Malý kolesový transportér MKT 6x6 - účinný pomocník

Lesné ekosystémy predstavujú najracionálnejší zdroj obnovitel'nej energie. Hlavným dôvodom je fakt, že teoreticky nevyžadujú l'udský zásah. Prírodný ekosystém je svojou podstatou najvyšším vývojovým štádiom za daných pôdnych a klimatických podmienok. Vytváral sa prirodzenou selekciou až dospel do vrcholového štádia, ktoré nazývame klimax. Zvyšky takýchto neporušených ekosystémov môžeme pozorovat' vo forme pralesov. Človek odpradávna využíval drevo ako stavebný materiál, ale hlavne ako zdroj energie.

V súčasnosti sa vzhl'adom na zvýšenú energetickú spotrebu v hospodárstve k drevu vraciame. Dôležitost' lesov ako potencionálneho zdroja energie zvýrazňuje aj fakt, že lesy na Slovensku pokrývajú približne 41 % plochy územia. Celková zásoba dreva v porastoch je 358 mil. m³, pričom ročný t'ažbový etát (množstvo dreva, ktoré možno z lesa ročne vyrúbat') sa pohybuje okolo 5,0 mil. m³. Okrem drevoprodukčnej plnia lesy aj verejnoprospešné funkcie, ktorých hodnota je t'ažko vyčíslitel'ná.

Jedná sa o funkciu pôdoochrannú, vodohospodársku, rekreačnú a iné. Hlavnou úlohou lesného hospodárstva však naďalej ostáva produkcia drevnej hmoty, kde okrem dreva na technické spracovanie získavame z lesa aj menej kvalitné drevo. Práve takéto drevo môže byt' pre nás potenciálnym zdrojom energie. Jednoduchá kvantifikácia energetickej suroviny lesa by vyzerala nasledovne:

• prerezávky - Messingerová (1996). Objem dreva z mladších výchovných t'ažieb (do 50 rokov) predstavuje cca 10 % z celkového objemu ročných t'ažbových úloh
• prebierky
• odpad pri t'ažbe
• palivové drevo (jeho zastúpenie v ročnom etáte je približne 4 %)
• odpadové drevo pri prvotnom spracovaní
• pridružená drevárska výroba (v tomto prípade môžeme drevo považovat' už za surovinu, lebo sa nachádza v dostatočnom množstve a na prístupnom mieste)

Všeobecne možno konštatovat', že v ihličnatých porastoch sa podiel kmeňového dreva v rubnom veku pohybuje okolo 62 %, podzemná biomasa okolo 23 % a biomasa korún okolo 15 %. Pri tradičných spôsoboch spracovania dreva v lese sa využíva okolo 58 % z celkovej biomasy stromu.

V listnatých rovnorodých porastoch je podiel kmeňového dreva vel'mi rozdielny a podl'a kvality porastu sa pohybuje od 52 do 68 %. Koruny majú podiel 10 až 19 %, podzemné časti od 8 do 25 % celkovej biomasy. Rozdelenie biomasy ročného t'ažbového etátu na Slovensku ukazujú obr. 1 a 2.

Obr. 1

Obr. 2

Ostáva vel'a nevyriešených otázok o tom, ktorú čast' biomasy je efektívne využit' a ako. Tendencia vývoja komplexného využitia biomasy lesa naznačuje, že tento proces prebieha v niekol'kých fázach, pričom je zrejmé že každá fáza je podmienená úrovňou a možnost'ami spracovatel'ského priemyslu (Lukáč, 1980):

• fáza úplného využitia dreva hrubiny z nadzemnej časti porastov
• fáza úplného využitia dreva hrubiny aj tenčiny s čast'ou kôry z nadzemnej časti stromov, obmedzené využívanie zelených častí
• fáza totálneho využívania dreva a kôry (nadzemnej i podzemnej časti stromov) a racionálne využívanie zelených častí stromov, ako i ostatnej biomasy lesa

V súčastnej dobe u nás prebieha prvá fáza, pretože v podstate sa snažíme o to, aby celá čast' hrubiny bola spracovaná v lesnom hospodárstve a zúžitkovaná v priemysle. Ilavský (1980) udáva, že na Slovensku ostáva ako odpad po t'ažbe 2,7 mil. m³ dreva a zelenej hmoty z nadzemnej časti stromov.

