a saus KONEELLINEN PUUNKORJUU KUUSIKON ENSIMMÄISESSÄ HARVENNUKSESSA 10/1989

Transkriptio

1 MITSATIHDN a saus 10/1989 KONEELLINEN PUUNKORJUU KUUSIKON ENSIMMÄISESSÄ HARVENNUKSESSA Markku Mäkelä Puu.t.a.va.Jta.n koneelli.l>.ta. valmii.j.tu.o:t.a. ja. me:t..oä.ku.t j e.tu.o :t.a. :t.u.j:w.:tu.n kuu.o<.ko n enll <.mmiu..o u l.l ä hajz.vennukl.l Ul.la.. Tu..tk<.mu.o koh.teena. o.u neljä :t.a.va.noma.ii.j en kuojr.jna.<.nhajtvu.teju.n ja. ko.tme pienen kuojr.jna.<.nhajtve.l.l.teju.n käy:t..töön pejtu.o.:t:uva.a. ko~juuke.tju.a.. Teknii.J M:t.i. ka.<.kk<. :t.u.j:k<.mukl.l UM mukana. o.e..tee.t konee.t Mve.Uu.<.va..t hyvin kuu.o<.kon enll<.mmä,u, een ha.jtv ennukl.l een. Kun pu.<.den JU.nna.nko~eu.o.e.äp<.m<.:t.:t.a. o.u 1 cm, :t.a.va.noma.ii.j e.t k.umma.<.nha.jtve.l.l.:t:vtd käl.lil..te.livä.t puu.t.a..teho.tu.nnii.ji.l a., ja. kun JU.nna.nk.Mkeu.o.täp<.mil..ta. o.u 25 c.m, pu.u.ta..teho:tllnnii.ji.la.. Va.6:t.a.a.va.l.l:t.i. p<.ene.t kuojr.jna.<.nhajz.ve.l.l.:t:vtd k.ä6<.:t..:t:el<.vä.t puu.t.a. ja puu.t.a..teho:t..u.nnii.j.6 a. Me:t.l.l äku.t j e:tllkl.l em a. p<.en:tjta.k..:t:muden :t11.o :t.:t.a.vuu.o o.e.<. 350 me:tain ma..tka..e..e.a %:t.a.va.n oma.ii.j.ten k.uojr.jna.:tjta.k..to~uden :tll.o:t.:t.a.vuudu.ta.. mät ovat teknisesti ja taloudellisesti käyttökelpoisia ensiharvennuskuusikon korjuussa talvella. Tavoitteena oli myös selvittää erityyppisten puutavaran valmistus ja ajokoneiden työskentelyä paksussa lumessa. Tavoitteesta jouduttiin kuitenkin luopumaan, koska Etelä ja KeskiSuomen talvi oli tällä kertaa vähäluminen. TUTKIMUSMENETELMÄ JA AINEISTO Tutkimuksessa selvitettiin aikatutkimuksin harvesterilla tehtävän puutavaranvalmistuksen ja metsäkuljetuksen ajanmenekkejä. Koneiden tuntikustannusten määrityksessä pyrittiin mahdollisimman läh elle maksusopij apuolten käyttämiä kustannuksia. KMjuuku.o.ta.nnukl.lili.a.a.n e~<.mma..:t: k.mjuuk.e.t j u.t pejtu.o.tu.<.va..t :t.a.va.noma.ii.j en kuojr.jna.<.nhajtvm.:t:vt<.n ja. kuojr.jna.:tjta.k..to~ käy:t.:tiiön. Pienen kuojr.jna.<.nhajtve.l.l.teju.n ja. :t.a.va.noma.ii.jen kuo~ ma.:tjta.k..toju.n muodol.l.ta.mien yhdm,.te..tm<.en ko~ju.u. ku.o.ta.nnukl.l e.t ouva..t va.m<.n lähellä edelli.l><.ä. P<.en en kuojr.jna.<.nhajt vm.:t:vt<.n ja. p<.en:tjta.k..toju.n muodo.tj:t.a.ma..t ko~juuke.tju.t l.len.tjija.a.n ouva..t l.l e..tväl.l:ta. ede..tu6<.ä ka..e..u<.mp<.a.. Tutkimuskohteet pyrittiin valitsemaan siten, että työskentelyolosuh teet olisivat mahdollisimman samankaltaiset kaikille korjuuketjuille. Siinä ei kuitenkaan täysin onnistuttu: osa koneista joutui työskentelemään selvästi tiheärnrnässä ja pienempirunkoisessa paikassa kuin suurin osa koneista. Se ei todennäköisesti kuitenkaan vaikuttanut tuloksiin, sillä aineisto kerättiin rungoittain. Ko~juuva.u.JU.oil.a. Tutkimusaineisto kerättiin maalishuhtikuus sa 1989 Kangaslarnrnilla yhteistyössä EnsoGutzeit Osakeyhtiön kanssa. Tutkimuksessa puusto oli: oli :t.u.j:k<.mu.okoh.te.m,i.la. l.la.ngen vähän. JOHDANTO Tiheä alue Harva alue puita/ha Tutkimus kuuluu niiden Metsätehon tutkimusten sarjaan, joiden avulla