Referenţi ştiinţifici Prof.univ.dr.ing. Ioan MILESCU Prof.univ.dr.ing. Gheorghiţă IONAŞCU

Colaborator: Asist.univ.ing. Gabriel DĂNILĂ

Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României HORODNIC, SERGIU Bazele exploatării lemnului / Sergiu Horodnic Suceava: Editura Universităţii din Suceava, 2003 Bibliogr. ISBN 973-8293-93-6 674

Tehnoredactare computerizată: Sergiu HORODNIC, Gabriel DĂNILĂ

Tiparul executat la Tipografia S.C. ROF S.A. Suceava str. Mărăşeşti 7A, tel.: 0230-523476; 0230-520237

GSM: 0745/585954

PREFAŢĂ

Importanţa produselor şi serviciilor pădurii la începutul mileniului trei este în continuă creştere, iar silvicultorul este pus în faţa unor probleme practice complexe, fiind obligat să asigure, pe de o parte, cerinţele crescânde de lemn şi, pe de altă parte, să păstreze echilibrul ecologic optim cu valenţe sporite în ameliorarea şi protejarea mediului.

Prima dintre măsurile menite să ducă la realizarea acestor deziderate constă în asigurarea condiţiilor pentru o regenerare optimă sub aspectul compoziţiei viitoarelor arborete, al densităţii şi viabilităţii acestora, exploatarea lemnului devenind în acest fel un act de cultură de primă importanţă.

În etapa realizării unei noi generaţii de pădure, exploatarea pădurii şi regenerarea acesteia reprezintă două laturi ale aceluiaşi proces, condiţionându-se reciproc. Eficienţa economică a exploatării depinde de tehnicile de regenerare, iar instalarea unui nou arboret este influenţată de aplicarea unor metode de exploatare cu impact ecologic minim.

În acest context, lucrarea de faţă, prin conţinutul ei sintetic şi modern, se adresează tuturor celor care doresc să cunoască noţiuni fundamentale din domeniul exploatării lemnului, dar mai ales studenţilor de la facultăţile cu profil silvic şi personalului de specialitate care îşi desfăşoară activitate în silvicultură.

Lucrarea este ordonată şi sistematizată în 14 capitole care redau principiile activităţii de exploatare, structura procesului de producţie cu procesele tehnologice specifice (recoltarea, colectarea, procesul tehno-logic din platforma primară şi cel din depozitele finale, transportul biomasei lemnoase), unele aspecte privind sortarea şi valorificarea superioară a biomasei lemnoase, precum şi modul de organizare a şantierelor de exploatare şi a centrelor de sortare şi preindustrializare a lemnului.

Aducem mulţumiri tuturor specialiştilor, colegilor şi colabo-ratorilor pentru observaţiile şi sugestiile făcute, precum şi pentru materialele informaţionale puse la dispoziţie, de un real folos pentru elaborarea acestei lucrări.

Autorul

3

CUPRINS 1. CONSIDERAŢII GENERALE..................................................................7

2. SPECIFICUL MUNCII ÎN EXPLOATAREA LEMNULUI ŞI FACTORI DE INFLUENŢĂ A PROCESULUI DE PRODUCŢIE .......9

2.1. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ CONDIŢIILE DE LUCRU LA EXPLOATAREA LEMNULUI .............................................................................................10

2.1.1. Factorii fizico- geografici .................................................................10 2.1.2. Vegetaţia............................................................................................13 2.1.3. Factorii silvotehnici ..........................................................................13 2.1.4. Factorii tehnico-economici ...............................................................13

3. PRINCIPIILE ACTIVITĂŢII DE EXPLOATARE A LEMNULUI ...15

4. STRUCTURA PROCESULUI DE PRODUCŢIE AL EXPLOATĂRII LEMNULUI...............................................................................................16

5. METODE DE EXPLOATARE A LEMNULUI .....................................20

6. RESURSELE DE BIOMASĂ LEMNOASĂ DESTINATĂ EXPLOATĂRII.........................................................................................25

7. CERINŢE SILVICULTURALE PRIVIND PROCESUL DE EXPLOATARE A LEMNULUI ..............................................................28

7.1. RĂRITURILE .............................................................................................29 7.2. TRATAMENTE CU TĂIERI PROGRESIVE ŞI SUCCESIVE...............................29 7.3. TRATAMENTUL TĂIERILOR GRĂDINĂRITE ...............................................30 7.4. TRATAMENTELE TĂIERILOR RASE CU REGENERARE ARTIFICIALĂ...........31 7.5. TĂIERI APLICATE ÎN REGIMUL CRÂNGULUI..............................................31 7.6. TĂIERILE DE PRODUSE ACCIDENTALE ŞI DE IGIENĂ.................................32 7.7. EPOCI, TERMENE ŞI DURATE DE EXPLOATARE .........................................32

8. SORTAREA ŞI VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A BIOMASEI LEMNOASE EXPLOATATE..................................................................34

8.1. SORTIMENTE DE LEMN BRUT ROTUND PENTRU INDUSTRIALIZARE..........43 8.2. SORTIMENTE DE LEMN ROTUND PENTRU UTILIZĂRI SPECIALE ŞI

CONSTRUCŢII.........................................................................................46 8.3. SORTIMENTE DE LEMN DE STERI ROTUND ŞI DESPICAT ŞI RESTURI DE

EXPLOATARE PENTRU INDUSTRIA MECANICĂ ŞI CHIMICĂ ....................47 8.4. SORTIMENTELE DIN LEMN PENTRU MANGALIZARE ŞI COMBUSTIBIL.......49

9. RECOLTAREA LEMNULUI..................................................................51 9.1 BAZELE TEORETICE ALE TĂIERII LEMNULUI .............................................51

9.1.1 Tăierea lemnului prin aşchiere ..........................................................53 9.1.2 Tăierea nedestructivă a lemnului .......................................................58

4

9.1.3 Unelte tăietoare şi organe tăietoare ..................................................60 9.2. FERĂSTRAIE MECANICE ...........................................................................68

9.2.1. Clasificare şi cerinţe în construcţia şi exploatarea ferăstraielor......68 9.2.2. Aspecte generale ale funcţionării motoarelor cu ardere internă, cu

aprindere prin scânteie ..................................................................73 9.2.3 Ansamble şi subansamble ale ferăstraielor mecanice........................75

9.3. DOBORÂREA ARBORILOR.........................................................................84 9.3.1. Structura operaţiei de doborâre în cioată a arborilor ......................85 9.3.2 Tăierea arborilor în situaţii deosebite .............................................102 9.3.3 Alte metode de doborâre a arborilor................................................111 9.3.4. Echipamente şi dispozitive anexe folosite la doborârea arborilor..113

9.4.CURĂŢIREA DE CRĂCI A ARBORILOR ......................................................118 9.5. SECŢIONAREA ARBORILOR.....................................................................122 9.6. UTILAJE ŞI AGREGATE SPECIALE PENTRU RECOLTAREA LEMNULUI......125

9.6.1. Utilaje şi agregate speciale pentru doborât arbori.........................125 9.6.2 Utilaje şi agregate speciale pentru curăţirea de crăci.....................128 9.6.3. Utilaje şi agregate speciale pentru secţionarea lemnului ...............129 9.6.4. Maşini multifuncţionale de recoltare a lemnului (MMRL) .............130

10. COLECTAREA LEMNULUI................................................................131 10.1. COLECTAREA LEMNULUI PRIN CORHĂNIRE .........................................140 10.2. COLECTAREA LEMNULUI CU ATELAJELE .............................................142 10.3.COLECTAREA LEMNULUI CU TRACTOARE ............................................144

10.3.1. Parametrii constructivi de bază ai tractoarelor............................147 10.3.2. Părţile componente ale tractoarelor .............................................148 10.3.3. Stabilitatea longitudinală a tractorului.........................................164 10.3.4. Stabilitatea transversală a tractorului ..........................................166 10.3.5. Procedeele de lucru la colectarea lemnului cu tractoarele ..........170

10.4. COLECTAREA LEMNULUI CU INSTALAŢII CU CABLU............................175 U

10.4.1. Caracteristicile cablurilor utilizate pentru exploatarea lemnului 178 10.4.2. Trolii independente folosite la adunatul lemnului.........................179 10.4.3. Funiculare forestiere.....................................................................184

10.5. COLECTAREA LEMNULUI CU ALTE MIJLOACE ......................................208 10.6. CRITERII DE ALEGERE A MIJLOACELOR DE COLECTARE ......................211

11. PROCESUL TEHNOLOGIC DIN PLATFORMELE PRIMARE ....214 11.1 FASONAREA LEMNULUI ROTUND ..........................................................216 11.2. FASONAREA LEMNULUI DE STERI ........................................................216 11.3. FASONAREA CRĂCILOR ÎN SNOPI .........................................................217 11.4. TOCAREA LEMNULUI............................................................................218 11.5. MANGALIZAREA LEMNULUI.................................................................219

12. PREGĂTIREA TEHNICO-ORGANIZATORICĂ A UNUI ŞANTIER DE EXPLOATARE A LEMNULUI......................................................222

12.1. OBLIGAŢII PROCEDURALE ŞI RELAŢII CU UNITĂŢILE SILVICE ÎN ORGANIZAREA ŞI DESFĂŞURAREA PROCESULUI DE EXPLOATARE A LEMNULUI ...........................................................................................222

12.2. CONSTITUIREA ŞI MARCAREA SECŢIUNILOR ŞI POSTAŢELOR ..............227

5

12.3. ÎNTOCMIREA DOCUMENTAŢIEI TEHNICO-ECONOMICE.........................230 12.3.1. Stabilirea soluţiei tehnologice pentru exploatarea lemnului dintr-un

parchet..........................................................................................231 12.3.2. Determinarea volumului de material lemnos corespunzător fiecărui

mijloc de colectare .......................................................................235 12.3.3. Determinarea distanţelor medii de colectare................................236 12.3.4. Analiza tehnico-economică ...........................................................236 12.3.5. Calculul necesarului de utilaje şi forţă de muncă.........................238 12.3.6. Planificarea lucrărilor ..................................................................241

12.4. PROIECTAREA ŞI EXECUŢIA CĂILOR DE COLECTARE ...........................242 12.5. AMENAJAREA PLATFORMELOR PRIMARE.............................................243

13. TRANSPORTUL TEHNOLOGIC ........................................................243 13.1. TIPURI DE AUTOVEHICULE FOLOSITE PENTRU TRANSPORTUL LEMNULUI

............................................................................................................244 13.2. MODALITĂŢI DE ÎNCĂRCARE A MIJLOACELOR DE TRANSPORT............246 13.3.TRANSPORTUL LEMNULUI CU ALTE MIJLOACE .....................................249 13.4. NORME DE PROTECŢIE A MUNCII PENTRU TRANSPORTUL LEMNULUI ..250

14. DEPOZITELE FINALE ŞI CENTRELE DE SORTARE ŞI PREINDUSTRIALIZARE .....................................................................252

14. 1. COJIREA LEMNULUI.............................................................................257 14.2. INSTALAŢII DE DESPICARE A LEMNULUI ..............................................261 14.3. INSTALAŢII DE SECŢIONARE.................................................................267 14.4. DESCĂRCAREA LEMNULUI, ÎNCĂRCAREA ŞI TRANSPORTUL ACESTUIA ÎN

INCINTA C.S.P.L. ŞI A DEPOZITELOR CENTRALE.................................269

15. ANEXE.....................................................................................................277

6

1.1. CONSIDERAŢII GENERALE CONSIDERAŢII GENERALE

În contextul silviculturii moderne, înţeleasă ca o activitate cu caracter biologic bazată pe procese naturale, silvicultorului îi revin sarcinile de a crea, de a îngriji şi de a conserva un fond forestier optim. Pădurea trebuie să îndeplinească în cele mai bune condiţii funcţiile de protecţie a mediului înconjurător şi, în acelaşi timp, să asigure permanent biomasă lemnoasă şi alte produse specifice necesare economiei.

Cultura pădurilor şi exploatarea lemnului trebuie să reprezinte un sistem unitar în care cele două activităţi se intercondiţionează. Cultura pădurilor nu poate fi separată de activitatea de exploatare pentru că recoltarea lemnului reprezintă o metodă culturală de regenerare (Negulescu et al., 1973), condiţionând instalarea unui nou arboret. Pe de altă parte, exploatarea pădurilor trebuie să se efectueze în concordanţă cu cerinţele culturale ale arboretelor.

Exploatarea forestieră, una dintre cele mai vechi activităţi legate de pădure, face parte integrantă din procesul general de regenerare, conducere şi îngrijire a pădurilor, în scopul creării condiţiilor pentru dezvoltarea altor arborete mai productive.

În sens larg, prin exploatare se înţelege totalitatea lucrărilor de punere în valoare a unui bun natural sau a unui sistem tehnic. În cazul pădurilor, principalul produs valorificat este lemnul, de aceea, cu toate că prin exploatarea pădurilor se înţelege valorificarea tuturor produselor acestora, în sens restrâns, vorbind despre exploatarea pădurilor se face referire în mod curent la valorificarea biomasei lemnoase ce o oferă arborii destinaţi acestui proces.

Exploatarea lemnului poate fi privită ca o activitate pur extractivă, aşa cum este cazul recoltării lemnului din pădurile naturale, sau ca o etapă finală a procesului silvicultural de gospodărire a pădurilor, suprapusă temporal etapei de creare a condiţiilor de realizare a unei noi păduri.

Recoltarea lemnului poate să determine, atunci când nu este efectuată corespunzător, modificări substanţiale în ecosistemele forestiere, modificări care pot deregla echilibrul ecologic local. Tehnologiile de exploatare trebuie, deci, adaptate structurii pădurii şi trebuie să se integreze în sistemul gospodăririi durabile a acesteia.

7

Obiectivele activităţii de exploatare a pădurilor sunt impuse de cerinţele de gospodărire a fondului forestier. Optimizarea intereselor silvicultural şi economic se realizează prin proiectarea şi organizarea corespunzătoare a lucrărilor de exploatare în vederea asigurării condiţiilor optime de dezvoltare şi regenerare a arboretelor şi a punerii în valoare, în condiţii economice rentabile, a masei lemnoase rezultate. Activitatea de exploatare a lemnului, în strânsă legătură cu activitatea de gospodărire a pădurilor, trebuie să satisfacă anumite deziderate, cele mai importante fiind următoarele:

introducerea integrală în circuitul economic a masei lemnoase puse în valoare şi valorificarea superioară a acesteia în condiţii de maximă rentabilitate;

crearea condiţiilor favorabile pentru instalarea unei noi păduri prin reducerea la minimum a vătămărilor şi a dereglărilor ecologice;

extragerea arborilor cu creşteri reduse, rău conformaţi, vătămaţi, uscaţi, rupţi sau doborâţi accidental, în vederea prevenirii unor calamităţi naturale provocate de factori biotici sau abiotici;

asigurarea posibilităţii de a introduce noi specii cu valoare economică ridicată prin extragerea arborilor din specii nedorite;

obţinerea unei structuri mai eficiente a pădurii în scopul îndeplinirii funcţiilor sale recreative, sanitare, de protecţie etc.

Exploatarea pădurilor s-a dezvoltat ca o ştiinţă de sine stătătoare

care se bazează pe un ansamblu de cunoştinţe referitoare la pădure şi la gospodărirea ei, la modul de valorificare a produselor forestiere, în principal a lemnului, în condiţii variate de mediu, stare de vegetaţie şi tehnică de lucru. Fiind o ştiinţă tehnică, exploatarea pădurilor are un pronunţat caracter practic şi se fundamentează pe cunoştinţe oferite de disciplinele de strictă specialitate cu caracter de cunoaştere a vegetaţiei forestiere, cât şi de alte domenii cu al căror obiect de activitate se intersectează (transporturi, maşini şi utilaje, mecanică, fizică, rezistenţa materialelor, construcţii, topografie etc.). Este necesară, aşadar, o pregătire multidisciplinară a specialiştilor din domeniul exploatării pădurilor.

8

2.2. SPECIFICUL MUNCII ÎN EXPLOATAREA LEMNULUI ŞI FACTORI DE INFLUENŢĂ A PROCESULUI DE PRODUCŢIE

SPECIFICUL MUNCII ÎN EXPLOATAREA LEMNULUI ŞIFACTORI DE INFLUENŢĂA PROCESULUI DEPRODUCŢIE

Activitatea de exploatare a pădurilor este confruntată cu multiple aspecte restrictive impuse de o gamă variată a condiţiilor de climă, sol, arboret etc. Variabilitatea condiţiilor de muncă, atât sub aspect fizico-geografic cât şi silvicultural, este generată de schimbarea frecventă a suprafeţelor pe care se desfăşoară efectiv exploatarea.

Condiţiile în care se desfăşoară activitatea de exploatare a pădurilor determină încadrarea acestei activităţi în categoria muncilor grele, pe următoarele considerente:

munca se desfăşoară sub cerul liber, în condiţii climatice deseori aspre (arşiţă, ger, ploaie, zăpadă) şi pe terenuri cu relief accidentat (aproximativ 90% din volumul exploatărilor se desfăşoară în zonele de munte şi de deal);

activitatea are un caracter dispersat (produsele lemnoase sunt răspândite pe o suprafaţă extinsă);

dimensiunile şi volumul relativ mare al majorităţii sortimentelor din lemn obţinute în urma exploatării ridică probleme deosebite la recoltare, colectare şi manipulare în depozite;

comparativ cu activităţile din alte sectoare economice, în cadrul procesului de exploatare există unele operaţii tehnologice care prezintă un grad mare de periculozitate (doborârea arborilor, deplasarea pieselor din lemn prin corhănire pe terenuri în pantă, desprinderea buştenilor din stive etc). Trebuie accentuat, de asemenea, faptul că munca în exploatările

forestiere are un caracter discontinuu, concentrându-se în anumite perioade anuale, mai ales în perioada repausului vegetativ şi atunci când este asigurată accesibilitatea.

În activitatea de exploatare a lemnului, factorii de influenţă se referă în special la şantierele de exploatare caracterizate prin condiţii de muncă foarte diferenţiate.

Într-o primă clasificare, factorii ce determină anumite condiţii de producţie în cadrul şantierelor de exploatare a lemnului pot fi grupaţi în: factori generali şi factori speciali sau nominali.

