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Instituto de Florestas Departamento de Silvicultura EXPLORAÇÃO FLORESTAL Período letivo de 2020 1 As atividades, suas máquinas e equipamentos associados Conteúdo programático Primeira Parte • Apresentação da disciplina • Calibragem • Definições • Produtividade, Custo de Produção e Custo Operacional • Atividades, Máquinas e Equipamentos • Sistemas de Exploração Conteúdo programático Segunda Parte • Monitoramento de Sistemas de Exploração • Ergonomia e Segurança • Transporte Florestal • Estradas • Logística Atividades Máquinas e Equipamentos Atividades Máquinas e Equipamentos Modais Sistemas Etapas da exploração Etapas básicas Local onde geralmente ocorrem Corte/abate Área dos tocos Extração/Arraste ou Transporte Primário Da área dos tocos para a estrada ou pátio Carregamento Em margem de estrada ou de pátio Transporte ou Transporte Secundário Por estrada até a indústria Descarregamento Pátio da fábrica E os outros recursos florestais? Atividades básicas Cortar/abater • Destopar (separar da copa ou seccionar num diâmetro mínimo preestabelecido) • Desgalhar • Descascar • Seccionar/traçar Atividades básicas Enleirar/Embandeirar/Empilhar Atividades básicas Extrair/Arrastar/Baldear • Para o pátio ou beira da estrada Baldeio Arraste Atividades básicas •No pátio (Amazônia) ou •Margem da estrada (plantadas) • Medição ou romaneio • De árvores na Amazônia • De pilhas • Carregamento do veículo de transporte ou CVC Florestas naturais na Amazônia Em Plantadas Em Plantadas Em ambas Atividades básicas •Transporte (secundário) •Para a indústria •Com controle •DOF para nativas •Controle privado •Descarregamento •Com controle Atividades básicas Observações: • Para todas as atividades • diversas alternativas, • manuais e mecanizadas, • incluindo máquinas multifuncionais • Monitoramento sempre • De todas as atividades durante a sua execução • Com níveis diferentes de automação Corte manual • Machado: Abater, traçar, desgalhar, descascar... • Arco de serra Corte semimecanizado videos/Florestabilidade - Programa 5- Atividades Exploratórias do Manejo Madeireiro.mp4 http://www.google.com.br/url?sa=i&source=images&cd=&cad=rja&docid=OiZoKdyb8Z5-CM&tbnid=g0_RkzSCE5t0xM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://2batalhaodeincendio.blogspot.com/2010_10_01_archive.html&ei=Td0cUfnDEZTo8wSh44HgAw&psig=AFQjCNEjvY8zJxUBsgKLhEe6liRxY5xdnA&ust=1360932557340322 A MOTOSSERRA • Principais VANTAGENS: • Baixo custo de aquisição • Baixo esforço físico em relação aos sistemas manuais • Alto rendimento em relação aos sistemas manuais • Permite o trabalho em qualquer tipo de terreno • Permite o trabalho em qualquer tipo de sistema silvicultural • Permite executar várias operações (abate, seccionamento, desgalhamento) • Principais DESVANTAGENS : • Periculosidade; • Ruído superior a 85 decibéis (90 a 120 db); • Elevado esforço físico em comparação aos sistemas mecanizados; • Baixo rendimento individual em comparação com sistemas mecanizados. MOTOSSERRA, 5kg, 90 a 105db 1. Alavanca do freio de segurança 2. Manípulo de partida 3. Tampa do filtro de ar 4. Botão do afogador 5. Trava do acelerador 6. Empunhadura traseira 7. Gatilho do acelerador 8. Botão de meia aceleração 9. Interruptor 10. Tampa do tanque de combustível 11. Tampa do tanque de óleo de corrente 12. Empunhadura frontal 13. Corrente de corte 14. Barra/sabre 15. Pega corrente (segurança) 16. Pinhão de ponta de sabre http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=H4f1nf7I-brsaM&tbnid=zTUuQj9PK6_2lM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.eloforte.com/v2/conjuntos-de-corte/manutencao-correta/trocando-a-estrela-do-sabre&ei=LescUdvyMI_c8wS2ioHwCg&bvm=bv.42452523,d.dmQ&psig=AFQjCNGRABORPw6iQDqAUBniAf3G7YyrwQ&ust=1360936063612174 