dr inż. Włodzimierz STEMPSKI, dr inż. Zenon PILAREK
Katedra Techniki LeS
nej, Uniwersytet Przyrodniczy w Poznaniu
e-mail: [e-mail]
CHARAKTERYSTYKA ZRYWKI DREWNA
MINIFORWARDEREM VIMEK 606 D
Streszczenie
Badano strukturę odległoS
ciowÄ… i czasowÄ… cyklu zrywki miniforwarderem oraz jego wydajnoS
ć operacyjną. Zrywano
papierówkę S2a o długoS
ci 2,5 m w trzebieżach drzewostanów sosnowych. Największe udziały przejechanej przez maszynę
drogi stwierdzono dla jazdy pustej i ładownej (w sumie 80%). Najwyższym udziałem czasowym charakteryzowało się
formowanie ładunku prawie 50% czasu operacyjnego. Droga pokonywana przez miniforwardera w całym cyklu zrywkowym
3 -1
wyniosła ponad 850 m, a jego czas przekroczył 22 minuty. R
rednia wydajnoS
ć osiągnęła wartoS
ć 7,85 m ·h , stwierdzono jej duże
zróżnicowanie spowodowane przede wszystkim stopniem koncentracji drewna do zrywki.
SÅ‚owa kluczowe: leS
nictwo; gospodarstwo leS
ne; sosna; zrywka drewna; miniforwardery; wydajnoS
ć operacyjna; badania
Wstęp Teren i metody badań
Proekologiczny model gospodarstwa leS
nego wymaga sto- Badania przeprowadzono na terenie nadleS
nictwa Tuchola,
sowania technologii w jak najmniejszym stopniu zagraża- RDLP Toruń, podczas zrywki drewna pochodzącego z trze-
jÄ…cych S
rodowisku leS
nemu. W odniesieniu do pozyskiwania bieży drzewostanów sosnowych. Podstawowe informacje
drewna, postulat ten najlepiej spełnia metoda sortymentowa ze o powierzchniach badawczych zawarto w tab. 1.
zrywką nasiębierną [1, 2, 6]. W praktyce zrywka nasiębierna Pozyskanie drewna wykonano pilarkami spalinowymi me-
realizowana jest z wykorzystaniem różnych S
rodków technicz- todą sortymentową. Dla takiego wariantu technologicznego
nych od ręcznie ładowanych wozów, poprzez przyczepy samo- szlaki zrywkowe powinny być wycinane co 30 m. Taka odle-
załadowcze agregowane z ciągnikami rolniczymi do specja- głoS
ć między szlakami była tylko na powierzchni badawczej 5.
listycznych forwarderów. Alternatywą dla przyczep samo- Na powierzchniach 1. i 6. odległoS
ć między szlakami wynosiła
załadowczych są tzw. miniforwardery, których oferta jest coraz 50 m, na powierzchni 3. znajdował się jeden szlak biegnący
bogatsza [3]. PopularnoS
ć tych maszyn wS
ród firm S
wiad- w poprzek wydzielenia, a na powierzchniach 2. i 4. nie było
czących usługi dla Lasów Państwowych wynika z kilku w ogóle szlaków.
przyczyn. Najważniejsze z nich to możliwoS
ć pracy na wąskich Badania prowadzono podczas zrywki wałków papierówki
szlakach zrywkowych, lub wręcz bez nich oraz niewielkie S2a, które były koncentrowane w pakietach po kilka, kilka-
roczne realizacje w zrywce drewna (przypadajÄ…ce na statysty- naS
cie sztuk. Pakiety te na powierzchniach 5. i 6. zlokalizowane
czną firmę), które nie wymagają angażowania większych były tylko przy istniejących szlakach zrywkowych, na powierz-
maszyn. chniach 3. i 4. przy dorax
nie zakładanych trasach przejazdu,
Udostępnienie drzewostanu za pomocą sieci szlaków zryw- a na powierzchniach 1. i 2. głównie wewnątrz drzewostanu (na
kowych sprawia, że trasa przejazdu maszyn jest jednoznacznie powierzchni 1. w niewielkim wymiarze także przy szlaku).
