TRANSPORT LEŚNY - wykład I 1.10.2009

Historia transportu leśnego - wykresy z maszyn.

Działalność transportowa w rozumieniu ekonomicznym uznawana jest za działalność produkcyjną. Wartość tej działalności nie istnieje oddzielnie.

Wartość procesu transportu => przemieszczanie ładunku.

Transport ma charakter produkcji, lecz jego wytwórczość polega na świadczeniu usług materialnych.

Transport - całokształt środków technicznych i organizacyjnych służących do dowolnego przemieszczania osób ładunków i energii.

Zespół czynności wykonywanych w obrębie środowiska leśnego, mających na celu przemieszczanie wszelkich ładunków, związanych z produkcja leśną oraz przemieszczanie płodów lasu z miejsca pozyskania do miejsca odbioru.

Transport leśny jest podporządkowany wymaganiom środowiska leśnego i sposobom zagospodarowania lasu i dokonywanych specjalnymi środkami transportowymi, gwarantującymi m.in. szkody w środowisku leśnym i maksymalna dbałość o ładunek.

Proces przemieszczania zawiera elementy:

• ładunek,

• droga,

• siła nadająca ruch,

• pojazd taboru,

• czas i odległość.

Ładunek - pojęcie podatności transportowej:

1. Podatność naturalna (właściwości fizyczne, ekologiczne, biologiczne).

2. Podatność techniczna (wielkość ładunku).

3. Podatność ekonomiczna (koszty przewozu).

Podatność naturalna + podatność techniczna + podatność ekonomiczna = podatność przewozowa ładunku.

Droga => środowisko transportu.

Lądowe	Chodzenie, ślizganie, jazda	Siła: ludzka zwierzęca
Woda	Pływanie
Powierzchnia	Latanie

Drogi

Polska	2,7 km/ 100 ha	0,44 km utwardzonych
Czechy	4,0
Niemcy	6,0

Siła nadająca ruch:

• żywa,

• wiatr,

• prąd wody,

• ciężkości,

• urządzenia i maszyny.

Tabor - 2 fazy transportu i 2 specyficzne rodzaje taboru:

• zrywkowy,

• wywozowy.

Czas i odległość - transport odbywa się w czasie i przestrzeni.

Odległości:

• Czasowe - czas dostawy

- czas przewozu

• Przestrzenne - liniowa

- komunikacyjna

• Ekonomiczne.

Elastyczność transportowa środka transportu - stosunek czasu dostawy do czasu przewozu.

Najkorzystniejszy transport samochodowy - kołowy.

Odległość ekonomiczna:

• Koszty przewozu,

• Koszty składowania,

• Koszty załadunku, wyładunku i przeładunku,

• Koszty zabezpieczenia i ubezpieczenia ładunku.

Fazy procesu produkcyjnego drewna:

• Ścinka, obróbka, manipulacja,

• Zrywka, podwóz do składnic / dróg,

• Wywóz ( odbiorca -> składnica),

• Składowanie.

CECHY TRANSPORTU LEŚNEGO:

• Przewóz ładunku realizowany jest w żywym organizmie, jakim jest las.

• Ścisłe powiązanie operacji transportowych i innych operacji technologicznych w procesie pozyskania.

• Sezonowość.

• Zróżnicowana podatność transportowa sortymentów.

• Przestrzenne rozproszenie ładunku.

• Różnorodność warunków terenowych, drogowych i klimatycznych.

• Jednokierunkowość..

Wynik procesu transportu zależy od:

• Rozmiaru pozyskania,

• Rodzaju użytkowania i kategorii cięć,

• Struktury wymiarowej sortymentów,

• Przestrzenności pozyskiwania,

• Ciężar i …. Rozmiary (?).

PODSTAWOWE OPERACJE TRANSPORTU DREWNA

ZRYWKA - pierwsza operacja transportowa polegająca na przemieszczaniu drewna od pnia do drogi wywozowej.

PODWÓZ - przewóz na składnicę dostosowaną dla taboru.

WYWÓZ - przemieszczanie po drogach lub kolejką.

TRANSPORT LEŚNY W2 - 8.10.2009

Ok. 6 mld - wartość sprzedaży/ rok - 85% przychodu LP, pozyskanie 30-33 mln m³/rok

Ok. 50% idzie na zarządzanie, reszta na gospodarkę leśną, transport ok. 1 mld/rok.