selvitetään monitoimikonetyyppien käyttöalueet harvennushakkuissa. Aiemmin on tutkittu ensiharvennusmännikön kesällä tapahtuvaa korjuuta (Metsätehon katsaus 2/1989). Tämän tutkimuksen päätavoitteena oli selvittää, millaiset harvesterityyppisten monitoimikoneiden käyttöön perustuvat korjuumenetel Alkupuusto Poistettu puusto Jäävä puusto Poistettujen puiden ~eskikoko oli tiheällä al~eella dm ja harvalla dm Maastoluokka oli 1. Lunta oli tutkimuspalstoittain cm. 1

2 Tavanomaiset kuormainharvesterit olivat: Lako 2 R Lokomo 990/746 Norcar/Ponsse 600 Pika 380 Puutavaran valmistus Metsäkuljetus tehtiin Lakon ja Lokomon jälkeen Valmet 832 kuormatraktorilla. Norcar/ Ponssen valmistama puutavara kuljetettiin Norcarkuormatraktorilla. Pienet kuormainharvesterit olivat: Farmi Trac 5000 Finntrac 4000 Gs NokkaJoker Farmi Tracin ja NokkaJokerin valmistama puutavara kuljetettiin samanmerkkisellä pientraktorilla, kun taas Finntracin valmistama Norcarkuormatraktorilla. TYÖSKENTELYMENETEUMÄT Tavanomaisten kuormainharvestereiden varsinainen työskentelymenetelmä perustui 20 metrin välein sijaitseviin aj ouriin. Harvesteri käsitteli kaikki poistettavat puut ( kuva 1). Vertailuaineiston saamiseksi Lokomokuormainharvesteri työskenteli yhdellä palstalla myös 30 metrin ajouravälein. Silloinkin kaikki poistettavat puut käsiteltiin koneellisesti. Kuormaimen ulottumattomissa oleviin keskivyöhykkeen puihin harvesteri ylettyi peruuttamaila palstalle. Metsäkuljetuksessa tavanomaisten kuormainharvestereiden jäljiltä kuormatraktori käytti samoja uria kuin harvesteri eli yleensä 20 metrin välein olevia ajouria. Pienten kuormainharvestereiden palstoilla ajourat oli merkitty 30 metrin välein. Niiltä urilta monitoimikoneet käsittelivät ne poistettavat puut, joihin ylettyivät. Lisäksi harvesterit puolittivat urien välialueen omavalintaisilla "haamuurilla". Pienten kuormainharvestereiden työskentelyssä ajouravälinä oli 15 metriä (kuva 2). Kun pientraktorit ajoivat pienten kuormainharvestereiden valmistaman puutavaran, ajouraväli oli 15 metriä. Kun tavanomainen kuormatraktori ajoi Finntracin valmistamaa puutavaraa, ajouraväli oli 30 metriä. Varsinaisten ajourien leveys oli selvästi alle 4 metrin, yleisimmin metriä. "Haamuurien" leveys oli metriä metsäkuljetustraktorin leveyden mukaan. Kaikissa tapauksissa litsi kuljettaja. 2 TULOKSIA poistettavat puut va Puutavaranvalmistuksen ajanmenekit eroteltiin työnvaiheittain (kuvat 3 ja 4). Pienten puiden suurin yksittäinen työnvaihe oli kaato (sisälsi myös monitoimiosan viennin kaadettavan puun luokse). Tehotuntia ei sisällä minkäänlaisia keskeytyksiä kohti lasketut tavanomaisten kuormainharvestereiden tuotokset olivat konemerkin mukaan puuta, kun puiden rinnankorkeusläpimitta oli 7 cm. Kun rinnankorkeusläpimitta oli 25 cm, vastaavat tuotokset olivat puuta. Puutavaran valmistus monitoimikoneella oli 20 metrin ajouraväliä käytettäessä hieman nopeampaa kuin 30 metrin ajouraväliä käytettäessä. Pienten kuormainharvestereiden tehotuntituotokset olivat puuta (d cm) ja puuta ( d cm) (kuva 5). Eniten