ŠUMARSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U ZAGREBU

ŠUMARSKI ODSJEK

SVEUČILIŠNI DIPLOMSKI STUDIJ ŠUMARSTVA

SMJER: TEHNIKE, TEHNOLOGIJE I MENADŽMENT U ŠUMARSTVU

MARIN BAČIĆ

SMJERNICE RAZVOJA HARVESTERA

DIPLOMSKI RAD

ZAGREB, 2015.

ŠUMARSKI FAKULTET SVEUČILIŠTA U ZAGREBU

ŠUMARSKI ODSJEK

SMJERNICE RAZVOJA HARVESTERA

DIPLOMSKI RAD

Diplomski studij: Šumarstvo, smjer Tehnike, tehnologije i menadžment u šumarstvu

Predmet: Okolišno prihvatljive tehnologije

Ispitno povjerenstvo: 1. Izv. prof. dr. sc. Marijan Šušnjar

2. Prof. dr. sc. Dubravko Horvat

3. Marko Zorić, mag. ing. silv.

Student: Marin Bačić

JMBAG: 0068213112

Broj indeksa: 490/13

Datum odobrenja teme: 21.04.2015.

Datum predaje rada: 07.07.2015.

Datum obrane rada: 10.07.2015.

Zagreb, srpanj, 2015.

I

KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA KARTICA Naslov Smjernice razvoja harvestera

Title Guidelines for harvester development

Autor Marin Bačić

Adresa autora Jerka Rukavine 28, 53288 Karlobag

Mjesto izrade Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu

Vrsta objave Diplomski rad

Mentor Izv. prof. dr. sc. Marijan Šušnjar

Izradu rada pomogao Marko Zorić, mag. ing. silv.

Godina objave 2015.

Obujam I-V, 1-39, 24 slike, 9 tablica, 42 navoda literature

Ključne riječi harvester, smjernice, morfološka raščlamba

Key words harvester, guidelines, morphological analysis

Sažetak Glavni cilj istraživanja je na temelju izabranih geometrijskih, masenih i drugih

veličina utvrditi trenutačno stanje, svojstva i zakonitosti, ali i mogući tijek razvoja

harvestera.

Svrha ovog diplomskog rada je napraviti morfološku analizu različitih tipova

harvestera, te usporediti modele harvestera proizvedenih do 2003. godine i

nakon 2003. godine i na osnovu rezultata ukazati na posebnosti njihovih

značajki, te dati smjernice za budući razvoj harvestera.

Na osnovi provedenog istraživanja ističu se slijedeći rezultati:

U provedenim analizama izdvajaju se gusjenični harvesteri te ih treba promatrati

kao zasebnu skupinu vozila.

Zbog negativnog utjecaja mase harvestera na šumsko tlo preporuča se traženje

rješenja stabilnosti u drugim morfološkim značajkama.

Potrebno je zaustaviti daljnje povećanje mase harvestera.

Snagu pogonskog motora potrebno je prilagoditi zahtjevima hidrauličnih

komponenti harvestera.

Pri konstrukciji harvestera duljina treba biti svedena na minimum.

Tehnologija rada harvestera treba biti prilagođena trenutačnim dohvatima

hidrauličnih dizalica.

II

KAZALO SADRŽAJA

KLJUČNA DOKUMENTACIJSKA KARTICA ............................................................. I

KAZALO SADRŽAJA ................................................................................................ II

KAZALO SLIKA ........................................................................................................ III

KAZALO TABLICA ................................................................................................... IV

PREDGOVOR ............................................................................................................ V

1. UVOD ................................................................................................................. 1

1.1. HARVESTER ................................................................................................. 2

1.2. POVIJESNI RAZVOJ HARVESTERA ........................................................... 5

2. CILJ ISTRAŽIVANJA ........................................................................................ 8

3. MATERIJALI I METODE ISTRAŽIVANJA ........................................................ 9

3.1. MORFOLOŠKA ANALIZA .............................................................................. 14

3.2. DODIRNI TLAK ............................................................................................... 15

4. REZULTATI ISTRAŽIVANJA ............................................................................... 17

4.1. INDEKS OBLIKA ............................................................................................ 17

4.2. OVISNOST POJEDINIH MORFOLOŠKIH ZNAČAJKI O MASI

HARVESTERA ................................................................................................ 18

4.3. OVISNOST NOMINALNOG DODIRNOG TLAKA O MASI HARVESTERA .... 26

4.4. USPOREDBA HARVESTERA PROIZVEDENIH DO 2003. GODINE

I NAKON 2003. GODINE ................................................................................. 28

5. ZAKLJUČAK ........................................................................................................ 34

6. LITERATURA ....................................................................................................... 36

III

KAZALO SLIKA

Slika 1. Harvester (Izvor: www.loggingon.net, www.ponsse-austria.com,

www.deere.com, www.flickr.com) ............................................................................... 2

Slika 2. Glavni dijelovi harvestera (Izvor: www.tigercat.com)...................................... 3

Slika 3. Prvi mehanizirani stroj za sječu stabala (Izvor: www.forestnet.com) .............. 5

Slika 4. Beloit harvester (Izvor: www.heavyequipmentforums.com) ........................... 6

Slika 5. Busch combine (Izvor: www.forestryimages.org) ........................................... 7

Slika 6. Neke dimenzije harvestera (Izvor: Granić, 2013) ........................................... 9

Slika 7. Römer - Orphalova raspodjela ..................................................................... 14

Slika 8. Mellgrenov model izračuna površine kotača (Izvor: Poršinsky, 2012).......... 16

Slika 9. Ovisnost indeksa oblika B/L i HC/L ............................................................... 18

Slika 10. Ovisnost snage pogonskog motora o masi harvestera .............................. 19

Slika 11. Ovisnost duljine o masi harvestera ............................................................ 20

Slika 12. Ovisnost širine o masi harvestera .............................................................. 21

Slika 13. Harvester Kaiser S3 (Izvor: www.album-mmt.it) ........................................ 22

Slika 14. Ovisnost visine do krova kabine o masi harvestera ................................... 23

Slika 15. Ovisnost dohvata dizalice o masi harvestera ............................................. 24

Slika 16. Ovisnost podiznog momenta dizalice o masi harvestera ........................... 25

Slika 17. Ovisnost nominalnog dodirnog tlaka o masi harvestera ............................. 26

Slika 18. Usporedba ovisnosti snage pogonskog motora o masi harvestera ............ 28

Slika 19. Usporedba ovisnosti duljine o masi harvestera ......................................... 29

Slika 20. Usporedba ovisnosti širine o masi harvestera ........................................... 30

Slika 21. Usporedba ovisnosti visine do krova kabine o masi harvestera ................. 30

Slika 22. Usporedba ovisnosti dohvata dizalice o masi harvestera .......................... 31

Slika 23. Usporedba ovisnosti podiznog momenta dizalice o masi harvestera ......... 32

Slika 24. Usporedba ovisnosti nominalnog dodirnog tlaka o masi harvestera .......... 33

IV

KAZALO TABLICA

Tablica 1. Popis harvestera i njihove značajke ......................................................... 10

Tablica 2. Opisna statistika mase harvestera ........................................................... 19

Tablica 3. Opisna statistika snage pogonskog motora ............................................. 19

Tablica 4. Opisna statistika duljine harvestera .......................................................... 20

Tablica 5. Opisna statistika širine harvestera ........................................................... 21

Tablica 6. Opisna statistika visine harvestera ........................................................... 23

Tablica 7. Opisna statistika dohvata dizalice ............................................................ 24

Tablica 8. Opisna statistika podiznog momenta dizalice .......................................... 25

Tablica 9. Opisna statistika nominalnog dodirnog tlaka ............................................ 27

V

PREDGOVOR

Ovaj rad je izrađen na Zavodu za šumarske tehnike i tehnologije Šumarskog

fakulteta Sveučilišta u Zagrebu.

Zahvaljujem mentoru izv. prof. dr. sc. Marijanu Šušnjaru, te Marku Zoriću, mag. ing.

silv. na ukazanoj pomoći i savjetima pri izradi ovoga rada.

Posebno se zahvaljujem svojoj obitelji što su mi omogućili studiranje i podržavali me

u mojim odlukama.

Marin Bačić

1

1. UVOD

U hrvatskom šumarstvu sječa i izrada se uglavnom obavlja ručno-strojnim radom.

Motornim pilama lančanicama se obaraju stabla, krešu grane, prerezuju debla u

trupce te izrađuje prostorno drvo. Strojevi za sječu i izradu drva na našim

prostorima su se počeli pojavljivati unatrag nekoliko godina. Radi se o nekolicini

strojeva u režiji privatnih izvoditelja šumskih radova. Primjena harvestera u našim

je šumama ograničena njihovim pretežno prirodnim podrijetlom, vrstom drveća i

dimenzijama stabala, makroreljefom i mikroreljefom, metodama uzgajanja i

uređivanja šuma te višim jediničnim troškovima u odnosu na ručno-strojni rad

zbog višestruko veće nabavne cijene osnovnog sredstva, nedovoljne količine

raspoloživog drva za sječu i izradu koncentriranoga na užem šumskom području i

dostatne ponude relativno jeftine radne snage za ručno-strojnu sječu i izradu

(Krpan i Poršinsky, 2001). Treba naglasiti da se konstantnim razvojem harvestera

spomenuta tehnička ograničenja sve više umanjuju, te da je glavni ograničavajući

faktor za široku uporabu harvestera u hrvatskom šumarstvu zapravo način

gospodarenja.

Harvesteri se mogu uspješno primijeniti pri proredama i čistim sječama u

kulturama četinjača te plantažama brzorastućih vrsta listača, kojih u Hrvatskoj ima

oko 3% od ukupne šumske površine. Na temelju podataka o razvoju hrastovih i

bukovih sastojina Bojanin i Krpan (1997) donose procjenu o mogućnosti

mehanizirane sječe i izrade drva harvesterom za 54% godišnjeg etata Hrvatske.

Navedeni se zaključci odnose samo na razmatranje debljine stabala u sastojini

kao graničnog čimbenika uporabe harvestera. Uključivanjem ostalih graničnih

faktora, na primjer nagiba, područje bi se rada harvestera u prorednim

bjelogoričnim sastojinama smanjilo. Operativnom (funkcionalnom) razredbom

terena izlučile bi se sastojine pogodne za rad harvestera (Mellgren, 1980 i Berg,

1992). Na taj bi se način moglo konačno ocijeniti u kojoj su mjeri opravdani

zahtjevi da se u hrvatsko šumarstvo uvedu harvesteri.

Strojna sječa i izrada drva harvesterom zamjenjuje teški ljudski i za život opasan

ručno-strojni rad motornom pilom. Osim navedenog, ciljevi mehaniziranja ove

sastavnice pridobivanja drva su: podizanje proizvodnosti, sniženje troškova

2

proizvodnje, uljuđivanje rada te izbjegavanje krize ponude radne snage za rad u

iskorištavanju šuma (Krpan, 2000). U odnosu na ručno-strojnu sječu i izradu

stabala te privlačenje drva zglobnim traktorima vučom drva po tlu, rad

harvesterom i forvarderom spada u okolišno prihvatljivije tehnologije proizvodnje

obloga drva (Andersson, 1994, Richardson i Makkonen, 1994).

