78 KARSINTA-KATKONTALAITE FINKO. Markku Melkko Finko on kuorrnaimen kouran paikalle asennettava vapaasti riippuva 4 rad pystyakselin ympi kääntyvä kaadettujen puiden karsintaan ja katkontaan tarkoitettu Laite. SiLLä pystytään käsittelemään puita mytjs Latva edellä mikä mahdollistaa toimimisen harvennusmetsissä noin metrin välein olevilla ajourilla iunan puiden esikasausta. LaitteeLLa pystytään käsittelemään mytjs tukkipuun kokoisia puita (maks. tanut Laitteen yhdessä insintjtjri eikko Kettusen ja SR- Kone Oy:n kanssa. Metsäteho on tukenut hanketta avustamaha rahoituksessa maa- ja metsätalousministeritjltä saaduilla kasvatusmetsien puunkorjuun kehittämiseen osoitetuilla varoilla. 5c:m). Finkon kehittämistyössä tavoitteena on ollut rakentaa harvennusmetsiin soveltuva jatkuvasyöttöinen karsinta-katkontalaite, joka voi käsitellä puita sekä tyvi että latva edellä. Edelleen tavoitteena on ollut laitteen rakentaminen sellaiseksi,että sillä voidaan käsitellä useita pieniä puita samanaikaisesti. Jotta käsiteltävien puiden liikuttelu kasvatettavan puuston seassa JalSl mahdollisian vähäiseksi, periaatteena on ollut se, että laite viedään käsiteltävän puun luo eikä päinvastah. AvohakkuuoLosuhteissa protoypin tuotos oli havupuulla.5....5 m tehotunti ja LehtipuuLLa..... mtehotunti kun rungon koko oli. 5.... m. Havupuu tehtiin noin etriseksi ja Lehtipuu noin etriseksi. HarvennusoLosuhteissa tuotos oli havupuulla 4.... 5 mtehotunti ja LehtipuuLLa.5.. 8. m tehotunti kun rungon koko oli. 5.... m. Havupuu tehtiin noin 5etriseksi ja Lehtipuu noin etriseksi. YLEISTÄ Testauksen aikana Laite toimi hyvin. Seuraavaan prototyyppiin tullaan tekemään joukko muutoksia jotka parantavat Laitteen kttytujkelpoisuutta ja kilpailukykyä. Idea Laitteen rakentamisesta ja siihen perustuvan korjuumenetelmän kehittämisestä on Sakari Monosen joka on mytjs suunnitellut ja rakenkuva l. Karsi nt a-k&tkonta.lai t e P'inko l. alok. Suomen Metsäteollisuuden Keskusli i tto ry.
Avohakkuu Kuva Harvennus- Yhteensä hakkuu m kp kp m kp m Havupuu Lehtipuu 46 6 5. 7.5 46 5.84 4. 68 8.74.84 Yhteensä 7.4 558.6 865 4.58 Kuljettajana oli kokenut metsätraktorin kuljettaja. Testauksen aikana kuljettajan työskentelyä vaikeutti se, että kuormaimen hallintavivut sekä karsinta- katkootalaitteen ohjausvivut oli asennettu koneen perässä tapahtuvaa työskentelyä varten, kun taas työskentely karsinta-katkootalaitteella tapahtui kaiken aikaa koneen edessä. Samoin kuormaimen heikko teho sekä kuormaimen kääntäjän väljyys vaikeutti puun ottoa ja siirtämistä sopivaan käsittelypaikkaan. Työntutkija seurasi koneen työskentelyä sivulla olevassa asetelmassa esitetyn aikajaon mukaan. Puista merkittiin muistiin rinnankorkeusläpimitta. Puut kuutioitiin PMP- tietojen perusteella. Jäävälle puustolle mahdollisesti aiheutuneita vaurioita ei tässä selvityksessä inventoitu. Finko on kuormaimeen kouran paikalle asennettava, vapaasti