Factorii generali de exploatare acţionează pe o regiune mai în-tinsă şi sunt constituiţi din: climă (zonă, sezon, temperatură, vânt, preci-pitaţii), amplasare geografică şi accesibilitate (regiune geografică, căi de transport, distanţe până la destinaţia lemnului brut).

9

Factorii nominali se referă concret la fiecare suprafaţă de arboret pusă în valoare şi sunt formaţi din factori de amplasare (altitudine, geomorfologie, sol, declivitate etc), caracteristicile arboretului (densi-tate, specii, felul tăierii, diametrul mediu, volumul arborelui mediu, calitatea lemnului pe picior) şi tehnologia aplicată (distanţe de colectare şi de transport, locul sortării definitive etc).

După o altă clasificare (Istrătescu şi Teodorescu, 1981) factorii care condiţionează exploatarea lemnului se grupează în factori direcţi şi factori indirecţi. Sunt consideraţi factori direcţi: altitudinea, expoziţia, panta, clima, regimul, tratamentul, specia, compoziţia, structura şi calitatea arboretului, seminţiş utilizabil, sistema de maşini şi liniile tehnologice existente, organizarea şi gradul de pregătire ale forţei de muncă etc. Factorii care acţionează indirect sunt, mai ales, nivelul tehnic, distanţele de transport şi gradul de industrializare atins în domeniul prelucrării lemnului.

Majoritatea factorilor menţionaţi constituie, în prezent, şi factori de diferenţiere tehnologică a operaţiilor, a mijloacelor de muncă şi a formaţiilor de lucru, precum şi a normelor de muncă şi a tarifelor în sectorul exploatării lemnului.

Pentru stabilirea celei mai corespunzătoare tehnologii de ex-ploatare pentru un parchet dat în raport cu cerinţele de gospodărire a pădurii, este necesar să se determine factorii care influenţează condiţiile de lucru.

2.1. FACTORII CARE INFLUENŢEAZĂ CONDIŢIILE DE LUCRU LA EXPLOATAREA LEMNULUI

2.1.1. Factorii fizico- geografici Factorii geomorfologici Determinarea condiţiilor de lucru pentru un parchet începe prin

analiza reliefului. Deoarece suprafeţele pe care se lucrează sunt relativ mici (maxim câteva zeci de hectare), caracteristicile lor geomorfologice se pot abate foarte mult de la caracteristicile generale ale zonei în care este amplasat parchetul. Din acest motiv, se impune o analiză detaliată a microreliefului astfel încât soluţia tehnologică aleasă să fie cea optimă pentru condiţiile date.

Pentru caracterizarea din punct de vedere geomorfologic a unui parchet de exploatare a lemnului, trebuie să se stabilească forme de relief complexe şi formele de relief elementare specifice zonei respective.

10

Formele complexe sunt văile şi bazinetele, iar formele elementare pot fi suprafeţe relativ orizontale (culmi, platouri sau terase) şi suprafeţe înclinate (versanţi), reprezentate schematic în figura 2.1.

Figura 2.1.Forme elementare de relief (reprezentare schematică)

Platoul este o suprafaţă orizontală sau uşor înclinată (panta mai mică de 50) şi mărginită de versanţi. Culmea reprezintă partea supe-rioară, alungită, îngustă şi relativ plană a unei forme pozitive de relief.

Terasa este o formă de relief cu aspect de treaptă situată în lungul văilor .

Se consideră versant forma de relief înclinată caracterizată prin aceeaşi direcţie de scurgere a apei, iar bazinetul este acea parte a unui bazin hidrografic de pe care un afluent permanent (pârâu) sau temporar (torent) îşi colectează apele.

Pentru proiectarea corespunzătoare a activităţilor, relieful corespunzător unui şantier de exploatare trebuie caracterizat morfometric prin parametrii săi specifici:

suprafeţele orizontale prin mărime, formă, profil; suprafeţele înclinate prin mărime, formă, profil, lungime,

expoziţie; văile prin lungime, traseu, profil longitudinal, panta talvegului;

(talveg = linia ce uneşte punctele de cotă minimă de-a lungul unei văi);

bazinetele prin mărime şi mod de ramificare a văilor.

11

În activitatea de proiectare în exploatarea lemnului, suprafeţele unitare de arboret care se suprapun peste forme elementare de relief se aproximează cu figuri geometrice regulate: triunghi, dreptunghi, para-lelogram sau trapez.

Profilul suprafeţelor orizontale poate fi drept sau ondulat (figura 2.2a), cel al versanţilor poate fi drept, concav, convex sau în trepte (figura 2.2b), iar pentru talveg poate fi drept, concav, convex sau tip ghirlandă.

Figura 2.2. Tipuri de profile ale terenului (după Ciubotaru, 1995)

Văile, din punct de vedere al traseului, pot fi drepte, curbe sau sinuoase.

Bazinetele (figura 2.3) se pot clasifica, după modul de rami-ficaţie a văilor, în bazinete simple (cu o vale) sau complexe (o vale cu ramificaţii).

Figura 2.3. Forme de bazinete

12

Factorii climatici sunt reprezentaţi prin regimul termic, pluvi-ometric şi eolian şi se referă la:

perioadele cu temperatura sub 0°C; perioadele cu îngheţ la sol; numărul de zile cu precipitaţii; numărul de zile cu ninsoare; numărul de zile cu chiciură; numărul de zile cu zăpadă persistentă şi grosimea stratului de

zăpadă; direcţia, frecvenţa şi viteza vântului.

Toate datele se pot obţine de la cea mai apropiată staţie meteorologică sau din Atlasul Climatologic.

Factorii edafici, cu influenţă mare asupra modului de alegere a variantelor tehnologice de exploatare a lemnului, interesează prin conţinutul de schelet, textură, consistenţă, umiditate, toate acestea furnizând informaţii asupra proprietăţilor fizico-mecanice ale solului.

2.1.2. Vegetaţia Cunoaşterea caracteristicilor vegetaţiei de pe suprafaţa unui

parchet este esenţială pentru organizarea corespunzătoare a şantierului de exploatare. Sunt necesare informaţii referitoare la elementele de arboret şi modul de distribuţie pe suprafaţă, la consistenţă, etajare, înălţime medie şi diametru mediu. Pentru subarboret interesează în special înălţimea şi suprafaţa ocupată. În unele cazuri este necesar să se cunoască şi compoziţia păturii erbacee (indicator edafic).

2.1.3. Factorii silvotehnici Sunt reprezentaţi prin tratamentul aplicat şi prin felul tăierii (în

cazul produselor principale), prin operaţiunile culturale (pentru produse secundare) sau prin felul lucrărilor de îngrijire (în cazul produselor accidentale). Trebuie să se cunoască volumul la hectar, volumul pe fir, modul de distribuţie a arborilor marcaţi pe suprafaţa parchetului, dimensiunile arborilor marcaţi, duratele şi perioadele în care trebuie să se execute recoltarea şi colectarea.

2.1.4. Factorii tehnico-economici În această categorie se încadrează: volumul total de exploatat,

suprafaţa parchetului (separată în relief plan şi în relief accidentat), amplasamentul parchetului, precum şi poziţia parchetului faţă de o cale permanentă de transport.

13

Întreg procesul de producţie al exploatărilor forestiere se află sub influenţa unor condiţii specifice (figura 2.4) care pot fi dominant natu-rale sau dominant create de om pentru a facilita transformarea şi trans-portul produselor forestiere. O particularitate a activităţii de exploatare a pădurilor o constituie faptul că mijloacele tehnice utilizate trebuie să fie în concordanţă cu condiţiile naturale specifice, astfel încât să nu influenţeze negativ dezvoltarea pădurii.

De asemenea, forţa de muncă este atât permanentă, cu un grad mai ridicat de specializare şi organizare, cât şi sezonieră. Se poate spune că realizarea obiectivelor exploatării lemnului este determinată de capacitatea de muncă şi calificarea muncitorilor, de gradul de perfecţionare şi starea tehnică a maşinilor şi uneltelor utilizate, precum şi de volumul şi calitatea arborilor destinaţi exploatării.

Nucleul productiv este format, deci, din resursele umane sau forţa de muncă (muncitorul forestier “mf”), mijloacele de muncă (utilajele forestiere “uf”) şi obiectul muncii (arborele “a”).

Condiţii C social-istorice

ondiţii

Figura 2.4. Sistemul exploatării lemnului

Condiţiile în care se desfăşoară procesul de exploatare a lemnului (mediul sistemului în cazul abordării sistemice a acestui proces) sunt:

fizico-geografice (panta, configuraţia terenului, clima, solul) şi fitogeografice (zona de vegetaţie, formaţia forestieră şi tipul de pădure);

mf

uf a

fizico şi fitogeografice

Condiţii economice

Condiţii silvotehnice

RESURSE

C O N D I Ţ I I

D E E X P L O A T A R E

14

silvotehnice (dimensiunile arborelui mediu, volumul de extras la unitatea de suprafaţă, suprafaţa parchetului, modul de distribuţie a arborilor marcaţi, elagajul etc);

economice şi social-istorice (nivelul tehnic al utilajelor de exploatare, volumul de lemn propus a fi exploatat, condiţiile calitative impuse produselor din lemn etc).

3.3. PRINCIPIILE ACTIVITĂŢII DE EXPLOATARE A LEMNULUI PRINCIPIILE ACTIVITĂŢII DE EXPLOATARE ALEMNULUI

În desfăşurarea activităţii de exploatări forestiere trebuie să fie respectate următoarele principii:

principiul protejării mediului, care atestă faptul că valorificarea lemnului trebuie să se realizeze în condiţiile asigurării acestui principal rol al pădurii, cel de protecţie a mediului; serviciile oferite de pădure trebuie să primeze atunci când se analizează valoarea unui teren forestier şi, în acest context, trebuie să se evite exploatarea intensivă sau cea realizată fără asigurarea unor măsuri de protecţie corespunzătoare;

principiul corelării exploatării lemnului cu cerinţele regenerării pădurii (sau principiul interacţiunii dintre silvicultură şi exploatare), care impune alegerea şi aplicarea acelor metode şi mijloace de lucru care să minimizeze eventualele prejudicii aduse prin distrugerea seminţişului sau vătămarea arboretului; trebuie să se coreleze, de asemenea, volumul de exploatat cu posibilitatea pădurii, în vederea menţinerii unui echilibru ecologic normal; activitatea de exploatare a lemnului trebuie să se adapteze, din punct de vedere al utilajelor şi al tehnicii de lucru, la specificul intervenţiilor silvotehnice prevăzute;

principiul eficienţei economice presupune organizarea ştiinţifică a activităţii de exploatare a lemnului pentru asigurarea continuităţii, a ritmicităţii livrării sortimentelor de lemn către consumatori (constanţa ofertei) şi a rentabilităţii economice; acest principiu presupune amplasarea judicioasă a biomasei lemnoase de recoltat, estimarea corectă cantitativă şi calitativă a masei lemnoase, aplicarea unor tehnologii moderne de lucru şi utilizarea unei reţele corespunzătoare de instalaţii de transport; pentru realizarea ritmicităţii este necesar să se creeze stocuri de material lemnos în depozitele forestiere în vederea compensării perioadelor de inactivitate sau de activitate redusă impuse de cerinţele biologice ale regenerării sau de condiţiile climatice

15

nefavorabile. Pe de altă parte, trebuie să se asigure condiţiile pentru permanentizarea activităţii muncitorilor forestieri (pregătirea complexă a acestora şi crearea unor condiţii mai bune de transport, de hrană şi de locuit). Orice activitate de exploatări forestiere trebuie să se desfăşoare în baza unui proiect tehnologic care stabileşte soluţiile de organizare rezultate prin analiza mai multor variante posibile şi care include un antecalcul al cheltuielilor şi al rentabilităţii scontate;

principiul economisirii şi valorificării superioare a lemnului este determinat de creşterea cerinţelor cantitative şi de valoarea sa economică ridicată, în condiţiile unor resurse limitate şi cu posibilităţi relativ mici de creştere în timp; se urmăreşte ca prin sporirea volumului de lucru, printr-o sortare mai judicioasă, să se asigure fiecărui sortiment lemnos o destinaţie precisă şi rentabilă, cu o valoare cât mai mare de întrebuinţare.

4.4. STRUCTURA PROCESULUI DE PRODUCŢIE AL EXPLOATĂRII LEMNULUI STRUCTURA PROCESULUI DE PRODUCŢIE ALEXPLOATĂRII LEMNULUI

Procesul de producţie, în accepţiune generală, este un proces social în care forţa de muncă, reprezentată prin indivizi aflaţi în relaţii de producţie, acţionează cu ajutorul mijloacelor de producţie (a uneltelor) asupra obiectului muncii în scopul transformării acestuia în bun material necesar societăţii.

Procesul de producţie al exploatării lemnului (simplificat: exploatarea lemnului) reprezintă ansamblul de activităţi cu caracter silvicultural, tehnic şi economic care urmăresc introducerea în circuitul economic a produselor rezultate din valorificarea biomasei lemnoase a pădurilor.

Aceasta presupune transformarea părţii lemnoase a arborilor în sortimente de lemn brut sau semifinit şi transportul acestora (livrarea) în vederea consumului sau a unei prelucrări ulterioare.

Procesul de producţie al exploatării lemnului face parte integrantă din procesul de producţie forestieră, care include şi procesul de producţie din cultura pădurilor, dar, spre deosebire de acesta, are un caracter tehnico-industrial pronunţat, factorii naturali de producţie intervenind numai printr-o eventuală condiţionare a activităţii de exploatare.

În structura procesului de producţie al exploatării lemnului sunt incluse procese de bază, auxiliare, de deservire şi procese anexe.

16

Procesul de producţie de bază reprezintă activitatea principală de exploatare al cărei scop este realizarea sortimentelor de lemn brut din biomasa pusă în valoare. Acesta poate fi secţionat în trei părţi corespunzătoare celor trei secţii de producţie caracteristice:

procesul de producţie al şantierelor de exploatare, transportul şi procesul de producţie al depozitelor centrale şi al centrelor de

sortare şi preindustrializare a lemnului. Procesele de producţie auxiliare se concretizează prin activităţi

de construire, întreţinere şi reparare a mijloacelor de muncă şi prin producerea şi furnizarea diferitelor forme de energie.

Procesele de deservire, după cum le spune şi numele, sunt constituite din activităţi ajutătoare, acestea deservind procesele de producţie de bază sau auxiliare (de exemplu: aprovizionarea, controlul produselor, transportul netehnologic, conducerea tehnico-organizatorică şi financiară).

Procesele de producţie anexe pot fi puse în evidenţă atunci când activităţile de exploatare se extind şi asupra altor produse (nelemnoase) ale arborilor sau atunci când se dă o utilizare superioară unor părţi lemnoase ale acestora, transformându-le în produse finite (de exemplu: mangalizarea buturilor greu despicabile şi a crăcilor, fabricarea de extracte tanante vegetale sau a uleiurilor eterice, obţinerea de compost).

Procesul tehnologic reprezintă transformarea directă (cantitativă şi calitativă) a obiectului muncii în urma acţiunii mijloacelor de muncă (schimbarea dimensiunilor, a proprietăţilor, modificarea aspectului etc.) completată de eventuala depozitare şi de transportul tehnologic. Procesul de producţie forestieră se caracterizează prin efectuarea, pe întreg teritoriul fondului forestier, a unor operaţii specializate grupate în următoarele procese tehnologice de bază:

procesul tehnologic de recoltare a lemnului, care cuprinde ca operaţie principală doborârea arborelui; acest proces reprezintă ansamblul de lucrări prin care se realizează transformarea arborelui din element bioproductiv în materie primă; lucrările se efectuează în pădure (la cioată), iar unitatea tehnico-adminis-trativă este parchetul (figura 4.1);

procesul tehnologic de colectare a lemnului cu operaţiile de adunat, scos, apropiat prin care se realizează concentrarea progresivă a lemnului utilizând căi de colectare cu caracter temporar;

procesul tehnologic din platformele primare, care are loc la baza parchetelor de exploatare, la intersecţia căilor de colectare cu

17

drumul forestier, cu operaţiile de fasonare şi prelucrare prin care se realizează modificarea formei şi dimensiunilor materialului lemnos rezultat în urma recoltării, pregătindu-l pentru transportul tehnologic ce urmează;

procesul tehnologic de transport forestier ce se desfăşoară între platforma primară şi centrul de sortare şi preindustrializare a lemnului (C.S.P.L.);

procesul tehnologic de preindustrializare prin care se dă o formă definitivă produsului exploatării prin lucrări de sortare şi prelucrare în condiţii industriale; precede procesul de industrializare a lemnului. Este de remarcat faptul că, în unele situaţii, transformarea

materialului lemnos în sortimente livrabile anumitor consumatori nu implică neapărat aplicarea tuturor acestor procese tehnologice (uneori, produsele lemnoase sunt trimise din platformele primare direct la consumatori, la fabricile de cherestea, de exemplu, fără a mai fi supuse procesului tehnologic din centrele de sortare şi preindustrializare a lemnului).

parchet

Platformaprimară

transport tehnologic

Depozitul central

sau C.S.P.L.

puncte de lucru căi de colectare puncte de încărcare drum forestier drum în afara fondului forestier

LEGENDA

Figura 4.1. Concentrarea progresivă a lemnului în cadrul procesului

tehnologic de exploatare Indiferent dacă procesul de producţie de bază al exploatării

lemnului se consideră împărţit sau nu în procese parţiale, structura lui cuprinde următoarele categorii de operaţii tehnologice:

18

operaţii de transformare şi de prelucrare primară specifice: doborârea, curăţirea de crăci, secţionarea, despicarea, cojirea, tocarea etc;

operaţii de deplasare sau transport tehnologic: colectarea, încărcarea, transportul propriu-zis (auto, pe căi ferate, pe apă sau pe calea aerului), descărcarea, deplasarea pe distanţe scurte (transportul interior) etc;

operaţii de depozitare, control şi livrare: stivuirea sau pache-tizarea, sortarea, măsurarea etc. Prin parchet se înţelege suprafaţa delimitată în interiorul unui

arboret pe care este amplasată biomasa lemnoasă destinată exploatării sau unde se desfăşoară, deja, o activitate de exploatare a lemnului.