monitoimikonetyyppien välistä tuottavuuseroa aiheutti puiden kaato. Erot karsintaajoissa olivat huomattavasti pienemmät. Metsäkuljetus Keskikokoisen kuormatraktorin (Valmet 8j 2) kuormankoko oli keskimäärin m, 3 pienen kuormatraktorin ( Norcar) 9 10 m ja pien3raktoreiden (Farmi Trac, NokkaJoker) 5 7 m. Kuormattuna ja tyhjänäajossa eri konetyyppien välillä ei ollut merkittäviä eroja. Pientraktorit olivat muita nopeampia kuormattunaajossa, muut puolestaan niitä nopeampia tyhjänäajossa. Kuutiometriä kohti pientraktore ilta kului kuormaukseen ja purkamiseen % enemmän aikaa kuin muilta. Metsäk~lj etuksessa pientraktoreiden tuottavuus m :ä kohti oli 350 m:n matkalla prosenttia tavanomaisten kuormatraktoreiden tuottavuudesta (kuva 6). Korjuukustannukset Monitoimikonekorjuuketjujen korjuukustannukset saatiin ajanmenekkien ja kevään 1989 kustannusten mukaan laskettujen konemerkeittäisten tuntikustannusten avulla. Koneiden kä y ttötuntikustannukset olivat: Tavanomainen kuormainharvesteri mk Pieni kuormainharvesteri mk Ta vanomainen kuormatraktori mk Pientrakt o ri mk

3 " z a t~ : q}., ~ &. (@..,. e Ii ~~~.,~ ~ c (~ Kuva 1. Tavanomaisten kuormainharveste reiden työskentelymenete l mä Kuva 2. Pienten kuormainharvestereiden työskente l ymenetelmä Ajanmenekki, cmin/puu {, ~ ~ rtymi et "l'1liut V / vaih ~~ ~ ~ r:::r Ka sinta ja ka konta Kaato :::;...'.:::; t'f'uun si i rt Rinnankorkeusläpimitta, cm Kuva 3. Es ime r kki tavanomaisen kuormainha rvester i n t ehoajanmenekeistä Ajanmene kki, cmin/puu _y v k r /; r r tv,.; se 0 työn" F/j rv ~ ~. '\<~u ' ~ 1 Kars; r>ta ja ka t ko ta ~ rv Kaato ~ V / Tehotuntituotos, puita Rinnanko rkeusläpimitta, cm Kuva 4. Esimerkki pienen kuormainharvesterin t ehoajanmenekeistä Tehotunti tuotos, m Rinnankorkeusläpimitta, cm Metsäkuljetusmatka, m Kuva 5. Tehotuntituotosten r ii ppuvuus puiden rinnankorkeusläpimitasta Kuva 6. Metsäkuljetuksen tehotunt ituotoksen r iippuvuus kuljetusmatkasta 3

4 Kuva 7. Korjuujä l k.i heti monitoimikoneen jäljiltä Kaikki valok. Metsäteho Kuva 9. La ko 2 R kuor mainharvesteri, peruskoneena LKT Kuva 11. Kuva Pika 380 kuormainharvesteri Pieni kuormainha rvesteri Finntra c 4000 Kuva 8. Harvennustulo s seuraavana kesänä Kuva 10. Lokomo 990 kuormainharvesteri, monitoimiosana 746 Kuva 12. Kuva 14. Farmi Trac 5000 pientraktori Nokka Joker pientraktori

5 TAULUKKO 1 Kor j uukustannukse t, met säkulj etusma t ka 350 m Korjuukustannukset, mktm 3 70,,.r, Leimikko j a kor j uukone Puutavaran va _lmistus Met säkul j e t us Korjuu yht ee ns ä mk / m3 Rungon ke s kikoko, 128 dm 3 Tavanomainen kuormainharve s teri Pieni ku orma inharvesteri *) 16** ) Run gon kes kikoko, 21 9 dm Ta va nomaine n kuormainharves t er i Pieni kuorma inharvester i *) 16 **) ~H~+~ *) Met säkuljetu s pi entrak t orilla **) Mets ä kul je tu s t avanomaisella kuorma t rak t or illa Ko r juu k u s t annukset suurirunkoisimmalle l u kko 1) t 1 Metsäkuljetusmatka, m Ku va 15. Ko r juukus t annusten r ii ppu vuu s me ts ä kul jetu smatk a sta, pieni r~ nkoinen leimikko ( ru ngon keskikoko 128 dm ) laskettiin