Tutkimus aiouravälin vaikutuksesta paperipuun hakkuussa

Transkriptio

1 METSÅTEHON TIEDOTUS METSÄTEHO REPORT Tutkimus aiouravälin vaikutuksesta paperipuun hakkuussa STUDY ON THE EFFECT OF STRIP ROAD SPACING IN PULPWOOD CUTTING Ml KKO KAHALA ja RAIMO SAVOLA! N EN HELSINKI

2 Q

3 Metsätehon tiedotus - Metsäteho Report 280 METSÄTEHO Suomen Puunjalostusteollisuuden Keskusliiton metsätyöntutkimusosasto Forest Work Study Section of the Central Association of Finnish Woodworking Industries TUTKIMUS AJOURAVÄLIN VAIKUTUKSESTA PAPERIPUUN HAKKUUSSA Study on the Effect of Strip Road Spacing in Pulpwood Cutting Mikko Kahala ja Raimo Savolainen T i i v i s t e l m ä Toukokuussa 967 kerättiin Enso-Gutzeit Osakeyhtiön työmaalta Enosta ja lokakuussa 967 Oy Nokia Ab:n työmaalta Lempäälästä aineistoa ajouravälin (= palstatievälin) vaikutuksesta hakkuumiehen ajankäyttöön paperipuun valmistuksessa harvennusleimikossa. Enossa tutkittiin 5 m:n, 20 m:n, 30 m:n ja l+o m:n ajouravälien vaikutusta 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa ja Lempäälässä 5 m:n, 25 m:n ja 35 m:n ajouravälien vaikutusta 2m kuusipaperipuun teossa. Tutkimus käsitti yhteensä 36.7 k-m3:n hay~uun. Molemmilla työmailla tutkittiin kahta hakkuumiestä. Työajan menekki eri ajouravälejä käytettäessä on esitetty taulukoissa 2 ja 3 (s. 5 ja 6). Keskeytysten osuutena on käytetty 8 %:a työmaa-ajasta. Työmaa-ajan aineistonmukainen jakautuminen

4 G tehotyöhön ja keskeytyksiin käy ilmi taulukosta 4 (s. 7). Mitään johdonmukaisuutta keskeytysten osuuden,ja eri ajouravälien kesken ei ollut havaittavissa. Kasaus oli 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa kaikissa rungonsuuruusluokissa nopeinta 20 m:n ajouraväliä käytettäessä. Vastaavasti 2 m kuusipaperipuun valmistuksessa kasausaika k-m3:ä kohti oli tutkituista ajouraväleistä pienin 25 m:n ajouraväleillä. Enon työmaalta voidaan todeta, että runkoa kohti laskettu siirtelymatka kasauksessa oli lyhyin 20 m:n ajouraväliä käytettäessä. Kasojen koko kasvoi ajouravälin pidentyessä. Samoin kasojen välimatkat ajouran varrella pienenivät ja niiden lukumäärä 00 ajourametriä kohti kasvoi ajouravälin pidentyessä. Suhteellinen tuotos 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa oli suurin 20 m:n ajouraväliä käytettäessä. Erot eri ajouravälien kesken pienenivät suurempiin rungonsuuruusluokkiin päin siirryttäessä. Valmistettaessa 2 m kuusipaperipuuta suhteellinen tuotos oli suurin 25 m:n ajouraväliä käytettäessä. Erot eri ajouravälien kesken olivat tässä tapauksessa varsin pienet. Tutkimustulosten mukaan näyttää siltä, että harvennushakkuissa 2- tai 3 -metrisen paperipuun teossa ajouran varteen hakkuun kannalta sopivin ajouraväli on m.