Şantierul de exploatare a lemnului cuprinde unul sau mai multe parchete cu căile de colectare, platformele primare, punctele de încărcare şi mijloacele de muncă active aferente, precum şi toate instalaţiile, construcţiile şi amenajările necesare executării lucrărilor de exploatare a lemnului. Sunt incluse aici şi baza tehnico-materială a activităţilor auxiliare, de deservire şi conexe. Toate acestea sunt organizate, conduse şi gestionate în mod unitar.

După Oprea I. (1995), şantierul de exploatare reprezintă unitatea de bază din structura de producţie anuală a unui agent economic de pro-fil, în cadrul căreia se organizează exploatarea masei lemnoase dintr-un parchet. În sens restrâns, şantierul de exploatare este identificat cu parchetul.

Căile de colectare sunt formate din traseele de acces pentru tractoare şi atelaje sau cele ale instalaţiilor cu cablu (funiculare).

Platformele primare reprezintă suprafeţe de teren amplasate la intersecţia uneia sau a mai multor căi de colectare cu calea de transport; acestea includ, în acelaşi timp, şi punctele de încărcare a materialului lemnos în mijloacele de transport.

Depozitul central este o suprafaţă de teren special amenajată, dotată cu construcţii, instalaţii şi alte mijloace de muncă ce se utilizează pentru descărcarea, stocarea şi încărcarea materialului lemnos. Dacă depozitul central este situat între două căi de transport forestier ce se execută cu mijloace diferite, fiindu-i caracteristică operaţia de transbordare, acesta se numeşte depozit intermediar.

Atunci când mijloacele de fasonare clasice sunt înlocuite cu linii tehnologice semiautomate de sortare şi fasonare în flux continuu, depozitele centrale se numesc centre de sortare şi preindustrializare a

19

lemnului (C.S.P.L.). Aşadar, centrul de sortare şi preindustrializare a lemnului este o secţie de producţie amplasată lângă o staţie de cale ferată sau în incinta unei fabrici de cherestea, dotată cu utilaje tehnologice specializate pentru fasonarea, sortarea şi preindustrializarea masei lemnoase de la exploatările forestiere din zonă (Constantinescu et al., 1981).

5.5. METODE DE EXPLOATARE A LEMNULUI METODE DE EXPLOATARE A LEMNULUI

Tehnologia de exploatare a lemnului reprezintă modalitatea concretă de desfăşurare a operaţiilor tehnologice dintr-un şantier de exploatare în vederea obţinerii unui anumit grad de fasonare şi sortimentare a lemnului brut, fiind caracterizată printr-o diferenţiere a mijloacelor de muncă, a metodei sau a tehnicii de lucru utilizate.

Metoda de exploatare, deşi în sens restrâns, simplificat, se confundă cu tehnologia de exploatare, reprezintă, de fapt, un concept de organizare a lucrărilor de exploatare exprimat practic prin forma pe care o prezintă preponderent biomasa lemnoasă în cadrul operaţiei de colectare.

Din acest punct de vedere, se poate considera că metoda de colectare determină întreg procesul de producţie al exploatării lemnului, fiind cunoscute şi acceptate în literatura de specialitate următoarele metode de exploatare:

metoda de exploatare în sortimente definitive (short wood system);

metoda de exploatare în trunchiuri şi catarge (tree length system);

metoda de exploatare în arbori şi părţi de arbori (full tree system);

metoda de exploatare în tocătură (chip system).

Metoda de exploatare clasică în sortimente definitive (şi multipli de sortimente) sau cu fasonare definitivă la cioată conduce la un volum destul de mare de pierderi la recoltare (se obţine doar 35÷50% lemn de lucru); a fost utilizată pe scară largă în trecut, atunci când gradul de mecanizare şi reţeaua de drumuri forestiere erau reduse. În etapa actuală această metodă nu se mai aplică decât în varianta multiplilor de sortimente.

Sortimentul definitiv este o piesă de lemn brut, cu caracteristici dimensionale (lungime mai mică de 12 m) şi calitative standardizate sau

20

care satisfac cerinţele beneficiarului pentru un singur sortiment, obţinută prin operaţii de transformare (doborâre, curăţire de crăci, secţionare, despicare, cojire) efectuate în parchet.

Multiplul de sortimente este o piesă din lemn, fără crăci, cu lungimea mai mică de 12 m care satisface cerinţele beneficiarului şi din care se pot obţine, prin transformări ulterioare, două sau mai multe sortimente definitive.

Piesele rezultate în urma aplicării acestei metode au, în general, lungimi mici (1÷4 m). Aceasta conduce la utilizarea sub capacitate a mijloacelor de colectare şi de transport, deci la o productivitate scăzută a lucrărilor.

Alte dezavantaje ale metodei sunt: operaţiile de transformare au loc pe suprafeţe întinse şi necesită

un număr mare de muncitori şi asistenţă tehnică de specialitate permanentă, ceea ce implică cheltuieli mari;

gradul scăzut de mecanizare a lucrărilor; calitatea sortării este redusă, în general, cu pierderi mari de

biomasă lemnoasă datorate declasării materialului lemnos, ceea ce determină un indice scăzut de valorificare a lemnului; la aceasta contribuie şi deprecierea calitativă prin rupturi, aşchieri şi spargeri (ca urmare a utilizării unor mijloace rudimentare), precum şi valorificarea în mică măsură a lemnului din vârfuri şi crăci şi a buturilor greu despicabile. Singurul avantaj al metodei poate fi considerat eficienţa

silviculturală bună datorată volumului relativ mic al fiecărei piese, dar, în condiţiile unei organizări defectuoase a exploatării, se pot înregistra prejudicii destul de mari pe întreaga suprafaţă a parchetului.

Metoda de exploatare în trunchiuri şi catarge presupune colectarea preponderentă a masei lemnoase sub formă de trunchiuri şi catarge.

Trunchiul, în sensul acceptat în domeniul exploatării lemnului, reprezintă partea arborelui de foioase, fără crăci, cuprinsă între tăietura de doborâre şi locul de inserţie a primei crăci groase (figura 5.1a).

Catargul (figura 5.1b) este partea din arborele de răşinoase, de asemenea fără crăci, cuprinsă între tăietura de doborâre şi cea practicată pentru îndepărtarea vârfului (la un diametru al fusului de aproximativ 5 cm).

21

a) b) Figura 5.1. Forma pieselor din lemn în cazul aplicării metodei de

exploatare în trunchiuri şi catarge

Această metodă de exploatare a însemnat un pas înainte faţă de metoda sortimentelor definitive la cioată pentru că unele operaţii de transformare au fost transferate din parchet în platforma primară, pe suprafeţe corespunzător amenajate. Prin aplicarea acestei metode s-au obţinut următoarele avantaje:

creşterea procentului de lemn de lucru ca urmare a sortării trunchiurilor şi a catargelor în platformele primare şi finale, ştiut fiind că aceste părţi conţin 65÷70% din volumul arborelui pe picior;

creşterea gradului de mecanizare a lucrărilor, ceea ce duce la o creştere a productivităţii muncii (creşte capacitatea de colectare prin volume mai mari pe piesă transportată) şi, în acelaşi timp, la reducerea numărului de muncitori;

reducerea pierderilor de exploatare şi a deprecierilor calitative ale lemnului, obţinând astfel un indice mai mare de valorificare a masei lemnoase;

calitatea sporită a lucrărilor şi cu prejudicii mai puţin frecvente (trasee mai puţine la adunat), cu menţiunea că, dacă acestea se produc, au o intensitate mai mare. Ca dezavantaj se poate considera faptul că valorificarea lemnului

nu este integrală datorită ponderii fasonării în continuare a lemnului mărunt la cioată.

Metoda de exploatare sub formă de arbori (cu coroană) şi părţi de arbori constă în efectuarea în parchet numai a operaţiei de doborâre a arborilor, celelalte operaţii (de fasonare) realizându-se în platforma primară sau în C.S.P.L. Trunchiul este necurăţat de crăci, dar se execută, eventual, o singură secţionare a acestuia pentru proporţionarea sarcinii, rezultând părţi de arbore (pa1 şi pa2 în figura 5.2).

foioase

L>12m L>12 m≈5cm

răşinoase

22

Figura 5.2. Modul de secţionare pentru obţinerea părţilor de arbore

Această metodă se adaptează foarte bine condiţiilor impuse de necesităţile strict economice ale exploatării lemnului pentru că determină o valorificare integrală şi superioară a biomasei lemnoase puse în valoare (prin darea în producţie inclusiv a lemnului mărunt provenit din crăci şi vârfuri şi prin posibilitatea unei sortări superioare).

Lemnul trunchiului, al coroanelor şi coaja pot fi folosite astfel în întregime, fapt care conferă acestei metode cele mai mari avantaje economice.

Alte avantaje ale metodei: capacitatea mare de colectare datorată volumului mare al fiecărei

piese de lemn; reducerea duratei de exploatare a parchetelor şi posibilitatea

implementării unui grad mai mare de mecanizare a lucrărilor; reducerea pierderilor şi consumurilor tehnologice de material

lemnos în instalaţiile de scos şi apropiat; concentrarea exploatărilor şi reducerea numărului de muncitori şi

a cheltuielilor de exploatare; uşurarea efortului fizic al muncitorilor şi reducerea cauzelor care

pot produce accidente de muncă. Aspectele negative constau în necesitatea utilizării unor utilaje

puternice şi cu capacitate mare (tractoare cu şasiu articulat, funiculare şi chiar elicoptere, autotrenuri forestiere de tonaj ridicat), precum şi în nivelul mare al prejudiciilor aduse arborilor pe picior, seminţişului şi solului datorate dimensiunilor mari ale pieselor colectate.

Metoda de exploatare a lemnului sub formă de tocătură constă în tocarea lemnului integral la parchet, cu mijloace mecanizate mobile, şi colectarea în această formă. În acest caz, procesul de producţie este simplificat la maximum, dar prezintă şi cel mai înalt grad de mecanizare a lucrărilor de exploatare.

Această modalitate de lucru valorifică integral masa lemnoasă pusă în valoare cu costuri scăzute şi productivitate mare. În plus, prezintă avantajul unui nivel moderat al prejudiciilor produse.

Posibilităţile de aplicare sunt, însă, destul de reduse, fiind necesară îndeplinirea anumitor condiţii:

foioase răşinoasepa2 2

pa 1 pa 1 pa2

23

amplasarea parchetelor pe terenuri relativ plane sau cu pante foarte mici;

masa lemnoasă pusă în valoare să aibă un volum mic pe fir; să fie justificată economic transformarea materialului lemnos în

tocătură, în cazul în care ar exista şi posibilitatea obţinerii, printr-o sortare corespunzătoare, a altor sortimente din lemn. Deseori, datorită diversităţii condiţiilor concrete de lucru, nu este

posibil să se aplice în cadrul aceluiaşi şantier de exploatare a lemnului strict numai o singură metodă de exploatare. Prin combinarea tipurilor fundamentale şi aplicarea lor simultană, pot fi create metode mixte sau intermediare. Este cazul, prezentat anterior, al metodei multiplilor de sortimente, metodă situată între cea a sortimentelor definitive la cioată şi cea a trunchiurilor şi catargelor. Atunci când biomasa lemnoasă colectată se prezintă sub formă de arbori (ar), coroane (co) şi trunchiuri (t) în diferite proporţii, metoda mixtă de exploatare se numeşte arcot şi este o variantă tehnologică recomandată în situaţii destul de frecvente din punct de vedere silvicultural şi al eficienţei economice (Copăcean et al., 1983).

În unele ţări, metoda de exploatare sub formă de arbori şi părţi de arbori se aplică distinct în cele două forme, care constituie metode separate: părţi de arbori şi arbori întregi.

În principiu, la alegerea metodei de exploatare se caută ca biomasa lemnoasă să fie colectată într-o formă cât mai apropiată de cea obţinută după doborâre, în funcţie, însă, şi de posibilitatea mecanizării lucrărilor prin folosirea celor mai eficiente mijloace. În mod necondiţionat, aplicarea metodelor alese trebuie să se încadreze în limitele admise de prejudiciere a solului, seminţişului şi a arborilor rămaşi în picioare.

La alegerea metodei de exploatare contribuie şi cererea de anumite forme şi lungimi ale sortimentelor de lemn. În ţările nordice, de exemplu, primează extragerea lemnului cu lungime mică fasonat la pădure, pe când în Europa Centrală se optează preferenţial pentru colectarea materialului lemnos cu dimensiuni mari.

Din analiza modului de structurare pe operaţii de transformare elementare a metodelor prezentate (tabelul 5.1) se observă că, pentru această ordonare a metodelor de exploatare, numărul de operaţii creşte (la fel şi gradul de valorificare a materialului lemnos, cu excepţia metodei de exploatare sub formă de tocătură) odată cu majorarea dimensiunilor pieselor din lemn colectate. În acelaşi timp, un număr tot mai mare de operaţii sunt transferate de la parchet în platformele primare

24

şi/sau în C.S.P.L. ceea ce, implicit, înseamnă creşterea productivităţii muncii şi a gradului de mecanizare a lucrărilor.

Tabelul 5.1 Repartizarea operaţiilor de transformare în cazul principalelor

metode de exploatare a lemnului Operaţii de transformare

la parchet în platforma primară şi/sau C.S.P.L.

Metoda de

exploatare db cc s ds c fc t cc s ds c fc t

în tocătură

în sortimente definitive

în multipli de sortimente

în trunchiuri şi catarge

în arbori şi părţi de arbori

Legenda: db - doborâre; cc - curăţire de crăci; s - secţionare; ds - despicare; c - cojire;

fc - fasonare crăci în snopi; t - tocare

6.6. RESURSELE DE BIOMASĂ LEMNOASĂ DESTINATĂ EXPLOATĂRII RESURSELE DE BIOMASĂLEMNOASĂDESTINATĂEXPLOATĂRII

Biomasa lemnoasă reprezintă substanţa lemnoasă din trunchiul, crăcile şi rădăcinile arborilor şi arbuştilor supuşi total sau parţial procesului de valorificare. Aceasta este acumulată în permanenţă prin utilizarea energiei solare, a aerului şi a apei din sol şi constituie resursele de biomasă lemnoasă sau potenţialul pădurii la un anumit moment, potenţial ce poate fi valorificat în cadrul activităţii de exploatare forestieră.

Ca elemente componente ale fondului de producţie, arborii (unităţi simple) sau arboretele (unităţi complexe) furnizează pentru exploatare şi valorificare biomasa lemnoasă echivalentă creşterilor proprii, sub forma cotei normale de tăiere (sau posibilitate) stabilite prin amenajament. Arborii puşi în valoare formează recolta de lemn sau biomasa lemnoasă brută, definită ca totalitatea arborilor pe picior sau doborâţi al căror volum a fost determinat în conformitate cu metodele de estimare în vigoare şi care constituie obiectul muncii în procesul de producţie al exploatării lemnului (Furnică, 1981).

Deşi creşterea medie anuală a pădurilor ţării noastre este de 4,09 m3⋅ha-1, pentru un volum estimat de 1,341 miliarde m3 (30,7% răşinoase

25

şi 69,3% foioase) repartizat pe o suprafaţă a fondului forestier de 6,367 milioane ha (26,7% din suprafaţa totală a ţării, din care 339 mii ha fond forestier în proprietate privată), posibilitatea pădurilor a fost stabilită, la nivelul anului 1999, la numai 16,5 milioane m3 (faţă de o acumulare anuală de 4,09 m3⋅ha-1 ⋅ 6,367 milioane ha ≅ 26,0 milioane m3). Acest fapt se explică, în parte, prin inaccesibilitatea a 1,9 milioane m3⋅an-1 (datorită distanţelor de colectare mai mari de 2,0 km) şi, în al doilea rând, prin necesitatea păstrării cotei anuale de tăiere (15,5 milioane m3⋅an-1) sub nivelul creşterilor anuale de biomasă lemnoasă în vederea realizării unei echilibrări a repartiţiei pădurilor pe clase de vârstă (date preluate din lucrarea “Strategia de dezvoltare a silviculturii româneşti în perioada 2000-2020”).

În funcţie de natură şi provenienţă, produsele lemnoase destinate exploatării se clasifică în:

produse principale, provenite din arboretul principal prin tăierile de regenerare;

produse secundare, rezultate din tăierile de îngrijire a arboretelor;

produse de igienă, produse lemnoase rezultate din exploatarea arborilor dispersaţi care sunt rupţi, doborâţi, uscaţi, atacaţi de insecte etc;

produse accidentale, provenite din tăierea arborilor în cazul unor calamităţi în masă (uscare, doborâturi de vânt, atacuri de insec-te); aceste produse, în funcţie de volumul arborelui mediu, se împart în produse accidentale I (când rezultă lemn gros în cantitate mare, fiind similare ca sortimentaţie dimensională cu produsele principale) şi produse accidentale II (când rezultă un volum redus de lemn gros, fiind similare ca sortimentaţie dimensională cu produsele secundare). În general, volumul de lemn valorificat dintr-un arbore este

constituit din partea aeriană a acestuia situată deasupra nivelului de doborâre, ceea ce reprezintă aproximativ 80% din volumul total al arborelui. Acest volum, înscris în actul de punere în valoare, include volumul trunchiului cu coajă şi al crăcilor cu diametrul mai mare de 5 cm la răşinoase şi 3 cm la foioase. Diferenţa, reprezentând circa 20% din volumul total al arborelui pe picior, este repartizată în cioată, rădăcini, crăci cu diametru redus şi frunze a căror valorificare implică un consum mare de energie şi este neeconomică.

26

Volumul brut pe picior reprezintă volumul înscris în actele de punere în valoare şi este format din volumul arborilor întregi inclusiv coaja.

Volumul utilizabil este egal cu volumul brut pe picior minus volumul cojii pentru lemnul rotund de lucru.

Volumul comerciabil reprezintă volumul lemnului recepţionat în depozitele finale sau în centrele de sortare şi preindustrializare sau cel confirmat de beneficiar, în cazul livrărilor directe din platformele primare. Acesta se obţine prin scăderea consumurilor tehnologice din volumul utilizabil.

În procesul de exploatare, prin operaţiile de transformare a lemnului arborilor puşi în valoare în sortimente de lemn brut se produc diminuări inerente ale volumului iniţial denumite consumuri tehnologice.

