ODC 323.13 242 FOLIA FORESTALLS ra METSÄNTUTKIMUSLAITOS -INSTITUTUM FORESTALE FENNIAE • HELSINKI 1976 PENTTI HAKKILA, HANNU KALAJA JA YRJÖ SCHILDT BOBCAT M-721 KAATO-KASAUSKONE MÄNNI KÖN ENSIHARVENNUKSESSA BOBCAT M-721 FELLERBUNCHER IN EARLY THINNING OF SCOTS PINE No 186 Esko Jaatinen: Recriational utilization of Helsinki's forests. 4,—. No 187 Markku Mäkelä: Kanto- ja liekopuun korjuu polttoturvesoilta. Harvesting of stump and moor wood from fuel peat bogs. 2,—. No 188 Pirkko Veiling: Männyn (.Pinus silvestris L.) puuaineen tiheyden fenotyyppisestä j* geneettisestä vaihtelusta. Phenotypic and genetic variation in the wood basic density of Scots pine (Pinus sil vestris L.). 3,— No 189 Risto Seppälä: Yksityismetsänomistajien hakkuukäyttäytyminen Suomen itäosissa. Cutting behaviour of private forest owners in eastern Finland. 4,— No 190 Risto Seppälä: Raakapuun tarjonnasta Suomessa. On the supply of roundwood in Finland. 4,— No 191 Kullervo Kuusela & Alli Salovaara: Ahvenanmaan maakunnan, Helsingin, Lounais- Suomen, Satakunnan, Uudenmaan-Hämeen, Pirkka-Hämeen, Itä-Hämeen, Etelä-Savon ja Etelä-Karjalan piirimetsälautakunnan metsävarat vuosina 1971—72. Forest resources in the District of Ahvenanmaa, and the Forestry Board Districts of Helsinki, Lounais-Suomi, Satakunta, Uusimaa-Häme, Pirkka-Häme, Itä-Häme, Etelä- Savo and Etelä-Karjala in 1971—72. 7, — No 192 Paavo Tiihonen: Puutavaralajirakenteen likimääräisarvioinnissa käytettäviä menetelmiä. Methoden fiir die annähernde Schätzung des Holzsortenstruktur. No 193 Terho Huttunen: Suomen sahateollisuus vuonna 1972. The sawmill industry in Finland in 1972. 4,— No 194 Ukko Rummukainen: Herbisidirakeiden männyn- ja kuusentaimille aiheuttamista kuori vioituksista. 1974 On bark damages caused to Scots pine and Norway spruce plantations by granular herbicides. 2,— No 195 Metsätilastollinen vuosikirja 1972. Yearbook of forest statistics 1972. 12,— No 196 Erkki Lähde: The effect of seed-spot shelters and cold stratification on germination of Pine (Pinus silvestris L.) seed. Kylvösuojan ja kylmästratifioinnin vaikutus männyn siemenen itämiseen. 2,— No 197 Erkki Lähde & Kaarlo Kinnunen: Paperikennon ja turveruukun seinän lujuus ja taimien alkukehitys Pohjois-Suomessa. The relationship between the wall strength of paper and peat pots and the initial development of seedlings in Northern Finland. 2,— No 198 Esko Jaatinen: Metsäteollisuusyhtiöiden omien metsien hakkuupolitiikan motiivit. Timber cutting motives of forest industry enterprises. 4,— No 199 Esko Leinonen: Purunäytteeseen perustuvasta kuivapainomittauksesta. Dry-weight scaling based on chip samples. 3, — No 200 Pentti Hakkila & Markku Mäkelä: Jatkotutkimuksia Pallarin kantoharvesterista. Further studies of the Pallari Stumpharvester. 2,— No 201 Matti Leikola & Risto Rikala: Lannoituksen vaikutus männyn ja kuusen taimien alku kehitykseen kangasmailla. The effect of fertilization on the initial development of pine and spruce on mineral soils. 2, — No 202 Paavo Tiihonen: Leimikon pystymittauksen tarkistaminen. Zur kontrolle einer air stehenden zum Einschlag ausgezeichneten Holz durchgefiihrteu Messung. 2,— No 203 Seppo Kaunisto: Männyn kylvöajankohta ojitetulla suolla. Date of direct seeding on drained peatlands. 3,— No 204 Pentti Hakkila & Hannu Kalaja: Oksaraaka-aineen kasaus Melroe Bobcat M-600 kuormaajalla. Bunching of branch raw material by Melroe Bobcat M-600 loader. No 205 Terho Huttunen: Suomen puunkäyttö, poistuma ja metsätase vuosina 1971—73. Wood consumption, total drain and forest balance in Finland in 1971—73. 5,— No 206 Metsäntutkimuslaitoksen päätös puutavaran mittauksessa käytettävistä muuntoluvuista ja kuutioimistaulukoista 2 päivänä toukokuuta 1969 annetun päätöksen muuttamisesta. Skogsforskningsinstitutets beslut angäende ändring av institutets beslut av den 2 maj 1969 om omvandlingskoefficienter och kuberingstabeller för virkesmätning. 8,— No 207 Kullervo Kuusela ja Alli Salovaara: Etelä-Karjalan, Pohjois-Savon, Keski-Suomen ja Itä- Savon metsävarat vuonna 1973. Forest resources in the Forestry Board Districts of Etelä-Karjala, Pohjois-Savo, Keski- Suomi and Itä-Savo in 1973. 4,— No 208 Tapani Hänninen: Harvennusmetsien puustoisuus ja hakkuumahdollisuudet Suomen eteläpuoliskossa. The stocking and cutting possibilities in the thinning and accretion forests in the southern half of Finland. 4,— No 209 Heikki Nikkilä: Ratapölkkytukkien kuutiointi. Measurement of railwaytie-logs. 1,50 No 210 Hakkuutähteiden talteenoton seurannaisvaikutukset. By-effects of the harvesting of logging residues. 2,50. Luettelo jatkuu 3. kansisivulla FOLIA FORESTALIA 256 Metsäntutkimuslaitos. Institutum Forestale Fenniae. Helsinki 1976 Pentti Hakkila, Hannu Kalaja ja Yrjö Schildt BOBCAT M-721 KAATO-KASAUSKONE MÄNNIKÖN ENSIHARVENNUKSESSA Bobcat M-721 feller-buncher in early thinning of Scots pine ALKUSANAT SITRA käynnisti kesällä 1973 Lyhytkierto puun kasvatus-ja käyttöprojektin, jonka erääksi keskeiseksi tehtäväksi tuli pienpuun korjuu menetelmien kehittäminen. Tavoitteeksi asetet tiin puun koko maanpäällisen osan hyväksi käyttö. Alkuvaiheessa kehitystyön pääpaino kohdis tettiin kokopuuhakkuriin. Niin pian kuin ket jun tähän vaiheeseen alkoi hahmottua käyttö kelpoisia koneita, tilalle nousi uusi kitkatekijä, pienpuun kaato ja kasaus. Vuosien 1974 ja 1975 aikana pienpuun kaadon ja kasauksen ongelmaan on etsitty ratkaisua usealla taholla. Tässä tutkimuksessa kuvataan erästä vaihtoehtoa, joka pohjautuu Bobcat M-721 kuormaajaan asennettuun kaato kasauslaitteeseen. Menetelmä ja kaato-kasauslaite on kehitetty Enso-Gutzeit Osakeyhtiön ja SITRAn Lyhyt kiertopuun kasvatus- ja käyttöprojektin välillä tehdyn sopimuksen puitteissa. Kaato-kasaus laitteen on rakentanut Työtehoseura r.y Enso- Gutzeit Osakeyhtiön asettamien vaatimusten mukaiseksi. Varsinaisesta tutkimuksesta on vas tannut Metsäntutkimuslaitos. Kaato-kasauslaitteen ovat suunnitelleet metsänhoitaja PAAVO HAATAJA ja teknikko MARTTI INKEROINEN Työtehoseura r.y:stä sekä teknikko EERO NISSINEN ja asentaja JAAKKO PITKÄNEN Enso-Gutzeit Osakeyhti östä. Työmenetelmän kehittelyyn ovat osal listuneet metsänhoitaja ILKKA KALLIO, metsä teknikko OLLI TEITTINEN ja työnjohtaja REIJO RIIVARI Enso-Gutzeit Osakeyhtiöstä. Insinööri KALERVO MALINEN on avustanut peruskonetta koskevissa kysymyksissä. Koneen kuljettajana on toiminut HEINO LAAMANEN. Pääosan mittauksista ovat tehneet RITVA ja TAPIO NEVALAINEN sekä HEIKKI LAIHA NEN. Metsänhoitaja ANTTI ISOMÄKI on avus tanut vaurioitten inventoinnissa. Tietokone tehtävät on hoitanut metsänhoitaja EERO LEHTONEN ja konekirjoitustyön neiti RAIJA SIEKKINEN. Lausumme parhaat kiitoksemme kaikille työssä mukana olleille. Allekirjoittaneitten yhteistyössä on Yrjö Schild vastannut lähinnä laite- ja menetelmä kehittelystä, Hannu Kalaja tutkimuksen suun nittelusta ja toteuttamisesta