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UNIVERSIDADE FEDERAL DO AMAZONAS FACULDADE DE CIÊNCIAS AGRÁRIAS ENGENHARIA FLORESTAL COLHEITA FLORESTAL MÁQUINAS COMBINADAS MANAUS – AMZONAS 2014 DÉBORA COELHO - 21102270 IVES SAN DIEGO - 21101688 KESLLEY KYHANNE - 21150047 MOISÉS ROLIM - 2080138 COLHEITA FLORESTAL MÁQUINAS COMBINADAS MANAUS – AMAZONAS 2014 Trabalho realizado com o intuito de obtenção de nota na disciplina de Exploração Florestal, sob orientação do professor Dr. Alberto Carlos Martins Pinto, da Universidade Federal do Amazonas. SUMÁRIO Introdução ..................................................................................................................................... 5 1. Colheita Florestal .................................................................................................................. 6 2. Mecanização Florestal no Brasil ........................................................................................... 7 2.1.Evolução.da.colheita ........................................................................................................... 8 3. Principais máquinas e suas Características ......................................................................... 10 3.1 Harvaster ..................................................................................................................... 10 3.2Forwarder (Trator Florestal Transportador) ....................................................................... 11 3.2 Feller Buch .................................................................................................................. 11 3.4 Shovel Logger ................................................................................................................... 12 3.5 Skildder ............................................................................................................................. 12 3.6 Stroke Delimber ................................................................................................................ 13 3.7 Log Loard (Carregador Florestal) ..................................................................................... 14 3.8 Picadores ........................................................................................................................... 14 4. Sistemas de Colheita ........................................................................................................... 15 4.1 Sistema de Toras Curtas .............................................................................................. 15 Vantagens ............................................................................................................................ 15 Desvantagens ....................................................................................................................... 15 4.2 Sistema de Toras Compridas ............................................................................................. 16 Vantagens ............................................................................................................................ 16 Desvantagens ....................................................................................................................... 16 4.3 Sistema de Árvores Inteira ................................................................................................ 16 Vantagens ............................................................................................................................ 17 Desvantagens ....................................................................................................................... 17 4.4 Sistema de Árvores Completas ........................................................................................ 17 Vantagens ............................................................................................................................ 18 Desvantagens ....................................................................................................................... 18 4.5 Sistema de Cavaqueamento ............................................................................................... 18 Vantagens ............................................................................................................................ 18 Desvantagens ....................................................................................................................... 19 5. Máquinas Combinadas ........................................................................................................ 19 5.1 Harwarder .................................................................................................................... 20 5.2 Timber Hauler ............................................................................................................. 22 5.3 Colheita Florestal: Feller-Skidder .................................................................................... 24 5.4 Walk Machine ................................................................................................................... 25 6. Planejamento da Colheita .................................................................................................... 26 7. Operação de Corte ............................................................................................................... 28 8. Densidade do talhão ............................................................................................................ 29 9. Topografia ........................................................................................................................... 29 10. Tipo de solo ..................................................................................................................... 29 11. Volume por árvore .......................................................................................................... 30 12. Distância de Transporte ................................................................................................... 30 Bibliografia ................................................................................................................................. 