9/979 NSR-projekti ROVANIEMEN KONEPAJAN VALMISTAMA PUUN KAATO-KARSINTALAITE HARVENNUSPUUN KORJUUSSA Drivning i gallring. med Rovaniemen Konepajas fällnings - kvistningsanordning Markku Melkko
ITSATIHO Opastinsilta 8 B 00520 HELSINKI 52 SELOSTE Puhelin (90) 40 0 9/979 9/979 NSR- projekti ROVANIEMEN KONEPAJAN VALMISTAMA PUUN KAATO- KARSINTALAITE HARVENNUSPUUN KORJUUSSA Drivning i gallring. med Rovaniemen Konepajas fällnings - kvistningsanordning Markku Melkko Sisällys Sivu TIIVISTELMÄ- Sammanfattning....... 2 JOHDANTO.......................... 3 2 TUTKIMUSAINEISTO JA TYÖMENETELMÄ.. 3 3 TULOKSET.......................... 4 3. l Ajanmenekki.................. 4 3. 2 Tuotokset...... 6 3. 3 Kustannukset................. 6 4 PÄÄTELMIÄ......................... 6 ISBN 95-673-057-4 ISSN 0357-0932
TIIVISTELMÄ SAMMANFATTNING Tutkimus liittyy Pohjoismaiden neuvoston aloitteesta Norjassa, Ruotsi ssa, Suomessa ja Tanskassa Pohjoisma iden ministerineuvoston rahoittamina suoritettaviin yhteispohjoismaisiin metsäteknisi in kehittämistutkimuksiin. Näiden tutkimusten koordinaatioelin on Nordiska Skogsarbetsstudiernas Råd Tutkimus kuuluu harvennuspuun ( NSR). korjuun koneellistamista koskevaan projekt iin, jonka johtava maa on Ruot si. Undersökningen hänför sig till de samnordiska skogsteknologiska undersökningar som utförs i Danmark~ Finland~ Norge och Sverige på Nordiska Rådets initiati oclz finansieras av Nordis ka MinistP-rrådP-t. Koordinerande organ för dessa undersökningar är Nordiska Skogsarbetsstudiernas Råd (NSR). Undersökningen hör till projektet gallringsteknik~ där Sverige är projektledande Land. Tutkimuksessa selvitettiin Rovaniemen Konepaja Ky : n valmistaman puun kaatokarsintalaitteen tekninen soveltuvuus harvennusmetsien puunkorjuuseen sekä tuotos ja sen riippuvuus eri tekijöistä, kun laitetta käytetään harvesterina (metsäkuljetus eri koneella). I undersökni ~gen klarläggs den av Rovaniemen Ko~epaja Ky tillverkade fä llnings- kvistningsanordningens tekniska användbarhet i drivning av gallringss kog~ anordningens prestation samt de faktorer som invr:r kar på prestationen då anordningen används som skördare (skogstransporten sker med separat maskin). Koneen keskimääräinen tehotuntituotos oli 2. 5 m3, kun rungon koko oli keskimäärin 0. 045 m3. Valmistettava puutavara oli ns. pitkää rankaa. Käytettäessä koneen käyttötunt i kust annuksina 30 mk : aa puutavaran hakkuu maksoi 56, 50 mk/m 3. Miestyönä tehtynä se olisi ollut lähes puolta halvempaa. Tutkimustulosten ja mm. tekni sten seikkoj en perusteella näyttää s i ltä,.. ette late sovellu var sinaiseen harvennusmetsien puunkor juuseen. Par emmat käyttömahdollisuudet sillä l i enee päätehakkuutyömailla, joissa sitä käytetään pienten puiden kor juuseen ennen vars inaista monitoimikonehakkuuta. Undersökningsobjekt var ett glest tallbestånd i första gallring där utfallet per hektar endast var 7. 2 mj. Pres tationen per verktimme var 2. 5 m3 i mede ltal då stammarnas medelvolym var 0. 045 m3 Det tillverkade virkessortimentet var sk. kapad stam. Med en maskinkostnad på 30 Fmk/grundtimme kostade hurmningen 56~ 50 Fmk!m 3. Manue ll huggnin! ltade vari t i det när>maste hälften billigare. På basen av undersökningsresultaten verkar det s om anordningen inte vore lämpad för användning i egentliga gallringar~ bl. a. av tekniska orsaker. Användningsmöjligheterna torde vara bättre i slutavverkningar för upparbetning av små träd före den egentliga avverkningen med flerprocessmaskin. 2