Indicii de consum tehnologic sunt reglementaţi prin normative revizuite periodic care iau în considerare nivelul tehnic şi tehnologic al momentului când sunt întocmite. Numai depăşirile acestor indici de consum tehnologic sunt considerate pierderi şi sunt cauzate de orga-nizarea necorespunzătoare a procesului de muncă şi de defecţiuni tehnice (nerespectarea disciplinei tehnologice, utilizarea forţei de muncă necalificate, a utilajelor şi dispozitivelor cu grad înalt de uzură etc.).

În cadrul operaţiilor de transformare a lemnului, consumurile tehnologice ce se înregistrează pot fi grupate astfel (Oprea, 1995):

consum în tăieturi, consum în rupturi, consum în supradimensiuni, consum în putregai.

Consumul în tăieturi cuprinde volumul de lemn consumat prin execuţia tăieturilor de doborâre şi secţionare (acestea din urmă realizate în parchet şi/sau în C.S.P.L.) şi includ calupuri de tapă, aşchii şi rumeguş.

Consumul în rupturi cuprinde lemnul rupt şi sfărâmat prin căderea arborilor.

Consumul în supradimensiuni este specific centrelor de sortare şi preindustrializare a lemnului, dar poate să apară şi în platformele primare dacă lemnul este fasonat în sortimente definitive. Reglementările prevăd o mărime a supralungimilor de 1 cm/m necesară asigurării obţinerii în întreprinderile de prelucrare a lemnului a lungimilor prevăzute pentru produsele semifinite. În această categorie se

27

încadrează şi porţiunea olărită a buştenilor. Este necesar să se ia în considerare şi un consum în supragrosimi, mai ales în cazul buştenilor de răşinoase care suferă o contragere accentuată a lemnului prin uscare.

Consumul în putregai se înregistrează atunci când prin secţionări ale pieselor din lemn, în platforma primară sau în C.S.P.L., sunt descoperite porţiunile afectate de putregai. Volumul iniţial de lemn de lucru trebuie, evident, diminuat cu volumul zonei cu putregai.

În ceea ce priveşte consumurile tehnologice datorate deplasării lemnului, prin colectare sau transport tehnologic, acestea depind de specie, de distanţa pe care se deplasează piesele din lemn, de pantă şi starea traseului de colectare, de mijloacele utilizate. Se concretizează prin lemn rupt şi sfărâmat sau aşchiat care, fie că se desprinde din piesele aflate în mişcare, fie că se elimină prin retezarea capetelor pieselor respective.

Consumurile tehnologice din această categorie au valorile cele mai mici în cazul colectării cu funicularele şi cu atelajele, valori medii la colectarea cu tractoarele şi valori ridicate pentru colectarea lemnului prin corhănire.

Cerinţa tot mai mare de lemn în perioada actuală datorată multiplelor utilizări ale lemnului determină o extindere a preocupărilor privind atragerea în circuitul economic a cât mai mult din biomasa arborilor şi arboretelor şi valorificarea superioară a acesteia.

Datorită condiţiilor specifice de desfăşurare a procesului de exploatare a pădurilor, masa lemnoasă pusă în valoare sub formă de sortimente de lemn brut nu se transformă integral în sortimentele respective, o anumită parte regăsindu-se la sfârşitul procesului de producţie în resturi şi pierderi de exploatare. Prin alegerea unor metode de exploatare corespunzătoare şi printr-o sortare optimă, aceste pierderi, chiar dacă nu sunt eliminate în totalitate, pot fi reduse considerabil.

7.7. CERINŢE SILVICULTURALE PRIVIND PROCESUL DE EXPLOATARE A LEMNULUI CERINŢE SILVICULTURALE PRIVIND PROCESUL DEEXPLOATARE A LEMNULUI

Activitatea de exploatare a pădurilor trebuie să se desfăşoare astfel încât să fie respectate pe întreg parcursul procesului de producţie cerinţele de ordin economic, fără a le neglija, însă, pe cele de ordin ecologic care privesc modul de aplicare a tăierilor, asigurând astfel condiţii optime pentru dezvoltarea şi regenerarea pădurii.

Caracteristicile procesului de exploatare a lemnului diferă în funcţie de tipurile de tăieri executate în arboretele respective.

28

7.1. RĂRITURILE Se execută în stadiile de păriş, codrişor şi codru mijlociu. Acest

tip de tăieri se aplică pentru a dirija în mod corespunzător arboretele, urmărind ameliorarea calitativă a stării fitosanitare, mărirea rezistenţei la acţiunea factorilor destabilizatori biotici şi abiotici şi, din punct de vedere al exploatării, valorificarea superioară a biomasei lemnoase.

Exploatarea biomasei lemnoase rezultate din rărituri are următoarele caracteristici:

volum mic extras pe unitatea de suprafaţă (40÷50 m3.ha-1); volum redus pe fir (0,040÷0,440 m3, frecvent sub 0,100 m3); desime mare a arboretelor în care se intervine; număr mare de arbori extraşi la hectar (400÷600 fire/ha); pondere mare a sortimentelor de material lemnos de calitate

inferioară. Unul dintre cale mai importante aspecte ale acestui tip de tăiere

se referă la asigurarea protecţiei arborilor pe picior. Din acest punct de vedere trebuie respectate următoarele reguli de exploatare:

alegerea celei mai adecvate metode de exploatare; marcolarea arborilor de viitor pentru atenţionare asupra

obligativităţii asigurării protecţiei acestora în momentul doborârii altor arbori aflaţi în apropiere;

doborârea pe direcţii tehnice judicios stabilite, cu protejarea arborilor de valoare rămaşi pe picior şi a seminţişului utilizabil;

realizarea în parchet a unei reţele de căi de colectare utilizabile în întreaga perioadă de executare a răriturilor.

7.2. TRATAMENTE CU TĂIERI PROGRESIVE ŞI SUCCESIVE Se aplică în regimul de codru şi constă într-o succesiune de 2-3

tăieri pe o perioadă de 20 de ani, pentru a facilita regenerarea naturală a arboretelor.

Exploatarea biomasei lemnoase în acest caz are următoarele caracteristici:

un volum aproximativ de 200÷250 m3/ha; volumul arborelui mediu mai mare de 0,7 m3; perioada de aplicare a tratamentului este de 20 de ani cu o

periodicitate de aproximativ 7 ani; se obţin sortimente lemnoase de calitate superioară.

29

Specificul acestui tip de tăiere este faptul că trebuie valorificată biomasa lemnoasă asigurând regenerarea naturală; deci trebuie acordată o atenţie deosebită protejării seminţişului.

Trebuie să se asigure măsuri speciale pentru acest tip de tăieri, şi anume:

amenajarea unor spaţii restrânse de manevră datorate desimii arboretului, la prima colectare, sau a suprafeţelor ocupate de seminţiş, la următoarele intervenţii;

la stabilirea direcţiei de doborâre se vor lua în considerare suprafeţele ocupate de seminţiş şi direcţia de deplasare a lemnului la adunat;

se vor crea reţele de căi de colectare astfel dezvoltate încât să fie folosite pe întreaga perioadă de aplicare a tratamentului fără a schimba modalităţile de scos şi apropiat.

7.3. TRATAMENTUL TĂIERILOR GRĂDINĂRITE Se aplică în arboretele pluriene. În cadrul acestui tratament

tăierile se execută continuu pe cupoane, suprafaţa unui cupon fiind egală, în mod obişnuit, cu a zecea parte din suprafaţa unităţii amenajistice pe care se aplică.

Caracteristicile principale acestui tip de lucrări sunt: volum redus de exploatat (60÷100 m3/ha); variabilitate dimensională mare a arborilor extraşi (un număr

mare de arbori cu dimensiuni mici şi un număr mic de arbori cu dimensiuni mari);

diversitate calitativă a biomasei lemnoase (calitate superioară la arborii de dimensiuni mari şi inferioară la cei cu dimensiuni mici);

periodicitate de 10 ani a intervenţiilor; suprafeţe relativ mari ale cupoanelor.

Pentru activitatea de exploatare apar următoarele situaţii

particulare: necesitatea protejării arborilor sursă de seminţe şi a celor cu

valoare deosebită, care se vor marcola; obligativitatea protejării seminţişului; se vor aplica metode mixte de exploatare: în trunchiuri şi catarge,

pentru arborii de dimensiuni mici, şi cea a sortimentelor definitive şi a multiplilor de sortimente, pentru arborii mari;

se va acorda atenţie deosebită la alegerea direcţiei de doborâre;

30

se vor doborî pentru început arborii de mici dimensiuni şi apoi cei cu dimensiuni mai mari pentru a crea culoare de adunat şi scos;

se va urmări crearea unei reţele de căi de colectare permanente.

7.4. TRATAMENTELE TĂIERILOR RASE CU REGENERARE ARTIFICIALĂ Se aplică doar în arboretele echiene. În acest caz se extrage

integral masa lemnoasă de pe toată suprafaţa parchetului într-o singură intervenţie, creându-se astfel condiţiile necesare pentru instalarea pe cale artificială (prin plantaţii) a unei noi generaţii de arbori.

Principalele caracteristici ale acestui tratament sunt: volum mare de exploatat (400÷600 m3/ha); volum mare pe fir (>0,7 m3); calitate superioară a sortimentelor lemnoase obţinute.

În comparaţie cu celelalte tipuri de tăieri, tăierea rasă este, din

punct de vedere strict economic, cea mai rentabilă, dar trebuie acordată o atenţie deosebită protecţiei solului, de calitatea acestuia depinzând reuşita viitoarelor plantaţii.

Metoda de exploatare recomandată este cea în trunchiuri şi ca-targe, dar poate fi aplicată şi cea a arborilor şi părţilor de arbori.

7.5. TĂIERI APLICATE ÎN REGIMUL CRÂNGULUI Se efectuează pentru a asigura regenerarea vegetativă a arborilor

printr-o tăiere unică, în general, la vârsta exploatabilităţii. Se caracterizează, din punct de vedere al exploatării, prin:

volum redus de exploatat (cel mult 200 m3/ha); volum redus pe fir (sub 0,4 m3); calitate inferioară a biomasei lemnoase (trunchiuri rău conformate şi cu dimensiuni mici).

Acest tip de tăieri se va aplica urmărindu-se păstrarea capacităţii

de lăstărire şi drajonare a cioatelor şi a rădăcinilor groase. Din acest punct de vedere, trebuie respectate următoarele măsuri speciale la exploatare:

netezirea suprafeţelor cioatelor rezultate prin doborâre; orientarea acestor suprafeţe spre sud; nivelul cioatelor trebuie să fie peste nivelul de băltire; evitarea crăpării, ruperii, zdrelirii sau a cojirii cioatelor şi a

rădăcinilor mari; doborârea pentru drajonare prin tăierea rădăcinilor groase de la

locul de inserţie a acestora pe trunchi.

31

7.6. TĂIERILE DE PRODUSE ACCIDENTALE ŞI DE IGIENĂ Se execută pentru extragerea arborilor rupţi sau doborâţi de vânt

sau de zăpadă, uscaţi sau atacaţi de diverşi dăunători. Aceste tăieri se caracterizează, în primul rând, prin faptul că momentul şi durata intervenţiilor nu pot fi prestabilite, dar şi prin:

condiţii de lucru deosebit de periculoase (arbori aninaţi, aflaţi în echilibru instabil, arbori putregăioşi etc.);

volum redus de biomasă lemnoasă de exploatat pentru tăierile de igienă;

calitate inferioară a materialului lemnos; necesitatea intervenţiei şi extragerii rapide pentru a se evita

deprecierea lemnului. Scopul acestor lucrări este de a păstra o stare corespunzătoare de

igienă şi de a valorifica în termen scurt materialul lemnos rezultat.

7.7. EPOCI, TERMENE ŞI DURATE DE EXPLOATARE Aplicarea corespunzătoare a lucrărilor de îngrijire şi a

tratamentelor este condiţionată de efectuarea tăierilor în epoci favo-rabile, perioade în care intervenţiile respective se fac cu influenţe ecolo-gice negative minime asupra arboretelor.

Anul forestier şi anul de producţie corespund anului calenda-ristic. Exploatarea biomasei lemnoase din fondul forestier naţional şi de pe terenurile cu vegetaţie forestieră din afara acestuia se realizează prin respectarea prevederilor legale, în funcţie de modul de regenerare a arboretelor (tratamentul aplicat) şi de felul tăierii.

Termenele maxime între care este permisă exploatarea sunt reglementate prin acte normative (Norme tehnice pentru evaluarea volumului de lemn destinat comercializării, nr.4, 2002, cu modificările ulterioare) în funcţie de felul tăierii şi de condiţiile silviculturale existente (tabel 7.1). Aceste perioade pot fi restrânse în funcţie de evoluţia vegetaţiei forestiere şi situaţia concretă din teren.

În funcţie de condiţiile silviculturale se observă următoarea dife-renţiere a tăierilor:

fără restricţii, caz în care exploatarea se face în tot cursul anului; cu restricţii, caz în care exploatarea se face între anumite termene

bine precizate. Restricţiile se referă doar la recoltare şi colectare, acestea fiind

procesele tehnologice care au influenţă directă asupra ecosistemului forestier. Procesele tehnologice de transport forestier şi cele din depozite nu sunt restricţionate în timp din punct de vedere silvicultural.

32

Tabelul 7.1

Epoci şi termene de recoltare şi colectare

Nr. crt.

Condiţii silviculturale Epoci şi

termene de exploatare şi

colectare 1 Codru cu tăieri succesive şi cu tăieri combinate:

a) tăieri preparatorii b) tăieri de însămânţare în anul de fructificaţie c) tăieri de dezvoltare şi tăieri definitive din: - zona de câmpie şi deal - zona de munte

tot anul

15.IX – 15.IV

15.IX – 15.IV 15.IX – 30.IV

2

Codru cu tăieri progresive: a) quercinee şi amestecuri de diverse foioase:

a1) tăieri de însămânţare în afara anului de fructificaţie abundentă sau mijlocie a2) tăieri de însămânţare în anul de fructificaţie a3) tăieri de punere în lumină, lărgire şi racordare a ochiurilor

b) Răşinoase şi amestecuri de răşinoase cu fag: b1) tăieri de însămânţare b2) tăieri de punere în lumină, lărgire şi racordare a ochiurilor

tot anul 15.X – 31. III

15.IX – 15.IV

tot anul

15.IX – 30.IV

3

Codru cu tăieri grădinărite şi transformare spre grădinărit: a) în arborete cu mai puţin de 25% seminţiş b) în arborete cu mai mult de 25% seminţiş

tot anul 15.IX – 30.IV

4 Codru cu tăieri rase tot anul 5 Crâng simplu cu tăiere de jos 15.IX – 31.III 6 Crâng simplu cu tăiere în scaun 15.IX – 31.III 7 Crâng simplu în răchitării 1.X – 15.III 8 Crâng simplu în căzănire 15.IX – 31.III

9

Tăieri de îngrijire în păduri tinere: a) curăţiri:

a1) în arborete de foioase a2) în arborete de răşinoase

b) rărituri

tot anul 1.VIII – 31.III

tot anul 10 Tăieri de produse accidentale şi de igienă: tot anul

11

Tăieri de substituire şi de refacere: a) cu regenerare parţială din lăstari sau seminţiş b) cu regenerare artificială

15.IX – 31.III

tot anul

Influenţele negative din punct de vedere silvicultural sunt cu atât mai mari cu cât perioada de exploatare este mai lungă, impunându-se în

33

acest sens limitări stricte (tabelul 7.2, după Normele tehnice nr.4, 2002, cu completările ulterioare).

Tabelul 7.2 Durate maxime de exploatare a parchetelor

Durata maximă de recoltare şi colectare (luni) în parchete: Zona geografică Volum de exploatat din

parchet (m3) cu restricţii fără restricţii sub 300 1,5 2

301 - 600 2 2,5 601 - 1000 2,5 3,5

câmpie

peste 1000 3 4 sub 500 2 3

501 - 1000 3 4,5 1001 - 3500 4,5 5,5

deal şi munte

peste 3500 5 6

8.8. SORTAREA ŞI VALORIFICAREA SUPERIOARĂ A BIOMASEI LEMNOASE EXPLOATATE SORTAREA ŞI VALORIFICAREA SUPERIOARĂABIOMASEI LEMNOASE EXPLOATATE

Valorificarea superioară a biomasei lemnoase presupune ca prim obiectiv creşterea proporţiei de lemn pentru utilizări industriale sau prelucrări în produse finite, cu valori mari de întrebuinţare.

În activitatea de exploatare a lemnului, biomasa lemnoasă trebuie să fie identificată ca specie (sau grupă de specii) în starea de arbori pe picior, lemn brut în diferite faze de exploatare sau sortimente definitive. Prin aceasta se poate realiza protecţia arborilor cu valoare deosebită (care trebuie să rămână în picioare nevătămaţi) şi poate fi valorificat lemnul brut al fiecărui arbore doborât, corespunzător cu caracteristicile speciei din care face parte.

În mod obişnuit, după ce au fost identificaţi ca specie, arborii se grupează în răşinoase sau foioase, iar foioasele, în fag, cvercinee (stejari), diverse specii cu lemn tare (diverse tari) şi diverse specii cu lemn moale (diverse moi), pentru cele mai multe produse, această modalitate de grupare fiind suficientă.

Prin punerea în valoare a masei lemnoase rezultă sortimente de lemn, produsele finale ale activităţii de exploatare a lemnului. Încadrarea unei piese de lemn într-un anumit sortiment se face luându-se în considerare, pe lângă specie, dimensiunile şi calitatea, starea şi domeniul de utilizare.

Sortarea arborilor în picioare efectuată la punerea în valoare, atunci când aceştia sunt marcaţi şi, pe baza dimensiunilor şi a analizei anomaliilor şi defectelor exterioare evidente, sunt încadraţi în grupe de grosimi şi utilizări, este denumită sortare silvică sau primară

34

(Ciubotaru, 1998; Ionaşcu, 2002). Această sortare sumară ajută, orientativ, la estimarea biomasei lemnoase pe grupe de dimensiuni, în scopul de a facilita determinarea valorii lemnului pe picior, dar nu corespunde cu sistemul complex de sortare ce se aplică pentru producerea sortimentelor de lemn brut în activitatea de exploatare.