31 Introdução A mecanização das operações florestais deu o seu primeiro e grande passo com a introdução de processadores os quais desgalham, traçam e separam as toras de madeira. Nesse contexto, as máquinas utilizadas nas atividades que compõem a colheita florestal são diversas. Tais máquinas, tanto de fabricação nacional quanto importadas, são capazes de desempenhar todo tipo de atividade dentro do ciclo de colheita da madeira. Por outro lado, há alguns anos vem sendo desenvolvidas e testadas combinações de máquinas florestais, a fim de que um único equipamento possa realizar duas ou mais funções, ou até mesmo todas as atividades de colheita, desde o corte até o carregamento nos veículos de transporte. O mercado tem, atualmente, disponível estes equipamentos (tratores) com múltiplos propósitos, concentrando todas as funções em um só chassi e requerendo apenas um operador. Portanto, este trabalho teve como objetivo apresentar as principais máquinas combinadas disponíveis no mercado tais como: o Harwarder, o Feller-Skidder, o Timber Hauler (Caminhão Autocarregável) e o Walk Machine. 1. Colheita Florestal Colheita florestal como uma cadeia produtiva formada por etapas denominadas atividades parciais, as quais englobamdesde derrubada das árvores até a colocação da madeira no pátio da indústria consumidora. De modo geral, o sistema de colheita de madeira abrange as seguintes atividades: (1) corte: compreende as operações de derrubada, desgalhamento, traçamento das árvores em toras ou toretes e empilhamento da madeira; (2) descasque: objetiva separar a casca do tronco, em razão das necessidades do produto final e, por isso, é uma atividade opcional; (3) extração: fase relacionada ao transporte da madeira do local de corte até a beira da estrada, carreador ou pátio intermediário, de onde é transferida para os veículos que fazem o transporte final até as fontes consumidoras; (4) carregamento: representa a colocação da madeira extraída nos veículos que a transportam até o local de utilização final ou pátios especiais; (5) transporte às fontes consumidoras: consiste no transporte da madeira coletada da floresta até o centro de consumo; (7) descarregamento: última etapa da cadeia de produção; corresponde à retirada da madeira do veículo de transporte e sua colocação no pátio da empresa consumidora. (MALINOVSKI E MALINOVSKI, 1998 – citado por SOUZA E PIRES, 2009). Fig. 01 - Etapas da colheita florestal - Elaborado pelos autores com base em Malisnoviski e Malisnoviski (1998). Fonte: Colheita florestal: mensuração e análise dos custos incorridos na atividade mecanizada de extração. A colheita é considerada por Machado (2008), a parte mais importante do ponto de vista técnico-econômico. Ainda de acordo com o mesmo autor, a colheita exige alto desempenho na produção e no controle de custos, em razão dos elevados investimentos necessários para estruturar a operação e manter a capacidade produtiva ao longo da vida útil das máquinas e equipamentos. (CASTRO, 2011) A colheita florestal pode representar mais de 50% dos custos com a madeira posta nas indústrias. Souza (2001) afirma que esta pode representar aproximadamente 70% dos custos da madeira colocada no pátio das empresas. Estes custos obtidos no Brasil foram comparados por Lonner (1976, apud SALMERON, 1980), concluindo-se que o custo obtido com a colheita de madeira em florestas plantadas no Brasil é de aproximadamente 50% mais baixo do que os custos com a colheita em países industrializados. Este custo mais baixo está relacionado a fatores como: excelentes condições de crescimento a baixo custo e abundante disponibilidade de mão de obra. (CASTRO, 2011) A mecanização da colheita de madeira, embora não seja considerada a única forma de controle da evolução dos custos, proporciona reduções drásticas em prazos relativamente curtos e alcança um lugar de elevada importância nos esforços para aumentar a produtividade e humanização do trabalho florestal (WADOUSKI, 1997 – citado por CAERTRO, 2011). 2. Mecanização Florestal no Brasil Com o crescimento da economia brasileira a partir da década de 90, o setor florestal brasileiro passou por várias mudanças como a implementação de modernas máquinas e equipamentos para adaptação ao mundo globalizado e à abertura do mercado.naciona Por possuir um imenso território, o Brasil detém grande parte dos recursos naturais mundiais, o que contribui para fazê-lo destaque neste setor em nível político internacional, gerando diversos empregos e aumentando o faturamento do País. O crescimento da demanda dos produtos florestais incentivou o melhor planejamento dos processos produtivos das empresas, valorizando consequentemente o grau de competitividade.das.mesmas. Dentro deste setor, uma das atividades considerada mais importante é a colheita florestal, visto ser a mais onerosa em termos de custo de produção. A colheita florestal representa a operação final de um ciclo de produção florestal, na qual são obtidos os produtos mais valiosos, constituindo um dos fatores que determinam a rentabilidade florestal. Esta atividade é a que também mais sofre o processo de mecanização. As principais causas da crescente mecanização desta atividade são a busca do aumento da produtividade e a necessidade de redução dos custos de produção. Entretanto, este processo de mecanização requer investimentos iniciais muito altos e, dependendo da forma de condução do sistema, pode haver grande desvalorização do produto final. A redução dos custos da colheita é vital para qualquer empresa, uma análise detalhada e por partes dos custos nos diferentes métodos de colheita tem um papel importante no entendimento dos mesmos, além de facilitar os estudos com o objetivo de reduzi-los. Logo, o aumento da qualidade, a racionalização dos processos e a otimização de custos são itens de suma importância para um melhor desempenho desta atividade. Em uma avaliação técnica e econômica da colheita florestal mecanizada é importante: - Determinar os custos operacionais e de produção das máquinas que atuam nas etapas do sistema de colheita florestal; - Identificar e analisar os elementos do ciclo operacional de cada máquina; - Analisar e comparar diferentes métodos de produção nas etapas de corte, processamento e transporte. 