Generalnie w UE gospodarka leśna jest prowadzona w górach. Nośność dróg musi być duża ze względu na tonaż ciężarówek, odpowiednich dróg jest niewiele, stąd drewno musi być powożone daleko (długa zrywka).

Wydajność pracy należy podnosić.

Koniec lat 70. - wydajność 3m³/robotnik/dzień.

Aktualnie - wydajność ok. 30m³/robotnik/dzień.

W latach 1955-56 rozpoczyna się okrzesywanie pilarkami. Pod koniec lat 50. zaczynają wchodzić maszyny do zrywki.

70. - pierwsze nasiębierne skidery (takie procesory do obróbki).

80. - gospodarka przestawia się na drewno krótkie ze względu na zrywkę.

70/80. - pierwsze harvestery dwugłowicowe.

85. - jedna głowica.

Roczne globalne spożycie drewna 4 mld m³ - dla celów przemysłowych 1,8 - 2 mld
-> 1,2 mld iglaste.

60-70% to pozyskanie w strefie borealnej: Rosja, USA i Kanada.

Europa 400-450 mln m³ (ale tu katastrofalne zdarzenia klimatyczne 100 mln m³ strat, np. huragan).

Systemy pozyskiwania drewna:

• System całego drzewa - przemysłowe, całościowe, przeciągane do stacjonarnych okrzesywarek.
  Uwarunkowania:

• Wielkie kompleksy leśne bez gospodarki (naturalne; gospodarka leśna w wykonaniu firm zajmujących się eksploatacją);

• Własność państwa;

• Tereny bardzo słabo zamieszkane;

• Rębne i przeszłorębne drzewostany;

• Minimalne - żadne wymagania ekologiczne;

• Bardzo duże powierzchnie zrębowe;

• Drewno traktowane jako surowiec masowy.

• System drewna długiego - bardzo elastyczny w stosowaniu (technologie - klembark, konik (do zrywki)); różne sortymenty w różnych miejscach; mało efektywny ekonomicznie.
  Uwarunkowania:

• Tam, gdzie klasy są zróżnicowane i rozproszone;

• Tam, gdzie jest tania siła robocza;

• Małe odległości zrywki - ekstensywna zrywka;

• Stosunkowo niskie wymagania ekologiczne.

• System drewna krótkiego - poszukuje rozwiązań o najwyższej efektywności ekonomicznej, powstał w Skandynawii w latach 70.; ze względu na maszyny do zrywki
  2-6 m, wyrobione przy pniu (w Polsce użytkujemy na budowę 10% drewna). Podnosi wykorzystanie drewna oraz wydajność przy pozyskaniu system ręczno-maszynowy, całkiem zmechanizowany zarówno tworzy bardzo spójny łańcuch produkcyjny od lasu do producenta (odbiorcy), który na każdym etapie pozwala na wykonanie dodatkowych prac.

• System drewna sypkiego - w pełni zmechanizowany, dolna i górna głowica, za harvesterem jedzie rębak, potem do kontenera - system multicif.

WYKŁAD III - 15.10.2009

Od czego zależy dostępność terenu?

• Nośność gruntu.

• Nachylenie terenu.

• Nierówności terenowe.

Klasy nachylenia stoków:

1. Płaski 0-10% 0-6°

2. Łagodnie nachylony 10-20 6-11

3. Umiarkowanie nachylony 20-33 11-18

4. Stromy 33-50 18-27

5. Bardzo stromy >50 >27

Klasy ze względu na nośność gruntu.

Określanie klas nierówności terenu według występowania przeszkód różnej wysokości.

Trzy klasy nachylenia gruntu:

I do 12° - teren równy, płaski, stok łagodny, stok pochylony.

II 12° - 30° - stok spadzisty i stok stromy.

III Powyżej 30°

Nośność:

I grunty o nośności 150 kPa, grunty o dobrej nośności, dostępne w całym roku dla tradycyjnych kołowych środków zrywkowych;

II grunty o nośności 50-150 kPa, o umiarkowanej i słabej nośności, nie zawsze dostępne w całym roku dla kołowych środków zrywkowych.

III grunty o nośności 25-50 kPa, słaba nośność w zasadzie niedostępne dla kołowych środków zrywkowych (dostępne tylko w okresach sprzyjających warunków atmosferycznych).

Nierówności:

I kl. Teren równy i umiarkowanie równy.

II kl. Teren bardzo nierówny, teren z licznymi zagłębieniami o wysokości powyżej 10,5 m, występują w postaci schodków (dziur).