okreS
lona [4]. WÅ‚aS
ciwe zaprojektowanie szlaków, a tym W ramach prac terenowych dokonano pomiarów odległoS
ci
samym drogi jaką pokona poruszająca się po nich maszyna, ma i czasów jazd pustych, podczas załadunku i jazd ładownych,
znaczenie dla efektywnoS
ci zrywki. Cykl zrywki nasiębiernej pomierzono także czasy rozładunków. OdległoS
ci mierzono
składa się z czterech faz: jazdy bez ładunku, formowania taS
mą, czasy stoperem z dokładnoS
ciÄ… do 1 s (zastosowano me-
ładunku, jazdy z ładunkiem i rozładunku [7]. Realizacja trzech todę chronometrażu ciągłego).
pierwszych faz związana jest z pokonywaniem przez maszynę W ramach prac kameralnych obliczono odległoS
ci pokony-
zrywkowÄ… okreS
lonej drogi. Szczególnie istotna jest droga wane przez maszynę podczas jazdy pustej, załadunku i jazdy
przejechana podczas formowania ładunku - od jej długoS
ci Å‚adownej oraz czasy trwania ww. czynnoS
ci i rozładunku
zależy czas załadunku, który ma decydujące znaczenie dla drewna przy drodze wywozowej. OkreS
lono strukturÄ™ odle-
wydajnoS
ci zrywki [5]. głoS
ci poszczególnych kategorii przejazdów i czasu opera-
Tab. 1.Charakterystyka drzewostanów, w których prowadzono badania
Table 1. Characteristics of the tree stands, where the tests were conducted
Powierzchnia badawcza
Charakterystyka
1 2 3 4 5 6
gatunek So So So So So So
wiek 50 45 37 39 38 46
typ siedliskowy BS
w BS
w BMS
w BS
w BS
w BS
w
bonitacja II I I I I III
zadrzewienie 1,1 1,1 1,1 0,9 0,9 0,8
powierzchnia (ha) 8,47 5,67 4,04 3,44 6,66 22,42
3 -1
grubizna (m ·ha ) 271 311 256 164 218 146
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LER
NA 3/2012
cyjnego zrywki oraz godzinowÄ… wydajnoS
ć operacyjną zrywki. formowania ładunku. Wyniósł on prawie 50%, podczas gdy
WydajnoS
ć policzono wg poniższego wzoru: udziały czasów pozostałych czynnoS
ci były na poziomie 16%,
16% i 19% (odpowiednio jazda pusta i rozładunek oraz jazda
-1 3 -1
W = 3600 · Q · T [m ·h ], (1)
02 02
Å‚adowna) - rys. 2.
gdzie:
3
Q - miąższoS
ć zerwanego drewna [m ],
T - czas operacyjny pracy maszyny [s] obejmujÄ…cy czasy jazd
02
(pustej, ładownej, podczas załadunku) i czas rozładunku.
MiąższoS
ć zrywanego drewna okreS
lano w oparciu o znajo-
moS
ć wielkoS
ci przestrzeni Å‚adunkowej miniforwardera. W sy-
tuacji, gdy drewno było ułożone równo z wysokoS
cią kłonic,
3
wielkoS
ć ładunku wynosiła 2,48 m , w przypadku gdy drewna
było mniej lub więcej dokonywano pomiaru wysokoS
ci
Å‚adunku na maszynie.
Wyniki i ich analiza
Rys. 1. Struktura odległoS
ciowa cyklu zrywki [%]
Z uwagi na niewielką długoS
ć zrywanych sortymentów
Fig. 1. Distance structure of extraction cycle [%]
3
(2,5 m) miąższoS
ć S
redniego ładunku wyniosła 2,68 m . Jego
zerwanie wymagało przejazdu maszyny na S
rednią odległoS
ć
861 m w czasie 22,15 min (tab. 2, 3). Analizując udziały drogi
poszczególnych etapów zrywki, największe ich wartoS
ci
stwierdzono dla jazdy pustej i jazdy z ładunkiem (po około 40%
- rys. 1).
