3. Systemy pozyskiwania drewna

System pozyskania drewna to zespół sposobów postępowania mających na celu pozyskanie surowca drzewnego odpowiedniej jakości i wymiarów, określający kolejność, rodzaj i miejsce poszczególnych działań (operacji) oraz środki techniczne do tego służące. Do podstawowych cech systemu [23] zaliczyć można:

• dobór składowych elementów procesu technologicznego pozyskania: środków technicznych, metod obróbki drewna, kolejności i miejsca operacji, gwarantujący pozyskanie planowanych sortymentów,

• zapewnienie wewnętrznej zgodności składowych procesu pozyskania opartej na hierarchii i koordynacji działań,

• uwzględnienie w procesie technologicznym czynników warunkujących jego przebieg (energii, informacji, surowców, środków technicznych, personelu pracowniczego itp.) oraz kosztów ekonomicznych.

Uwarunkowania systemów pozyskania drewna za Poradnikiem [39] podano na rysunku 3.1.

Na terenach nizinnych znajduje się 73% drzewostanów należących do Lasów Państwowych, na podgórskich - 18%, a na górskich - 9%. Pod „możliwościami stosowania nowej techniki” przez użytkownika autor rozumie ograniczenia wynikające z opłacalności stosowania nowej techniki - z uwagi na koszty zakupu, amortyzację, zaplecze techniczne, rozmiar pozyskania gwarantujący pełne wykorzystanie nowych środków technicznych.

Do pełnej klasyfikacji systemów pozyskania należałoby stosować następujące wyróżniki systemów [39].

• metody pozyskiwania drewna,

• miejsca okrzesywania,

• miejsca wyróbki sortymentów,

• miejsca załadunku, przeładunku u rozładunku drewna,

• poziomy techniczne pracy.

Wyróżnić można następujące metody (systemy technologiczne) pozyskiwania drewna, zilustrowane na rysunku 3.2:

1. Całego drzewa - na powierzchni cięć wykonywane jest tylko obalanie drzew wraz z korzeniami. Nieokrzesane drzewa z częścią korzeni są zrywane. Pozostałe operacje mogą być realizowane po zrywce,

2. Nadziemnej części drzewa - na powierzchni cięć wykonywania jest ścinka drzew, a inne operacje po zrywce,

3. Drzewa w częściach - na powierzchni cięć wykonywana jest ścinka i podział nieokrzesanych drzew na części, zrywane są drzewa w częściach. Pozostałe operacje mogą być realizowane po zrywce,

4. Całej strzały - na powierzchni cięć wykonywane są: ścinka, okrzesywanie i odcięcie wierzchołka, a inne operacje - po zrywce,

5. Dłużycowa (sortymentowa drewna długiego) - na powierzchni cięć wykonywane są: ścinka, okrzesywanie, wyrzynka dłużyc (jako priorytet), wyrzynków i wałków (z części wierzchołkowej); ewentualne inne operacje - po zrywce,

6. Drewna krótkiego (sortymentowa drewna krótkiego) - na powierzchni cięć wykonywane są ścinka, okrzesywanie i wyrzynka kłód i wałków (ewentualnie wyrzynków), inne operacje - po zrywce,

7. Drewna sypkiego - na powierzchni cięć wykonywane są ścinka i rozdrobnienie drewna (zrębkowanie lub kruszenie), ewentualnie poprzedzone okrzesywaniem, a nawet korowaniem. Zrywka drewna w postaci rozdrobnionej.

Wyróżnić możemy następujące miejsca okrzesywania:

1. W żadnym miejscu (pozyskiwanie bez okrzesywania),

2. Na powierzchni cięć (najczęściej przy pniaku),

3. Przy szlaku operacyjnym,

4. Przy drodze wywozowej (na składnicy przyzrębowej),

5. Na zbiorczej składnicy manipulacyjno - spedycyjnej,

6. Na składnicy docelowej (u odbiorcy).

Analogicznie wyróżniamy miejsca wyróbki sortymentów. Wyróżnić możemy następujące miejsca załadunku, przeładunku, rozładunku drewna:

1. Załadunek (zaczepianie przy zrywce) przy pniaku lub na szlaku, rozładunek (odczepianie) na składnicy przyzrębowej,

2. załadunek (zaczepianie przy zrywce) przy pniaku lub na szlaku, przeładunek na szlaku, rozładunek na składnicy przyzrębowej,

3. załadunek (zaczepianie przy zrywce) przy pniaku lub na szlaku, przeładunek na składnicy przyzrębowej, rozładunek na składnicy docelowej,

4. załadunek przy pniaku na szlaku, przeładunek na składnicy zbiorczej, rozładunek na składnicy docelowej,

5. załadunek przy pniaku lub na szlaku, przeładunek na szlaku operacyjnym lub składnicy przyzrębowej, rozładunek na składnicy docelowej,

6. załadunek na powierzchni cięć, przeładunek na szlaku operacyjnym lub składnicy zbiorczej, rozładunek na składnicy docelowej,

7. załadunek na powierzchni cięć, przeładunek na składnicy przyzrębowej i zbiorczej, rozładunek na składnicy docelowej,

8. załadunek na powierzchni cięć, przeładunek na szlaku operacyjnym, składnicy przyzrębowej i zbiorczej, rozładunek na składnicy docelowej.

Wyróżniamy następujące poziomy techniczne pracy przy pozyskaniu drewna:

1. Ręczny - przy wykorzystaniu narzędzi poruszanych siłą rąk ludzkich (np. ścinka siekierą, okrzesywanie siekierą, przerzynka piłami ręcznymi), pracy zwierząt (zrywka konna) lub sił przyrody (zrywka ślizgami linowymi lub ziemnymi),

2. Ręczno - maszynowy - praca za pomocą maszyn z napędem silnikowym wymagająca przenoszenia maszyn (narzędzi zmechanizowanych), ręcznego donoszenia drewna do maszyny, doczepiania i odczepiania drewna (np. praca pilarką, praca okrzesywarkami, korowarkami, łuparkami i rębarkami z ręcznym podawaniem lub odbieraniem drewna, zrywka ciągnikiem lub wciągarką z ręcznym zaczepianiem i odczepianiem drewna),

3. Maszynowy - praca za pomocą maszyn jedynie sterowanych i kontrolowanych przez człowieka (np. praca maszynami do ścinki, okrzesywania, wyrzynki sortymentów, korowania, łupania, rozdrabniania z mechanicznym podawaniem i odbieraniem drewna, zrywka ciągnikami wyposażonymi w kleszcze, chwytaki szczękowe, żurawie hydrauliczne),

4. Maszynowy - częściowo zautomatyzowany - praca za pomocą maszyn z elementami automatyki w sterowaniu układami roboczymi (np. praca harwestem z komputerem umożliwiającym zaprogramowanie automatyki).

Dwa wyższe poziomy techniczne - 5. Maszynowy w pełni zautomatyzowany i 6. Robotyzacja w leśnictwie nie są, jak dotychczas, spotykane.

Zgodnie z powyższymi podziałami, system pozyskania drewna na terenach nizinnych (1), z drzewostanu iglastego (1), z trzebieży wczesnej (2), metodą całej strzały (4), okrzesywaniu i wyrzynce strzał przy pniaku (2 i 2), dociąganiem drewna za pomocą liny wciągarki do składnicy przyzrębowej, przeładunku na pojazdy wywozowe i rozładunku na składnicy docelowej (3), przy ręczno-maszynowym poziomie technicznym pracy liczbowo byłby oznaczony następująco: 1.1.2.4.2.2.3.2.

Bardziej poglądowy sposób opisania systemów pozyskania drewna uzyskuje się za pomocą piktogramów (rys. 3.3-3.6).