Klasa dostępności terenu	Najgorsza klasa ze względu na			Proponowany sprzęt zrywkowy
		Nachylenie	Nośność		Nierówności
I	1	1	1	Ciągnik leśny i rolniczy, kolejki linowe, forwarder
II	2	2	1 (2)	Forwarder, ciągnik leśny, kolejki
III	3	3	2	Leśna kolejka linowa, helikopter, balon.

WYKŁAD IV 5.11.2009

Rębnie - zabiegi mające doprowadzić do odnowienia.

Zrywka drewna - pierwsza operacja transportowa, najtrudniejsza i najbardziej kosztowna, zespół czynności obejmujących przemieszczanie drewna z miejsca ścinki do punktów załadowczych bądź składnic położonych przy drogach dostępnych dla środków wywozowych;

- operacja transportowa;

- odbywa się na powierzchni cięć;

- odbywa się w takich warunkach, gdzie nie mają dostępu środki wywozowe.

Odbywa się na powierzchniach zrębowych, trzebieżowych, a więc w żywym organizmie, w zespole bardzo czułym na każde niewłaściwe, szkodliwe działanie ludzkie.

Nieumiejętność, niedbałość czy inne przyczyny mogą powodować poważne, groźne w skutkach szkody.

Największy składnik kosztów własnych transportu drewna, koszt jednostkowy zrywki drewna stanowi wielokrotność kosztów jednostkowych wywozu.

Metoda i technika zrywki drewna:

1. W zależności od siły uciągu

1. zrywka przy użyciu siły żywej;

2. zrywka motorowa (mechaniczna);

3. zrywka grawitacyjna.

2. W zależności od warunków terenowych:

1. zrywka w terenach nizinnych: łatwo i trudnodostępnych;

2. Zrywka w terenach górski łatwo i trudnodostępnych.

3. W zależności od rodzaju rębni:

1. zrywka naziemna (wleczona)

przy użyciu sprzętu pomocniczego (kleszcze, czepce, tarcze);

bez użycia sprzętu pomocniczego (zrywka za odziomek, wierzchołek).

2. zrywka półpodwieszona

przy użyciu sprzętu pomocniczego (sanki, dwukółki, walce zrywkowe, ciągniki rolnicze wyposażone we wciągarki, specjalne ciągniki typu skidder - chwytakowe, linowe; ciągniki typu klembank, leśna kolejka linowa).

Ciągnik rolniczy: w dół stoku w 300 m, jest graniczny i pochylenie 15%, w górę odległość 200 m do 30% - szlak zrywkowy.

Skidder 800 m i pochylenie 45% w dół stoku, w górę 25% i 300 m.

Zrywka na linie powyżej tej wartości (?), szlak zrywkowy 30-50%.

Teren niekorzystny i o małej nośności - kolejki linowe. System grawitacyjny lub umieszczamy (uniwersalny?) 300/500/800 m kolejki linowe od 45 % szlak wy…(?).

Charakterystyka ciągników rolniczych z wciągarką i mygłownicą:

• różnice do 15 %

• odległość zrywki do 100m;

• w dół 25% - 300m.

Zrywka konna - 25-30% (V) szczególnie w terenach górskich, sprzężaj konny.

• Cięcia pielęgnacyjne CP, TW;

• Tereny niedostępne dla środków mechanicznych (góry);

• D-stan z chronionymi odnowieniami (nalot).

Konkurencyjna ekonomicznie przy małych odległościach i w przypadku zrywki, gdzie zapotrzebowanie na siłę uciągu jest mniejsze od siły uciągu (normalnej) sprzętu parokonnego. Wydajność dwa razy mniejsza od ciągnika rolniczego, do 100 m koszt zrywki konnej jest mniejszy od kosztów zrywki kosztami mechanicznymi.

Siła uciągu konia zależy od:

• Masy konia i jego kondycji;

• Normalna siła uciągu konia - taka, którą może wydatkować w trakcie całego dnia roboczego bez wywoływania w organizmie objawów chorobowych; wynosić ona może do 20% wagi ciała konia;

• Zwiększona siła uciągu konia - taka, którą koń może wydatkować bez szkody dla swojego zdrowia na ograniczonym odcinku trasy zrywki, uciążliwe odcinki mogą wynosić do max. 20% trasy zrywki; może ona być cztery razy wieksza od normalnej siły uciągu.

