Rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények betakarítógépei

Kategória: Agrárenergetika | Szerző: Horváth Béla – Horváth Attila László – Czupy Imre – Vágvölgyi Andrea, 2016/09/17

A betakarításnál használt technológia függ a rotációs időtől. A betakarítás vegetációs időszakon kívül történik, ez az időjárástól is függően a november-március közötti időszakot jelenti.

A betakarítás költségei az összes ráfordítás függvényében a termelési költségek 50–80%-át teszik ki, ezért a kis betakarítási költség, valamint az optimális betakarítási eljárás megválasztása kulcsfontosságú.

A rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények fakitermelési (betakarítási) munkarendszerét alapvetően meghatározza a termesztéstechnológia (vágásforduló, ültetési hálózat), a betakarítás módja (apríték, köteg vagy teljes fa) és a terület mérete.

A betakarítógépek csoportosítása

Származás szerinti csoportosítás: A betakarítógépek eredeztetés szerint lehetnek a mezőgazdaságban vagy az erdőgazdálkodásban használt gépekből továbbfejlesztettek, illetve ezek keverékei.

A mezőgazdaságban használt betakarítógépek közül a szecskázók átalakítása során a vágófej megerősítése az egyik legfontosabb feladat, mivel a mezőgazdasági terményekhez képest sokkal vastagabb és keményebb a vágandó vékonyfa. A másik problematikus terület a dobaprító megerősítésének szükségessége. Az egyik legmodernebb, szecskázógépből átalakított betakarítógépet a Claas fejlesztette ki, melynek változatai Svédországban több ezer hektár fűzültetvényen dolgoznak. A kender betakarítására használt gépekből alakultak ki a faültetvény-rendrevágók (adapterek és magajárók). A kötegelőgépek egyik fajtája (szakaszos kötegelésű) alapvetően a bálázógépek tömörítő eljárásait alkalmazza.

A jelenleg használt járvaaprító gépek egy része az erdőgazdálkodásban alkalmazott bozótírókból (vízszintes tengelyű szárzúzókból) fejlődött ki.
Különleges fejlesztésű gépek a mező- és erdőgazdálkodásban használt gépek ötvözéséből alakultak ki. Ide sorolhatók pl. a járvakötegelők egyes típusai.

Elvégzett munkaművelet szerinti csoportosítás: Döntőgépek (vágógépek) kategóriába soroljuk azokat a gépeket, melyek a faanyag döntését, levágását elvégzik ugyan, de a kiszállítást és/vagy az aprítást nem.

A betakarítógépek többsége a tőtől való elválasztáson túl más munkaművelet elvégzésére is képes, azaz a döntő-felkészítő gépek (járvaaprító gépek, járvabálázó gépek, járvakötegelő gépek) kategóriájába tartozik.

Mobilitás szerinti csoportosítás: Az erőgéphez való csatlakoztatás alapján megkülönböztetünk vontatott, függesztett és magajáró betakarítókat.

Vontatott gépek: a betakarítógép lényegében egy utánfutó, melyet általában univerzális traktor üzemeltet.

Függesztett gépek: ezek a berendezések az erőgépek széles skálájához csatlakoztathatók. A gépek mobilitása jó.

Magajáró gépek: a legjobb mobilitású és teljesítményű, legdrágább betakarítók. A folyamatos kihasználtság érdekében szállítójármű kiszolgálást igényelhetnek.

Betakarítási technológia szerinti csoportosítás: A betakarítás gépesítettségének mértékétől függően a következő munkarendszerek különíthetők el, amelyek alapján a betakarítógépek egy-egy csoportja is kialakítható (1. táblázat):

• kézi eszközös betakarítás;
• gépi többtagú betakarítás (szakaszos, több fázisú, többmenetes);
• gépi egytagú betakarítás (egymenetes).

A kézi eszközös betakarítás kisebb területű faültetvények esetében alkalmazható módszer. A motormanuális betakarítógépekkel a tőelválasztást lehet elvégezni, általában irányított döntéssel. A művelet végén a faanyag teljes fában, irányítottan fekszik a földön, amit gyűjteni, szállítani, aprítani kell.