5 - 3 - Hakkuun perustutkimuksen yhteydessä kerättiin Metsätehon ja metsähallituksen kehittämisjaoston toimesta aineistoa ajouravälin (= palstatieväl in) vaikutuksesta hakkut~iehen ajankäyttöön paperipuun hakkuussa. Seuraavassa esitettävät tutkimustulokset on laskettu Metsätehon keräämän aineiston perusteella. A i n e i s t o Tutkimusaineisto kerättiin Enso-Gutzeit Osakeyhtiön työmaalta Enosta - touko- ja kesäkuussa 967 ja Oy Nokia Ab:n työmaalta Lempäälästä lokakuussa 967. Enon tutkimukset koskivat neljää erilaista ajouraväliä, jotka olivat 5 m, 20 m, 30 m ja 40 m, ja Lempäälän kolmea ajouraväliä, 5 m, 25 m ja 35m. Kummassakin tapauksessa käytettiin m:n levyistä traktoriajouraa. Enon aineisto käsitti yhteensä 77:4 k -m3 3m pinnanmyötäisesti karsittua mäntypaperipuuta, jonka joukossa oli jonkin verran kuusta sekä hiukan koivua. Päätavaralajin minimiläpimittana oli 5 cm. Lempäälässä kerätty aineisto käsitti yhteensä 39.3 k -m3 2 m pinnanmyötäisesti karsittua kuusipaperipuuta, jonka minimiläpimitta oli 5 cm. Lempäälässä oli kysymyksessä harvennushakkuu. Puutavara tehtiin kourakasoihin ajouran varteen. Molemmilla työmailla tutkittiin kaikilla ajouraväleillä kahta hakkuumiestä. Tutkimusaineiston jakautuminen eri ajouravälien osalle on esitetty taulukossa. Sekä Enossa että T u t k i m u s t u o k s e t Taulukossa 2 (s. 5) on esitetty työajan menekki eri ajouravälejä käytettäessä 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa sekä taulukossa 3 (s. 6) 2 m kuusipaperipuun valmistuksessa. Esitetyt ajat ovat työmaa-aikoja, joissa

6 - 4 - Taulukko - Table Tutkimusaineisto - Investigation material. Työmaa Working site Strip road spacing, m Leimikon j Hakattu,!Hakkuu- tiheys, lpuumäärä, mies k-m3/ha k -m3 Cutter Densi ty Pulpwood No. of stand, cut, cum.(syhal cu.m. (s) Ajouraväli, Runkoluku, kpj. Number of stems Rungon kok~ k -m Stern size, cu.m. (s) ( ENO East Finland ( LEMPÄÄLÄ South Finland

7 Taulukko - Table 2 Työajan menekki, min/k-m3, eri ajouravälejä käytettäessä 3m mäntypaperipuun valmistuksessa Enon työmaalla. Expenditure of working time, minutes per solid cu.m., on the cutting of 2-m. pine pulpwood when using different strip road spacings. Eno working si te. Ajoura- i väli, Hakkuu- mies ' Strip I'Oad Cutter spacing, No. \ m Rungon käyttöosa, k-m3 - UtiHsable part of stem, cu.m. (s) l m i n / k - m 3 - m i n / c u. m. (s) 0.20C l~9. 4 lj ) Vl , J.3. o'+ i ~ ~-~

8 - 6 - Taulukko - Table 3 Työajan menekki, min/k-m3, eri ajouravälejä käytettäessä 2 m kuusipaperipuun valmistuksessa Lempäälän työmaalla. Expenditure of working time, minutes per solid cu.m., on the cutting of 2-m. spruce pulpwood when using different strip road spacings. Lempäälä working site. Hakkuumies Cutter No. Ajouraväli - Strip road spacing, m min/k-m3 - min/cu.m. (s) l ( keskeytysten osuutena on käytetty 8 %:a, samaa kuin hakkuun perustutkimuksessakin. Työajan menekkiä eri ajouraväleille laskettaessa on kaikki muut työvaiheet paitsi kasaus selvitetty koko työmaan aineistoa käyttäen, koska niiden voidaan katsoa olevan ajouravälistä riippumattomia. Lempäälässä ei tutkimusteknisten vaikeuksien vuoksi kasausaikaa pystytty selvittämään rungoittain. Tämän vuoksi tulokset on tältä osin jouduttu laskemaan suoraan valmistettua k-m3 :ä kohti. ( Työmaa-ajan aineistonmukainen jakautuminen tehotyöhön ja keskeytyksiin on esitetty taulukossa 4. Keskeytysten osuus vaihteli hahl~uumiehillä eri ajouravälejä käytettäessä Enossa 4:stä 29 %:iin ja Lempäälässä 3:sta 24 %:iin. Mitään johdonmukaisuutta keskeytysten nsuuden j~ eri ajouravälien kesken ei kuitenkaan ollut ha.vaittavissa. Ratkaisevimmin työmaa-ajan jakautumiseen näyttivät vaikuttaneen eri hakkuumiesten henkilökohtaiset tottumukset. Koska paperipuun teossa ajanmenekin vaihtelu eri ajouravälejä käytettäessä riippuu ratkaisevasti pölkkyjen kasaukseen kuluvasta ajasta, on taulukoissa 5 ja 6 (s. 8 ja 9) esitetty k-m3 :ä kohti laskettu kasausaika. Lisäksi on taulukossa 7 (s. 0) esitetty runkojen siirtelymatkat kasauksen yh-