1.1. HARVESTER

Harvesteri su vozila za kretanje po bespuću, čija je osnovna namjena obaranje

stabala i izrada kratkog drva kraj panja (Drushka i Konttinen, 1997). Kellog i sur.

(1993) određuju harvester kao stroj za sječu, kresanje grana, prevršivanje te

trupljenje stabla na mjestu sječe (slika 1). Prema izvedbi voznog sustava

harvesteri se dijele na kotačne, gusjenične i hodne harvestere. Kotačni harvesteri

mogu biti četverokotačni, šesterokotačni i osmerokotačni.

Slika 1. Harvester (Izvor: www.loggingon.net, www.ponsse-austria.com, www.deere.com,

www.flickr.com)

3

Šasija se harvestera sastoji od dva odvojena dijela. Prednji i stražnji dio vozila

spojeni su zglobom, s mogućnošću gibanja u vodoravnoj i okomitoj ravnini. U

jednoj izvedbi na prednjem dijelu šasije se nalaze kabina i hidraulična dizalica sa

harvesterskom glavom, a na stražnjem pogonski motor. Druga izvedba na

prednjem dijelu šasije ima kabinu i pogonski motor, a na stražnjem dijelu

hidrauličnu dizalicu sa harvesterskom glavom. Harvesterom se upravlja preko

zgloba, promjenom kuta prednjeg i stražnjeg dijela vozila u vodoravnoj ravnini, što

omogućavaju dva hidraulična cilindra. Kod harvestera sa više od četiri kotača na

prednju (ili stražnju) osovinu se ugrađuje bogi most, kod kojega su po dva kotača

smještena jedan blizu drugoga, u tzv. tandem rasporedu. Primjena bogi mosta

omogućava amortiziranje vozila pri kretanju po površinskim preprekama bespuća,

ali i povećanu stabilnost prilikom obaranja stabla (Krpan i Poršinsky, 2004).

Prilikom obaranja i manipulacije sa oborenim stablom na harvester djeluju sile

koje ga žele prevrnuti, zbog toga su harvesteri strojevi velikih dimenzija i velike

mase. Glavni dijelovi harvestera prokazani su na slici 2.

Slika 2. Glavni dijelovi harvestera (Izvor: www.tigercat.com)

Računalni sustav harvestera kontrolira rad sječne glave, mjerenje duljine i

promjera, donošenje odluke o mjestu trupljenja u svrhu maksimalnog iskorištenja

debla, odnosno o izradbi sortimenata zadanih dimenzija prema zahtjevima

4

kupaca. Korištenje računala, GIS-a i bežičnog prijenosa podataka u sustavu

strojne sječe jedan je od načina racionalizacije rada unutar cijeloga procesa

pridobivanja drva.

Pri sječi stabla harvesterom provodi se kontrolirano obaranje kod kojeg dolazi do

izražaja smanjivanje oštećivanja preostalih stabala u sastojini. Kod čistih sječa,

harvester se kreće slobodno po sječini, dok druge vrste sječa (prorede, preborne

sječe) zahtijevaju infrastrukturu. Vlake širine 3,5 do 4 metra harvester si tijekom

rada prosijeca na određenim međusobnim razmacima (Sambo, 1999).

Najjednostavniji razmak između vlaka je 20 m, iz razloga što harvesteri s

hidrauličnom dizalicom dohvata 10 m, krećući se po vlaci, mogu dosegnuti i

oboriti sva stabla. Kod ovakvog načina rada, harvester okresane grane odlaže

pred kotače vozila čime poboljšava uvjete nosivosti podloge, odnosno smanjuje

tlak na tlo. Pri razmacima većim od 20 m rad harvestera se kombinira s ručno

strojnom sječom.

Učinkovitost harvestera kreće se u širokom rasponu od 5,5 do 30 m3 po

pogonskom satu rada (Bensch i Urbaniak, 2001). Na učinak harvestera djeluje

sječna gustoća tj. broj doznačenih stabala po jedinici površine. Osim sječne

gustoće na njegov učinak i troškove snažno djeluje zakon obujma komada, jer se

njegov učinak s porastom prsnog promjera sječnog stabla, odnosno obujma

stabla povećava uz istodobno smanjivanje troškova rada (Tufts, 1997, Bulley,

1999 i Meek, 2000).

Glavni nedostatak jednozahvatnoga harvestera je njegova složenost zbog koje

vozači moraju biti vrhunski obučeni. Obuka je vozača skupa i može trajati do dvije

godine, dok vozač u cijelosti ne ovlada rukovanjem stroja. Ipak, kroz nekoliko

mjeseci većina vozača stječe zadovoljavajuća znanja i vještine (Hoss 2001).

Jedan od osnovnih zadataka mehaniziranja sječe i izrade je oslobađanje ljudi od

teškog, zamornog i opasnog šumskog rada. Fizičko opterećenje pri radu

harvesterom neusporedivo je manje nego pri radu motornom pilom. Zapravo se

rukovatelj u suvremenim strojevima vrhunske strojarske i računalne tehnologije

nalazi u ugodnom okruženju klimatizirane kabine i upravljačke ploče, lišen svih

neugodnih vanjskih utjecaja. Unatoč smanjenju fizičkog opterećenja i ugodnoga,

5

ergonomski riješenog okruženja radnoga mjesta, vozači pate od psihičkog

opterećenja. Smatra se da ono nastaje zbog čestog ponavljanja jednostavnih

radnji uz trajni visoki stupanj usredotočenosti i osjećaja osamljenosti, u skučenom

prostoru kabine. Rješenja se traže u izmjeni radnih aktivnosti. Nakon tri sata

upravljanja harvesterom vozač se na primjer prebacuje na rad motornom pilom ili

se zamjenjuje sa vozačem forvardera (Krpan i Poršinsky, 2004).

1.2. POVIJESNI RAZVOJ HARVESTERA

Razvoj harvestera počinje 1957. kada se mladi student strojarstva iz tadašnje

Čehoslovačke, Rudy Vit uključuje u projekt za razvoj mehaniziranog stroja za

sječu stabala (slika 3). Ovaj stroj je koristio dvije tadašnje inovacije – hidrauliku i

pile lančanice. Sječna jedinica koja se sastojala od dvije pile lančanice je

postavljena na prednji dio motornih saonica Bombardier HDW. Jedna pila je

obavljala podrezivanje, dok je druga potpuno odvajala stablo od panja. Posječeno

stablo bi se zatim spustilo na nosač na stražnjem dijelu stroja koji je imao

kapacitet od nekoliko stabala.

Slika 3. Prvi mehanizirani stroj za sječu stabala (Izvor: www.forestnet.com)

Godinu nakon što je Rudy Vit konstruirao prvi stroj za sječu stabala, John Pope

dizajnira još jednu preteču harvestera. On postavlja hidrauličku sječnu glavu na

dozer. Sječna glava je slična spomenutoj sječnoj glavi Rudya Vita. Nakon sječe,

stablo se rotira u horizontalan položaj i polaže u glavu za kresanje grana. Nakon

što je stablo okresano sječnom glavom se obavlja trupljenje. Glavni nedostatak

dva spomenuta stroja je činjenica da su oba morala biti u neposrednoj blizini

stabla da bi se ono uspješno oborilo (drive to tree).

6

1959. godine Jack Boyd osmišljava stroj koji rješava nedostatak prva dva stroja.

Timberbuncher je u svojoj suštini bager koji na svojoj hidrauličnoj dizalici ima

sječnu glavu sa kliještima i kružnom pilom. Služio je za obaranje i slaganje

stabala u hrpe. Značajnost ovog stroja se očituje u primjeni hidraulične dizalice pri

strojnoj sječi (swing to tree). Ovaj koncept se koristi i u današnjim modernim

harvesterima.

1963. godine Bob Larson razvija Beloit harvester (slika 4). Larsonova verzija

harvestera se sačinjavala od dozera i hidraulične dizalice, ali sa jedinstvenim

konceptom. Na hidrauličnoj dizalici se nalazila sječna jedinica sa noževima za

kresanje grana i hidrauličnim škarama za obaranje stabla. Zbog činjenice da je

stroj napravljen za rad sa većim stablima, s vremenom je postao glomazan i

neupotrebljiv u šumskim uvjetima.

Slika 4. Beloit harvester (Izvor: www.heavyequipmentforums.com)

1959. godine Tom Busch konstruira Busch combine – harvester izgrađen na šasiji

zglobnog traktora (slika 5). Prilikom obaranja morao je prići stablu, a samo

obaranje se obavljalo hidrauličnim škarama. Oboreno stablo se zatim spuštalo u

prikolicu za kresanje i trupljenje. Istrupljeni trupci su se vezali u svežnjeve i

izbacivali na tlo. Busch Combine je doživio relativan uspjeh zbog svojih brojnih

7

kvaliteta. Bio je jeftiniji za proizvodnju i održavanje od gusjeničnih strojeva,

posjedovao je solidnu kretnost i mogao se kretati po javnim cestama.

Slika 5. Busch combine (Izvor: www.forestryimages.org)

1960-ih godina, Koehring – Waterous kupuje prava za Dowty forvarder i započinje

sa radom na harvesteru koristeći Dowty šasiju. Harvester je imao hidrauličnu

dizalicu sa hidrauličnim škarama za obaranje stabala. Nakon obaranja stablo se

okretalo uspravno i spuštalo u procesorsku glavu. Okresani i istrupljeni trupci su

se vezali u svežnjeve i izbacivali na tlo.

Prvi jednozahvatni harvester je razvila i proizvela švedska tvrtka SP Maskiner

1983. godine. Harvester je bio opremljen jednozahvatnom harvesterskom glavom

SP 21, prvom takvog tipa. Jednozahvatni harvester kombinira funkcije procesora i

feller bunchera u jednom radnom tijelu.

8

2. CILJ ISTRAŽIVANJA

Glavni cilj istraživanja je na temelju izabranih geometrijskih, masenih i drugih

veličina utvrditi trenutačno stanje, svojstva i zakonitosti, ali i mogući tijek razvoja

harvestera. Na temelju morfološke analize određuje se položaj različitih vrsta

harvestera unutar obitelji harvestera. Objektivnim sagledavanjem i međusobnim

uspoređivanjem dimenzijskih i tehnološko - tehničkih značajki dolazi se do

smjernica za daljnje unaprjeđenje radnih karakteristika te ekoloških i ergonomskih

pogodnosti harvestera pri izvođenju radova.

Svrha ovog diplomskog rada je napraviti morfološku analizu različitih tipova

harvestera i usporediti modele harvestera proizvedenih do 2003. godine i nakon

2003. godine, te na osnovu rezultata ukazati na posebnosti njihovih značajki i dati

smjernice za budući razvoj harvestera.

