TIMBERJACK-MAN TÍPUSÚ VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP

NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM Erdőmérnöki Kar Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézet GÉPTANI TANSZÉK

TIMBERJACK-MAN TÍPUSÚ VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP

2004.

2

NYUGAT-MAGYARORSZÁGI EGYETEM, ERDŐMÉRNÖKI KAR ERDÉSZETI-MŰSZAKI ÉS KÖRNYEZETTECHNIKAI INTÉZET

GÉPTANI TANSZÉK Tanszékvezető: Dr. Horváth Béla egyetemi tanár H-9400. Sopron, Ady Endre út 5. (H-9401. Sopron, Pf. 132.) Telefon: 99/518-153. Telefax: 99/518-111. E-mail: [email protected]

TIMBERJACK-MAN TÍPUSÚ VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP

Gépesítési információ

Sopron, 2004. 3

A gépesítési információ készült: a Somogyi Erdészeti és Faipari Rt. (Kaposvár) támogatásával.

A kutatást végezte: a Nyugat-magyarországi Egyetem Erdőmérnöki Kara Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézetének Géptani Tanszéke és Erdőhasználati Tanszéke.

A kutatásban közreműködők: Czupy Imre egyetemi adjunktus, Dr. Gólya János egyetemi docens, Dr. Horváth Béla egyetemi tanár, intézetigazgató, Ivelics Ramon doktorandusz, Major Tamás egyetemi adjunktus, Markó András erdőmérnök, Dr. Takács László erdészetpolitikai főelőadó, Tisza Ottó tanszéki munkatárs.

A gépesítési információt írták: Czupy Imre egyetemi adjunktus, Dr. Gólya János egyetemi docens, Dr. Horváth Béla egyetemi tanár, intézetigazgató, Major Tamás egyetemi adjunktus, Markó András erdőmérnök.

A sorozatot szerkeszti: Dr. Horváth Béla egyetemi tanár, intézetigazgató.

4

TARTALOMJEGYZÉK 1. Vékonyfa-kötegelő technológia ....................................................................6 2. A vékonyfa-kötegelő gép műszaki jellemzői ...............................................7 2.1 A vékonyfa-kötegelő gép termékazonosítói ...........................................7 2.2 A vékonyfa-kötegelő gép rendeltetése, alkalmazási területe .................7 2.3 A vékonyfa-kötegelő gép szerkezeti felépítése ......................................8 2.4 A vékonyfa-kötegelő gép műszaki adatai .............................................14 2.41 Befoglaló méretek .............................................................................14 2.42 Tömegadatok .....................................................................................14 2.43 Jellemző szerkezeti méretek..............................................................15 2.5 A vékonyfa-kötegelő gép szerkezeti felépítésére vonatkozó értékelés 18 3. A próbaüzemmel érintett erdőrészletek ......................................................19 4. A hazai vizsgálat célja és módszerei...........................................................21 4.1 A próbaüzemi vizsgálat célja ................................................................21 4.2 A vizsgálat módszerei ...........................................................................21 4.21 Munkanapfelvételek ..........................................................................21 4.22 Munkaidő-tanulmány ........................................................................22 4.23 Xylometrálás .....................................................................................23 4.24 Víztartalom-meghatározás ................................................................24 5. A vizsgálatok eredményei ...........................................................................26 5.1 Munkaidő-szerkezet ..............................................................................26 5.2 A munkaidő-elemzés egyéb eredményei ..............................................27 5.21 Erdőrészleten belüli átállások ...........................................................27 5.22 Zsinegfelhasználás ............................................................................27 5.23 Fűrészlánc felhasználás és az átfűrészelés ideje ...............................27 5.24 Meghibásodások................................................................................28 5.3 Kötegelési álláshelyenként elért teljesítmény.......................................28 5.4 Várható teljesítmény .............................................................................29 5.41 Mennyiségi teljesítmény ...................................................................29 5.42 Területteljesítmény............................................................................31 6. Lehetséges munkarendszer-változatok .......................................................33 6.1 Tisztítások teljes faanyagának kötegelése ............................................33 6.2 Tarvágások vékonyfa anyagának hasznosítása.....................................33 6.3 Teljesfás munkarendszer vékonyfa anyagának hasznosítása ...............34 7. Összefoglalás ..............................................................................................35 8. Irodalom ......................................................................................................36 9. Az eddig megjelent gépesítési információk................................................37

5

1. VÉKONYFA-KÖTEGELŐ TECHNOLÓGIA A fakitermelés során keletkező vékonyfa (amelyet helytelenül vágáshulladéknak is szokás nevezni) energetikai célú hasznosítását teszi lehetővé, ha azt összepréselve kötegeljük. Erre alkalmas a vékonyfa-kötegelő gép, amely az angol nyelvterületen „slash bundler”, a németen „Restholz Bündler” néven vált ismertté. A vékonyfa-kötegelő gép az alacsony sűrűségű vékonyfát feldolgozza tömör kötegekké, melyek már könnyen és gazdaságosan tárolhatók, szállíthatók. Tárolás közben a kötegek biztosítják a faanyag légszárazságát, így javul a fűtőértékük is. Elsők között, néhány évvel ezelőtt a Timberjack cég – mely erdészeti gépgyártással foglalkozik – fejlesztette ki a Fiberpac 370B típusú vékonyfakötegelő adaptert, melyet kezdetben a Timberjack 1210B típusú kihordó alvázra szereltek. Később megjelent a Timberjack 1490D típusú kihordón működő változata, amelyet már sorozatban gyártottak, és az egész szerkezetet Timberjack 1490D néven forgalmazták. Ebből Skandináviában több, mint 20 db, ÉszakAmerikában pedig 1 db működik. 2003-ban a svájci Atzigen családi vállalkozás MAN TGA-33.480 típusú tehergépkocsira szerelte a továbbfejlesztett Fiberpac 370B típusú vékonyfa-kötegelő adaptert (típusjele: B380) és a Timberjack CF710 típusú darut. Ezt a változatot mutatták be 2003. októberében az Austrofoma kiállításon, és ez a változat érkezett 2004. február 2-6-a között próbaüzemi vizsgálatra a Somogyi Erdészeti és Faipari Rt-hez. A próbaüzem során végzett vizsgálatok főbb eredményeit tartalmazza ez a gépesítési információ. A magajáró vékonyfa-kötegelő gép az erdőben szabadon mozog, hogy összegyűjtse a kötegelendő vékonyfát, vagy olyan helyen áll meg, ahol elérheti a kötegelendő anyagot. A gép zárt kabinjából a gépkezelő irányítja a gépet egyik helyről a másikra, működteti a kötegelő szerkezetet és a hidraulikus darut. A hidraulikus daru emeli fel a talajról a kötegelendő vékonyfát és jutatja a kötegelő egység etetőgaratába. A kötegelő szerkezet összetömöríti a vékonyfát, miközben a hidraulikus daru a következő adag vékonyfát szedi össze a területről. A kötegelési folyamat folyamatos. A kötegeket kender vagy polietilén zsinór rögzíti. Az elkészült vékonyfa-kötegek a darabolás után leesnek a talajra. Később kihordóval elszállítjuk azokat egy erdei úthoz, ahol idegenesen rakatokba tárolhatjuk vagy teherautóval (kamionnal) egyenesen az erőműbe vihetjük. Ezt a technológiát – mely Timberjack-technológia néven kezd ismerté válni – már számos országban használják: Finnországban, Olaszországban, Svájcban, Spanyolországban, Svédországban, és sikeresen tesztelik egész Európában, mindenféle éghajlati viszonyok között, és különböző fafajok alkalmazása mellett. Megkezdődtek a tesztelések az USA északnyugati részén és Magyarországon is. Finnországban a kihordóra szerelt változatot alkalmazzák, nálunk a tehergépkocsira szerelt változat volt vizsgálaton, mely jobban illeszkedik a hazai terepviszonyokhoz. 6

2. A VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP MŰSZAKI JELLEMZŐI 2.1 A VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP TERMÉKAZONOSÍTÓI Típusa:

TIMBERJACK-MAN.