9 - 7 - Taulukko - Table 4 Työmaa -ajan aineistonmukainen jakautuminen tehotyöhön ja keskeytyksiin. Distributionofworking- site time according to the material into productive working time and interruptions. 5 i Tehot.. Ajoura- [Hakkuu- yo Työmaa väli, mies Produc-- Working Strip road tive site spacing, Cutter wo:r.k No. m Muut keskey- Lepo tykset Yhteensä Rest Other Total inter- ruptions % työmaa-ajasta of working- site time : 20 ENO East 30 Finland r- yhteensä total LEMPÄÄLÄ South Finland yhteensä total '

10 Taulukko - Table 5 Kasausaika, min/k-m3, 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa eri ajouravälejä käytettäessä Enon työmaalla. Bunching time, minutes per solid cu.m., i n the cutting of 3-m. pine pulpwood when using different strip road spacings. Eno working site. Aj ouraväli, Strip r oad spacing, f-- m J.5 Hakkuu- Rungon käyttöosa, k-m3 - Utilisable part of stem, cu.m. (s) mies Cutter l No. m n / k - m 3 - m i n / c u. m. (s) ~0. 00 '! :! g. 6o l j 0.96 (X) LiO ~ ~ S'6

11 - 9 - Taulukko - Table 6 Kasausaika, mi n/k-m3, 2m kuusi paper ipuun val mistuksessa Lempäälän työmaalla. Bunching time, minutes per solid cu.m., in the cuttingof 2-m. spr uce pulpwood. Lempääl ä worki ng s i te. Hakkuumies Ajouraväli - Strip road spacing, m Cutter No. 7) min/k- m--' - min/cu.m. (s) i! ! teydessä sekä kasojen koko, välimatkat ajouran suunnassa sen molemmilla puolil la olevat kasat mukaan luettuina ja kasojen lukumäärä 00 ajourametriä kohti. Työohjeen mukaan kasojen minimilwko oli 0.3 k-m3. Kasaus oli 3 m mäntypaperipuun teossa molemmilla hakkuumiehillä kaikissa rungonsuuruusluokissa nopeinta 20 m:n ajouraväliä käytettäessä. Selvästi tätä hitaampaa oli kasaus 5 m::. gjouraväliä käytettäessä, ja se hidastui yhä edelleen 30 m:n ja 40 m:n ajouravälejä käytettäessä. Valmistettaessa 2m kuusipaperipuuta kasausaika k-m3 :ä kohti oli pienin 25 m:n ajouravälillä. Sitävastoin kasaus 35 m:n ajouravälillä näytti hivenen nopeammalta kuin 5 m:n ajoura'jäliä käytettäessä. Erot olivat kuitenkin varsin pienet. Ajouravälin ja valmistettavan tavaralajin lisäksi kasausaikaan vaikuttavat myös monet leimikosta aiheutuvat tekijät kuten leimikon tiheys ja maaston l aatu. Huolimatta siitä, että tutkimusleimikoita valittaessa pyrittiin löytämään mahdollisinman paljon toisiaan vastaavat palstat, nämä tekijät vaihtelivat jon_j.;:in verran eri palstoilla. Näitä vaihteluita ei ole voitu ottaa huomioon tuloksia l askettaessa, mutta niitä voidaan käyttää selittävinä tekijöinä tulosten tarkastelussa.