Tab. 2. R
rednie odległoS
ci [m] poszczególnych etapów zrywki
i całego cyklu zrywki
Table 2. Average distances [m] of different extraction phases
and of the total cycle
Numer Cały
Liczba Jazda Jazda
Załadunek
pusta Å‚adowna cykl
powierzchni cykli
1 9 435 157
483 1075
2 4 199 154
197 550
3 3 521 177
554 1252
Rys. 2. Struktura czasu operacyjnego zrywki [%]
4 8 142 235
214 591
Fig. 2. Structure of productive time of extraction cycle [%]
5 5 502 182
556 1240
6 4 250 70
137 457
R
redni czas cyklu zrywkowego wyniósł ponad 22 min.
wartoS
ć S
rednia 341,5 162,5
357 861
Najdłużej, ponad 31 min, zrywka trwała na powierzchni 3., na
której droga pokonywana w całym cyklu zrywkowym była naj-
Tab. 3. R
rednie czasy [min] poszczególnych etapów zrywki i ca-
dłuższa (1250 m). Zbliżoną odległoS
cią charakteryzowała się
Å‚ego cyklu zrywki
powierzchnia 5., na której czas cyklu zrywkowego był o ponad
Table 3. Average times [min] of different extraction phases and
22% krótszy. Różnica wynikała z dużego zagęszczenia drzew
of the total cycle
na powierzchni 3. i trudnoS
ci w ustaleniu przez operatora mini-
Numer Liczba Jazda Zała- Jazda Rozła- Cały
forwardera przebiegu, dorax
nie wyciętych, nieoznaczonych
powierzchni cykli pusta dunek Å‚adowna dunek cykl
tras przejazdu (operator często opuszczał kabinę w celu
1 9 4,0 9,3 6,5 3,2 23,0
zorientowania się w ich przebiegu). Najkrótszym czasem cyklu
2 4 2,6 11,4 3,1 3,3 20,5
zrywkowego charakteryzowała się powierzchnia badawcza 6.,
3 3 6,2 13,4 7,3 4,1 31,0
co wynikało z najkrótszej odległoS
ci zrywki i lokalizacji
4 8 1,2 12,2 2,1 3,45 19,0
drewna tylko przy szlakach.
5 5 4,5 10,15 5,3 4,1 24,1
6 4 2,5 8,1 1,4 3,25 15,3
Jazda pusta i Å‚adowna
wartoS
ć S
rednia 3,5 10,8 4,3 3,6 22,15
R
rednia odległoS
ć jazdy pustej wyniosła 341 m, a jej S
redni
Zrywka na powierzchniach 1., 3. i 5., na których S
rednia
odległoS
ć przejazdu maszyny wyniosła prawie 1200 m, chara- czas 3,5 min (tab. 2, 3). W trakcie jazdy pustej i ładownej
maszyna poruszała się w drzewostanie i poza nim. Droga
kteryzowała się najwyższym udziałem drogi jazdy ładownej
miniforwardera wewnątrz drzewostanu stanowiła 45% całej
(44,7%), udział drogi jazdy pustej wyniósł 40,9%, a jazdy
drogi pokonywanej podczas jazdy pustej, a udział czasu jazdy
podczas załadunku tylko 14,5%. Na powierzchniach 2., 4. i 6.,
w drzewostanie wyniósł 66%.
na których S
rednia odległoS
ć przejazdu miniforwardera była
o ponad połowę krótsza (S
rednia 530 m), najwyższy udział
R
rednia odległoS
ć jazdy ładownej wyniosła prawie 360 m,
odnotowano dla drogi jazdy pustej. Wyniósł on 38,3%, podczas
a jej czas 4,3 min. Udział drogi pokonywanej przez ciągnik
gdy dla jazdy ładownej 34%, a dla załadunku 27,7%.
