Moderná technika v lesníctve
Úvod
Vývoj lesnej techniky vychádza z potrieb lesného hospodárstva a následného spracovania dreva pri rešpektovaní potrieb lesného prostredia. V posledných rokoch v európskych podmienkach sa najvýznamnejšie prejavil nástup havestorovej techniky a technológie. Vývoj tejto techniky si vynútil rešpekt obzvlášť svojou produktivitou práce a šetrnosťou k vychovávaným porastom. Harvestorová technika a technológia bude rozširovaná aj v budúcnosti vzhľadom ku konkurencii na európskom trhu dreva. Jej odsudzovanie znamená neznalosť tejto techniky a technológie. Svoje miesto v oblasti približovania dreva majú stále traktorové technológie a v extrémnych sklonoch terénu lanové systémy. Významné miesto má tiež technika pre spracovanie biomasy pre energetické účely.
Harvestorová technika a technológie v prebierkach lesných porastov
Zvýšený záujem o nasadenie harvestorov sa datuje po roku 1990. Problém prebierok v ihličnatých porastoch sa stal časovým problémom pre celú Európu. Z ohľadom na nutné pestovné zásahy, ktoré mali a majú zaisťovať kvalitu porastov v budúcnosti, ako aj ich hospodárnosť, nízke ceny dreva na trhu, obmedzené finančné prostriedky lesných závodov a konkurencia v predaji dreva vyžadujú od závodov nasadenie novej ťažbovej techniky, ktorá svojou produktivitou môže priaznivo ovplyvniť ceny vyrobených sortimentov dreva. Nové ťažbovo-dopravné stroje vyžadujú nové spôsoby organizácie práce.
K masovému rozšíreniu harvestorov došlo v období 1990 až 1998. Harvestory boli dovezené do strednej Európy, do Nemecka, Švajčiarska a Rakúska, kde sa po počiatočnej skepse dokázali presadiť hlavne svojou produktivitou a šetrnosťou v prebierkach. Kolískou harvestorov zostávajú škandinávske štáty, predovšetkým Švédsko a Fínsko. V týchto štátoch sa počet týchto strojov ráta v tisícoch, v Nemecku do tisíc, v Rakúsku cez 100 a Švajčiarsku do 100. Zaujímavosťou je, že z postkomunistických štátov najviac pracuje harvestorov v Estónsku a potom v Česku.
Skúsenosti z nasadenia harvestorov ukazujú, že tieto špeciálne stroje pracujú:
- veľmi šetrne s ohľadom na stojace stromy a pôdu porastu,
- vyznačujú sa vysokou produktivitou práce,
- pozitívne sú hodnotené z ergonomického hľadiska,
- dochádza k menšej úrazovosti ako u ostatných strojov.
Ich hlavným nedostatkom zostávajú vysoké zriaďovacie náklady a požiadavky na dokonalú organizáciu práce, rovnako ako dostatočne veľké množstvo dreva pre prevádzkové nasadenie celej harvestorovej technológie.
1. Charakteristika harvestorov
Harvestor je samochodný viacoperačný stroj, ktorý stína, odvetvuje, rozrezáva a ukladá strom v jednom cykle. Jednotlivé výrezy zostávajú v poraste v neurovnaných alebo v urovnaných hŕbach. Celkový cyklus je plne mechanizovaný a automatizovaný. Harvestory podľa hmotnosti a dosahu výložníku žeriavu harvestora možno rozdeliť do tried na: malé, stredne veľké a veľké.
Tabuľka 1: Charakteristické údaje harvestorov
|
Technický parameter |
jednotka |
MALÝ |
STREDNE VEĽKÝ |
VEĽKÝ |
|
výkon motora |
kW |
menej 70 |
70-140 |
nad 140 |
|
hmotnosť |
t |
4-8 |
9-13 |
13-15 (18) |
|
šírka |
cm |
160-200 |
240-280 |
260-290 |
|
dosah žeriavu |
m |
6,0 |
8,5-10,0 |
10,0-11,0 (15,0) |
|
objem stromu |
m3/strom |
do 0,15 |
do 0,35 |
nad 0,35 |
|
max. priemer v mieste rezu |
cm |
20-35 |
35-45 |
45-65 |
|
výkonnosť |
m3/mth+ |
3-5 |
4-8 |
5-15 |
|
ročná výkonnosť |
m3/rok |
7-8 tis. |
12 tis |
18 tis. |
+ motohodina zahrňuje 15 min. prestávku
Harvestory možno tiež rozdeliť podľa spôsobu odvetvovania:
- s jedným uchopením stromu ťažbovou hlavicou, kde agregát priamo pred kabínou operátora strom odvetví, rozreže a uloží,
- s dvojitým uchopením stromu, kde ďalšie spracovanie (odvetvovanie a rozrezanie) prebieha v ďalšom agregáte, ktorý je umiestnený na zadnej náprave harvestoru.