2.1.Evolução.da.colheita Os primeiros sistemas de colheita florestal no Brasil eram os manuais, usados em sua maioria na exploração de florestas nativas, sem preocupação com a racionalização e produtividade das atividades. Atualmente essa forma de produção ainda é utilizada, embora em pequena escala, geralmente na obtenção de madeira para uso doméstico. O processo de modernização das operações teve início na década de 70, quando começou a produção de maquinário leve e de porte médio para fins florestais e de lá para cá a indústria tem fornecido vários tipos de máquinas e equipamentos ao setor florestal. O processo de mecanização com a utilização de máquinas de última geração, para teve início nos anos 90 e hoje muitas empresas já dominam parte deste processo. Méritos devem ser atribuídos a todos que, de forma muito rápida, conseguiram introduzir esta tecnologia nas empresas. Os ganhos foram muitos, pois estas máquinas permitem trabalho ininterrupto e fornecem altas produções. Agora, com a segunda geração de máquinas em operação, percebe-se que é necessário extrair melhores resultados das operações. Neste sentido, todas as atividades envolvidas estão sempre sendo analisadas. A colheita florestal é compreendida em suas três atividades básicas, ou seja, corte, extração e transporte apresentam-se como o item de maior custo das atividades, podendo representar, aproximadamente, 80% do custo do m³ de formação da floresta em condições de corte. No Brasil, a colheita e o transporte florestal são responsáveis por mais da metade do custo final da madeira colocada no centro consumidor. A seleção de máquinas e equipamentos e o desenvolvimento de sistemas operacionais constituem o grande desafio para a redução dos custos operacionais de colheita e transporte florestal. O custo operacional de uma máquina é o somatório de todos os custos resultantes de sua aquisição e operação. O seu conhecimento é uma etapa de fundamental importância para o planejamento e o controle de sua utilização. A variação deste custo é influenciada, principalmente, pela eficiência operacional e pela jornada de trabalho. (FREAITAS, 2008). Os desafios impostos pela mecanização da colheita florestal são muitos, porém a carência de profissionais qualificados na área de operação de equipamentos de colheita florestal no Brasil apresenta-se como um dos maiores dentre os demais. As empresas do setor florestal enfrentam elevado grau de dificuldades na identificação de pessoas dotadas de potencial para serem capacitadas na ocupação e muitas vezes despendemtempo e vultosos recursos financeiros na preparação de pretensos bons operadores que, na realidade, são desprovidos de tal potencial, o que resulta em baixa produtividade dos equipamentos, indisponibilidade mecânica e operacional, altos custos operacionais e de manutenção, que trazem como consequências graves impactos ambientais, grandes riscos de acidentes de trabalho, utilização não racional dos equipamentos, além de outros danos. Desta maneira, como requisito indispensável, impõe-se à pessoa responsável pela seleção um pleno domínio de conhecimentos, o feeling, que lhe confira capacidade de percepção para que, no decorrer do processo de seleção de pessoal, consiga identificar nos futuros operadores o imprescindível potencial que os credencie ao curso de capacitação no qual aprenderão as atividades de operador das máquinas utilizadas na mecanização da colheita florestal 3. Principais máquinas e suas Características Atualmente existe uma extensa linha de modelos e fabricantes de maquinas e equipamentos florestais disponíveis no mercado para as mais diversas e específicas operações que fazem parte das atividades da colheita de madeira. Toda essa gama de equipamentos é projetada e desenvolvida basicamente de acordo com as necessidades e características de dois grandes pólos de desenvolvimento de máquinas florestais no mundo. 3.1 Harvaster Também chamada de Colheitadeira e Segador, é composto (a) por uma máquina-base de pneus ou esteira, uma lança hidráulica em cuja extremidade apresenta um cabeçote que é multifuncional, pois executa a derrubada, o desgalhamento, o traçamento, o descascamento e o empilhamento da madeira. Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. 3.2Forwarder (Trator Florestal Transportador) Máquina auto-carregável utilizada na extração de toras dispostas na floresta ou nos pátios intermediários executando o trabalho sem contato com o solo, operação denominada de baldeio ocorrendo em florestas implantadas. Fonte: http://www.carsbase.com/photo/John_Deere_Forwarder_1910E_model_9900.html. 3.2 Feller Buch Também conhecido como trator florestal cortador - acumulador,é constituído de um trator de pneus ou esteira, equipado com braço hidráulico (grua) ao qual é acoplado um cabeçote que realiza o corte e o empilhamento de árvores. Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. 3.4 Shovel Logger Composto por uma máquina base que pode ter sido projetada e fabricada especificamente para operações florestais, ou pode ser o resultado de algumas alterações e adaptações realizadas em escavadeiras hidráulicas utilizadas na construção civil que muitas vezes são aplicadas na atividade florestal, com função de movimentar madeira. Fonte: http://colheitademadeira.com.br/fotos/shovel_logger_cat_541/ - Klabin Florestal. 3.5 Skildder Máquina projetada para trabalhar nos sistemas de toras compridas, executando o arraste de tora (s) ou árvores da área de corte até a margem da estrada ou pátio intermediário. É composto por uma máquina base de pneus ou esteira equipada com garra ou guincho e cabos, neste caso precisam de cabos auxiliares denominados estropos que enlaçam as toras e são acoplados ao cabo principal do trator. Skidder de pneus c/ guincho e cabo Skidder de pneus e garra Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. Skidder de Esteira (Track Skidder) Mini Skidder Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. Clambunk Skidder Operação Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. 3.6 Stroke Delimber Composta de uma máquina base montada sobre esteiras, um telescópio móvel com facas de desgalhamento fixado a um tubo ou túnel por onde a madeira possa passar e servir como sustentação para a mesma durante a atividade de desgalhamento. Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. 