Badanie wydajności technologii zrywki drewna w lasach górskich ...

dr in¿. Tomasz DUDEK
Katedra Agroekologii, Uniwersytet Rzeszowski
BADANIE WYDAJNOŒCI TECHNOLOGII
ZRYWKI DREWNA W LASACH GÓRSKICH
Czêœæ 2. Drzewostany rêbne
Streszczenie
W artykule stanowi¹cym czêœæ 2. przeprowadzonych badañ porównawczych - w zakresie osi¹ganej wydajnoœci - technologii
zrywki drewna d³ugiego i krótkiego w lasach górskich, pominiêto rozdzia³y dotycz¹ce celu oraz metodyki badañ, gdy¿ zosta³y
one opisane w czêœci 1. Po przedstawieniu wyników dotycz¹cych wydajnoœci zrywki w drzewostanach rêbnych dokonano
podsumowania efektywnoœci badanych technologii w obu kategoriach u¿ytkowania lasu.
Zakres badañ
Technologie badane w górskich drzewostanach rêbnych
zestawiono w tab. 1.
Tab. 1. Badane technologie zrywki drewna z drzewostanów
rêbnych (na przyk³adzie rêbni stopniowej gniazdowej
*
udoskonalonej IV d ).
Table 1. Assessed wood extraction technologies in final cut
stands (exemplified by sylvicultural-cutting method IV d)
Œrodek
zrywkowy
Kolejka linowa
Larix 3T
Ci¹gnik przegubowy
typu
skider LKT 80
Ci¹gnik rolniczy
z napêdem 4x4
MTZ 82
Zaprzêg
dwukonny
LKT 80 +
dwukó³ka z osi¹
napêdzan¹
MTZ 82 + wóz
Zaprzêg
dwukonny +
wóz
*/
IV d - rêbnia stopniowa gniazdowa udoskonalona, elastycznie
stosowane ró¿ne formy ciêæ w celu utworzenia drzewostanów
wielogatunkowych o zró¿nicowanej strukturze przestrzennej i du¿ym
zró¿nicowaniu wieku. Zapewnia ona utrzymanie pe³nego ³adu przestrzenno-organizacyjnego,
opartego na granicy transportowej i sieci
szlaków zrywkowych [6].
Wyniki badañ
Technologia zrywki
Prace
Sposób zrywki
³adunkowe
wci¹garka
w³asna
kolejki
wci¹garka
w³asna
ci¹gnika
wci¹garka
zamontowana
dodatkowo
rêcznie
rêcznie
rêcznie
rêcznie
pó³podwieszona
pó³podwieszona
pó³podwieszona
wleczona
nasiêbierna
nasiêbierna
nasiêbierna
Kategoria
zrywanego
³adunku
d³u¿yce
d³u¿yce
d³u¿yce
d³u¿yce
stosowe
(S 2)
stosowe
(S 2)
stosowe
(S 2)
Wyniki wydajnoœci zrywki nasiêbiernej drewna krótkiego
przedstawiono w tab. 2, zaœ zrywki pó³podwieszonej drewna
d³ugiego w tab. 3.
Z analizy tab. 2 wynika, ¿e spoœród trzech badanych technologii
zrywki drewna krótkiego, zastosowanych w drzewo-
stanach u¿ytkowanych rêbni¹ IV d, najwy¿sz¹ wydajnoœæ osi¹gniêto
stosuj¹c ci¹gnik LKT 80 zagregowany z dwukó³k¹
o napêdzanej osi. Pozosta³e dwie technologie wykazuj¹
wydajnoœæ na zbli¿onym poziomie, ni¿szym od wymienionej
o 32%. Na taki rozk³ad osi¹ganych wydajnoœci mia³a wp³yw
wielkoœæ zabieranego jednorazowo ³adunku.
Najwy¿sz¹ wydajnoœæ zrywki drewna d³ugiego osi¹gniêto
przy wykorzystaniu technologii zrywki ci¹gnikiem specjalistycznym
LKT 80, zrywaj¹cym ³adunki w pozycji pó³podwieszonej.
