja ainespuun osuus noin 0 % pienempi Kun oksaisuusuokat oivat suurempia, kuormat oivat kourasahamenetemässä sitä vastoin suurempia kuin manuaaisessa osapuumenetemä ssä Ensiharvennuseimikoiden puustorakenteet Puuaji Rungon keskikoko dm, ainespuut Tavaraajimenetemä: Noin 5 m kuitupuun hakkuu pastae kasoihin ja metsäkujetus Leimikon tiheys, runkoajha jäävä poistett Oksai suus- uokka Metsurimittauksen R k R puusto 000 R R R RS Ruukki Hauki pudas Lumi joki ( 6 6 ( ( ( ( R6 \ runkouvusta (uokan keskipituus, m) Yikii minki 60 Pituus uokka 6

3 TAULUKKO Kuorman koko, Työmaa TAULUKKO Traktorikuormien koot ja rakenteet Puuaji Mene - temä kaikki! nappu oidut kuormat m osapuuta Ae aines Tyvi pökkyjä puun mittais kuormassa, ten atvojen osuus kp -määrästå Korjuumenetemä Yikii minki män ty Haukipudas Lumi joki Kourasahamenetemä ( atvan katkai su ) ( ) ( ) Manuaainen osapuu- menetemä (ei käänt eikä atvojen katk ) Manuaainen osapuu- menetemä (sisätää käånt ja atvojen katkaisun n 6 cm:n kohdata) % K0 V KK0 Tavaraajimenetemä Kouras ahamenetemä Manuaainen osapuu- Ainespuunmittaiset, oksaiset osapuupökyt karsiutuvat ja kuoriutuvat hyvin tehtaan rumpukuorimossa tavanomaisen kuitupuun joukossa Osapuumenetemien käytön ongemana on kuitenkin out, että ensiharvennuseimikoista hankittavan osapuun joukossa tehtaan rumpukuorimoon tuee suhteeisen pajon ae ainespuunmittaisia atvoja (pökyt ae m x 6 cm) KUUSIKKO Koko tutkimussarjassa verrattiin myös tehtaae saatavan puuraaka-ainekertymän rakennetta ei kokopuun suhdetta ainespuuhun oksaisuusuokittain ja korjuumenetemittäin (tauukko ) Kaikissa korjuumenet emissä puut katkottiin 5 m:n kerrannaisin a Latvan kuormissa, MÅNNIKKÖ Pituusuokka ei vaikuttanut kuormien kokoon yhtä suuresti kuin oksaisuusuokka Mäntykuormien koko oi yhtä suuri tai suureni vain hieman, kun pituusuokka muuttui :sta :een Koivuosapuukuormien kokoon pituusuokan muutos vaikutti sevemmin Kourasahamenetemässä ae ainespuunmittaisten pökkyj en ja atvojen osuus kuormissa oi - 6 % pökkyjen määrästä Manuaaisessa osapuumenetemässä niiden osuus jäi sitä vastoin - 9 %:iin ei suurimmiaankin ae %:iin kuormien kuutiomäärästä, kun männyn ja n oksaisuusuokka oi Kun aiemmin tutkittiin manuaaista osapuumenetemää, jossa kaikki ainespuunkokoiset atvapökyt pyrittiin kääntämään tyvipökkyjen pääe samaa kun pääimmäiset hukkaatvat käännettiin pois kouraisuyksiköistä, hukkaatvusten osuus kuorman pökkyuvusta jäi 0 - prosenttiin ei suurimmiaankin ae 05 prosenttiin kuorman kuutiomäärästä dm cm Kun oksaisuusuokka oi, osapuukuormat oivat pienemmät, ja kun oksaisuusuokka oi, ne oivat 5 50 % pienemmät kuin tavaraajikuormat (tauukko ) Ainespuun osuus osapuukuormissa oi 8-87 % kuormien kokonaiskuutiomääräs tä, kun oksaisuus uokka oi, ja %, kun oksaisuusuokka oi Rungon keskim Tyvi pökkyjen äpi koko, osuus mitta, Tavaraajimenetemä