Harwester potrafi w jednym cyklu ściąć drzewo, usunąć gałęzie, zmierzyć pień i podzielić go na odcinki o określonej długości. Z daleka wygląda to jak seria kilku szybkich ruchów żurawia. W rzeczywistości za pracą głowicy stoją hydraulika, czujniki, komputer pokładowy i operator, który przez cały czas kontroluje maszynę oraz obróbkę drewna.
Jeszcze przed pierwszym cięciem trzeba precyzyjnie ustawić ciężką maszynę i naprowadzić głowicę na drzewo przeznaczone do usunięcia. Dopiero wtedy rozpoczyna się proces charakterystyczny dla współczesnego, zmechanizowanego pozyskania drewna.
Harwester nie jest przy tym autonomicznym robotem samodzielnie podejmującym wszystkie decyzje. Systemy elektroniczne wspomagają pomiar i podział pnia, jednak to operator prowadzi maszynę, steruje żurawiem, ustawia głowicę i reaguje na sytuację w drzewostanie.
Głowica łączy kilka narzędzi w jednym urządzeniu
Najbardziej charakterystyczna część harwestera znajduje się na końcu żurawia. Głowica robocza musi zarówno pewnie objąć pień, jak i wykonać kolejne etapy jego obróbki. W jej konstrukcji znajdują się między innymi ramiona chwytające, rolki podające, noże okrzesujące oraz zespół tnący wykorzystujący piłę łańcuchową. Konkretna budowa zależy od modelu i przeznaczenia. Głowica do pracy przy trzebieżach może mieć inne wymiary i charakterystykę niż wyposażenie maszyny przeznaczonej do większych drzew.
Operator naprowadza głowicę na dolną część pnia i zaciska jej elementy robocze. Następnie uruchamiane jest cięcie. Po przecięciu pnia operator za pomocą żurawia i głowicy kontroluje dalszy przebieg ścinki i obalania drzewa, a następnie ustawia je do dalszej obróbki.
Obsługa wielu funkcji skupiona jest przy stanowisku operatora. Rozwój sterowania joystickami w ciężkich maszynach dobrze pokazuje, jak hydraulika i elektronika zmieniły sposób kontrolowania współczesnego sprzętu roboczego.
Po ścięciu zaczyna się okrzesywanie
Ścięcie drzewa jest dopiero początkiem pracy głowicy. Rolki podające zaczynają przesuwać pień przez jej mechanizm, natomiast noże okrzesujące prowadzone wzdłuż powierzchni drewna usuwają kolejne gałęzie.
To właśnie ten etap jest szczególnie efektowny dla obserwatora. Pień przechodzi przez głowicę, a za nią pozostaje już oczyszczona część drewna. W zależności od konstrukcji maszyny, wielkości drzewa i warunków pracy podawanie może odbywać się bardzo szybko.
Naturalny materiał nie zawsze pozwala jednak utrzymać jednakowe tempo. Mocne rozwidlenia, grube gałęzie, krzywizna pnia czy jego nieregularny kształt mogą wymagać zmiany sposobu prowadzenia głowicy. Operator musi obserwować obróbkę i w razie potrzeby skorygować jej przebieg.
Harwester mierzy drewno podczas pracy
W trakcie przesuwania pnia wykonywane są pomiary, które pozwalają określić jego długość i średnicę. To ważna różnica między harwesterem a maszyną służącą wyłącznie do ścinania drzew. Długość może być określana za pomocą koła pomiarowego współpracującego z przesuwającym się pniem. Pomiar średnicy opiera się natomiast na czujnikach związanych z położeniem elementów głowicy obejmujących drewno. Konkretne rozwiązania techniczne różnią się pomiędzy konstrukcjami.
Dane trafiają do systemu sterowania maszyny. Żeby pomiary były wiarygodne, układ wymaga kontroli i właściwej kalibracji. Ma to praktyczne znaczenie, ponieważ wyniki są później wykorzystywane podczas dzielenia pnia na wymagane sortymenty.
Harwester jest więc również dobrym przykładem tego, jak mocno elektronika weszła do ciężkich maszyn. Podobny proces można obserwować w koparkach i ładowarkach, gdzie cyfrowe systemy sterują coraz większą liczbą funkcji.
Komputer pomaga ustalić miejsca kolejnych cięć
Okrzeszonego pnia nie przecina się na przypadkowe odcinki. Maszyna może pracować według zadanych parametrów dotyczących długości oraz sortymentów, które mają powstać podczas pozyskania drewna.
System wykorzystuje pomiary wykonywane w głowicy i pomaga określić miejsca kolejnych cięć. Pień zostaje przesunięty do odpowiedniej pozycji, podawanie jest zatrzymywane, a piła oddziela kolejny fragment. Następnie proces zaczyna się ponownie.
Nie oznacza to, że komputer może całkowicie zastąpić ocenę człowieka. Operator widzi krzywizny, uszkodzenia, rozwidlenia i inne cechy drewna, które mogą wymagać zmiany zaplanowanego sposobu obróbki. Automatyka przejmuje znaczną część powtarzalnego pomiaru i pozycjonowania, lecz człowiek nadal nadzoruje cały cykl.
Operator harwestera musi patrzeć dalej niż na ekran
Kabina nowoczesnego harwestera przypomina stanowisko sterowania zaawansowaną maszyną roboczą. Operator korzysta z joysticków i monitora, ale równocześnie przez cały czas obserwuje otoczenie. Musi kontrolować pozycję maszyny, ruch żurawia, położenie głowicy oraz znajdujące się wokół drzewa. Szczególnie wymagająca jest praca podczas trzebieży, kiedy ścinane są wybrane drzewa, a pozostały drzewostan powinien zostać zachowany. Manewrowanie dużą maszyną i długim żurawiem w takiej przestrzeni wymaga dokładności.
Dlatego określenie harwestera mianem „automatycznego drwala” byłoby uproszczeniem. Maszyna mechanizuje najbardziej pracochłonne etapy, lecz jej możliwości są wykorzystywane przez operatora, który steruje procesem i reaguje na warunki w terenie.
Harwester przygotowuje drewno, forwarder je zabiera
Po zakończeniu pracy głowicy gotowe sortymenty pozostają na powierzchni leśnej. W systemie sortymentowym cut-to-length (CTL) kolejnym ogniwem może być forwarder. To maszyna wyposażona w żuraw i przestrzeń ładunkową. Podnosi przygotowane drewno, układa je na przestrzeni ładunkowej i przewozi do miejsca składowania, najczęściej dostępnego dla dalszego transportu. Drewno jest przewożone na maszynie, zamiast być ciągnięte po podłożu.
Harwester i forwarder tworzą więc dwa różne ogniwa jednego procesu. Pierwsza maszyna zajmuje się ścinką i obróbką drzew, druga odpowiada za przewiezienie przygotowanych sortymentów. Organizacja prac może wyglądać inaczej w zależności od drzewostanu, terenu, rodzaju prowadzonych cięć i dostępnego sprzętu.
Gdy patrzy się na harwester podczas pracy, najbardziej zapada w pamięć szybko poruszająca się głowica. Technicznie znacznie ciekawsze jest jednak to, ile operacji wykonuje się podczas jednego cyklu. Ścinka, okrzesywanie, pomiar, pozycjonowanie i przecinanie pnia są połączone w proces, w którym mechanika i hydraulika pracują razem z elektroniką. Nad nimi nadal pozostaje operator – bez jego decyzji sama maszyna nie zamieni stojącego drzewa w prawidłowo przygotowane sortymenty.