sekä Pentti Hakkila käsikirjoituksen laatimisesta. Helsingissä ja Imatralla helmikuussa 1976 Pentti Hakkila Hannu Kalaja Yrjö Schildt 6620—76/80 2 ISBN 951-40-0202-4 SISÄLLYSLUETTELO Sivu SUMMARY 3 TIIVISTELMÄ 4 1. Ensiharvennus korjuuteknisenä ongelmana 5 2. Kaato-kasauskoneen rakenne 6 21. Bobcat M-721 kuormaaja peruskoneena 6 22. Kaato-kasauslaite 7 3. Työskentelytekniikka 9 4. Koeolot 12 5. Kaato-kasaustyön ajankäytön rakenne 13 6. Kaato-kasaustyön tuotos 14 7. Raaka-ainekertymä 16 8. Puuston vaurioituminen 17 9. Korjuukustannukset 18 10.Yhteenvet 19 KIRJALLISUUSLUETTELO 20 3 BOBCAT M-721 FELLER-BUNCHER IN EARLY THINNING OF SCOTS PINE SUMMARY The aim of the study is a whole-tree harvesting system suitable for early thinning of Scots pine. Development work is concerned with the weakest link of the chain, that is the felling and bunching phase. Parallel goals are improved recovery of wood, increased productivity, reduced work strain, lower costs and avoidance of damage to standing trees. The first machine in the harvesting schedule is the Bobcat M-721 loader equipped with a felling-bunching device (Figures 1 and 2). Chipping of whole trees is done in terrain (Figure 8) or, after forwarder transport, at the upper landing site. The felling-bunching device was developed by Enso-Gutzeit Osakeyhtiö in cooperation with the Work Efficiency Associ ation, with the financial support of SITRA (Fund for the Jubilee Year 1967 of Finland's Independence). The machine fells and hauls the trees upright to the strip road side (Figures 3-7 and 9). Improving recovery of wood Information on the experimental plots is given in Table 1. The raw material yield was measured from an experimental plot with a mean bole size of 30 dm 3 . Recovery by the short-wood method would have yielded 29 m 3 of unbarked bole wood per hectare as 2-m bolts (minimum top diameter 6 cm), whereas whole-tree chipping yielded 58 m 3of whole tree raw material. Converted to wood without bark, the figures are 24 and 44 m 3, respec tively. The quantity of biomass harvested in creased by 100 %, that of bark-free wood by 83 %. Increasing the productivity of work Output and the productivity of work were measured from two experimental plots in which the mean bole size was 30 and 20 dm 3 (Tables 2 and 3, Figures 10—12). The corresponding strip road spacing was 30 and 50 m. The output of the machine per effective hour was 3.4 m of bolewood, or.2 m of whole tree. The productivity figures for the feller-buncher are based on the present study, for chipping on other studies. The figures include transport to the upper landing site. The figures in the table must be compared primarily with the traditional short-wood method in which timber is prepared into 2-m bolts alongside strip roads spaced 30 m apart and then moved to the upper landing site by forwarder. The input of human labour accord ing to this alternative is 0.40 man-days per m 3 of bole wood. Decreasing the logging costs The cost of harvesting whole-tree chips from the stump to the upper landing site was 14marks/loose m or 34 marks/solid m 3 (Table 4). For bole wood the costs were 43 marks/solid m 3. For a stand in which the mean bole size is 30 dm 3 the cost of harvesting to the upper landing site in the conditions of the experiment was 41 marks per m 3 of unbarked bole wood when the short wood method was used. Damage to growing trees The report on damage is confined to the felling and bunching phase. Experimental plot Input of human labour, man-days/m Bole wood Whole-tree raw material filing and bunching shipping and forest transport 0.041 0.033 0.025 0.019 'otal 4 2 concurs better with the practical conditions. In this plot, the machine operator selected the trees for removal without any advance marking. The strip road spacing was 50 m and the number of stems in the growing stock left standing was 1,068 per hectare. In these conditions, 4.9 % of the boles were damaged. No damage to the roots was seen, but the study was superficial in this respect. Other observations The feller-buncher is intended to perform the ergonomically most difficult phase of the harvesting system, i.e. felling and bunching, by whole-tree harvesting of small-sized Scots pine. It seems to have done this satisfactorily. How ever, the ergonomical properties of the Bobcat M-721 loader should also be improved, at least as regards noise, vibration and heating. The feller-buncher was found to be fully functional in the favourable topographical conditions in which the study was conducted. A separate study must be made to find out how far it can be used in difficult terrain and snow conditions. The future will also show whether it will be possible to mount the felling-bunching device also on other mini tractors on the market or under construction. TIIVISTELMÄ Tutkimus kohdistuu pienpuun korjuumene telmään, jossa kaato ja kasaus tehdään Bobcat M-721 kuormaajaan asennetulla kaato-kasaus laitteella ja kokonaiset puut haketetaan palstal la tai välivarastolla. Tämä raportti selostaa kaato-kasauskoneella tehtyjä kokeita. Kaato-kasauskone selviytyi täysin tyydyttä västi helpossa maastossa suoritetusta kokeesta, jossa ajourien väli oli vaihtoehtoisesti 30 tai 50 metriä ja rungon kuorellinen tilavuus vain 20—30 dm 3 . Tutkimus osoittaa, että menetelmä tarjoaa teknisestija taloudellisesti varteenotetta van vaihtoehdon pienikokoisen ensiharvennus männyn korjuuseen. Perinteiseen tavaralajimene telmään verrattuna raaka-aineen talteenotto tehostuu, miestyön tuottavuus kohoaa ja kustan nukset alentuvat. Seuraavana tavoitteena on menetelmän sovellutusalueen laajentaminen myös vaikeampiin maastoihin. 5 1. ENSIHARVENNUS KORJUUTEKNISENÄ ONGELMANA Puun korjuun konellistaminen on rajoittunut toistaiseksi lähes yksinomaan avohakkuuoloihin. Harvennusleimikoissa koneellistaminen on osoit tautunut visaiseksi m.m. seuraavista syistä. — Poistettavat puut ovat kooltaan pieniä — Raaka-ainekertymä pinta-alayksiköltä jää pieneksi, vaikka runkoluku saattaakin olla kor kea — Kasvamaan jäävien puitten vaurioitumis vaara rajoittaa koneitten kokoaja toimintoja Mitä varhaisemmasta hakkuutapahtumasta on kysymys, sitä huonommin soveltuvat avo hakkuitten koneellistamisratkaisut kehitystyön lähtökohdaksi. Vaikeudet ovat niin ollen suu rimmat metsänhoidollisissa taimistonhoitoteh tävissä ja ensiharvennuksissa. Ensiharvennusten määrästä ja tulevasta kehi tyksestä ei ole käytettävissä tarkkoja tutkimus tuloksia. Tiedetään kuitenkin, että viimeksi kuluneiden 30 vuoden aikana on uusia metsi köitä perustettu peräti 7 milj. ha:n alalle. Varttuneimmat niistä ovat jo saavuttamassa ensiharvennusvaiheen, ja kahden seuraavan vuosikymmenen aikana ensiharvennusleimi koitten määrä moninkertaistuu nykyisestään. Seuraava summittainen arvio, jossa ensiharven nuksilla käsiteltäväksi pinta-alaksi oletetaan 1980- ja 