13 Teorica Máquinas e Mecanização Florestal

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 Décima Quarta Aula Teórico Pratica Colheita Florestal 
Prof. Carlos Eduardo Silva Volpato 
 
I. Introdução: 
A colheita e suas operações subseqüentes são, sem sombra de dúvidas, o 
principal item do processo de mecanização florestal, devido principalmente as 
dificuldades e aos altos custos envolvidos (Volpato, 1991). 
Entende-se por colheita e transporte florestal todas as operações que tem por 
objetivo retirar a madeira de dentro da área de efetivo plantio e levá-la até seu local de 
transformação ou uso final. Este conjunto de trabalhos executados para a colheita 
compreende as operações de corte, extração, carregamento o conseqüente transporte 
principal e o descarregamento na unidade final de transformação ou beneficiamento da 
madeira. 
Pela necessidade de um número significativo de pessoas na operação e pelo alto 
custo, que pode chegar até 70% dos custos final da madeira no pátio das empresas, a 
colheita florestal tornou-se um dos grandes beneficiados no processo da evolução 
tecnológica. Este avanço tecnológico ocorreu na década de 90, com a abertura das 
importações em 1993. Como o Brasil representa o 6º maior mercado produtor de 
madeira do mundo, os revendedores de equipamentos investiram significativamente no 
País. 
Etapas da colheita florestal 
 
 
 
Corte Florestal 
Incluem-se na fase de corte as operações de abate (derrubada), desgalhamento, 
traçamento, descascamento e preparo da madeira para arraste e/ou empilhamento. 
Os principais equipamentos utilizados são: 
 machado; 
 motosseras 
 tratores florestais derrubadores empilhadores “fellerbuncher” 
 tratores florestais derrubadores com cabeçotes processadores “harvesters” 
 
 
 
Machado Florestal Motosserra Florestal 
 
Trator Florestal derrubador 
empilhador “fellerbuncher 
Trator florestal derrubador com cabeçote 
processador “harvesters” 
 
Etapas do Corte Florestal 
Abate ou Derrubada: separação do fuste do toco. Pode ser com uso de 
motosserras ou machado (equipamento manual) ou equipamentos mecanizados como 
“Harvester’s (tratores derrubadores com cabeçotes processadores)” e “FellerBuncher’s 
(tratores derrubadores empilhadores)”. 
Desgalhamento: após a derrubada se processa o desgalhamento que consiste no ato de 
retirada, geralmente mecânica, da galhada da árvore. Pode ser feito com uso de 
machados, motosseras ou processadores florestais (Harvester). 
Traçamento ou toragem: consiste em, conforme o sistema de colheita adotada, traçar a 
árvore em toras menores (toras que variam de 2,40 até 6 m) que facilitarão o transporte 
e processamento. Pode ser feito com uso de machados, motosseras ou processadores 
florestais (Harvester). 
Descascamento: A operação de descascamento ocorre na própria floresta ou nos pátios 
das fábricas. A grande vantagem de o descascamento ocorrer na própria floresta é que 
as cascas serão re-incorporadas ao solo como forma de aumentar a capacidade 
nutricional do solo realizando a ciclagem destes nutrientes. Além disso, deixando de se 
transportar as cascas, faz-se uma economia tanto em peso quanto em volume de material 
transportado. Essa atividade pode ser realizada de forma manual com uso de facão, de 
forma mecanizada, com uso de descascadores mecânicos fixos ou móveis portáteis 
acionados pela TDP do trator ou por processadores florestais (Harvester). 
Destopamento: é a separação da copa (galhada) do fuste comercial. Pode ser feito com 
uso de machados, motosseras ou processadores florestais (Harvester). 
 