Z analizy pozosta³ych technologii zrywki pó³podwieszonej,
przy krótkich odleg³oœciach zrywki (do 180 m), wy¿sz¹
wydajnoœæ osi¹gniêto przy zrywce kolejk¹ linow¹ Larix 3T ni¿
ci¹gnikiem rolniczym MTZ 82. Przy wiêkszych odleg³oœciach
zrywki relacje te ulega³y odwróceniu, to znaczy ci¹gnik
rolniczy stawa³ siê wydajniejszy ni¿ kolejka linowa, co zwi¹zane
by³o z wielkoœci¹ jednorazowych ³adunków.
Przy zastosowaniu technologii zrywki wleczonej zaprzêgiem
dwukonnym, niezale¿nie od odleg³oœci transportowej,
osi¹gniêto ni¿sz¹ wydajnoœæ ni¿ przy sposobie pó³podwieszonym
kolejk¹ linow¹. Wraz z rosn¹c¹ odleg³oœci¹ zrywki,
ró¿nica ta jest coraz bardziej widoczna. St¹d, je¿eli przy odleg³oœci
100 m wydajnoœæ zrywki zaprzêgiem dwukonnym by³a
ni¿sza o 3% w porównaniu z kolejk¹ linow¹ Larix 3T, to przy
odleg³oœci 500 m ró¿nica ta wynosi³a ju¿ 35%. Natomiast wleczona
zrywka zaprzêgiem dwukonnym okaza³a siê wydajniejsza
- ale tylko do odleg³oœci 120 m - od przemieszczania drewna
w pó³podwieszeniu ci¹gnikiem rolniczym MTZ 82, przy czym
przy wiêkszych odleg³oœciach relacje te odwraca³y siê.
Przy stale zmniejszaj¹cym siê udziale konnej zrywki
drewna w Polsce [3, 4] powinna byæ ona zastêpowana - szczególnie
w górskim gospodarstwie leœnym, gdzie dominuj¹ lasy
ochronne - u¿yciem mobilnych kolejek linowych. Urz¹dzenia
te przy zbli¿onym poziomie uszkodzeñ œrodowiska leœnego [1]
pozwalaj¹ osi¹gn¹æ wy¿sz¹ wydajnoœæ pracy (tab. 3) oraz
zapewniaj¹ wiêksze bezpieczeñstwo pracy na stokach
górskich.
Podsumowanie
Podsumowuj¹c rozwa¿ania o wydajnoœci zrywki drewna
d³ugiego badanymi technologiami nale¿y zaznaczyæ, ¿e
wiêksz¹ wydajnoœæ uzyskano w drzewostanach rêbnych
(rêbnia IV d) ni¿ trzebie¿owych (TPP). Takie rezultaty
wynika³y m.in. z mniejszego zadrzewienia na powierzchniach
rêbnych, co u³atwia³o poruszanie siê œrodków zrywkowych
oraz wiêkszej mi¹¿szoœci przeciêtnej d³u¿ycy na tych
powierzchniach.
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 4/2010

W przypadku zrywki drewna krótkiego, najbardziej
wydajne w obu kategoriach u¿ytkowania drzewostanu, okaza³y
siê technologie zrywki œrodkami posiadaj¹cymi napêd na
wszystkie ko³a.
Otrzymane wyniki badañ potwierdzaj¹ tezê, ¿e w trudnym
terenie o wiele lepsz¹ wydajnoœæ zrywki osi¹ga siê stosuj¹c
pojazdy posiadaj¹ce wszystkie osie napêdowe. Stwierdzono, ¿e
ci¹gnik rolniczy wyposa¿ony w dwukó³kê z osi¹ napêdow¹ -
przy odleg³oœci zrywki 100 m - uzyska³ wydajnoœæ o 83%
wy¿sz¹ ni¿ w przypadku, gdy zastosowano podobn¹ dwukó³kê,
ale bez napêdu. G³ówn¹ przyczyn¹ osi¹gniêcia tak ró¿nych
wydajnoœci w zbli¿onych warunkach transportowych, by³a
wielkoœæ jednorazowego ³adunku, która dla zestawu ci¹gnikowego
z dwukó³k¹ o napêdzanej osi, by³a o 45% wiêksza.
Przemieszczanie jednorazowo wiêkszych ³adunków drewna
przez ci¹gnik z dwukó³k¹ o napêdzanej osi, wynika³o nie tylko
z lepszych w³aœciwoœci trakcyjnych zestawu (wiêksza si³a
poci¹gowa - potrzebna szczególnie przy jeŸdzie w górê stoku),
lecz równie¿ wzglêdów bezpieczeñstwa pracy (lepsza przyczepnoœæ
i sterownoœæ kó³ agregatu przy jeŸdzie w dó³ i w górê
stoku).