În urma sortării silvice, lemnul arborilor în picioare, încadraţi în clase de calitate în funcţie de proporţia lemnului de lucru, este grupat, după destinaţie, în lemn brut de lucru sau de foc, sau dimensional, în lemn de lucru gros, mijlociu sau subţire.

Sortarea în procesul de producţie al exploatărilor forestiere (sortarea industrială, după Ciubotaru, 1998) este operaţia care se execută asupra unui arbore doborât sau lemn rotund neprelucrat în scopul separării (împărţirii) acestuia în sortimente potrivit condiţiilor stabilite de normele şi standardele în vigoare.

În afară de aceste două tipuri de sortare, ar mai fi de menţionat sortarea tehnologică a buştenilor care se execută în fabricile de cherestea în vederea aplicării diferitelor modele de debitare.

Actul sortării lemnului începe cu tăieturile de doborâre a arborilor executate de muncitorii forestieri de la ferăstraiele mecanice şi continuă pe tot parcursul procesului de producţie (fiecare operaţie este strâns legată de acţiunea de sortare). Principiul de bază al sortării lemnului constă în asigurarea obţinerii unor sortimente cât mai valoroase într-o proporţie cât mai mare. Aceasta se realizează prin aducerea materialului lemnos cu dimensiuni cât mai mari în centrele de sortare şi preindustrializare, fapt ce-i conferă posibilităţi de valorificare supe-rioară.

Este deosebit de important ca toţi muncitorii direct implicaţi în procesul de producţie să ştie ce reprezintă fiecare arbore în parte, ce posibilităţi de valorificare superioară are, din momentul doborârii şi până la obţinerea sortimentelor definitive.

Criteriile de sortare rezultă chiar din definiţia operaţiei de sortare. Acestea sunt:

- criteriul dimensional (dimensiunile pieselor din lemn), la baza căruia stau condiţiile dimensionale prevăzute de normele interne şi de standardele în vigoare şi se referă la: lungimea şi diametrul, pentru lemnul rotund; lungimea şi lăţimea feţelor (sau diametrul), pentru lemnul de steri; lungimea, lăţimea şi grosimea, pentru aşchiile tocăturii etc;

- criteriul calitativ, definit prin mărimea, frecvenţa, poziţia şi gravitatea defectelor lemnului; atât defectele de creştere, cât şi cele de structură, reduc posibilităţile de folosire a materialului lemnos (cu cât

35

frecvenţa şi extinderea defectelor lemnului sunt mai reduse, cu atât piesa respectivă este mai valoroasă);

- criteriul utilizării, care urmăreşte starea lemnului (gradul de prelucrare a acestuia) şi stabileşte sectorul economic din industria de prelucrare a lemnului (şi nu numai) în care se va utiliza sortimentul respectiv.

Din punct de vedere al stării lemnului, se deosebeşte lemnul brut rezultat în urma fasonării prin operaţiile de secţionare, cojire sau despicare şi lemnul prelucrat (în cherestea, mangal, tocătură sau alte produse).

În funcţie de tehnologia de exploatare a lemnului, sortarea poate să se facă la locul de doborâre a arborilor, în platforma primară sau în depozitele centrale (sau C.S.P.L.). Dacă sortarea definitivă se execută în afara parchetului, este necesară o presortare la cioată în scopul dimensionării sarcinilor corespunzător cu parametrii tehnici ai mijloacelor de colectare şi de transport.

Valorificarea complexă şi superioară a biomasei lemnoase presupune găsirea soluţiilor prin care arborele, în totalitatea sa, să poată fi utilizat industrial, cu valori de întrebuinţare cât mai mari.

Materialul lemnos brut rezultat prin fasonarea masei lemnoase exploatate este evidenţiat în schema tehnologică din figura 8.1.

Sortimentul se defineşte ca un obiect sau ca un lot dintr-o grupă de produse care sunt caracterizate printr-o anumită destinaţie, formă, dimensiune şi calitate. Sortimentul forestier se referă la o întreagă gamă de produse forestiere în ansamblu.

Sortimentul de lemn brut se referă la materii prime lemnoase rezultate din exploatările forestiere.

Sortimentele de produse lemnoase se referă la produse rezultate din prelucrarea mecanică a lemnului, utilizate în industrie sau direct ca bunuri de consum.

În raport cu utilizarea ulterioară a materialului lemnos (ţinând cont doar de criteriul dimensional -limite de diametre-, nu şi de cel calitativ) pot fi obţinute, pentru diferite grupe de specii, sortimentele de lemn brut prezentate în figurile 8.2÷8.6.

Principalele sortimente de lemn brut sunt: lemn brut rotund pentru industrializare; lemn rotund pentru construcţii şi utilizări speciale; lemn de steri rotund şi despicat pentru industria mecanică şi

chimică; lemn de steri şi crăci pentru mangalizare şi combustibil.

36

Volum utilizabil

lemn de lucru

lemn de foc

lemn rotund

lemn din crăcilemn de steri

lemn de steri şi dublu steri crăci în snopi sau în grămezi buturi greu despicabile,

spărturi, rupturi, vreascuri

lemn pentru prelucrări industriale

crăci pentru tocătură

lemn pentru prelucrări chimice

lemn pentru construcţii

lemn pentru pastă chimică lemn pentru plăci lemn pentru distilare extragerea substanţelor tanante mangalizare

lemn de rezonanţă lemn pentru furnire lemn pentru cherestea lemn pentru traverse lemn pentru celuloză

lemn pentru poduri lemn de mină manele, prăjini lemn pentru araci şi

tutori lemn pentru spaliere

lemn pentru PFL lemn pentru PAL lemn pentru distilare lemn pentru doage lemn pentru mangal alte prelucrări

Figura 8.1. Schema tehnologică a principalelor sortimente de lemn brut

37

Figura 8.2: Principalele sortimente de lemn brut pentru grupa de specii RĂŞINOASE

38

39

Figura 8.3: Principalele sortimente de lemn brut pentru FAG

40

Figura 8.4: Principalele sortimente de lemn brut pentru STEJARI

41

Figura 8.5: Principalele sortimente de lemn brut pentru DIVERSE SPECII DE FOIOASE TARI

42

Figura 8.6: Principalele sortimente de lemn brut pentru DIVERSE SPECII DE FOIOASE MOI

43

8.1. SORTIMENTE DE LEMN BRUT ROTUND PENTRU INDUSTRIALIZARE În această grupă se încadrează sortimente de lemn brut din

speciile de răşinoase (tabelul 8.1), fag (tabelul 8.2), stejari (tabelul 8.3), diverse tari şi moi (tabelul 8.4). Un caz particular este cel al nucului (tabelul 8.5).

Lemnul rotund brut de răşinoase pentru industrializare se clasifică în clasele: rezonanţă (R), furnire estetice (Fe), furnire tehnice (Ft) şi cherestea (C). Acest lemn se fasonează din arborii doborâţi în tot timpul anului cu excepţia lemnului de rezonanţă care se fasonează din arbori doborâţi numai în perioada repausului vegetativ.

Sortimentele de lemn rotund brut pentru industrializare se livrează necojite, curăţate de crăci şi cioturi la faţa lemnului, având capetele secţionate perpendicular pe axă. Dimensional, sortimentele din lemn brut pentru industrializare trebuie să se încadreze în limitele prezentate în tabelul 8.1.

Tabelul 8.1 Dimensiunile lemnului brut rotund de răşinoase pentru industrializare

(SR 1294:1993) Sortiment Diametrul minim la

capătul subţire (cm) Lungime (m)

Rezonanţă R 34 de la 2,0 din 0,1 în 0,1 Furnir estetic Fe 35 de la 2,0 din 0,1 în 0,1

Furnir tehnic Ft 25 1,4; 2,2; 2,4, multipli şi combinaţii ale acestora

Cherestea C 18 de la 2,5 la 3,0 din 0,25 în 0,25 şi peste 3,0 din 0,5 în 0,5

Pentru lemnul de rezonanţă nu se admit următoarele defecte: curbura, conicitatea anormală, lăbărţarea, ovalitatea, excrescenţele, fibra răsucită, inimile concrescute, nodurile sănătoase sau putrede, crăpăturile inelare, coloraţii anormale, putregaiul sfărâmicios şi cel fibros şi zona de răşină.

În secţiune transversală, acesta trebuie să aibă inele anuale regulate, concentrice, cu lăţime maximă de 4 mm, iar proporţia de lemn târziu să fie de maxim 1/3 din lăţimea inelelor. La lemnul pentru furnire estetice (Fe) şi tehnice (Ft), defectele neadmise la lemnul de rezonanţă (R) se admit condiţionat, potrivit standardului. Lemnul pentru cherestea (C) admite majoritatea defectelor de la lemnul de rezonanţă şi, condiţionat, crăpăturile şi putregaiul sfărâmicios şi fibros, interior şi exterior.

Lemnul rotund de fag pentru industrializare se livrează în următoarele clase de calitate: clasa Fe pentru furnire estetice, clasa Ft pentru furnire tehnice şi clasa C pentru cherestea şi pentru alte produse obţinute prin debitare. Dimensiunile lemnului de fag pentru indus-trializare sunt redate în tabelul 8.2. Supralungimea sortimentelor de lemn de fag va fi de maxim 4 cm.

Tabelul 8.2 Dimensiunile lemnului rotund de fag pentru industrializare

(SR 2024:1993) Clasa de calitate Diametrul minim la

capătul subţire (cm) Lungimi nominale (m)

Fe 32 De la 2,0 din 0,1 în 0,1 m

Ft 24 1,4; 2,2; 2,4; multipli şi combinaţii ale acestora

C 18 De la 2,4 din 0,1 în 0,1 m Lemnul rotund de fag pentru industrializare se fasonează din

arbori doborâţi în tot timpul anului, cu excepţia lemnului destinat traverselor şi alte produse speciale, care se fasonează din arbori doborâţi în perioada repausului vegetativ.

Din punct de vedere calitativ, pentru lemnul rotund de fag pentru furnire estetice (Fe) nu se admit următoarele defecte: crăpăturile inelare, gelivurile, răscoacerea şi putregaiul exterior, restul defectelor fiind ad-mise condiţionat, conform prevederilor standardului.

Lemnul rotund de stejar, gorun, gârniţă şi cer pentru indus-trializare se sortează în două clase de calitate: clasa Fe, lemn pentru furnire estetice şi clasa C, lemn pentru cherestea şi alte produse obţinute prin debitare. Dimensiunile sortimentelor din lemn rotund de stejar sunt prezentate în tabelul 8.3.

Tabelul 8.3 Dimensiunile lemnului rotund de stejar pentru industrializare

(SR 1039:1993) Clasa de calitate Diametrul minim la

capătul subţire (cm) Lungimi nominale (m)

Fe 28 De la 1,2 din 0,1 în 0,1 m C 18 De la 2,4 din 0,1 în 0,1 m

Lemnul de stejar pentru industrializare se fasonează din arbori

doborâţi în tot timpul anului şi nu trebuie să fie cojit. Lemnul recoltat în timpul repausului vegetativ va fi transportat în fabrici în cel mult 6 luni

44

de la doborâre, iar cel recoltat în sezonul de vegetaţie va fi transportat în fabrici imediat sau cel mult la 60 zile de la fasonare.

Calitativ, pentru lemnul pentru furnire (Fe) nu se admit urmă-toarele defecte: inimi concrescute, găuri şi galerii de insecte şi putregai în alburn. Restul defectelor se admit cu restricţiile menţionate în stan-dard. Pentru lemnul de cherestea (C) se admit, condiţionat, aproape toate defectele.

Lemnul rotund de diverse specii tari şi moi pentru indus-trializare cuprinde lemnul speciilor: cireş, păr, frasin, paltin, ulm, arţar, carpen, mesteacăn, jugastru, salcâm, tei, anin, plop şi salcie destinat prelucrării industriale.

Lemnul acestor specii se livrează în următoarele clase de calitate: lemn pentru furnire estetice (Fe) şi tehnice (Ft), din toate speciile de mai sus; lemn de tei şi plop pentru chibrituri (K); lemn de carpen, jugastru şi mesteacăn pentru calapoade şi şanuri (Cpş); lemn de tei pentru creioane (Cr) şi lemn pentru cherestea din toate speciile menţionate mai sus (C). Dimensiunile sortimentelor din speciile menţionate mai sus sunt prezentate în tabelul 8.4.

Tabelul 8.4 Dimensiuni pentru lemnul rotund de DT şi DM pentru industrializare

(SR 3302:1993) Clasa de calitate Diametrul minim la

capătul subţire (cm) Lungimi nominale (cm)

Fe 24* 120 cu creşteri din 10 în 10

Ft 24 140, 220, 240, multipli şi combinaţii ale acestora

Chibrituri (K) 20** ≥100 cu creşteri din 10 în 10 Calapoade şi şanuri (Cpş) 22 ≥50 cu creşteri din 10 în 10

Creioane (Cr) 18 ≥240 cu creşteri din 10 în 10 C 18 ≥240 cu creşteri din 10 în 10

* minim 36 cm pentru paltin de munte destinat instrumentelor muzicale; minim 20 cm pentru cireş, salcâm, măr, păr ** minim 18 cm pentru tei, arin, mesteacăn

Lemnul se fasonează din arbori doborâţi în tot timpul anului, cu excepţia lemnului de carpen care se fasonează din arbori doborâţi în perioada repausului vegetativ. Sortimentele se livrează necojite sau parţial cojite.

Calitativ, sortimentele din clasa furnire (F) nu admit prezenţa găurilor şi galeriilor de insecte, cele din clasa K nu admit crăpături de ger precum şi găurile şi galeriile de insecte, iar cele din clasa Cpş nu admit coloraţiile anormale şi nodurile concrescute, putrede sau parţial

45

putrede. Alte defecte sun acceptate condiţionat, conform prevederilor standardului.

Tabelul 8.5 Dimensiunile lemnului rotund de nuc pentru industrializare

(STAS 5716-74) Sortiment Clasa de calitate Diametrul minim la

capătul subţire (cm) Lungimi nominale (m) A 40 Fe B 25 ≥0,7 din 5 în 5 cm

C - 14 ≥1,0 din 10 în 10 cm

8.2. SORTIMENTE DE LEMN ROTUND PENTRU UTILIZĂRI SPECIALE ŞI CONSTRUCŢII Principalele sortimente incluse în această categorie sunt lemnul

rotund pentru utilizări speciale şi construcţii (tabelul 8.6), manele şi prăjini (tabelul 8.7), lemn de mină, lemn rotund pentru piloţi, araci şi tutori.

Tabelul 8.6 Dimensiuni ale lemnului rotund de foioase pentru construcţii

(STAS 4342-85) Diametrul fără coajă (cm)

Categoria La capătul subţire

La capătul gros Lungimea

minimă (m)Trepte de

lungime (m)

A min. 9 max. 18 1,0* 0,10 B min. 4 max. 10 1,0* 0,10

* cel mult 10% din lotul de livrare trebuie să fie cu lungimi între 1,0 m şi 1,5 m

Tabelul 8.7 Dimensiuni ale manelelor şi prăjinilor (STAS 1040-85)

Diametrul (cm) Produs la capătul

subţire la capătul

gros Lungimea (m) Trepte de

lungimi (m)

Manele minim 7 maxim 14 2 . . . 6 prăjini minim 3 maxim 8 1 . . . 4 0,10

Lemnul rotund pentru piloţi (STAS 3416-75) se obţine din

speciile pin, stejar, gorun, gârniţă, salcâm, ulm sau anin, în următoarele categorii:

categoria A, cu diametre la capătul subţire de 14÷21 cm şi lun-gimi de 6÷10 m din 10 în 10 cm;

46

categoria B, cu diametre la capătul subţire de 22÷29 cm şi lungimi de 6÷13 m din 10 în 10 cm; Lemnul de mină (STAS 256-79) se obţine din specii de

răşinoase (molid, brad, pin, larice) sau de foioase (stejar, gorun, gârniţă, salcâm, ulm) prin fasonarea în două categorii dimensionale:

mărimea 1, cu diametre la capătul subţire de 12÷17 cm şi lungimi de 1,00 m, 1,50 m, 1,75 m, precum şi toate cele de la mărimea 2;

mărimea 2, cu diametre la capătul subţire de 18÷22 cm şi lungimi de 2,00 m, 2,25 m, 2,50 m, 2,75 m, 3,00 m, 3,50 m, 4,00 m, 4,25 m, 4,50 m, 5,00 m. Se acceptă şi combinaţii ale acestor lungimi. Aracii de vie, de legume şi tutorii pentru pomi fructiferi (STAS

850-80) au următoarele caracteristici dimensionale: araci de vie cu diametrul la capătul gros de 3÷8 cm şi lungimea

de 1,25÷3,00 m; araci de legume cu diametrul la capătul gros de 2÷4 cm şi

lungimea de 1,00÷ 1,75 m din 5 în 5 cm; tutori cu diametrul la capătul gros de 5÷7 cm şi lungimea de

2,25÷2,75 m din 5 în 5 cm;

8.3. SORTIMENTE DE LEMN DE STERI ROTUND ŞI DESPICAT ŞI RESTURI DE EXPLOATARE PENTRU INDUSTRIA MECANICĂ ŞI CHIMICĂ Sunt reprezentative pentru această grupă de sortimente: lemnul

pentru PAL şi PFL, lemnul pentru celuloză (tabelul 8.8), lemnul pentru distilare uscată şi lemnul pentru extracte tanante (tabelul 8.9).

Lemnul pentru plăci din aşchii de lemn (PAL) şi plăci din fibre de lemn (PFL) se sortează în cinci categorii (STAS 7149-86):

A, lemn rotund şi despicat; B, crăci, fusuri subţiri şi vârfuri (legate în snopi); C, rămăşiţe provenite din procesul de exploatare (resturi de

exploatare, aşchii cioturi, rupturi, spărturi şi capete de buşteni) sau de la prelucrarea mecanică a cherestelei, placajelor, furnirelor şi de la formatizarea plăcilor;

D, talaş, aşchii şi rumeguş; E, tocătură.