Max. siła uciągu konia = suma siły normalnej i siły zwiększonej

P_max = P_N + P_Z

Opory przy zrywce	Kg/tona	%
Wleczona za odziomek	1 172	100
Wleczona za wierzchołek	782	66,8
Wleczona na tarczy (ślizg., za odziomek)	769	65,9
Półpodwieszona na sankach	569	56,2
Półpodwieszona za odziomek na dwukółce	268	17,7
Podwieszona na dwukółce	185	11,6

WYKŁAD V 16.11.2009

Udostępnianie d-stanu (umożliwienie maszynom przejazdu):

• Sieć dróg leśnych;

• Linie podziału powierzchniowego;

• Szlaki technologiczne (operacyjne) - Więsik 1995 z sympozjum - wg założonych kryteriów czasowa droga, przemieszczania maszyn i ładunków umożliwiających minimalizację szkód powstających podczas realizacji prac oraz bardziej bezpieczną i wydajna pracę; - pasy powierzchni leśnej pozbawione drzew i krzewów, odpowiedniej szerokości i w odpowiednich odstępach przeznaczone do prowadzenia różnych prac;

• Tymczasowe składnice leśne.

Zakładanie systemu szlaków zrywkowych ma na celu:

• Udostępnianie lasu do czynności gospodarczych;

• Zminimalizowanie szkód.

Funkcje szlaków:

• Produkcyjne - związane z poborem drewna z lasu (ścinka, zrywka, okrzesywanie, przerzyna, okrzesywanie);

• Proekologiczne:

• Ograniczenie szkód w d-stanie (drzewa, gleba);

• Ułatwienie w prowadzeniu zabiegów ochronnych (opryskiwanie, opylanie, zwalczanie pożarów).

Szlaki operacyjne:

• Zrywkowe - przemieszczanie surowca;

• Technologiczno-zrywkowe:

• Zrywka,

• Ścinka,

• Okrzesywanie,

• Przerzynka,

• Zrębkowanie,

• Inne zabiegi.

Co uwzględniamy projektując szlaki:

• Cel hodowlany i rodzaj cięć przewidywane do jego realizacji;

• Warunki d-stanowe - skład gatunkowy, priorytety ochronne dla poszczególnych składników, wiek, zadrzewienie itd.;

• Warunki terenowe - dostępność z uwagi na ukształtowanie terenu i nośność gruntów (omijanie miejsc o nadmiernym nachyleniu, szczególnie narażonych na erozję, podmokłych);

• Warunki klimatyczne - kierunek panujących wiatrów, zagrożenie od okiści;

• Siec dróg wywozowych, punktów przeładunku drewna, kierunku wywozu drewna;

• Przewidywanie technologii pracy, szczególnie przy pozyskaniu i zrywe drewna oraz maszyny, ich parametry wymiarowe i zdolności trakcyjne;

• Tendencje rozwojowe technologii leśnych i technologii maszyn u nich stosowanych.

Zasady projektowania szlaków:

• Zakładane we wszystkich d-stanach - pod warunkiem, że można zastosować zrywkę konną lub maszynową (d-stany ochronne i gospodarcze);

• Obejmuje ta sieć d-stany wszystkich klas wieku, zagospodarowanych wszystkimi rodzajami rębni;

• Prowadzone po najkrótszych liniach, łączących je z drogami wywozowymi - unikać schematycznego przebiegu (po liniach prostych);

• Przy projektowaniu szlaków należy wykorzystywać naturalne luki w d-stanie;

• Prowadzić prostopadle do rzędów drzew, gdy rzędy nie występują to zasada najkrótszej drogi i najmniejszej liczby drzew do wycięcia;

• Szerokość szlaków i odstępy między nimi powinny gwarantować zminimalizowanie uszkodzeń nadziemnych części drzew pozostających po zabiegu;

• Szerokość - o ok. 1 m większa od szerokości środka zrywkowego do zrywki półpodwieszonej lub wleczonej (skider, ciągnik rolniczy z wciągarką lub chwytakiem, koń), o ok. 1,5 m większa od środka nasiębiernego (forwarder, ciągnik rolniczy z żurawiem i przyczepa błonicową);

• Zawsze uwzględnić istniejące już szlaki zrywkowe i technologiczno-zrywkowe;

• Na nizinach siec szlaków powinna zapewniać w zasadzie równomierne udostępnienie wszystkich partii d-stanu - unikać schematyzacji;

• Na terenach górskich nie można stosować jednego konkretnego schematu projektowania szlaków (mogą przebiegać dolinami, grzbietami wzniesień, prostopadle lub skośnie do warstwic, a gęstość ich wynika z konieczności omijania przeszkód terenowych o lokalnych spadkach terenu);

• Musi to być podporządkowane maksymalnej minimalizacji szkód.