Rövid megnevezése: vékonyfa-kötegelő gép. Típusa és megnevezése részletesen: MAN TGA-33.480 tehergépkocsira szerelt B380 vékonyfa-kötegelő adapter Timberjack CF-710 daruval. Gyártója és forgalmazója: Timberjack Oy, FIN-33101 TAMPERE Lokomonkatu 21. Von Atzigen Holzschnitzel CH-6055 ALPNACH Forsttechnik GmbH., A-9065 EBENTHAL Zeißstraße 20. Referencia helye:

Somogyi Erdészeti és Faipari Rt., Kaposvár, BajcsyZsilinszky u. 21. 7400. Telefon: 82/505-100. Telefax: 82/505-103.

BTO száma:

293265 33 00.

2.2 A

VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP RENDELTETÉSE, ALKALMAZÁSI TERÜLETE

A vékonyfa-kötegelő gép rendeltetése, hogy a fakitermelések után viszszamaradt vékonyfából szállításra, tárolásra alkalmas kötegeket készítsen. A kötegelés folyhat a vágásterületen (terepadottságok függvényében) és a felkészítő helyen is. Az alkalmazott munkarendszer-változat határozza meg a kötegelési tevékenység helyét. Alkalmazható: − tisztítások, (esetleg gyérítések) teljes faanyagának kötegelésére; − tarvágások vékonyfa anyagának hasznosítására; − teljesfás munkarendszer vékonyfa anyagának hasznosítására.

7

2.3 A VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP SZERKEZETI FELÉPÍTÉSE A vékonyfa-kötegelő gép: − az alapgépből (1. ábra); − a hidraulikus daruból és − a kötegelő adapterből (2. ábra) áll.

1. ábra. MAN TGA-33.480 típusú tehergépkocsi szerkezeti felépítése

2. ábra. A B380 típusú vékonyfa-kötegelő adapter szerkezeti felépítése

8

Az alapgép a MAN TGA-33.480 típusú tehergépkocsi – mely 6x6-os tengely-elrendezésű – részei: − a dízelmotor; − az alvázkeret; − az erőátvitel (tengelykapcsoló, sebességváltó, osztómű); − a járószerkezet (felfüggesztések, mellső futómű, hátsó futómű, kerekek); − a kormánymű; − a fékrendszer; − az elektromos rendszer és − a vezetőfülke. A dízelmotor négyütemű, soros, álló elrendezésű, hat hengeres, hengerenkénti négy szelepes, vízhűtéses kivitelű. A dízelmotor egésze zajvédő burkolattal rendelkezik. A dízelmotor további jellemzői még: kipufogógáz visszaforgatás, közös nyomócsöves (Cammon-Rail) befecskendezésű EDC motorvezérlés, Separ üzemanyagszűrő, EVB erősített motorfék, fűthető üzemanyagszűrő, automatikus fordulatszám szabályozás, intercooler. A dízelmotor fordulatszám jelleggörbéit a 3. ábra mutatja. P

M

n 3. ábra. A dízelmotor fordulatszám jelleggörbéi P: teljesítmény; M: forgatónyomaték; n: fordulatszám Az alvázkeret nagyszilárdságú, sajtolt „U” profilú hossztartókból készült, betétekkel merevített, kereszttartókkal összekötött, létraváz kialakítású. Az alvázkeret elöl lökhárítóval, hátul kereszttartóval van lezárva. Az erőátvitel a tengelykapcsolóból, a sebességváltóból és az osztóműből 9

áll. A tengelykapcsoló egytárcsás, száraz, hidraulikus működtetésű. A sebességváltó szinkronizált kivitelű, 18 fokozatú (16 előre, 2 hátra fokozat). Az osztómű kétfokozatú (terepfelezős), és a futóművek meghajtását biztosítja, lehetővé téve a mellső futómű be- és kikapcsolását is. Tempomattal ellátott. A járószerkezet a mellső futóműből, a hátsó futóműből, a mellső- és a hátsó felfüggesztésekből és a kerekekből épül össze. A mellső futómű felfüggesztése kétoldali felső félelliptikus laprugós kivitelű, lengéscsillapítókkal kombinálva. A hátsó futómű felfüggesztése kétoldali felső, félelliptikus laprugókon keresztül történik. A kerekek tömlő nélküli gumiabroncsosak, egyedi abroncsozással. A kormánymű hidraulikus, golyósoros szervokormány. A fékrendszert az üzemi fékberendezés, a rögzítőfék és a motorfék alkotja. Az üzemi fékberendezés kétkörös, kétvezetékes, direktműködésű, elektronikus légfékberendezés. A légfékberendezés üzemi nyomása a nyomásszabályozó szelep kikapcsolási nyomása. Az üzemi fékberendezés a hátsó tengelyek terhelésétől függő automatikus fékerő-szabályozóval és ABS-szel van ellátva. Mindhárom tengelyt dobfékek fékezik. A rögzítőfék – kielégítve a biztonsági fékre vonatkozó követelményeket – rugóerő-tárolós rendszerű, indirekt működtetésű, a hátsó tengelyekre épített kivitelű. A tehergépkocsit a tüzelőanyag adagolás csökkentésekor a motorfék is fékezi. Az elektromos rendszer indítási, világítási és vezérlési funkciókat lát el. A vezetőfülke egyedi kialakítású, MAN gyártmányú, az LX Large HD típusú vezetőfülke átalakított változata. A panorámás vezetőfülkét hidraulikus billentéssel látták el. Tartalmazza az összes mérőműszert (egynapos menetírót, sebességmérőt, fordulatszámmérőt), jelző és működtető szerelvényt (kapcsolókat, ellenőrző lámpákat), illetve a biztonsági és a kényelmi berendezéseket (ablakmosót, ablaktörlőt, elektromosan állítható és fűthető visszapillantó tükröket, a motor fűtőkörébe kapcsolt fülkefűtést, rádiót), amelyek a jármű üzemeltetéséhez és felügyeletéhez szükségesek. Az indítókapcsoló kormányzáras. A vezető kényelmét szolgálja a vezető súlyához automatikusan beálló, légrugózású vezetőülés, az állítható dőlésszögű és magasságú kormány, valamint a hőfokszabályozós klímaberendezés. A hidraulikus daru a talpból, a kétoldali támasztólábakból, az oszlopból, a főgémből, a mellékgémből, a gémtoldatokból és a markolóból áll. Hidraulikus rendszerét axiáldugattyús szivattyú látja el folyadékkal, mely hajtását a járóképes alváz erőátvitelének sebességváltójára szerelt mellékhajtóműről kapja. A kétoldali támasztólábak kitolása és a letámasztás is hidraulikus. A hidraulikus daru szállítási helyzetében az űrszelvényen belül, a kocsi hossztengelyére ferdén (rézsútosan) helyezkedik el. 10

A kötegelő adapter elvi felépítését és működését a 4. ábra mutatja. A behúzó szerkezet (1; 2) továbbítja a vékonyfát (A) a következő munkafolyamatok felé, egy kúpos függőleges- és egy vízszintes hengerpár segítségével. A vízszintes hengerek közül a felső mozgatható (kiemelhető), így szabályozza a második tömörítő egységbe kerülő vékonyfa mennyiségét annak érdekében, hogy egyforma méretű kötegek (B) készüljenek. A harmadik tömörítő egység (4) és a kötözőszerkezet (5) kapcsolatban van egymással és a mozgatóegységre (6) épített. A mozgatóegység továbbítja a köteget a kötegelő adapterben. A köteget – amikor elhagyta a mozgatóegységet – a harmadik tömörítő egység rögzíti, a második tömörítő egység (3) pedig elengedi. A behúzó szerkezet hengerei mindaddig forognak, amíg a harmadik tömörítő egység és a kötözőszerkezet mozgásban van. A harmadik tömörítő egység végzi a végső tömörítést, és amikor befejezte azt, a kötözőszerkezet a kötözőzsineget rátekeri az összetömörített kötegre. Az utolsó fázis a kötegek darabolása a vágószerkezet segítségével (7). A