47

Condiţiile de sortare dimensională pentru fiecare dintre categorii sunt:

A cu diametrul la capetele pieselor rotunde sau latura secţiunii, pentru cele despicate, de 4÷25 cm şi lungimea de 1,0 m;

B cu diametrele de 2÷4 cm şi lungimi de 30÷100 cm; C cu latura secţiunii până la 25 cm şi lungimi până la 100 cm; D cu dimensiunea particulelor de maxim 30 mm; E are grosimi de 5÷.70 mm.

Lemnul pentru celuloză trebuie să îndeplinească condiţiile din tabelul 11. Lemnul din categoria A se livrează curăţat de crăci şi cioturi, iar cel din categoriile B şi C în lungimi de peste 30 cm, în snopi legaţi cu sfoară.

Tabelul 8.8 Dimensiuni pentru lemnul de celuloză (STAS 259-84)

Dimensiuni lemn rotund lemn despicat

diametrul (cm) la capătul

Clasa de calitate

Specia sau grupa de specii

subţireminim

gros maxim

lungime (cm)

latura secţiunii

(cm)

lungime (cm)

molid şi brad 10 30 50÷600 din 10 în 10 - -

fag 10 30 100 6÷30 100 I*

plop 10 30 multipli de 120 până la

600 - -

răşinoase (molid, brad, pin) 5 30 50÷600

II** fag, diverse tari (carpen, mesteacăn), diverse moi (plop, salcie, anin, tei)

5 30 50÷100 5÷30 100

* lemn pentru celuloză chimică şi pastă mecanică ** lemn pentru celuloză papetară şi semiceluloză

Din punct de vedere calitativ, lemnul pentru fabricarea plăcilor

admite condiţionat defectele: noduri putrede, putregai fibros, răscoacere. Se pot utiliza şi rămăşiţe de fag pentru celuloză cu lungimea de

30÷200 mm sau rămăşiţe din lemn de răşinoase pentru industria celu-

48

lozei şi hârtiei cu diametrul minim de 14,0 cm iar diametrul maxim de 17,0 cm (STAS 2059-84).

Lemnul de fag şi carpen pentru distilare uscată în retorte (STAS 2209-90) are diametrul sau latura cea mai mare de 8÷20 cm şi lungimea de 1,0 m.

Lemnul de stejar pentru extracte tanante trebuie să corespundă dimensional condiţiilor STAS 4181-88, redate în tabelul 8.9.

Tabelul 8.9 Dimensiunile sortimentelor din lemn de stejar pentru extracte tanate

Dimensiuni (cm) Categoria lungime diametru

(cu coajă) grosime lăţimea feţei

A (lemn rotund şi despicat) 60÷100 15÷25 - 15÷25

B (buturi) 40÷120 minim 25 - - C (rămăşiţe din lemn) maxim 60 - maxim 6 maxim 10

D (rondele din cioate) - minim 25 8÷40 -

8.4. SORTIMENTELE DIN LEMN PENTRU MANGALIZARE ŞI COMBUSTIBIL

Tabelul 8.10 Dimensiunile sortimentelor din lemn pentru mangalizare şi

combustibil (STAS 2340-80) Categoria Lungime (m) Grosime cu coajă (cm)

lemn în steri 1,0 5÷25 pentru lemn rotund ≤30 pentru lemn despicat

buturi greu despicabile orice lungime ≥25 la capătul subţire crăci în snopi 1,0 2÷5

crăci în grămezi lungimea naturală a crăcilor ≤5 la capătul gros

Tehnica sortării constă în identificarea şi aprecierea gravităţii

defectelor şi a modului în care acestea influenţează calitatea sorti-mentelor potenţiale. Locurile de secţionare (deci şi sortimentul sau sorti-mentele ce trebuie să rezulte) sunt stabilite de sortator astfel încât să se reducă defectele tehnologice după înlăturarea de pe trunchi a crăcilor, gâlmelor şi, eventual, a cojii, astfel încât defectele interioare şi exterioare să fie cât mai vizibile.

49

Preocupările actuale privind valorificarea biomasei lemnoase se concretizează prin măsuri care urmăresc reducerea pierderilor de ex-ploatare şi introducerea în circuitul economic a lemnului de mici dimen-siuni sub formă de sortimente cu valoare de întrebuinţare cât mai mare.

Prin lemn de mici dimensiuni se înţelege materialul lemnos având diametrul (grosimea) sub 18 cm şi lungimea variabilă. În practică, pe lângă noţiunea de lemn de mici dimensiuni apar şi alte denumiri ase-mănătoare: deşeuri, lemn subţire, lemn mărunt, rămăşiţe, etc. Lemnul de mici dimensiuni poate fi valorificat sub diferite forme:

direct în formă de lemn brut; diferite sortimente obţinute prin prelucrare:

− fasonare şi prelucrare primară; − prelucrare mecanică; − prelucrare chimică.

Prin fasonare şi prelucrare primară se înţelege modificarea mărimii sau formei lemnului brut prin operaţii de despicare, cioplire, ascuţire, în urma cărora se obţin diverse produse semifinite sau finite, cele mai importante fiind:

prin secţionare - ascuţire: arac rotund, butuc rotund pentru roţi, cozi brute rotunde pentru unelte, pari de gard;

prin despicare: şiţă, araci despicaţi; prin spintecare: cozi brute pentru unelte, doage brute, traverse,

spaliere; prin cojire: coajă pentru extracte tanante, liber de tei pentru legat; prin împletire: împletituri din nuiele.

Prin prelucrări mecanice se pot obţine: şipci şi lamele pentru lăzi de ambalaj; plăci de aşchii şi fibre lemnoase; făină din lemnul pulverizat prin măcinare în agregate speciale

(utilizată la fabricarea dinamitei, a plăcilor de asfalt, a duşumelelor de lemn cu ciment, a cărămizilor izolatoare, a sticlei incasabile, a maselor plastice, etc.);

talaş industrial şi lână din lemn prin rindeluire în maşini speciale (utilizate la ambalarea sticlei, a fructelor, ca umplutură cu rol protector sau masă de filtrare a lichidelor).

50

9.9. RECOLTAREA LEMNULUI RECOLTAREA LEMNULUI

Recoltarea lemnului este primul proces tehnologic din cadrul procesului de producţie al exploatării lemnului. Operaţiile specifice sunt doborârea arborilor, curăţirea de crăci şi secţionarea.

La recoltare, arborii marcaţi, după ce sunt doborâţi, se frag-mentează prin operaţiile specifice menţionate (tabelul 5.1), astfel încât piesele obţinute să îndeplinească prin formă şi dimensiuni cerinţele economice şi ecologice ale deplasării din cadrul procesului de colectare. Această doborâre şi fragmentare se realizează prin tăierea lemnului.

9.1 BAZELE TEORETICE ALE TĂIERII LEMNULUI Tăierea lemnului este, în general, acţiunea prin care se creează

noi suprafeţe în masa lemnului. Definită astfel, tăierea lemnului poate fi destructivă (prin aşchiere), caz în care o anumită parte din lemn aflată în zona de tăiere este transformată în aşchii prin acţiunea unui element tăietor, astfel încât volumul total al pieselor rezultate este mai mic decât volumul piesei iniţiale; cea de-a doua modalitate de realizare a acestui proces este prin forfecarea sau prin despicarea lemnului, situaţii în care tăierea este nedestructivă pentru că volumul însumat al pieselor rezultate este egal cu volumul piesei iniţiale.

Spre deosebire de metale, structura internă a lemnului este anizotropă, acesta prezentând rezistenţe diferite în funcţie de direcţia de tăiere sau planul în care se află suprafaţa nou creată prin această operaţie. Pentru o piesă din lemn (figura 9.1) obţinută prin operaţii de tăiere, se disting: secţiunea tangenţială (Τ), secţiunea radială (||) şi secţiunea transversală sau frontală (⊥).

Figura 9.1. Secţiunile specifice unei piese din lemn supuse

operaţiilor de tăiere

Prelucrarea mecanică a lemnului prin diverse procedee se realizează, în majoritatea cazurilor, prin utilizarea anumitor tipuri de cuţite specializate.

51

Cuţitul elementar este pana simplă (diedrică) al cărei mod de acţiune asupra lemnului este prezentat în figura 9.2 (AOO’A’ se nu-meşte faţa pieptului, BOO’B’ este faţa spatelui, AOB şi A’O’B’ sunt feţe laterale, OO’ reprezintă muchia tăietoare frontală, AO şi A’O’ sunt muchii tăietoare laterale).

Figura 9.2 Modul de acţiune a cuţitului elementar şi caracteristicile

acestuia (după Ungureanu, 1997)

Acest cuţit elementar acţionează prin muchia tăietoare OO’ şi faţa activă (faţa pieptului) AOO’A’. Faţa pieptului şi faţa spatelui formează unghiul β, denumit unghi de ascuţire al cuţitului; unghiul δ, format de faţa pieptului şi suprafaţa de tăiere, este unghiul de tăiere, iar unghiul γ (unghiul pieptului sau unghiul de degajare) este unghiul format între planul normal la suprafaţa de tăiere şi faţa pieptului (figura 9.3). În cazul general, faţa spatelui formează cu suprafaţa de tăiere un unghi α (unghiul de aşezare).

Figura 9.3. Unghiurile specifice cuţitului elementar

Între aceste unghiuri există relaţiile:

δ α β= + ; ( )γπ

α βπ

δ= − + = −2 2

. (9.1)

52

9.1.1 Tăierea lemnului prin aşchiere Tăierea prin aşchiere constă în transformarea în aşchii a unui

volum de lemn din zona de tăiere. În funcţie de poziţia muchiei tăietoare în raport cu direcţia fibrelor lemnului, pana simplă poate executa o tăiere frontală, longitudinală sau transversală (figura 9.4).

- după tipul de tăiere prin aşchiere:

a) tăiere frontală b) tăiere longitudinală c) tăiere transversală - după lungimea muchiei tăietoare şi lăţimea piesei de lemn:

a) tăiere deschisă b) tăiere semiînchisă c) tăiere închisă

Figura 9.4. Tipuri de tăiere în funcţie de direcţia de acţiune şi dimensiunile cuţitului elementar

La tăierea frontală, sensul de tăiere şi suprafaţa de prelucrare sunt perpendiculare pe direcţia fibrelor care se rup pe lungimea lor. În cazul tăierii longitudinale, sensul de deplasare a cuţitului şi suprafaţa de prelucrare sunt în lungul fibrelor; aşchiile se formează ca urmare a ruperii legăturilor dintre fibre şi a secţionării transversale a acestora. În mod asemănător se produce aşchierea şi în cazul tăierii transversale, numai că, în acest caz deplasarea cuţitului are loc în sens transversal fibrelor.

În cazul tăierii complexe, pe lângă cele trei cazuri fundamentale, dispunerea suprafeţei de tăiere sub unghiuri diferite în raport cu direcţia fibrelor generează tipuri intermediare de tăiere prin aşchiere.

Tăierea cu formare de aşchii se realizează după una, două sau trei suprafeţe de prelucrare, în funcţie de raportul dintre lungimea muchiei tăietoare principale şi lăţimea piesei din lemn (figura 9.4):

tăierea deschisă, în cazul când muchia tăietoare frontală, singura care provoacă desprinderea aşchiei, este mai lungă decât lăţimea suprafeţei prelucrate;

tăierea semiînchisă, atunci când tăierea se execută cu muchia frontală şi una dintre muchiile laterale, rezultând două suprafeţe prelucrate;

53

tăierea închisă este realizată după trei suprafeţe, cu participarea tuturor muchiilor tăietoare, atunci când lungimea muchiei principale este mai mică decât lăţimea piesei din lemn prelucrate. Acest ultim caz este cel mai frecvent aplicat în practică. Tăierea este realizată de cuţit, căruia i se imprimă două mişcări

(figura 9.3): mişcarea de aşchiere (de tăiere propriu-zisă) caracterizată prin vectorul rvc şi prin care se asigură desprinderea unei singure aşchii de grosime h şi mişcarea de avans, caracterizată de vectorul rva . Avansul fixat la începutul tăierii este specific deplasării reversibile a cuţitului şi asigură desprinderea unor straturi succesive de aşchii cu grosimea h. Dacă mişcarea de avans se imprimă cuţitului concomitent cu cea de tăiere, aceasta duce la modificarea permanentă a grosimii aşchiei care depinde de mărimea şi sensul vectorului viteză rva .

Mişcarea de tăiere se transmite, de regulă, cuţitului, dar există şi situaţii când aceasta se imprimă materialului de prelucrat ( rv0 ). Deplasarea cuţitului poate fi liniară (uniformă sau variată) sau curbilinie (uniformă sau variată).

Tăierea complexă se caracterizează printr-o traiectorie curbilinie a cuţitului care se deplasează cu viteză variată şi prelucrarea concomitentă a două sau trei suprafeţe, ceea ce implică o grosime variabilă a aşchiilor şi dispunerea suprafeţelor de tăiere sub diferite unghiuri în raport cu direcţia fibrelor lemnoase.

Deoarece dintele tăietor al ferăstrăului mecanic, principalul mijloc de muncă utilizat pentru tăierea lemnului, acţionează în secţiunile frontală şi tangenţială, este necesară particularizarea interacţiunii dintre cuţit şi lemn în procesul de aşchiere pentru aceste două situaţii.

Pana simplă care execută tăierea în secţiune frontală trebuie să fie acţionată cu o forţă a cărei mărime depinde de rezistenţa la tăiere. Această rezistenţă este influenţată de structura lemnului, de proprietăţile sale fizico-mecanice şi de parametrii cuţitului.

Forţa aplicată cuţitului trebuie să fie mai mare decât rezultanta (R în figura 9.5) forţelor de rezistenţă la tăiere.

Aceste forţe sunt: PL - forţa care acţionează pe lama cuţitului, N1,N2 - reacţiunile normale ale lemnului care acţionează pe faţa

pieptului şi pe faţa spatelui cuţitului, F1,F2 - forţele de frecare între cuţit şi lemn determinate de reacţiunile

normale.

54

Figura 9.5. Parametrii tăierii în secţiune frontală

Componentele rezultantei reacţiunilor (R) sunt: R1- forţa de rezistenţă la tăiere, R0- forţa de rezistenţă la avans. Pentru a determina relaţia de calcul a forţei F cu care trebuie să

fie acţionat cuţitul astfel încât să învingă rezistenţele menţionate anterior, se consideră cazul simplificat al unei pene simple pentru care β =δ , deci α = 0 (figura 9.6).

Figura 9.6. Cazul simplificat (α=0) al tăierii în secţiune frontală

Neglijând frecările, componentele rezultantei F0 acţionează astfel: forţa de forfecare F’ tinde să deplaseze aşchia (de dimensiuni b, h şi l) în lungul fibrelor, iar F tinde să strivească lemnul perpendicular pe direcţia fibrelor.

Aşchia se desprinde atunci când pana pătrunde pe adâncimea l, prin forfecarea fibrelor (înainte de strivirea lemnului) deoarece rezistenţa la strivire este mai mare decât cea la forfecare.

55

La limită, forţa F este chiar forţa de tăiere în secţiune frontală şi se poate scrie:

F F tg b h tgf= ⋅ = ⋅ ⋅ ⋅' δ τ δ , (9.2)

τ f fiind efortul unitar la forfecarea lemnului paralelă cu fibra.

Datorită faptului că tăierea lemnului se realizează prin desprin-derea succesivă a unui număr mare de aşchii, modul de variaţie a forţei F este cel prezentat în figura 9.7.

Figura 9.7. Modul de variaţie a forţei de tăiere în secţiune frontală

Pentru tăierea lemnului în secţiune tangenţială, cuţitul acţio-nează în mod similar cazului precedent, numai că, de această dată, aşchia are o lungime l1 mai mare decât adâncimea l de pătrundere a cuţitului necesară desprinderii ei (figura 9.8). De asemenea, în relaţia de calcul intervine efortul unitar la rupere paralelă cu fibra lemnului, σr .

Figura 9.8. Parametrii tăierii în secţiune tangenţială

Forţa de tăiere în secţiune tangenţială se calculează (la limită) cu relaţia:

56

F b h tgr= ⋅ ⋅ ⋅σ δ . (9.3) Modul de variaţie a forţei de tăiere în acest caz este prezentat în

figura 9.9.

Figura 9.9. Modul de variaţie a forţei de tăiere în secţiune tangenţială

Fără a ţine seama de secţiunea în care lucrează cuţitul (pana) şi de ipotezele simplificatoare făcute anterior, relaţia generală de calcul a forţei de tăiere este:

F k b h= ⋅ ⋅ , (9.4) unde:

b este lăţimea aşchiei, h - grosimea aşchiei, k - rezistenţa specifică la tăiere, care depinde de variaţia eforturilor

unitare în raport cu unghiul de tăiere, de specie, de umiditatea lemnului, de gradul de ascuţire a cuţitului etc.

Pentru reducerea puterii sau a forţei necesare efectuării acestui tip de tăiere se poate acţiona asupra lui k (de exemplu: tăierea preferenţială a lemnului verde, pentru lemnul uscat valoarea lui k fiind considerabil mai mare), asupra lăţimii b a tăieturii (reducerea grosimii sculelor tăietoare; pentru ferăstraiele mecanice, de exemplu, b=9÷11 mm) sau asupra grosimii h a aşchiei, urmărindu-se optimizarea acesteia în raport cu timpul necesar realizării tăieturii.

Desprinderea aşchiei se produce ca urmare a interacţiunii dintre cuţit şi lemn, dar în acest proces se manifestă şi o acţiune a lemnului asupra cuţitului care determină deformarea (uzura) acestuia din urmă.

În mod practic, tăierea lemnului prin aşchiere nu se realizează după o muchie tăietoare, ci după o suprafaţă cilindrică (figura 9.10) corespunzătoare unui arc de cerc de rază ρ (cu atât mai mică, cu cât gradul de ascuţire a cuţitului este mai mare).

57

a - muchie tăietoare ideală,

b - muchie tăietoare realizată practic prin ascuţire, c - muchie tăietoare uzată.

