DIGITALNA ARHIVA ŠUMARSKOG LISTA
prilagođeno pretraživanje po punom tekstu
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 5 <-- 5 --> PDF |
IZVORNI ZNANSTVENI ČLANCI ORIGINAL SCIENTIFIC PAPERS Šumarski list br UDK 630* 360 + 662 PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBERJACK 1070 PRI PROREDI KULTURE OBIČNOGA BORA PRODUCTIVITY OF TIMBERJACK 1070 HARVESTER IN SCOTCH PINE THINNING Ante P. B. KRPAN*, Tomislav PORSINSKY** SAŽETAK: U radu su prikazani rezultati istraživanja proizvodnosti i troškova strojne sječe i izradbe drva harvesterom Timber jack 1´070 u kulturi četinjača. Proizvodnost harvestera utvrđena je metodom studija rada i vremena. Vremena sječe i izradbe drva harvesterom razdijeljena su u radne sastavnice. Utrošci vremena pojedinih radnih sastavnica mjereni su povratnom metodom kronometrije uz snimku radnog dana. Podaci o dimenzijama posječenih stabala i izrađenih sortimenata prikupljani su ispisom iz računala harvestera. Prikupljeni podaci obrađeni su matematičko statističkim metodama pomoću osobnog računala. Osnovna je jedinica analize posječeno i izrađeno stablo. Analiza utrošaka vremena rada pojedinih radnih sastavnica sječe i izradbe drva harvesterom nije pokazala ovisnost između utroška vremena i dimenzija posječenih stabala. Stavljanjem u odnos utrošaka ukupnog vremena rada harvestera po stablu s izrađenim obujmom sortimenata pojedinog stabla izračunane su norme vrememena i proizvodnost harvestera za svako pojedino stablo. Podaci su istraženi regresijskom analizom i izjednačeni eksponenci jalnom krivuljom uz vrlo jaku korelaciju. Poznato djelovanje zakona obujma komada uočljivo je kroz ovisnost proizvodnosti i jediničnih troškova sječe i izradbe drva harvesterom o prsnom promjeru posječenih stabala. Pri sječi i izradbi stabala prsnog promjera 10 cm (0,03 m3/stablu) proizvodnost harvestera iznosi 2,3 mVh, a trošak 30,24 EUR/m3, dok je kod sječe stabala prsnog promjera 30 cm (0,63 m3/stablu) proizvodnost harvestera 25,4 m3/h (2,74 EUR/m3). U raduje uspoređena proizvodnost i jedinični troškovi sječe i izradbe drva motornom pilom i harvesterom ovisno o prsnom promjeru stabla. Podaci o troškovima rada preuzeti su iz baze podataka FBVA (Austrija) kalkulacija rada šumarskih strojeva. Proizvodnost motorne pile niža je u rasponu od 22 % (prsni promjer 10 cm) do 16 % (prsni promjer 30 cm) u odnosu na proizvodnost harvestera. Jedinični su troškovi sječe i izradbe drva motornom pilom niži u rasponu od 4,8puta (prsnipromjer 10 cm) do 3,6puta (prsnipromjer 30 cm) u odnosu na strojnu sječu i izradbu harvesterom. Ključne riječi: sortimentna metoda pridobivanja drva, harvester, proizvodnost, trošak po m3 * Prof. dr. sc. Ante P. B. Krpan ** Mr. sc. Tomislav Porsinsky Zavod za iskorištavanje šuma, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, Svetošimunska 25, 10000 Zagreb ante.krpan(ajzg.tel.hr; tomislav.porsinsky@zg.hinet.hr |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 6 <-- 6 --> PDF |
A. P. 13. Krpan. T. Porsinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBERJACK 1 PRI PROREDI ... Šumarski list br. 11-12, CXXVI (2002). 551-561 1. UVOD -Introduction Metode sječe i izradbe drva određene su oblikom u kojem se drvo doprema do pomoćnoga stovarišta, a ovise o stupnju izradbe drva na mjestu sječe (kresanje grana, prikrajanje, trupljenje, koranje, iveranje). Sustav pridobivanja drva obuhvaća tehnologije, strojeve i alate koji se koriste prilikom eksploatacije neke sječne jedinice. Pojedine sastavnice sustava pridobivanja drva mogu se mijenjati, a da se ne mijenja metoda izradbe drva. Različite metode izradbe drva su: sortimentna, deblovna i stablovna metoda. Pri sortimentnej metodi izradbe, stabla se obaraju, krešu se grane i izrađuju različiti sortimenti prema važećim normama na mjestu sječe (kod panja). Sječa i izradba može biti ručno-strojna s primjenom motornih pila ili potpuno mehanizirana. Drvo izrađeno sortimentnom metodom najčešće se po bespuću izvozi forvarderom, iako je moguća primjena i ostalih sredstava privlačenja drva po tlu i zraku. Sortimentna metoda može se koristiti pri svim uzgojnim zahvatima (prorede, oplodne sječe, preborne sječe). Pri izvoženju sortimenata forvarderima moguće je razvrstavanje i slaganje obloga drva u visoke složajeve uz rubove šumskih cesta, što smanjuje potrebu za prostranim pomoćnim stovarištima. Izvoženjem drva smanjuje se mogućnost oštećenja i zadržava se čistoća (blato, kamenje) sortimenata u odnosu na vuču drva traktorima po tlu. Sustav mehaniziranog pridobivanja kratkog drva zasniva se na grupnom radu jednozahvatnoga harvestera i forvardera usklađenih proizvodnih mogućnosti. Harvester vrši sječu stabala, kresanje grana, trupljenje debla, mjerenje sortimenata i njihovo slaganje