1

2

3

4

5

7

B

6 4. ábra. Sematikus ábra a kötegelő adapter felépítéséről és működéséről 1. kúpos behúzó hengerpár; 2. vízszintes tömörítő hengerpár (első tömörítő egység); 3. második tömörítő egység; 4. harmadik tömörítő egység; 5. kötözőszerkezet; 6. mozgatóegység; 7. vágószerkezet; A. laza vékonyfa; B. kötegelt vékonyfa A kötegelő adapter fő részei (5., 6., 7. ábra) a következők: − kúpos behúzó hengerpár (1); − vízszintes tömörítő hengerpár (első tömörítő egység) (2a, 2b); − második tömörítő egység (3); − harmadik tömörítő egység (4); − kötözőszerkezet (5); − mozgatóegység (6); − vágószerkezet (7); − forgató-billentő egység (8). 11

8

2b

5. ábra. Kötegelő adapter (alulnézet) 2b. alsó vízszintes tömörítő henger (első tömörítő egység része); 8. forgatóbillentő egység 2a 3

5

1

7

4

6

6. ábra. Kötegelő adapter (bal oldal) 1. kúpos behúzó hengerpár; 2a. felső vízszintes tömörítő henger (első tömörítő egység része); 3. második tömörítő egység; 4. harmadik tömörítő egység; 5. kötözőszerkezet; 6. mozgatóegység; 7. vágószerkezet 12

2a 3

4

5

7

1

6

7. ábra. Kötegelő adapter (jobb oldal) 1. kúpos behúzó hengerpár; 2a. felső vízszintes tömörítő henger (első tömörítő egység része); 3. második tömörítő egység; 4. harmadik tömörítő egység; 5. kötözőszerkezet; 6. mozgatóegység; 7. vágószerkezet A behúzó szerkezet (1; 2) két szerkezeti részre tagolódik, a kúpos behúzó hengerpárra (1), és a vízszintes tömörítő hengerpárra (első tömörítő egység) (2). Az első szerkezeti rész két függőleges tengely körül forgó kúp alakú hengerből áll. Mindkét hengert hidraulikus rendszer működteti, egy-egy hidromotorral. Közvetlenül mögötte található a vízszintes tömörítő hengerpár (2), melynek hengerei is hidraulikus hajtásúak. Az alsó henger (2b) tengelye a kereten csapágyazott, míg a felső henger (2a) tengelye lengőkarok végén, melyeken keresztül fel- és lefelé mozoghat, hidraulikus munkahenger segítségével. A vízszintes hengerek alkotják a kötegelő adapter első tömörítő egységét. A második tömörítő egység (3) téglalap szelvényű. Ennek a szelvénynek a csökkentése két hidraulikus munkahengerrel történik. A vékonyfát ez a szerkezeti egység hozzávetőlegesen 60 %-osra tömöríti. A harmadik tömörítő egység (4) nyitott helyzetben nyolcszög alakú nyílást képez, mely a zárás során ötszög alakúra csökken. A tömörítő egység tömörítő elemeit két hidraulikus munkahenger mozgatja. A harmadik tömörítő egység a szelvényt 50 %-osra képes csökkenteni. A kötözőszerkezet (5) függőleges helyzetű és tengelye az agyagáramlás irányába esik. A kötözőszerkezetet hidromotor forgatja. A kötözőzsineg maximum kilenc tárolóhengerben helyezkedhet el, ezek a tárolóhengerek képesek a 13

kötözőzsineget egyszerre adagolni vagy külön-külön, egymás után. A kötözőszerkezethez automatikus kenőrendszer csatlakozik. A mozgatóegység (6) a rászerelt kötözőszerkezetet és a harmadik tömörítő egységet hordja. A mozgatóegység pozicionálását két hidraulikus munkahenger végzi. A vágószerkezet (7) mozgatását (előtolását) szintén hidraulikus munkahenger látja el. A vágószerkezet (fűrészlánc) hajtását hidromotor végzi. A vágószerkezet automatikus láncolajozási rendszerrel ellátott. A forgató-billentő egység (8) egy hidraulikus munkahengerrel szerelt, ami a forgatást végzi, és 300°-os elfordulást tesz lehetővé. A kötegelő adapter összes további egysége fixen szerelt a forgató-billentő egységre. A billentést egy tengely körül két hidraulikus munkahenger végzi.

2.4 A VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP MŰSZAKI ADATAI 2.41 Befoglaló méretek A vékonyfa-kötegelő gép: − hossza: 10944 mm; − szélessége: 2500 mm; − magassága: 3673 mm; − szabadmagassága: 305 mm; − legkisebb fordulókör átmérője: 18,6 m; − legkisebb nyomkör átmérője a külső körön: 19,4 m. 2.42 Tömegadatok Az alapgép: − saját tömege: 10435 kg; − mellső tengelyterhelése, üresen: 5685 kg; − hátsó tengelyterhelése, üresen: 4750 kg (2x2375 kg); − teherbírása: 22565 kg; − műszakilag megengedett mellső tengelyterhelése, felépítménnyel: 8000 kg; − műszakilag megengedett hátsó tengelyterhelése, felépítménnyel: 25000 kg (2x12500 kg); − műszakilag megengedett össz-gördülőtömege, felépítménnyel 33000 kg. − KRESZ által megengedett mellső tengelyterhelése, felépítménnyel: 8000 kg;

14

− KRESZ által megengedett hátsó tengelyterhelése, felépítménnyel: 16000 kg (2x8000 kg); − KRESZ által megengedett össz-gördülőtömege, felépítménnyel: 24000 kg. A vékonyfa-kötegelő adapter tömege:

8700 kg.

A hidraulikus daru tömege:

4865 kg.

A vékonyfa-kötegelő gép: − tömege: − mellső tengelyterhelése: − hátsó tengelyterhelése:

24000 kg; 6500 kg; 17500 kg (2x8750 kg).

2.43 Jellemző szerkezeti méretek 2.43.1 Az alapgép műszaki adatai A dízelmotor: − típusa: MAN TGA 33.480; − minősítése: Euro III.; − jellege: 4 ütemű, turbófeltöltéses; − névleges teljesítménye (ISO) szerint: 353 kW (480 LE); − névleges fordulatszáma: 1900 1/min; − max. nyomatéka: 2300 Nm (1000 ÷ 1300 1/min fordulatszámnál); − hengereinek száma: 6; − össz-lökettérfogata: 12,818 dm3; − üzemanyag tartályának térfogata: 400 dm3. Az alvázkeret „U” profilú hossztartóinak mérete: Az erőátvitel sebességváltójának: − típusa: − sebességfokozatainak száma:

270x85x9,5 mm.

ZF 16 S 152 OD MAN ConfortShift; 16 + 2.

Az erőátvitel sebességváltójára felszerelhető mellékhajtómű típusa: NH/4C. Az erőátvitel osztóműve fokozatainak száma: 2. A járószerkezet (felfüggesztések, mellső futómű, hátsó futómű, kerekek): − tengelytávolsága: 4200 + 1400 mm; − nyomtávolsága: 1990 mm. A járószerkezet mellső futóművének max. terhelhetősége: 8000 kg. A járószerkezet hátsó futóművének: − fokozatszáma:

2; 15

− max. terhelhetősége:

2x12500 kg.

A kerekek: − kivitele: − száma:

egyedi; 10+1.

A keréktárcsák: − mérete: − száma:

18,5-22,5”; 10+1 db.

Az abroncsok: − mérete: − száma:

315/80 R22,5; 10+1 db.

A fékrendszer üzemi fékjének: − típusa: − jellege:

MAN BreakMatic; légfék.