Oksai suus Kerroin uokka Yikii minki Ruukki Kokopuu ainespuu-kertoimet ensnarvennus tyomaa menetemä (ei kåånt eikä atvojen katk ) Manuaainen osapuu - menetemä ( sisätää käänt ja atvojen katkaisun noin 6 cm:n kohdata ) g,o Tavaraajimenetemä Manuaainen osapuu menetemä (ei käånt eikä atvojen katk ) Manuaainen osapuu- menetemä (sisätää käånt ja atvojen katkaisun noin 6 cm:n kohdata) katkaisun sisätävissä manuaaisissa osapuumenetemissä atvaosat katkaistiin - 5 m: n pituuteen noin 6 cm : n kohdata Myös tavaraajimenetemässä tehtaae tuee useimmiten ainespuun ohea ae ainespuunkokoista runkopuuta jatai oksantynkiä (kokopuuta) Kuormien aines- ja runkopuun määrät mitattiin kaikissa osatutkimuksissa yksin pökyin nappuoimaa ja kokopuumäärät tehtaaa upottamaa Kuonnaus Mäntyosapuiden katkonta ja kuormaus kourasahaa oi 5 - % hitaampaa kuin moottorisahaa katkottujen osapuiden kuormaus (kuva ) Tavaraajimenetemään verrattuna ajanmenekit oivat 7-kertaiset Kuormausaika oi 55-6 % metsäkujetuksen tehoajanmenekistä, kun ajomatka oi 00 m ja oksaisuusuokka

4 Suhteeinen ajanmenekki MÄ N T Y 80,----,----,---r r-----,----,-----, t---j--~~-----+~ko~u~ra~ SA~H:\~ EN-ET_E_ LM-Ä}--~ 0t---t---~-=~~~~==~~~~~~-~~--~ ::=::~--- ~ :::::::-- t---t-;\~;,g i ~-;:-i - MANUAA EN OSAPUU ENETELMÄ - aot ~-~~----~ ~ ~-~~--==!~~--- TAVARALAJ MENETELMJ 0t---r-~ =-~ -_ -~-- -_ _-_ -~~- -_ _-_ ---~----~----~~-~ ~ -_ _~ 0 Kourasa hamenetemä: 00 ~ F 0 K0 V U KOURASAHA~ENETELMÄ --±:: =r Oksaisuusk, pituusk -,, Suurissa tiheyksissä ja vaikeammissa oksaisuuksissa jäävä puusto ja mattona oevat osapuukasat haittaavat kuormausta eniten juuri manuaaisessa osapuumenetemässä Näkyvyys ohjaamosta kauempana oeviin kuormattaviin puunosiin vaikeutuu Kujettaja joutuu nosteemaan ja käänteemään puunosia varmistaakseen n iiden kuormauskepoisuuden, mikä suurentaa kuormauksen ajanmenekkiä Kourasahamenetemässä puita käsiteään kokonaisina runkoina, jo oin ne havaitaan ohjaamosta paremmin ja niiden ottoetäisyys on yeensä yhyempi ----Ajonopeudet : - 0 MANUAAL!N N OSAPUU ENETELMA 00 BO 60 f--6 B 0 Tiheys, m 00m aj ou raa 6 Kuva Kuormauksen suhteeiset ajanmenekit mannikön ja koivikon ensiharvennuksessa Manuaainen osapuumenetema vastaavissa eimikko-<>oissa = 00 Kourasahamenetemän ja manuaaisen osapuumenetemän aj anmerekkierot ovat jen kuormauksessa suuremmat kuin jen kuormauksessa; kuormaus kourasahaa o i tiheyden mukaan 0 8 % ~itaampaa kuin moottorisahaa katkottujen puiden k u ormaus (kuva ) Tavaraajien kuormaukseen verrattuna kourasahaa katkonta ja kuormaus oi 6-0kertainen Manuaainen osapuumenetemä oikin kourasahamenetemään verrattuna eduisin ensiharvennuskoivikossa (oksaisuusuokka ) Kuormattuna-ajonopeude t oivat osapuiden ajossa hieman pienemmät kuin tavara ajien ajossa, kun maastouokka oi (tauukko ) Kuormausajonopeus oi osapuiden ajossa sama kuin vertaiumenetemänä