1900-luvuilla yhteensä 6 milj. ha ja runkopuun hakkuukertymäksi 30 m /ha, on tarkoitettu vain osoittamaan tehtävän suuruus luokkaa ja tärkeyttä (KUUSELA 1975). Ensiharvennuspuun talteenotto on lähi tulevaisuudessa metsätaloutemme vakavimpia ongelmia. Metsätyövoiman väheneminen ja pien puun korjuuseen kohdistuva kustannuspaine edellyttävät koneellistamista, mikäli urakasta aiotaan selviytyä. Menetelmiä ja koneita kehi tettäessä on tällöin lähdettävä seuraavista tavoit teista: — Tuottavuuden kohottaminen — Kustannusten alentaminen — Ergonomisten olojen ja työviihtyvyyden parantaminen — Raaka-aineen talteenoton tehostaminen — Kasvatettavan puuston vaurioitumisen välttäminen. Nämä rinnakkaiset päämäärät ovat tuoneet eräänä ratkaisuvaihtoehtona kuvaan kokopuun käytön, jossa karsimisesta ja pölkyttämisestä luovutaan ja puun koko maanpäällinen osa ote taan talteen hakemenetelmää käyttäen. Kokopuunkäyttöön tähtäävien korjuuketju jen keskeinen vaihe on hakettaminen. Mutta samaan aikaan kun hakkureitten kehitystyö on johtamassa tulokseen ja kokopuuraaka-aineen metsäkuljetus jo ratkaistu, pienpuuraaka-aineen korjuuketjun heikoksi lenkiksi on yhä selvem min jäämässä kaato- ja kasausvaihe. Vaikeutena ei ole niinkään kaato vaan pikemminkin siihen kiinteästi liittyvä kasaus, joka käsin tehtynä on ergonomisesti rasittava. Kaato-kasausmenetelmä riippuu leimikko tekijöistä ja korjuuketjun kokonaisratkaisuista. Suomessa kehitystyön kohteina olevista mene telmistä mainittakoon seuraavat: — Moottorisahakaato ja sitä helpottavat lisä laitteet — Vintturit — Kuormatraktorin liuku- tai teleskooppi puomin käyttö kasaukseen. SITRAn Lyhytkiertopuun kasvatus- ja käyttöprojektin sekä Enso-Gutzeit Osakeyhtiön yhteistyönä kehitellään edellisten rinnalla uutta korjuumenetelmää, jossa kaato tapahtuu pien traktorin kaato-kasauslaitteella ja haketus ajo uralla tai vaihtoehtoisesti välivarastolla. Tässä tutkimuksessa selostetaan kaatoon ja kasaukseen kehitettyä laitetta ja sen ensimmäisellä proto tyypillä tehtyjä kokeita. Kysymyksessä on mci- Vuosi 1980 1985 1990 1995 2000 Yht. 20 vuodessa insiharvennuksia, ha Runkopuuta, milj. m 3 100000 250000 350000 400000 300000 3.0 7.5 10.5 12.0 9.0 6000000 180.0 6 dän oloissamme uusi ratkaisu, ikäänkuin pelin raavassa vaiheessa tulee ajankohtaiseksi mene avaus, jolla aluksi tähdätään pintamaastoltaan telmän sovellutusalueen laajentaminen vaike helppokulkuisiin ensiharvennusleimikoihin. Sev- ampiinkin maastojhin. 2. KAATO-KASAUSKONEEN RAKENNE 21. Bobcat M-721 kuormaaja peruskoneena Ensiharvennusleimikot asettavat koneelle an karia ja usein tinkimättömiä rajoituksia. Näin on erityisesti silloin, kun koneen tulee tunkeutua tieuralta myös palstalle. Koska puusto, maasto ja muutkin leimikkotekijät vaihtelevat laajoissa rajoissa, tarvitaan käytännössä itse asiassa usean laisia koneita. Nyt kuvattava kehitystyö kohdis tuu alkuvaiheessa lähinnä edullisimman leimik kotyypin eli kuivien kankaitten männiköitten ensiharvennusten koneellistamiseen. Mutta tuol loinkin palstalla liikkuvaan peruskoneeseen kohdistuu monia odotuksia. — Koneen on oltava kapea, lyhyt ja ketterä kyetäkseen liikkumaan runkoja vaurioittamatta metsässä, jossa jäävän puuston runkoluku saat taa nousta 1300—1400 kappaleeseen hehtaaria kohti — Koneen pintapaineen tulee olla alhainen ja sen renkaitten tai telojen sellaiset, että maan pinnan rikkoontuminen ja juuriston ja runko jen vaurioituminen jäävät vähäisiksi — Koneen tulee olla liikkeissään riittävän nopea, jotta sillä kannattaisi ottaa talteen nykyi sin pienen kokonsa vuoksi korjuukelvottomina pidetyt puut jopa 10—15 dm 3 ai tilavuuteen saakka — Pääoma- ja käyttökustannusten tulee olla alhaiset, sillä puitten pienestä koosta johtuen tuotos ei voi nousta avohakkuualoilla työsken televien kaato-kasauskoneitten työsaavutusten tasolle — Tyydyttävän tuotoksen saavuttamiseksi koneen tulee kyetä kokoamaan ja kuljettamaan pystyasennossa useitten pienten puitten muo dostamia taakkoja, joitten paino saattaa nousta 200 kiloon — Koneen tulee kyetä liikkumaan vaivatto masti ainakin kuivan kankaan männikön maasto oloissa — Jotta konetta voitaisiin käyttää myös pienillä työmailla, sen tulee olla helposti siirrel tävissä leimikosta toiseen. — Koneen tulee täyttää ergonomiset vaati mukset heilunnan ja muitten tekijäin suhteen — On eduksi, jos peruskone soveltuu kaato kasaustyön ohella myös muihin tehtäviin. Vaatimukset rajaavat peruskonevaihtoehdot pientraktoreihin. Markkinoilla olevia koneita vertailtaessa päädyttiin Bobcat M-721 kuormaa jaan. Sen soveltuvuudesta metsätöihin ei tosin ole käytännön kokemuksia, mutta aikaisem missa selvityksissä oli saatu rohkaisevia tuloksia hieman kevyemmän Bobcat M-600 kuormaajan käytöstä oksaraaka-aineen kasaukseen (HAKKI LA ja KALAJA 1974, MÄKELÄ 1975). Ras kaammat Bobcat M-1074/5 mallin koneet taas ovat Yhdysvalloissa yleisesti käytössä harvennus leimikoitten kaato-kasaustyössä. Bobcat M-721 kuormaajan valintaan vaikutti ratkaisevasti sen ketteryys puitten välissä pujo teltaessa. Koneen mitat — 152 cm:n leveys ja 222 cm:n pituus ilman lisälaitteita — ja kyky kääntyä ympäri paikallaan mahdollistavat liik kumisen metsässä, jossa jäävien puitten runko luku saattaa nousta jopa 1400 hehtaarilla. Hyvä näkyvyys eteen ja taakse vähentää runko jen vaurioitumista. Vähäisestä maavarasta huolimatta kone kyke nee liikkumaan keskinkertaisissa maastoissa, kunhan pintamaasto on helppokulkuinen. Tämä selittyy seuraavien ominaisuuksien perusteella: — Hydrostaattinen portaaton voimansiirto ja nelipyöräveto ilman tasauspyörästöä lisäävät maastokelpoisuutta — Lyhyt 89 cm:n akseliväli helpottaa esteit ten ylittämistä ja kääntymistä — Koneen kapeus ja ketteryys sekä sauva ohjauksen nopeus mahdollistavat esteitten kiertämisen — Alhaalle asettuva painopiste parantaa ko neen vakavuutta — Koneen juuttuessa kiinni se voi käyttää irrottautumisessa apunaan etuvarsien nosto liikettä * 7 Kuva 1. Bobcat M-721 kuormaajan mitat. Figure 1. The measurements of the Bobcat M-721 loader. — Koneen peruuttaminen omia jälkiään seuraten on yksikertaista ja nopeata — Kone voidaan pintapaineen alentamiseksi varustaa teloilla — Alusta on tasainen ja pohjapanssarilla suojattu. Bobcat M-721 kuormaajaan on saatavissa monipuolinen lisälaitevalikoima. Tämä helpot taa työllistämistä talvella, jolloin paksu lumi peite tekee sen käytön pienpuun kaato-kasaus työssä epätarkoituksenmukaiseksi ja jopa mahdottomaksi. Siirto työmaalta toiselle tapahtuu vaikkapa pakettiautolla, jonka lavalle kuormaaja voidaan ajaa siltalevyjä pitkin. Koneen tärkeimmät perusmitat ja suoritus arvot selviävät seuraavasta (vrt. kuva 1): — Työpaino ilman lisälaitteita 1850 kg — Leveys maastorenkailla 152 cm — Pituus ilman lisälaitteita 222 cm — Korkeus hytin yläreunaan 212 cm — Akseliväli 89 cm — Renkaat 10.0" x 16.5" — 6PR — Moottori kaksisylinterinen, ilmajäähdyt teinen