JOHDANTO Rovaniemen Konepaja Ky :n valmistama kevytrakenteinen puun kaato-karsintalaite -on tarkoitettu pienten puiden kaatoon, karsintaan, katkontaan ja kuormaukseen tai kasaukseen. Laite voidaan asentaa metsätraktorin kuormaimeen kouran paikalle ilman erikoistoimenpiteitä. Laitetta ja siitä saatuja tutkimustuloksia on esitetty aiemmin Metsätehon katsauksessa 0/977 ja Metsätehon selosteessa 7/978. Tässä tutkimuksessa selvitettiin laitteen tekninen soveltuvuus harvennusmetsien puunkorjuuseen sekä laitteen tuotos ja sen riippuvuus eri tekijöistä. Tutkimus suoritettiin Veitsiluoto Osakeyhtiön työmaalla Kemijärvellä syksyllä 978. Kuva. Rovaniemen Konepajan valmistema puun kaato-karsir.talaite Fig.. Rovaniemen Konepajas fäzldngskvistnings~ordnina 2 TUTKIMUSAINEISTO JA TYÖMENETELMÄ Laite oli asennettu liukupuomikuormaimella varustettuun Valmet 870 CK - kuormatraktoriin. 0SL'\IÖ kopos l e iäristi, S 25 r-- Tutkimuskohde oli harva ensiharvennusmännikkö, joka oli mitattu pystyyn. Poistuma oli vain 7. 2 m3/ha. Ennen korjuuta maastoon oli merkitty ajourat ja poistettavat puut oli merkitty niin, että leimat näkyivät ajouralle. Tutkimusaineisto käsitti yhteensä 45 runkoa, 6. 5 m3. Poistetun puuston läpimittajakauma on esitetty kuvassa 2. Työmenetelmä on esitetty kuvassa 3. Valmistettava puutavara oli ns. pitkää rankaa ja pituus määräytyi lähinnä puun pituuden ja kuormaimen ulottuvuuden mukaan. Puutavara haketettiin myöhemmin varastolla. 5 r-- io 5 - -,._ n o 5 9 n s 9 2 23 Rir~!n orkeus lj pi itta. c (uva 2. Poistetun puuston täpimittajakauma 3
Kuva 3. Työmenetelmä 3 TULOKSET 3. Ajanmenekki Keski!:liä:äinen tehoajan:neoekki ja sen re.kenne fdden käsi~tel;.r: cmin/puu % % Laitteen vienti puulle 6. 2 Puun karsinta i latvan ke.tkeisu. 22 Latvan poisto laitteesta 8. 7 Laitt~en vienti t;rvelle.4 5 Tl\rt:.tuminen + katkaisu 0. 3 Tuonti 3. 3 8 Yhteensä 76.7 00 72 Siirt;t:minen VerktidettS f tjrbl"jkrling oah förderr:-iny i medelta7. cnrin/r;'(r/,... Anm'<inina ti H t'f'lld Kvistning + toppkapnir.g Av Z.Cigcna t opp fr. a.,..or:lr.ir.g Anordning till rotp-n Positionering + kapnina atuöbsr.j:tr I>ttagr.ir.g Samnanlagt 6. 7. 8.?. 4 0. 3. 3 76.7 2 22 5 3 8 00 72 Siirtymisen valmistelu 8.8 Siirtyminen 2.3 Yhteensä 30. 29 7 00 28 Fl}ruer.ulelse FtJrfl.yt P.'lillfJ 8. 8 23 2. 3., ;7cc;J Z0. 00 28 TEHOAIKA YHTEENEÄ o6. 8 00 SUMUA VERK''D 06. 8 00 ==-==============================--=-============= Työntutki~~stiedot Arbetsctudiedata Riolll\nkorkeusläpimi tta keskim., cm Rungon koko keskim., m3 Pui t a, kp Työpisteitc, kpl Puita yhdessä työpisteessä ke.l.'kim., kp Siirtymismatks keskim., m 0. 8 0.045 45 8.9 6. 2 Diamater brh i medeltal, cm Trlii(;Olym i meda'ltal, m3 Anta'L trtul Anta'L uppstl:iilni.r.g platser Trad/uppstl:i'L'Lningsp!ats Förfl.yttni~;ssträcka i medelta'l, m 0. 8 0. 045 45 8.9 6. 2 4
Vientiaika. cmin 30-25 - 20 f------ 5 0 ""'" V -~ 0 2 4 6 8 0 Vientimatka. m Tehoaika. cmin/puu 50 40 30 VI 20 0 - Y..,.,. l l /l!. 0 5 7 5 9 23 Rinnankorkeuslipi~itta. c~ Kuva 4. mukaan Laitteen vientiaika puulle matkan Kuva 5. Karsinta- + latvankatkaisuaika rungon kcon mukaan Laitteen vientiaika puulle matkan mukaan on esitetty kuvassa 4. Aikojen perusteella näyttää siltä, että laitteen vienti aivan koneen lähellä olevalle puulle on hankalampaa kuin 4... 5 metrin etäisyydellä olevalle. Tämä johtuu ennen kaikkea kuormaimessa olevasta liukupuomista ja sen aiheuttamasta käsittelyhankaluudesta. Karsinta- + latvankatkaisuaika on s uunni l leen sama piena (D 3 5... 