3.7 Log Loard (Carregador Florestal) Composto por uma máquina base de esteira ou pneu, braço hidráulico e na extremidade deste uma garra florestal que junta as toras para carregar e descarregar o veículo de transporte 3.8 Picadores São máquinas que possuem a função de picar a madeira de forma a transformá- la em 24 pedaços menores. Não são utilizados exclusivamente para picagem de madeira. Hoje são aplicados também na picagem de resíduos (galhos, cascas e folhas) para geração de biomassa. Fonte: Principais Máquinas e Equipamentos utilizados na Exploração/Colheita Florestal mecanizada no Brasil. 4. Sistemas de Colheita Sistema é um conjunto de atividades que tem como objetivo racionalizar a utilização dos recursos humanos e materiais para extrair material lenhoso com qualidade, de forma segura e econômica, considerando-se os aspectos técnicos, silviculturais, ergonômicos, ambientais e sociais. É de fundamental importância o estabelecimento de um sistema integrado de colheita florestal, uma vez que a sua eficiência é derivada da eficiência individual dos seus componentes. 4.1 Sistema de Toras Curtas A árvore é processada no local da derrubada, sendo extraída para a margem da estrada ou pátio temporário, em forma de toras com até 6 metros de comprimento. Vantagens A porção não comercializável (galhos e folhas) é deixada na área, reduzindo o custo com transporte; Promove menor exportação de nutrientes do interior da floresta; Muito eficiente quando o volume médio das árvores é inferior a 0,5 m3, pois o manuseio das toras é facilitado; além do mais, o sistema é eficiente nas operações de desbaste. Desvantagens Geralmente não é utilizado na produção de madeira para serraria, postes, entre outros; Dependendo das circunstâncias, o aproveitamento da árvore não é bom; Há excessivo manejo de um mesmo volume de madeira. 4.2 Sistema de Toras Compridas A árvore é semiprocessada no local de derrubada, sendo extraída para a margem da estrada ou pátio temporário, em forma de fuste (árvore somente desgalhada e destopada) ou toras com comprimento acima de seis metros. Vantagens Excelente para condições topográficas desfavoráveis; Muito eficiente quando o volume médio das árvores é maior do que 0,5 m³; Maior rendimento operacional (m³/H/h) quando comparado com o sistema de toras curtas; Permite melhor aproveitamento da árvore (toragem integral); O sistema é mais sensível à distância média de extração, graças ao volume ou a tonelagem quando comparado com o sistema de toras curtas. Desvantagens Requer um bom planejamento, organização e controle das operações para que se evitem pontos de estrangulamento e se tenham boas condições de trabalho e alta utilização dos recursos; Requer um planejamento criterioso do sistema de corte florestal para garantir maior eficiência do sistema; Requer um grau de mecanização mais elevado. 4.3 Sistema de Árvores Inteira O sistema é usado desde os anos 60, principalmente no corte raso, E está em decadência,em virtude da evolução dos "harversters" e "forwarders". As árvores são derrubadas com motosserras ou "feller-bunchers". Após o desgalhamento, um "skidder" com garra retira as árvores inteiras para a margem da estrada. A árvore é derrubada e transportada, sem ser desgalhada e traçada, para uma estrada ou pátio intermediário onde é realizado o processamento da madeira. Vantagens Excelente para condições topográficas desfavoráveis; Muito eficiente quando o volume médio das árvores é maior do que 0,5 m³; Maior rendimento operacional (m³/H/h) quando comparado com o sistema de toras curtas; Excelente para condições de terreno adversas às operações de corte florestal; Deixa a área limpa dos resíduos florestais. Desvantagens Requer um bom planejamento e uma boa supervisão das operações para se evitar pontos de estrangulamento e se ter boas condições de trabalho e alta utilização dos recursos; Requer um trabalho de corte florestal bem mais eficiente; Requer um elevado grau de mecanização; Árvores oferecem maior resistência durante a extração quando comparado com o sistema de toras compridas, dependendo do peso e do volume dos ramos. 4.4 Sistema de Árvores Completas A árvore é arrancada com parte de seu sistema radicular e extraída para a margem da estrada ou pátio temporário, onde é realizado o seu processamento. Vantagens Aumenta o rendimento da matéria-prima em até 20%, dependendo da finalidade da madeira, uma vez que aproveita parte do sistema radicular. Diminui os gastos com preparo do terreno. Desvantagens Adequada para plantações de coníferas; Exige condições topográficas, edáficas e climáticas favoráveis para a operação; Eficiente para árvores de pequenas dimensões 4.5 Sistema de Cavaqueamento A árvore é derrubada e processada no local de derrubada, sendo extraída em forma de cavacos, para a margem da estrada ou pátio de estocagem ou diretamente para a indústria. Existem três subsistemas: Cavaqueamento integral, onde a árvore é processada inteira ou completa; Cavaqueamento parcial com casca, onde a árvore é processada em fuste, portanto, sem a galhagem; Cavaqueamento parcial sem casca, onde a árvore é processada em toras curtas descascadas. Vantagens Aumento do aproveitamento do material lenhoso, podendo chegar a 100%; Várias sub-operações do corte florestal são eliminadas. Desvantagens Limitação com relação ao percentual de folhagem e, ou, casca processada; Seu emprego é limitado, principalmente às condições topográficas, edáficas e climáticas; Requer, muitas vezes, grandes investimentos em equipamentos sofisticados. 5. Máquinas Combinadas Há alguns anos vem sendo desenvolvidas e testadas combinações de máquinas florestais para que um único equipamento possa realizar duas ou mais funções, ou até mesmo todas as atividades de colheita, desde o corte até o carregamento nas composições veiculares de carga. Atualmente, o mercado tem disponíveis máquinas com múltiplos propósitos, concentrando todas as funções em um só chassi e necessitando de apenas um operador. Entre as opções disponíveis no mercado estão os Harwarder (Harvester + Forwarder) e os Feller-Skidder. Estas máquinas ainda são pouco utilizadas no mundo, porém são soluções interessantes quando as empresas e o produtor f lorestal busca a redução de custo de capital, transporte, manutenção, pessoal e operacional. Os Harwarder são capazes de realizar a atividade de corte, processamento (desgalhamento e traçamento da madeira), carregamento, extração e descarregamento. Desta forma, todas as atividades de colheita são realizadas por um único equipamento. Entre as principais vantagens deste equipamento estão relacionadas ao fato de que o processamento