12 - 0 - Taulukko - Table 7 Runkojen siirtely kasauksessa sekä kasojen koko ja sijainti. Moving of stems by bunching and the size and location of the bunches. Työmaa Working site ; Kasojen Kasojen Siirtely välimatka lukumäärä Ajourakasauk- Kasojen ajouran ajouran väli, Hakkuu- sessa, koko, ~:munnassa, varrella, mies m/runko k-m3 Space Strip road kpl/00 m Cutter! Moving of Bunch between spacing, No. stems by size, bunches No. bunches m bunching, cu.m. (s) along per 00 m m/stem strip roaq along m strip road ENO East 30 Finland ' keskim average LEMPÄÄLÄ South Finland kaskim average

13 - - Samoin kuin kasausaika oli myös runkoa kohti laskettu siirtelymatka Enon työmaalla kasaukgessa lyhin 20 m:n ajouraväliä käytettäessä. Siirtelymatka oli 5 m:n ajouravälillä se~västi sitä pitempi, mikä johtui siitä, että hakkuumies joutui saadakseen kokoon haluamansa suuruisen kasan siirtämään pölkkyjä enemmän ajouran suunnassa kuin 20 m:n ajouravälillä. Samoin siirtelymatka piteni ajouravälin kasvaessa 30: een ja 40 metriin. Kasojen koko näytti yleensä kasvaneen ajouravälin pidentyessä. Esiintyneet poikkeamat lienevät johtuneet leimikon tiheyden ja runkojen koon vaihteluista. Enon työmaalta voidaan myös todeta, että kasojen välimatkat ajouran varrella pienenivät ajouravälin kasvaessa ja vastaavasti niiden lukumäärä 00 ajourametriä kohti laskettuna kasvoi. sijaan ei leimikon tiheyden vaihteluiden vuoksi mitä~~ selvää SUQDtaa ollut havaittavissa. Lempäälän työmaalla sen Suhteellinen tuotos 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa eri ajour avälejä käytettäessä käy ilmi taulukosta 8 ja 2 m kuusipaperipuun valmistuksessa taulukosta 9 (s. 3). Tuloksista voidaan havaita, että 3m mäntypaperipuun valmistuksessa suhteellinen tuotos oli suurin 20 m: n ajouraväliä kä~~että essä. a.jouraväliä. Hakkuutuotos aleni jonkin verran käytettäessä sitä lmpea.mpaa 5 m:n Samoin tuotos aleni siirryttäessä sitä leveämpiin 30 m:n ja 40 m:n a.jouraväleihin. Suhteellinen tuotos oli pienin 40 m:n ajouraväliä käytettäessä. Tosin pienirrmissä rungonsuuruusluokissa tuotos oli 40 m:n ajouravälillä parempi kuin 30 m:n ajouraväliä käytettäessä, mutta tämä lienee aiheutunut leimikoiden er oavuuksista,ja satunnaisista tekijöistä. Taulukosta 8 näkyy myös, että hakkuuvaiheen suhteellisen tuotoksen erot pienenivät eri ajouravälejä käytettäessä suurempiin rungonsuuruusluokkiin päin sii.rryttäessä. Koska. 2 m kuusipaperipuun kasausta Lempäälässä ei voitu tutkia rungoittain, voidaan suhteellinen tuotos tämän ta.varo.lajin valmistuksessa esittää eri ajouravälien osalta vain koko puumäärää koskevana. Tuotos osoittautui suurimmaksi 25 m:n ajouraväliä käytettäessä ja pieneni siitä 5 m:n ja 35 m:n ajouraväleihin siirryttäessä. Erot olivat kuitenkin varsin pienet. Koska Lempää.lässä keskimääräinen rungon koko oli verraten suuri, sehän vaiht eli eri palstoilla 0. 59:stä k -m3 :iin, ja koska Enon tutkimuksen perusteella. voidaan tuotoserojen eri ajouravälien kesken todeta. olevan suurilla puilla melko pienet, on Lempäälän tuloksia pidettävä varsin ymmärrettävinä.

14 Taulukko - Table 8 Suhteellinen tuotos 3 m mäntypaperipuun valmistuksessa eri ajouravälejä käytettäessä Enon työmaalla. Ajouraväli 30 m = 00. Relative output in the cutting of 3 -m. pine pulpwood when using different strip road spacings. Eno working site. Str ip road spacing 30m = 00. Ajour a - väli, Strip road spacing, m Hakkuu-! Rungon käyttöosa, k-m3 - Utilisable part of stem, cu.m. (s ) mies Cutter No. S u h t e e l l i n e n t u 0 t 0 s - R e l a t i v e 0 u t p u t ' : 5 07 ' ; keskirn. aver age ' [\) keskim. average keskim. average ::.oo ')0 i OO J<:eskim ~~ ~---~~ _ {-yerage