9

3. MATERIJALI I METODE ISTRAŽIVANJA

Podaci o harvesterima na temelju kojih je provedeno istraživanje su preuzeti sa

internetskih baza podataka, te službenih internetskih stranica i kataloga

proizvođača harvestera. Istraživanje se temelji na devet odabranih morfoloških

značajki (slika 6) na uzorku od 197 tipova harvestera proizvedenih u razdoblju od

1995. do 2015. godine (tablica 1). Ovisnost pojedinih tehničkih značajki o masi

jedinstvena je za svaki harvester. Grupiranjem harvestera sličnih ovisnosti dolazi

se do određenih zakonitosti. Tehničke značajke koje su korištene u ovom

istraživanju:

- masa – m (kg)

- snaga pogonskog motora – PM (kW)

- duljina – L (mm)

- širina – B (mm)

- visina krova kabine – HC (mm)

- duljina dohvata dizalice – lD (m)

- podizni moment dizalice – MD (kNm)

- indeksi oblika – H/L i B/L

- nominalni dodirni tlak – NGP (kPa)

U prikazima ovisnosti između morfoloških značajki harvesteri su podijeljeni u četiri

skupine: osmerokotačni harvesteri (crvena boja), šesterokotačni harvesteri (plava

boja), četverokotačni harvesteri (zelena boja) i gusjenični harvesteri (crna boja).

Slika 6. Neke dimenzije harvestera (Izvor: Granić, 2013)

10

r. b. Naziv Snaga (kW)

Duljina (mm)

Širina (mm)

Visina kabine (mm)

Masa (kg)

Dohvat dizalice

(m)

Podizni moment dizalice (kNm)

NGP (kPa)