Az elektromos rendszer akkumulátorainak: − száma: − feszültsége: − üzemállapota: − üzemi névleges feszültsége:

2 db; 12 V; sorba kötött; 24 V.

A vezetőfülke típusa:

MAN LX Large HD átalakítva.

2.43.2 A hidraulikus daru műszaki adatai A hidraulikus daru: − típusa: Timberjack CF-710; − tömege (rotátorral, markolóval): 4865 kg; − helyzete a mellső tengelytől: 1416 mm; − max. gémkinyúlása: 10 m; − gémeinek max. kitolása: 4,2 m; − max. emelőképessége max. gémkinyúlás esetén: 810 kg (horogüzemben); − max. bruttó emelőnyomatéka: 125 kNm; − daruoszlopának max. forgási nyomatéka: 32 kNm; − szivattyújának névleges folyadékszállítása: 307,8 dm3/min; − szivattyújának névleges fordulatszáma: 1620 1/min; − hidraulikus rendszerének névleges nyomása: 240 bar. Az erdészeti markoló: − típusa: Hultdins SG 360; 16

− átfogható felülete: 0,36 m2; − tömege (rotátorral): 310 kg. A hidraulikus daru max. emelőképessége (erdészeti markolóval és rotátorral): − 5,0 m-es gémkinyúlásnál: 1470 kg; − 7,0 m-es gémkinyúlásnál: 935 kg; − 8,4 m-es gémkinyúlásnál: 695 kg; − 10,0 m-es gémkinyúlásnál: 500 kg. A gémkinyúlás függvényében, horogüzemben megengedett emelési értékeket a 8. ábra mutatja.

8. ábra. Megengedett emelési érték a gémkinyúlás függvényében (horogüzemben) 2.43.3 A kötegelő adapter műszaki adatai A kötegelő adapter: − típusa: B380; − hossza: 6200 mm; − szélessége: 2400 mm; − magassága: 1900 mm; − tömege: 8700 kg; − hidraulikus rendszerének üzemi nyomása: 24 MPa; − elektromos rendszerének üzemi feszültsége: 24 V. A kötegelő szerkezet hidraulikus munkahengereinek mérete (dugattyú átmérő / henger átmérő / lökethossz): − a felső tömörítő hengert mozgató munkahenger: 50/100/500 mm; − a második tömörítő egység munkahengere: 50/100/500 mm; − a harmadik tömörítő egység munkahengere: 50/100/500 mm; − a mozgatóegységet pozicionáló munkahengerek: 32/50/600 mm; − a vágószerkezetet mozgató munkahenger: 20/40/160 mm; − a forgatást végző munkahenger: 50/100/520 mm; − a billentést végző munkahengerek: 50/100/120 mm. 17

A kötegelő szerkezet hidromotorjainak nyelőtérfogata: − a kúpos behúzó hengerpár hidromotorjai: 800 cm3; − a tömörítő hengerpár hidromotorjai: 2150 és 3000 cm3; − a kötözőszerkezet hidromotorja: 80 cm3; − a vágószerkezet hidromotorja: 32 cm3. A kötegelő szerkezet egyéb méretei: − a kúpos behúzó hengerpár magassága: 600 mm; − a második tömörítő egység szelvénymérete nyitott pozícióban: − 1020x800 mm; − a második tömörítő egység hosszúsága: 500 mm.

2.5 A VÉKONYFA-KÖTEGELŐ GÉP SZERKEZETI FELÉPÍTÉSÉRE VONATKOZÓ ÉRTÉKELÉS

A vékonyfa-kötegelő gép szerkezeti felépítése olyan, hogy biztosítani tudja az alapfunkció ellátását. A mellső híd kis tengelyterhelése (6500 kg) gyenge kormányozhatóságot eredményez. A hátsó tengelyterhelés (17500 kg) meghaladja a magyarországi jogszabályok által megengedett értéket (tandem tengelynél a 16000 kg-ot). A kötegelő szerkezet túlnyúlik a tehergépkocsi alvázán. A vékonyfa-kötegelő gép próbaüzeme alatt jelentkező apró meghibásodásokat az 5.2.4. pont tartalmazza.

18

3. A PRÓBAÜZEMMEL ÉRINTETT ERDŐRÉSZLETEK A 2004. február 2-6-a között, a Somogyi Erdészeti és Faipari Rt. szervezésében megtartott első magyarországi próbaüzem során a vékonyfa-kötegelő gép 10 erdőrészletben dolgozott (1. táblázat). Február 6-án hárskéreg kötegelést is végzett a gép, ez azonban nem kötődött konkrét erdőrészlethez. 1. táblázat. A vizsgált erdőrészletek adatai

Az 1. táblázatban feltüntettük az erdőrészlet üzemterv szerinti teljes és vágással érintett területét, az üzemterv szerinti fafajait, valamint a vágásbecslési jegyzőkönyvekből származó átlagos mellmagassági átmérőt, átlagos famagassá19

got, hektáronkénti- és teljes fatömeget. Az üzemterv szerinti és a vágásbecsléssel megállapított fafajok nem mindig egyeztek. Ugyancsak eltérés mutatkozott esetenként az üzemtervi és a vágásbecsléssel rögzített fatömegek között, ezért minden esetben a becslési jegyzőkönyvek adatait használtuk fel. „Bejárt terület” alatt az a terület értendő, amelyről – méréseink és esetenkénti kiegészítő becslésünk alapján – az egyes erdőrészletekben kötegelt vékonyfa mennyiség származott. Az egyes vágásterületek vékonyfa mennyiségének megállapítására a Dérföldi Antal (ERTI) által, az állomány átlagos mellmagassági átmérője és átlagos famagassága függvényében kidolgozott, állományokra vonatkozó vékonyfa % táblázatok függvényesített változatát használtuk fel. A kötegelt vékonyfa össz. ürm adatait a próbaüzem során elkészített kötegek átmérőjének és hosszának mérése alapján számítottuk a henger képletével. A kötegelt vékonyfa össz. ürm-t a „bejárt területtel” elosztva jutottunk a fajlagos ürm/ha elméleti számhoz. Ez azt mutatja, hogy adott vágásterületen hány ürm-nyi köteget tudott volna előállítani hektáronként a vékonyfa-kötegelő gép. A kötegminták xylometrálásával (lásd Xylometrálás c. pontot) megállapítottuk a kötegtérfogat m3-re történő átszámítási tényezőjét (0,41 m3/ürm), amelynek segítségével kiszámíthattuk a hektáronkénti kötegelt vékonyfa mennyiségét m3ben. Ebből kiszámítottuk a teljes vágásterületen elméletileg kötegelhető vékonyfát m3-ben, ami viszonylag jól egyezik a Dérföldi-féle, hektáronkénti vékonyfa mennyiséggel. Végül a 30.000- Ft/ha átlagos vágástakarítási költséget elosztva a hektáronkénti kötegelt vékonyfával (m3/ha), a kötegelt m3-re vonatkozó vágástakarítás költségéhez jutottunk. Az 1. táblázat utolsó sora az összesen vagy a súlyozott átlag adatokat tartalmazza.

20

4. A HAZAI VIZSGÁLAT CÉLJA ÉS MÓDSZEREI 4.1 A PRÓBAÜZEMI VIZSGÁLAT CÉLJA A Somogyi Erdészeti és Faipari Rt. megbízása alapján, a Nyugatmagyarországi Egyetem Erdészeti-műszaki és Környezettechnikai Intézetének Géptani Tanszéke és Technológiafejlesztési Csoportja vállalta, hogy a próbaüzem során elvégzi: − a berendezés műszaki értékelését; − a berendezés várható üzemóra-költségének meghatározását; − a próbaüzem során megvalósult technológiai változatokra a berendezés várható teljesítményének és fajlagos költségének meghatározását; − a berendezés által előállított termék (vékonyfa-kötegek) előzetes árkalkulációját; − a próbaüzem során megvalósult technológiai változatokra a lehetséges munkarendszerek gazdasági elemzését; − az elvégzett munkákról kutatási jelentés összeállítását.