Deutz F2L—4IID diesel, teho 26 hv/ 2400 r/min — Hydraulilaitteiston hammasrataspumpun teho 39 ltr/min ja paine 143 ATMS — Nelipyöräveto. Ajo eteen ja taakse kahdella käsivivulla portaattomasti säädeltävissä. Paikal laan kääntyminen ristiin vedättämällä — Ajonopeus eteen ja taakse 0—6.7 km/h, erityisjärjestelyin 0—9.7 km/h — Suurin bruttokuorma etuvarsiin kiinni tetty lisälaite mukaan luettuna noin 1000 kg. 22. Kaato-kasauslaite Kaato-kasauslaite liitetään kuormaajan etu varsiin pikakiinnityksellä. Korkeutta säädellään varsia nostamalla ja laskemalla. Prototyyppilaitteen paino on noin 400 kg, leveys 109 cm ja korkeus 130 cm. Kuormaa jaan kiinnitettynä laite lisää sen pituutta 63 cm. Kun peruskoneena on Bobcat M-721, yksikön kokonaispituus on 285 cm. Kaato-kasauslaite koostuu alhaalla olevasta katkaisuterästöstä sylintereineen, sen yläpuolelle sijoitetusta puristusvarsistosta sylintereineen sekä näitä yhdistävästä rungosta, jonka avulla laite kiinnitetään kuormaajaan (kuva 2). Kone kerää puristusvarsiinsa usean pystyasennossa 8 Kuva 2. Kaato-kasauslaite Bobcat M-721 kuormaajaan kiinnitettynä. Peruskone teloilla varustettuna. Figure 2. The felling-bunching device mounted on the Bobcat M-721 loader. The basic machine is equipped with tracks. Kuva 3. TTS kaatolaitteen jättämä kantoleikkaus. Figure 3. A stump cross-section made by the TTS felling head. 9 olevan puun muodostaman taakan. Ylempänä on jäykkä varsipari, alempana erillinen nivelellä varustettu n. s. polvivarsi. Katkaisuun valmistautuessaan kone ajaa puun tyvelle ja kietoo puristusvarsiston rungon ympä rille. Tämän jälkeen TTS katkaisuterät leikkaa vat puun poikki. Rungon vastakkaisilta sivuilta puuhun tunkeutuvien terien suunta kääntyy ydintä kohti edettäessä lievään nousuun (kuva 3). Leikkuukulman ansiosta voiman tar ve ja rungon halkeileminen supistuvat kohti suoraan katkaisuun verrattuna. Työtä helpot taakseen kuljettaja voi samanaikaisesti kohottaa kaatolaitetta varovasti ylöspäin. Uudelle puulle siirryttyään kone aukaisee jäykät puristusvarret mutta pitää nivelellä varus tetun polvivarren edelleen äsken katkaisemansa puun ympärillä. Seuraavassa vaiheessa jäykät varret kietoutuvat uuden puun ympärille, jol loin kaiken aikaa otteensa säilyttänyt polvi varsi jää ensimmäisen ja toisen puun väliin. Otteen lujituttua kuljettaja vapauttaa puristuk seen jääneen polvivarren nivelestä laukaisemalla. Seuraavaksi polvivarsikin kietoutuu koko taakan ympärille. Tämän jälkeen kone katkaisee puun. Keräily jatkuu, kunnes taakka on täynnä. Kaato-kasauskoneen hallintalaitteet toimivat seuraavasti: — Ohjaussauvat — Kone liikkuu eteenpäin sauvoja eteen työntämällä — Kone liikkuu taaksepäin sauvoja taakse vetämällä — Kääntyminen saadaan aikaan edellisten yhteisvaikutuksena ristiin vedättämällä — Polkimet — Kaato-kasauslaitetta nostetaan ja laske taan vasemmalla polkimella — Kaato-kasauslaitetta kallistetaan eteen ja taakse oikealla polkimella — Ohjaussauvojen painonapit — Katkaisuterästö hallitaan sauvojen päi hin sijoitetuilla napeilla — Jäykät varret hallitaan sauvojen etu puolella ylempänä olevilla napeilla — Polvivarret hallitaan sauvojen etupuo lella alempana olevilla napeilla. 3. TYÖSKENTELYTEKNIIKKA Ensiharvennuspuun kaato ja kasaus voivat perustua joko etukäteen tapahtuneeseen leima ukseen tai kuljettajan harkinnan mukaiseen puitten valintaan. Viimeksi mainitun tärkeim mät edut ja haitat ovat seuraavat: Edut: — Säästytään leimauskustannuksilta — Kuljettaja voi kaadettavia puita valites saan ottaa huomioon koneen esteettö män liikkumisen asettamat vaatimukset. Juurivaurioita aiheuttavien paikallaan ta pahtuvien käännösten määrä vähenee. Työ nopeutuu. — Mahdollisuus poistettavien puitten yksi löintiin parantanee kuljettajan työmoti vatiota. Haitat: — Kuljettajalta edellytetään leimauksen hal lintaa — Menetelmä edellyttää hyvää näkyvyyttä kuljettajan paikalta puitten latvoihin, min kä vuoksi työ käy vaikeaksi lumen aikana — Valvonnan tarve lisääntyy Kaato-kasaustyö alkaa ajouran avaamisella noin kymmenen metrin matkalta, minkä jälkeen kone ryhtyy suorittamaan varsinaista harven nusta ajourien välimaastossa. Uran leveys, joka riippuu ketjun seuraavasta koneesta, oli tässä tutkimuksessa 4.1 m. Harvennus etenee puolen palstan syvyydellä uran molemmilla puolilla samanaikaisesti. Kone kerää taakkaansa niin monta puuta kuin varsien otteeseen mahtuu, koetyömailla koosta riippuen I—6 puuta (kuva 5). Taakan suuruutta rajoitta vat käytännössä varsien välinen tila ja kuljettajan näkyvyys, ei niinkään puitten paino. Taakan optimikoko on 3—5 puuta. Taakan täytyttyä kone siirtää sen ajouran varteen joko peruut taen tai ensin paikoillaan ympäri käännyttyään. Viimeksi mainittua pyritään välttämään työn Kuva 6. Taakan pudottaminen ajouran varteen. Figure 6. Unloading the trees alongside a strip road. 10 Kuva 4. Koemetsikkö ennen harvennusta. Figures 4. The experimental stand before the thinning. Kuva 5. Taakan kokoaminen. Figure 5. Collecting the trees. 11 Kuva 7. Taakkoja ajouran varressa. Keskikoko 0.64 m3 runkopuuta. Figure 7. Bunches alongside a strip road. Average volume0.64 m of bole wood. Kuva 8. Esimerkki palstahaketuksesta. PH 3 hakkuri. Figure 8. An example of whole-tree chipping on the strip road. The PH 3 chipper. 12 tarkalla suunnittelulla, sillä kääntyminen saattaa aiheuttaa juurivaurioita. Taakat jätetään ajouran varteen ketjun seu raavan koneen toiminnan kannalta mahdolli simman edulliseen asentoon (kuvat 6 ja 7). Useita taakkoja ladotaan päällekkäin. Halutta essa kaikki puut voidaan kasata samalle puolen tietä. Menetelmä sopii toiminnallisesti edullisim min palstahaketusketjuun (kuva 8). Jos käyte tään välivarastohaketusta ja sen vaatimaa kuormatraktorikuljetusta, pitkät puut joudu taan katkaisemaan ennen kuljetusta. 4. KOEOLOT Kokeet tehtiin syksyllä 1975 Ruokolahden pitäjässä Enso-Gutzeit Osakeyhtiön omistamas sa VT-kankaan männikössä, joka oli noussut vuonna 1934 suoritetusta kylvöstä (kuva 4). Alueella oli aikaisemmin suoritettu varovainen taimiston harvennus. Maaperä oli hiekkaa, met sätraktoreiden maastoluokituksessa ensimmäistä luokkaa. Tutkimusalueelta erotettiin kaksi koealaa. Koeala 1 leimattiin kirveellä perinteiseen tapaan ennen korjuun aloittamista. Ajourien väli oli 30 m. Koealalla 2 etukäteisleimausta ei tehty, vaan poistettava puusto määräytyi kuljettajan harkinnan mukaan. Ajourien väli oli nyt 50 m (kuva 10). Koealoittaiset puustotiedot on esitetty taulu kossa 1. Suuri osa poistettavan puuston runko luvusta ja kuutiomäärästäkin oli tavaralajimene telmän puitteissa korjuukelvotonta. Kasvatetta van puuston runkoluku jäi ensimmäisellä koe alalla ohjearvoja suuremmaksi, mikä on saatta nut heikentää työn tuotosta. Kuva 9. Kasojen sijainti koealoilta 1 ja 2. Figure 9. Location of the whole-tree bunches on experimental plots 1 and 2. 