B/L H/L

1 Eco-Log 688 Steephunter

225 8579 2850 3810 21700 11,50 270 58 0,332207 0,444108

2 Gremo HPV R 129 7490 2600 3445 13970 10,00 138 49 0,34713 0,459947

3 Gremo 1050h 164 7599 2600 3455 14700 10,00 138 51 0,34215 0,454665

4 Gremo 1350h 205 7700 2850 3350 19870 10,00 188 52 0,37013 0,435065

5 Gremo 1750h 205 7700 2850 3350 22500 11,00 280 59 0,37013 0,753247

6 HSM 405H1 8WD 175 7785 2700 3720 17000 10,00 138 52 0,346821 0,477842

7 HSM 405H2 8WD 175 7975 2880 3750 19500 10,00 188 56 0,361129 0,470219

8 HSM 405H3 8WD 260 8374 2920 3723 23000 11,00 280 61 0,348698 0,44459

9 John Deere 1270

E 8WD 190 7927 2750 3880 22800 11,70 197 70 0,346916 0,489466

10 Logset 6HP GTE 179 8300 2970 3900 21000 11,00 188 64 0,357831 0,46988

11 Logset 8H GTE 205 8300 2970 3900 22000 10,30 240 67 0,357831 0,46988

12 Pika Forvester

Senior 114 9100 2800 3700 14500 10,00 140 43 0,307692 0,406593

13 Pika Forvester

Junior 114 8123 2800 3600 13500 10,50 110 34 0,3447 0,443186

14 Ponsse Bear 8W

2015 260 8990 3170 3880 24500 10,00 310 53 0,352614 0,431591

15 Ponsse Bear 8W 240 8890 3170 3890 26800 10,00 310 67 0,35658 0,43757

16 Ponsse Ergo 8W 240 8060 3100 3770 20500 10,00 228 63 0,384615 0,467742

17 Ponsse Ergo 8W

2015 210 8130 3080 3800 21500 10,00 250 66 0,378844 0,467405

18 Ponsse

ScorpionKing 2015

210 8020 2840 3720 22500 10,00 252 69 0,354115 0,46384

19 Ponsse Scorpion

2015 205 8020 2840 3720 21900 10,00 252 67 0,354115 0,46384

20 Ponsse Cobra

HS10 157 7160 2610 3600 14500 10,00 199 43 0,364525 0,502793

21 Ponsse Fox 145 7900 2840 3800 18200 10,00 230 56 0,359494 0,481013

22 Rottne H11 8WD 168 7638 2830 3650 18800 11,30 193 55 0,370516 0,477874

23 Rottne H11C 8WD 164 7888 2830 3633 18900 11,30 193 55 0,358773 0,460573

24 Rottne H21D 227 9233 3000 3722 26700 11,00 325 60 0,324921 0,403119

25 Stefan Mini 127 8600 2500 3450 12200 43 0,290698 0,401163

26 Stefan Bavaria 240 9600 2700 3600 14300 44 0,28125 0,375

27 Silvatec Sleipner

TH8220-L 205 8085 2820 3300 19550 11,00 188 51 0,348794 0,408163

28 Silvatec Sleipner

TH8220-S 205 8085 2820 3300 19550 10,00 188 51 0,348794 0,408163

29 Silvatec Sleipner

TH8240 205 8085 2820 3300 20150 10,30 240 53 0,348794 0,408163

30 Silvatec Sleipner TH8240 BOSS

205 8085 2820 3300 20450 10,30 240 54 0,348794 0,408163

31 Silvatec Sleipner

TH8280 205 8085 2820 3300 20830 11,00 280 55 0,348794 0,408163

32 Silvatec Sleipner TH8280 BOSS

205 8085 2820 3300 21130 11,00 280 56 0,348794 0,408163

33 Silvatec Sleipner

TH8292-L 210 8115 2820 3300 20150 11,00 188 53 0,347505 0,406654

34 Silvatec Sleipner

TH8292-S 210 8115 2820 3300 20150 10,00 188 53 0,347505 0,406654

35 Silvatec Sleipner

TH8322-L 230 8115 2820 3300 20150 11,00 188 53 0,347505 0,406654

36 Silvatec Sleipner

TH8322-S 230 8115 2820 3300 20150 10,00 188 53 0,347505 0,406654

37 Silvatec Sleipner

TH8294 210 8115 2820 3300 20150 10,30 240 53 0,347505 0,406654

38 Silvatec Sleipner

TH8324 230 8115 2820 3300 20150 10,30 240 53 0,347505 0,406654

39 Silvatec Sleipner

TH8298 210 8115 2820 3300 21130 11,00 280 56 0,347505 0,406654

40 Silvatec Sleipner

TH8328 230 8115 2820 3300 21130 11,00 280 56 0,347505 0,406654

41 Tigercat 1135 170 6690 2220 3790 15000 9,30 125 63 0,331839 0,566517

42 Tigercat H09 134 6160 2100 3300 11000 7,50 92 67 0,340909 0,535714

43 Cat 550 147 7600 3000 3520 21319 8,23 68 0,394737 0,463158

Tablica 1. Popis harvestera i njihove značajke

Tablica 1. Popis harvestera i njihove značajke

11

44 Cat 580 165 7300 2980 3170 17500 10,10 220 63 0,408219 0,434247

45 Eco-log 560 D 195 7300 2800 4500 18600 11,50 255 66 0,383562 0,616438

46 Eco-log 580 D 210 7300 2880 4500 19700 11,50 270 70 0,394521 0,616438

47 Eco-log 590 D 240 7600 2980 4500 20500 11,50 310 62 0,392105 0,592105

48 HSM 405H1 6WD 175 7785 2700 3720 16000 10,00 138 58 0,346821 0,477842

49 HSM 405H2 6WD 175 7975 2700 3750 18000 10,00 188 58 0,338558 0,470219

50 John Deere 1063 123 6600 2780 3640 13800 10,00 135 48 0,421212 0,551515

51 John Deere 1263 163 7205 2860 3645 16900 8,60 178 53 0,396947 0,505899

52 John Deere 1070E

6WD 136 6920 2660 3630 15750 10,80 143 65 0,384393 0,524566

53 John Deere 1170E 145 7080 2720 3655 17900 11,30 165 67 0,384181 0,516243

54 John Deere 1270E 170 7550 2750 3830 20500 11,70 197 78 0,364238 0,507285

55 John Deere 1470D 180 7720 3000 3800 19700 11,00 210 59 0,388601 0,492228

56 John Deere 1470E 190 7690 2990 3930 21700 11,00 210 80 0,388817 0,511053

57 Komatsu 901 150 7265 2760 3715 16850 11,00 198 65 0,379904 0,511356

58 Komatsu 901.4

6WD 150 6930 2720 3680 15100 11,00 157 64 0,392496 0,531025

59 Komatsu 901 TX.1

6WD 150 7065 2760 3740 16800 11,00 174 65 0,390658 0,52937

60 Komatsu 911 170 7370 2730 3770 17600 11,00 229 67 0,370421 0,511533

61 Komatsu 911.4 170 7170 2730 3740 17300 11,00 186 66 0,380753 0,521618

62 Komatsu 911.5

6WD 170 7170 2730 3740 17300 11,00 186 66 0,380753 0,521618

63 Komatsu 931 185 7550 2730 3930 19600 11,00 229 74 0,361589 0,52053

64 Komatsu 931.1 193 7360 2730 3910 19400 11,00 225 74 0,370924 0,53125

65 Komatsu 941.1 210 8075 2990 3820 23500 10,00 273 71 0,370279 0,473065

66 Komatsu 951 210 8310 3060 3955 23600 10,30 274 67 0,368231 0,475933

67 Logman 811H 125 6630 2870 3550 13500 9,30 51 0,432881 0,535445

68 Logman 821H 166 6930 2870 3550 14900 9,30 57 0,414141 0,512266

69 Logset 5H 125 6445 2780 3660 14000 11,00 138 53 0,431342 0,567882

70 Logset 5H GT 125 6940 2780 3860 14000 11,00 188 57 0,400576 0,556196

71 Logset 5HP GT 150 7240 2780 3860 15000 11,00 188 62 0,383978 0,533149

72 Logset 6H GT 125 7180 2930 3900 17000 11,00 188 65 0,408078 0,543175

73 Logset 6HP GT 150 7520 2930 3900 18000 11,00 188 68 0,389628 0,518617

74 Logset 8H 179 7200 2970 3700 18000 11,00 188 68 0,4125 0,513889

75 Logset 8H GT 205 7520 2970 3900 19000 10,30 240 72 0,394947 0,518617

76 Logset 10H 220 7700 3070 3850 22000 11,00 280 84 0,398701 0,5

77 Logset 10H GT 220 8310 3080 4050 22000 11,00 280 61 0,370638 0,487365

78 Pika 856 114 6770 2830 3600 14150 9,80 180 52 0,418021 0,531758

79 Ponsse Ergo

HS16 157 7545 1650 3750 16500 10,00 199 63 0,218688 0,497018

80 Ponsse Ergo 240 7800 3030 3830 19800 10,00 190 75 0,388462 0,491026

81 Ponsse Ergo 2015 210 8020 3090 3800 20000 10,00 250 76 0,385287 0,473815

82 Ponsse Beaver 129 7070 2930 3570 17100 10,00 205 70 0,414427 0,50495

83 Prentice 2510 147 7600 3000 3520 21319 10,40 144 68 0,394737 0,463158

84 Profi 50 120 6450 2650 3550 14800 10,00 168 66 0,410853 0,550388

85 Rottne H11 6WD 168 7638 2830 3650 18800 10,30 193 65 0,370516 0,477874

86 Rottne H11C 6WD 164 7888 2830 4028 18900 10,30 193 65 0,358773 0,510649

87 Rottne H14B 185 7800 2890 3650 19500 10,30 202 63 0,370513 0,467949

88 Rottne H14C 185 7800 2890 3650 18800 10,30 202 61 0,370513 0,467949

89 Rottne H20B 187 8700 3000 3700 23000 10,00 254 65 0,344828 0,425287

90 Stefan Elefant 270 10000 2900 3750 26000 15,00 300 93 0,29 0,375

91 TBM 84 88 5900 2300 3150 9100 8,00 95 45 0,389831 0,533898

92 TBM 85 133 6690 2330 3318 12400 9,05 125 52 0,348281 0,495964

93 Tigercat H16 HP 181 8135 2720 3808 19500 10,00 108 74 0,334358 0,468101

94 Timberjack 1070 123 6550 2620 3600 13700 9,70 135 50 0,4 0,549618

95 Timberjack 1070 D 129 6710 2620 3620 14100 9,70 143 52 0,390462 0,539493

96 Timberjack 1270 A 128 7010 2680

2. 3630

16000 10,00 147 61 0,382311 0,517832

97 Timberjack 1270 B 152 7070 2680 3645 16350 10,00 168 58 0,379066 0,515559

98 Timberjack 1270 C 163 7070 2680 3645 16900 10,00 150 64 0,379066 0,515559

99 Timberjack 1270 D 160 7400 2930 3720 17500 10,00 178 53 0,395946 0,502703

100 TimberPro TB630 220 7400 2970 3580 21899 10,00 174 67 0,401351 0,483784

101 TimberPro TB630-

B 224 7400 2970 3580 21899 10,00 281 67 0,401351 0,483784

102 UTC FS 2665 111 6900 2650 3200 13200 9,50 86 59 0,384058 0,463768

103 Valmet 901.2/6WD 84 6610 2710 3750 13500 10,00 108 48 0,409985 0,567322

104 Valmet 911/6WD 130 6890 2990 3750 14500 10,00 132 55 0,433962 0,544267

12

105 Valmet 921 155 7315 2990 3920 18000 10,00 132 68 0,408749 0,535885

106 Valmet 921C 155 7450 2990 3975 19300 9,20 132 57 0,401342 0,533557

107 Bieber 55 3800 2300 2950 5950 7,40 56 31 0,605263 0,776316

108 Cat 550 122 6650 2780 3170 13000 10,10 180 65 0,418045 0,476692

109 Cat 570 165 6790 2780 2950 15000 10,10 220 75 0,409426 0,434462

110 Mefor - Fendt 395 88 7650 2280 3110 8200 7,50 69 42 0,298039 0,406536

111 Eco-log 550 D 195 7145 2580 4560 17000 11,50 230 85 0,361092 0,638209

112 Eco-log 570 D 210 7145 2900 4560 18000 11,50 255 76 0,405878 0,638209

113 John Deere 1070E

4WD 136 6335 2600 3600 14850 10,80 143 74 0,410418 0,568272

114 Komatsu 901.4

4WD 150 6280 2730 3730 14490 11,00 157 72 0,434713 0,593949

115 Komatsu 901 TX.1

4WD 150 6359 2730 3740 16200 11,00 174 81 0,429313 0,588143

116 Komatsu 911.5

4WD 170 7170 2730 3740 16100 11,00 186 80 0,380753 0,521618

117 Konrad Rad WSH

50 84 5305 2450 2550 10500 9,50 47 0,461828 0,480679

118 Logman 801H 125 6270 2840 3550 12000 9,30 66 0,452951 0,566188

119 Rocan Enviro 88 4580 2100 3160 7580 6,00 55 56 0,458515 0,689956

120 Rottne H8 116 8369 2050 3060 8500 7,00 80 52 0,244952 0,365635

121 Sampo Rosenlew

HR46 84 4900 2100 2735 8000 7,10 55 56 0,428571 0,558163

122 Sampo Rosenlew

1046pro 84 4900 2100 2735 8000 7,10 55 49 0,428571 0,558163

123 Sampo Rosenlew

1066 129 5300 2600 3390 13000 9,50 154 65 0,490566 0,639623

124 Timberjack 770 82 5878 2300 3616 10600 9,20 95 55 0,39129 0,615175

125 Timberjack 770 D 86 5910 2450 3620 11550 7,90 95 60 0,414552 0,612521

126 UTC F 1047 89 6000 2650 3200 10800 8,00 86 53 0,441667 0,533333

127 Valmet 901 S-

2/4WD 84 5830 2770 3750 12500 9,60 82 0,475129 0,643225

128 Valmet 911/4WD 130 6110 2960 3750 13200 9,20 66 0,484452 0,613748

129 Vimek 404 T4 44 3350 2100 1800 4100 4,60 42 0,626866 0,537313

130 Cat 501 117 3632 2591 3327 15900 7,93 179 43 0,713381 0,916024

131 Cat 501HD 122 3960 2840 3454 18000 7,93 179 49 0,717172 0,872222

132 Cat 511 184 4572 3200 3378 23790 9,80 362 42 0,699913 0,738845

133 Cat 521 212 4801 3200 3556 26050 9,90 385 44 0,666528 0,740679

134 Cat 521B 226 4855 3200 3556 26966 9,90 385 45 0,659114 0,732441

135 Cat 522 212 4801 3200 3861 29806 9,80 385 50 0,666528 0,804207

136 Cat 522B 226 4855 3200 3861 31993 9,90 385 53 0,659114 0,795263

137 Cat 532 212 4893 3200 3962 31450 9,80 362 52 0,653996 0,809728

138 Cat 541 227 4893 3327 3556 30512 11,30 451 43 0,679951 0,726753

139 Cat 541 Series 2 226 4893 3327 3556 31147 10,60 451 44 0,679951 0,726753

140 Cat 551 227 4903 3327 3658 31377 11,30 525 44 0,678564 0,746074

141 Cat 552 227 4903 3327 3962 36000 11,30 598 51 0,678564 0,808077

142 Cat 552 Series 2 226 4903 3327 3962 36151 10,60 598 51 0,678564 0,808077

143 Impex Mini Königstiger

90 3200 2820 3150 16000 11,60 41 0,88125 0,984375

144 Impex Königstiger

T25 126 4913 3000 3680 28000 15,00 185 47 0,610625 0,749033

145 Impex Königstiger

T30 185 4913 3000 3400 40000 15,00 255 67 0,610625 0,692042

146 John Deere 703 G 135 4140 2910 3400 20601 8,10 332 47 0,702899 0,821256

147 John Deere 703JH 135 4410 3180 3450 23650 8,50 332 53 0,721088 0,782313

148 John Deere 753 G 180 4420 3150 3450 23053 8,10 332 49 0,71267 0,780543

149 John Deere 753JH 180 4410 3180 3500 23590 8,50 332 50 0,721088 0,793651

150 John Deere 759 G 180 4420 3050 3780 26090 8,10 332 55 0,690045 0,855204

151 John Deere 759

JH 180 4410 3050 3930 26990 8,50 332 57 0,69161 0,891156

152 John Deere 803

MH 224 4610 3280 3650 28150 8,84 363 58 0,711497 0,791757

153 John Deere 853

JH 219 4410 3170 3780 27450 8,90 554 60 0,718821 0,857143

154 John Deere 853

MH 224 4900 3300 3680 30070 8,84 363 58 0,673469 0,75102

155 John Deere 859

MH 224 4900 3330 4130 35260 8,84 363 68 0,679592 0,842857

156 John Deere 903JH 219 4690 3170 3860 29805 8,90 554 60 0,675906 0,823028

157 John Deere

903KH 224 4690 3180 3530 30000 8,84 557 60 0,678038 0,752665

13

Podaci su tablično razvrstani u računalnom programu Microsoft Office Excel 2007, a

statistički obrađeni u programskom paketu StatSoft STATISTICA 8 pomoću kojega

su određene postojeće ovisnosti i dobivene regresijske jednadžbe koje predstavljaju