Sabre com estrela reversora de ponta (pinhão de sabre, Rollomatic da Stihl) Cunhas Acidentes com motosserra • HASELGRUBER e GRIEFFENHAGEN (1989) • 80% dos acidentes têm origem em falhas humanas • 20% são provenientes de causas mecânicas • 29% nas pernas • 4% nas coxas, • 12% nos joelhos e • 13% nas canelas • 25% nas mãos • 11% na mão e • 14% nos dedos • 14% nos pés; • 12% no tronco; • 11% na cabeça • 4% nos olhos e • 7% na cabeça • 9% nos braços • 4% nos antebraços e • 5% nos braços. INSS 43% mãos e braços, 38% pernas, 6% pés, 8% cabeça e face 5% tronco. EPIs do motosserrista - Capacete - Protetores auriculares, - Jaqueta - Protetor facial, - Luvas, - Calça de segurança - fios 100% poliéster - Botas com biqueira de aço e solado antiderrapante. http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=O8RlwraPQ2aq7M&tbnid=sfEKIw9nOAqNvM:&ved=0CAUQjRw&url=http://www.stihl.pt/Inovadores-por-Natureza/Equipamento-de-protec%C3%A7%C3%A3o-individual-(EPI)/Roupa-de-seguran%C3%A7a/Perneiras-com-protec%C3%A7%C3%A3o-interior-contra-cortes/21043-1640/Protec%C3%A7%C3%A3o-da-parte-dianteira-das-pernas-verde.aspx&ei=Lt8cUbXdBYmI9QTU14DwAg&psig=AFQjCNHBGOZhNCd9VYS3EPrXFZhNJUQ4cA&ust=1360931418969188 http://www.google.com.br/url?sa=i&source=images&cd=&docid=gOOQfgT_e05uLM&tbnid=wGJOGbEIi--1nM:&ved=0CAgQjRwwAA&url=http://www.epimt.com.br/site/index.php?pg=produto&intNotID=62&ei=ROgcUY6EJZDK9QSFwYHABA&psig=AFQjCNHZdTQLmR7vw1SuRKiMMPOd5L-CIg&ust=1360935364655259 Corte/Abate Mecanizado As principais VANTAGENS do corte mecanizado são: - Alto rendimento individual - Maior conforto e segurança do operador - Possibilidade do trabalho em turno noturno Corte/abate mecanizado As principais DESVANTAGENS do corte mecanizado são: - limitação de diâmetro (cerca de <= 800 mm); - Elevado investimento inicial - Exige estrutura adequada de manutenção - Há limitação relacionada ao sistema silvicultural - Muitos só operam em terrenos planos ou suavemente ondulados - Harvester Valmet/Komatsu X3M - Opera em até 40°, movimenta-se em até 45° CORTE MECANIZADO a) Feller-buncher (trator florestal derrubador-amontoador ou cortador-acumulador) - Equipado com braço hidráulico (grua) com cabeçote - Corta na base da árvore - Pode acumular algumas árvores - Deposita o feixe de árvores no chão - Pneus ou esteira Feller-buncher videos/Feller Buncher.mp4 http://www.mfrural.com.br/detalhe.asp?cdp=51286&nmoca=trator-caterpillar-feller-buncher Harvester Trator florestal colhedor - Pneus ou esteira - Braço hidráulico - Cabeçote multifuncional - Corta, desgalha, mede, traça, empilha e descasca a madeira (dependendo do cabeçote). Harvester – detalhe do cabeçote Harvester • Resolvendo problema da declividade na operação videos/Harvester John Deere 1270D - Cenibra.mp4 Shovel Logger Carregamento em beira de estrada Com garra ou cabeçote de feller Curtas distâncias (80 a 100m) Shovel Logger • Movimentação em solos sensíveis • Terreno pedregoso • Solos húmidos • Terreno inclinado SLINGSHOT • Reúne as características de Feller-buncher e do Harvester • Realiza o corte acumulando as árvores • Árvores são desgalhadas, traçadas e destopadas juntas. SLINGSHOT HIGHLANDER • Reúne as características do Harvester e do Clambunk- Skidder • Corta e arrasta toras • Adapta-se em locais de difícil acesso, com aclives acentuados videos/HIGHLANDER In Grong Konrad.mp4 CABEÇOTE DO HIGHLANDER Tree-puller - Arranca a árvore com raiz. videos/Tree Puller EZ-Puller Skid Steer Tree and Post Puller.mp4 Descascamento • Separar a casca do tronco (celulose, laminadora etc.) • É opcional, podendo ou não fazer parte do corte florestal. • Produtoras de carvão vegetal não fazem o descascamento. • Produtoras de celulose e móveis podem optar por