2. Možnosti nasadenia harvestorov
Harvestory boli konštruované hlavne pre ihličnaté dreviny, t.j. smrek a borovicu. Smrekové stromy sa spracovávajú lepšie ako borovicové, ktoré sú často krivé a odvetvovacie nože sa zarezávajú do kmeňa. Kvalita odvetvovania je dobrá. Kvalita odvetvovania je daná druhom podávacích valcov, typom a zakrívením nožov, ročnou dobou pri spravovaní stromu. Harvestor môže pracovať aj v bukových porastoch, ktoré majú väčší počet nezakrivených stromov. Spracovanie stromov do priemeru 5 cm je možné. Bežne býva vrcholec stromu oddelený pri priemere 7 – 8 cm. Dĺžky spracovaných výrezov sa pohybujú od 1 do 7 m (9 m) s ohľadom na možnosti vyvážacích strojov.
3. Konštrukcie harvestorov
Harvestory sú montované na terénne podvozky traktorov. Rozlišujeme harvestory s kolesovým, pásovým a kráčajúcim podvozkom. Pásové a kráčajúce podvozky väčšinou vychádzajú z konštrukcie rýpadiel.
Kolesové harvestory môžu zvládnuť terény po spádnici (pozdĺžny sklon) do sklonu 35 – 45 (50)% podľa stavu povrchu, nad 45% prichádza do úvahy kolopásová, pásová a kráčajúca varianta podvozku. Pri presune stroja naprieč svahom (priečny sklon) je stabilita harvestora malá a dovoľuje max. 10% sklon. Na prudkých svahoch možno kombinovať nasadenie harvestora s približovacím navijakom, ktorý stromy postínané motorovou pílou priblíži na dosah ťažbovej hlavici harvestora. Dnešné konštrukcie harvestorov dovoľujú u niektorých typov vyrovnávanie kabíny operátora i na prudkých svahoch do vodorovnej polohy. Taktiež kolesá podvozku sa môžu prispôsobiť sklonu svahu, čím sa zväčší priečna stabilita stroja.
Žeriav a stínacia hlavica harvestora býva prevažne umiestnená na kolesovom podvozku, ktorý poskytuje väčšie možnosti nasadenia (napr. balvanitom, horskom teréne) a využíva lepšie svojich jazdných vlastností. Harvestor na kolesovom podvozku sa môže ľahšie a rýchlejšie presunovať. Pri nasadení na prudkom svahu využíva k zvýšeniu trakcie kolies reťaze a pásy na hnacích kolesách. Používajú sa tzv. tandemové nápravy. Podvozok je vybavený šiestimi, alebo ôsmimi kolesami. Pozostáva z predného a zadného vozíku, ktorý je uložený na zlamovacom kĺbovom ráme. Riadenie sa dosahuje zlamovaním rámu prostredníctvom hydrostatického pohonu. Uhol natočenia podvozku môže dosiahnuť až 40 stupňov. Nápravy vozíkov sú: pevné, výkyvné, tandemové (boogie). Pohon harvestorového podvozku sa uskutočňuje pomocou centrálneho hydromotora cez prevodovku a koncové prevody alebo hydrokolesami. Systém Load – Senzing dovoľuje riadenie rýchlosti kolies pomocou počítača v závislosti na zaťažení vozidla.
Hydraulický žeriav je podstatnou súčasťou harvestora, ktorý slúži k neseniu stínacej hlavice a k vykonávaniu potrebných pohybov pri spracovaní stromu. Žeriavy sú montované: na streche operátorovej kabíny, pred operátorovou kabínou, za operátorovou kabínou.