u hrpe koje će forvarder uto variti i izvesti do pomoćnoga stovarišta. Zahvaljujući prednostima računalne izmjere i kontrole, deblo se optimalno prikraja i iskorištava. Računalni sustav harvestera osim toga, omogućuje izradbu oblovine prema zahtjevima kupaca. Sustav je okolišno prihvatljiv jer harvester pri radu okresane grane polaže pred kotače vozila, čime poboljšava uvjete nosivosti podloge i smanjuje oštećenje tla (Meek 1993, Ward i Lyons 2001). Time važna hranjiva ostaju nakon sječe u sastojini čime se potiče stvaranje humusa i povećavaju hranidbene mogućnosti staništa. Na proizvodnost jednozahvatnoga harvestera značajno utječe veličina stabla (Tufts 1997, Bulley 1999, Meek 2000). Zbog toga su razvijene harvesterske glave za sječu više tanjih stabala u jednom zahvatu (Pel tola iPapunen 2001). Proizvodnost forvardera pri ovoj tehnologiji nije toliko utjecana dimenzijama stabala, jer su sortimenti izrađeni od više tanjih stabala složenih u jednu hrpu. Tako složeno drvo, čak i malih pojedinačnih dimenzija omogućuje veću učinkovitost dizalice forvardera. Ipak duljina sortimenata ima veliki utjecaj, jer je zamjetan pad proizvodnosti kod oba stroja u slučaju velikoga udjela prostornoga drva duljine 2,5 m (Pulkki 2001). Iz toga se razloga nastoji izrađivati trupce i prostorno drvo u što većim duljinama (do 7 m). Ako je proizvodnost jednozahvatnoga harvestera i forvardera uravnotežena, forvarderu je omogućeno izvoženje drva na udaljenostima privlačenja do 600 m. Ukoliko su sječne jedinice bolje primarno otvorene (srednja udaljenost privlačenja ispod 150 m), ravnoteža sustava harvester - forvarder je narušena. U tom je slučaju izgubljena jedna od glavnih prednosti sustava - manja gustoća potrebnih šumskih cesta po jedinici površine (Bulley 1999). Slika 1. Harvester Timberjack 1070 Figure 1 Harvester Timberjack 1070 Godišnja proizvodnost sustava harvester - forvarder sa iskusnim vozačima pri dvosmjenskom dnevnom radu i prosječnim sječnim stablom od 0,2 m3 iznosi 50 000 m3 (15 mVh) (Pulkki 2001). Isti autor navodi da se u skandinavskim zemljama, pri radu u čistim sječama proizvodnost navedenoga sustava iznosi 60 000 m3 te između 40 000 m3 i 50 000 m! u slučaju kombiniranoga rada u proredama i čistim sječama. Glavni nedostatak jednozahvatnoga harvestera je njegova složenost zbog koje vozači moraju biti vrhunski obučeni. Obuka je vozača vrlo skupa i može trajati do dvije godine, dok vozač u cijelosti ne ovlada |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 7 <-- 7 --> PDF |
A. P. B. Krpan. T. PorSinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBERJACK rukovanjem strojem. Ipak, kroz nekoliko mjeseci većina vozača stječe zadovoljavajuća znanja i vještine (Hoss 2001). 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11 12, CXXVI (2002), 551-561 U globalnim razmjerima na sortimentnu metodu ot pada 30 % potpuno mehaniziranoga pridobivanja drva (www.timberjack.com). 2. Harvester Timberjack 1070 Jednozahvatni harvester Timberjack 1070, šesterokotačno je vozilo (6 WD) s bogi sustavom na prednjoj osovini. Harvester 1070 je srednje veliki harvester (duljina 6,6 m, širina 2,8 m, masa 14 t) namijenjen širokom rasponu primjene, od ranih proreda do dovršnih sječa. Osnovne su tehničke značajke harvestera Timberjack 1070: => Motor Cummis 6TBA vodom je hlađeni linijski še sterocilindarski Dieselov motor s prednabijanjem, stapajnoga obujma 5900 cnr, nazivne snage 123 kW pri ferkvenciji vrtnje 2200 min"1 te najvećega zakretnoga momenta od 694 Nm (1500 min1). Paralelna hidraulična dizalica TJ 180 H97, ostvaruje podizni moment od 135 kNm i dohvat 10 m. Sječna glava Timberjack 745, širokoga je raspona primjene, od proreda do dovršnih sječa. Najveći sječni promjer iznosi 55 cm, dok najbolje učinke postiže pri sječi stabala od 0,2 do 0,7 m3. Računalni sustav Timberjack 3000 kontrolira rad sječne glave, izmjeru stabla, donošenje odluke o mjestu trupljenja u svrhu polučenja najveće iskoristivosti debla, odnosno o izradbi sortimenata zadanih dimenzija. 3. MJESTO ISTRAŽIVANJA - Research site Tijekom održavanja proslave "Dana hrvatskog šumarstva" 2001 godine, u organizaciji JP "Hrvatske šume" Zagreb, Šumarskog fakulteta Zagreb i proizvođača šumarskih strojeva Timberjack, po prvi je puta u Hrvatskoj prikazana šumarskoj struci, ali i ostaloj javnosti, strojna sječa i izradba četinjača harvesterom (Krpan iPorsinsky 2001). Četverodnevni (od 11. do 14. lipnja 2001.) prikaz rada harvestera održanje na području Šumarije Ogulin u gospodarskoj jedinici Zalije - Meduvode. Legenda -Legend: Granica odjela - Compartment boundary Granica odsjeka - Subcompartment boundary — — Šumska cesta - Forest road j^ a Pomoćno stovarište - Roadside landings Slika 2. Skica radilišta Figure 2 Shema