oeessa 5 m kuitupuun ajossa Tyhjänäajoon kujetettava tavaraaji ei vaikuta Maastouokkien vaikutusta ajonopeuksiin ei tutkittu Aiempien t utkimusten mukaan maaston vaikeutuessa ajonopeus pienenee kuitenkin jyrkemmin osapuiden ajossa kuin tavaraajien ajossa Myös kuormausajonopeus työpisteestä toiseen on osapuiden ajossa sioin pienempi (mm Metsätehon katsaukset 0987 ja 5989) Tyhjänä- ja kuorma ttuna -ajojen vamisteuun ja päättämiseen kuui moempiin 0 5 min kuorma ja kuormausajon vamisteuun 00 minj kuormausaj okerta TAUUJI(J(O Kourasahamenetemässä oksaisuus u okan suureneminen :sta : een ei juuri vaikuta ajanmenekkiin Samoin poistettavan puuston tiheyden suureneminen vaikuttaa vähän kourasahamenetemän kuormauksen ajanmene kkiin Oksaisuusuokan mä ntyosapuiden katkonta ja kuormaus kourasahaa oi - % hitaampaa ku in oksaisuusuokan puiden (kuva ) Mootto risahaa katkottujen puiden kuormaus oi vuorostaan - 8 % hitaampaa oksaisuusuokassa kuin oksaisuusuokassa Ajonopeudet ensiharvennushakkuussa, ajomatka 00m, maastouokka, umeton aika TyhjanAajo Henetema Kuo rmattuna - Ku ormausaj o ajo mmin Kourasahamenetema S Manuaainen 7 osapuumenetemä Tavaraaj imenetemä Suhteeinen ajanmenekki , - --,_ -- -, Purkaminen MANUAAL!N N OSAPUUM NETELMA ----~ IKOURASiHAI!ENETELHA Oksaisuus]k ~~RASAH! RUAAIT ~ELMA -~ÄPUUI INU LMA t- B 0 Tiheys at 00m ajouraa Kuva Oksaisuuden vaikutus ruormauksen ajanmenekkiin mannikön ensiharvennuksessa Oksaisuusuokka = 00 6 Purkamisaikoihin (tauukko 5) sisätyvä t myös purkamisen vamisteuajat, 0 0 minj m Mäntyosapuiden purkamisajat vastasiva t osapuumenetemittäin samoissa eimikko-o oissa ä hes toisiaan, kuitenkin niin että kourasahaa katkottujen jen purkaminen o i hieman nopeampaa kuin moottorisahaa katkottujen jen Kun oksaisuusuokka suureni :sta :een, mä ntyosapuide n purkamine n hidastui - 7 %

5 Purkamisajat TAULUKKO 5 Mene temä Purkamisaika, minj m Haukipudas ko i vu Lumijoki Työmaa Puuaji Yikiiminki Yikiiminki Ruukki Kun oksaisuusuokka oi, osapuiden purkaminen o i noin % hitaampaa, ja kun oksaisuusuokka oi, niiden purkaminen vie kaksi kertaa niin pajon aikaa kuin 5 m havukuitupuun purkaminen Koivuosapuiden purkamisaika oi osapuumenetemittäin samansuuruinen, kun pituusuokka oi Kun n pituusuokka oi, kourasahaa katkottujen osapuiden purkaminen oi 0 % nopeampaa kuin moottorisahaa katkottujen Kuva Ocsaisuusuokka ja runkojen jareys vaikuttavat eniten kuormien kokoon yhteydessä kourakas0issa tai erikseen minimiäpimitan mukaisesti ja siihen yhdistetään pökkyjen jatai iatvojen kääntey, jäävät ae ainespuunmittaiset atvat vataosin maastoon Kourasahamenetemän eduisin käyttöaue on joko uranvarsitiheydetään ae 5 m : n tai yi m : n eimikoissa Manuaainen osapuumenetemä on vuorostaan eduisin niissä eimikoissa, joissa uranvarsitiheys on sitä väitä Kun oksaisuusuokka suurenee, kourasahamenetemän