4.2 A VIZSGÁLAT MÓDSZEREI A próbaüzem során teljes munkanapfelvételt, és az egyes erdőrészletekben végzett munkáról részletes munkaidő-tanulmányt készítettünk. Elvégeztük az egyes erdőrészletekből begyűjtött kötegminták xylometrálását, valamint hét helyszínen vett anyagminták víztartalom-meghatározását. 4.21 Munkanapfelvételek Teljes munkanapfelvételt (munkatükör) készítettünk a próbaüzem során hétfő, kedd, szerda és csütörtök napokról (2. táblázat). Részletes munkaidő-tanulmányt készítettünk a próbaüzemmel érintett 10 erdőrészletben és a hárskéreg kötegelésben végzett munkáról. A munkatükörben rögzítettük az egyes erdőrészletekre vonatkozóan a gép indulási és érkezési időpontjait, leolvastuk a tehergépkocsi üzemóra-számlálója által mutatott adatokat, valamint a km-óra állását. Ezekből különbségeket képeztünk, és kiszámítottuk az egyes erdőrészletek közötti átállási sebességet (km/óra). Ez természetesen nem az egyes erdőrészletek közötti útvonalon történő haladási sebességet mutatja, de megfelelő támpontot nyújt az átállások tervezéséhez. Az átlagos átállási sebesség 34,95 km/óra értéknek adódott, és viszonylag kis szórást mutat.

21

2. táblázat. Munkatükör Nap Hétfő Kezd Leáll Kezd Leáll Kedd Kezd Leáll Kezd Leáll Kezd Leáll Szerda Kezd Leáll Kezd Leáll Kezd Leáll Csütörtök Kezd Leáll

Óra Óradiff Üzó Üzódiff Km Kmdiff Km/óra 7:00 11:30 4:30 420,3 6 275,0 12:37 1:07 421,5 1,2 6 275,0 0,0 14:20 1:43 423,1 1,6 6 332,0 57,0 35,62 16:30 2:10 425,5 2,4 6 333,0 1,0 7:00 8:00 1:00 428,5 3,0 6 440,9 107,9 35,97 9:45 1:45 430,2 1,7 6 441,3 0,4 10:10 0:25 430,6 0,4 6 443,3 2,0 11:20 1:10 431,7 1,1 6 443,6 0,3 13:15 1:55 432,4 0,7 6 468,2 24,6 35,14 17:21 4:06 437,2 4,8 6 468,5 0,3 7:00 9:00 2:00 438,1 2,1 6 544,5 76,0 36,19 9:35 0:35 439,0 0,9 6 545,5 1,0 10:00 0:25 439,4 0,4 6 551,4 5,9 11:00 1:00 440,3 0,9 6 551,4 0,0 12:30 1:30 441,5 1,2 6 594,1 42,7 35,58 16:20 3:50 445,4 3,9 6 594,2 0,1 7:24 9:00 1:36 447,0 1,6 6 644,1 49,9 31,19 16:55 7:55 453,4 6,4 6 645,0 0,9 Átlagos sebesség: 34,95

4.22 Munkaidő-tanulmány Az egyes erdőrészletekben részletes időmérést végeztünk a gép munkájáról. A vizsgált műveletelemek a következők voltak: − előkészület (a gép kicsomagolása, munkára való előkészítése); − kötegelés; − átállás; − várakozás (megbeszélés, bemutató miatti várakozás, állás); − étkezés; − zsinegcsere; − lánccsere; − rendrakás (a gépen felgyülemlett törmelék eltakarítása, kötegek rendberakása); − hibaelhárítás; − befejezés (takarítás, a gép összecsomagolása). A munkaidő-tanulmány (3. táblázat) készítéséhez folyamatos időmérést alkalmaztunk az óra, perc és másodperc (H:min:sec) leolvasásával. Hogy ezekből az adatokból 10-es számrendszerben használható értékekhez jussunk, a következőt végeztük el: külön-külön oszlopokba gyűjtöttük az óra, a perc és a másodperc adatokat, utóbbiakat századpercre átszámítva. Ezt követően átszámítot22

tuk percre az óra értékeket is, majd mindent összegezve, perc, századperc (min, min/100) dimenzióban fejeztük ki azokat. Az egyes műveletelemekre vonatkozó műveleti időket értelemszerűen a leolvasott értékek különbözetéből számítottuk. Lemértük az erdőrészleten belüli átállásokhoz tartozó távolságokat, és kötegelési helyenként (álláshelyek) megmértük az elkészült kötegek átmérőjét (cm) és hosszát (m) is. Ezekből képeztük a kötegszám, az átlagköteg átmérője, hossza és térfogata, valamint az összes kötegelt térfogat adatait. A térfogat számításához a henger képletét használtuk. 3. táblázat. Munkaidő-tanulmány (részlet) Műveleti idő

Folyó idő Műveletelem

Számított

Mért H:min:sec

Előkészület Kötegelés Hibaelhárítás Kötegelés Átállás Kötegelés Átállás Kötegelés Átállás Kötegelés Hibaelhárítás Kötegelés Befejezés

H

min

min,min/100

min/100

0:02:20 0 2 0:10:14 0 10 0:11:30 0 11 0:14:36 0 14 0:15:58 0 15 0:32:40 0 32 0:33:37 0 33 0:38:30 0 38 0:40:00 0 40 0:44:47 0 44 0:45:50 0 45 0:58:27 0 58 1:16:24 1 16 Összesen v. átlag:

0,33 0,23 0,50 0,60 0,97 0,67 0,62 0,50 0,00 0,78 0,83 0,45 0,40

2,33 10,23 11,50 14,60 15,97 32,67 33,62 38,50 40,00 44,78 45,83 58,45 76,40

m

2,33 7,90 1,27 3,10 1,37 16,70 0,95 4,88 1,50 4,78 1,05 12,62 17,95 76,40

db

Összes kötegelt

Átlagköteg

Távol- Kö-tegság szám

Egyes kötegek méretei

Ø

H

térfogat

Ø

H

Ø

H

Ø

H

cm

m

ürm

cm

m

cm

m

cm

m

1

65

3,1

1,029

1,029 65 3,10

3

65

3,2

1,062

3,186 65 3,30 65 3,20 65 3,10

1

70 3,05

1,174

1,174 70 3,05

2

70

3,3

1,270

2,540 70 3,40 70 3,20

7 67,5 3,16

1,134

7,928

36 11 28

25

4.23 Xylometrálás A xylometráláshoz, ahol technikailag lehetőség nyílt rá, véletlenszerűen kiválasztott kötegmintákat gyűjtöttünk be. A kötegmintáknak megmértük az átmérőjét és a hosszát, lemérlegeltük, és – előzetesen beskálázott – kádban vízbe merítettük azokat. A mért vízemelkedés alapján kiszámítottuk a kötegminta anyagtérfogat-arányát és meghatároztuk a térfogati sűrűségét (4. táblázat). 4. táblázat. Xylometrálási eredmények Kötegminta átméjele rője

hoszsza m

1.a. 1.b. 2.a. 2.b. 3.a. 3.b. 4. Átl.:

0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70 0,70

0,48 0,48 0,39 0,39 0,27 0,30 0,58 0,41

térfogata ürm

liter

0,185 0,185 0,150 0,150 0,104 0,115 0,223 0,159

185 185 150 150 104 115 223 159

Mért Anyagvíz- térfo- Mért Térfogati emelgat tömeg sűrűség átmérő kedés arány liter

76 80 60 62 42 50 77 64

%

41 43 40 41 40 43 34 41

kg

63 64 59 59 38 40 74 57

kg/ürm

341 346 393 393 366 346 332 360

Átlagköteg

számíszámított hossz tott térfotömege gata m ürm kg

0,69 0,69 0,70 0,70 0,69 0,69 0,65 0,69

2,20 2,20 2,30 2,30 2,20 2,20 2,30 2,24

0,82 0,82 0,89 0,89 0,82 0,82 0,76 0,832

281 285 348 348 301 285 253 300

Mázsálási tömeg kg

280 280 350 350 348 348 326

23

A kötegminták származási helyén termelt kötegek átlagos hosszából és átmérőjéből meghatároztuk az átlagköteg térfogatát, és a térfogati sűrűség segítségével kiszámítottuk az átlagköteg tömegét (9. ábra). Ezt ellenőrzésképpen összevetettük az adott helyről tehergépkocsival elszállított kötegek un. mázsálási tömegével, ha az rendelkezésünkre állt. A 4. táblázatból látható, hogy – a 3.a. és a 3.b. minták kivételével – közel azonos értékeket számítottunk, mint a mázsálások eredménye.