of felling site Sastojina u odsjeku 70a je 37-godišnja kultura četinjača. Drvna je zaliha odsjeka 155 mVha, obrast 0,71, a temeljnica 18,2 mVha uz 433 stabla po hektaru. U omjeru smjese prednjači obični bor sa 67 % drvnog obujma, a ostatak otpada na američki borovac (24 %) te europski ariš (9 %). Odsjek je površine 16,59 ha, a nalazi se na padini sjeverne ekspozicije s nadmorskom visinom od 220 m do 240 m. Srednja je udaljenost privlačenja 200 m. Ograničavajući terenski čimbenici su vrtače i inklinacija terena do 15°. Površinsko kamenje nije prisutno. Distrično smeđe tlo, ovisno o stupnju nagiba terena odsjeka, je plitko do srednje duboko. U sječnoj jedinici nisu postajali traktorski putovi te si je tijekom rada Zdrava stabla - 98 stabala/ha (22,7 mVha) Healthy trees - 98 trees/ha (22,7 mVha) Šušci -138 stabala/ha (20,4 m3/ha) Standing snags -138 trees/ha (20,4 mVha) 12,5 17,5 22,5 Debljinski razredi - Slika 3. Struktura doznake Figure 3 Structure of marking 27,5 32,5 37,5 BHD classes, cm |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 8 <-- 8 --> PDF |
A. P. B. Krpan. T. Poršinskv: PROIZVODNOST HARVESTERA T1MBERJACK 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11-12, CXXV1 (2002), 551-561 harvester sam prosjecao vlake {ghost trails). Tijekom bla iznosio je 0,18 m3 (prsni promjer 19 cm). Zbog veistraživanja tlo je bilo suho i dobre nosivosti. likog udjela sušaca i suhovrhih stabala (snjegolom i le- U sastojini se provodila proreda, sječne gustoće dolom na Božić 1997) medu doznačenim stablima, 43,1 mVha (236 stabala/ha). Razmak između posječeproreda je velikim dijelom imala značajke sanitarne nih stabala bio je 6,5 m. Obujam srednjeg sječnog stasječe (slika 3). 4. METODA ISTRAŽIVANJA I ANALIZA PODATAKA Method of research and data analysis Rad harvestera istražen je metodom studija rada i vremena. Vrijeme sječe i izradbe drva podijeljeno je na radne sastavnice s unaprijed odabranim fiksažnim točkama, koje su odgovarale postavljenom cilju istraživanja (slika 4). Utrošci vremena trajanja radnih sastavnica snimani su povratnom metodom kronometrije, uz snimku radnoga dana. Podaci o dimenzijama posječenih stabala i izrađenih sortimenata prikupljani su ispisom iz računala harvestera (slika 5). Ukupno vrijeme stabla -Total tree time JZ r Efektivno vrijeme Opća vremena L Effective time Delay times J Vožnja harvestera Sječa i izradba Harvester driving Felling and processing} _fPre mjesta nje vozila Kuražni hod dizalice Boom out 4 4 Zauzimanje položaja! Sjeća stabla Maneuvering Felling Izradba stabla Processing Slika 4. Radne sastavnice Figure 4 Working components -c -c Opravdani prekidi rada Unavoidable delay times Neopravdani prekidi rada Avoidable delay times Podaci su mjerenja unijeti iz terenskih snimačkih listova u računalne datoteke radi lakše dostupnosti pri obradi podataka. Obradom snimljenih podataka obuhvaćena je kontrola i odabir podataka, razvrstavanje snimljenih vremena te izračunavanje ostvarenih radnih učinaka. Matematičko -statistička obrada podataka obavljena je uz pomoć osobnog računala, primjenom T i mberjack 3 O O O 13.06.2001 C:58:55 LETZTE STAMM SORTEN LANGHOLZ - --LETZTE STIMME(100 St) Sorte Länge JurefH. Durch« im s 1 1 Qual. »3f Ml/ M/ Mi 1.8 tüp Klasse [lasse KIFEB, STMDATEN NUH i , ZEIT 16:52 EBENÜ0L 411/400 143/120 143 »3FiofiBEENNIOL 413/400 120/120 120 »3F»oEB8ENRH0L 405/400 /8/60 /3 «3F»o8IND0ST81 KIFER. STIMMTEN NUA I, SEIT 16:51 ABFALL 6Ö6/I00 84/30 34 «3FiioB KIFER, STAMMEN NUK i. ZEIT 16:50 ABFALL 610/100 91/30 91 B3F«O8 KIFEB, i ZEIT 16:49 411/400 !<3/ 0 138 «3FsioE 412M00 16/100 116 Si3Fsic8 L 413/400 90/80 90 i3F«oE Ü5I Slika 5. Ispis računala harvestera Figure 5 Harvester printout Gruppe li. Farbe 0 10 I 0 75 0 10 I 0 55 50 10 ! 0 32 !62 50 3 I 0 57 0 9 10 76 7D 0 10 I0 /6 0 52 0 35 163 Kod nezavisnih su varijabli izučene različite mjere središnje tendencije rasipanja mjernih podataka, a kao najpovoljnije odabrane su medijan i aritmetička sredina sa standardnom devijacijom kao mjerom rasipanja te programskih paketa Microsoft Excel 97 i Sta Soft Stavrijednosti. Regresijskim je analizama utvrđena stohatistica 5.0. stička ovisnost između nezavisnih i zavisnih varijabli. 5. REZULTATI ISTRAŽIVANJA -Results of research Rezultati istraživanja rada harvestera prikazani su kroz: strukturu utrošenih vremena rada, dodatno vrijeme, analizu utrošaka vremena rada pojedinih radnih sastavnica ovisno o dimenzijama posječenih stabala, analizu broja i dimenzija izrađenih sortimenata, ovisno o dimenzijama posječenog stabla, proizvodnost i normu vremena, ovisno o prsnom promjeru posječenih stabala. 5.1 Ostvarena proizvodnost i struktura utrošenoga vremena -Realised productivity and structure of total time Praćenje rada harvestera trajalo je ukupno 4 radna lativno nisku proizvodnost od 5,3 mVh ili 11,23 min/m3 dana (27,11 h), za koje je vrijeme posječeno 832 stabla, (31 stablo/h). odnosno izrađeno 144,8 m3 oblovine. U strukturi općih vremena visoki udio zauzimaju Zbog visokog udjela općih vremena u ukupno snimneopravdani prekidi rada (75,3 %), nastali zbog preljenom vremenu (51,3 %), harvester je ostvario rezentacije stroja, odnosno mjerenja proizvodnosti har |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 9 <-- 9 --> PDF |