Extração Florestal: 
É a retirada da madeira do meio da área de efetivo plantio para um pátio de toras 
ou estaleiro, onde ocorrerá o carregamento das mesmas para seu destino final. Essa 
etapa pode ocorrer de diferentes maneiras como mecanizada (com a utilização de 
tratores) e não-mecanizada (com a utilização de animais como bovinos, eqüinos e 
muares, da própria gravidade, ou ainda utilizando-se rios). 
Os meios de extração mais utilizados no Brasil são: manual, animal, guincho, 
teleférico, trator agrícola adaptado com garra ou guincho “mini-skidder”, trator 
florestal arrastador “skidder”, trator agrícola adaptado com carreta e trator florestal 
auto-carregável convencional “forwarder” e trator florestal autocarregável arrastador 
“Clambunck”. Em alguns países do hemisfério norte, em areas muito íngremes, o uso de 
helicóptero na extração florestal vem ganhando força. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
Tração Animal TAF Forwarder 
 
TAF Skidder TF Forwarder 
 
TF Skidder TF Clambunck 
 
Guinchos ou Cabos Aéreos Helicóptero 
 
Harwarder: 
 É uma máquina para o corte final e também para o transporte e transbordo na beira da 
estrada, sem qualquer intermediário no descarregamento das toras no solo. 
A máquina pode fazer tudo isso, graças aos seus ‘super pneus’ e um mecanismo de 
liberação rápida patenteada, o que significa a possibilidade de alternar entre harvester e 
forwarder. 
 
 
Transportador Terrestre Pully 
O Pully tipo terra- transporte transitário pode ser usado em mais íngreme de 
terrenos para maximizar a produtividade em áreas difíceis e remotas. O Pully pode ser 
personalizado construído em skidder ou forwader combinações e pode até mesmo ser 
equipado com um guindaste. 
Com o controle remoto completo e georeferenciamento posição automatizado , o 
sistema Pully pode trazer saídas anteriormente incomparáveis ao terreno remoto e pode 
tornar as áreas anteriormente inviáveis viável para a colheita. Desde as mais íngremes 
encostas das montanhas para as áreas de várzea mais úmidos , sistema de acionamento 
único do Pully vai minimizar a perturbação do solo enquanto maximiza saída. 
 
 
 
Carregamento 
Considerada por alguns autores como a última etapa da colheita florestal, 
consiste na operação de carregar/descarregar os veículos que serão utilizados no 
transporte da madeira. O carregamento está ligado ao transporte primário ou principal. 
O transporte primário é feito no local do corte no interior do talhão até o estaleiro a 
beira da estrada e o transporte principal é aquele que ocorre do estaleiro à beira da 
estrada até o pátio da indústria O carregamento/descarregamento pode ser desde 
manual, no caso de toretes de metro para lenha, até mecanizada com uso de tratores 
agrícolas adaptados com gruas para atividades florestais, caminhões tipo “Munk” e 
equipamentos mais modernos do tipo “Forwardes”. O carregamento/descarregamento 
também pode ser feito com uso de equipamento estacionário, como no caso dos 
“Slasher’s”, onde alem do traçamento da madeira já é carregada no veículo para 
transporte até a fábrica ou centro consumidor. 
Podemos citar os seguintes sistemas de carregamento: 
•Carregamento manual 
•Gruas hidráulicas adaptadas a tratores agrícolas 
•Carregadores frontais com máquinas a base de rodas 
•Escavadeiras com garras 
•Carregamento de acordo com o sistema de colheita de madeira empregado 
•Carregamento do veículo na área de corte para baldeio 
•Carregamento do veículo na área pré-determinada ou em pátios, para transporte em 
longa distância 
•Carregamento direto na área de corte para veículo que faz o transporte a longa 
distância. 
 
TAF grua carregadora Caminhão grua carregadora 
 
Transporte Principal: 
É o encaminhamento da madeira colhida até o seu local de utilização final 
(fábrica de celulose, carvoaria, serraria, etc.). Pode ser rodoviário ferroviário, 
aquaviário com uso de barcaças ou navio ou por livre flutuação. Pode também 
apresentar dois ou mais tipos modais, como por exemplo, rodoviário/ferroviário. 
 