fazer o descascamento na indústria Descascamento • VANTAGENS - facilita a perda de umidade da madeira (secagem natural) - reduz o peso transportado - reduz a exportação de nutrientes do sistema • DESVANTAGEM - a madeira poderachar com mais facilidade (secagem rápida) - facilita o ataque de fungos e insetos Descascamento a) Manual: - com cavadeiras, facas, facões ou machadinha. b) Mecanizado: - Adaptação no harvester: o descascamento pode ser incluído nas suas tarefas. - Anelar (com rotor): trabalha a seco e a perda de madeira é mínima; - De tambor: utiliza água e a perda de madeira é superior ao descascador anelar; Descascador manual Faca descascadora Extração florestal (Transporte Primário) Manual Animal Mecanizada Extração florestal (Transporte primário) Arraste manual • Calango • Pinças para arraste • Alavancas • Ganchos • Catraca • Tirfor... Extração florestal (Transporte primário) Outros métodos de extração florestal • barco • helicóptero • balão • trator de esteira • Guinchamento com “tirfor” ( catraca ) https://www.magazooms.c om/HTML5/Forestry- Suppliers-Catalogs-Master- Catalog-2019 https://www.magazooms.com/HTML5/Forestry-Suppliers-Catalogs-Master-Catalog-2019 Extração florestal (Transporte Primário) EXTRAÇÃO ANIMAL - Cangalha; zorra; carroça... - Em terrenos acidentados; - Baixo investimento inicial - Limitação em função do animal Extração florestal COM TRATOR FLORESTAL ARRASTADOR • Skidder (cabo, pinça hidráulica, pneus ou esteiras) • Alto custo de aquisição, alto rendimento • Projetado para sistemas de toras compridas • Executa o arraste de tora (s) ou árvores da área de corte até a margem da estrada ou pátio intermediário. http://www.colheitademadeira.com.br/imagens/noticias/94/img_1/img_1.jpg SKIDDER • Garra ou guincho e cabos • Quando cabo, usa-se cabos auxiliares, denominados estropos que enlaçam as toras e são acoplados ao cabo principal do trator. • Cable skidder – Guincho com cabo e estropos para reunir e segurar uma carga. • Grapple skidder – Utiliza pinças com abertura para baixo para coletar e segurar uma carga. • Clambunk skidder – Com carregador para coleta da carga e pinças com abertura para cima. videos/Skidder - Cable Skidder.mp4 videos/Skidder - Grapple Skidder John Deere 848H.mp4 videos/Skidder Clam Bunk TimberPro TS 840.mp4 SKIDDER DE PNEUS C/ GUINCHO E CABO Cable skidder SKIDDER DE PNEUS C/ GUINCHO E CABO Cable skidder SKIDDER DE PNEUS E GARRA PARA BAIX0 (tire) Grapple skidder SKIDDER COM GARRA PARA CIMA Clambunk skidder SKIDDER DE ESTEIRA (TRACK SKIDDER) • FORWARDER (Trator Florestal Transportador) • Máquina auto carregável • Utilizada na extração de toras dispostas na floresta ou nos pátios intermediários • Utilizada em sistemas de toras curtas • Executa o trabalho sem contato com o solo. Operação denominada de baldeio em florestas plantadas EXTRAÇÃO COM TRATORES AUTO- CARREGÁVEIS Forwarder videos/Forwarder Timberjack 810B.mp4 FORWARDER TRATOR AGRÍCOLA ADAPTADO • Com garfo acoplado http://www.colheitademadeira.com.br/galeria-fotos/94/trator-agricola--tecnica-berco.html MINI-SKIDDER Tratores agrícolas adaptados • Tratores agrícolas adaptados http://www.google.com.br/imgres?hl=pt-BR&biw=1600&bih=760&tbm=isch&tbnid=cziogkj6cwPhQM:&imgrefurl=http://www.tmo.com.br/desbaste.php&docid=q1LI3SDBhcvHhM&imgurl=http://www.tmo.com.br/images/fotos/tf100.jpg&w=533&h=400&ei=e0RUUYHVNOPA0AG8i4CICg&zoom=1&ved=1t:3588,r:24,s:0,i:165&iact=rc&dur=12207&page=2&tbnh=172&tbnw=225&start=21&ndsp=28&tx=131&ty=76 http://www.google.com.br/imgres?hl=pt-BR&biw=1600&bih=760&tbm=isch&tbnid=fNySkB37V5-lKM:&imgrefurl=http://www.homemadetools.net/mini-skidder&docid=16DAzqojWIbkyM&imgurl=http://www.homemadetools.net/uploads/13131/mini-skidder.jpeg&w=260&h=195&ei=e0RUUYHVNOPA0AG8i4CICg&zoom=1&ved=1t:3588,r:32,s:0,i:189&iact=rc&dur=2253&page=2&tbnh=156&tbnw=208&start=21&ndsp=28&tx=100&ty=72 