13 Taulukko 1. Tietoja koealoista. Table 1. Information on the experimental plots. On plot 1 the marking of trees to be removed was done beforehand. On plot 2 the selection was done by the machine operator. 5. KAATO-KASAUSTYÖN AJANKÄYTÖN RAKENNE Kaato-kasaustyön tehollinen ajankäyttö voi daan jakaa kolmeen päävaiheeseen: siirtyminen ajouralta kaadettavien puitten luo, kaato ja taakan keräys siirtymisineen sekä taakan kuljet taminen ja purkaminen ajouran varteen. Kaikis sa päätyövaiheissa kone käyttää huomattavan Kuva 10. Kaato-kasauskoneen keskimääräinen kulkunopeus siirtymismatkasta riippuen. Figure 10. The average speed of the feller-buncher as a function of the moving distance. Muuttuja — Variable Koeala — Experimental plo Pinta-ala, ha — Area, ha Palstatieväli, m — Distance between 0.98 0.77 strip roads, m Kasvatettavia puita, kpl/ha Number of trees left per ha Poistettuja puita, kpl/ha Number of trees removed per ha Runkopuuta poistettu, m 3 /Ka Stemwood removed, m 3 /ha Poistettujen puitten keskikoko, dm 3 Average volume of removed stems, dm 30 50 1428 1068 1520 1431 46 29 30 20 14 osan ajastaan siirtymiseen, minkä vuoksi perus koneen liikkumisnopeus vaikuttaa ajankäytön rakenteeseen oleellisesti. Kone liikkui koetyö maalla keskimäärin seuraavilla nopeuksilla. Kulkunopeus oli jälkimmäisellä palstalla suurempi. Tämä johtui osittain leveämmästä ajouravälistä, sillä etäisyyksien kasvaessa ko neen keskinopeus lisääntyy (kuva 10). Osittain oli kysymyksessä myös kasvamaan jätettyjen puitten pienempi runkoluku sekä kuljettajalle uskottu poistettavien puitten valinta, mikä antoi paremmat mahdollisuudet reitin suunnitteluun. Siirtymisten osuus oli yli 60 % kokonais työajasta. Varsinainen katkaisu valmisteluineen ja taakan kouraisuineen vei vain 25—30 % ajasta, joten pelkästään niitten nopeuttamisella tuotosta ei voida suurestikaan lisätä. Taulukon 2 perusteella voidaan teoreetti sesti laskea, miten paljon kaato-kasauskoneen työskentely nopeutuu, jos taakat jätetään palstalle eikä niitä kuljeteta tässä noudatettua Taulukko 2. Kaato-kasauskoneen työajan rakenne, Table 2. The structure of the working time of the feller-buncher. menettelyä käyttäen ajouran varteen. Koealalla 1 työaika olisi supistunut 43 ja koealalla 2 vastaavasti 46 %. 6. KAATO-KASAUSTYÖN TUOTOS Korjuukoneitten tuotos reagoi herkästi puun koon muutoksiin. Bobcat M-721 kuormaajasta tehty kaato-kasauskone ei tee tässä suhteessa poikkeusta. Mutta kun avohakkuualojen jareilla kaato-kasauskoneilla kannattavuuden alaraja on ehkä 150—200 dm 3 :n rungossa, niin tällä ko neella tuo kriittinen koko on ratkaisevasti pienempi. Vasta kun rungon tilavuus putoaa alle 25 dm3 :n, alkavat kustannukset nousta todella jyrkästi (kuvat 11 ja 12). Taulukossa 3 on esitetty työajan menekkiä ja työn tuotosta kuvaavia tunnuslukuja. Ajouran varteen kasattaessa tuntituotos oli keskeytyksiä huomioon ottamatta kummallakin koealalla 3.4 m runkopuuta. Keskeytyksiä sattui koe työmailla varsin vähän. Koealalla 2 tulos on suhteellisesti parempi, sillä siellä puut olivat pienempiä ja ajourien väli suurempi. Tämä lienee aiheuttanut kokemuksen karttumisesta, kuljet tajalle jätetyn puitten valinnan mahdollistamasta ajoreitin tehokkaasta suunnittelusta sekä siitä, että kasvatettavien puitten runkoluku jäi koe alalla 2 neljänneksen pienemmäksi. Siirtymisvaihe Palsta 1 Palsta 2 (väli 30 m) (väli 50 m) Nopeus, m/min ajouralta tyhjänä ajouralle taakan 23 38 kanssa 25 45 Työvaihe — Work phase Palsta 1 Plot 1 Palsta 2 Plot 2 % Siirtyminen ajouralta Moving from the strip road Katkaisu — Felling Valmistelu — Preparation Katkaisu — Shearing Kouraisu — Grabbing Siirtyminen puulta toiselle Moving from tree to tree Taakan tuonti ajouralle Taking the trees to the strip road side Taakan purku — Unloading the 20.7 11.0 14.2 4.5 21.8 9.8 11.0 5.2 18.0 21.0 22.2 24.0 trees 6.4 1.4 6.3 0.9 Suunnittelu — Planning Keskeytykset — Interruptions Yhteensä — Total 1.6 0.0 100.0 100.0 15 Taulukko 3. Tuloksia kaato-kasauskokeesta. Table 3. Results of the felling-bunching experiment. *- Runkopuun m 3 /h, ilman keskeytyksiä x Bole wood m 3 lh, without interruptions Kuva 11. Kaato-kasaustyön ajankäyttö (min/m 3 runkopuuta) rungon keskikoosta riippuen Koeala 1. Figure 11. Time consumption in felling and bunching work (min/m 3 of bole wood) as a function of bole volume. Experimental plot 1. Kone kasasi palstatien varteen ensimmäisellä koealalla 113 ja toisella 167 puuta tunnissa. Tällöin puut tulivat kuvien 7 ja 8 osoittamiin muodostelmiin, joissa kussakin oli keskimäärin 0.64 m3 runkopuuta. Jos taulukon 3 tuotosluvut, jotka tarkoit tavat pelkkää runkopuuta, halutaan ilmoittaa kokopuuraaka-aineeksi muunnettuina, niihin on lisättävä 26.7 % oksista kertynyttä lisäraaka ainetta. Ajouran varteen kasattaessa tehotunnin tuotos oli kummallakin koealalla viherainekin mukaan lukien silloin4.2 m3 kokopuuta, viher ainetta huomioon ottamatta 3.9 m 3. Samassa leimikossa tutkittiin n.s. siirtely kaatomenetelmää, jossa kaato tapahtui erikois kahvoilla M/Jaaranen-Rantapuu varustetulla moottorisahalla (kuva 13). Kaatomies ohjasi kaatuvat puut 3—lo rungon kasoille, jotka sitten vedettiin traktorisovitteisella vintturilla 30 met rin välein sijainneitten ajourien varteen. Vintturi juonnon osalta on huomattava, että juonnon varsinainen tuntituotos oli vain 3.2 m runko puuta. Asetelmassa siihen on kuitenkin lisätty myös kaatomiehen jäljiltä suoraan palstatien varteen valmiiksi jääneet kasat, yli 40 % puu määrästä. Tuotosluvut olivat tuolloin seuraavat. Kuva 12. Kaato-kasaustyön ajankäyttö (min/m 3 runkopuuta) rungon keskikoosta riippuen. Koe ala 2. Figure 12. Time consumption in felling and bunching work (min/m 3 of bole wood) as a function of bole volume. Experimental plot 2. Muuttuja — Variable Koe- ala 1 Plot 1 Koe- ala 2 Plot . Puita takassa, kpl Trees per load Runkopuuta takassa, dm 3 Bole wood per load, dm 3 Ajankäyttö, emin/puu Time consumption, emin I tree Kasaus palstalle — Bunching in the terrain 2.8 85 3.7 75 26 20 Kasaus ajouran varteen — Bunching to the strip road side Ajan käyttö, emin/taakka Time consumption, cmin/load Kasaus palstalle — Bunching in\ the terrain 53 36 73 74 Kasaus ajouran varteen — Bunching to the strip road side Tuotos, m 3 /K* — Output, m 3 /h * Kasaus palstalle — Bunching in the terrain 149 133 6.9 6,2 Kasaus ajouran varteen — Bunching to the strip road side 3.4 3.4 Runkopuuta K( m 3 /h Loko puuta m /h Siirtely-kaato palstalla * 3.5 Vinssaus palstatien varteen** - 5.4 4.4 6.9 * Keskeytykset 25 %, *x- Keskeytykset 10 % 16 Kuva 13. Puitten siirtely-kaato M/Jaaranen- Rantapuu kahvoilla varustetulla moottorisahalla. Vertailuaineisto. Figure 13. Felling the trees with a chain saw equipped with special handels designed by Jaaranen and Rantapuu. The comparison ma terial. Seuraavassa vertaillaan vaihtoehtoisesti kor juumenetelmien tuotosta miestuntia kohti ennen metsäkuljetus- tai palstahaketusvaihetta. Kussa kin tapauksessa on siis kysymyksessä ketjun se osa, joka sisältää kaikki asianomaisen mene telmän edellyttämät työvaiheet kaadosta ajo uran varteen tapahtuvaan kasaukseen saakka. Tavaralajimenetelmässä (vrt. KAHALA 1969) puut on työstetty 2-metrisiksi pölkyiksi, mutta kokopuumenetelmissä karsiminen ja pölkyttä minen on jätetty tekemättä. Rungon keski kooksi on oletettu 30 dm 3 ia ajourien väliksi 30 m. Vertailu osoittaa kaato-kasauskoneen edulli suuden perinteisen tavaralajimenetelmän rinnalla työn tuottavuuden suhteen. Miestyöpanoksen tarkastelua ei pidä kuitenkaan rajoittaa vain ketjun tiettyyn osaan, vaan ratkaisevaa on lopulta ketjun kokonaistyöpanos. Tätä koskeva vertailu on luvussa 10. 