Rodoviário Aquaviário com uso de barcaçasou navio 
 
Aquaviário livre flutuação Ferroviário 
 
O transporte florestal rodoviário foi grandemente beneficiada com a introdução 
de caminhões 6 x 4 e 6 x 6, devido ao fato de haver a necessidade da utilização de 
equipamentos que disponham de grande potência e capacidade de carga. 
O interesse dos revendedores e dos fabricantes de caminhões pelo ramo florestal, 
alguns implementos foram desenvolvidos especialmente para atender o transporte de 
madeira do talhão até a indústria consumidora. 
O transporte de madeiras está atrelado às leis de transporte de cargas vigentes no 
Brasil devendo obedecer as normas de carga máxima por eixo e comprimento máximo 
dos implementos no caso de carretas. Para se obter um transporte eficiente e com custo 
menor, deve-se otimizar o sistema todo, como segue: 
•Reconhecimento dos caminhos florestais a serem utilizados: escolher os que 
apresentarem uma melhor relação entre distância e velocidade média. 
•Realizar o processo de carregamento e descarregamento de maneira rápida e precisa a 
fim de se reduzir o tempo de ciclo entre o carregamento no estaleiro e o 
descarregamento na indústria. 
•Utilizar o caminhão ou carreta com implemento adequado ao sistema de colheita 
escolhido. 
•Realizar um treinamento com o operador a fim de se obter o máximo de produtividade 
sem danificar o caminhão. 
 
Tipos de caminhões utilizados no transporte principal rodoviario 
 
Descarregamento: 
Retirada e empilhamento da madeira no pátio do local de utilização. Pode ser 
realizado de forma manual (caminhão de lenha), por tratores descarregadores ou pela 
ponte rolante industrial. 
 
 
Ponte rolante Trator Descarregador 
 
 
 Sistemas de Colheita de Madeira 
Na colheita de madeira, o sistema é definido como toda a cadeia de produção, 
todas as atividades parciais desde a derrubada até o transporte para o pátio da indústria 
consumidora. 
Desta forma, existem basicamente 4 sistemas de colheita no que se refere à 
matéria prima: 
•Sistema de toras longas: no local do corte faz-se o desgalhamento e o destopamento 
da árvore. É um sistema desenvolvido para terrenos acidentados. Este sistema pode ser 
considerado um dos mais baratos quando mecanizado, com alta eficiência mecânica dos 
equipamentos quando comparado ao sistema de toras curtas e com o menor custo por 
tonelada de madeira posta no pátio. Atualmente, este sistema é utilizado pelas maiores 
empresas do sul do Brasil. 
•Sistema de toras curtas: neste sistema todos os trabalhos complementares ao corte 
(desgalhamento, destopamento, toragem e descascamento quando necessários) são 
realizados no próprio local onde a árvore foi derrubada. As toras produzidas são de 1 a 6 
metros dependendo do uso do índice de mecanização empregado. Entre as vantagens 
deste sistema, estão a facilidade do deslocamento a pequenas distâncias e a baixa 
agressão ao meio ambiente principalmente em relação aos solos. 
•Sistema de árvores inteiras: A utilização deste sistema implica na remoção da árvore 
inteira para fora do talhão, como operação subseqüente ao corte. No caso de uma futura 
utilização da biomassa para energia ou processo, o sistema poderá ser muito utilizado, 
devido à concentração dos restos das árvores em um determinado local. 
•Sistema de árvores completas: Retira-se a árvore completa inclusive com as raízes. 
Somente nos casos em que as raízes sejam de valor comercial interessante, como 
exemplo: tocos e raízes com alta concentração de resina ou consideradas medicinais. 
 