riippuva, 4 rad pystyakselin ympäri kääntyvä, kaadettujen puiden karsintaan ja katkontaan tarkoitettu laite. Puut nostetaan käsittelylinjalle alhaalta päin puristamalla "nostokourat" (kaksi) kiinni kuormaimen kouran tapaan. Niiden yläosat toimivat samalla yhden kiinteän terän lisäksi karsintaterinä. Puut vedetään karsintalinjan läpi neljällä vetorullalla, joista kaksi on kiinteää ja kaksi "nostokourien" mukana liikkuvaa. Puut katkotaan ketjuterällä. Laitetta käytetään peruskoneen hydrauliikalla ja toimintoja ohjataan peruskoneen ohjaamasta. Peruakoneena voi olla esimerkiksi kuormatraktori tai esikasaustraktori. Laitteen hinta keväällä 78 oli hieman yli mk. TUTKIMINEN Finko-karsinta-katkontalaitetta testattiin helmi-maaliskuussa 78 kahdella EnsoGutzeit Osakeyhtiön työmaalla, joista toinen oli avohakkuu- ja toinen harvennushakkuutyömaa. Avohakkuutyömaalla havupuu tehtiin noin -metriseksi ja lehtipuu noin -metriseksi. Harvennushakkuutyömaalla havupuu katkottiin noin 5-metriseksi ja lehtipuu noin -metriseksi. Testausaineisto oli seuraava. TEKNISET TIEDOT Tekniset tiedot on saatu valmistajalta. Peruskone Peruskoneeksi Finko- karsinta-katkontalaitteelle soveltuvat. esikasaus- ja kuormatraktorit, joiden stabiliteetti ja hydrauliikan teho ovat riittävät. Lisäksi laitteen tehokas käyttö edellyttää peruskoneelta ja kuormaimelta sellaista rakennetta, että työskentely kuormaimella on mahdollista myös ajouralla joko koneen edessä tai takana. Käytännössä esikasausyksiköt pystyvät käsittelemään ajouralla olevia puita koneen perässä ja soveltuvat näin sellaisinaan peruskoneeksi. Kuormatraktoreista peruskoneeksi soveltuvat parhaiten sellaiset,joissa kuormain on asennettu ohjaamon katolle. Tutkimuksen aikana peruakoneena oli Lokkeri-kaato-juontokone. Kuormaimena koneessa oli ÖSA-8-nivelpuomikuormain, johon kaatolaitteen paikalle karsinta-katkootalaite oli asennettu. Kuormaimen ulottuvuus oli 6. 5 m. Peruakoneen tekniset tiedot on esitetty etsätehon katsauksessa 7.
Finko-karsinta-katkontalaite Pituus 6 Leveys työasennossa 7 Leveys avattuna 6 Korkeus 88 Paino noin 5 Rotaattorin kääntökulma 4 Rullien syöttövoima 4 Syöttönopeus.5 Tarvittava Öljyteho 75 min4 Sahan moottorin teho noin Käsiteltävän puun läpimitta.. 5 kg rad kn ms MPa kw cm Syöttörullissa on sekä eteen- että taaksepäinajomahdollisuus. Kaikki neljä rullaa vetävät samanaikaisesti. TOIMINTAPERIAATE Työmenetelmät avo- ja harvennushakkuussa on esitetty kuvissa ja 4. Avohakkuusaa kaato Finkolle tehdään kuten puut-edestäettavalle prosessorille. Työskentely tapahtuu kaistoittain ja puut käsitellään tyvi edellä. Tarvittaessa eri puulajit voidaan lajitella eri kasoihin, joko samalle tai eri puolille ajouraa. Harvennushakkuussa parhaiaksi työmenetelmäkai osoittautui se, jossa puut kaadetaan noin. 7 rad:n kulmaan ajouraan nähden (kuva 4). Laitteen ulottuvillaajouralla ja 5... 