7. RAAKA-AINEKERTYMÄ Poistettavan runkopuun määrä oli ensim mäisellä koealalla 46 ja toisella29 m3 /ha. Kun puut olivat kuitenkin pieniä, markkinakelvoton latvaosakin mukaan luettuna keskimäärin vastaavasti vain 30 ja 20 litraa, huomattava osa runkopuusta ei täyttänyt perinteisen tavaralaji menetelmän edellyttämiä kuitupuun vähimmäis mittoja. Selvitys eri menetelmien raaka-ainekerty mästä rajoitettiin koealalle 1. Kokopuumenetel mää verrattiin tavaralajimenetelmään, jossa pöl kyn mitat olivat joko 2 m:n pituus ja 6 cm:n vähimmäisläpimitta tai vaihtoehtoisesti 3 m:n pituus ja samoin 6 cm ai vähimmäisläpimitta. Asetelma, jossa raaka-aineen puupitoisuus on arvioitu erään aikaisemman tutkimuksen pohjal Tuotos palstatien varteen kasattaessa, m 3 /miestyötunti Runkopuuta Kokopuuta 'avaralajimenetelmä 0.4 — Lokopuumenetelmät: Moottorisahakaato + vintturi* 2.1 2.7 Kaato-kasauskone 3.1 3.9 3t- Keskeytykset 25 %,*x- Keskeytykset 10 % 17 ta (GISLERUD 1974), osoittaa teoreettisen raaka-ainekertymän eri vaihtoehtoja käytettä essä. Tavaralajimenetelmällä (6 cm/3 m) Kuorellistarunkopuuta, m3 /ha 26 Puupitoisuus, % 85 Kuoretonta puuainetta, m 3 /ha 22 Tavaralajimenetelmällä (6 cm/2 m) Kuorellista runkopuuta, m 3 /ha 29 Puupitoisuus, % 85 Kuoretonta puuainetta, m 3 /ha 24 Kokopuuhaketusta käyttäen Kokopuuraaka-ainetta, m 3 /ha 58 Puupitoisuus, % 75 Kuoretontapuuainetta, m3 /ha 44 Kokopuuhaketusta käyttäen teoreettinen raaka-ainekertymä kaksinkertaistui tavaralaji menetelmään verrattuna. Varsinaisen puuaineen lisäys jäi suhteellisesti hieman pienemmäksi, vaihtoehdosta riippuen 80—100 %iin. On syytä korostaa, että lisäraaka-aineen kertymä riippuu voimakkaasti korjattavan puuston koosta. Koe työmaa edustaa leimikkoa, jossa kokopuuhake tuksen kautta saatavan lisäraaka-aineen suhteel linen määrä lienee keskimäääräistä suurempi Pieniä puita korjattaessa raaka-ainekertymä riippuu myös kantoleikkauksen korkeudesta. Tässä suhteessa kaato-kasauskone on tasavertai nen moottorisahamiehen kanssa. Sen jättämä kannon keskimääräinen korkeus oli koetyö maalla tosin 4.5 cm, kun moottorisahalla tehty jen kantojen korkeus oli vastaavasti vain 3.1 cm, mutta kokemuksen karttuessa ero tasoittunee olemattomiin. 8. PUUSTON VAURIOITUMINEN Bobcat M-721 kuormaajan tehokas työsken tely edellyttää helpohkoa maastoa. Tästä syystä sille soveltuvat ensiharvennustyömaat ovat pää asiassa männiköitä. Niissä vaurioitten merkitys on oleellisesti pienempi kuin muilla puulajeil lamme. Kuusikossa vaurioituminen on juuriston pinnallisuudesta, maaperän heikommasta kanta vuudesta ja puulajin lahonalttiudesta johtuen vakavampi ongelma. Vaurioita ei kuitenkaan pidä väheksyä män niköissäkään. Juuriston vahingoittuminen ai heuttaa kasvutappiota, ja runkovauriot jättävät jälkeensä sahapuun arvoa alentavia vikaisuuksia, vaikka ne eivät yleensä johdakaan lahoon. Metsäntutkimuslaitoksen metsänarvioimisen tutkimusosaston toimesta tarkastettiin pisto kokeen luontoisesti kymmeneltä yhden aarin alalta juurakot, joitten vierestä kaato-kasaus kone oli kulkenut. Juurissa todettiin vain vähäi siä vaurioita, mutta suppea aineisto ei oikeuta pitkälle meneviin johtopäätöksiin. Tutkimuksen aikana kuormaaja toimi ilman teloja. Milloin niitä joudutaan käyttämään, juuriston vaurioitumisvaara on suurempi. Myös ajotavalla on merkitystä, sillä paikoillaan käänty minen johtaa maan pinnan rikkoutumiseen lisä ten juuriston vahingoittumisen mahdollisuutta. Runkovauriot luettiin tarkoin. Ensimmäisellä koealalla, jolla puusto jäi tiheämpään asentoon, vaurioita syntyi enemmän. Suuren vauriomää rän syynä olivat paljolta kylvöruudussa vierek käin sijainneet puut, joista toista poistettaessa toinenkin usein vahingoittui Koeala 2 kuvannee paremmin käytännön olosuhteita. koeala 1 Kasvatettavia puita, kpl/ha 1428 Vaurioituneita puita, kpl/ha 103 aurioituneit puita, % 7.2 4.9 ta oeala 2 1068 52 18 Pääosa runkovaurioista oli pinnallisia. Ne syntyivät lähinnä katkaisuvaiheessa kaato-ka sauslaitteen aiheuttamina tahi kuormaajan ren- kaitten kolhaisuista taakkaa palstatielle kulje tettaessa. 9. KORJUUKUSTANNUKSET Koijuuketju rakentuu kaato-kasauskoneen ja palstahakkurin varaan. Kuljettajien lisäksi muuta miehistöä ei tarvita. Kaato-kasauslaitteella varustetun Bobcat M-721 kuormaajan hinnaksi on seuraavassa ole tettu 100000 mk ja tuntikustannukseksi 60 mk. Kustannuslaskelmissa on tuotokseksi arvioitu 3.9 m kokopuuraaka-ainetta eli.1 m kuorel lista runkopuuta käyttötuntia kohti. Esimerkkilaskelmassa haketus tapahtuu PH 3 palstahakkurilla, jonka hinnaksi on oletettu 300000 mk ja tuntikustannukseksi 150 mk. Tuntituotokseksi on arvioitu 20 i-m 3 kokopuu haketta (vrt. HARSTELA ja TERVO 1975). Se vastaa8.0 m3 kokopuuraaka-ainetta eli oksia lukuun ottamatta6.3 m kuorellista runkopuuta. Tuotos sisältää myös hakkeen kuljetuksen välivarastolle. Taulukko 4 osoittaa ensiharvennusmännyn korjuukustannukset kannolta välivarastolle kokopuuhakkeena ilman yleiskustannuksia. Kustannuksia arvosteltaessa on otettava huomi oon toisaalta rungon pieni keskikoko, 20—30 dm3 , sekä toisaalta edullinen ensimmäisen vai Taulukko 4. Korjuukustannukset ilman yleiskustannuksia. Table 4. Logging costs without overheads. raurion aiheuttaja Ajo tyhjänä Katkaisu- valmiste- luineen Ajo kuormat- tuna Yh- teensä % kaatolaite 2 38 8 48 kuormaajan takaosa kuormaajan hytti kuormaajan rengas 3 5 1 1 1 6 1 35 10 2 40 iteensä 10 41 50 100 Työvaihe — Work phase Mk/rnnkopuun k-m /solid m 3 of bole wood Mk/kokopuun k-m 3 -Mfe /solid m 3 of whole tree Mk/kokopuun i-m -Mk /loose m 3 of whole- tree chips Kaato ja kasaus Felling and bunching Palstahaketus (PH 3) Chipping in the terrain (PH 3) 19.40 15.40 6.20 23.80 18.75 7.50 Yhteensä — Total 43.20 34.15 13.70 19 keusluokan maasto. Yleiskustannusten osalta todettakoon, että käyttökelpoiseksi osoittau tunut menetelmä, jossa poistettavien puitten valinta oli kaato-kasauskoneen kuljettajan teh tävänä, merkitsee leimauskustannusten säästy mistä. Kaato-kasauskoneen ja palstahakkurin poh jalle rakentuva korjuuketju johtaa perinteiseen tavaralajimenetelmään verrattuna merkittäviin säästöihin. Vuoden 