Utilização dos Equipamentos 
A definição dos índices de mecanização nas diferentes fases do sistema de colheita 
de madeira se faz com a elaboração de relações de custo-benefício entre os diferentes 
tipos de equipamentos e sistemas. As principais fontes de análise para a elaboração da 
relação custo-benefício são: 
1. Condições climáticas 
2. Produtividade 
3. Eficiência 
4. Disponibilidade mecânica 
5. Custo por unidade volumétrica de madeira em atividades equivalentes 
6. Assistência técnica 
7. Disponibilidade de peças e manutenção 
8. Impacto ambiental e danos à floresta remanescente 
9. Treinamento e segurança. 
 
Define-se a utilização de equipamentos partindo-se das condições em que se encontram 
os povoamentos e os objetivos da colheita, devendo-se levar emconta: 
1. o diâmetro médio das árvores 
2. o espaçamento entre linhas 
3. a declividade do terreno 
4. o tipo de solo 
5. a microtopografia 
6. as condições climáticas 
7. a destinação da madeira na indústria 
 
A produtividade de um determinado equipamento é de fundamental importância 
para o dimensionamento da frota, para realizar uma produção diária que atenda às 
necessidades da indústria, sendo este assunto tratado em anexo. 
O custo de produção por tonelada de madeira é de fundamental importância na 
escolha dos equipamentos, sendo os custos fixos: os de rentabilidade do investimento, o 
lucro que a empresa pretende obter e as condições em que a empresa pretende recuperar 
os investimentos feitos. O custos variáveis são: gasto com equipamentos (pneus, 
lubrificantes, peças de reposição), manutenção, salários dos operadores, encargos 
sociais, seguro, vigilância do equipamento entre outros. Os equipamentos devem estar 
sempre em ordem, de forma a atender em tempo integral as necessidades da empresa. 
Estas são divididas em: 
•Disponibilidade operacional: está ligada em grande parte ao operador e às condições de 
operação, como o tempo para as refeições, descanso, higiene pessoal, mas também se 
deve somatizar o tempo gasto no deslocamento da máquina até a área de trabalho. 
•Disponibilidade mecânica: tempo em que o equipamento está indisponível para o 
trabalho em função da sua manutenção, preventiva ou corretiva. O tempo de 
disponibilidade mecânica tende a aumentar com o aumento das horas trabalhadas. 
 
 
 
 
 
 
Danos ao Povoamento Remanescente 
Este é um assunto de vital importância quando se pretende fazer uma 
manutenção preventiva dos sítios de produção florestal. Os danos podem ser evitados 
desde que seja feito o controle das atividades de colheita, de conscientização e de 
treinamento de operadores. 
Há a necessidade da quantificação das árvores remanescentes que ficarão 
comprometidas, caso compactação do solo vá influenciar economicamente no volume 
total de madeira esperada nos próximos desbastes ou no corte final. 
 
 Projeto de Colheita Florestal 
Sendo um empreendimento geralmente de grande porte, que envolve grande 
número de pessoas e equipamentos, um projeto de exploração florestal deve ser 
realizado de maneira criteriosa para atender o anseio da empresa em questão e 
principalmente para manter os custos os mais baixos. 
Os passos que devem ser seguidos num projeto de exploração florestal são os seguintes: 
•Descrição suscinta da situação, na fazenda e nos percursos. 
•Croquis ou mapas de situação. 
•Caracterização da finalidade de uso do objeto da exploração. 
•Fluxograma de cada “sub-projeto” (carregamento, definição de caminhos, definição 
dos módulos de produção...). 
•Quadro de programação da produção no povoamento. 
•Descrição dos módulos de produção. 
•Quadros-resumo dos sistemas adotados. 
•Cálculo das densidades da malha viária atual e necessária (que precisa ser implantada). 
•Cálculos das distâncias de: arraste, máxima de arraste e médias de arraste. 
•Dimensionamento dos módulos de produção. 
•Descrição das necessidades, inclusive das eventuais empreitadas. 
•Cálculo e croqui das áreas de estocagem: estaleiros e pátios. 
•Descrição das benfeitorias atuais e construídas. 
•Composição dos custostabulados. 
•Previsão da duração do projeto em meses. 
•Análise do sistema. 
 