Mechanizácia sústreďovania dreva (vyt'ahovanie a približovanie) je objektívne kl'účovou fázou technickej výroby dreva. V tejto fáze je vzt'ah antropogénnej činnosti a lesného prostredia najmenej harmonický. Táto fáza je najviac ovplyvnená výrobnotechnickými podmienkami (terén, drevina, klíma, atď.) a tu je väzba medzi fytotechnikou a t'ažbovou technológiou najužšia. Výrobno-technické podmienky na Slovensku sú aj v európskom kontexte jedinečné. Pestré geologické podložie, vel'ká reliefová energia územia (sklon terénu, členitost', atď.), veková a drevinová diferenciácia lesných porastov, platná kategorizácia lesov, ciel'ový podiel hospodárskych spôsobov, pestovné postupy pri výchove a ochrane porastov a ďalšie faktory určujú mimoriadnu zložitost' mechanizácie sústreďovania dreva. Približne 45 % t'ažbového fondu je na území so sklonom nad 40 %, kde pozemné prostriedky strácajú fyzikálnu podstatu svojej mobility. Približne 40 % objemu vyt'aženého a sústredeného dreva je z výchovných t'ažieb. Čo pri už spomínanom ročnom etáte predstavuje približne 2 mil. m³. V sklonoch medzi 20-40 % pre mladšie výchovné t'ažby neexistuje v prevádzke LH prakticky žiadna vhodná a efektívna mechanizácia. Citlivost' lesného prostredia na irreverzibilné poškodenie porastu, podrastu a pôdy je vel'mi vel'ká. Priemerná únosnost' pôdy je pod 0,2 Mpa, t.j. súčasné kolesové podvozky traktorov ju porušujú.

Základným problémom je nízka koncentrácia práce a relatívne nízka cena dreva malých dimenzií. Mechanizačné prostriedky, ktoré sa bežne uplatňujú v obnovných, resp. starších výchovných t'ažbách (univerzálny kolesový traktor a lesný kolesový traktor) nemajú efektívne ekonomické výsledky pri ich použití v mladších porastoch.

S prihliadnutím na jemnejšie spôsoby hospodárenia v lesoch a rešpektujúc výkonnost' a ekologickú funkčnost' stroja v náročných podmienkach lesného hospodárstva bol na Katedre lesnej t'ažby a mechanizácie TU vo Zvolene naprojektovaný a zhotovený prototyp Malého kolesového transportéra MKT 6x6, ktorý je vhodným strojom jednak pre riešenie fytotechnických úloh lesného hospodárstva v mladších porastoch, ale zároveň má vyhovujúce parametre aj pre efektívne sústredovanie nekonvenčných zdrojov dendromasy.

Malý kolesový transportér 6x6 je špecializovaný mechanizačný prostriedok s pohonom všetkých kolies, určený predovšetkým pre práce menšieho rozsahu, najmä však na približovanie dendromasy z mladších porastov. Jeho malé rozmery, nízka hmotnost', energetická nenáročnost' a malý merný tlak na pôdu ho predurčujú pre práce aj v t'ažko dostupnom teréne. Nízkotlakové a širokoprofilové pneumatiky, náhon všetkých kolies, vysoké t'ažné sily a portálový podvozok s vysokou svetlošou zabezpečujú minimálne nepriaznivé účinky na lesnú pôdu. Ciel'om vývoja stroja bolo do prototypovej úrovne rozpracovat' samohybný prostriedok na prepravu nákladov v t'ažkom teréne, ktorým by bolo možné využitie väčšieho množstva dendromasy lesa na energetické účely.

Základné technické a technologické parametre MKT 6x6
Konstrukčná hmotnost' v kg	750
Nosnost' v kg	1000
Výkon motora v kW	11,7
Min. rýchlost' v km.h-1	4
Max. rýchlost' v km.h-1	22
Max. stúpavost' v °	26
Svetlá výška v mm	320
Tlak v pneumatikách (MPa/bar)	0,5/5,0
Pohon na všetky kolesá	áno
Uzávierky diferenciálu	áno
Základná cena prvej série bez hydraulickej ruky bola 375.000,- Sk. Spotreba pohonných hmôt bola sledovaná vzhl'adom na výkonnost'. V prepočte je to 0,7 l/m3 menej hodnotného dreva resp. tenšiny. Spotreba na jednu smenu (10-12 m3) teda činí 8-10 l benzínu.
Základné parametre hydraulickej ruky k MKT 6x6
Konštrukčná hmotnost' v kg	254
Nosnost' HR v kg: pri vyložení 3 m pri vyložení 2 m	150 225
Úchopný prierez drapáka v m2	0,16
Max. rozovretie čelusti drapáka v m	0,99
Krútiaci moment otoče výložníka v kNm	3,6
Uhol otoče výložníka v °	+,- 60
Pracovný tlak hydrauliky v MPa	18

V širšom rozsahu sa očakáva, že účinnost' stroja sa prejaví v:

• znížení nepriaznivých ekologických účinkov na minimum
• odstránení nepriaznivého vplyvu t'ažkej mechanizácie na lesnú pôdu a porast vo fáze sústreďovania
• zabezpečení čistoty porastov
• spracovanie tenkej drevnej hmoty
• zlepšení ekonomiky výroby lesných štiepok

Štollmannom a Lukáčom (1997) bol pre overenie metodiky novej technológie vybraný v lesnom závode Levice, dubový porast vo veku 25 rokov, kde sa vykonala prvá prebierka. Priemerná objemovost' vyt'ažených stromov bola 0,08 m³, celkový objem t'ažby na ploche 4,6 ha bol 80 m³. Po logickej analýze možnej úrovne speňažovania dreva z tejto t'ažby sa prišlo k záveru, že najvýhodnejšie je z vyt'aženého dreva vyrobit' energetické štiepky. Získal sa kontrakt s cenou 800 Sk.m^-3 franco vagón. To bol základný vstup pre zostavenie komplexnej technológie.