1975 lopussa noudatettujen taksojen mukaiset korjuukustannukset olisivat vallinneissa leimikko-oloissa olleet hakkuussa 33 ja metsäkuljetuksessa 300 metrin matkalla 8 eli yhteensä 41 mk/m 3 sosiaalikustannuksi neen. 10. YHTEENVETO Tässä raportissa kuvatulla tutkimuksella tähdätään männikön ensiharvennukseen sovel tuvaan kokopuun korjuuketjuun. Kehitystyön kohteena on ketjun heikoin lenkki, kaato- ja kasausvaihe. Rinnakkaisina tavoitteina ovat raa ka-aineen talteenoton tehostaminen, tuottavuu den kohottaminen, työn rasittavuuden vähentä minen, kustannusten alentaminen sekä kasva maan jäävän puuston vaurioitumisen välttämi nen. On päädytty menetelmään, jossa ensimmäi senä koneena on kaato-kasauslaitteella varus tettu Bobcat M-721 kuormaaja. Kokonaisten puitten haketus tapahtuu palstalla tai katkottu jen puitten kuormatraktorikuljetuksen jälkeen välivarastolla. Asetetut tavoitteet on saavutettu seuraavasti. Talteenoton tehostuminen Raaka-ainekertymä mitattiin koealalta, jolla rungon keskikoko oli 30 dm 3 . Kun tavaralaji menetelmällä olisi 2-metrisinä pölkkyinä saatu talteen29 m3 kuorellista runkopuuta hehtaa rilta, saatiin kokopuuhaketusta käytettäessä 58 m3 kokopuuraaka-ainetta. Kuorettomaksi puuaineeksi muunnettuina vastaavat luvut olisi vat 24 ja 44 m 3. Talteen saadun biomassan määrä lisääntyi 100 %, kuorettoman puuaineen vastaavasti 83 %. Ajourien väli oli vastaavasti 30 ja 50 metriä. Tuottavuutta kuvaavat luvut perustuvat kaato kasauskoneen osalta käsillä olevaan selvitykseen, haketuksen osalta muihin tutkimuksiin ja olet taen keskeytysten osuudeksi 20 % tehotyö ajasta. Luvut sisältävät myös kuljetuksen väli varastolle. , Miestyön menekki, pv/m Runkopuuta Kokopuuraaka kohti ainetta kohti Kaato-kasausvaihe 0.041 0.033 Palstahaketusvaihe 0.025 0.019 Yhteensä 0.066 0.052 Asetelman lukuja tulee verrata lähinnä perin teiseen menetelmään, jossa puutavara tehdään 2-metrisiksi pölkyiksi 30 metrin välein sijaitse vien ajourien varteen ja ajetaan edelleen väli varastolle kuormatraktorilla. Tämän vaihto ehdon mukainen miestyön menekki on vallin neissa leimikko-oloissa 0.40 pv/m 3 . Osoituksena teknisestä kehityksestä koko puuraaka-aineen korjuussa mainittakoon vuonna 1974 tehty aikaisempi ensiharvennuskoe, jossa rungon keskikoko oli 29 dm 3 ja ajourien väli vain 15 m. Kun kasaus tehtiin käsin ja haketus PH 1 prototyyppikoneella, kokopuuraaka-ai neen kuutiometriä kohti kului palstahaketus ketjussa 0.082 ja välivarastohaketusketjussa 0.101 miestyöpäivää (HAKKILA, KALAJA ja MÄKELÄ 1975). Työn tuottavuuden kohoaminen Korjuukustannusten alentuminen Työn tuottavuus mitattiin kahdelta koealal ta, joilla rungon keskikoko oli 30 ja 20 dm 3 . Kokopuuhakkeen korjuukustannukset kan nolta välivarastolle olivat 14 mk/i-m 3 eli 34 mk/ 20 k-m3 . Runkopuuta kohti laskettuina kustan nukset olivat 43 mk/k-m 3 . Puitten pienen koon huomioon ottaen tulosta on pidettävä täysin tyydyttävänä. Leimikossa, jossa rungon keskikoko on 30 litraa, korjuukustannukset välivarastolle ovat tavaralajimenetelmällä vuoden 1975 päättyessä kokeessa vallineissa olosuhteissa 41 mk/m 3. Kasvatettavan puuston vaurioituminen Vaurioitumista koskeva selvitys rajoittuu kaato-kasauskoneeseen. Käytännön olosuhteita vastaa paremmin koeala 2, jolla kuljettaja valitsi poistettavat puut ilman etukäteisleimausta. Palstateitten väli oli 50 m ja jäävän puuston runkoluku 1068 kpl/ha. Näissä oloissa vaurioitui 4.9 % rungoista. Juurivaurioita ei todettu, mutta tältä osin selvitys jäi pintapuoliseksi. Muita havaintoja Kaato-kasauskone on tarkoitettu suoritta maan kokopuuhaketukseen pohjautuvan ensi harvennusmännyn korjuuketjun ergonomisesti vaikeimman vaiheen; kaadon ja kasauksen. Täs sä näyttää onnistutun täysin tyydyttävästi. Kuitenkin on todettava, että myös Bobcat M-721 kuormaajan ergonomisia ominaisuuksia tulisi parantaa ainakin melun, tärinän, ja lämmi tettävyyden osalta. Kaato-kasauslaite osoittautui täysin toiminta kelpoiseksi niissä edullisissa maasto-oloissa, jois sa tutkimus suoritettiin. Prototyyppikone todettiin yllättävän valmiiksi käytännön korjuu työhön. Erillisellä tutkimuksella on selvitettävä, miten vaikeisiin maasto- ja lumioloihin toiminta voidaan ulottaa. Tulevaisuus tulee niinikään osoittamaan, voidaanko laite asentaa myös mui hin markkinoilla tai rakenteilla oleviin pien traktoreihin. KIRJALLISUUSLUETTELO GISLERUD, OLAV. 1974. Heltreutnyttelse IV. Biomasse og biomasse-egenskaper hos tynningsvirke ay gran, furu, bjork og or. Summary : Biomass and biomass properties of trees from thinnings of spruce, pine, birch and alder. Norsk Institutt for Skogsforsk ning. Skogteknologisk avdelning. Rapport 6/74. HAKKILA, PENTTI ja KALAJA, HANNU. 1974. Oksaraaka-aineen kasaus Melroe Bobcat M-600 kuormaajalla. Summary: Bunching of branch raw material by Melroe Bobcat M-600 loader. Folia Forestalia 204. HAKKILA, PENTTI, KALAJA, HANNU ja MÄKELÄ, MARKKU. 1975. Kokopuun käyttö pienpuuongelman ratkaisuna. Summa ry: Full-tree utilization as a solution to the problem of small-sized trees. Folia Fores- talia 240. HARSTELA, PERTTI ja TERVO, LEO. 1975. Männyn taimikon ja riukuasteen metsikön korjuun työn tuotos ja ergonomia. Moniste. KAHALA, MIKKO. 1969. Tutkimus puutavaran valmistukseen vaikuttavista tekijöistä. Sum mary: A study of the factors influencing the cutting of timber. Metsätehon julkaisu n:o 44. KUUSELA, KULLERVO. 1975. Kokopuumene telmällä korjattavissa olevan puuraaka-aineen määrä. SITRAn Lyhytkiertopuun kasvatus ja käyttöprojektin tiedotustilaisuus kone pajateollisuudelle 25.11.1975. Moniste. MÄKELÄ, MARKKU. 1975. Oksaraaka-aineen kasaus ja kuljetus. Summary: Bunching and transportation of branch raw material. Folia Forestalia 237. No 211 Paavo Tiihonen: Mäntypylväiden kuutioimismenetelmä. Eine Kubierungsmethode fiir Kiefernmastholz 2,— No 212 Kaarlo Kinnunen, Juha Lind ja Erkki Lähde: Eri ajankohtina istutettujen männyn kennotaimien alkukehitys Pohjois-Suomessa. Initial development of Scots pine paper pot seedlings planted on different dates in northern Finland. 3,— No 213 Kullervo Etholen: Kaatoajankohdan vaikutus koivun ja haavan vesomiseen taimiston hoitoaloilla Pohjois-Suomessa. The effect of felling time on the sprouting of Betula pubescens and Populus tremula in the seedling stands in northern Finland. 2,—. No 214 Veijo Heiskanen ja Jorma Riikonen: Tukkien lajittelu sahaukseen kuoren päältä mitatun läpimitan perusteella. Sorting of logs according to the top diameter on bark. 4,— No 215 Pertti Harstela ja Sauli Takalo: Kokeita oksaraaka-aineen kuormauksesta ja kuljetuk sesta. Experiments on loading and transportation of branch raw material. 1,50 No 216 Gunnar Wilhelmsen: Puutavaran käsittely. 7,—. No 217 Pentti Rikkonen: Koivuvanentukkien kuutiointi. 1,50. Calculation of the volume of birch veneer logs. No 218 Pentti Nisula: Makroilmaston vaikutus varastoidun pinotavaran painoon. Effect of macroclimate on the weight of stored cordwood. 