6 m uran keskeltä - olevat puut kaadetaan uralta poispäin ja käsitellään tyvi edellä. Tätä kauempana olevat puut kaadetaan latva uralle päin. Koneen tuotoksen kannalta on eduksi, jos kaatomies siirtää useita pieniä puita rinnakkain niin, että ne voidaan käsitellä samanaikaisesti. Tavaralajit kasataan ajouran varteen käsitellylle alueelle, yleensä uran vastakkaiselle puolelle puun kasvupaikkaan nähden. Laitteella tartutaan puuhun kuormaimen kouran tapaan ja tarvittaessa puuta siirretään kuormaimella sopivaan käsittely- paikkaan. Parhaiten laite toimii maahan laskettuna "tukijalkojen" varassa, jolloin karsintalinja pysyy puun suuntaisena eikä vääntöjä esiinny. Puut syötetään ja katkotaan käsiohjauksella. Käsiteltäessä puuta latva edellä siihen tartutaan latvasta aivan normaalisti. Tämän jälkeen puuta vedetään paikallaan karsintalinjan läpi noin metrin (tarvittaessa eneän) ja katkaistaan latva; asta tämän jälkeen puu siirretään varsinaiselle käsittelypaikalle ja käsitellään tavanomaisesti. TUTKIMUSTULOKSET Ajanmenekki Tehoajan rakenne ja menekki keskimäärin tutkimustyömailla Avollarvennushakkuu hakkuu PUIDEN KÄSITTELY Monitoimiosan siirto + tarttuminen puuhun Monitoimiosan siirto puun kanssa Karsinta + katkonta Järjestely Häiriöt Yhteensä Suhteellinen ajanmenekki. % 8 7 4 6 5 4 7 cminpuu Puiden käsittely Siirtyminen 6 4 TEHOAIKA YHTEENSÄ 4 77 8 &::&'==----========-,= ==== TyÖntutkimustiedot Rinnankorkeusläpimitta keskimäärin, cm Havupuu Lehtipuu Rungon keskikoko, m Havupuu Lehtipuu Käsiteltyjä puita, kpl Työpisteitä, kpl Puita, kpltyöpiste Siirtymistka, mtyöpiste Tiheys, m m ajouraa.65. 7 67 4. 7 7. 5.. 6. 5 558 54. 6 6.. ' ' ' 4 Kuva. Työmenetelmä avoh<ltuussa Kuva 4. Työmenetelmä harvennushakkuusaa
.= 7... "' 6 5 "' "\' 4....: "' f ;.' noi "" trir n eh ipuu r.l" no n -, etri en ha puu -- Kuvissa 5, 6 ja 7 on esitetty rungon koon vaikutus karsinta-katkonta-aikaan. Avohakkuusaa lehtipuun karsinta ja katkoota on vienyt rungon koon mukaan... 5% eneän aikaa kuin havupuun karsinta ja katkonta. Kaikki puut on käsitelty tyvi edellä Käsittely latva edellä lisää havupuulla karsinta-katkoota-aikaa rungon koon mukaan... 5 % tehtäessä noin 5-metristä puutavaraa harvennusolosuhteissa. Lehtipuulla vastaava ajanlisäys on 4. 5% tehtäessä puutavaraa noin -metriseksi. Karsinta- katkoota-aika kasvaa rungon koon mukaan 8... %, kun noin 5-metrisen kuitupuun sijasta tehdään noin -metristä kuitupuuta. 7 5 7 5 Rinnankorkeusäpimitta, cm Kuva 5. Rungon koon vaikutus karsintakatkonta-aikaan avohakkuusaa Tutkimustyömailla varsin suuri osa puukohtaisesta ajasta meni monitoimiosan siirtoon puun luo ja puuhun tarttumiseen. Tämän ajan suuruus johtuu ilmeisesti osittain myös kuormaimen väljyydestä sekä kuljettajan hankalasta työasennosta. Samoin syöttö- ja sahausnopeus olivat laskettua pienempiä. Leimikoiden pienen tiheyden vuoksi siirtymiseen kului varsin paljon aikaa,. 