9 cm) puita käsiteltäessä (kuva ). Se johtuu siitä, ettei tämän kokoisissa puissa ole juuri karsimista, vaan yleensä pelkkä latvan katkaisu riittää. Sen sijaan isompia puita karsittaessa paksut oksat saattoivat aiheuttaa sen, ettei puuta voitu karsia alhaalta ylöspäin, koska kuormaimen nostokyky loppui, vaan puu piti karsia ylhäältä alaspäin. Tämä tuli selvästi esille varsinkin kaukana olevia puita käsiteltäessä. Keskimääräinen traktorin siirtymismatka työpisteestä toiseen oli 6.2 metriä ja siihen kului aikaa hieman yli 40 cmin:n (vrt. kuvaan 6). Siirtymisnopeu- deksi tulee tällöin noin 5 m/min. Nopeus on varsin alhainen verrattaessa sitä esimerkiksi kuormausajonopeuteen puutavaran metsäkuljetuksessa. Se johtuu siitä, että kuljettaja joutuu siirtymisen aikana katsomaan kummaltakin puolelta uraa, mitkä ovat poistettavia cmin Siirty~isaik a. 80 " J. t--:--t-! 20t- i ~ 40 ~ ~--+--- l l! 0 2 4 6 8 Kuva 6. mukaan Siirtyeis~atka. ~ Siirtymisaika siirtymismatkan 0 5
puita ja mistä välistä ne kulloinkin on edulli sinta ja yleensä mahdollista ottaa laitteeseen. 3.2 Tuotokset Tutkimustyömaalla koneen keskimääräi. nen tuotos oli 2.5 m3/tehotunti eli 2.3 m3/käyttötunti, kun alle 5 min :n keskeytysten osuutena käytetään 0 %:a tehoajasta. Rungon koon suureneminen kohottaa tuotaksia varsin selvästi (kuva 7). Koska sekä laite tekniikaltaan että myös siihen perustuva korjuumenetelmä tuli si harvennusmetsissä kysymykseen lähinnä ensimmäisissä harvennuksissa, joiden keskimääräinen rungonkoko on 0.030... 0. 070 m3, koneen tuotos lienee käytännössä. 5... 3. 5 m3/käyttötunti.!;;ctos, r.; 3.' te~o t mt i Prestation, m /ljerhijmle 2 0 s +-- --- 6 ----+----i--f--t 4 0 3. 3 Kustannukset Keskikokoisen kuormatraktorin käyttötuntikustannukset ovat noin 25 mk. Kun näihin lisätään kaato- kars intalaitteesta aiheutuvat lisäkust annukset, nyt kokeillun yksikön käyttöt untikustannuksiksi tulee noin 30 mk. Tällä perusteella puutavaran hakkuu tutkimustyömaalla maksoi 56, 50 mk/m3. Samanlaisen tavaran hakkuu miestyönä olisi maksanut noin 3,50 mk/m3 eli hieman yli puolet koneellisen hakkuun kustannuksista. 4 PÄÄTELMIÄ Jotta puunkaatolaitetta pystyttäisiin käyttämään varsinai sten harvennusmetsien puunkorjuussa, se olisi asennettava vähintään 5 metrin etäisyydelle ulottuvan puomiston päähän (ajouravälitavoite on 30 m). Niin kauas ulottuvia puomistoja ovat esimerkiksi Normetin kasauspuomi ja Cranabin liukupuomikuo~in. äistä Normetin kasauspuomi pystyy toimimaan paremmin harvennusmetsäoloissa teleskooppirakenteensa ansiosta. Kuitenkaan sen nostokyky ääriulottuvuudella e ole rii ttävä, sillä laite painaa non 200 kg. ---+---r-----t- -l 2 0.050 o. vo o. 50 0.200 0.250 Rungon kcko. 3 N3 Tr&ilJol&m. m Kuva 7. Tehotuntituotos rungon koon ~ukaan. Fig. 7. Prestatio>ten per verktimne enugt tretdvo Z.ym Kaiken kaikkiaan tämän painoisen laitteen vieminen 5 m:n päähän ja työskentely sillä siellä edellyttää varsin järeää puomistoa. Samoin se edellyttää stabiliteetin vuoksi suhteellisen järeää peruskonetta tai jonkinlaisia tukijalkoja, jotka voidaan laskea työskentelyn ajaksi maahan. Jos puomiston ulottuvuus on esim. 5 m, myös näkyvyys tulee aiheuttamaan ongelmia, varsinkin kuusikoissa ja kohteissa, joissa on runsaasti alakasvillisuutta. Edellä mainittujen seikkojen ja tutkimust ulosten perusteella näyttää siltä, ettei tämä laite ja siihen perustuvat korjuumenetelmät sovellu varsinaiseen harvennusmetsien pu~orjuuseen. Paremmin se soveltunee esimerkiksi sellaisille päätehakkuutyömaille, joilta pienet puut korjataan ensin pois tällä laitteella ja jäljelle jäänyt järeämpi puusto monitoimikoneella. 6
..