A. P. B. Krpan, T. Porsinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBERJACK. 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11-12, CXXV1 (2002). 551-561 vestera. Tehnički su prekidi nastali zbog kvara elektroventila na harvesterskoj glavi. Opravdani prekidi rada odnose se na dogovor, prekide za jelo, predah vozača, održavanje vozila te povremene radove. Veći je udio povremenih radova posljedica sječe suhih stabala, koja su se pri samom dodiru harvesterske glave raspadala te se uopće nisu mogla izraditi. U strukturi efektivnog vremena, sječa i izradba sudjeluje sa 70,9 %, dok ostatak otpada na vožnju harvestera( 29,l %). Utrošak efektivnog vremena rada harvestera po jedinici iznosio je 5,47 min/m3 ili 0,95 ~ 1 stablo u minuti. Tablica 1. Struktura utrošaka vremena rada i neke prosječne ostvarene vrijednosti Table 1 Structure of total time consumption and some realized average values Radne sastavnice Work components Premještanje vozila -Vehicle moving Zauzimanje položaja -Maneuvering Prazni hod dizalice - Boom out Sječa stabla -Felling Izradba stabla -Processing Efektivno vrijeme - Effective time Opća vremena - Delay time Ukupno utrošeno vrijeme -Total time Ukupno izrađeno drvo Total processed timber Efektivno vrijeme po jedinici Effective time per unit Ukupno vrijeme po jedinici Total time per unit Ostvareni učinak Realised productivity 3 m stabala -trees min/m1 min/tree min/m´ min/tree mVh tree/h Ukupno vrijeme snimanja -Study Opća vremena Delay times, 51,3 Opća vremena Delay times, 843,14 min (14,05 h) Dogovor Consultation, 3,5 % Održavanje Maintenance, 1 % Jelo - Povremeni radovi - ,„„ Ancillary work, 7,9 % Break, 1,5% Utrošak Postotni udio vremena od ukupnoga Time vremena consumption total time min 187,58 11,5 43,40 2,7 158,19 9,7 33,05 2,0 370,26 22,8 792,48 48,7 834,14 51,3 1626,62 100,0 144,8 832 5,47 0,95 11,23 1,96 5,34 31 duration, 1626,62 min (27,11 h) Efektivno vnjeme Effective time. 48,7 % Efektivno vrijeme Percentage of od efektivnoga vremena effective time % 23,7 5,5 20,0 4,2 46,7 100,0 Effective time, 792,48 min (13,21 h) Izradba stabla Processing, 46,7c Premještanje vozila Vehicle moving 23.6 % Prezentacija - Snimanje rada -Kvar-Sjeća stabla -Prazni hod dizalice -Zauzimanje položaja Presentation 21,0 % Work study, 15,5 % Mechanical failure, 38,8 % Felling, 4,2 % Boom out. 20.0 % Maneuvering, 5,5 % Slika 6. Struktura utrošaka vremena - Figure 6 Structure of time consumptions |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 10 <-- 10 --> PDF |
A. I´. B. Krpan. I. PorsinsU: I´R()I/V()I)\0 S I 11 AR\ 1 S I LRA T1MBERJACK 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11-12. CXXVI (2002), 551-561 5.2 Analiza posječenih stabala i izrađenih sortimenata - Analysis of felled trees and processed assortiments Prije početka rada računalni sustav harvestera Timberjack 3000 je umjeren i u njega su uneseni zahtjevi za minimalnim dimenzijama (promjer na tanjem kraju i duljina) tri tipa sortimenata i to: pilansku oblovinu (20 cm, 3 m), stupove (12 cm, 5 m) te celulozu (6 cm, 1,5 m). Sastojinska visinska krivulja -Stand height curve H = 27,771 637 e "":"" 6" Broj izrađenih sortimenata iz debla Number of processed pieces from stem O 1 kom -1 pes A O 2 kom - 2 pes ""c i A 3 kom - 3 pes st c \A „ D 4 kom - 4 pes C) r< B = 2,087 561 - 0,55 JLJ I s s C = 0,875 764 JA? >Q> /\ A Ol 0,50 *?$ D = 1,004 012 O E suit is A \ -/W 1 / / ´o <> 6 8 o _6c/ 5 0,45 n i ||B88O C i0 SArSftf sap c) * 0,40oSŠIo T o HIP E 0,35 ´ trSß n 3 E o o =" 0,306 lit LOH ° 0,25 0,20-´__. äSSüljxSSL g|8~ J O _ « i >0,15 KVn*pn o Tc O 0,10 0,05 -H — — 0,00 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Sreasf height diameter BHD, cm Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm Slika 7. Analiza posječenih stabala - Figure 7 Analysis of felled trees Analiza je posječenih stabala provedena i prikazana kroz ovisnost broja izrađenih sortimenata i duljine izrađenoga debla o prsnom promjeru posječenoga stabla te kroz ovisnost bruto i neto (izrađenog) obujma stabla o prsnom promjeru (slika 7). Duljina izrađenoga debla pojedinih posječenih stabala uspoređena je sa sastojinskom visinskom krivu Tablica 2. Statistička analiza izrađenih sortimenata Table 2 Statistical