2,50 No 219 Terho Huttunen: Suomen puunkäyttö, poistuma ja metsätase vuosina 1972—74. Wood consumption, total drain and forest balance in Finland in 1972—74. 6,— No 220 Pentti Nisula: Eräs herbisidien levityslaite. An apparatus for the application of herbisides. 2,50 1975 No 221 Simo Penttilä ja Jouko Hämäläinen: Päiväansio ja työn tuotos urakkapalkkaisessa istutustyössä 1972. Daily earnings and work output in piece rate planting in Finland 1972. 4,— No 222 Veli-Pekka Järveläinen: Yksityismetsänomistajien metsätaloudellinen käyttäytyminen. Forestry behaviour of private forest owners in Finland. 20,— No 223 Jan Heino: Finlands stadsägda skogar betraktade speciellt ur friluftssynvinkel. 5,— No 224 Pentti Hakkila: Kanto- ja juuripuun kuoriprosentti, puuaineen tiheys ja asetoniuut teitten määrä. Bark percentage, basic density, and amount of acetone extractives in stump and root wood. 1,50 No 225 Metsätilastollinen vuosikirja 1973. Yearbook of forest statistics 1973. No 226 Bo Längström: Eräiden insektisidien testaus tukkimiehentäin, Hylobius abietis L. (Col., Curculionidae), tuhojen torjumiseksi. Testing of some insecticides for the control of damages caused by the large pine weevil, Hylobius abietis L. (Col., Curculionidae). 1,50 No 227 Veijo Heiskanen: Kuitupuun latvaläpimittaan perustuva työmittausmenetelmä ("pölkky menetelmä"). A wage- payment measuring method based on pulpwood top diameter (Bolt method). 4- No 228 Pentti Nisula: Liikkuva sadetuslaitteisto. Revolving Sprinkler. 3,— No 229 Veijo Heiskanen ja Pentti Rikkonen: Sahatukkien todellisen kiintomitan määrit tämismenetelmät. Methods for the measurement of softwood sawlogs. 3,— No 230 Aulikki Kauppila ja Erkki Lähde: Koetuloksia maan käsittelyn vaikutuksesta metsä maan ominaisuuksiin Pohjois-Suomessa. On the effects of soil treatments on forest soil properties in North-Finland. 3,— No 231 Olli Uusvaara ja Kari Löyttyniemi: Tikaskuoriaisen (Trypodendron lineatum Oliv., Col., Scolytidae) aiheuttaman vioituksen vaikutus sahatavaran laatuun ja arvoon. Effect of injury caused by the ambrosia beetle (Trypodendron lineatum Oliv., Col., Scolytidae) on sawn timber quality and value. 1,50 No 232 Seppo Ervasti ja Kullervo Kuusela: Suomen metsätase vuosina 1965—72 ja metsä teollisuuden raaka-ainenäkymät vuoteen 2000. Forest balance of Finland in 1965—72 and the prospects of industrial wood until 2000. 1,50 No 233 Jouko Laasasenaho: Runkopuun saannon riippuvuus kannon korkeudesta ja latvan katkaisuläpimitasta. Dependence of the amount of harvestable timber upon the stump height and the top logging diameter. 2,— No 234 Olli Uusvaara ja Veijo Heiskanen: Sahanhakkeen valmistus, käsittely, mittaus ja laadun määritys Suomessa. Preparation, handling, measurement and quality determination of sawmill chips in Finland. 3,— Luettelo jatkuu 4. kansisivulla No 235 Seppo Kaunisto: Jyrsintämuokkaus ja lannoitus männyn ja kuusen kylvön yhteydessä turvemaalla. Rotavation and fertilization in connection with direct seeding of Scots pine and Norway spruce on peat greenhouse experiments. 1,50 No 236 Veijo Heiskanen ja Juhani Salmi: Kuitupuupinon kiintotilavuuden määritystä koskevia tutkimuksia. Mutkainen lehtikuitupuu, järeä kuitupuu sekä likipituinen havukuitupuu. Studies on the determination of the solid volume of a pulpwood pile. Crooked broadleaved pulpwood, large-sized pulpwood and coniferous pulpwood erf approximate length. 3,— No 237 Markku Mäkelä: Oksaraaka-aineen kasaus ja kuljetus. Bunching and transportation of branch raw material. 2,— No 238 Mirja Ruokonen: Lehtien kautta annetun fenoksiherbisidin käyttäytyminen kasvissa. Kirjallisuuteen perustuva tarkastelu. The behaviour of leaf-applied phenoxy-herbicides in plants. A study based on literature. 2,50 No 239 Eero Paavilainen: Koetuloksia lannoituksen vaikutuksesta korpikuusikossa. On the response to fertilizer application of Norway spruce growing on peat. 1,— No 240 Pentti Hakkila, Hannu Kalaja ja Markku Mäkelä: Kokopuunkäyttö pienpuuongelman ratkaisuna. Full-tree utilization as a solution to the problem of small-sized trees. 8,— No 241 Victor Ipatiev & Eero Paavilainen: Lannoituksen vaikutuksen kestoaika vanhassa tupasvillarämeen männikössä. Duration of the effect of fertilization in an old pine stand on a cottongrass pine swamp. 1,50. No 242 Pertti Harstela: Työn tuotos ja työntekijän kuormittuminen vyöhykekasausmenetelmää käytettäessä. The effect of bunching into zones on productivity and strain of the worker cutting pulpwood. 2, — No 243 Paavo Valonen: Tekomiehen fyysinen kuormitus kehittyneissä työvaltaisissa kuitupuun tekomenetelmissä. The physical strain on the logger in advanced labour intensive pulpwood preparation methods. 4,— No 244 Eero Lehtonen: Kourakuormauksen oppiminen. Learning of grapple loading. 4,— No 245 Pentti Nisula: Kantoloukku. Stump Crusher. 3,— No 246 Hans G. Gustavsen ja Erkki Lipas: Lannoituksella saatavan kasvunlisäyksen riippuvuus annetusta typpimäärästä. Effect of nitrogen dosage on fertilizer response. 2,— No 247 Yrjö Vuokila: Nuoren istutuskuusikon harvennus puuntuotannollisena ongelmana. Thinning of young spruce plantations as a problem of timber production. 2,50 No 248 Timo Kurkela ja Yrjö Norokorpi: Kuusen lumikaristesienen (Lophophacidium hyper boreum Lagerb.) esiintyminen Suomessa. Occurrence of spruce snow blight fungus, Lophophacidium hyperboreum Lagerb. in Finland. 1,—. No 249 Pentti Hakkila ja Markku Mäkelä: Pallarin vesakkoharvesteri. Pallari Bushharvester. 2,— No 250 Veijo Heiskanen ja Pentti Rikkonen: Havusahatukkien kuoren määrä ja siihen vaikut- No 251 Veijo Heiskanen: Havusahatubkeja koskevia arvolaskelmia vuosina 1974—1975. Value calculations for softwood sawlogs in 1974—1975. 7, —. tavat tekijät. Bark amount in coniferous sawlogs and factors affecting it. 7, — No 252 Jyrki Raulo ja Eino Mälkönen: Koivun luontainen uudistuminen muokatulla kangas maalla. 1976 Natural regeneration of birch (Betula verrucosa Ehrh. and. B. pubescens Ehrh.) on tilled mineral soil. 1,50 No 253 S.-E. Appelroth: Työntutkimus Lamu-kylvökoneesta. Work Study of the Lamu Seeding Machine. 2,50 No 254 Matti Kärkkäinen: Havutukkien kiintomittausmenetelmän seurantajärjestelmä. A control method for the measurement of pine and spruce logs. 2, — No 256 Pentti Hakkila, Hannu Kalaja ja Yrjö Schildt: Bobcat M-721 kaatokasauskone männi kön ensiharvennuksessa. Bobcat M-721 feller-buncher in early thinning of Scots pine. 2, —. No 259 Matti Uusitalo: Puun kasvatuksen kulut vuosina 1972 ja 1973. Costs of timber production in Finland in 1972 and 1973. 5,—. Myynti — Available for sale at: Valtion painatuskeskus, Annankatu 44, 00100 Helsinki 10, p. 645 121 Merkintä ODC tarkoittaa metsäkirjallisuuden kansainvälistä Oxford-luokitusjärjestelmää ISBN 951-40-02024 6620—76/98