Figura 9.10. Gradul de ascuţire a cuţitului

Datorită acestui fapt, în procesul de tăiere se produce şi o deformare a lemnului la nivelul suprafeţei nou create, compusă dintr-o deformare elastică (Δe), lemnul revenindu-şi până la un anumit nivel după trecerea cuţitului, şi o deformare plastică, Δp (figura 9.11). Epura presiunilor cu care lemnul acţionează asupra cuţitului arată că se produce o uzură pronunţată datorată acestor presiuni, nu numai a muchiei tăietoare, ci şi pe faţa de degajare şi chiar pe cea de aşezare.

Figura 9.11. Interacţiunea cuţit-lemn în procesul de tăiere

Componentele după direcţia mişcării de avans ale forţei de reacţie a lemnului pot fi orientate în sensuri opuse, rezultând fie o forţă de respingere care are tendinţa să scoată cuţitul din tăietură, fie o forţă de împănare al cărei efect poate fi blocarea cuţitului în tăietură.

9.1.2 Tăierea nedestructivă a lemnului Tăierea lemnului fără formarea aşchiilor se poate realiza cu

ajutorul unui cuţit sub formă de pană prin ruperea (forfecarea) fibrelor sau prin distrugerea legăturilor dintre fibre (despicarea).

58

Forfecarea este un procedeu de tăiere nedestructivă a lemnului în care cuţitul se deplasează perpendicular pe direcţia fibrelor. Procedeul este aplicat pentru doborârea arborilor, tăierea crăcilor şi secţionarea trunchiurilor şi se realizează printr-o presare (strivire) şi întindere locală a fibrelor urmate de ruperea lor şi separarea părţilor supuse tăierii.

Despicarea constă în pătrunderea unei pene în lemn pe direcţia fibrelor, procedeul bazându-se pe faptul că rezistenţa lemnului la întindere pe direcţia transversală a fibrelor este mult mai mică în comparaţie cu rezistenţa la încovoiere.

Într-o primă fază, pana pătrunde în lemn şi produce o strivire a acestuia şi o comprimare a fibrelor pe direcţie transversală. Odată cu creşterea suprafeţelor de contact dintre pană şi lemn, se produce o deformaţie elastică a fibrelor urmată de ruperea legăturilor dintre acestea, părţile rezultate prin despicare separându-se.

Forţele care acţionează la tăierea nedestructivă a lemnului sunt prezentate în figura 9.12.

Figura 9.12. Forţele care acţionează asupra cuţitului la forfecare

sau la despicare F este forţa necesară pentru tăierea nedestructivă a lemnului, Fs

reprezintă forţa rezistentă la ruperea sau strivirea fibrelor, iar Fn sunt forţele rezistente la înaintarea cuţitului în lemn (presiunile pe feţele penei). Acestea din urmă generează forţele de frecare Ff dispuse sub un unghi β (egal cu unghiul penei).

Mărimea forţei F se stabileşte practic, în cazul tăierii prin forfecare, cu formula empirică:

ndkF ⋅⋅⋅= 2α , (9.5) în care: k este un coeficient ce ia în considerare influenţele unghiului de tăiere,

ale speciei şi ale gradului de ascuţire a cuţitului,

59

α - coeficient ce ia în considerare proprietăţile fizico-mecanice ale lemnului (pentru crăci α = 0,35, iar pentru trunchiuri α = 0,25),

d - diametrul trunchiului sau al crăcii supuse tăierii, n - numărul de crăci tăiate concomitent (pentru trunchi n = 1).

În cazul despicării, forţa cu care trebuie să fie acţionată pana este:

dLpkF ⋅⋅⋅= , (9.6) unde: k este un coeficient care cuantifică influenţele unghiului penei şi ale

gradului de ascuţire, ale speciei, umidităţii şi ale dimensiunilor suportului pe care se aşează piesa ce urmează a fi despicată,

p - rezistenţa specifică la despicare, L, d - lungimea şi diametrul piesei din lemn care se despică.

Reducerea forţei necesare la tăierea nedestructivă a lemnului se poate realiza prin reducerea suprafeţei de contact dintre muchia penei şi lemn printr-o ascuţire corespunzătoare şi prin optimizarea unghiului de ascuţire β în vederea micşorării suprafeţelor de contact dintre feţele active ale cuţitului şi lemn şi a diminuării coeficientului de frecare. Valorile uzuale ale unghiurilor de ascuţire se găsesc în intervalul 45°÷50° pentru despicare şi 15°÷20° pentru forfecare.

9.1.3 Unelte tăietoare şi organe tăietoare Sculele tăietoare sunt cele mai apropiate constructiv de cuţitul

elementar. Cele mai uzuale sunt penele pentru despicat şi toporul. Pana poate fi utilizată pentru despicare, dar şi ca unealtă

auxiliară la doborâre şi secţionare. În primul caz, penele sunt unelte cu ajutorul cărora se execută despicarea manuală (din ce în ce mai rar efectuată în practică) sau constituie organul activ al despicătoarelor mecanice; sunt confecţionate din materiale dure (oţel) şi pot avea forme diferite care depind mai ales de mobilitatea acestora (cele mobile au unghi de atac unic de 45°÷50°, iar cele fixe au frecvent dublu unghi, 10°÷20° spre muchia tăietoare şi 30°÷50° în rest).

Atunci când cu ajutorul penei se impulsionează şi orientează doborârea arborelui sau se previne prinderea lanţului în tăietură, aceasta se confecţionează din oţel, dar şi din materiale cu duritate mai mică (lemn, aluminiu, mase plastice), iar suprafeţele laterale pot fi netede, zimţate sau striate. În acest caz, unghiul de atac este mai mic (6°÷10°).

Toporul este utilizat la doborâre, secţionare şi curăţire de crăci, în anumite condiţii ca mijloc de muncă principal şi frecvent ca unealtă auxiliară.

60

Elementele caracteristice ale topoarelor folosite în exploatări forestiere sunt prezentate în figura 9.13 şi diferă în funcţie de operaţia pe care urmează să o execute acestea. Astfel, dacă lăţimea capului toporului (b) poate avea între 56 mm şi 70 mm, lăţimea gurii (l) este de 85 mm÷100 mm la topoarele utilizate pentru despicare, 120 mm÷126 mm la cele folosite pentru doborâre şi 150 mm÷160 mm la cele cu care se face curăţirea de crăci.

Figura 9.13. Caracteristicile dimensionale ale topoarelor

Înălţimea h, în schimb, este mai mică la topoarele utilizate pentru curăţirea de crăci (168 mm) şi mai mare la celelalte tipuri (196 mm÷285 mm). Pentru unghiul de ascuţire a muchiei tăietoare (α ), valorile diferă relativ puţin (26°÷30°), însă unghiul β este mai mic la topoarele folosite pentru doborâre (8°÷9°), puţin mai mare (11°) la topoarele cu care se face curăţirea de crăci şi ajunge la 19°÷20° atunci când toporul respectiv se utilizează pentru despicarea lemnului.

Organele tăietoare (ferăstraiele) sunt asocieri de elemente tăietoare aflate pe un suport comun, realizate în scopul multiplicării efectului asupra lemnului şi al creşterii vitezei de tăiere.

Ferăstraiele sunt formate dintr-o pânză şi o coroană dinţată. Au formă dreptunghiulară, circulară sau de lanţ. Cele dreptunghiulare pot executa o mişcare liniară de dute-vino (joagăre, pânze de gater) sau o mişcare continuă (ferăstraie panglică).

Ferăstrăul cu lanţ este alcătuit din zale independente, unele prevăzute cu dinţi tăietori, legate între ele prin nituri sau bolţuri.

Ferăstraiele cu pânză circulară au un orificiu în centru prin care se fixează de arborele de la care primesc mişcarea de rotaţie.

Elementul tăietor (dintele ferăstrăului) are profilul şi dimensiu-nile (înălţimea h şi pasul p) adaptate condiţiilor de tăiere (figura 9.14).

Dintele ferăstrăului execută tăierea cu două sau trei muchii tăietoare, prin deplasarea acestuia luând naştere trei suprafeţe prelucrate:

61

fundul tăieturii, realizat cu muchia scurtă tăietoare, iar pereţii, cu muchia sau muchiile laterale tăietoare.

Figura 9.14. Tipuri de dinţi de ferăstrău

Datorită faptului că unghiul de aşezare al muchiilor laterale este apropiat de 0°, feţele laterale ale dinţilor se freacă de pereţii tăieturii producând încălzirea pânzei ferăstrăului şi, uneori, chiar blocarea acesteia. Înlăturarea acestui neajuns se realizează prin ceaprăzuirea dinţilor, procedeu prin care se măreşte lăţimea tăieturii.

Pentru crearea unor condiţii mai bune de tăiere, unele ferăstraie au dinţi specializaţi: unii pentru tăiere şi alţii pentru desprinderea şi eliminarea aşchiilor (dinţi rindea). Aceştia din urmă sunt mai scurţi decât cei tăietori şi neceaprăzuiţi (figura 9.15).

Lanţul tăietor este organul principal al aparatului de tăiere prin care se realizează direct operaţia de tăiere a lemnului cu ajutorul ferăstrăului mecanic, utilaj de bază folosit în procesul de exploatare a lemnului. Părţile componente ale unui lanţ tăietor sunt: dinţii tăietori, zalele de legătură şi bolţurile (niturile). Constructiv, există două tipuri de lanţuri tăietoare: cu dinţi specializaţi (lanţuri clasice) şi cu dinţi universali (lanţuri universale).

Lanţul clasic este prevăzut cu trei tipuri de dinţi: tăietori, semităietori şi limitatori (dinţi rindea sau curăţitori).

62

1 - dinţi tăietori 2 - dinte rindea b0 - lăţimea tăieturii înainte de ceaprăzuire b - lăţimea tăieturii după ceaprăzuire

Figura 9.15. Ferăstrău cu dinţi specializaţi

Dinţii tăietori (figura 9.16) au ceaprazul cel mai mare; cei semităietori sunt amplasaţi, în secţiune transversală, între dinţii tăietori şi dinţii rindea (au ceaprazul mai mic); dinţii rindea nu sunt ceaprăzuiţi şi au unghiul de ascuţire al muchiei laterale de 90°. Dinţii semităietori şi cei rindea sunt prevăzuţi cu pinteni care au dublu rol: intră în angrenare cu roata motoare de la care i se transmite mişcarea lanţului şi, în acelaşi timp, ghidează lanţul pe şina aparatului de tăiere.

Figura 9.16. Dinte tăietor al lanţului clasic

În procesul de tăiere, dinţii tăietori şi cei semităietori realizează pereţii laterali ai tăieturii şi părţile exterioare ale fundului tăieturii, acţionând ca nişte pene compuse. Dinţii limitatori acţionează similar unei pene simple şi evacuează aşchiile din tăietură. În acelaşi timp, dinţii rindea limitează tendinţa de pătrundere în lemn a dinţilor tăietori (figura 9.17).

Diferenţa de cotă (de înălţime) dintre dinţii tăietori şi cei limitatori determină avansul de tăiere (grosimea unei aşchii).

Una dintre cauzele restrângerii ariei de utilizare a lanţurilor clasice, în favoarea celor universale, este faptul că lucrează normal nu-mai atunci când tăierea se face perpendicular pe fibrele lemnului, în alte condiţii lanţul dezechilibrându-se în planul tăieturii.

63

Figura 9.17. Modul de realizare a tăieturii cu lanţul clasic

Lanţul tăietor universal cuprinde o singură categorie de dinţi tăietori, în forma literei L, cu o muchie în plan transversal şi una în plan tangenţial (figura 9.18), aceştia îndeplinind şi funcţia de limitatori. În acest caz, pintenii de antrenare se găsesc pe eclisele centrale (eclisele de antrenare).

Figura 9.18. Dinte tăietor universal

Dinţii universali execută tăierea în cele două secţiuni şi elimină, concomitent, aşchiile din tăietură. Muchia verticală realizează peretele tăieturii, iar cea orizontală, fundul tăieturii (figura 9.19).

Figura 9.19. Modul de realizare a tăieturii cu lanţul universal

Fiecare aşchie se formează cu ajutorul a câte doi dinţi care se succed, primul pe partea dreaptă şi al doilea pe partea stângă în sensul de tăiere. Fiecare dinte tăietor este prevăzut în faţă cu un limitator de avans.

64

Caracteristicile constructive ale unui dinte tăietor universal sunt prezentate în figura 9.20. Partea activă a dintelui (cuţitul), compusă din muchiile tăietoare, poate avea diferite forme constructive (figura 9.21). Lanţurile universale existente pe piaţă prezintă unul din cele trei profile figurate: profil drept (a, figura 9.20), profil rotund (b, figura 9.20) sau profil semirotund (c, figura 9.20).

Profilul drept determină o capacitate ridicată de tăiere, este recomandat la tăierea lemnului moale dar este destul de dificil de ascuţit. La cealaltă extremă, lanţul cu dinţi profilaţi rotund convine la tăierea lemnului dur şi este mai uşor de ascuţit.

Figura 9.20. Parametrii constructivi ai dintelui tăietor universal

Figura 9.21 Tipuri de profile ale dinţilor universali

Componentele unui lanţ universal sunt prezentate în figura 9.22, iar modul de asamblare a acestora, în figura 9.23.

65

Un parametru caracteristic al unui lanţ tăietor este pasul (p) determinat ca în figura 9.22. La ferăstraiele mecanice cu turaţii mari se folosesc lanţuri cu pasul de 10,26 mm, 9,52 mm, 8,25 mm.

Figura 9.22- Părţile componente ale lanţului universal

Figura 9.23. Modul de asamblare a lanţului universal

Lanţurile tăietoare universale s-au perfecţionat permanent ajungând să se impună în raport cu cele clasice datorită multiplelor avantaje: număr redus de dinţi, greutate mică, uzură redusă, capacitate de a tăia lemnul sub orice unghi în raport cu direcţia fibrei etc.

Pentru confecţionarea lanţurilor tăietoare se folosesc oţeluri aliate, având ca elemente de aliere nichel, crom, vanadiu sau wolfram, care le măresc duritatea, rezistenţa la uzură şi tenacitatea.

O metodă modernă de mărire a rezistenţei dinţilor este placarea cu materiale dure (carburi metalice). Plăcuţele, obţinute prin sinterizarea

66

unor pulberi de wolfram, titan şi cobalt, se aplică pe suprafeţele tăietoare ale unor dinţi obişnuiţi. Aceste lanţuri cu dinţi speciali se întâlnesc în literatura de specialitate sub denumirile: rapid-micro, rapid-super, rapid-duro, picco-micro etc.

Şi constructiv, lanţurile tăietoare, mai ales cele universale, au suferit modificări. Astfel, pentru a micşora pericolul de accidentare da-torată reculului lanţului în mişcare la contactul cu piesa din lemn (mai ales la tăierea crăcilor), s-au confecţionat aşa-numitele lanţuri de sigu-ranţă (figura 9.24).

La aceste lanţuri, jumătate din numărul ecliselor de antrenare sau al celor de legătură sunt prevăzute cu creste în partea superioară care micşorează spaţiul liber dintre doi dinţi tăietori consecutivi, soluţie care prezintă, totuşi, unele dezavantaje: evacuarea incompletă a rumeguşului atunci când piesa tăiată are diametrul mai mare de 40 cm şi, implicit, apariţia unor frecări suplimentare.

Figura 9.24. Modul de asamblare a unui lanţ universal cu elemente de

diminuare a reculului

O altă îmbunătăţire constructivă, care asigură o distribuţie mai uniformă a lubrifiantului pe conturul lamei de ghidare, constă în poansonarea pe piciorul ecliselor de antrenare a unor alveole prelungite care formează un unghi obtuz (≈135°) cu sensul de deplasare a lanţului (figura 9.25).

Datorită forţei centrifuge, surplusul de ulei din canalul lamei este pompat în aceste alveole şi distribuit uniform pe pereţii canalului de ghidare. Aceste lanţuri tăietoare se numesc lanţuri oilomatice.

67

Figura 9.25. Lanţ oilomatic

9.2. FERĂSTRAIE MECANICE Ferăstraiele utilizate pentru tăierea lemnului se clasifică, după

felul motorului de acţionare, astfel: ferăstraie cu motor cu combustie internă (motoferăstraie); ferăstraie cu motor electric (electroferăstraie), folosite în depo-

zitele finale sau în C.S.P.L., unde există posibilitatea racordării la reţeaua electrică;

ferăstraie cu motor hidraulic (folosind presiunea apei sau a altor lichide). Ferăstraiele mecanice sunt cele mai folosite în cadrul procesului

de exploatare a lemnului pentru doborârea şi secţionarea arborilor, pentru curăţirea de crăci sau pentru fasonarea pieselor din lemn.

În general prin ferăstrău mecanic sau motoferăstrău se înţelege o maşină de lucru portabilă (deservită, în cazul cel mai frecvent, de un singur operator) care are acţionare mecanică şi se utilizează la tăierea lemnului.

9.2.1. Clasificare şi cerinţe în construcţia şi exploatarea ferăstraielor Condiţiile de lucru diverse impun anumite cerinţe pe care trebuie

să le îndeplinească ferăstraiele mecanice: să fie uşor de purtat şi manipulat (manevrabilitate uşoară), să prezinte siguranţă mare în funcţionare, fiabilitate ridicată (durată mare de funcţionare a tuturor reperelor

ferăstrăului), să răspundă prompt la comenzi, întreţinerile şi reglajele să fie simple.

În practică se utilizează mai multe tipuri de ferăstraie care se pot clasifica astfel:

68

a) după masă (greutatea proprie) şi puterea motorului ferăstraiele sunt:

uşoare, cu masa mai mică sau egală cu 7 Kg sau cu puterea mai mică de 2,2 KW;

mijlocii, cu masa cuprinsă între 7 şi 9 Kg sau cu puterea între 2,2 şi 3,3 KW;

grele, cu masa mai mare de 9 Kg sau cu puterea peste 3,3 KW;

b) după felul transmiterii mişcării de la motor la aparatul de tăiere: ferăstraie mecanice cu transmisie prin reductor; ferăstraie mecanice cu transmisie fără reductor (directă);

c) după felul lanţului tăietor: ferăstraie mecanice cu lanţ de construcţie specială; ferăstraie mecanice cu lanţ de construcţie universală;

d) după modul de fixare a aparatului de tăiere: ferăstraie mecanice cu aparatul tăietor în consolă; ferăstraie mecanice cu aparatul tăietor fixat la ambele

capete; e) după lungimea utilă a lamei:

ferăstraie mecanice cu lamă scurtă, sub 30 cm lungime; ferăstraie mecanice cu lamă lungă, peste 30 cm lungime.