A gépi többtagú betakarítás során a faanyag kitermelése és aprítása eltérő időpontban – esetenként különböző helyszínen – valósul meg. A kitermelés, az anyagmozgatás és a felkészítés munkaműveleteit különböző gépek hajtják végre. Az apríték előállítása történhet a vágásterületen, rakodón és a felhasználás helyén.
Gépi egytagú betakarításnál a tőelválasztás és az aprítás egy időben zajlik. Az alkalmazott gépek elvégzik a kitermelést, az aprítást és az apríték tárolóegységbe (konténerbe, pótkocsira) való eljuttatását.

A betakarítógépek jellemzése

Kézi eszközös betakarítás: A tőelválasztást megvalósító, alapvetően kézi gépek tartoznak ebbe a csoportba. A kézi eszközös betakarítást túlnyomó részt kis területű, vékony állományok esetében szokás alkalmazni, ahol a vágás a talajfelszín közvetlen közelében történik, ügyelve a vágási felület simaságára, amihez nagy fordulatszámon működő eszközökre van szükség. Túlnyomórészt könnyű motorfűrészek, kengyeles motorfűrészek vagy tisztítófűrészek (1–2. ábra) alkalmazhatók. A levágott faanyag gyűjthető (kötegelhető), aprítható.

Tisztítófűrészek gyártásával számos vállalat is foglalkozik, például a Husqvarna, Stihl, Honda, Jonsered, MTD, Hyundai, Dolmar, Ryobi, Flymo, McCULLOCH és további kevésbé ismert cégek is. Egy 2000-ben, az erdőgazdálkodásban végzett felmérés szerint, a Magyarországon alkalmazott tisztítófűrészek többsége Stihl vagy Husqvarna, és viszonylag kis részen osztoznak csak a további gyártók. A 2. táblázat a két márka meghatározó típusait mutatja be.

Gépi többtagú betakarítás: A kézi eszközös betakarítás technológiai sorához hasonlóan külön fázisban, szakaszban történik a fás állomány letermelése és a faanyag felaprítása. A tőtől való elválasztás gépei csoportosíthatók aszerint, hogy milyen egyéb művelet – például irányított döntés, kötegelés, közelítés – végrehajtására képesek.

a) Tőelválasztást és irányított döntést megvalósító gépek: A nagy teljesítményű tőelválasztást és irányított döntést megvalósító gépek már inkább az energiaerdők betakarítására szolgálnak, de nagyobb területen a hosszabb vágásfordulóval kezelt energetikai faültetvények betakarítására is alkalmasak. Az irányított döntés nagyon fontos a későbbi aprításnál vagy a faanyag összegyűjtésnél, amely így jelentősen jobb hatásfokkal, ezáltal gazdaságosabban végezhető el. A döntő-rakásoló gépek már egy előzetes gyűjtést is meg tudnak valósítani, amellyel a későbbi feldolgozást (kötegelés, gyűjtés-szállítás, aprítás) elő tudják készíteni.

b) Tőelválasztást és kötegelést vagy bálázást megvalósító gépek: A kötegelő felépítménnyel rendelkező döntőgépek továbbfejlesztett változatai a járvakötegelők (3. ábra), amelyek döntenek és kötegelnek egy menetben (észak-ír Loughry, svéd Salix maskiner/Wilstrand, angol Nicholson).

A fabálázó gépek műszakilag még nincsenek kiforrott állapotban. A világ több országában találhatók kezdeményezések járvabálázó gépek kialakítására (Hollandia, Svédország, Anglia). Ezek a gépek egy menetben végzik el a tőelválasztást és a faanyag tömörítését, bálázás formájában (4. ábra).

c) Tőelválasztást és közelítést megvalósító gépek: Ezek a betakarítók döntő, gyűjtő és szállító részekkel rendelkeznek, így egy gép el tudja végezni a tőelválasztást, a gyűjtést és a kihordást is egy menetben (alkalmazható gépek: svéd Frobbesta, dán Dansalix, olasz Berni, dán Hvisted, svéd Sagerslätt Empire 2000 (5. ábra), svéd ESM 901).