rezultate istraživanja. U ovome je istraživanju prilikom izjednačavanja grupe

podataka korištena nelinearna funkcija y = a*xb. Čvrstoću odabranih regresijskih

modela program prikazuje pomoću parametra R2 – kvadrat indeksa korelacije,

pomoću njega određena je čvrstoća povezanosti između zadanih parametara. U

158 John Deere 903

MH 224 4900 3300 3770 31420 9,12 552 60 0,673469 0,769388

159 John Deere 909JH 219 4920 3330 4000 35300 8,90 554 67 0,676829 0,813008

160 John Deere 909

KH 224 4920 3330 4020 35840 8,84 557 68 0,676829 0,817073

161 John Deere 909

MH 224 4900 3330 4240 36490 9,12 552 70 0,679592 0,865306

162 Kaiser S3 117 6550 4780 2530 12900 7,00 92 0,729771 0,38626

163 Kobekci Case CX225MSR

114,4 4460 3190 2970 24200 9,00 130 0,715247 0,665919

164 Komatsu XT430-2 224 4915 3140 3595 27685 6,53 315 55 0,638861 0,731434

165 Komatsu XT430-3 224 4915 3140 3556 28323 6,53 315 56 0,638861 0,723499

166 Komatsu XT430L-

3 224 4590 3140 3774 29239 6,53 315 58 0,684096 0,822222

167 Komatsu XT 445L-

3 224 4770 3140 3835 30926 6,53 315 61 0,658281 0,803983

168 Komatsu XT 460L-

3 224 4770 3170 3861 33710 6,53 366 67 0,66457 0,809434

169 LandRich LR-HV 205 4800 3200 3672 28420 10,00 51 0,666667 0,765

170 Neuson 11002 HV 75 3120 2400 3300 11600 9,00 31 0,769231 1,057692

171 Neuson 8002

RDV-HV 46 3120 2150 2750 8300 9,00 97 29 0,689103 0,88141

172 Neuson 9002 HV 75 3120 2150 3080 11000 9,00 97 32 0,689103 0,987179

173 Neuson 132 HVT 104 3370 2550 3400 14400 11,00 145 39 0,756677 1,008902

174 Neuson 182HVT 132 4045 2550 3500 20500 11,00 145 41 0,630408 0,865266

175 Neuson 242 HV 183 4420 2950 3550 23500 11,00 145 43 0,667421 0,803167

176 Neuson 242 HVT 183 4420 2950 3600 24700 11,00 145 45 0,667421 0,81448

177 Prentice 2090 117 3632 2591 3327 15900 8,20 38 0,713381 0,916024

178 Prentice 2190 117 3962 2845 3429 18000 8,20 37 0,718072 0,865472

179 Robin 2.29 SN 63 2880 1800 3300 8700 9,20 90 0,625 1,145833

180 Takeuchi TB 070 42 6950 2150 2660 8100 28 0,309353 0,382734

181 Tigercat H250B 153 5260 3430 3605 25445 9,75 475 31 0,652091 0,685361

182 Tigercat H822C 224 4750 3400 3730 24490 8,92 351 41 0,715789 0,785263

183 Tigercat LH822C 224 4750 3400 3730 31330 8,92 351 53 0,715789 0,785263

184 Tigercat LH830C 224 4750 3400 3730 32660 8,92 351 55 0,715789 0,785263

185 Tigercat H845C 194 4900 3435 3360 27000 8,66 294 44 0,70102 0,685714

186 Tigercat H845D 210 4900 3435 3360 27000 8,66 294 44 0,70102 0,685714

187 Tigercat LH845D 210 4900 3275 3760 31300 8,66 294 51 0,668367 0,767347

188 Tigercat LH845C 194 4900 3275 3760 31300 8,66 294 51 0,668367 0,767347

189 Tigercat H855C 205 5380 3400 3330 27600 9,40 494 41 0,63197 0,618959

190 Tigercat LH855C 205 5280 3400 3710 35600 9,40 494 63 0,643939 0,702652

191 Timber Pro TN725-B

224 4360 2860 3170 22407 7,90 348 44 0,655963 0,727064

192 Timber Pro TL725-

B 224 4720 3150 3630 25061 7,90 348 46 0,667373 0,769068

193 Timber Pro

TL735-B 224 4670 3150 3760 27070 7,90 348 49 0,674518 0,805139

194 Volvo FC2121C 123 4460 2730 3050 24500 5,70 59 0,612108 0,683857

195 Volvo FC2421C 123 4460 3300 3725 27900 5,70 53 0,73991 0,835202

196 Volvo FC2924C 138 4891 3490 3935 34600 6,00 60 0,713556 0,804539

197 Volvo FC3329C 153 4968 3490 3975 37800 6,20 50 0,702496 0,800121

14

svrhu utvrđivanja jakosti veze između izjednačenih nezavisnih i zavisnih varijabli

korištena je Römer – Orphalova skala (slika 7).

Slika 7. Römer - Orphalova raspodjela

3.1. MORFOLOŠKA ANALIZA

Morfološka analiza je jedna od metoda proučavanja strojeva koji se rabe u radovima

pridobivanja drva. Provodi se na temelju izabranih geometrijskih, masenih i drugih

veličina pomoću kojih se izražavaju ovisnosti i donosi sud o valjanosti izbora stroja.

Jednu od prvih morfoloških raščlambi vozila za kretanje izvan prometnica provodi

Bekker (1956). Tada on navodi da problemi morfologije vozila nisu pitanja vezana za

ograničavajuće čimbenike u prometu, već uz njihovu učinkovitost i troškove. Njegovo

je mišljenje da će objekt koji se kreće u nekom mediju poprimiti oblik koji pruža

najmanji otpor kretanju.

Sever (1980) morfološkom raščlambom uspoređuje šumske zglobne traktore s vitlom

sa nadograđenim poljoprivrednim traktorima, donoseći statistički potvrđen zaključak

da zglobni traktori spadaju u posebnu obitelj vozila za kretanje po bespuću, iako su

razvijeni iz poljoprivrednih traktora.

Sever i Horvat (1992A) prikazuju bazu podataka najvažnijih značajki strojeva za

privlačenje drva, smatrajući da tako sjedinjeni podaci mogu poslužiti projektantima pri

konstrukciji i poboljšanju vozila, a šumarskim stručnjacima pri izboru i kod nabave

nove opreme. Isti autori (1992B) prikazuju osnovne morfološke značajke i nekih

drugih šumskih strojeva nakon utemeljenja prvih baza podataka dimenzijskih

značajki. Zaključuju da osnovne morfološke značajke jasno pokazuju zajednička

obilježja obitelji prikazanih šumskih strojeva.

Horvat i Kristić (1999) iznose prvu morfološku analizu prorednih traktorskih skupova

(traktor s poluprikolicom i hidrauličnom dizalicom) kao polazište u traženju optimalnog

rješenja za nizinske šume, dok Horvat i Šušnjar (2001 i 2003) prikazuju razvoj

morfoloških značajki poljoprivrednih traktora, zaključujući da dostignuta raznovrsnost

njihove konstrukcije omogućava izbor pogodne inačice traktora za prilagodbu za

15

šumske radove te kasnije rade analizu pogodnosti opremanja uzgojnog traktora farmi

vitlom.

Šušnjar i sur. (2007) prikazuju morfološku raščlambu različitih tipova hidrauličnih

dizalica koje se ugrađuju na strojeve za izvođenje šumskih radova kako bi se vidjele

različitosti njihovih tehničkih značajki i mogućnosti njihove primjene.

Poršinsky i sur. (2008) koristeći metodu morfološke analize prikazuju razvoj i

međusobne razlike različitih tipova motornih pila lančanica.

Iz navedenih dosadašnjih radova uočava se značajnost morfološke analize kao

metode pri analizi pogodnosti šumskih vozila.

3.2. DODIRNI TLAK

Poršinsky (2005) definira dodirni tlak vozila s tlom kao omjer težine i površine

oslonca vozila s tlom. Također navodi da se prijenos naprezanja kroz zrnate

materijale, kakva su šumska tla, vrši preko mjesta dodira između pojedinih zrna, koja

su neravnomjerno raspoređena u prostoru. Rasprostiranje tlaka u tlu, kao posljedica

kretanja vozila, povezano je sa određivanjem prostornog rasporeda sila koje se

javljaju na površini i unutar opterećenog tla.

Pri utvrđivanju dodirnog tlaka, poseban problem predstavlja utvrđivanje površine

dodira kotača i tla. Površina dodira kotača i tla ovisi o elastičnim deformacijama

opterećenog kotača, odnosno deformacijama tla. Deformacija opterećenog kotača je

uvjetovana progibom gume, koji je ovisan o tlaku punjenja zrakom i opterećenju

kotača. Deformacija tla ovisi o trenutnoj vlažnosti tla.

Oblik i veličina dodirne površine kotača i tla, uz raspodjelu tlaka na njoj djeluje na

raspodjelu naprezanja u tlu. U računanju teorijske raspodjele najčešće se koristi njen

pravokutan, eliptični ili kružni oblik. Hallonborg (1996) navodi da je sa stajališta

kretanja šumskih vozila najzanimljiviji eliptični oblik dodirne površine. Horvat (1993)

smatra da razvoj i primjena guma na šumarskim vozilima imaju trend prema vrlo

širokim gumama, s odnosom promjera i širine manjim od 2, gdje one imaju oblik

valjka. Time je uz primjenu radijalnih guma, pravokutni oblik dodirne površine sve

zanimljiviji za proučavanje kretnosti šumskih vozila.

16

Tlak između kotača i tla može se mjeriti neposredno pomoću mjerača koji se pričvrsti

na površinu gume (Horvat, 1993). Posredna metoda za određivanje dodirnih tlakova

temelji se na poznavanju opterećenja kotača vozila i dodirne površine.

U ovom radu nominalni dodirni tlak (NGP) je izračunat posrednom metodom tako da

je težina vozila (Gvoz, kN) podijeljena sa dodirnom površinom vozila (A, m2). Za

izračun dodirne površine kotača izabran je Mellgrenov model (slika 8) jer omogućuje

jednostavan i brz izračun. Nedostaci tog modela su zanemarivanje utjecaja progiba

gume, tlaka punjenja zrakom, neovisnost o značajkama tla te precjenjivanje utjecaja

uporabe širih guma. Dodirna površina između vozila i tla je računata kao zbroj

dodirnih površina svih kotača harvestera. Dodirna površina kotača je jednaka

umnošku njegova polumjera i širine gume (Mellgren, 1980)

Slika 8. Mellgrenov model izračuna površine kotača (Izvor: Poršinsky, 2012)

Pri izračunu dodirne površine harvestera korištene su dimenzije ponuđenih serijskih

guma od proizvođača.

17

4. REZULTATI ISTRAŽIVANJA

Provedenom morfološkom analizom polučile su se određene ovisnosti između

morfoloških i ostalih značajki istraživanih harvestera. Rezultati su podijeljeni na dva

dijela. U prvom dijelu su prikazani rezultati dobiveni morfološkom analizom svih

istraživanih harvestera. U drugom dijelu je prikazana usporedba harvestera

proizvedenih do 2003. godine i nakon 2003. godine.

4.1. INDEKS OBLIKA

Bekker (1956, 1960 i 1969) iznosi mišljenje da vozila trebaju poprimiti oblik čijem

kretanju okoliš pruža najmanji otpor, tj. vozila trebaju imati što veću probojnost. Ako

se vozilo prikaže u obliku prizme, tada omjeri H/L (visina/duljina) i B/L (širina/duljina)

iskazuju važne obujmne značajke i nazivaju se indeksima oblika. U ovom istraživanju

korištena je visina do krova kabine harvestera. Za vozila koja pripadaju istoj obitelji,

indeksi oblika najvažnije su značajke kojima se one opisuju i služe kao početna

obavijest o proučavanom vozilu i njegovom svrstavanju u već poznatu obitelj vozila.

Na slici 9 je prikazana ovisnost indeksa oblika Hc/L i B/L. Većina istraživanih

harvestera se nalazi u području prevladavanja visine nad širinom, ispod pravca Hc=B.

Izdvaja se gusjenični harvester Kaiser S3 koji se zbog svoje ekstremne širine nalazi u

području prevladavanja širine nad visinom. Također se može vidjeti da se gusjenični

harvesteri izdvajaju od kotačnih harvestera, te da ih treba promatrati kao zasebnu

obitelj harvestera (Granić, 2013).

18

Slika 9. Ovisnost indeksa oblika B/L i HC/L

4.2. OVISNOST POJEDINIH MORFOLOŠKIH ZNAČAJKI O MASI

HARVESTERA

Značajnost mase kao morfološke značajke harvestera je višestruka. Harvesteri su

strojevi kojima je potrebna velika masa iz razloga što je predmet rada strojne sječe i

izrade stablo koje, ovisno o svojim značajkama, ima veliku masu, te djeluje na

stabilnost harvestera preko hidraulične dizalice. Gledajući veliku masu harvestera iz

aspekta okolišne pogodnosti ona je nepovoljna jer povećava dodirni tlak kotača na

tlo, što rezultira većim oštećivanjem šumskog tla. Povećana masa također povećava

otpor kotrljanja.