O projeto ainda deve conter, um relatório circunstanciado, com descrição da 
situação da fazenda onde será executado o projeto, bem como do percurso por onde se 
processará o transporte do objeto da exploração: 
•Espécie florestal, sua parte aproveitada, idade, tipo de corte, etc. 
•Finalidade do uso, formas e dimensões da matéria-prima exigidas pelo consumidor. 
•Justificar determinados procedimentos, se necessário. 
•Quadro de programação da produção, qualitativamente e quantitativamente. 
•Descrição sucinta do processo indústria (se necessário). 
•Áreas da fazenda, do projeto e do plantio. 
•Estruturas básicas: malha viária, hidrografia, construções civis, etc. 
•Produção do objeto: m3, tonelada, estéreo, kg/ha. 
•Distâncias de arraste e transporte, atuais. 
•Outros elementos. 
 
Os seguintes cálculos com descrição de cada operação: 
•Densidade da malha viária, das distâncias de arraste, da produção tonelada/hora dos 
equipamentos utilizados. 
•Da área para estocagem mínima. 
•Os cálculos dendrométricos necessários. 
•Tempos do ciclo de transporte floresta/indústria e retorno indústria/floresta. 
•Custos com o pessoal empregado: (salários, encargos sociais e administrativos). 
•Custo da aquisição de equipamentos com os cálculos de depreciação e produção de 
cada elemento. 
•Outros elementos. 
 
 
Segurança 
Em todas as atividades humanas deve ser aplicado um Fator de Segurança (FS) a 
fim de que, dentro dos limites de segurança, possa ser executado o trabalho. 
É um valor numérico que se aplica À Capacidade Teórica de Trabalho (CTT), de 
um determinado elemento para se estabelecer a Capacidade Efetiva de Trabalho (CET), 
desse elemento ou meio de produção. 
 
Para fator >1 : CET = CTT * FS 
 
Para fator <1 : CET = CTT / FS 
Por exemplo: a um cabo de aço, em solicitação dinâmica (arraste de toras) deve-
se aplicar um Fator de Segurança 5. Assim, se um determinado cabo de aço tem a 
capacidade teórica de ruptura (limite de resistência à tração) igual a 30 toneladas, só 
podemos exigir um esforço de, no máximo, 6 toneladas. 
O trabalho de exploração florestal, por utilizar um grande número de pessoas e 
equipamentos como tratores agrícolas e motosseras, deve ser monitorado de forma a ser 
realizado dentro de hierarquias que devem ser obedecidas para que não ocorram 
acidentes no campo. 
Exemplos de cargas sofridas pelos operários no meio florestal: 
•Ao objeto de trabalho (árvore). 
•Ao tipo de terreno. 
•Aos meios de trabalho, tais como instrumentos e ferramentas. 
•Nível de ruído a que está exposto. 
•Nível de vibração do equipamento no qual trabalha o funcionário, entre outros fatores 
levando-o a sofrer desgastes dos tipos físico e psíquico, que podem levar a 
conseqüências como surdez e falta de concentração. Devido a estes problemas, há a 
necessidade de manter uma equipe que conte pelo menos com um Técnico de Segurança 
do Trabalho, um Médico do Trabalho e uma organização interna de prevenção de 
acidentes como as CIPA's, que realizam treinamentos periódicos nas funções de cada 
trabalhador, bem como treinamentos de atendimento em primeiros socorros, entre 
outros. 
Também é obrigação da empresa fornecer todos os equipamentos de segurança 
pessoal (EPI’s), uma alimentação que atenda em percentuais calóricos as necessidades 
do trabalhador, uma jornada de trabalho que não seja estafante e outros.