Ponadto nale¿y stwierdziæ, ¿e w drzewostanach z trzebie¿¹
póŸn¹ zrywka zaprzêgiem dwukonnym wyposa¿onym w wóz,
jest bardziej wydajna ni¿ ci¹gnikiem rolniczym z dwukó³k¹ bez
napêdzanej osi. Do podobnych wniosków doszli Giefing
i Gackowski [2].
Tab. 2. Wydajnoœæ zrywki drewna krótkiego (S2 - 1,0 m); prace ³adunkowe wykonywane rêcznie przez dwuosobow¹ za³ogê
Table 2. Efficiency of the short wood extraction (1.0 m); loading executed by a two-person team
Odleg³oœæ
zrywki, L
[m]
100
300
500
700
Technologia
Zaprzêg 2-konny
+ wóz konny
MTZ 82
+ wóz konny
LKT 80
+ dwukó³ka z napêdem
Zaprzêg dwukonny
+ wóz konny
MTZ 82
+ wóz konny
LKT 80
+ dwukó³ka z napêdem
Zaprzêg dwukonny
+ wóz konny
MTZ 82
+ wóz konny
LKT 80
+ dwukó³ka z napêdem
Zaprzêg dwukonny
+ wóz konny
MTZ 82
+ wóz konny
LKT 80
+ dwukó³ka z napêdem
Objêtoœæ Czasoch³onnoœæ cyklu
jednorazowego zrywkowego, Tc
³adunku, Q
[m 3 ]
[h]
3,38
4,20
5,60
3,38
4,20
5,60
3,38
4,20
5,60
3,38
4,20
5,60
0,73
1,10
0,80
0,81
1,19
0,91
0,90
1,28
1,01
0,99
1,37
1,11
Czêstotliwoœæ cyklu
zrywkowego, 1/ T
[szt./h]
1,38
0,91
1,25
1,23
0,84
1,10
1,11
0,78
0,99
1,01
0,73
0,90
c
WydajnoϾ
godzinowa
zrywki, Q/ T
3
[m /h]
4,65
3,80
6,98
4,15
3,53
6,18
3,75
3,29
5,54
3,42
3,08
5,02
c
Tab. 3. Wydajnoœæ zrywki drewna d³ugiego
Table 3. Efficiency of tree-length wood extraction
Odleg³oœæ
zrywki, L
[m]
100
300
500
700
Technologia
Larix 3 T
LKT 80
MTZ 82
Zaprzêg dwukonny
Larix 3 T
LKT 80
MTZ 82
Zaprzêg dwukonny
Larix 3 T
LKT 80
MTZ 82
Zaprzêg dwukonny
Larix 3 T
LKT 80
MTZ 82
Zaprzêg dwukonny
Objêtoœæ
jednorazowego
³adunku, Q
[m ]
0,85
4,54
1,65
0,73
0,85
4,54
1,65
0,73
0,85
4,54
1,65
0,73
0,85
4,54
1,65
0,73
Czasoch³onnoœæ cyklu
zrywkowego, Tc
3
[h]
0,08
0,30
0,19
0,07
0,15
0,40
0,26
0,18
0,21
0,49
0,33
0,28
0,28
0,58
0,40
0,38
Czêstotliwoœæ cyklu
zrywkowego, 1/ T
[szt./h]
11,90
3,28
5,40
13,43
6,71
2,53
3,89
5,67
4,68
2,06
3,04
3,59
3,59
1,74
2,50
2,63
c
WydajnoϾ
godzinowa zrywki,
Q/ Tc
3
[m /h]
10,11
14,89
8,91
9,81
5,71
11,49
6,42
4,14
3,97
9,36
5,02
2,62
3,05
7,89
4,12
1,92
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 4/2010

1. Niezale¿nie od kategorii u¿ytkowania drzewostanu
najwy¿sz¹ wydajnoœæ zrywki w lasach górskich uzyskano
przy zrywce drewna krótkiego stosuj¹c pojazdy posiadaj¹ce
wszystkie osie napêdowe, natomiast przy zrywce
drewna d³ugiego stosuj¹c technologiê zrywki pó³podwieszonej
specjalistycznym ci¹gnikiem leœnym typu
skider.