analysis of processed assortments Sred. promjer Duljina Obujam Mid diameter Length Volume Medijan -Median Aritmetička sredina -Mean Minimum -Minimum Maksimum -Maximum ljom (Anon. 1999) pri čemu nije uočeno povećanje duljine izrađenoga debla (i broja izrađenih sortimenata) s povećanjem prsnog promjera, odnosno visine posječenih stabala. Razlog tomu je velik udio suhih i prelomljenih stabala u strukturi doznake (slika 3). Iz posječenih stabala harvester je izrađivao od 2 m do 19 m debla (prosječno 8,4 m), odnosno 1 do 4 komada sortimenata (prosječno 1,85). Obujam je krupnoga drva posječenih stabala izračunat pomoću Schumacher-Hallove formule (Bezak 1992), dok je obujam izrađenih sortimenata ovisno o prsnom promjeru izjednačen eksponencijalnom krivuljom uz vrlo jaku korelaciju (R2 = 0,84). Stavljanjem u odnos ove dvije krivulje, izračunato je prosječno iskorištenje pri sječi i izradbi drva harvesterom, koje je iznosilo 92 % obujma krupnoga drva stabla. Statistička analiza izrađenih sortimenata iz posječenih stabala prikazana je u tablici 2. Prosječni je sred- Na osnovi minimalnih dimenzija zadanih sortimenata i mjerenja dimenzija pojedinog stabla, sustav Timberjack 3000 donosio je odluku o mjestu trupljenja, uz polučenje najveće iskoristivosti debla. 0 85 o — 0,80 Izrađeni obujam stabla -Processed tree volume 0,75 V =0,000 097 - ßHD-´5591J, R2 = 0,84 1 / ir 0,70 0,65 -O 4 / I 1 A = 0,000 038 0,60 5 cm m m 15 4,1 0,07 15 ±4 4,6 ± 1,3 0,10 ±0,07 6 1,5 0,01 32 15,3 0,67 Slika 8. Izrađeni sortimenti na pomoćnom stovarištu Figure 8 Processed assortments (roadside landing) nj i promjer izrađene oblovine iznosio 15 cm, duljina 4,6 m te obujam 0,1 m3. |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 11 <-- 11 --> PDF |
A. P. B. Krpan, T. PorSinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA T1MBERJACK 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11 12, CXXVI (2002), 551-561 5.3 Analiza utrošaka vremena radnih sastavnica -Analysis of time consumptions of work components Statistička analiza utrošaka vremenskih sastavnica rada harvestera prikazana je u tablici 3. Radni ciklus (posječeno i izrađeno stablo) jednozahvatnoga harvestera sastoji se od nekoliko radnih sastavnica, od kojih je većina (vožnja harvestera, prazni hod dizalice) logički potpuno neovisna o veličini posječenoga stabla. Stoga su istražene moguće ovisnosti koje pojedine ili E 0,30 C p " 0,25 tu , 0,20 oj 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD. cm 4,00 3,75 3,50 B <> 3,25 3,00 2,75 2.50 2.25 <> 2,00 ,. { > 0 1,50 -i 1.75 80 0 1,25 \i 1,00 < fi* "lo 0.75 r V*?8 o j&sift 0.50 > >f <> 0.25 o 3´ UH r§: 0 0,00 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm 4.50 4,25 c D ) 4,00 \ O o inn o 2,75 c u o 200 r\ )0 i ^ ^ °t rs u c o ° T o °Afl §0 ^r J < J I : K o > m I-jT ´ P n< ffl rf r~ 1 0 w Rr 0,00 -1 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm grupe radnih sastavnica o dimenzijama posječenih stabala (slika 9). Utrošak vremena sječe neovisan je o prsnom promjeru stabla (slika 9A). Isto tako, nije pronađena ni ovisnost utroška vremena izradbe stabla o prsnom promjeru stabla (slika 9B) i duljini izrađenog debla (slika 9C). Legenda -Legend. A - Ovisnost utroška vremena sječe o prsnom promjeru stabla Dependance of felling time vs. BHD B - Ovisnost utroška vremena izradbe o prsnom promjeru stabla Dependance of processing time vs. BHD C - Ovisnost utroška vremena izradbe o duljini izrađenoga debla Dependance of processing time vs. H D - Ovisnost utroška efektivnog vremena o prsnom promjeru stabla Dependance of effective tree time vs. BHD E - Ovisnost utroška ukupnog vremena o prsnom promjeru stabla Dependance of total tree time vs. BHD Srednje vrijednosti utrošaka vremena Average values of time consumptions 4,00 3,75 > 3,50 c 3.25 3,00 2,75 2.50 o 2,25 o c1,75 . <> 2,00 <> 1,50 c o > 0 "* 1,25 o o . 0> o o 1,00 0,75 > <; k° &8 r- L> ~^~ o«><§^< 5 ° tr?°i &%´ 0.50 4 >. 0,25 r * o Jjy* ?<$r 0.00 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 Duljina izrađenoga debla - Length of processed stem h, m c --E ) 0 c) c) 0 0 c^ 0 c o o i a (J o 3o c XÜ 8? g .--t i f), 0 U?eE Lo-ääi U&21 M enoc 8| 8" I — 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - ßreasf height diameter BHD. cm Slika 9. Neovisnost utrošaka vremena nekih radnih sastavnica o prsnom promjeru stabla Figure 9 Independence of time consumptions of some work components vs. BHD |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 12 <-- 12 --> PDF |