Na slici 10 je prikazana ovisnost snage pogonskog motora o masi harvestera. Jasno

se može uočiti da je za harvester veće mase potreban motor veće snage. Potreba za

većom snagom motora se može obrazložiti činjenicom da harvesteri veće mase

imaju hidraulične pumpe koje zahtijevaju veću snagu da bi mogle pokretati radne

dijelove harvestera. Na slici 10 se može uočiti jasno izdvajanje gusjeničnih

harvestera u smislu utjecaja mase na povećanje snage pogonskog motora. U tablici

2 i tablici 3 u stupcu prosječnih vrijednosti također se može vidjeti da je gusjeničnim

0,0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1,0 1,1 1,2

Hc/L

0,0

0,1

0,2

0,3

0,4

0,5

0,6

0,7

0,8

0,9

1,0

1,1

1,2

B/L

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

― Hc=B

19

harvesterima sa većom prosječnom masom potrebna razmjerno manja snaga

pogonskog motora u odnosu na kotačne harvestere. Gusjenični harvesteri se uvelike

konstrukcijski razlikuju od kotačnih harvestera jer su nastali iz bagera koji su

opremljeni harvesterskom glavom.

Slika 10. Ovisnost snage pogonskog motora o masi harvestera

Tablica 2. Opisna statistika mase harvestera

Masa, kg N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 42 19480,00 11000,00 26800,00 3596,528

6-kotačni 64 17794,31 9100,00 26000,00 3172,722

4-kotačni 23 11700,87 4100,00 18000,00 3714,199

Gusjenični 68 26324,51 8100,00 40000,00 7516,628

Tablica 3. Opisna statistika snage pogonskog motora

Snaga pogonskog motora, kW

N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 42 195,88 114,00 260,00 37,544

6-kotačni 64 165,22 84,00 270,00 37,619

4-kotačni 23 115,91 44,00 210,00 43,139

Gusjenični 68 179,50 42,00 227,40 53,381

Slika 11 prikazuje ovisnost duljine o masi harvestera. Uočen je rast duljine sa

povećanjem mase. Porast duljine harvestera negativno se odražava na njegovu

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

50

100

150

200

250

300

Sn

ag

a p

og

on

sko

g m

oto

ra,

kW

PM=(0,562995)*m̂ (0,577814)

r =0,75165687

R2 = 0,56498806

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

― trend

20

kretnost po šumskom bespuću. Veća duljina podrazumijeva veći polumjer okretanja,

te posljedično, manju kretnost. Na slici 11 se također može uočiti jasno razdvajanje

kotačnih i gusjeničnih harvestera. Duljina kotačnih harvestera se više povećava u

odnosu na masu nego kod gusjeničnih harvestera. To je omogućeno zbog načina

konstrukcije ove obitelji harvestera gdje se sa središnje postavljenim zglobom može

smanjiti polumjer okretanja. Gusjenični harvesteri se upravljaju promjenom brzine

vrtnje lijeve ili desne gusjenice, te bi većim povećanjem duljine došlo do

neprihvatljivih oštećenja šumskog tla i dubećih stabala u radnoj okolini harvestera.

Slika 11. Ovisnost duljine o masi harvestera

Iz tablice 4 se može vidjeti da se sa povećanjem broja kotača povećava i duljina

harvestera, te očito izdvajanje gusjeničnih harvestera po prosječnoj, minimalnoj i

maksimalnoj vrijednosti duljine.

Tablica 4. Opisna statistika duljine harvestera

Duljina, mm N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 42 8080,02 6160,00 9600,00 596,907

6-kotačni 64 7360,72 5900,00 10000,00 611,521

4-kotačni 23 6001,13 3350,00 8369,00 1188,974

Gusjenični 68 4603,65 2880,00 6950,00 668,241

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

Du

ljin

a,

mm

L=(158,078)*m̂ (0,394485)

r = 0,84847928

R2 = 0,71991709

L=(670,809)*m̂ (0,190027)

r = 0,44367612

R2 = 0,1968485

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

ー trend kotačni

ー trend gusjeničari

21

Ovisnost širine o masi je prikazana na slici 12. Dobiveni grafikon prikazuje da širina

harvestera blago raste sa povećanjem mase. Porast širine je nužan zbog bočne

stabilnosti harvestera, ali je ograničen činjenicom da je za kretanje po šumskom

bespuću potrebna manja širina, te utjecajem širine na oštećivanje dubećih stabala.

Slika 12. Ovisnost širine o masi harvestera

Prosječna širina gusjeničnih harvestera odstupa od kotačnih za 30 cm (tablica 5).

Povećana širina se, osim većom masom, može obrazložiti i manjom duljinom

gusjeničnih harvestera. Smanjena duljina je kompenzirana povećanjem širine kako bi

se ostvarila stabilnost prilikom kretanja i izvođenja radova.

Tablica 5. Opisna statistika širine harvestera

Širina, mm N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 42 2805,95 2100,00 3170,00 199,635

6-kotačni 64 2814,38 1650,00 3090,00 219,124

4-kotačni 23 2516,52 2050,00 2960,00 293,422

Gusjenični 68 3107,82 1800,00 4780,00 409,530

Vrijednosti širine glavnine istraživanih harvestera se kreću od 2 do 3,5 metara sa

jednim uočljivim odstupanjem od 4,78 metara. Od linije trenda odstupa gusjenični

harvester Kaiser S3 (slika 13) sa promjenjivom geometrijom podvozja.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

1000

2000

3000

4000

5000

Širin

a,

mm

B=(223,231)*m̂ (0,258936)

r = 0,7681342

R2 = 0,59003014

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

― trend

22

Slika 13. Harvester Kaiser S3 (Izvor: www.album-mmt.it)

Na slici 14 iskazana je ovisnost visine kabine o masi. Visina kabine neznatno raste

sa povećanjem mase. Povećavanjem visine harvestera raste visina točke težišta što

nepovoljno utječe na bočnu stabilnost. Visina kabine je također ograničena

zakonskim propisima koje harvesteri moraju zadovoljiti prilikom transporta po javnim

prometnicama. Tablica 6 prikazuje da se prosječne vrijednosti visina nalaze u

rasponu unutar 40 cm, te da ne postoje značajne razlike u visini između kotačnih i

gusjeničnih harvestera, tj. da se ne može uočiti nikakva zakonitost.

23

Slika 14. Ovisnost visine do krova kabine o masi harvestera

Tablica 6. Opisna statistika visine harvestera

Visina, mm N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 42 3550,19 3300,00 3900,00 229,403

6-kotačni 64 3742,33 3150,00 4500,00 248,452

4-kotačni 23 3348,96 1800,00 4560,00 614,084

Gusjenični 68 3574,38 2530,00 4240,00 329,985

Slika 15 prikazuje ovisnost dohvata hidraulične dizalice o masi. Trend dohvata se

povećava sa porastom mase do vrijednosti od 10 metara, nakon čega stagnira.

Glavni razlog zbog kojega se ne mogu upotrebljavati dizalice većeg dohvata je

stabilnost harvestera. Povećavanjem duljine kraka dizalice povećava se moment koji

djeluje na harvester i narušava mu stabilnost. Na slici se jasno izdvajaju gusjenični

harvesteri koji, unatoč većoj masi, nemaju veći dohvat. Ta se činjenica može objasniti

kraćim podvozjem gusjeničnih harvestera. Kraće podvozje rezultira manjom

stabilnošću prilikom rada sa dizalicom. Nadalje, gusjenični harvesteri su opremljeni

dizalicama vrlo velikog podiznog momenta, povećanjem dohvata dizalice taj bi

moment postao prevelik i došlo bi do prevrtanja stroja pri velikom opterećenju. Zbog

toga je uporaba dizalica većeg dohvata kod gusjeničnih harvestera ograničena.

Također se može uočiti velika amplituda dohvata dizalice kod gusjeničnih harvestera

(tablica 7). Proizvođači gusjeničnih harvestera nude široku paletu hidrauličnih

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Vis

ina

, m

m

HC=(924,606)*m̂ (0,13805)

r = 0,49000144

R2 = 0,24010141

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

― trend

24

dizalica, od bagerskih dizalica do teleskopskih harvesterskih dizalica. Bageri se

opremaju hidrauličnim dizalicama kojima će moći obavljati veliki raspon poslova.

Postavljanjem harvesterske glave na bager on postaje gusjenični harvester. Nakon

obavljenih poslova sječe i izrade stabala, moguće je zamijeniti harvestersku glavu

nekim drugim radnim tijelom i pristupiti drugim poslovima da bi se povećala

iskorištenosti stroja.

Slika 15. Ovisnost dohvata dizalice o masi harvestera

Tablica 7. Opisna statistika dohvata dizalice

Dohvat dizalice, m

N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 40 10,39 7,50 11,70 0,732

6-kotačni 64 10,37 8,00 15,00 0,966

4-kotačni 23 8,95 4,60 11,50 1,880

Gusjenični 67 9,00 5,70 15,00 1,768

Ovisnost podiznog momenta dizalice o masi harvestera iskazana je na slici 16.

Vidljivo je da podizni moment raste sa povećanjem mase harvestera. Veći i teži

harvesteri su opremljeni sa većim dizalicama koje imaju snažnije hidraulične cilindre

za obavljanje rada podizanja tereta. Nadalje, harvesteri veće mase su stabilniji na

utjecaj većeg momenta koji se javlja na kraku dizalice pri obavljanju rada podizanja

tereta.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Do

hva

t d

iza

lice

, m

lD=(5,40036)*m̂ (0,059707)

r = 0,14769025

R2 = 0,02181241

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

― trend

25

Slika 16. Ovisnost podiznog momenta dizalice o masi harvestera

U tablici 8 je vidljivo da je podizni moment dizalica gusjeničnih harvestera uvelike

veći od onog kod kotačnih harvestera. Razlog tome je već spomenuto opremanje

bagera dizalicama velikog podiznog momenta kojima će se, osim radova sječe i

izrade, moći izvoditi i neki drugi radovi poput iskopa ili utovara materijala.

Tablica 8. Opisna statistika podiznog momenta dizalice

Podizni moment

dizalice, kNm N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 40 216,55 92,00 325,00 58,108

6-kotačni 61 190,20 86,00 310,00 52,460

4-kotačni 18 130,28 55,00 255,00 66,743

Gusjenični 58 346,45 90,00 598,00 140,258

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

100

200

300

400

500

600

700

Po

diz

ni m

om

en

t d

iza

lice

, kN

m

MD=(0,595e-3)*m̂ (1,29735)

r = 0,85719586

R2 = 0,73478474

8-kotačni

6-kotačni

4-kotačni

gusjeničari

― trend

26

4.3. OVISNOST NOMINALNOG DODIRNOG TLAKA O MASI

HARVESTERA

Slika 17 prikazuje ovisnost nominalnog dodirnog tlaka o masi harvestera. Logično je

da se povećanjem mase harvestera povećava i nominalni dodirni tlak. Međutim, na

slici se jasno mogu razlučiti pojedine vrste harvestera i njihovi nominalni dodirni

tlakovi. Četverokotačni harvesteri imaju najveće dodirne tlakove zbog male dodirne

površine, šesterokotačni i osmerokotačni harvesteri zbog veće dodirne površine

imaju manje dodirne tlakove. Nominalni dodirni tlak kod gusjeničnih harvestera je

najmanji (tablica 9). Glavni razlog ovakvim rezultatima je povećanje dodirne površine

kotača i tla. Dodirna površina kotača i tla se može povećati širim pneumaticima i

polugusjenicama, međutim tada se javlja problem oštećenja preostalih dubećih

stabala. Iako je nominalni dodirni tlak gusjeničnih harvestera manji u odnosu na

kotačne harvestere, gusjenice, zbog svoje konstrukcije, oštećuju šumsko tlo

premještanjem njegovih slojeva.