wewnątrz drzewostanu i poza nim był taki sam. Czas jazdy
Udziały czasów poszczególnych czynnoS
ci w cyklu zrywki
ładownej wewnątrz drzewostanu stanowił 62% czasu całej
kształtowały się inaczej niż udziały drogi. Zdecydowanie
jazdy Å‚adownej.
najwyższy S
redni udział czasu odnotowano dla czynnoS
ci
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LER
NA 3/2012
Jazda podczas formowania Å‚adunku Podsumowanie
3 3
Sformowanie Å‚adunku o S
redniej miąższoS
ci 2,68 m 1. Zerwanie S
redniego ładunku o miąższoS
ci 2,68 m wyma-
wymagało pokonania drogi o długoS
ci ponad 160 m w czasie gało przejazdu miniforwarderem drogi o długoS
ci ponad
10,8 min (tab. 2, 3). Na powierzchniach 1., 2., 3. i 5. załadunek 850 m, w czasie przekraczającym 22 minuty. Największe
odbywał się na odcinku o długoS
ci 150-180 m, na powierzchni udziały w drodze miały jazdy puste i ładowne (w sumie
4. - 235 m, a na powierzchni 6. tylko 70 m. Zdecydowanie 80%). Najwyższy, prawie 50% udział czasowy odnotowano
najkrótsza droga, przejechana podczas załadunku na natomiast dla czynnoS
ci formowania Å‚adunku.
powierzchni 6., wynikała z lokalizacji drewna do zrywki tylko 2. Zarówno czas załadunku, jak i długoS
ć przejechanej drogi,
przy szlakach odległych od siebie o 50 m. Duża odległoS
ć na jakiej się on odbywał, zależały przede wszystkim od
między szlakami spowodowała, że drewno znoszone było do stopnia koncentracji drewna do zrywki.
nich ze znacznej przestrzeni, co przyczyniło się do jego 3. R
rednia wydajnoS
ć eksploatacyjna zrywki drewna wyniosła
3 -1
wiÄ™kszej koncentracji. Na powierzchni 4. natomiast drewno 7,85 m ·h . Na jej wielkoS
ć wpływ wywarła nie tylko iloS
ć
zlokalizowane było przy dorax
nie założonych, nieregularnych
pozyskanego z hektara surowca drzewnego, ale także jego
trasach przejazdu. Na powierzchni tej była także niższa, niż na lokalizacja. Najwyższe wydajnoS
ci zrywki uzyskano na
powierzchni 6., podaż surowca drzewnego z hektara.
powierzchniach, na których drewno skoncentrowane było
przy istniejących szlakach, najniższe natomiast na
Czasy załadunku, podobnie jak długoS
ci drogi na jakich siÄ™
powierzchniach, na których drewno lokalizowane było przy
on odbywał, były zróżnicowane. Dane zawarte w tab. 3 wska- dorax
nie wycinanych trasach przejazdu.
zują, że wpływ na czas załadunku miał sposób udostępnienia
drzewostanu. Najkrótszymi czasami formowania ładunku Literatura
charakteryzowały się powierzchnie 1., 5. i 6. Powierzchnie 1.
i 6. posiadały szlaki zlokalizowane co 50 m, a powierzchnia 5. [1] Hakkila P.: Pozyskiwanie drewna w Finlandii. W: Technika
co 30 m. Na powierzchni 5. stwierdzono najdłuższy czas for- w proekologicznej gospodarce leS
nej. Materiały z semi-
mowania Å‚adunku wS
ród powierzchni ze szlakami, co wynikało narium, Warszawa, 1995: 1-14.
z najmniejszej iloS
ci pozyskanego z hektara drewna w tym
[2] Harstela P.: Zur Entwicklung von Durchforstungs-
wydzieleniu. Z kolei na powierzchni 1., mimo że cechowała się
verfahren.  Forschungs-Ergebnisse der Finischen Forst-
największą miąższoS
ciÄ… pobranego z hektara surowca, odnoto-
lichen Forschungsanstalt . Sonderdruck aus Allgemeine
wano dłuższy czas załadunku niż na powierzchni 6. W tym
Forst Zeitschrift, 1982: 46-48.