pienija t utkimuspalstalle (tau Pu u t avaran valmistuksessa monitoimikoneilla t avanomaiset kuo r mainharvesterit oliva t yksikkökustannuksiltaan keskimäärin edullisimmat. Ero pieniin kuormainharvestereihin ei tosin ollu t suuri. Me t säku lj etu s pien t rakto r eilla oli selvä s t i kalli i mp aa k u in tavanomaisilla kuormatrak t o r eilla. Pien e n k u ormainharvesterin ja tavanomaisen kuormatrak t orin muodos t aman korju u ketjun k u stannu kset olivat suunnilleen samans u u r u is et k u in t avanomaisen k u ormainharv e s te rin ja k uormatrakt orin ketjussa. Pienen kuor mainharvesterin ja pientraktorin muodostamat yhdistelmät olivat kustann u ksiltaan selvästi mui t a ka l liimpia. Kun tarkasteltiin me t s ä kulje t usmatkan vaikutusta korj u ukus t annuksiin (kuva 15), tavanomaiset ku ormainharvesterit jaet t iin kahteen l u okkaan : " Yleisharvestereiden" peru skoneena on varsinainen harvesterialusta, joka nostaa koneen hankintahintaa melkoisesti, mut t a ne k y kenevät t y öskentelemää n my ös j ä reissä pää" Harvennu s harvestereilla " on t ehakkuissa. kevy empi ja samalla halvempi peruskone ja ne on t arkoi t ettu myös p i enirunkoisiin pää te hakkuisiin. Kun pien e n kuormainharvesterin käyt t öön peru stuvassa korjuuketjus s a pientrakto ri korvataan tavanoma i sella kuo r ma traktoril la, ovat kust a nnukset " yl eis j a harvennus harvestereiden" y ksikkö kustannu s ten v ä liss ä. Tutkimu ksessa ei ollu t mukana hakkuumiesmene telmää. Hakkuumi ehen kä y tt ö ön perustuva korjuu olisi tutki musolosuhteis sa ma k sanut hieman enemmän kuin k onee llinen ko r j uu sovi ttujen maksuj en mukaan. Korjuuvauriot ja metsänhoidollinen jälki Korjuuvaurio t mitattiin mets ä kuljetuksen j ä l k ee n. Puut avaraa monitoimikoneella valmis t e t taessa jäävistä puista vaurioi t ui keskimäärin 1. 4 %, me t säku ljetuksessa vastaavasti 1. 0 % eli korjuussa yhteens ä 2. 4 %. TAULUKKO 2 Ko r juuke t ju Korjuuvauriot Puutavaran valmis t us Metsäkuljetus Yhteensä Vaurioita, % jäävis t ä puis t a Tavanomainen kuormainharvesteri ja _kuorma t rak t ori Lako & Valmet Lokomo (20 m) & Valmet Lokomo (30 m) & Valme t Norcar/Ponsse & No r ca r Pika & Valmet Pie n i kuormainha r vesteri ja ajokone Fa r mi Tr ac & Farmi Trac Finn t rac & Norcar Nokka Joke r & Nokka Joker

6 Pienet kuormainharvesterit ja pientraktorit aiheuttivat vaurioita keskimäärin enemmän kuin tavanomaiset kuormainharvesterit. Koska tutkimuksessa ei ollut mukana hakkuumiesmenetelmää, koneellisen korjuun vauriomääriä ei voitu verrata sen vauriomääriin. Toisaalta on oletettavissa, että metsäkuljetuksessa hakkuumiehen palstalle hajalleen tekemien pienten puutavarakasoj en kuormauksessa tulee helposti enemmän vaurioita kuin monitoimikoneen ajouran varteen tekemien isojen kasojen kuormauksessa. Metsänhoidollisen jäljen määrittelivät korjuun jälkeen sekä Metsätehon työntutkija että EnsoGutzeit Oy:n metsänhoitoon erikoistuneet toimihenkilöt. Arvostelussa otettiin huomioon tavoitetiheyden noudattaminen, puuston tasaisuus ja korjuuvaurioiden