2. Przy stale zmniejszaj¹cym siê udziale konnej zrywki
drewna w Polsce, powinna byæ ona zastêpowana - szczegól-
Badania w drzewostanach rêbnych wykaza³y n atomiast, ¿e
technologie zrywki „zaprzêgiem dwukonnym z wozem” i „ci¹gnikiem
rolniczym z wozem” osi¹gaj¹ zbli¿one wydajnoœci.
Wp³yw na takie wyniki, pomimo mniejszych ³adunków
transportowanych przez konie, mia³ najkrótszy czas za³adunku
przy zrywce z ich u¿yciem (lepsza mo¿liwoœæ dojazdu do ³adunków
w trudnym terenie).
Autor niniejszej pracy wykaza³, ¿e w badanych przypadkach
najwiêkszy udzia³ w czasie cyklu zrywki drewna
krótkiego metod¹ nasiêbiern¹ - niezale¿nie od rodzaju œrodka
zrywkowego - przypada na czas za³adunku. Podobne
stwierdzenia zawarte s¹ w pracach Nurka [5] i Zychowicza [7],
przy czym wspomniani autorzy prowadzili badania przy
zrywce drewna krótkiego z za³adunkiem ¿urawiem hydraulicznym,
a nie jak autor - z rêcznym. W zwi¹zku z tym, celem
osi¹gania wiêkszej wydajnoœci zrywki, nale¿a³oby d¹¿yæ do
skrócenia czasu trwania - przede wszystkim - wspomnianego
zabiegu, m.in. przez uk³adanie wiêkszych stosów - i to w jak
najbli¿szym po³o¿eniu szlaków zrywkowych, zmechanizowania
prac za³adunkowych itp.
Wnioski
nie w górskim gospodarstwie leœnym, gdzie dominuj¹ lasy
ochronne - u¿yciem mobilnych kolejek linowych.
Literatura
[1] Dudek T.: Ocena wybranych technologii zrywki drewna
w lasach górskich. Maszynopis rozprawy doktorskiej.
KULiD UR, Kraków, 2009.
[2] Giefing D.F., Gackowski M.: Ekonomiczna efektywnoϾ
pozyskiwania drewna krótkiego w drzewostanach III kl.
wieku w zale¿noœci od zastosowanych urz¹dzeñ
zrywkowych. Polska Akademia Umiejêtnoœci. Prace
Komisji Nauk Rolniczych, 2001, nr 3, s. 17-26.
[3] Gil W.: Techniki i technologie u¿ytkowania lasu w lasach
prywatnych w Polsce - stan aktualny i wizja przysz³oœci.
W: Forum Leœne cz³owiek, las, drewno: 13-25. Miêdzynarodowe
Targi Poznañskie, 2004.
[4] Gil W., Zaborski K.: Wood extraction by agricultural tractors
in Poland as exemplified by Forest District Starachowice.
W: International Scientific Conference „Ecological, Ergonomic
and Economical Optimization of Forest Utilization in
Sustainable Forest Managment”. Zesz. Nauk. AR w Krakowie,
2005, nr 419, s. 143-150.
[5] Nurek T.: Wp³yw sposobu przygotowania stosów na
efektywnoœæ zrywki drewna forwarderem. Przegl¹d
Techniki Rolniczej i Leœnej, 2002, nr 11, s. 16-21.
[6] Zasady hodowli lasu obowi¹zuj¹ce w Pañstwowym Gospodarstwie
Leœnym Lasy Pañstwowe. Praca zbiorowa, ORWLP
Bedoñ, Warszawa, 2003.
[7] Zychowicz W.: Analiza efektywnoœci agregatu zrywkowego
ci¹gnik uniwersalny z przyczep¹ do sortymentów
krótkich. Przegl¹d Techniki Rolniczej i Leœnej, 2003, nr 2,
s. 13-17.
ASSESSMENT OF THE EFFICIENCY OF WOOD EXTRACTION TECHNOLOGIES
IN MOUNTAINOUS FORESTS
Part 2. Final cut stands
Summary
In the paper reporting on the comparative studies on the achieved efficiency of the technologies of tree-length and short wood
extraction in mountain, goals and methods, presented in the Part 1., were omitted. Following the assessment efficiency of wood
extraction in final cut stands, the recapitulation of the results from both categories of stands was realized.
TECHNIKA ROLNICZA OGRODNICZA LEŒNA 4/2010