A. P. B. Krpan, T. Porsinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBER.IACK 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11-12, CXXV1 (2002), 551-561 Na utrošak vremena za premještanje vozila i zauzimanje položaja harvestera utječe sječna gustoća (doznaka, stabala/ha), odnosno broj stabala koje harvester sječe s jednog stajališta. Tijekom istraživanja harvester je s jednoga stajališta posjekao od jednog do pet stabala (prosječno 2,3) s prosječnim utroškom od 0,28 min po stablu. Uvećavanjem utroška vremena sječe i izradbe svakoga pojedinog stabla s prosječnim utroškom vremena vožnje harvestera (0,28 min/stablu) izračunat je utrošak efektivnog vremena sječe i izradbe stabla (slika 9E). Izbacivanjem neopravdanih prekida iz općih vremena određeno je u apsolutnom iznosu dodatno vrijeme (206 minuta). Dodatno se vrijeme računa prema efektivnom vremenu, te se istome dodaje u obliku postotka ili faktora dodatnog vremena. U ovom istraživanju dodatno je vrijeme iznosilo 26,4 % efektivnog vremena rada harvestera. Tablica 3. Statistička analiza utrošaka vremena radnih sastavnica Table 3 Statistical analysis of work components time consumption Suma Vel. uzorka Sum Count Medijan Arit. sredina Minimum Maksimum Median \ Mean Minimum Maximum Utrošak vremena, min/stablo -Time consumption, min/tree Efektivno stableno vrijeme Effective tree time Vožnja harvestera - Harvester driving Premještanje vozila -Vehicle moving Zauzimanje položaja -Maneuvering Sječa i izradba - Felling and processing Prazni hod dizalice - Boom out Sječa stabla -Felling Izradba stabla -Processing 792,48 230,98 187,58 43,40 561,50 158,19 33,05 370,26 Efektivno vrijeme stabla uvećano je za utvrđenododatno vrijeme (26,4 % efektivnog vremena rada) teje na taj način izračunana norma vremena harvestera, koja iznosi prosječno 1,2 min po stablu (slika 9E). Ova 832 0,73 0,95 ±0,81 0,23 6,89 832 0,00 0,28 ± 0,62 0,00 6,49 832 0,00 0,23 ± 0,62 0,00 6,49 832 0,00 0,05 ±0,12 0,00 0,65 832 0,56 0,67 ±0,53 0,20 3,88 832 0,15 0,19±0,15 0,04 1,10 832 0,03 0,04 ± 0,03 0,02 0,41 832 0,34 0,45 ± 0,49 0,09 3,67 analiza potvrdila je već poznatu nezavisnost utrošaka vremena rada harvestera o prsnom promjeru posječenoga stabla, 5.4 Moguća proizvodnost i norma vremena harvestera Timberjackl070 Possible productivity and efficiency ofTimbeijack 1070 Stavljanjem u odnos utroška ukupnog vremena radaharvestera po stablu (slika 9D) s izrađenim obujmomsortimenata svakog pojedinog stabla (slika 7) izračunate su vrijednosti norme vremena, odnosno proizvod nost harvestera za svako pojedino stablo (slika 10). Podaći su istraženi regresijskom analizom i izjednačeni eksponencijalnom krivuljom uz vrlo jaku korelaciju, pri čemu je utvrđeno da se 65 % varijabilnosti proizvo 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm Slika 1 0. Ovisnost norme vremena i proizvodnosti o prsnom promjeru posječenih stabala Figure 10 Efficiency and productivity of Timberjack 1070 vs. BHD of felled trees |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 13 <-- 13 --> PDF |
A. P. Ii. Krpmi. I. I´i>ršinsk\: PROI/A´ODNOST HARVESTERA T1MBRR.IACK 1070 PRI PROREDI Šumarski list br. 11-12, CXXVI (2002), 551-561 dnosti i norme vremena pojašnjava utjecajem prsnog mu vremena sječe i izradbe drva harvesterom, koji je u promjera posječenoga stabla. stručnoj literaturi prepoznatljiv kao zakon obujma koIz navedenih je ovisnosti vidljiv snažan utjecaj prsmada (Staff i Wiksten 1984,Grammel 1988). nog promjera posječenih stabala na proizvodnost i nor 5.5 Usporedba proizvodnosti i jediničnih troškova pri radu motornom piloni i harvesterom Productivity and unit cost comparision between chain-saw and harvester Odabir strojeva i metoda rada temelji se općenito na prosudbi o njihovoj proizvodnosti i troškovima rada te prilagođenosti ekološkim, ergonomskim, ekonomskim, energijskim i estetskim zahtjevima (5 E). Ovdje se uspoređuju troškovne i proizvodne značajke sječe i izradbe drva ručno-strojnim radom motornom pilom i strojnim radom harvesterom. Podaci o proizvodnosti motorne pile pri sječi i izradbi četinjača, preuzeti su iz istraživanja Bensch i U r baniak (2001) te uspoređeni s proizvodnošću istraži l ^ --´ — . -— 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm Harvester Timberjack 1070 Motorna pila - Chain saw 5C \ \ \ \ \ - - n 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 Prsni promjer stabla - Breast height diameter BHD, cm vanoga harvestera. Proizvodnost sječe i izradbe drva motornom pilom i harvesterom raste s porastom prsnog promjera stabla. Pri sječi i izradbi stabala prsnog promjera 10 cm (0,03 mVstablu) proizvodnost motorne pile je 0,5 mVh, što čini 22 % od proizvodnosti harvestera (2,3 mVh), odnosno učinak je 4,6 puta manji. Kod sječe stabala prsnog promjera 30 cm (0,63 mVstablu), proizvodnost motorne pile je 4,1 mVh, što čini 16 % od proizvodnosti harvestera (25,4 mVh), odnosno učinak je 6,2 puta manji. 100 05 90 85 80 75 70 65 60 55 Harvester Timberjack 1070 50 45 Chain saw STIHL 036 40 35 30 25 20 15 10 5 0 -\ 2 4-4-8 10 12 14 16 18 20 22 24 6 Iskorištenje, 100 h/god -Utilisation, 100 h/year Slika 11. Usporedba značajki ručno-strojne i strojne sječe i izradbe drva Figure 11 Comparision of features between motor-manual and mechanized felling and processing |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 14 <-- 14 --> PDF |