määrä. Tutkimuspalstojen metsänhoidollinen tila oli keskimäärin hyvä. Erä ät kuljettajat poistivat kuitenkin liian vähän puita eli jäävän puuston tiheys jäi suuremmaksi kuin harvennusmalli edellytti. Asia varmaan paranee, kun kuljettajat koulutetaan harvennuspuiden valintaan. Sen opettaminen on jo alkanutkin useissa Metsätehon jäsenyrityksissä. PÄÄTELMIÄ Niin tämän tutkimuksen kuin männikön ensiharvennusta koskevan tutkimuksenkin tulokset osoittavat, että sekä tavanomaiset että pienet kuormainharvesterit soveltuvat hyvin ensimmäisiin harvennuksiin. Sekä ensiharvennus että muiden pienirunkoisten harvennusleimikoiden koneelliseen harvennukseen on jo nykyä än olemassa toimivaa konekalustoa. Myös korjuuvaurioiden maara koneellisessa korjuussa on pysyny t hyvin vähäisenä. Myös korjuukustannuksiltaan konetyyppien edullisuusjärjestys on yhteneväinen männikön ensiharvennuksia koskevien tulosten kanssa: tavanomaisten kuormainharvestereiden ja kuormatraktoreiden käyttöön perustuvat korjuuketjut olivat edullisempia kuin pienten kuormainharvestereiden ja pientraktoreiden käyttöön perustuvat. Kustannuseron aiheutti tässäkin tapauksessa lähes kokonaan metsäkuljetus pientraktoreilla. Tutkimuksen y hten ä tavoitteena oli selvittää, miten paksu lumi vaikuttaa koneiden työskentelyyn ja liikkumiseen. Sen selvittäminen ei kuit~nkaan ollut mahdollista, sillä tutkimuksen aikana oli vähän lunta. Pienipyöräisten ja telaisten koneiden mahdollisuus toimia paksussa lumessa on kuitenkin tarpeen selvittää, kun suunnitellaan niiden ymp ä rivuotista kä y ttö ä. Siihen tarvittaneen lisätutkimuksia. Asiasanat: ensiharvennus, monitoimikoneet Metsäteho Review 10/1989 MECHANICAL HARVESTING IN FIRST THINNING OF SPRUCE STANDS Mechanized cutting and forest haulage was studied in first thinnings of spruce stands. Four harvesting systems based on the use of conventional singlegrip harvesters and three based on mini singlegrip harvesters were studied. All harvesters used in the study were technically well suited for first thinning of a spruce stand. At a dbh of 7 cm, the conventional singlegrip harvesters handled from 140 to 180 trees per effective hour, and at a dbh of 25 cm, from 70 to 100 trees. Correspondingly, the mini singlegrip harvesters handled from 105 to 130 trees and from 45 to 65 trees per effective hour. The forest haulage productivity of m1n1 tractors was 55 to 70 % of that of conventional forwarders at haulage distances of 350 metres. The most economical harvesting systems were those using conventional singlegrip harvesters and forwarders. The harvesting costs when using a combination of a mini singlegrip harvester and a conventional forwarder were almost as low. Combinations of a mini singlegrip harvester and a mini tractor were clearly more expensive. Not much harvesting damage could be observed at the stands studied. Key wo rds: METSÄTEHO ISSN first thinning, multifunction logging machines SUOMEN METSÄTEOLLISUUDEN KESKUSLIITIO RY:N METSÄTYONTUTKIMUSOSASTO PL 194 (Fabianinkatu 9 B) HELSINKI Puhelin (90) HELSINKI 1989 PAINOVALMISTE