ser realizado direto na caixa de carga da máquina. Com a utilização do equipamento, evita-se perda de tempo com o recolhimento e carregamento das toras deixadas no chão da floresta, assim como menor frequência de tráfego das máquinas e consequentemente menos danos ao solo. Já o Feller-Skidder é uma máquina combinada para realizar as atividades de corte e arraste. Com um cabeçote, a máquina realiza o corte das árvores e em seguida, elas podem ser colocadas diretamente no implemento (pinça invertida – clambunk) para o arraste ou podem ser colocadas no chão para que feixes sejam formados. Então, a pinça realiza o recolhimento e arraste até a lateral da estrada onde a atividade de processamento será realizada por outro equipamento. Assim como em outras máquinas combinadas, as vantagens estão relacionadas ao tráfego reduzido de equipamentos, que proporciona menor impacto ao solo e a opção de realizar o carregamento direto na máquina, no caso do Feller-Skidder com pinça invertida, obtendo assim ganho de tempo. 5.1 Harwarder Nas operações de extração de madeira com Forwarder, as atividades de carregamento e descarregamento correspondem de 50 a 75% do tempo gasto. Com o intuito de reduzir esse tempo, um sistema integrando tem sido desenvolvido nos últimos anos (SEIXAS, 2008 – citado por Castro, 2008). O Harwarder é a combinação de um Harvester e um Forwarder capaz de realizar a atividade de corte, processamento (desgalhamento e traçamento da madeira), carregamento, extração e descarregamento. Desta forma todas as atividades de colheita são realizadas por um único equipamento. O Harwarder vem sendo utilizado e testado desde o início do ano 2000 por diferentes fabricantes de máquinas florestais. Algumas de suas vantagens referem-se ao trabalho menos monótono, a menor frequência de tráfego em solos “sensíveis” e o melhor desempenho dos sistemas de desbaste com Harvester (HÄSELER, 2008 – citado por Robert 2013). De acordo com Zinkevicius et al., (2013), a transformação de um Forwarder em um Harvester dura em média 22 minutos e inclui a reprogramação do computador, a instalação do cabeçote Harvester e a desmontagem da grua e do pilar do Forwarder. Enquanto que, com 10 minutos em média, a transformação de um Harvester em um Forwarder se dá pela reprogramação do computador, a instalação da grua e do pilar do Forwarder e a desmontagem do cabeçote Harvester. Harwarder 801 Combi. Fonte: Hummel et al., 2007. Para a realidade brasileira o Hawarder ou Combi, pode parecer um pouco inadequado em razão dos altos índices de produtividade e a dinâmica que é aplicada nos plantios homogêneos. No entanto para alguns casos como em florestas plantadas que possuem como característica um regime de manejo onde é dada a maior atenção aos tratos silviculturais como o desbaste e a poda para obtenção de árvores de futuro com maior padrão de qualidade; o uso deste modelo de trator pode ser indicado para estudos de tempo e movimento para avaliação do desempenho. Basicamente o trator que realiza o corte e baldeio em uma só máquina implica em menor produtividade, no entanto para uma melhor sustentabilidade do sítio e menor impacto a árvores remanescentes e qualidade do produto colhido seu desempenho. O Harwarder é indicado para o sistema de colheita de madeira de toras curtas (CTL), que processa a árvore em pequenas toras no próprio lugar do corte. A moderna (TALBOT et al., 2003; WESTER; ELIASSON, 2003; NURMINEN et al., 2006 – citados por ROBERT,2013 ). De acordo com Malinovski e Malinovski (1998), o sistema CTL é amplamente empregado porque exige menor grau de mecanização, facilita o deslocamentoa pequenas distâncias, diminui a agressão ao meio ambiente (principalmente em relação ao solo) e apresenta a possibilidade de ser utilizado em desbastes. O Buffalo Dual, da marca Finlandesa Ponse e, permite que o corte e o baldeio sejam executados de forma flexível, levando em conta a geografia dos talhões, o diâmetro e o volume das árvores e a carga de trabalho da frota de máquinas, otimizando o uso e maximizando a capacidade da máquina. Este Hawarder tem capacidade para 14 ton. e, de acordo com Mizaras et al.,(2008), uma produtividade de corte de 30,9 m³ h-1 e uma produtividade de baldeio de 12,4 m³ h -1 . Fonte: http://www.ponsse.com/pt/produtos/maquinas-duplas/buffalodual 5.2 Timber Hauler Até o começo da década de 80, os caminhões utilizados no transporte da madeira, em sua grande maioria, eram carregados e descarregados manualmente, consumindo bastante tempo, além de aumentar o risco de acidentes (Figura.01.). Com o passar do tempo, fabricantes introduziram no mercado gruas em tratores agrícolas, a fim de otimizar o carregamento em caminhões (FREITAS E SILVA, 2009, s.p). Descarregamento florestal manual (A) x Acidente causado por esse tipo de descarregamento (B). Fonte: SILVA, 2009, p. 6 E SITE DO G1, 2011. (Adaptado) Desse modo, algumas empresas florestais adaptaram esses dois conceitos; caminhão e grua, lançando no mercado o Timber Hauler (Caminhão Autocarregável), denominado também de “caminhão fora da estrada”. O Timber Hauler é um caminhão dimensionado para o carregamento dentro do talhão, transporte e descarregamento de madeira de curta distância (local de consumo), sendo constituído por uma máquina articulada com compartimento de carga, podendo ou não ter uma grua, conforme mostra a figura . (MACHADO, 2008, p. 49; FREITAS E SILVA, 2009, s.p). Segundo Machado (2008, p.49), o ciclo deste equipamento inicia-se com a coleta da madeira no interior do talhão com o movimento da grua e, posteriormente, o veículo se desloca em direção às laterais das entradas onde a madeira será depositada (baldeio). Realizando a extração como um Forwarder ou em uma outra situação o equipamento pode coletar a madeira empilhada nas laterais da estrada e realizar o transporte até o centro de consumo. Figura.02. Timber Hauler com grua (A) e sem grua (B) Fonte: SITES DA ULFRA E DA BELL EQUIPMENT, 2014, s.p. (Adaptado) Além disso, o Timber Hauler possui, geralmente, em sua configuração um motor de 265 kW de potencia, capacidade de carga de 40 a 60 toneladas e, portanto, trafega com limitações legais e de uso exclusivo em estradas particulares (MACHADO, 2008, p. 50). 