A. P. B. Krpan. T. Porsinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBERJACK 1070 PRI PROREDI ... Šumarski list br. II 12, CXXV1 (2002), 551-56 Za izračunavanje troška rada harvestera i motorne pile ovisno o godišnjoj iskoristivosti (broj pogonskih sati godišnje), korištene su kalkulacije izravnog troška rada Odjela za šumsku tehniku šumarskog istraživačkog instituta austrijskog ministarsva poljoprivrede i šumarstva (FBVA). Izravni trošak rada harvestera Timberjack 1070 prema kalkulaciji zasnovanoj na 1800 pogonskih sati godišnje, iznosi 69,55 EUR/h, dok je trošak rada motorne pile (STIHL 036) pri godišnjoj uporabi od 800 sati 3,12 EUR/h. Unatoč izrazito većoj proizvodnosti strojne sječe i izradbe drva harvesterom u odnosu na ručno-strojni 6. ZAKLJUČCI Mehanizirana sječa i izradba drva eksperimentalno je, po prvi puta u Hrvatskoj, provedena harvesterom Timberjack 1070 u mješovitoj kulturi običnog bora, američkoga borovca i europskoga ariša starosti 37 godina. Zbog tehničkih rješenja, visoke proizvodnosti i bolje prilagodljivosti ekološkim, ergonomskim, ekonomskim, energijskim i estetskim zahtjevima okolišno prihvatljivog i potrajnog gospodarenja šumama, harvesteri i forvarderi čine vrhunsku tehnologiju pridobivanja drva koja se u šumarstvu nekih zemalja koristi već tridesetak godina. Rezultati istraživanja mehanizirane sječe i izradbe drva harvesterom u spomenutim uvjetima, posebno rad motornom pilom, jedinični trošak sječe i izradbe drva pokazuje da je motorna pila u cijelom istraživanom rasponu jeftinije sredstvo rada, stoje najvećim dijelom posljedica velike razlike između nabavnih cijena ova dva sredstva rada. Pri sječi i izradbi stabala prsnog promjera 10 cm, jedinični trošak motorne pile (6,24 EUR/m´) je 4,8 manji od jediničnog troška harvestera (30,24 EUR/m1), dok je kod sječe stabala prsnog promjera 30 cm jedinični trošak motorne pile (0,76 EUR/m´) za 3,6 puta manji od jediničnog troška harvestera (2,74 EUR/m3). - Conclusions troškovi rada, daju prevagu primjeni ručno-strojne sječe i izradbe drva motornom pilom. Mišljenja smo daje veći jedinični trošak rada harvestera u odnosu na motornu pilu djelomično posljedica velikoga udjela sanitarne sječe, i da bi pri sječi zdravih stabala rezultati za harvester bili povoljniji. Ukoliko bi se u obzir uzele ekološke, ergonomske i estetske značajke rada harvestera te dodatni troškovi mjerenja drva i svi drugi naknadni troškovi klasične tehnologije, troškovni odnosi bi se pomakli u korist mehanizirane sječe i izradbe drva. Budućim će se istraživanjima ova pretpostavka potvrditi ili odbaciti, što će utjecati na konačnu odluku o primjeni mehanizirane sječe i izradbe drva u našim kulturama i prirodnim sastojinama. 7. LITERATURA - References Andersson,B. , 1994: Cut-to-lenght and tree-lenght harvesting systems in central Alberta: a comparison. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Pointe- Claire, Que. Tech. Rep. TR-108. 1-32. Anon., 1999: Plan gospodarenja za gospodarsku jedinicu "Zalije - Međuvođe" 1999-2008. Bensch, P., W. Urbaniak, 2001: Timberjack today and for ever. Sammelbuch "Stand und Entwicklung der Forstlichen Verfahrenstechnik an der Wende des Jahrhunderts", 34. Internationales Symposium "Mechanisierung Der Waldarbeit" Forstliche Fakultät Varschau, Polen, 10.-13. Juli 2000,15-21. Berg, S., 1992: Terrain Classification System For Forestry Work. Forest Operations Institute "Skogsarbeten", 1-28. Bezak, K., 1992: Double-entry tables of tree volumes for Bitter Oak (Quercus cerris L.), Black Pine (Pinus nigra Arn.) and Scots Pine (Pinus silvestris L.). Radovi, Special Report No. 5, Forestry Institut Jastrebarsko, 1-120. Bojanin, S., A. P. B. Krpan, 1997: Möglichkeit der Hoch- und Vollmechanisierung der Einschlags arbeiten, und Mechanisierung des Holzrückens in Wäldern Kroatiens. Šumarski list 121 (7-8): 135-150. Bui ley, B., 1999: Effect of tree size and stand density on harvester and forwarder productivity in commercial thinning. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Pointe-Claire, Que. Tech. Note TN-292. 1-8. Drushka, K, H. Konttinen, 1997: Tracks in the Forests - The Evoluation of Logging Machinery. Timberjack Group Oy, Helsinki, Finland, 1-254. Grammel , R., 1988: Holzernte und Holztransport. Verlag Paul Parey, Hamburg - Berlin, 1-242. Krpan, A. P. B., T. Porsinsky, 1997: The Future of Roundwood Forwarding in Croatian Forests. International Scientific Conference Forest-Wood- Environment ´97, Working Group No 4: Progressive Harvesting Technolgies, Soil Erosion Control and Utilization of Forest Biomass, Zvolen, Slovakia, 27-35. Krpan, A. P. B., T Porsinsky, 2001: Harvester Timberjack 1070 in Croatia. Šumarski list 125 (11-12): 619-624. |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 15 <-- 15 --> PDF |
