※ 航照圖提供單位:中央研究院人文社會科學研究中心
集材機械又分為二種:
一為在運材鐵路邊作業的母機,早期是蒸汽集材機,後來改為柴油機。
另一種為較為輕便在深山裡作業的子機,即為小型汽油集材機。
台灣早期蒸汽集材機使用購自美國之集材機,名為「Lidgerwood skidder」蒸氣集材機,特徵為集材機有配置 7 個捲筒,利用薪材為燃料。
汽油集材機則購自曰本,以汽油為燃料。
蒸汽機因燃燒木材,整曰冒著水蒸氣,所以當時以「水煙」一詞來取代其正名,其作業每段徑距可達500公尺範圍,集材能力每月可達1,000立方公尺為其優點;但配置人員需18至22人,組織龐大為其最大缺點。
蒸汽機以燃燒木材燒水聚汽做為動力,每天要消耗昂貴木材達3─5立方公尺之多,燃燒的木材來自裁斷原木時的樹梢部位,或是樹身中空腐爛無利用價值的原木,可說是取之不盡,用之不竭。
大小各型蒸汽集材機,其構造皆可分開而獨立負擔集材或裝載之工作,其各重要項目的數字如表所示;
各型蒸氣集材機之主要性能 | ||||
項目 | 單位 | 大型機 | 中型機 | 小型機 |
可能集材之徑間 | 公尺 | 750 | 500 | 350 |
轉動1次可能蒐集之材積 | 立方公尺 | 7 | 5 | 4 |
集材1次所需時間 | mm | 25 | 20 | l8 |
集材用引擎馬力 | HP | 120 | 80 | 40 |
集材用汽缸徑X行程 | mm | 305X305 | 254X254 | 200X250 |
集材拉上軸軸體上可容納之鋼索量 | 公尺 | 800 | 600 | 400 |
可能裝載之木材材積 | 立方公尺 | 7 | 5 | 4 |
裝載用引擎馬力 | HP | 80 | 35 | 30 |
裝載用汽缸徑X行程 | mm | 254X305 | 228X257 | 180X250 |
裝載用軸體上可容之的鋼索量 | m | 120 | 100 | 80 |
汽鍋之傳熱面積 | 立方公尺 | 70.0 | 60.0 | 48.0 |
機器總重量 | t | 33 | 28 | 12 |
資料來源:陳文濤,《臺灣林業季刊》,1966年 |
蒸汽集材機鍋爐(boiler)所需之薪柴,其計算單位為棚。所謂1棚,乃直徑5寸左右之木材,截作1.5尺長後,堆成6尺X6尺的一堆,設其間空隙為35%,則其容積為6尺x6尺x1.5尺/0.35= 35.1立方尺,即約為1立方公尺。放置1棚之薪材,約當於1立方公尺的原料材。1個汽鍋於1日約用薪材7~8棚,設1年之工作日數為320日,則用作薪材之原料材,應為(7~8)X320=2,240~2,560立方公尺,平均為2,400立方公尺。
蒸汽集材機構造簡單,保養容易,能力大,可集較大、較遠之木材,但需要薪材多,移動需時費力,而安置地點亦頗費周章,必須水源充
若以經濟觀點,蒸汽機比汽油機節省燃料成本,購買汽油需另一筆數目不小的支出。
汽油機優點:機械精巧,集材能力甚高,移裝方便,配置人員僅10人,等於蒸汽機之一半。但因捲筒較小,集材徑距僅達300─400公尺,每月集材也只能維持500立方公尺,所以在日據時期和民國50年之前還是以蒸汽機為主機作為生產工具 ,息木集材、中繼息木集材則使用小型汽油集材機。
蒸汽機每次作業開始前,機械各部門零件及汽缸等,必須先作檢查,始得燃火開動。氣壓到達70磅度時,即嗚笛通知全組工作人員,注意準備作業。
蒸汽主機搭配其他小型汽油機作業:
A、直接集材:即在集材機與集材支柱距離為半徑範圍內集材,此法最大距離為600公尺。
B、中繼集材:因地形限制或距離過遠,一部集材機之力量不足時,在集材線中途增加一或二部集材機,分成數段以聯絡集材。
民國40年全面機械集材之後,九號蒸氣集材機開始搭配小型汽油集材機進行集材作業,這種作業方式可以縱深更遠處的山林,甚至可以橫跨溪谷。
原本翠峰山地運材鐵路線興建時以方便木馬和木流籠(即木滑道)的人力作業方式,因此集材作業均在鐵軌上方,配置蒸氣集材機早期仍在鐵軌上方林區進行集材作業。
民國43年至民國47年九號蒸汽集材機搭配小型汽油集材機才開始往鐵路下方至溪谷集材。
民國46年下半年甚至回頭遷至較低海拔的九號坑(溪)附近山區,往鐵路下方林木茂密的南澳北溪溪谷集材。
民國48年九號蒸汽集材機結束翠峰山地運材鐵路線集材作業才遷往晴峰山地運材鐵路線樹母林附近。