TRATOR AGRÍCOLA ADAPTADO C/ GRUA E CARRETA (AUTO-CARREGÁVEL Trator agrícola com semirreboque (sistema de toras curtas) http://www.google.com.br/imgres?imgurl=http://www.colheitademadeira.com.br/imagens/fotos/443/img_1/img_1.jpg&imgrefurl=http://www.colheitademadeira.com.br/galeria-fotos/443/autocarregavel-tmo-ac9718.html&h=480&w=639&sz=68&tbnid=-3fgYXmkbv4NTM:&tbnh=103&tbnw=137&zoom=1&usg=__ATJVlU_PNItCVE5KO_hlat7sWoQ=&docid=vuQ2AfL8Pv5F5M&hl=pt-BR&sa=X&ei=-0JUUdGeAYT28wSb_YH4Ag&ved=0CFUQ9QEwAw&dur=5278 Caminhões auto-carregáveis http://www.google.com.br/url?sa=i&rct=j&q=&esrc=s&frm=1&source=images&cd=&cad=rja&docid=Z6L2abOkS1RoOM&tbnid=3n1KLJ_Konao7M:&ved=0CAUQjRw&url=http://pr.quebarato.com.br/londrina/munck-florestal-madal-6100__8919CE.html&ei=0kZUUd7BF5OM9AS094GIBg&bvm=bv.44342787,d.dmg&psig=AFQjCNFGJ7fjw5x5lOWdrlD9iWMiRB4eRQ&ust=1364564009784796 Esteira x Pneu Característica Pneu Esteira Custo < > Manutenção < > Compactação* > < Estabilidade < > Tração < > Impacto nas raízes superficiais < > Durabilidade < >** *Extra-Wide Goodyear 1400/30R43 **Com manutenção adequada EXTRAÇÃO COM TORRE E CABOS (TELEFÉRICOS):• Permite extração em áreas acidentadas • Maior distância de extração • Menor densidade de estradas • Trabalha com “qualquer tamanho de tora” • Poucos danos à floresta remanescente e ao solo • Exige pessoal treinado para montagem e desmontagem dos equipamentos • Exige tempo para mudança de estação e ancoragem EXTRAÇÃO COM TORRE e CABOS (TELEFÉRICOS) videos/Cabo aéreo Extração por cabos.wmv Outros métodos de extração florestal • barco • helicóptero • balão • trator de esteira CARREGAMENTO E DESCARREGAMENTO MÉTODOS DE CARREGAMENTO E DESCARREGAMENTO Manual (pequeno volume, baixo peso) Semimecanizado (cabo-de-aço tracionado por catraca, trator agrícola, caminhão com rampa ou plataforma Mecanizado (carregadores florestais ou industriais) CARREGAMENTO E DESCARREGAMENTO Mecanizado a) Carregadeira frontal b) Com Grua (braço hidráulico): CARREGADORES/DESCARREGADORES CARREGADEIRA FRONTAL • Trator de pneus com braço hidráulico ao qual vem acoplado um garfo • Carregar, descarregar e empilhar toras • Trocando o garfo por uma pá basculante serve para carregar material na construção de estrada videos/Carregadeira Garra Frontal Toras - Roder.mp4 Carregadeira Frontal Carregador florestal (Loader) Descarregador florestal estacionário (Loader) Carregamento/Descarregamento Mecanizado Considerar: - condições do solo (especialmente capacidade suporte); - declividade do terreno (embora normalmente seja plano); - dimensões da tora (área da garra); - peso específico da madeira. CARREGAMENTO E DESCARREGAMENTO Paletes: Carregamento e descarregamento pode ser feito sem a presença do caminhão. Descascamento - Anelar - Ring Debarker: trabalha a seco e a perda de madeira é mínima; videos/Debarker Feeding a ring debarker in Euc globulus.mp4 Descascamento • Drum Debarker - de Tambor: utiliza água e a perda de madeira é superior ao descascador anelar videos/Drum Debarker; Tambor Descascador2.mp4 Desgalhamento Delimber - remoção de galhos, desgalhamento - destopamento - (não abate) videos/Delimber CAT 320 forest machine.mp4 PROCESSADOR FLORESTAL • Realiza duas ou mais funções subsequentes à derrubada das árvores • Não abate, não derruba. videos/Processador Florestal 2.mp4 SLASHER • Processa árvores derrubadas com comprimento pré- estabelecido • Também conhecido como ”bucker” • Utiliza tesoura ou serra videos/slasher.mp4 GARRA TRAÇADORA • UTILIZADAS NA MOVIMENTAÇÃO DE TORAS (APÓS EXTRAÇÃO, PARA O TRANSPORTE) videos/Garra Traçadora Tigercat 250 B.mp4 STACKER • Descarregamento e empilhamento de toras • Utilizando