A. P. B. Krpan, T. Poriinsky: PROIZVODNOST HARVESTERA TIMBERJACK 1070 PRI PROREDI ... Šumarski lis! br. 11-12. CXXV1 (2002). 551-561 Meek , P., 2000: Effect of the commercial thinning in Croatian lowland forests. Master Thesis, Fore- prescription on the performance of single-grip stry Faculty of Zagreb University, 1-140. harvesters. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Richardson , R., I. Makkonen , 1994: The perfor- Pointe-Claire, Que. Advantage Vol. 1 No. 42, 1-2. mance of cut-to-length systems in eastern Cana- Mellgren , P.O., 1980: Terrain Classification for Ca- da. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Pointenadian Forestry. Canadian Pulp and Paper Asso- Claire, Que. Tech. Rep. TR-109. 1-16. ciation, 1-13. Sambo , S. M., 1999: Reduction of trail density in a Peltola, A., K. Papunen, 2001: The mechanisation partial cut with a cut-to-length system. For. Eng. of thinning in the Nordic countries. Proceedings Res. Inst. Can. (FERIC), Pointe-Claire, Que. of International conference "Thinnings: A valua- Tech. Note TN-293. 1-12. ble forest management tool", September Staff, K. A. G., N.A. Wiksten, 1984: Tree harvest9- 14, 2001, IUFRO Unit 3.09.00 & FERIC & in g Techniques. Martinus Nijhoff/DR W. Junk Natural Resources Canada & Canadian Forest Publishers, Dodrechts/Boston/Lancaster, pp. 371. Service, CD. Tufts, R. A., 1997: Productivity and cost of the Pons- Poršinsky, T, 1996: Forwarder application to wood Se 15-series, cut-to-lenght harvesting system in transportation in Croatia. Proceedings "Progres- southern pine plantations. Forest Products Jourses in Forest Operations", Ljubljana, Slovenija, nal 47 (10): 39- 46. 133-141. Poršinsky,T , 2000: Efficiency factors ofTimberjack 1210 at forwarding the main felling roundwood SUMMARY: This paper shows the research results of productivity and costs of mechanized felling and processing of wood by harvester Timberjack 1070 in the culture of conifers. The productivity of harvester was determined by time and work study method. Times of felling and processing wood by harvester were broken down into work components. Time consumptions of specific work components were measured by snap-back chronometry method with the record of the whole working day. The data on the size of felled trees and processed assortments were printed from the harvester computer. The collected data were processed by mathematical and statistical methods by use of a PC. The basic unit of analysis was the cut and processed tree. The analysis of work time consumptions of specific work components of felling and processing of wood by harvester showed no dependence between time consumption and size of felled trees. Putting into correlation the consumption of total harvester work time per tree with processed volume of assortment of each tree, the values were calculated of efficiency and productivity of harvester for each tree. The data were investigated by use of regression analysis and equalized by exponential curve with very strong correlation. The well known effect of the law of piece volume can be easily seen through the dependence of productivity and unit costs of felling and processing of wood by harvester on breast height diameter of felled trees. In felling and processing trees of 10 cm BHD (0.03 mVtree) the harvester productivity is 2.3 mVh (EUR 30.24 per m3) and in felling trees of 30 cm BHD (0.63 mVtree), the harvester productivity is 25.4 m3/h (EUR 2.74 perm´). This paper also shows the comparison between productivity and unit costs of felling and processing of wood performed by chain saw and harvester depending on breast height diameter of the tree. The data related to machine rate have been taken from FBVA (Austria) database - the calculation of forest machines performance. In felling and processing wood, the chain saw productivity is lower from 22 % (10 cm BHD) to 16 % (30 cm BHD) in relation to harvester productivity. Unit costs of felling and processing wood by chain saw are lower from 4.8 times (10 cm BHD) to 3.6 times (30 cm BHD) in relation to mechanized felling and processing performed by harvester. Key words: cut-to-length harvesting method, harvester, productivity, cost per m3 |
ŠUMARSKI LIST 11-12/2002 str. 16 <-- 16 --> PDF |
^CtW5iMÄ HB . 4*4. im ´S. S?^88^ unikomerc-uvoz Tel.: 01 6221 555, Fax: 01 6221 569 |