A döntő-gyűjtő fejjel (6. ábra) felszerelt kihordók elsőként a hagyományos erdőgazdálkodásban jelentek meg a gyérítési feladatok elvégzésére. A különböző kihordók olyan döntő-gyűjtő fejekkel szereltek, amelyek képesek több faegyed tőelválasztását is elvégezni, egy-egy felterhelés között, azaz fogókarok segítségével gyűjtik a faanyagot tőelválasztás közben. A nagyobb teljesítményű, nagyobb tőátmérőt átvágni képes döntő-gyűjtőfejek az energiaerdők betakarítását szolgálják, a kisebb teljesítményű fejek – melyek már univerzális traktorral is működtethetők – a rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények betakarítására alkalmasak. Vágószerszámuk általában hidraulikus olló, ami a meghibásodások jelentős csökkenését eredményezi a láncfűrésszel szemben, amellett, hogy kiváló minőségű vágási felületet hagy maga után a töveken.

Gépi egytagú betakarítás: A tőelválasztást, aprítást és felterhelést együttesen megvalósító gépek valamilyen vágóberendezéssel (fűrésztárcsával, vágótárcsával) elvégzik a letermelést, majd behúzóhengerek segítségével az aprítóberendezéshez kerül a faanyag. A járvaaprítók a fa tőelválasztását, aprítását és felterhelését valósítják meg, a konténerrel rendelkező járvaaprítók pedig az apríték gyűjtését és szállítását is megoldják. A legtöbb típus sorfüggő kivitelben készül, azaz mesterségesen kialakított ültetvények betakarítására alkalmas. Léteznek már sorfüggetlen megoldások is, melyek mind mesterséges, mind természetes dendromassza források (pl. ártéri erdők cserjeszintje) letermelésére alkalmasak. Függesztett, vontatott vagy magajáró kivitelben történik a gyártásuk. A közepes és nagy területű energetikai faültetvények betakarítása célszerű ezen gépekkel, ha ott az apríték tárolása megoldott. Alkalmazható gépek: magyar OPTI-VFA, illetve OGFA, német Claas Jaguar, svéd Austoft 7700, angol John Deere/Kempel, olasz Gandini Bioharvester 93, német Diemelstadt, német MBB Biber, német New Holland 719, svéd Bender L, svéd Bender 0, francia Scorpion, svéd Brucks (Barkóczy, 2009).

Magajáró kivitel a HS-2 energetikai faültetvény-betakarító fejjel felszerelt Claas Jaguar (7. ábra). Az adaptert ikersoros hálózatú, rövid vágásfordulójú energetikai faültetvényekhez fejlesztették ki. Az első típushoz (HS-1) képest erősített vázszerkezettel rendelkezik. Az adapter a Claas Jaguar típusú magajáró szecskázógépekhez könnyen és gyorsan csatlakoztatható (felszerelhető), hasonlóan a géptípus többi munkaeszközéhez. A tőelválasztást a V kialakítású etetőgarat hátsó részén elhelyezkedő, hidraulikus meghajtású fűrésztárcsa-pár végzi. A fűrésztárcsák között egy terelőelem található, amely elősegíti az ikersor közepén való haladást. A fűrésztárcsák felett találhatóak a bedobóujjas anyagtovábbító szerkezetek, melyek a levágott faanyagot a behúzó- és tömörítőhengerekhez juttatják. Ugyanezen cél érdekében az etetőgarat belső oldalain csigás behordószerkezet, valamint az adapter tetején egy előrenyúló Y alakú döntőrúd is található. A HS-2 ikersoros energetikai faültetvények évenkénti betakarításához alkalmas, mivel maximálisan 7 cm tőátmérőjű faegyed kitermelésére képes (www.claas.com).