o princípio da empilhadeira • Com um grampo curvo superior. • Possui alta capacidade de levantamento • Semelhante a uma carregadeira frontal STACKER GRUA ESTACIONÁRIA GRUA ESTACIONÁRIA GRUAS EM CAMINHÃO PICADOR http://www.colheitademadeira.com.br/imagens/fotos/362/img_1/img_5.jpg PICADOR http://www.colheitademadeira.com.br/imagens/fotos/70/img_1/img_3.jpg PICADOR Walking Machine harvester videos/Walking Forest Machine TimberjackConcept by Plustech Oy.mp4 Foice curva, terçado, roçadeira, serra curva • Roçar, desgalhar, abrir picada Breve histórico (Machado, 2008) • 1960 - 1970 • Primeiras motosserras • Tratores agrícolas com guincho, barra e corrente. • Construção de gruas para carregamento. • 1970 – 1980 • Modernização das motosserras • Tratores agrícolas modificados com pinça hidráulica traseira • Auto carregáveis • 1980 – 1990 • Feller-bunchers de disco (derrubador, acumulador) • Skidders (arrastador) • Harvesters (derrubador, processador) • Dellimbers (degalhamento, destopamento) • Slashers (processador de múltiplas toras com comprimento pré-estabelecido) Atualmente •Motosserras • mais leves • com menos vibração • menos ruído •Máquinas • ergonômicas • com cabines fechadas • livres de poeira • com menos ruído • com assento reguláveis e com amortecedores • joystick Atualmente • Máquinas de corte e acumuladoras • permitem preparar feixes prontos para o arraste (Feller Buncher) • Skidder com pinça (Grapple skidder) • permite o arraste de feixe de fustes • Máquinas de corte, acumuladoras e processadoras (Slingshot) • Tratores auto carregáveis (Forwarder) • Menor compactação do solo • Pneus mais largos ou duplos, esteiras • Maior produtividade Atualmente • Maior preocupação ambiental • Aumento das interfaces com a cadeia produtiva, focando atividades silviculturais subsequentes • Aproveitamento de resíduos para fins energéticos • Maior preocupação com a ergonomia Principais modais atualmente no Brasil (Machado, 2008) • Motosserra + mini skidder • Motosserra + autocarregável • Motosserra + guincho • Motosserra + torre madeireira + delimber (desgalhador) + slasher (multi processador) • Harvester (cortador/processador) + forwarder (autocarregável) • Feller-buncher (cortador/acumulador) + skidder (arraste) + processador (seccionador) • Feller-buncher (cortador/acumulador) + skidder (arrastador) + delimber (desgalhador) + slasher (multiprocessador) • Slingshot (abate/acumulação/traçamento) + forwarder • Feller-buncher + clambunk + processador • Feller-buncher + skidder + picadores móveis • Combo: cabeçote de harverster e forwarder em uma mesma máquina Operações Vantagens e desvantagens das diferentes alternativas Se maior tecnologia: • Em geral, maior investimento inicial • Maior rendimento, produtividade • Menor custo de produção No quiosque Funções/atividades na colheita/exploração • Remoção de árvores comerciais (Harvesting) - difere de “Cuttings” = desbaste) • Remoção da casca (Debarking) - Descastamento • Remoção dos galhos das árvores (Delimbing) – Desgalhamento • Transporte de árvores ou partes dela carregadas sem contato com o solo (Forwarding) - Baldeio • Coleta de árvores ou partes delas do chão ou de um veículo, transporte e empilhamento em outro veículo (Loading) - Carregamento Funções/atividades na colheita/exploração • Transporte de árvores ou partes delas por arraste (Skidding) - Arraste • Corte de árvores derrubadas e desgalhadas em toras (Slashing, também conhecido como “Bucking”) - Tracionamento • Corte do topo da árvore em um diâmetro mínimo pré- determinado (Topping) - Destopamento • Reunião e arranjo de árvores ou partes de árvores em pequenas pilhas (Bunching) – Embandeiramento • Corte de árvores em pequenos pedaços com comprimento controlado (Chipping ) - Picagem Fim