8% tehoajasta. Tiheäissä leimikoissa tuotos olisi ilmeisesti suurempi. Toisaalta tiheyden kasvaessa tietyn rajan yli työskentely alkaa vaikeutua (= puun käsittelyaika kasvaa) ja tuotoksen nousu pienentyä. Tuotokset Kuvissa 8 ja on esitetty r ungon koon vaikutus laitteen tehotuntituotoksiin tutkituissa olosuhteissa. Avohuussa tuotos oli havupuulla.5....5 m tehotunti, kun rungon koko oli. 5.... m. Lehtipuulla tuotos oli 8... 4% pienempi. Havupuu tehtiin noin -metr iseksi ja lehtipuu noin -metriseksi. Harvennushuussa tuotos oli havupuulla 4.... 5 m te h tunti, kun rungon koko oli. 5.... m. Lehtipuulla tuotos oli vastaavalla rungon koolla.5... 8. m tehotunti. Havupuu teht iin noin 5-metriseksi ja lehtipuu noin -metriseksi. A ' ""tve ede lä.., Tyvi ede ä...:::"', Bo vj La vae eli :, Tyv ; ed< ä 7 5 7 Rinnankorkeusäpimitta, cm Kuva 6. Rungon koon vaikutus karsintakatkoota-aikaan harvennushakkuussa, noin 5-metrinen havupuu 7 5 7 Rinnankorkeusäpilllit t a, Cl'l Kuva 7. Rungon koon vaikutus k&rsintakat konta-aikaa.n harvennuahakku.ussa, noin -..etr inen l ehtipuu 4
8... 7 6..._ ""'t; 5 "' 4 DOl """l tr n ha' puu ehti uu oin """!let ine... I IY l' '. 5..5.. 5 Rungon koko, m Kuva 6. Rungon koon vaikutus Finkon tehotuntituotokseen avohakkuussa... 8 '5 7..c:.,,...,... 6 a :g 5 e'!4 j -;...- J ( r oin """!let avupu -- - ::: -,...v ine... - oin """!let ineo ehti uu Tyv" ede lä Lat a ed llä. 5.. 5.. 5 Rungon koko, m Kuva. Rungon koon vaikutus Finkon tehotuntituotokseen harvennushakkuussa Harvennushakkuussa tuotos oli testauksessa hieman suurempi kuin avohakkuussa. Tämä johtunee valmistetun puutavaran erilaisesta pituudesta sekä siitä, että kuljettajan taito käyttää laitetta parani kaiken aikaa. - Laitetta testattiin ensin avohakkuuolosuhteissa. KÄYTÖN KANNATTAUUS Arvioitaessa Finko-karsinta-katkontalait teen käyttömahdollisuuksia harvennuspuun kor juussa on vertailuolosuhteina ja - menetelminä käytetty seuraaia. "' --- -- ötw t i - o.nnul set 5 b...- ikh. vertailukohde -. harvennuksen kuusikko -tiheys 55 mha - ajouraväli m - suor intahakkuu... 6-metriseksi, ajoura vapaa - koneellinen esikasaus. vertailukohde -. harvennuksen kuusikko - tiheys 8 mha - ajouraväli m - suorintahakkuu... 6-metriseksi, ajoura vapaa - koneellinen esikasaus ""'...- ötw tiionnul = aet v -, --- likb,..5 Rungon koko, a.. 5..5.. 5 Rungon koko, a Kuva. Finkolta vaadittavat t uotokset. harvennukaen kuusikossa, jotta sen kayttö ol isi yhtä edull ista kuin ihaistyövaltaisen menetelmän käytt ö Kuva. Finkolta vaad.it tayat t uotokset. harvennuksen kuusikossa, j otta sen kiyttö olisi yhtä edulli sta kui n ihmiatyövaltaiaen menetelmän käyttö 5