Podľa konštrukcie harvestorové žeriavy možno rozdeliť na: so zlamovacím výložníkom s teleskopickým výsunom posledného dielu, s teleskopickým výložníkom, s výložníkom s paralelnými ramenami. Podľa zdvihového momentu sa žeriavy rozdeľujú na: malé – zdvihový moment 40 kNm, stredné – zdvihový moment 100 kNm, veľké – zdvihový moment 160 kNm. Stínacia hlavica má úlohu stromu odrezať, sklopiť do pracovnej polohy, odvetviť, skrátiť a uložiť. Harvestory majú rôzne konštrukcie hlavíc. Konštrukčné prvky hlavice sú: rezné ústrojenstvo (najčastejšie reťazová píla), odvetvovacie nože (1 pevný a 4 pohyblivé), podávacie valce, meracie ústrojenstvo dĺžok a priemeru, rám hlavice a hydraulický pohon.
Pri stínke je hlavica prostredníctvom výložníka nasadená vertikálne na pätu stromu. Strom je uchopený zavretím odvetvovacích nožov a píla vykoná odrezanie stromu. Pomocou podávacích valcov je strom v horizontálnej polohe pretiahnutý cez odvetvovacie nože. Dobré odvetvenie je závislé na prítlačnom tlaku odvetvovacích nožov a na ich koncovom prekrytí. Nože majú oblúkovitú formu (tvar kužeľosečky). Podávacie valce sú buď s povrchom, na ktorom sú pripevnené kónické alebo ploché hroty, či zuby alebo je povrch pokrytý gumovým plášťom s doštičkami, ktoré majú ozuby. Druhý typ pozostáva z oceľovej obruče, na ktorej je upevnený gumový plášť. Na jeho povrchu sú natiahnuté ostrohranné protiklzové reťaze.
4. Meracie a riadiace systémy harvestorov
V súčasnej dobe ponúkajú takmer všetci výrobcovia harvestorov počítačom riadené meracie a vyhodnocovacie systémy, ktoré vypočítajú spracované objemy vyrobených sortimentov dreva podľa druhu dreviny, hrúbkovej triedy a kvality. Tieto údaje sú zaznamenané v prehľadnej tlači o výrobe dreva počítačom zadávacej firmy. Po ukončení ťažbovej úlohy sú všetky údaje potrebné k jej vykonaniu uložené na diskete, alebo na pamäťovej karte v kabíne operátora harvestora. Disketa a karta slúži k ďalšiemu spracovaniu pomocou osobného počítača (PC) alebo pomocou EDV (elektronické spracovanie dát) u podnikateľa, či zadávacej firmy. Merací a riadiaci systém slúži ku kontrole vyrobeného množstva dreva harvestorom s nameraným množstvom dreva u spotrebiteľa. Pôvodné škandinávske EDV – programy sú dnes upravované pre stredoeurópske pomery, kde je treba splniť zvláštne požiadavky na triedenie dreva pri zachovaní kompatibility prenosu údajov na lesný závod.
Hardwary a softwary meracích systémov pozostávajú z obdobných základných stavebnicových komponentov.
Záver
Trendy v oblasti lesnej techniky v európskom priestore jednoznačne ukazujú, že harvestorová technika má perspektívu. Prevažná väčšina výrobcov je zo severských štátov. Jediný výrobca u nás LKT s.r.o. Trstená v súčasnosti sa zameriava na výrobu lesných kolesových traktorov LKT 81, LKT 82 a LKT 81ITL. V roku 2001 bol vyvinutý vo Vývoji Martin, a.s. typový rad lesných strojov a zariadení pre využitie v lesnom hospodárstve s tým, že výroba sa realizuje v ZTS LT, a.s. Trstená, predchodcu LKT s.r.o. Bol vyvinutý bázový stroj pre harvestor LKT 120 T-H, pre vyvážací stroj LKT 120 T-S 6x6 a LKT 120 T-B pre bezúväzkové približovanie. Zámer sa doteraz nerealizoval, napriek tomu, že ako prax ukazuje sa jedná o perspektívne technológie.
| Hanover 004 |
| Hanover 006 |
| Hanover 070 |
| Hanover 010 |
| Hanover 026 |