Slika 17. Ovisnost nominalnog dodirnog tlaka o masi harvestera

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

20

40

60

80

100

No

min

aln

i d

od

irn

i tla

k,

kP

a

NGP=(24,1768)*m̂ (0,087867)

r = 0,17045667

R2 = 0,02905548

8 kotača

6 kotača

4 kotača

gusjenični

― trend

27

Tablica 9. Opisna statistika nominalnog dodirnog tlaka

Nominalni dodirni tlak,

kPa N Prosjek Minimum Maksimum Std. Dev.

8-kotačni 42 55,64 34,00 70,00 7,855

6-kotačni 64 63,81 45,00 93,00 8,949

4-kotačni 23 62,17 31,00 85,00 14,668

Gusjenični 65 50,03 28,00 70,00 10,020

28

4.4. USPOREDBA HARVESTERA PROIZVEDENIH DO 2003. GODINE

I NAKON 2003. GODINE

Na temelju rezultata morfološke analize i prikupljenih podataka o godinama

proizvodnje istraživanih harvestera napravljena je usporedba harvestera

proizvedenih najkasnije u 2003. godini i harvestera proizvedenih nakon 2003. godine.

Radi lakšeg očitavanja grafova harvesteri su podijeljeni na stare (crvena boja – do

2003.) i nove (plava boja – nakon 2003.).

Na slici 18 može se uočiti da je linija trenda ovisnosti snage pogonskog motora o

masi kod starih harvestera strmija, tj. da se snaga više povećava sa porastom mase

nego kod novih harvestera. Objašnjenje se nudi u činjenici da se u novije vrijeme

proizvodi sve više gusjeničnih harvestera koji, kako je već navedeno, nemaju potrebu

za snažnijim pogonskim motorima unatoč svojoj velikoj masi.

Slika 18. Usporedba ovisnosti snage pogonskog motora o masi harvestera

Pri uspoređivanju ovisnosti duljine o masi harvestera nije zamijećena značajna

razlika između starih i novih harvestera (slika 19). Zbog velikog broja istraživanih

novih gusjeničnih harvestera i njihove manje duljine oni su promatrani kao zasebna

skupina.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

20

40

60

80

100

120

140

160

180

200

220

240

260

280

Sn

ag

a p

og

on

sko

g m

oto

ra,

kW

PM=(2,3022)*m̂ (0,439235)

r = 0,63985493

R2 = 0,40941433

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi

PM=(0,003884)*m̂ (1,08763)

r = 0,83550127

R2 = 0,69806237

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjeničari stari

ー trend stari

29

Slika 19. Usporedba ovisnosti duljine o masi harvestera

Između ovisnosti širine o masi starih i novih harvestera (slika 20) uočava se blago

razdvajanje linije trenda novih harvestera od starih kod vrijednosti širine od 2,75 m.

Razdvajanje se može objasniti boljim konstrukcijskim rješenjima novih harvestera

koja omogućuju smanjenje širine bez značajnog gubitka bočne stabilnosti. Veće

razlike izostaju jer ograničavajući čimbenici imaju jednak utjecaj i na stare i na nove

harvestere. Smanjenjem širine harvestera žrtvovala bi se njegova bočna stabilnost, a

povećanjem njegova kretnost po šumskom bespuću. Također, povećanjem širine bi

se povećale štete na dubećim stablima.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

8000

9000

10000

11000

Du

ljin

a,

mm

L=(103,264)*m̂ (0,435114)

r = 0,5025698

R2 = 0,2525764

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjenični stari

ー trend stari

L=(120,029)*m̂ (0,421576)

r = 0,84847928

R2 = 0,71991709

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi kotačni

L=(687,864)*m̂ (0,187932)

r = 0,44367612

R2 = 0,1968485

ー trend novi gusjenični

30

Slika 20. Usporedba ovisnosti širine o masi harvestera

Slika 21 prikazuje razdvajanje linije trenda ovisnosti visine o masi novih harvestera

od starih harvestera kod vrijednosti visine od 3,5 m. Trend smanjenja visine kod

novih harvestera je nastojanje proizvođača da smanje visinu težišta, te poboljšaju

stabilnost harvestera pri kretanju i izvođenju radova.

Slika 21. Usporedba ovisnosti visine do krova kabine o masi harvestera

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

1000

2000

3000

4000

5000

Širin

a,

mm

B=(265,885)*m̂ (0,24164)

r = 0,70987594

R2 = 0,50392384

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi

B=(149,252)*m̂ (0,300439)

r = 0,68848854

R2 = 0,47401647

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjenični stari

ー trend stari

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

1000

2000

3000

4000

5000

6000

7000

Vis

ina

, m

m

HC=(1046,98)*m̂ (0,125532)

r = 0,39246009

R2 = 0,15402492

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi

HC=(457,944)*m̂ (0,212178)

r = 0,64674533

R2 = 0,41827953

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjenični stari

ー trend stari

31

Prema slici 22 dohvat dizalica starih harvestera je u jakoj korelaciji s masom, što

potvrđuje i izračunati koeficijent korelacije. Veća masa harvestera dopušta uporabu

dizalica većeg dohvata, ali do određene granice kada moment koji djeluje preko

kraka dizalice počne narušavati stabilnost harvestera. Međutim, kod novih harvestera

se uočava veliko raspršenje podataka, a koeficijent korelacije upućuje na gotovo

nikakvu ovisnost dohvata dizalice o masi harvestera. Razlog raspršenosti podataka

je veliki uzorak novih gusjeničnih harvestera koji, kako je već navedeno u prvom

dijelu rezultata, mogu biti opremljeni različitim tipovima dizalica sa različitim

dohvatima.

Slika 22. Usporedba ovisnosti dohvata dizalice o masi harvestera

Uspoređivanjem ovisnosti podiznog momenta dizalice o masi starih i novih

harvestera (slika 23) može se uočiti trend povećanja podiznog momenta kod novih

harvestera u odnosu na stare. Razvojem i poboljšanjem hidrauličnih dijelova dizalica

povećavao se i njihov podizni moment. Trend povećanja se može obrazložiti i sve

većom upotrebom gusjeničnih harvestera koji, kako je već prikazano u prvom dijelu

rezultata, imaju značajno veći podizni moment dizalica u odnosu na kotačne

harvestere.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

2

4

6

8

10

12

14

16

Do

hva

t d

iza

lice

, m

lD=(9,34603)*m̂ (0,004808)

r = 0,01047308

R2 = 0,00010969

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi

lD=(0,392752)*m̂ (0,334552)

r = 0,6784037

R2 = 0,46023158

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjenični stari

ー trend stari

32

Slika 23. Usporedba ovisnosti podiznog momenta dizalice o masi harvestera

Uspoređujući ovisnost nominalnog dodirnog tlaka o masi starih i novih harvestera

(slika 24) dolazi se do zanimljivih rezultata. Linija trenda starih harvestera je uzlazna,

što je i logično za očekivati jer se povećanjem mase povećava i nominalni dodirni

tlak. Prema koeficijentu korelacije masa i dodirni tlak kod starih harvestera su u jakoj

korelaciji. Nasuprot liniji trenda starih harvestera, linija trenda novih harvestera je

padajuća, ali sa gotovo nepostojećom korelacijom dodirnog tlaka i mase harvestera.

Ovakav rezultat su može objasniti povećanom dodirnom površinom kod gusjeničnih

harvestera koji, unatoč većoj masi, imaju razmjerno manji dodirni tlak u odnosu na

kotačne harvestere.

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

100

200

300

400

500

600

700

Po

diz

ni m

om

en

t d

iza

lice

, kN

m

MD=(0,718e-3)*m̂ (1,2792)

r = 0,82164197

R2 = 0,67509552

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi

MD=(0,001428)*m̂ (1,20248)

r = 0,81752536

R2 = 0,66834771

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjenični stari

ー trend stari

33

Slika 24. Usporedba ovisnosti nominalnog dodirnog tlaka o masi harvestera

0 5000 10000 15000 20000 25000 30000 35000 40000 45000

Masa, kg

0

20

40

60

80

100

No

min

aln

i d

od

irn

i tla

k,

kP

a

NGP=(85,9676)*m̂ (-0,03878)

r = 0,07445538

R2 = 0,0055436

8-kotačni novi

6-kotačni novi

4-kotačni novi

gusjeničari novi

ー trend novi

NGP=(0,354171)*m̂ (0,526509)

r = 0,56767241

R2 = 0,32225196

8-kotačni stari

6-kotačni stari

4-kotačni stari

gusjenični stari

ー trend stari

34

5. ZAKLJUČAK

Provedenom morfološkom analizom istraživanih modela harvestera ustanovljene su

određene zakonitosti koje će biti obrazložene dalje u tekstu.

Analizom odnosa indeksa oblika dolazi se do zaključka da su harvesteri vozila kod

kojih prevladava visina nad širinom. Potrebe kretnosti ne dopuštaju konstrukciju

harvestera sa širim podvozjem. U gotovo svim provedenim analizama, izuzevši

ovisnost visine do krova kabine o masi, izdvajaju se gusjenični harvesteri te ih treba

promatrati kao zasebnu skupinu vozila.

Iako je masa ključni faktor stabilnosti harvestera, zbog njenog negativnog utjecaja na

šumsko tlo preporuča se traženje rješenja problema stabilnosti u drugim morfološkim

značajkama. Smatra se da je potrebno zaustaviti daljnje povećanje mase harvestera.

Strateška raspodjela mase, snižavanje težišta i upotreba širih guma i polugusjenica

dobra su alternativa povećanju stabilnosti harvestera.

Povećavanje snage pogonskog motora sa porastom mase je uvelike uvjetovano

potrebama hidrauličnog sustava. Pogonski motor, osim za kretanje harvestera po

bespuću, služi za opskrbu snagom više hidrauličnih pumpi unutar harvestera. Sa

porastom mase rastu i zahtjevi hidrauličnih pumpi za snagom, te je nužna ugradnja

snažnijih pogonskih motora. Gusjenični harvesteri zbog načina konstrukcije

zahtijevaju razmjerno slabije pogonske motore u odnosu na svoju masu nego kotačni

harvesteri. Snagu pogonskih motora potrebno je prilagoditi zahtjevima hidrauličnih

komponenti harvestera. Ugradnjom predimenzioniranih motora koji nisu iskorišteni do

svog punog potencijala povećavaju se troškovi nabave, rada i održavanja.