przypadku wynikało to z umiejscowienia drewna do zrywki
[3] Maksymiak M., Grieger A.: Analiza wydajnoS
ci pracy
głównie wewnątrz drzewostanu, a tylko w niewielkim zakresie
minivorwardera Vimek 606 TT w trakcie zrywki w drzewo-
przy szlaku. Najdłuższy czas formowania ładunku odnotowano
stanie trzebieżowym. Technika Rolnicza Ogrodnicza
podczas zrywki drewna na powierzchni 3., na co wpłynęła
LeS
na, 2008, nr 5.
niewielka iloS
ć surowca drzewnego zlokalizowanego głównie
[4] Stempski W., Grodecki J., GęS
lowski M.: Podstawowe
przy dorax
nie wyciętych trasach przejazdu.
parametry eksploatacyjne zrywki nasiębiernej ciągnikiem
forwarder w trzebieżach póx
nych drzewostanów
WydajnoS
ć
sosnowych. [W:] Różański H., Jabłoński K. [red.]:
Tendencje i problemy techniki leS
nej w warunkach
Uzyskane godzinowe wydajnoS
ci operacyjne zrywki drew-
3 -1
leS
nictwa wielofunkcyjnego. Materiały z konferencji,
na zawieraÅ‚y siÄ™ od 5,4 do 10,2 m ·h , osiÄ…gajÄ…c wartoS
ć S
redniÄ…
3 -1 Poznań, 2008: 63-68.
7,85 m ·h . NajniższÄ… wydajnoS
ć stwierdzono na powierzchni
[5] Stempski W.: EfektywnoS
ć pozyskiwania drewna syste-
3., która cechowała się najdłuższym czasem cyklu zrywko-
mem sortymentowym w cięciach rębnych drzewostanów
wego, w tym także najdłuższym czasem załadunku drewna.
sosnowych. [W:] Różański H. [red.] Wybrane problemy
Wpływ na niski wynik wydajnoS
ci na tej powierzchni miało
techniki leS
nej w leS
nictwie wielofunkcyjnym. Materiały
duże zagęszczenie drzew (znajdował się tam najmłodszy
z konferencji, Tuchola, 2003: 3546.
drzewostan) oraz lokalizacja pakietów drewna głównie przy
dorax
nie założonych trasach przejazdu, po których z trudem [6] Suwała M.: Uszkodzenia drzew w drzewostanach
sosnowych przy pozyskiwaniu drewna w praktyce leS
nej.
poruszał się miniforwarder (problemy operatora z okreS
leniem
przebiegu trasy przejazdu). Najwyższą wydajnoS
ć odnotowano Prace Instytutu. Badawczego LeS
nictwa, seria A, 2003,
natomiast na powierzchni 6., która charakteryzowała się naj- 3(959): 61-80.
krótszym czasem cyklu zrywkowego. Wpływ na to miała duża
[7] Więsik J.: Jak efektywnie użytkować forwardery? CzęS
ć I.
koncentracja drewna tylko przy szlakach odległych co 50 m
Opis procesu zrywki pojazdami nasiębiernymi. Przegląd
oraz najkrótsza droga, na jakiej realizowany był cały cykl
Techniki Rolniczej i LeS
nej, 1998, 10: 14-16.
zrywkowy.
WOOD EXTRACTION WITH A VIMEK 606 D MINIFORWARDER
Summary
In the course of wood extraction tests with a miniforwarder, the extraction time cycle, distance and productivity were analyzed. The
object of wood extraction was 2,5 m long paper wood (S2a) harvested in thinning cuttings in pine stands. Driving with load and
empty dominated in the route covered by the machines (80% in total). The highest time share was recorded for the forming of the
load, reaching almost 50% of the productive time. The route distance covered by the forwarder in one wood extraction cycle
3 -1
amounted to over 850 m, and the cycle time was over 22 min. The average productivity was 7,85 m ·h , and it was highly variable,
depending on the wood concentration.
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LER
NA 3/2012