Kuvissa ja on esitetty, millaisiin tuotoksiin Finkolla olisi päästävä, jotta sen käyttö em. olosuhteissa olisi yhtä edullista kuin ihmistyövaltaisen menetelmän käyttö. Finkoon perustuvassa menetelmässä on erilliskaadon kustannukset otettu huomioon. Kaikkiin kustannuksiin sisältyvät sosiaalikustannukset. Koska yksikön käyttötuntikustannukset rp puvat hyvin paljon peruskoneesta, on laskelmissa käytetty Ääyttötuntikustannuksina mk:aa ja 5 mk:aa. aadittavat tuotokset ovat. harvennuksessa käyttötuntikustusten ja runon koon mukaan.5 7.5 m h. astaavast. harvennsessa tuotoksen olisi oltava 4.. m h, jotta Finkon käyttö olisi yhtä edullista kuin hakkuu ihmistyönä ja koneellinen esikasaus. Alustavien tuotoslukujen perusteella näyttää siltä, että Finkolla päästään näihin tuotoksiin, jos runon koko on. harvennuksessa yli.7 m :n ja. harvennuksessa yli. m:n ja jos käyttötuntikustannukset ovat mkh. Jos käyttötuntikustannukset ovat 5 mk, olisi rungon koon oltava. harvennuksessa yli. m:n ja. harvennuksessa yli.4 m:n, jotta Finkoon perustuva korjuumenetelmä olisi kilpailukykyinen. Testausten aikana laite toimi varsin hyvin. Karsintajälki pakkasella oli täysin tyydyttävä, mutta sulan puun aikana siinä on parantamisen varaa. Laite pystyy käsittelemään puita myös latva edellä ja niin, että puut kestävät sen. Näin laite soveltuu käytettäväksi harvennusmetsissä ja erillistä esikasausvaihetta ei tarvita. Laite pystyy käsittelemään useita pieniä puita samanaikaisesti, mikäli ne vain kaadossa n saatu riittävän lähelle toisiaan. Esimerkiksi siirtelykaato saattaisi olla yksi ratkaisu. Laitteella pystytään käsittelemään myös tukkipuun kokoisia puita (maks. 5 cm), joten sen käyttö ei rajoit u pelkkiin kuitupuuleimikoihin. Koska laite voidaan sekä asentaa peruakoneeseen että irrottaa siitä suhteellisen vähäisin toimenpitein, voidaan peruakonetta helposti käyttää myös muihin töihin. Testauksen aikana laitteessa huomattujen puutteiden vuoksi siihen tullaan tekemään seuraavat parannukset, jotka parantavat sekä laitteen käyttökelpoisuutta että kilpailukykyä. - Puiden liikerataa syöttörullien välissä muutetaan parein karsintalinjaa vastaavaksi, jolloin karsintajälki paranee. PÄÄTELMIÄ Finko-karsinta-katkontalaitteen sijoittaminen kuormaimeen kouran paikalle mahdollistaa joustavan työskentelyn sekä ajourilla että urien väliin Jaavan puuston seassa. Tämän ansiosta myös vaurioiden määrä jäänee vähäiseksi. - Hydraulipumppua ja syöttömoottoreita suurennetaan, jolloin sekä syöttörullien että sahan nopeus ja voima kasvavat. Lisäksi tehdään useita pienempiä muutoksia, jotka parantavat laitteen käyttövarmuutta ja helpottavat sen käyttöä. Metsäteho Review 78 DaiMBI-BOCKI DEICE FINJ<O st The review deals with the Finko which is installed in place of the grapple. It is a free-hanging revolving round a vertical axis of and is used for the delimbing and METSÄTEHO device loader device 4 radii bucking of felled trees. It is capable of handling t rees also with the top foremost, which permits operatien in thinnings on strip roads with a spacing of m without prebunching. SUOMEN METSÄTEOUISUUOEN KESKUSUITTO RY:N METSÄTYÖNTUTKIMUSOSASTO Opastlnsllta 8 B 5 HELSINKI 5 Puhelin - 4