Átl.:

4.

3.b.

3.a. 2.b.

2.a.

1.b.

1.a. 0

50

100

150

200

250

300

350

400

kg

9. ábra. Kötegek minták alapján számított tömege 4.24 Víztartalom-meghatározás Összesen 7 erdőrészletben gyűjtöttünk anyagmintát a kötegelt vékonyfa víztartalmának meghatározásához. A mintagyűjtést úgy végeztük, hogy az egyes erdőrészletekben véletlenszerűen kijelölt időpontokban vödörbe fogtuk fel a gép által végzett daraboláskor lehulló forgácsot és egyéb darabokat (ágak, tűlevél stb.). A vödörből 15 ÷ 40 grammnyi anyagot légmentesen záró műanyag zacskóba helyeztünk. A mintákat a Nyugat-magyarországi Egyetem Faanyagtudományi Intézetének laboratóriumában mérőtégelyekben lemértük, majd szárítószekrényben 48 órán keresztül, 105°C-on, tömegállandóságig szárítottuk. Ezt követően ismét lemértük a mintákat. A mérési adatokat az 5. táblázat tartalmazza. A nyers és a száraz nettó tömeg különbözetének a nyers tömeghez viszonyított aránya az un. bruttó víztartalmat adja, ami a begyűjtött minták átlagában 46,88 %.

24

5. táblázat. Víztartalmi mérések eredménye Minta jele 1 2 3 4 5 6 7

Nyers Száraz minta bruttó tömege 99,68 105,11 104,30 90,42 114,58 95,49 102,48

89,63 88,60 87,12 83,36 93,14 84,81 90,07

Mérő tégely tömege g 72,81 74,23 72,76 75,17 71,87 72,28 71,68

Nyers Száraz nettó tömeg mn m0 26,87 30,88 31,54 15,25 42,71 23,21 30,80

16,82 14,37 14,36 8,19 21,27 12,53 18,39 Átlag:

Bruttó víztartalom qbr % 37,40 53,47 54,47 46,30 50,20 46,01 40,29 46,88

25

5. A VIZSGÁLATOK EREDMÉNYEI 5.1 MUNKAIDŐ-SZERKEZET A munkaidő-tanulmány alapján, az egyes időféleségek kigyűjtésével időszerkezeti táblázatot készítettünk, amely a műveletelemek összegzett időit, egymáshoz viszonyított arányát, előfordulási gyakoriságát (elem) és átlagos időit tartalmazza. A munkaidő szerkezetét minden erdőrészletre grafikusan is ábrázoltuk, valamint elkészítettünk egy összesítő időszerkezeti táblázatot (6. táblázat) és egy összesítő időszerkezeti diagramot (10. ábra) is. 6. táblázat. Összesítő időszerkezeti táblázat Időszerkezet Σ idő Arány Műveletelem Előkészület Kötegelés Átállás Várakozás Étkezés Zsinegcsere Lánccsere Rendrakás Hibaelhárítás Befejezés Összesen:

Rendrakás Hibaelhárítás 1% 5%

min, min/100

31,49 1 140,00 74,23 153,84 72,42 40,80 16,91 18,90 84,25 151,33 1 784,17

Befejezés 8%

% 1,8 63,9 4,2 8,6 4,1 2,3 0,9 1,1 4,7 8,5 100,0

Elem Átl. idő db 11 98 57 20 3 6 2 8 17 11

min, min/100

2,86 11,63 1,30 7,69 24,14 6,80 8,46 2,36 4,96 13,76

Előkészület 2%

Étkezés 4% Lánccsere 1% Várakozás 9%

Zsinegcsere 2% Átállás 4%

Kötegelés 64%

10. ábra. Összesítő időszerkezeti diagram

26

5.2 A MUNKAIDŐ-ELEMZÉS EGYÉB EREDMÉNYEI 5.21 Erdőrészleten belüli átállások Az egyes kötegelési álláshelyek közötti átállásokra a 11. ábra szerinti összefüggést találtuk. Az átlagos átállási távolság (s2) 10 ÷ 20 m, az átállás időegyenlete pedig: t = 0,026*s2 + 0,6453 [min]. Idő (min, min/100) 3,50

3,00

2,50

2,00 y = 0,026x + 0,6453 R2 = 0,8732

1,50

1,00

0,50

0,00 0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Távolság (m)

11. ábra. Átállások ideje az átállási távolság függvényében 5.22 Zsinegfelhasználás A próbaüzem során a vékonyfa-kötegelő gép „Piippo slash bundler twine” típusú polipropilén kötöző zsineget használt. Egy tekercs tömege 6,5 kg, hossza 4.550 m. A próbaüzem során összesen hétszer kellett utántölteni zsineggel a berendezést. A munkaidő-szerkezeti táblázatban azért szerepel csak 6 alkalom, mert az egyik utántöltést olyan erdőrészletben végezte, ahol nem készítettünk munkaidő-tanulmányt. A gép egy tekerccsel átlagosan 52,8 köteg vékonyfát kötegelt, egy átlagos kötegre (átmérő: 69 cm; hossz: 2,24 m) 86,5 m zsineget használt fel. A zsinegcsere átlagosan 6,8 percig tartott. 5.23 Fűrészlánc felhasználás és az átfűrészelés ideje A fűrészlánc felhasználás erősen függ a kötegelendő anyag szennyezettségétől. A próbaüzem során háromszor cserélt láncot a gép kezelője. Egy lánc27

cal tehát kb. 100 ÷ 115 vágást végzett. Ez megfelel a kezelőtől kapott előzetes információnak. Egy lánccsere átlagosan 8,46 percig tartott. A kötegek átvágási ideje 8,8 ÷ 35,1 másodperc között változott, átlagosan 18,9 másodperc volt. 5.24 Meghibásodások A próbaüzem során 17 alkalommal fordult elő meghibásodás. A hibaelhárítás átlagosan 4,96 percig tartott. A meghibásodások okai a következők voltak: − ágelakadás (11 alkalommal); − olajszivárgás (3 alkalommal); − kötöző zsineg vezetőlemezre tekeredése (1 alkalommal); − szenzor borítólemez sérülése (1 alkalommal); − láncszakadás (1 alkalommal).