5.3 Colheita Florestal: Feller-Skidder As maquinas combinadas surgiram com o objetivo de diminuir os impactos causados no solo com a passagem de maquinário pesado, além de diminuir os custos de operação, agregando duas atividades em uma só máquina. No Brasil, a atividade florestal está inserida entre as principais atividades do agronegócio, e isso incentiva a investigação de novas tecnologias, afim de promover soluções inovadoras aos diferentes elos da cadeia produtiva do agronegócio florestal (SIMÕES,1973). As máquinas utilizadas na composição desse trator florestal surgiram no Brasil durante a década de 80: o Feller-Buncher veio como substituto da motosserra (MALINOVISKY et al., 2008), criado a partir de um modelo americano, quando a empresa Olikraft desenvolveu um equipamento que, ligado ao motor de uma máquina base acionada por uma bomba hidráulica , ativava duas lâminas em forma de tesoura que efetuavam o corte da árvore (COLHEITA FLORESTAL, 2014); e os Skidders como alternativa ao uso dos tratores agrícolas, para o objetivo específico de arraste de toras (MACHADO et al., 2008). De acordo com Castro, citando a TimberPro 2011, descreveu a máquina e sua operacionalização. A função do Feller-Skidder é realizar as atividades de corte e arraste. Com um cabeçote de corte a máquina realiza o corte das árvores que podem ser colocadas diretamente no implemento (pinça invertida) para o arraste ou serem colocadas no chão empilhando-as para a extração. A partir de então a pinça realiza o recolhimento e arraste até a lateral da estrada onde o processamento será realizado por outro equipamento. Os sistemas de colheitas indicados para esse equipamento são aqueles onde as árvores saem da floresta em toras com no mínimo sete metros de comprimento. São eles o Sistema de Toras Longas ou Fuste (Tree-length), onde a árvore é semi-processada (desgalhamento e destopamento) e é levada para a beira da estrada (MACHADO 2008, APUD CASTRO, 2011), basicamente o que a máquina foi criada pra fazer. No Sistema de Toras Inteiras (Full-Tree) o processo é idêntico, excluindo o desgalhamento e o destopamento. O planejamento da colheita com o Feller-Skidder segue a mesma orientação dos demais equipamentos florestais. Deve considerar as variáveis externas e internas presentes nos processos. Pode-se considerar como variável externa a dimensão da rede de estradas as serem construídas, a distância ideal entre as estradas secundária, distância ideal de arraste, capacidade de carga do trator para as condições topográficas locais e ciclo de trator de arraste, a espécie, o diâmetro da base, u umidade do solo, o tempo da madeira no campo, entre outros fatores que influenciam diretamente no custo da operação. As variáveis internas são as que se pode controlar e estão ligadas diretamente à maquinaria que influencia a operação e deve ser controlada periodicamente pelo planejador. Em relação ao desgaste da máquina, as principais variáveis que podem ocasionar a perca da produtividade são: o estado dos elementos de desgaste, a qualidade e eficiência das manutenções preventivas e corretivas, qualidade das peças repostas, qualidade dos pneus e esteiras, treinamento e reciclagem dos operadores e o tipo de jornada de trabalho. (EMBRAPA, 2001); (WADOUSKY,1987). Esse equipamento funciona semelhante ao Feller Bucher, como já foi citado anteriormente. A diferença reside no fato de ele poder executar o arraste das toras após o corte e formação das pilhas de madeira. A inclinação máxima do terreno é, considerando os limites das normas de segurança e trabalho produtivo, de 30% para o Skidder de pneus. (EMBRAPA, 2001). 5.4 Walk Machine A Walk Machine ou “máquina que caminha” foi um projeto idealizado pela empresa Plustech, uma empresa subsidiária da Timberjack, atualmente John Deere Forestry. A máquina é um Harvester articulado que, em vez de possuir rodas ou esteiras para se deslocar, possui seis pernas articuladas independentes que permitem à máquina se mova para frente, para trás, lateralmente e diagonalmente, como cita Machado (2008). O controle de todas as funções da máquina é feito por joysticks e computadores de bordo. A máquina realiza as atividades de corte e processamento (desgalhamento e traçamento) como um Harvester qualquer. De acordo com Machado (2008) o operador pode ajustar a altura e distância de cada passo da máquina de acordo com os obstáculos encontrados no terreno. O mesmo autor cita que o desenvolvimento deste equipamento tinha como principal objetivo melhor estabilidade de funcionamento com o mínimo impacto causado no terreno. Seixas (2008) complementa que este tipo de equipamento tem maior adaptabilidade a condições adversas do terreno, superação de obstáculos e proporcionando maior conforto ao operador. De acordo com Machado (2008) o operador pode ajustar a altura e distância de cada passo da máquina de acordo com os obstáculos encontrados no terreno. Omesmo autor cita que o desenvolvimento deste equipamento tinha como principal objetivo melhor estabilidade de funcionamento com o mínimo impacto causado no terreno. Seixas (2008) complementa que este tipo de equipamento tem maior adaptabilidade a condições adversas do terreno, superação de obstáculos e proporcionando maior conforto ao operador. Owende et al. (2002) menciona que o equipamento é ótimo para operações em solos macios e áreas sensíveis. Os sensores instalados nas "pernas" do equipamento reagiam automaticamente aos terrenos instáveis, inclinados ou irregulares, enquanto o sistema de controle computarizado, distribuía o peso da máquina entre os seis apoios. A máquina se deslocava sobre obstáculos e ajustava, a cada passo, o espaçamento e a altura em relação ao solo. À frente do seu tempo, a máquina nunca entrou em linha de produção mas serviu para o desenvolvimento de tecnologias de automação e estabilidade, presentes hoje, em todos os equipamentos florestais da John Deere. Constantes avanços nos sistemas hidráulicos e de transmissão tornaram as máquinas cada vez mais "amigas do meio ambiente", reduzindo - ao máximo, o impacto sobre os terrenos onde atuam. O projeto da "Walk Machine" é um exemplo da expertise finlandesa no desenvolvimento de equipamentos florestais e demonstra um forte compromisso em aplicar tecnologias inovadoras em terrenos irregulares. 