Organizácia práce

1. t'ažba dreva: 3 pracovníci s 3 JMP Stihl 041 AV spilovali stromy, ktoré rozrezali na neštandardné dĺžky od 2 do 5 m (podl'a hmotnosti). Stromy sa neodvetvovali, ale jednotlivé rozrezané kusy sa uhadzovali na hrbky vedl'a približovacej linky. Pri st'ahovaní zavesených stromov a hrbkovaní si robotníci pomáhali vynášacími kliešt'ami.
   
2. Sústreďovanie dreva: porast bol rozčlenený približovacími linkami s rozostupom cca 20 m o šírke 2 m. Pre vývoz nahŕbkovaného dreva sa použil MKT 6x6 s hydraulickou rukou. Na priemernú približovaciu vzdialenost' 320 m sa na 1 obrátku odviezlo približne 0,9 m³ celkovej dendromasy. Kompletný úkon vykonával 1 pracovník, včetne práce s hydraulickou rukou.
   
3. Práce na odvoznom mieste a vagónovanie: na odvozom mieste sa pre štiepkovanie tejto neštandardnej hmoty použil štiepkovač FARMI poháňaný traktorom Zetor 7245. Do štiepkovača sa drevo nakladalo ručne po nami zhotovených podávacích valcoch. Štiepky sa fúkali priamo do kontajnera, s objemom 12 m³, ktorý sa po naplnení odvážal Tatrou 815 na expedičný sklad, kde sa štiepky vysypali na zem. Odvozná vzdialenost' bola 30 km. Zo zeme sa štiepky nakladali do vagóna pomocou lyžice čelného nakladača.

T'ažba dreva	7.658,66 Sk, t.j.	95,73 Sk.m-3
Sústreďovanie dreva MKT 6x6	6.663,00 Sk, t.j.	83,30 Sk.m-3
Štiepkovanie (FARM + UKT)	14.000,00 Sk, t.j.	175,00 Sk.m-3
Odvoz štiepok (30 km)	6.341,33 Sk, t.j.	79,26 Sk.m-3
Vagónovanie štiepok	1.698,66 Sk, t.j.	21,23 Sk.m-3
Náklady na výrobu	36.362,65 Sk, t.j.	454,53 Sk.m-3
Realizačná cena štiepok	64.000,00 Sk, t.j.	800,00 Sk.m-3
Rozdiel	+ 24.637,35 Sk, t.j.	345,47 Sk.m-3

Výsledky
Pri priemernej výkonnnosti 16 m³ za pracovnú zmenu (max. 25 m³) sa v rámci novej komplexnej technológie dosiahli tieto ekonomické výsledky (včítane odpisov, miezd a odvodov z miezd, materiálových nákladov, nájomného a stravného):
Práca (80 m³) sa vykonala za 5 pracovných dní, pričom na 1 m³ výkonu komplexnej technológie pripadajú 2 hodiny 41 minút času práce. Z toho čas priemerného pracovného cyklu MKT 6x6 je 30 min.m^-3. Mimoriadne priaznivé ekonomické výsledky pri zavádzaní popísanej komplexnej technológie potvrdzujú, že treba rešpektovat' technologický potenciál porastu a k tomu prispôsobit' technológiu. Len vhodne zvolená mechanizácia a organizácia práce umožní vyvrátit' legendy o "neefektívnosti" výroby energetických štiepok z prvých prebierok, resp. mladých lesných porastov.

Použitím tejto technológie sa zlepší hygiena a čistota porastu. Zvýši sa ochrana lesa pred biotickými škodcami. Stavebnicová konštrukcia transportéra umožňuje mimo základnej vývoznej verzie postavit' aj ďalšie modifikácie pre celoročné využitie stroja v lesnom hospodárstve, ako aj v pol'nohospodárstve.

Dosiahnuté výsledky potvrdzujú, že technický a technologický rozvoj v lesníctve je správna ekonomická stratégia.

Literatúra:
Ilavský, J.: Využitie nadzemnej biomasy stromov, Zborník z konferencie mladých vedeckých pracovníkov a vedeckých ašpirantov v lesnom hospodárstve ČSSR, s. 299 - 305, 1980
Lukáč T.: Komplexné využitie biomasy v lesnom hospodárstve.
VŠLD, Zvolen 1980
Messingerová, V.: Analýza časového a výkonnostného využitia Malého pásového nosiča 3,7 kW, Lesnícky časopis - Forestry Journal 1/96, 1996, 8s.
Lukáč, T., Štollmann, V.: Nová technológia výroby dreva z mladších t'ažieb, In: Zborník "Medzinárodný seminár" Lesnícka a drevarska technika, výuka a výskum, Brno-Krtiny, 1997, s. 25-30