Analizom odnosa duljine i mase harvestera moguće je zaključiti da zglobno

upravljanje kotačnim harvesterima dopušta značajno veće povećanje duljine u

odnosu na masu nego gusjeničnim harvesterima. Veća duljina podrazumijeva veći

polumjer okretanja, tj. manju kretnost. Duljina gusjeničnih harvestera je ograničena

njihovim načinom upravljanja. Većom duljinom gusjenica bi se žrtvovala kretnost u

nepogodnim šumskim uvjetima, a štete na tlu i dubećim stablima bi bile

neprihvatljive. Pri konstrukciji harvestera, iz navedenih razloga, duljina treba biti

svedena na minimum.

35

Ugradnja hidrauličnih dizalica većeg dohvata ograničena je momentom koji djeluje

preko kraka dizalice na harvester i narušava mu stabilnost. Gusjenični harvesteri su

opremljeni dizalicama velikog podiznog momenta, pa bi veći dohvat dodatno

povećao podizni moment, te bi pri maksimalnom opterećenju došlo do prevrtanja

stroja. Također, zbog svog kraćeg podvozja gusjenični harvesteri su opremljeni

dizalicama manjeg dohvata. Upotreba dizalica većeg dohvata za sada nije osnovana

međutim, daljnjim poboljšanjem stabilnosti harvestera izgledno je da će se i dohvat

dizalica povećati. Tehnologija rada harvestera treba biti prilagođena trenutačnim

dohvatima hidrauličnih dizalica.

Prema rezultatima grafa ovisnosti nominalnog tlaka o masi harvestera može se

zaključiti da su harvesteri sa šest ili osam kotača, te gusjenični harvesteri okolišno

pogodniji zbog manjeg dodirnog tlaka, tj. manjeg sabijanja tla. Preporuča se

korištenje harvestera sa 6 ili 8 kotača na tlima male nosivosti, te korištenje širih guma

i polugusjenica u svrhu povećanja dodirne površine kotača i tla. Upotreba gusjeničnih

harvestera bi se trebala ograničiti na tla sa većom posmičnom čvrstoćom zbog

oštećivanja šumskog tla premještanjem njegovih slojeva, te na nagnutim terenima.

Pri uspoređivanju starih i novih harvestera uočen je veliki broj novih gusjeničnih

harvestera što upućuje na nastojanja proizvođača da proizvedu stroj koji će uz

radove sječe i izrade obavljati i druge radove poput izgradnje i održavanja šumskih

prometnica. Novi gusjenični harvesteri su opremljeni hidrauličnim dizalicama velikog

podiznog momenta, koje osim harvesterske glave mogu nositi i hidraulični čekić ili

lopatu. Koncept jednog stroja koji obavlja više poslova ima svoje prednosti, neke od

njih su: izbjegnut trošak nabave još jednog stroja, manji troškovi održavanja strojeva,

manji troškovi transporta, veća iskorištenost stroja.

Kod novih harvestera zamijećen je trend smanjenja visine. Manja visina rezultira

nižim težištem koje igra veliku ulogu u stabilnosti harvestera. Razvoj je potrebno

nastaviti u smjeru smanjenja visine.

36

6. LITERATURA

1. Andersson, B., 1994: Cut-to-length and tree-length harvesting systems in

central Alberta: a comparison. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Pointe-

Claire, Que. Tech. Rep. TR-108. 1-32.

2. Bekker, M., G., 1956: Theory of Land Locomotion, Univ. of Michigan Press, 1-

499.

3. Bekker, M., G., 1960: Off-the-road locomotion, Univ. of Michigan Press, 1-215.

4. Bekker, M., G., 1969: Introduction to Terrain-Vehicle Systems, Univ. of

Michigan Press, 1-846.

5. Bensch, P., Urbaniak, W., 2001: Timberjack today and for ever. Sammelbuch

„Stand und Entwicklung der Forstlichen Verfahrenstechnik an der Wende des

Jahrhunderts“, 34. Internationales Symposium „Mechanisierung Der

Waldarbeit“ Forstliche Fakultät Warschau, Polen, 10-13 Juli 2000, 15-21.

6. Berg, S., 1992: Terrain Classifcation System Forestry Work. Forest Operations

Institute „Skogsarbeten“, 1-28.

7. Bojanin, S., Krpan A. P. B., 1997: Möglichkeit der Hoch- und

Vollmechanisierung der Einschlagsarbeiten, und Mechanisierung des

Holzrückens in Wäldern Kroatiens. Šumarski list 121 (7-8): 135-150.

8. Bulley, B., 1999: Effect of tree size and stand density on harvester and

forwarder productivity in commercial thinning. For. Eng. Res. Inst. Can.

(FERIC), Pointe-Claire, Que. Tech. Note TN-292. 1-8.

9. Drushka, K., Konttinen, H., 1997: Tracks in the Forest – The Evolution of

Logging Machinery. Timberjack Group Oy, Helsinki, Finland, 1-254.

10. Granić, L., 2013: Morfološka raščlamba harvestera. Diplomski rad, Šumarski

fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 1-24.

11. Hallonborg, U., 1996: Super ellipse as tyre-ground contact area. Journal of

Terramechanics 33 (3): 125-132.

12. Horvat, D., 1993: Prilog proučavanju prohodnosti vozila na šumskom tlu.

Disertacija, Fakultet strojarstva i brodogradnje, Sveučilište u Zagrebu, 1-234.

13. Horvat, D., Kristić, A., 1999: Research of some morphological features of

thinning tractor assemblies with semi-trailer (Istraživanje nekih morfoloških

značajki prorjednih traktorskih skupova s poluprikolicom). Zbornik sažetaka na

37

IUFRO savjetovanju „Emerging Harvesting Issues in Technology Transition at

the End of Century“, Opatija, 99-100.

14. Horvat, D., Šušnjar, M., 2001: Morphological analysis of farming tractors used

in forest works, FORMEC 2001, Mendel University of Agriculture and Forestry,

Brno, 27-38.

15. Horvat, D., Šušnjar, M., 2003: Comparison between some technical

characteristics of STEYR farming tractor equipped with 3 variants of Tajfun

farmi winches and with fixed Tigar winch. Proceedings of Joint FAO/ECE/ILO

& IUFRO Workshop on operation improvements in farm forests, Logarska

dolina (Slovenija), 83-95.

16. Hoss, C., 2001: Harvester simulations as effective tools in education.

Proceedings of International conference „Thinnings: A valuable forest

management tool“, September 9-14, 2001, IUFRO Unit 3.09.00 & FERIC &

Natural Resources Canada & Canadian Forest Service, CD.

17. Kellog, L. D., Bettinger, P., Studier, D., 1993: Terminology of Ground Based

Mechanized Logging in the Pacific Northwest. Forest Research Laboratory,

Oregon State University, Corvalis. Research Contribution 1, 1-12.

18. Krpan, A. P. B., 2000: Mogućnosti primjene vrhunskih tehnologija pri

iskorištavanju šuma u Hrvatskoj (Possibilities of implementation of high

technologies in forest harvesting in Croatia). Znanstveni skup „Vrhunske

tehnologije u uporabi šuma“, Zagreb, 11. travnja 2000., HAZU, Znanstveno

vijeće za poljoprivredu i šumarstvo, 45-63.

19. Krpan, A. P. B., Poršinsky T., 2001: Harvester Timberjack 1070 u Hrvatskoj.

Šumarski list, 125 (11-12): 619-624

20. Krpan, A. P. B., Poršinsky. T., 2004: Djelotvornost strojne sječe i izrade u

sastojinama tvrdih i mekih listača – 1. Dio: Promišljanje struke o strojnoj sječi i

izradbi drva. Šumarski list, 128 (5-6): 128-130.

21. Meek, P., 2000: Effect of the commercial thinning prescription on the

performance od single-grip harvesters. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC),

Pointe-Claire, Que. Advantage Vol.1 No. 42, 1-2.

22. Mellgren, P. G., 1980: Terrain Classification for Canadian Forestry. Canadian

Pulp and Paper Association, 1-13.

38

23. Poršinsky, T., 2005: Djelotvornost i ekološka pogodnost forvardera Timberjack

1710 pri izvoženju oblovine iz nizinskih šuma Hrvatske. Doktorska disertacija,

Šumarski fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 1-170.

24. Poršinsky, T., 2012: Pridobivanje drva na okolišno prihvatljiv način.

Predavanje, Šumarski fakultet, Sveučilište u Zagrebu, 5-5.

25. Poršinsky, T., Stankić, I., Bosner, A., Pentek, T., 2008: Morphological Analysis

of Chainsaws. Proceedings of the International Scientific Conference

FORTECHENVI 2008, Mendel University of Agriculture and Forestry, Brno,

380-380.

26. Richardson, R., Makkonen I., 1994: The performance of cut-to-length systems

in eastern Canada. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Pointe-Claire, Que.

Tech. Rep. TR-109. 1-16.

27. Sambo, S. M., 1999: Reduction of trail density in a partial cut with a cut-to-

length system. For. Eng. Res. Inst. Can. (FERIC), Pointe-Claire, Que. Tech.

Note TN-293. 1-12.

28. Sever, S., 1980: Istraživanje nekih eksploatacijskih paramatara traktora kod

privlačenja drva. Disertacija, Šumarski fakultet Sveučilišta u Zagrebu, 1-301.

29. Sever, S., Horvat, D., 1992A: Logging wheeled tractor data bank for

assistance in machine family evaluation. Proceedings of IUFRO workshop

„Computer supported planning of roads and harvesting“, Feldafing, Germany,

281-288.

30. Sever, S., Horvat, D., 1992B: Skidders and forwarders database as source

and help in determining morphological relationships. Proceedings of IUFRO

workshop „Computer supported planning of roads and harvesting“, Feldafing,

Germany, 196-200.

31. Šušnjar, M., Horvat, D., Grahovac, I., 2007: Morfološka raščlamba šumskih

hidrauličnih dizalica. Nova mehanizacija šumarstva 28: 15-26.

32. Tufts, R. A., 1997: Productivity and cost of the Ponsse 15-series, cut-to-length

harvesting system in southern pine plantations. Forest Products Journal 47

(10): 39-46.

33. www.album-mmt.it/details.php?image_id=59767

34. www.deere.com/en_US/products/equipment/harvesters/harvesters.page

35. www.flickr.com/photos/legolab/2039745876

39

36. www.forestnet.com/archives/Sept_04/in_the_woods_innovations.htm

37. www.forestryimages.org/search/action.cfm?q=Busch

38. www.heavyequipmentforums.com/showthread.php?22401-Some-old-logging-

iron

39. www.loggingon.net/new-products-new-harvesters-from-

komatsu_news_op_view_id_215

40. www.ponsse-austria.com/10/machines/ponsse-beaver.html

41. www.ritchiewiki.com/wiki/index.php/harvester

42. www.tigercat.com/product/1135-harvester