6. Planejamento da Colheita Para Simões (2008) antes de iniciar as atividades operacionais dentro de um povoamento florestal se faz necessário esclarecer idéias básicas de suas ações e propósitos requerendo, assim, objetivos formulados e ordenados numa sequência cronológica. Desta forma, pode ser formulada e adotada a estratégia apropriada para a colheita de madeira de modo a conduzir as atividades para que ocorra o cumprimento das metas estabelecidas (KANTOLA; HARSTELA, 1994). A colheita florestal é o conjunto de atividades que visam derrubar, extrair e fazer sortimentos da madeira, atividades ligadas ao planejamento de longo prazo, planejamento operacional, sistema de extração, consumo das unidades industriais, de vendas e ao meio ambiente (ZAGONEL, 2005). De acordo com Penna (2010), a complexidade de colheita florestal deve-se à dificuldade de controlar de forma simultânea um grande número de variáveis oriundas de fatores técnicos, operacionais, ambientais, econômicos e ergonômicos. Assim para que a colheita florestal possa ser controlada e manejada de forma a proporcionar melhores resultados, deve-se lançar mão de um bom trabalho de planejamento (MACHADO; LOPES, 2008). Para Malinovski (2007), é essencial o planejamento da colheita, pois desta forma é possível colocar todos os sistemas e métodos juntos, identificando e resolvendo seus conflitos, reconhecendo suas restrições e particularidades, ordenando os recursos de forma antecipada. Por meio de planejamento, pode-se organizar, racionalizar, otimizar as operações de colheita e torná-la ambientalmente correta (MACHADO; LOPES, 2008). Assim, os mesmos autores citam que o principal objetivo da realização do planejamento florestal é abordar todos os fatores e variáveis que possam interferir nas operações de colheita, de forma a antecipar os problemas. É importante identificar e analisar as variáveis envolvidas com antecedência, para que os impactos delas sobre a produção e o os custos sejam estimados e as eventuais modificações necessárias sejam efetuadas de forma antecipada, antes do inicio das operações. Os mesmos autores citam que, para a atividade seja competitiva, a colheita necessita realizar operações com o menor custo possível. Desta forma outros objetivos necessitam ser considerados, entre os quais: a) Elevar os índices de produtividade. b) Melhorar os níveis de eficiência operacional. c) Garantir o fluxo regular de abastecimento. d) Manter o reduzir os estoques de madeira. e) Minimizar os impactos ambientais. f) Garantir a segurança e ergonomia no trabalho. g) Melhorar os padrões de qualidade do produto e serviço. h) Atender aos critérios de certificação. i) Garantir a satisfação dos clientes internos e esternos. j) Reduzir os custos operacionais e de produção. (MACHADO, 2008, p. 191). Malinovski (2007) comenta que o exercício do planejamento tende a reduzir a incerteza envolvida no processo, ocorrendo o aumento da probabilidade de alcance dos objetivos propostos. O planejamento, para Kantola e Harstela (1994), pode ser a curto, médio e longo prazo, de acordo com as bases no manejo. Assim, a produção de madeira deve ser conhecida, a fim de se formular atividades silviculturais, bem como a colheita da madeira. De acordo com o autor isso pode ser implantado na base de inventário florestal. Desta forma, a empresa terá acesso a diversos dados, como tipo de solo, localização geográfica e dados climáticos. O autor ainda comenta que são fornecidas informações quanto aos tipos de sortimentos comercializáveis e suas produções por hectare (CASTRO, 2011). 7. Operação de Corte Machado (2008) comenta que o corte é a primeira operação da colheita florestal a ser realizada em um maciço florestal e esta operação tem grande influência nas operações subsequentes. Já Greudlich et al. (1996), definem a operação de corte como sendo a primeira fase de preparação da árvore para o mercado. Para Pulkki (2006) a operação de corte é a separação da árvore do toco a partir de seu lugar de crescimento. Compreende as operações de derrubada, desgalhamento, traçamento e empilhamento (SANT’ANNA, 2002). A operação de corte pode ser realizada de forma manual, por meio do uso de ferramentas como o machado e serrote; de forma semimecanizada, com a utilização de equipamentos como as motosserras; e de forma mecanizada, onde é empregada nesta atividade máquinas florestais. As principais características da tecnologia de colheita dependem dos custos dos equipamentos e mão de obra, habilidade dos trabalhadores, localização e topografia das áreas florestais e da infraestrutura. Tudo isso é necessário para que se possa minimizar ao máximo os custos da atividade, otimizar a produção, obter elevados índices de rendimento e a redução dos impactos ambientais gerados pela operação (CASTRO, 2011). Os principais fatores que podem interferir no corte são: o diâmetro das árvores, densidade do povoamento, a declividade do terreno, o tipo de equipamento utilizado, a situação do sub-bosque, formato do fuste e a capacidade de treinamento do operador (CANTO, 2006). Neste tipo de planejamento os fatores que devem ser levados em consideração são: terreno, vias de extração, distância de extração, métodos de trabalho e direção dos ventos. Um dos principais itens levado em consideração durante o planejamento de uma operação de corte é o direcionamento de queda das árvores durante a derrubada. As faixas e direção de queda são planejadas de acordo com o layout do talhão e das rotas de extração, o que inclui também a sequencia de derrubada das árvores (CASTRO, 2011). 8. Densidade do talhão Segundo SEIXAS (2002), está relacionada com o número de árvores colhidas por área e o volume das pilhas de madeira, que influencia diretamente na operação de carregamento. Em florestas com baixa densidade, o tempo de viagem da máquina aumenta, a produção fica abaixo da média e os custos unitários tornam-se mais elevados, podendo-se outros métodos tornarem-se mais interessantes (CASTRO, 2011). 