Projektowanie szlaku na terenach nizinnych i pagórkowatych;

1. Cięcia pielęgnacyjne - CP i TW (konieczność minimalizowania uszkodzeń pozostających drzew, zastosowanie odpowiednich technologii i maszyn o odpowiednich parametrach):

1. Ciągnik rolniczy z wciągarką lub zrywka konna

• Szerokość szlaku ok. 3 m (1,5-2 m -> koń) w odstępach co 50m;

• teren płaski, mniejsze zwarcia - odstępy mogą być większe.

Ciągnik rolniczy z nasiębierna przyczepa błonicową i żurawiem lub forwarder,

• Szerokość szlaku 3,5 m (3,5-4 m), co 30m;

• Agregat zrębkujacy na podwoziu forwordera

• 3,5 (3,5-4,0) m, co 20-30 m;

Trzebieże późne - zastosowane technologie i parametry maszyn:

1. Metoda całej strzały, zrywka konna, skider/ciągnik rolniczy - półpodwieszona lub wleczona; szerokość 3,5 m, odstępy co 60 m (konna), co 50m (skider), 40 m (d-stan z samosiewu, bez względu na środek zrywki);

2. Metoda sortymentowa ze ścinką pilarka i zrywką forwarderem - szerokość 4m, co ok. 30 m (2x wysięg żurawia i długość kłody);

3. Metoda sortymentowa - harwarder i forwarder - 4m, odstęp 2x suma wysięgu żurawia harwestera, ok. 20 m;

4. Metoda sortymentowa - pilarka w środkowej części działki (pas w odległości 10-20 m od szlaku) harwarder przy szlakach, forwarder zrywka - 4 m, odległość 30-40 m;

1. Rębnie - zrywkę wykonuje się po powierzchni zrębu do składnic przyzrębowych lub miejsca załadunku.

3. Rębnie złożone

• Szlaki są projektowane po wyznaczeniu gniazda;

• Po najkrótszej linii łączącej gniazda z droga wywozową.

W terenach górskich:

• O możliwość zastosowania danej maszyny decydują spadki:

• Specjalne ciągniki leśne ok. 40%,

• Ciągniki rolnicze z osprzętem do 15% (stosowane wyjątkowo),

• Konie - 18%

• Linowo grawitacyjnie +40% (45%);

• Szerokość szlaków i odstępy:

• Skider 3,5 m;

• Forwarder 4 m;

• Ciągnik rolniczy ok. 3 m;

• Konie ok.. 2 m;

• Kolejki linowe ok. 2-4 m;

• Odstępy dla ciągników 30-50 m;

• Kolejka - zależy od konstrukcji kolejki (30-60 m);

• Przebieg szlaków - prostopadle do warstwic.

Reguły przy wykonywaniu szlaków;

• Sprawdzenie powierzchni „za…?”

• Przebieg z dostosowaniem do przeszkód terenowych;

• Szkic powierzchni roboczej z przebiegiem i usytuowaniem szlaków względem rzędów drzew, warstwic, kierunku wiatrów;

• Szacowanie masy surowca, który zostanie pobrany ze szlaków;

• Wyznaczenie szlaków w terenie:

• Trasowanie kołkami;

• Obwiązywanie tasiemką lub pierścienie farbą na drzewach rosnących na szlaku;

• Obwiązywanie drzew graniczących ze szlakiem;

• Wykonanie w trakcie lub przed zabiegiem.

Argumenty za zaplanowaniem i wykonaniem szlaków na etapie pierwszego zabiegu „komercyjnego”:

• Wysoka dynamika rozwojowa d-stanu -> szybko zabliźnia to, co wycięte;

• Duża liczba drzew na jednostce powierzchni w tym dorodnych, które, które mogą przejąć funkcję drzew dorodnych wyciętych ze szlaków;

• Odporność na szkodliwe czynniki abiotyczne (kiść, wiatry) wynikające ze współczynnika smukłości (?);

• Zwiększenie poboru masy z jednostki powierzchni -> zwiększenie opłacalności.

Pośredni

(łamany)

Bezpośredni

Zrywka, szlak zrywkowy,

Transport kolejek linowych

Wciąganie, wynoszenie,

Przybliżanie.

Wywóz

Podwóz

Zrywka

TRANSPORT DREWNA

---