A hazai gyártású az OPTI-VFA típusú vontatott járvaaprító (8. ábra), mely az OG-FA II. típusú vontatott aprítékkészítő gép továbbfejlesztett változata. A legújabb fejlesztés szintén soros hálózatú energetikai ültetvények egy menetben történő levágására, aprítására és az apríték szállítójárműre juttatására alkalmas. A gép két szembeforgó fűrésztárcsával választja el a fatörzset a tuskótól. A kivágott törzs kúpos csigapár segítségével jut a behúzóhengerekhez.

Az aprítás tárcsás aprítóval valósul meg. Az aprítótárcsán 5 db kés található, amely egyben az anyag kidobását is elvégzi a kifúvószerkezeten keresztül. A gép hidraulikus hajtású, vontatásához és hajtásához min. 120 kW teljesítményű erőgép szükséges. Munkavégzés közben az OPTI-VFA az erőgép mögött, azzal párhuzamosan halad, a menetirány szerinti jobb oldalon. Szállítási helyzetben a vontatmány az erőgép mögött helyezkedik el, a vontatórúd állítási lehetőségének köszönhetően. Munkasebessége: 2–3 km/h. Az apríték legnagyobb befoglaló mérete 6 cm. A géppel max. 12 cm tőátmérőjű soros állományok takaríthatók be, melyeknek sortávolsága min. 1,5 m.

A járvapellettálók (9. ábra), a gyakorlatban jelenleg nem elterjedten alkalmazott konstrukciós megoldások. A Biotruck két gép, egy aprító és egy pellettáló kombinációja, amely képes egy menetben elvégezni a faanyag tőelválasztását, gyűjtését, aprítását, szárítását és energetikai tömörítvénnyé (pelletté) préselését, amely mint kész piaci termék jelenik meg a műveleti sor végén.

Összegzés

A motormanuális döntéssel történő betakarítás a legtöbb élőmunkát igénylő és legveszélyesebb technológia. Előnye, hogy az erdőgazdasági területről rendelkezésre állnak a megfelelő gépek. Hátránya, hogy kis termelékenységű, ezért csak a kis területű betakarítási feladatok megoldására alkalmas.

Gépi betakarítás esetén alapkövetelmény a minél kisebb felületű, roncsolásmentes tőelválasztás. Ha a betakarítógép vágószerkezete a fűrésztárcsa, amely a hajtások tőtől való elválasztását végzi, fontos, hogy a lehető legnagyobb fordulatszámmal üzemeljen, így okoz ugyanis a legkevesebb kárt a tövekben.

Magyarországon a közepes területű, rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények betakarítására a függesztett és vontatott járvaaprítók alkalmazhatók leginkább (e technológia alkalmazhatóságát az ültetvény kora, minősége befolyásolja). Hazánkban várhatóan a legjobb technológia, ha egy univerzális traktorra függesztett járvaaprítót alkalmazunk, amely mellett párhuzamosan mozgó konténeres kiszállító jármű halad, amely elvégzi az apríték gyűjtését és szállítását. Mivel az energetikai faültetvények betakarítását télen végezzük, ezért a mezőgazdaságban alkalmazott traktorok működtethetik a faültetvények betakarítására alkalmas munkagépeket anélkül, hogy akadályoznánk a mezőgazdasági munkák elvégzését.

A nagy területű, rövid vágásfordulójú energetikai faültetvények betakarítására már gazdaságosan alkalmazhatók a nagy teljesítményű magajáró járvaaprítók.

Ajánlott kiadványokDr. Hajdú József:
A 21. század traktoraiDr. Kukovics Sándor szerk.:
A bárány- és juhhús fenntarthatóságaBai Attila - Lakner Zoltán - Marosvölgyi Béla - Nábrádi András:
A biomassza felhasználásaHarasztiné Lajtár Klára:
A borkezelés, palackozás, csomagolás és szállítás berendezései - Borászati technológiák II.

Ez is érdekelhetiA káposztafélék gépi betakarításaParlament előtt a 2025. év adózását meghatározó őszi adócsomagA lovak jólléte: a gondos lótartás eszközei és szabályai