kipaiukyky paranee Moottorisahaa katkottujen osapuiden kuormaus on suhteeisesti eduista verrattuna tavaraajien kuormaukseen uranvarsitiheydetään 6 - m :n eimikoissa, kun puiden oksaisuusuokka on Kun puiden oksaisuusuokka on suuri, kourasahamenetemä on hakkuun ja metsäkujetuksen yhteisvaikutuksetaan eduisempi kuin manuaainen osapuumenetemä Kourasahan käytön suhteeinen etu perustuu siihen, että oksaisuusuokan muutokset vaikuttavat vain vähän kourasahaa katkonnan ja kuormauksen ajanmenekkiin verrattuna siihen, mitä ne vaikuttavat manuaaisen osapuunahakkuun vastaavaan aj anmenekkiin Samoin suurissa oksaisuusuokissa kuormat ovat suurempia kourasahamenetemässä kuin manuaaisessa osapuumenetemässä Kourasahaa pystytään katkaisemaan ja käsitteemään oksaisia puita ja puunosia huomattavasti nopeammin kuin metsuri moottorisahaaan Kourasahaa pystytään isäksi oksaiset puut puristamaan useamman puun joukkokäsitteyä tiiviimmin yhteen jo runkojen katkaisuvaiheessa, mikä osataan suurentaa kuormien kokoja Kourasahamenetemässä kuormiin tuee ae ainespuunmittaista atvapuuta enemmän kuin manuaaisessa osapuumenetemässä Kun osapuiden atvat katkotaan moottorisahaa hakkuun Asiasanat : PÄÄTELMIÄ metsäkujetus, osapuunakorjuu 5

6 Metsäteho Review 99 FOREST HAULAGE OF TREE SECIIONS USING A FORWARDER WITH A GRAPPLE SAW When first thinning trees are harvested using the tree-section methods, cutting costs can be brought down - ess deimbing is done in the forest and the advantages of mass handing sma trees can be utiized aong the entire procurement system Deimbing and debarking is done in the debarking drum at the pupmi Bucking and oading of pine tree-sections using a grappe saw is 5 to % sower than oading of pine tree-sections bucked with a chain saw, depending on the dens i ty of the stand and the branchiness of the stems For birch tree-sections the corresponding figures are 0 to 8 % The oading time expenditure when using a grappe saw is to 7 times as great as in the conventiona shortwood method The speeds when hauing oaded are sighty ower in the hauage of tree sections than of timber assortments When the branchiness cass is, the oad sizes for pine tree-sections are one-third smaer, and when the branchiness cass is, they are 5 to 50 % smaer than the oad sizes for timber assortments The proportion of industria roundwood is 70 to 87 % of the oads The proportion of tops of ess t han industria roundwood size is to 6 % of the tree sections in the oad when the treesection method with a grappe saw is used, and to 9 % when manua tree-section method is used Key words: forest hauage, tree-section harvesting SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSUITIO RY:N PUUNHANKINNAN JA -TUOTIAMISEN METSÄTEHO TUTKIMUS- JA KEHITYSYKSIKKÖ PL 9 (Fabianinkatu 9 B) 00 HELSINKI Puhein (90) 89 IN HELSINKI 99 PAINOVAMJSTE