5.3 KÖTEGELÉSI ÁLLÁSHELYENKÉNT ELÉRT TELJESÍTMÉNY A kötegelési álláshelyenként előállított kötegek számát mutatja a 12. ábra. A nulla értékek azt jelentik, hogy azon az álláshelyen kötegelt ugyan a gép, de nem termelt egész köteget. A 13. ábrán a kötegelési álláshelyeken termelt kötegek összes űrtartalma látható. Köteg/óra

Kötegszám kötegelési álláshelyenként

40

35

Átlag: 17,6 köteg/óra 30

25

20

15

10

5

0

12. ábra. Kötegszám kötegelési álláshelyenként 28

Ürm/óra

Kötegűrméter kötegelési álláshelyenként

35

30

Átlag: 14,7 ürm/óra 25

20

15

10

5

0

13. ábra. Kötegek térfogata kötegelési álláshelyenként

5.4 VÁRHATÓ TELJESÍTMÉNY 5.41 Mennyiségi teljesítmény Minden erdőrészletre meghatároztuk kötegszámban és ürm-ben az óránkénti teljesítményt a tiszta kötegelési időre és a várakozás nélküli időre, valamint a várható műszakteljesítményt kötegszámban és ürm-ben. A műszakteljesítmény számításánál 8 órás műszakhosszal, és a Magyarországon jellemző 60 %-os időkihasználással számoltunk. Az erdőrészletek összesített adataiból számított teljesítményadatok a 7. táblázat szerintiek. 7. táblázat. Összesített teljesítményadatok Óránkénti teljesítmény

köteg

ürm

Tiszta kötegelési időben

18,6

15,6

Várakozás nélk. időben

13,0

10,9

Műszakteljesítmény Egy műszakban

köteg 62,4

ürm 52,2

29

Az egyes erdőrészletekre és a próbaüzem erdőrészleteire összesített, kötegekben kifejezett műszakteljesítmény-adatokat mutatja a 14. ábra. 62,4

Átl. J I Kéreg H G F E D C B A 0

10

20

30

40

50

60

70

80

köteg/műszak

14. ábra. Kötegek száma műszakonként az egyes erdőrészletekben A 15. ábrán az egyes erdőrészletekre és a próbaüzem erdőrészleteire öszszesített, űrméterben kifejezett műszakteljesítmény-adatok láthatók.

52,2

Átl. J I Kéreg H G F E D C B A 0

10

20

30

40

50

60

70

ürm/műszak

15. ábra. Műszakteljesítmények az egyes erdőrészletekben

30

5.42 Területteljesítmény A 7. táblázatban az erdőrészletek összességére kiszámítottuk a kötegelési teljesítményt órára (ürm/óra) és műszakra vonatkozóan. Az 1. táblázatban ugyanakkor minden erdőrészletre és összességében is meghatároztuk a hektáronkénti kötegelt vékonyfa mennyiséget (ürm/ha). Az óránkénti kötegelési teljesítmény és a hektáronkénti kötegelt vékonyfa mennyiség hányadosaként az óránkénti hektárteljesítményt (területteljesítményt) kaptuk. Ezt műszakra átszámítva jutottunk a 16. ábrához.

0,79

Átl. J I H G F E D C B A 0,00

0,20

0,40

0,60

0,80

1,00

1,20

1,40

1,60

ha/műszak

16. ábra. Területteljesítmény műszakonként A vékonyfa-kötegelő gép tehát 8 órás műszakonként átlagosan 0,79 ha vékonyfa-anyagát képes kötegelni. A szórás azonban rendkívül nagy, 0,45 ha/műszak értéktől 1,50 ha/műszak értékig terjed. Alacsony a hektárteljesítmény azokban az erdőrészletekben, ahol szétszórtan hever a vékonyfa és a fenyves erdőrészletekben. A vizsgált minta azonban túl kicsi ahhoz, hogy abból messzemenő következtetéseket lehessen levonni. A próbaüzemi időszak alapján mégis meghatározható hozzávetőlegesen a vékonyfa-kötegelő gép várható éves területteljesítménye, hogyha az összes erdőrészlet adatait felhasználjuk ehhez. Kiszámítottuk tehát az éves teljesítményt hektárban, különböző éves üzemóraszámokkal (1200, 1400, 1600 és 1800). Ezt mutatja a 17. ábra, amelyen az átlag mellett feltüntettük a próbaüzemi időszak alatti minimális és maximális elérhető területteljesítményeket is. 31

Kalkulációnk alapján tehát évente kb. 150 ha vágásterület vékonyfa anyagát képes feldolgozni a vékonyfa-kötegelő gép. Optimális esetben ez a teljesítmény megduplázható.

ha/év 400 Min. 350

Átlag Max.

300

250

200 150

100 50

0 1200

1400

1600 üzó/év

17. ábra. Várható területteljesítmény évenként

32

1800

6. LEHETSÉGES MUNKARENDSZER-VÁLTOZATOK A próbaüzemi vizsgálatok megkezdése előtt – a vékonyfa-kötegelő gép munkavégzési feltételeinek ismerete nélkül – három lehetséges fakitermelési munkarendszer-változatot vázoltunk fel, amelyekhez hozzáilleszthető lenne a kötegelési tevékenység. Ezek a következők: − vékony gyérítésekből kitermelt teljes faanyag kötegelése (gépi döntéssel, motorfűrészes döntéssel); − tarvágások vékonyfa anyagának hasznosítása (a vékonyfa-kötegelő gép által történő összegyűjtéssel, irányított döntéssel kialakított pásztákból történő kötegeléssel, pásztákba összetolt vékonyfa kötegeléssel); − teljesfás munkarendszer vékonyfa anyagának hasznosítása.

6.1 TISZTÍTÁSOK TELJES FAANYAGÁNAK KÖTEGELÉSE A próbaüzemi vizsgálatok során kiderült, hogy ennél a munkarendszerváltozatnál – hazai viszonyaink között – csak a motorfűrészes döntés a reális megoldás, és inkább a tisztításokban jöhet szóba. A munkarendszer leírása: − döntés motorfűrésszel; − teljes fa előközelítése kézzel; − teljes fa közelítése markolós vagy csörlős kistraktorral, ill. fogattal; − kötegelés vékonyfa-kötegelő géppel a vágásterület szélén; − kötegek szállítása tehergépkocsival. A teljes fa kézi előközelítésére és kistraktoros közelítésére ma még nem rendelkezünk idő-felhasználási adatokkal, ezért a munkarendszer modellezésére nem vállalkozhattunk.

6.2 TARVÁGÁSOK VÉKONYFA ANYAGÁNAK HASZNOSÍTÁSA Ennek a munkarendszer-változatnak a lehetőségei közül – ugyancsak a próbaüzemi tapasztalatok alapján – el kellett vetnünk a vékonyfa-kötegelő gép általi gyűjtögetést, hiszen a vágásterületen szétszórtan fekvő vékony faanyagot nem lehet gazdaságosan összeszedni ilyen drága géppel. Az irányított döntéssel kialakított pásztákból történő kötegelés már járható útnak bizonyul, szükséges azonban egy kézi „rásegítés”, vagyis egy összerakás. Ilyen képet mutatott az egyik vizsgált erdőrészletben végzett kötegelés második szakasza, ahol egymástól kb. 20 m-re elhelyezkedő pásztákban (hurkákban) feküdt a vékonyfa. A vékonyfa-kötegelő gép itt jó hatékonysággal dolgozott. A pásztákba történő összetolás (pl. LKT csuklós traktorra szerelt villás vágástakarítóval) hasonlóan jó eredményeket hozhat. A munkarendszer leírása: 33

− − − −

döntés motorfűrésszel, halszálkaszerűen; gallyazás (vékonyfa-leválasztás); vastagfa hagyományos felkészítése; vékonyfa kézi összerakása vagy összetolása vágástakarítóval pásztákba; − kötegelés vékonyfa-kötegelő géppel a vágásterületen; − szállítás tehergépkocsival. Ennek a munkarendszernek a hátránya, hogy a kötegelés a vágásterületen folyik, amihez a kihordó vontatós vékonyfa-kötegelő gép lenne alkalmas. Az általunk vizsgált tehergépkocsis változat nem terepre készült. Ugyanígy gondot jelent a kötegeknek a vágásterületről tehergépkocsival történő kiszállítása. Semmiképpen nem ajánlható a tolólappal végzett összetolás, a vékonyfa anyag nagymértékű földdel szennyeződése miatt.