9. Topografia A inclinação do terreno delimita o equipamento a ser utilizado, influenciando diretamente o rendimento da máquina escolhida. Deve ser respeitado para cada máquina a sua capacidade máxima de trabalho, de acordocom a declividade e os acidentes do terreno (SEIXAS, 2002 - citado por CASTRO, 2011). Como exemplo, esse autor salienta que um limite aceitável para o trabalho com tratores de esteira estaria entre 50 e 60%, acima do qual, mesmo com a construção de estradas ou trilhas, seria desaconselhável. Já Lima (1998), citado por LIMA e LEITE (2002), determinou que a declividade-limite como indicador da estabilidade e dirigibilidade para o tráfego transversal do Feller-buncher e do Skidder, com rodados de pneu, é de 23,3 e 33,2%, respectivamente. (CASTRO, 2011) 10. Tipo de solo Está relacionado com a capacidade de sustentação e tração da máquina. Estas características vão depender também do teor de umidade do solo, ocorrendo um processo de compactação acentuada em teores mais elevados de umidade e mesmo, por vezes, a total incapacidade de movimentação do veículo em determinado tipo de solo e conteúdo de umidade (SEIXAS, 2002 - citado por CASTRO, 2011). Assim, as características do solo influenciam principalmente o rendimento no trabalho e, dependendo do caso, podem limitar o uso de determinadas rotas de extração (CASTRO, 2011). 11. Volume por árvore Para Seixas (2008) quanto menor a árvore, maior o custo operacional por unidade de produção. Peças maiores significam a necessidade de um menor número para se completar uma carga, o que diminui os custos operacionais variáveis. Contudo, o incremento no tamanho das árvores acima de um determinado ponto, dependendo da capacidade da máquina empregada, pode eliminar certas vantagens. Peças muito grandes podem dificultar seu manuseio e exigir maior potência das máquinas. Para Prestes (2010) a colheita de madeira de baixo volume por árvore atualmente é considerado um dos grandes desafios para empresas que trabalham principalmente com florestas de diâmetros pequenos. Por isso é de extrema importância analisar e escolher o melhor método de colheita e de extração, para possibilitar um maior rendimento produtivo e consequentemente diminuir os custos.(CASTRO, 2011) 12. Distância de Transporte O planejamento inicial feito na floresta, em termos da dimensão dos talhões e densidade e qualidade da rede viária, já determinam a distância de extração e desta forma condiciona a seleção dos equipamentos mais apropriados para cada situação. Contudo, o inverso também deve ser considerado, ou seja, a escolha do método de extração mais adequado a uma empresa pode vir a condicionar a rede viária necessária (SEIXAS, 2008). O custo da rede viária decresce com o aumento da distância de extração, já que cada quilômetro de estrada irá acessar uma área maior de floresta e, consequentemente, um maior volume de madeira. Por sua vez, o custo de extração cresce com o aumento da distância a ser percorrida. Deve ser determinado um ponto de equilíbrio que considere o custo total mínimo resultante da combinação dos custos de extração e construção de estradas por metro cúbico de madeira (SEIXAS, 2008 – citado por CASTRO, 2011). Bibliografia ALTOÉ, F. E. Histórico e evolução da colheita florestal no Brasil. Monografia. – Seropédica: Rio de Janeiro, 2008.51p. Bergström, D. Productivity and profitability of a small Harwarder In energy‐wood thinning of lodgepole pine. BRAZ, E.M. Planejamento da extração madeireira dentro de critérios econômicos e ambientais/ Evaldo Munhoz Braz, Marcus V.N. d’ OLIVEIRA. – Rio Branco: Embrapa Acre, 2001. CASTRO, G. P. Estudo, revisão e discussão de conceitos e temas abordados na colheita florestal mecanizada. Monografia. – Jaguariaíva, 2011. 107p. Freitas, Luís Carlos de; Silva, Gilmar Correa. A mecanização da colheita florestal no Brasil. Revista da Madeira. 121 ed. 2009. Disponível em: <http://www.remade.com.br/br/revistadamadeira_materia.php?num=1422&subject=Colheita %20Florestal&title=A%20mecaniza%E7%E3o%20da%20colheita%20florestal%20no%20Brasil>. Acesso em: 09 2014. Homem fica gravemente ferido após ser atingido por tora de 4 t em MS. G1, Mato Grosso do Sul, 2010. Disponível em: <http://g1.globo.com/mato-grosso-do-sul/noticia/2011/11/homem- fica-gravemente-ferido-apos-ser-atingido-por-tora-de-4-t-em-ms.html>. Acesso em: 09 dez. 2014. http://colheitademadeira.com.br/noticias/estudo_analisa_a_colheita_e_transporte_de_madeira_p ara_energia/ Publicado em 11 de julho de 2014 Giovana Massetto - Redação Colheita de Madeira Introdução Evolução História das maquinas na colheita florestal no Brasil Machado, C.C. Colheita florestal. 2 ed. Viçosa: UFV, 2008. 501p. MALINOVSKI, R. A. OTIMIZAÇÃO DA DISTÂNCIA DE EXTRAÇÃO DE MADEIRA COM FORWARDER BOTUCATU-SP, 2007 MALINOVSKY, R. A. Programa computacional de simulação para análise de sistemas de colheita de madeira. Tese de Mestrado. Curitiba, 1999. 152p. Owende, P. M. O. et al. Operations protocol for eco-efficient wood harvesting on sensitive sites. ECOWOOD Partnership. 74 p, 2002. Owende, P. M. O. et al. Operations protocol for eco-efficient wood harvesting on sensitive sites. ECOWOOD Partnership. 74 p, 2002. PRINCIPAIS MÁQUINAS E EQUIPAMENTOS UTILIZADOS NA EXPLORAÇÃO/COLHEITA FLORESTAL MECANIZADA NO BRASIL ROBERT, R. C. G. Análise Técnica e econômica de um Sistema de Colheita Mecanizada em plantios De Eucalyptus spp. em duas condições de relevo acidentado, CURITIBA, 2013. Seixas, F. Extração. In: MACHADO, C.C. Colheita Florestal. Viçosa: UFV, 2008. Seixas, F. Extração. In: MACHADO, C.C. Colheita Florestal. Viçosa: UFV, 2008. Silva, Jadir Vieira da. Estudo de efeitos e causas do esforço físico em diversas áreas de trabalho enfatizando o campo agrário florestal. IV Workshop de Análise Ergonômica do Trabalho. I Encontro Mineiro de Estudo em Ergonomia. Minas Gerais: UFV, 2009. 10p. SISTEMAS DE COLHEITA FLORESTAL, 2013 Site: painelflorestal.com.br “John Deere expõe protótipo do harvester Walking Machine nos EUA” Disponível em: <http://www.painelflorestal.com.br/arquivo/john-deere-expoe-prototipo-do-harvester- walking-machine-nos-eua-137b74568ed80fc4fca2c177c11a8f26>. Acesso em: 14 dez. 2014. Site: painelflorestal.com.br “John Deere expõe protótipo do harvester Walking Machine nos EUA” Disponível em: <http://www.painelflorestal.com.br/arquivo/john-deere-expoe-prototipo-do-harvester- walking-machine-nos-eua-137b74568ed80fc4fca2c177c11a8f26>. Acesso em: 14 dez. 2014. SOUZA, D. B. Descrição das Atividades de Colheita e Transporte em uma Empresa do Setor florestal. Relatório de Estágio Supervisionado. - Santa Maria, 2011. 46p. Souza, M. A; Pires, C. B, Colheita florestal: mensuração e análise dos custos incorridos na atividade mecanizada de extração.2009FREITAS, Karla Eunice De – Universidade Federal de Viçosa – RESVISTA DA MADEIRA – EDIÇÃO No 112 – ABRIL DE 2008
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