Systemy pozyskania drewna w Szwecji ilustruje tabela 3.1 o układzie:

		Operacje
		Ścinka S	Okrzesywanie O	Wyrzynka W
Miejsce operacji	Drzewostan (zrąb) D
		Składnica przyzrębowa SP
		Składnica docelowa SD (przyzakładowa)

Komentarz do tabeli 3.1

System A jest zwykle nazywany „ręcznym systemem drewna krótkiego” (manual shortwood system). Ścinka, okrzesywanie i wyrzynka są wykonywane ręcznie (tzn. pilarką spalinową) bezpośrednio na zrębie, a drewno układana na szlakach zrywkowych. Do zrywki stosowany jest zwykle ciągnik forwarder, wyposażony w żuraw lub ciągnik rolniczy z wciągarką. Specjalnie małe, lekkie forwardery, są używane do pozyskania drobnicy. W Szwecji przypuszcza się, że system ten będzie jeszcze przez kilka lat stosowany, szczególnie przy pozyskaniu drewna małowymiarowego i przy czyszczeniach.

System B, znany jako „ręczny system dłużycowy” (manual tree-lenght system) był w Szwecji wprowadzony w latach sześćdziesiątych. Drewno jest ścinane i okrzesywane ręcznie. Dłużyca jest zrywana ciągnikiem zrywkowym - skidderem do składnicy przyzrębowej, gdzie dokonywana jest wyrzynka ręczna lub mechaniczna. System ten jest w Szwecji stosowany głównie w prywatnych lasach (zamiast skidderów używane są wtedy ciągniki rolnicze).

System C jest to system z maszyną okrzesującą typu Logma, zastosowaną w Szwecji na szeroką skalę.

W wariancie C1 - ścinka wykonywana jest ręcznie, okrzesywanie mechanicznie (np. Logmą), wyrzynka dłużycy - ręcznie w drzewostanie. Drewno jest zrywane do składnicy przyzrębowej przez forwarder.

W wariancie C2 - ścinka ręczna, okrzesywanie mechaniczne (np. Logmą) w drzewostanie i mechaniczne przerzynanie za pomocą piły z chwytakiem (grapple saw), oddzielającej od razu odcinane wałki od reszty drzewa i ładującej je bezpośrednio na forwarder lub układającej w stosy na ziemi.

W wariancie C3 po ręcznej ścince, okrzesywaniu mechanicznym (też Logmą), dłużyce są zrywane skidderem z hydraulicznymi kleszczami zrywkowymi (hydraulic-bunk skidder) do składnicy przyzrębowej i tam przerzynane mechanicznie.

W wariancie C4 wszystkie operacje wykonywane są mechanicznie; ścinka głowicą maszyny ścinkowo-układającej (feller-buncher), okrzesywanie - np. Logmą na zrębie, zrywka skidderem, a wyrzynka - na składnicy przyzakładowej, po wywozie drewna.

W systemie D wszystkie operacje dokonywane są na zrębie (na szlaku zrywkowym) z zastosowaniem maszyny okrzesująco-sortymentującej (limber-bucker). W wariancie D1 - ścinka ręczna, w D2 - ścinka maszyną ścinkowo-układającą, w D3 - w trudno dostępnym terenie, po ścince, drzewa są podciągane skidderem do maszyny okrzesująco-sortymentującej.

System E bazuje na harwesterze, który ścina, okrzesuje i wyrzyna sortymenty.

Obok podanych systemów, w Szwecji wprowadzono do drewna małowymiarowego system całego drzewa (whole-tree utilization), służący do utylizacji drobnicy przez jej rąbanie na zrębki technologiczne lub opałowe.

Pod terminem „całe drzew” rozumiano zwykle pień z koroną (rys. 3.7) łatwiejsze technicznie do pozyskania niż drzewo wraz z systemem korzeniowym. Karpinę pozyskiwano najczęściej oddzielnie.

Systemem maszyn do pozyskania drewna, nazywamy zestaw maszyn stosowanych w danym wariancie technologicznym systemu pozyskania drewna. Tą samą operację można wykonać różnymi maszynami (rys. 3.8, 3.9).

Zmiany systemów pozyskania iglastego drewna i wiążące się z tym zmiany wydajności i jednostkowych kosztów pozyskania drewna [$/m³], na przykładzie Australii, podano na rys. 3.10, 3.11.

Trendy rozwojowe mechanizacji prac leśnych na przykładzie Szwecji podano na rys. 3.12.

5

---