6.3 TELJESFÁS MUNKARENDSZER VÉKONYFA ANYAGÁNAK HASZNOSÍTÁSA A teljesfás munkarendszer-változat véghasználatokban kiválóan működik. Így történt ez az egyik vizsgált erdőrészletben, ahol a teljes fában végzett közelítés közben egy kis „kitérőt” tett a közelítő gép, a vágásterület szélén lévő út mellé. Ott elvégezték a gallyazást, majd az ágasfát tovább közelítették a felkészítő helyre. Az út mellett gyűlő gallyat időnként összébb tolták, amely így végül ugyancsak egy hurkát képezett. Hasonlóan teljesfás közelítés – és közben elvégzett gallyazás – működött egy másik erdőrészletben is, ott azonban véleményünk szerint túl sok gallyat toltak össze egy nagy rakatba, amelybe a tolólappal végzett összetolás miatt, viszonylag sok föld is került. A munkarendszer leírása: − döntés motorfűrésszel; − közelítés csörlős vonszolóval teljesfában; − gallyazás a közelítés megszakításával út mellett; − közelítés folytatása (ágasfa); − vastagfa hagyományos felkészítése; − kötegelés vékonyfa-kötegelő géppel út mellett; − szállítás tehergépkocsival. Ebben a munkarendszer-változatban kissé megnövekszik a közelítési távolság, ami nem okoz jelentős költségtöbbletet. Fontos lenne azonban megvizsgálni a közelítési folyamatot megszakító gallyazás költségnövelő hatását. Ilyen mérést nem tudtunk végezni.

34

7. ÖSSZEFOGLALÁS A TIMBERJACK-MAN típusú vékonyfa-kötegelő gép a próbaüzem során 10 erdőrészletben dolgozott. Ezen idő alatt 4,05 hektárnyi terület vékonyfa anyagából 353 köteget készített, vagyis 293 ürm-t kötegelt össze. A kötegek átlagos átmérője 69 cm, átlagos hossza 2,24 m, átlagos térfogata 0,832 ürm volt. Az átlagos köteg xylometrálás alapján számított tömege 300 kg, a mázsálásra elszállított kötegek átlagtömege 326 kg volt. A kötegek térfogati sűrűsége 360 kg/ürm, anyag-térfogat aránya 41 %. A víztartalmi vizsgálatok szerint, a kötegekben lévő anyag bruttó víztartalma 46,88 %. Összesen 29 óra 44 perc működési idő (amelynek 63,9 %-a volt a tényleges kötegelés) mérése alapján számított teljesítmények a következők: Egy 8 órás műszakban átlagosan 62,4 köteg, vagyis 52,2 ürm termelhető. Ez 0,79 ha/műszak teljesítésnek felel meg. A vékonyfa-kötegelő gép várható éves teljesítése kb. 150 ha, ami azonban igen erősen változhat az éves üzemórák száma és az alkalmazás körülményei függvényében. Az erdőrészletek közötti (közúti futást is tartalmazó) átállások átlagos sebessége 34,95 km/óra volt. Az erdőrészleten belüli átállások átlagos távolsága 18 m volt, amelyhez – a számított egyenlet alapján – 1,11 percre volt szüksége a gépnek. Az átlagos köteg kötözésére 86,5 m zsineget használt fel a 4.550 m-es tekercsekből, vagyis egy tekercs 52,8 kötegre volt elegendő. Egy lánccal 100 ÷ 115 vágást képes végezni, az átlagos átvágási idő 18,9 másodperc volt. A próbaüzem során 17 apró meghibásodás fordult elő, ebből 11-et ágelakadás, 3-at pedig olajszivárgás okozott. A hibaelhárítás átlagosan 4,96 percig tartott. Méréseink és tapasztalataink szerint a vékonyfa-kötegelő gép nem alkalmas a vágásterületen szétszórtan heverő vékonyfa feldolgozására, nem használható tolólappal összetolt anyag kötegelésére (földes anyag), és képes ugyan a vágásterületen való közlekedésre, de az nem kedvező számára. Kiválóan megfelel a tisztítások teljes faanyagának a vágásterület szélén való kötegelésére és a véghasználatokból teljesfás közelítéssel a terület szélén lévő feltáró úthoz eljuttatott, és ott hurkákba összerendezett anyag kötegelésére.

35

8. IRODALOM Dérföldi A. (1957): Szemelvények a favágatás-tervezési kutatásból, különös tekintettel a szerfabecslésre. Erdészeti Kutatások 3-4:73-158. Dérföldi A. (1963): Méretcsoportos szerfabecslés és vágástervezés vizsgálata. Erdészeti Kutatások 59. évf. 3:5-54. Dérföldi A. (1964): Méretcsoportos szerfabecslés és vágástervezés vizsgálata. 2. közlemény. Erdészeti Kutatások 60. évf. 1-3:231-251. Dérföldi A. (1967): Cser méretcsoportos vágásbecslés és választéktervezés. Erdészeti Kutatások 63. évf. 1-3:187-206. Dérföldi A. (1969): Méretcsoportos vágásbecslés és választéktervezés törzsszám-eloszlási típusok alapján erdei- és lucfenyő állományokban. Erdészeti Kutatások 65. évf. 2-3:185-220. Gólya J. (2003): Fakitermelési munkarendszerek gyérítésekben. Doktori értekezés. Sopron, 140 p. + 29 melléklet. Gólya J. - Horváth B. - Ivelics R. - Markó A. - Tisza O. (2004): Kutatási jelentés a Timberjack-MAN típusú vékonyfa-kötegelő gép próbaüzemi vizsgálatáról. Kutatási jelentés, Sopron. 37 p.+ 23 melléklet. Horváth B. (1999): Az erdészeti gépesítés helyzete és fejlesztési tendenciái I., II. Erdészeti Lapok, CXXXIV. 2:38-39. és 3:68-69.

36

9. AZ EDDIG MEGJELENT GÉPESÍTÉSI INFORMÁCIÓK 1996.

1. 2. 3. 4.

SR-8 kihordó (Dr. Horváth B. - Dr. Pirkhoffer J.). ETB-2 erdészeti tárcsa (Spingár P.). ERZ-1 erdészeti zúzó (Czupy I.). EFE-1 pásztakészítő eke (Dr. Horváth B.).

1997.

5. 6. 7. 8.

ALV-1 ágyásalávágó (Dr. Horváth B.). ETL-3 erdészeti talajlazító (Czupy I. - Dr. Horváth B.). BPG-600 pásztázógép (Dr. Horváth B. - Spingár P.). Függesztőberendezések LKT típusú erdészeti traktorokhoz (Dr. Horváth B. - Vargovics J.). VTZ-1 vízszintes tengelyű zúzó (Major T.).

9. 1998.

10.

CASE POCLAIN 1188 CK tuskózógép (Czupy I. - Dr. Horváth B. - Major T.).

1999.

11.

JAVO Mini töltőgép (konténerezőgép) (Czupy I. - Dr. Horváth B. - Major T.). JAVO Standard töltőgép (konténerezőgép) (Czupy I. - Dr. Horváth B. - Major T.). RÁBA FA 27.235-6.6-000 / LOGLIFT F60S erdészeti tehergépkocsi (Dr. Horváth B. - Juhász G.). ETS-2 erdészeti sorközművelő tárcsa (Major T.).

12. 13. 14. 2000.

15. 16.

2002.

17. 18. 19.

2003.

20.

Hazai gyártású erdészeti gépek (Czupy I. - Dr. Horváth B. - Juhász G. - Major T.). EGEDAL-COMBI típusú vetőgép (Major T. - Marosi A.). BGF-450 K2 TÍPUSÚ GÖDÖRFÚRÓ (két oldalra kifordítható) (Czupy I. - Major T.). Erdészeti- és elsődleges faipari gépek dokumentációs tára (Dr. Horváth B. - Juhász G.). BGT-EF típusú csemetetermesztési gépsor (Gyurátz F. - Dr. Horváth B.). BGT-ETG típusú erdőtelepítési gépsor (Gyurátz F. - Dr. Horváth B.).

37

Kiadja: a Nyugat-magyarországi Egyetem EMKI Géptani Tanszéke. Felelős kiadó: Dr. Horváth Béla. Készült a Lővér Print Kft. (Sopron) nyomdaüzemében. Felelős vezető: Priszinger Imre. Megjelent 400 példányban. 38

39

40