15 - 3 - Taulukko Table 9 Suhteellinen tuotos 2 m kuusipaperipuun valmistuksessa eri ajouravälejä käytettäessä Lempääläntyömaalla. Ajouraväli 35 m = 00. Relative output in the cutting of 2-m. spruce pulpwood when using different strip road spacings. Lempäälä working site. Strip road spacing 35m = 00m. Hakkuumies Cutter No. Ajouraväli - Strip road spacing, m 5 25 Suhteellinen tuotos - 35 Relative output ' Keskimäärin Average Tutkimustulosten perusteella näyttää siltä, että harvennushakkuissa, joissa valmistetaan ajouran varteen kourakasoihin 2- tai 3 -metristä paperipuuta hakkuun kannalta sopivin ajouraväli on m. Maastohankaluuden suuretessa olisi syytä käyttää kapeaa ajouraväliä. Samaan suuntaan vaikuttaa myös valmistettavan tavaralajin mahdollinen liikutteluhankaluus. Leimikon tiheydellä on myös tärkeä merkitys. Tämän lähempää selvittelyä ei kerätyn aineiston puitteissa ole kuitenkaan voitu suorittaa. Tässä tutkimuksessa on ajouravälikysymystä tarkasteltu vain puutavaran valmistuksen kannalta. Pyrittäessä puunkorjuussa mahdollisimman hyvään taloudelliseen tulokseen on hakkuun lisäksi otettava huomioon myös metsäkuljetuksen asettamat vaatimukset.

16 - 4 - s t u d y o n t h e E f f e c t 0 f S t r i p R o a d S p a c i n g i n p u l p w 0 0 d C u t t i n g By Mikko Kahala and Ra i mo Savol ainen SUMMARY Material was collected in May 967 f r om the working sites of Enso-Gutzei t Osakeyhtiö at Eno (East Finland) and Oy Nokia Ab at Lempäälä (South Finland) to study the effect of strip road spacing on the time spent by the cutter on cutting pulpwood in a thinning. The study conducted at Eno concerned the effect of 5 m, 30 m and 40 m spacing of the strip road on the cutting of 3 -m pine pulpwood, and at Lempäälä the effect of 5 m, 25 m and 35 m spacing on the cutting of 2-m spruce pulpwood. The total material was 36.7 solid cu.m. Its distribution between different strip road spacings appears from Table (p. 4). Two cutter s were studied at each working site. The expenditure of working time with differ ent strip road spacings appears from Tables 2 and 3 (p. 5 and 6). Interruptions were taken as 8 per cent of the working-site t i me. Distribution of working-site time between productive working time and interruptions is given in accordance with the material in Table 4 (p. 7). There was no corr elation between the share of interruptions and the different strip road spacings. Because of technical difficulties it was not possible to establish the bunching time per stem at the Lempäälä site. The results in this respect were therefore calculated per solid cu. m. cut. The time spent on bunching with different strip road spacings is shown in Tables 5 and 6 (p. 8 and 9). Table 7 (p. 0) gives the calculated moving distance per stem by bunching, the bunch size and the distances along the strip road and the number of bunches per 00 mofstrip road. According to the working instructions the minimum bunch size was 0.3 solid cu. m. Bunching in the cutting of 3 -m pine pulpwood was fastest in all the stem size classes when the strip road spacing used was 20 m. The corresponding

17 - 5 - bunching time per solid cu. m. in cutting 2-m spruce pulpwood was shortest for a strip r oad spac ing of 25 m. The moving distance per stem by bunching at the Eno working site was shortest for a strip road spacing of 20 m. The bunch size increased with the spacing of the strip road. Simile.rly, the distances between the bunches alongside the strip road decreased and their number per 00 m of strip r oad increased when the strip road spacing grew. The r ela.tive output in cutting 3-m pine pulpwood anc 2- :n spruce pulpwood with different strip road spacings is presented in Tables 8 and 9 (p. 2 and 3). The relative output in cutting 3-m pine pulpwood was greatest for a strip road spacing of 20 m. The differences between the different spacings narrowed as the stem size class grew. The relative output in cutting 2-m spruce pul pwood was greatest for a strip road spacing of 25 m. The differences between the spacings were fairly small. It seems from the investigation results that the most suitable strip road spacing for cutting alongside the strip road is m in cutting 2- or 3-m pulpwood in thinnings.

18