الحصادة (في مجال الغابات)

الحصادة نوع من المركبات الثقيلة المستخدمة في عمليات قطع الأشجار حسب الطول المطلوب ، وتشمل قطع الأشجار وتقليمها وتقطيعها . وعادةً ما تُستخدم حصادة الغابات مع جرار لنقل جذوع الأشجار إلى موقع تجميع ^على جانب الطريق، أو مع ناقلة لجمعها ونقلها. [ ¹^]

تاريخ

طُوّرت آلات حصاد الأخشاب بشكل رئيسي في السويد وفنلندا ، وهي اليوم تُستخدم في معظم عمليات قطع الأشجار التجارية في هاتين الدولتين. أُطلقت أول آلة حصاد أخشاب متنقلة بالكامل، وهي طراز PIKA 75، عام 1973 ^{[ 2 ]} على يد المهندس الفنلندي ساكاري بينوماكي وشركته PIKA Forest Machines. وفي أوائل ثمانينيات القرن الماضي، قدّمت شركة SP Maskiner السويدية أول رأس حصاد أحادي المقبض. وانتشر استخدامها على نطاق واسع في بقية أنحاء شمال أوروبا، لا سيما في حصاد غابات المزارع .

قبل تطوير الحصادات الحديثة في فنلندا والسويد، ابتكر مخترعان من تكساس وحدةً بدائيةً مجنزرةً تقطع الأشجار من قاعدتها حتى قطر 0.76 متر (30 بوصة)، وقد طُوّرت هذه الوحدة في الولايات المتحدة تحت اسم "مقص الأشجار العملاق". بعد قطع الشجرة، كان بإمكان المشغل استخدام أدوات التحكم لتوجيهها نحو اليمين أو اليسار. وعلى عكس الحصادة، لم تكن هذه الوحدة تُزيل أغصان الشجرة بعد قطعها. ^[³^]

الاستخدامات

تُستخدم الحصادات بكفاءة في الأراضي المستوية إلى متوسطة الانحدار لإزالة الأشجار من مناطق الغابات. أما في التلال شديدة الانحدار أو عند إزالة الأشجار بشكل فردي، فلا تزال فرق العمل الأرضية التي تستخدم المناشير الآلية هي الخيار المفضل في بعض البلدان. ^{[ 4 ]} في شمال أوروبا، تُستخدم الحصادات الصغيرة سهلة المناورة لعمليات التخفيف ، بينما لا يُلجأ إلى القطع اليدوي إلا في الظروف القاسية، عندما يتجاوز حجم الشجرة قدرة رأس الحصادة أو من قِبل ملاك الأراضي الحرجية الصغيرة.

يتمثل المبدأ الأساسي في قطع الأشجار الآلي في "عدم ملامسة أقدام العمال لأرضية الغابة "، وتتيح آلة الحصاد والناقلة تحقيق ذلك. كما أن إبقاء العمال داخل كابينة القيادة يوفر بيئة عمل أكثر أمانًا وراحةً لقطع الأشجار على نطاق صناعي.

تُبنى الحصادات على مركبة متينة متعددة الاستخدامات، سواء كانت ذات عجلات أو مجنزرة أو على حفارة متحركة . قد تكون المركبة مفصلية لتوفير قدرة دوران ضيقة حول العوائق. يوفر محرك ديزل الطاقة لكل من المركبة وآلية الحصاد من خلال نظام دفع هيدروليكي . يمتد ذراع مفصلي قابل للتمديد، مشابه لذراع الحفارة ، من المركبة لحمل رأس الحصادة. بعض الحصادات عبارة عن حفارات معدلة برأس حصادة جديد، بينما البعض الآخر مركبات مصممة خصيصًا لهذا الغرض.

تتوفر آلات "مدمجة" تجمع بين قدرة الحصادة على قطع الأشجار وقدرة ناقلة الأخشاب على حمل الأحمال، مما يسمح لمشغل واحد وآلة واحدة بقطع الأشجار ومعالجتها ونقلها. لا تُعدّ هذه المركبات الحديثة منافسة إلا في العمليات التي تتطلب مسافات قصيرة إلى موقع التجميع.

قطع الرأس

يتكون رأس الحصادة النموذجي من (من الأسفل إلى الأعلى، مع وضع الرأس في وضع رأسي)

منشار كهربائي لقطع الشجرة من قاعدتها وتقطيعها إلى الطول المطلوب. يعمل هذا المنشار بنظام هيدروليكي، بدلاً من محرك ثنائي الأشواط المستخدم في المنشار المحمول. يتميز بسلسلة أقوى وقدرة أعلى من أي منشار يمكن حمله.
سكينان أو أكثر من السكاكين المنحنية لإزالة الأغصان والتي تصل إلى الجذع لإزالة الفروع.
تستخدم آلة الحصاد بكرتين للتغذية للإمساك بالشجرة. تدور البكرتان بعيدًا عن بعضهما البعض لتمكين رأس الحصادة من الإمساك بالشجرة، ثم تدوران معًا لإحكام قبضتها عليها. تدور البكرتان لدفع جذع الشجرة المقطوع عبر شفرات التقليم.
مستشعرات القطر لحساب حجم الأخشاب المحصودة بالتزامن مع
عجلة قياس تقيس طول الساق أثناء إدخالها عبر الرأس.

يستطيع مشغل واحد داخل كابينة المركبة التحكم بجميع هذه الوظائف. يُسهّل حاسوب التحكم الحركات الميكانيكية، ويحتفظ بسجلات لطول وقطر الأشجار المقطوعة. يُحسب الطول إما بحساب دورات عجلات الإمساك، أو باستخدام عجلة القياس، وهو الأكثر شيوعًا. أما القطر، فيُحسب من زاوية ارتكاز عجلات الإمساك أو سكاكين إزالة الأغصان عند ملامستها للشجرة. كما يُمكن استخدام قياس الطول للقطع الآلي للشجرة إلى أطوال محددة مسبقًا. يستطيع برنامج الحاسوب التنبؤ بحجم كل جذع بناءً على تحليل الجذوع التي تم حصادها سابقًا. تُتيح هذه المعلومات، عند استخدامها مع قوائم أسعار كل نوع من أنواع الأخشاب، تحسين استخلاص الأخشاب من الجذع.

تتوفر حصادات الأشجار بشكل روتيني لقطع الأشجار التي يصل قطرها إلى 900 مليمتر (35 بوصة) ، وهي مثبتة على مركبات يصل وزنها إلى 20 طنًا متريًا (20 طنًا إنجليزيًا؛ 22 طنًا أمريكيًا) ، ويبلغ نصف قطر ذراعها 10 أمتار (33 قدمًا) . تُلحق المركبات الأكبر حجمًا والأثقل وزنًا ضررًا أكبر بأرضية الغابة ، لكن طول الذراع يُساعد في حصاد عدد أكبر من الأشجار مع تقليل عدد حركات المركبة.

النوع المكافئ التقريبي للمركبات في أنظمة قطع الأشجار الكاملة هو آلات قطع الأشجار وتجميعها .