Ferăstraiele mecanice au fost proiectate astfel încât să asigure o productivitate cât mai mare a muncii, siguranţă în exploatare, consum de energie cât mai mic, fiabilitate ridicată, ajungându–se azi la utilizarea unor aparate uşoare (5 – 8 Kg) şi cu putere de 3,0 – 3,5 KW care permit o bună şi uşoară manevrare.

Alegerea tipului de ferăstrău mecanic (a parametrilor tehnici ai acestuia) este în legătură directă cu caracteristicile dendrometrice ale arborilor ce urmează să fie doborâţi, cu structura pe specii a arboretelor ce se exploatează, cu specificul procesului tehnologic de lucru, cu configuraţia terenului, cu precizia impusă la doborâre şi secţionare etc.

În ultimii ani s-au modificat sensibil parametrii tehnici ai ferăs-traielor mecanice în direcţia creşterii calităţii în funcţionare şi creşterea confortului în timpul lucrului. Perfecţionarea ferăstraielor mecanice a ur-mărit câteva obiective prioritare, şi anume:

reducerea masei ferăstrăului prin folosirea unor materiale uşoare şi redimensionarea elementelor componente, inclusiv a rezer-voarelor; amplasarea adecvată a subansamblelor, astfel încât cen-

69

trul de greutate să-şi păstreze locul indiferent de poziţia ferăs-trăului în timpul lucrului;

reducerea zgomotului produs de ferăstrău prin realizarea unor forme corespunzătoare pentru camera de ardere şi a unor tobe de eşapament silenţioase;

reducerea vibraţiilor prin dotarea cu amortizoare corespunzătoare şi diminuarea maselor aflate în mişcare, astfel încât acceleraţiile să fie sub 30 m/s2 (există chiar valori sub 10 m/s2 pentru unele ferăstraie);

creşterea productivităţii prin modificarea formei dinţilor lanţului tăietor şi mărirea turaţiei ceea ce implică o creştere a vitezei lan-ţului; dimensionarea ambreiajului centrifugal pentru turaţii de sarcină mai mari de 3500 rot/min şi puteri de acţionare a lanţului de până la 5 kW;

sporirea siguranţei prin dotarea cu frână pentru lanţ prin blocarea acceleraţiei în timpul lucrului, prin dotarea cu gardă de protecţie la mânere;

realizarea de ferăstraie specifice anumitor operaţii şi dimensiuni ale arborilor sau numai a unor organe active specializate pentru doborâre, secţionare sau curăţire a crăcilor.

Pentru a aprecia calitatea unui ferăstrău mecanic se ţine cont de următorii parametri:

a) Puterea motorului este parametrul de bază de care se ţine cont având în vedere operaţiile ce urmează a fi executate (doborâre, secţio-nare, curăţire de crăci). În legătură directă cu puterea este greutatea şi capacitatea ferăstrăului. Atât lungimea lamei cât şi masa ferăstrăului mecanic cresc odată cu puterea instalată a motorului.

b) Puterea litrică reprezintă raportul dintre puterea P (kW) şi cilindree (distanţa dintre punctul mort inferior şi punctul mort superior înmulţită cu aria secţiunii transversale prin cilindru). O valoare mare a acestui raport reprezintă dimensiuni mici pentru ferăstrău. Deci, cu cât puterea litrică este mai mică cu atât greutatea ferăstrăului mecanic este mai mare.

c) Lungimea lamei este o caracteristică care limitează domeniul de folosinţă a ferăstraielor mecanice. La acelaşi tip de ferestrău se pot instala mai multe lame cu lungimi şi forme variabile. Prin forţele de rezistenţă care intervin în timpul procesului de tăiere, lungimea lamei este condiţionată de puterea instalată a motorului. Deci, la utilizarea unor lungimi mari ale lamei este necesară o putere mare a motorului.

70

d) Consumul specific de carburant influenţează direct asupra volumului rezervorului şi a timpului efectiv de lucru între două ali-mentări succesive. Evident că un consum mic duce la costuri mai mici ale lucrării în general dar are efect şi asupra volumului rezervorului, adică asupra greutăţii şi deci implicit asupra comodităţii în lucru sau la mărirea duratei de exploatare a maşinii între două umpleri (în cazul aceluiaşi volum de rezervor).

e) Capacitatea rezervorului depinde de consumul de carburant şi de durata de funcţionare a ferestrăului mecanic pentru a se putea efectua operaţia propusă. Acest parametru are influenţă asupra maşinii mai ales când rezervorul este plin. De asemenea, consumul de ulei este variabil, la doborâre, de exemplu, fiind necesară o ungere suplimentară.

f) Greutatea ferăstrăului este un criteriu de bază urmărindu-se continua scădere a greutăţii la aceeaşi putere şi capacitate a ferestrăului mecanic.

g) Zgomotul şi vibraţiile au efect direct asupra aptitudinii pentru muncă şi asupra stării de sănătate şi de oboseală a muncitorului. Ambele îşi au originea în procesele mecanice şi aerodinamice ce apar în timpul funcţionării ferăstrăului. În general ele sunt cauzate de efectele aerodinamice ale gazelor la admisie şi evacuare dar şi de frecările ce apar între diferitele piese metalice sau din cauza unor dezechilibre apărute din cauza uzurii sau din cauza neutilizării conform indicaţiilor tehnice.

Din cercetările efectuate pe plan mondial s-a constatat că amor-tizarea completă a vibraţiilor se poate realiza numai dacă masa vibratorie reprezintă mai puţin de 1/3 din masa totală a ferăstrăului, deziderat încă nesoluţionat constructiv.

Totuşi, se aplică unele soluţii pentru micşorarea masei vibratorii prin separarea anumitor repere ale ferăstrăului mecanic şi prin îmbu-nătăţirea sistemelor de amortizare.

Fixarea mânerelor se realizează, în cele mai multe cazuri, de car-terul motorului. Amplasarea motorului pe verticală (perpendicular pe direcţia de mişcare a lanţului) oferă posibilitatea prinderii mânerelor în zone cu amplitudinea cea mai mică a vibraţiilor.

h) Conţinutul de monoxid de carbon al gazelor arse poate deveni nociv atunci când depăşeşte 5%.

Caracteristicile tehnice ale unor ferăstraie mecanice utilizate în exploatările forestiere sunt prezentate în tabelul 9.1.

71

Tabelul 9.1 Caracteristici tehnice ale unor ferăstraie mecanice

după Ionescu M., 2001

Tipul

ferăstrăului

pute

re (k

W)

capa

cita

te c

ilind

rică

(cm

3 )

mas

a fe

răst

răul

ui (k

g)

turaţia

mot

orul

ui (r

ot/m

in)

lung

imea

apa

ratu

lui d

e tă

iere

(m

m)

vite

za d

e tă

iere

a la

nţul

ui (m

/s)

cons

um sp

ecifi

c (g

·kW

-1·h

-1)

nive

lul d

e zg

omot

(dB

)

acce

leraţia

vib

raţii

lor (

m·s-2

)

capa

cita

tea

reze

rvor

ului

de

benz

ină

(l)

capa

cita

tea

reze

rvor

ului

de

ulei

(l)

ţara

pro

ducă

toar

e

Husqvarna 45 2,20 40 5,40 9000 400 17 480 100 4,2 0,5 0,25 Suedia

Husqvarna 242xP 2,40 42 5,50 9900 460 19 500 99,5 3,6 0,5 0,27 Suedia

Husqvarna 254xP 2,90 54 5,60 9300 510 17 520 100 3,0 0,6 0,3 Suedia

Husqvarna 262xP 3,40 62 5,80 9600 510 18 550 100 3,3 0,6 0,3 Suedia

Husqvarna 272xP 3,70 72 7,30 9300 510 20 540 100 3,6 0,75 0,5 Suedia

Husqvarna 394xP 5,20 94 7,90 12500 880 20 550 102 6,5 0,9 0,5 Suedia

Stihl 015AV 1,40 32 4,90 8500 300 20 550 105 14.0 0,33 0,18 Germania

Stihl 028AV 2,15 43 6,40 8500 380 20 490 97 9.0 0,53 0,3 Germania

Stihl 045AVSQE 3,80 81 9,50 7500 450 17 550 106 3,8 0,82 0,36 Germania

Jonsereds 451N 1,90 44 7,00 8000 170 20 540 101 6,0 0,7 0,3 Suedia

Jonsereds 70E 3,60 69 8,20 8000 560 20 560 102 5,4 0,95 0,33 Suedia

Homelite 550 4,00 84 9,50 11000 500 18 520 103 3,8 0,92 0,5 S.U.A.

Ural 2MP5 3,70 109 11,60 6200 460 15 640 99 4,7 1,6 0,25 C.S.I.

Drujba 4 2,70 94 13,70 3400 440 8 650 107 - 1.5 0.15 C.S.I.

Retezat FM755 3,42 77 10,50 7500 420 16 644 116 70 0.88 0.38 România

Retezat FM50 2,90 50 7,50 7000 330 18 330 104 68 - - România

Retezat FM80 3,42 80 8,00 8000 550 18 447 98 66 - - România

72

9.2.2. Aspecte generale ale funcţionării motoarelor cu ardere internă, cu aprindere prin scânteie Motorul cu ardere internă este o maşină care transformă energia

chimică (înmagazinată în combustibil) în energie calorică şi apoi, prin intermediul arborelui cotit, în energie mecanică.

Există două tipuri de motoare termice: motoare cu electroaprindere, la care aprinderea este comandată

din exterior la un anumit moment dat; motoare cu aprindere prin compresie (Diesel), la care aprinderea

se realizează datorită încălzirii aerului comprimat în cilindru; carburantul injectat în aerul încălzit la 400÷700°C se autoaprinde.

După numărul de timpi ai ciclului de funcţionare, motoarele cu ardere internă pot fi:

motoare în doi timpi (un ciclu se realizează la două curse ale pistonului);

motoare în patru timpi (un ciclu se realizează la patru curse ale pistonului). Funcţionarea motorului în doi timpi se bazează, cel mai frec-

vent, pe principiul baleiajului în contracurent. De obicei, cilindrul are două canale de baleiaj, câte unul de fie-

care parte a ferestrei de evacuare, amplasate în peretele cilindrului, cu intrarea şi ieşirea în cămaşa acestuia. După trecerea de punctul mort inferior, pistonul se deplasează în sus în cilindru. Datorită depresiunii create, în momentul deschiderii ferestrei de admisie în carter pătrunde amestec carburant din carburator (figura 9.26a).

Nu cu mult timp înainte de ajungerea pistonului în punctul mort superior, prin scânteia produsă între electrozii bujiei se aprinde amestecul carburant din camera de ardere (figura 9.26b). Presiunea creată duce la deplasarea pistonului în jos în cilindru (figura 9.26c) şi deschiderea ferestrei de evacuare prin care ies gazele arse. În acelaşi timp, în carter se produce o compresie a amestecului carburant proaspăt până când se deschide fereastra de baleiaj şi amestecul carburant pătrunde deasupra cilindrului.

Când pistonul trece de punctul mort inferior şi începe să se deplaseze în sus în cilindru (figura 9.26d), ferestrele de baleiaj şi de evacuare se închid şi începe compresia amestecului carburant de deasupra pistonului, după care ciclul se reia.

73

Notaţiile din figura 9.26 au următoarea semnificaţie: PMS – punctul mort superior, PMI -punctul mort inferior, C -cursa pistonului, D -alezaj, 1 –cilindru, 2 –carter, 3 –piston, 4 –bielă, 5 –arbore cotit, 6 –bujie, 7 –fereastră de admisie şi 8 –fereastră de evacuare.

a) b)

c) d)

Figura 9.26. Etape de funcţionare a motorului în doi timpi (după Anonymous, 2000 a)

74

Raportul de compresie (E) este dat de relaţia :

c

c

VVVE +

= , (9.7)

în care V reprezintă cilindreea, iar Vc este volumul util al camerei de ardere (spaţiul dintre piston la PMS, chiulasă şi pereţii cilindrului, în cm3).

Timpul de deplasare a pistonului dintr-un punct mort în altul corespunde unei rotaţii a arborelui cotit cu 180°.

Cursa utilă a pistonului se realizează atunci când acesta se deplasează de la PMS la PMI (la două curse ale pistonului se realizează o cursă utilă).

Dintre avantajele motoarelor în doi timpi se pot enumera urmă-toarele (după Gheorghe şi Viclea, 1965):

sunt mai simple constructiv; au greutate mai mică; la fiecare două curse, au o cursă utilă (putere cu 50% mai mare); ungerea se face cu amestec de ulei în benzină, deci sistemul de

ungere este simplificat; Dezavantajele motoarelor în doi timpi sunt:

evacuarea incompletă a gazelor din cilindru; răcirea deficitară, consecinţă a unui număr dublu de explozii.

În prezent, toate firmele producătoare de ferăstraie mecanice din lume folosesc motoare în doi timpi cu aprindere prin scânteie. Ca-pacitatea cilindrică a motorului este cuprinsă între 25 cm3 şi 120 cm3 (cu cât este mai mică, cu atât consumul specific de carburant este mai redus).

9.2.3 Ansamble şi subansamble ale ferăstraielor mecanice Ferăstrăul mecanic este alcătuit din: motor de acţionare,

transmisie, aparat de tăiere, sisteme de protecţie şi anexe. Motorul ferăstrăului mecanic este în doi timpi, cu un cilindru

aşezat orizontal, înclinat sau vertical, cu ardere internă şi aprindere prin scânteie şi este alcătuit (figura 9.27) din:

mecanismul bielă-manivelă (chiulasă, bloc motor, carter, piston, ambielaj, volant);

sistemele motorului; anexe.

75

Figura 9.27. Secţiune prin corpul ferăstrăului mecanic

(Anonymous, 2000 a)

Mecanismul bielă-manivelă Chiulasa, detaşabilă sau nu, este realizată din aliaj de aluminiu.

Prezintă aripioare de răcire şi orificii pentru prezoanele de fixare şi pentru montarea bujiei. Chiulasa delimitează şi dă forma camerei de ardere.

Blocul motor (figura 9.28) este din aliaje de aluminiu şi siliciu şi delimitează cilindrul, care este realizat fie prin bucşare (se introduce în blocul motor o bucşă din fontă), fie prin durificarea suprafeţei prin cromare, îmbogăţire cu siliciu sau prin aplicarea unui strat subţire de nichel. În blocul motor sunt practicate ferestrele de admisie şi de evacuare a amestecului carburant. Mărirea suprafeţei de răcire se realizează cu aripi de răcire orientate perpendicular pe axa longitudinală a motorului.

1 - chiulasă 2 – aripi de răcire 3 – bloc motor 4 – fereastră de admisie 5 – fereastră de evacuare

Figura 9.28. Blocul motor al unui ferăstrău mecanic (secţiune) Carterul este elementul de susţinere de care se fixează majo-

ritatea componentelor ferăstrăului. Este confecţionat din aluminiu şi se

76

fixează de blocul motor cu şuruburi, iar pentru etanşare se utilizează o garnitură adecvată.

În carter se montează arborele cotit care se sprijină axial în lagăre cu rulmenţi. Carterul îndeplineşte şi funcţia de pompă de baleiaj a motorului în doi timpi.

Pistonul (notat cu 3 în figura 9.26) este partea mobilă a cărui faţă superioară este supusă temperaturilor foarte mari din camera de ardere (1000°C), presiunii şi forţelor de inerţie. Din aceste motive, se folosesc aliaje speciale tratate termic. Etanşarea se face cu unul sau doi segmenţi din fontă cromaţi.

Pistonul cu doi segmenţi este mai puţin pretenţios în ceea ce priveşte întreţinerea, calitatea combustibilului şi a uleiului şi asigură o etanşeizare mai bună. În schimb, avantajele pistonului cu un singur segment sunt: pierderi mai mici prin fricţiune, greutate mai mică, re-zistenţă la turaţie mare şi un nivel de vibraţie mai redus.

Ambielajul este alcătuit din bielă şi arbore cotit (figura 9.29). Biela (figura 9.30) are o mişcare de translaţie combinată cu cea

de rotaţie a arborelui cotit. Este cuplată cu pistonul printr-un bolţ. Capul inferior al bielei (de regulă, unitar) se instalează direct pe manetonul arborelui cotit sau prin intermediul unui lagăr (rulment cu ace).

a) b)

Figura 9.29. Ambielaj (a – dezasamblat, b – asamblat) Arborele cotit (vilbrochen) se sprijină în carter prin intermediul

rulmenţilor cu bile. Pe arbore se montează volantul cu sistemul de aprindere şi demaror, partea conducătoare a ambreiajului, contragreută-ţile şi sistemul de ungere.

Figura 9.30. Biela (secţiune)

77

1 - filet 2, 5 - semiaxe

3 - maneton aneton 4 - manivelă 4 - manivelă 6 - fus palier 6 - fus palier 7 - contragreutăţi 7 - contragreutăţi

Figura 9.31 Arbore cotit (secţiune) Figura 9.31 Arbore cotit (secţiune)

Arborele cotit (figura 9.31) poate fi monolit, caz în care se nu-meşte universal sau forjat dintr-o bucată, sau poate fi confecţionat din două, trei fracţiuni (figura 9.29) sau dintr-un complet demontabil (mai mult de trei fracţiuni).

Arborele cotit (figura 9.31) poate fi monolit, caz în care se nu-meşte universal sau forjat dintr-o bucată, sau poate fi confecţionat din două, trei fracţiuni (figura 9.29) sau dintr-un complet demontabil (mai mult de trei fracţiuni).

Volantul are rol de a scoate elementele mobile din punctele moarte. Este, în acelaşi timp, şi rotorul sistemului de aprindere, venti-lator şi parte a sistemului de pornire.

Volantul are rol de a scoate elementele mobile din punctele moarte. Este, în acelaşi timp, şi rotorul sistemului de aprindere, venti-lator şi parte a sistemului de pornire.

Ungerea mecanismului bielă-manivelă se realizează prin uleiul introdus în benzină (2÷5%). Prea mult ulei în amestec duce la formarea gudroanelor, răcire defectuoasă şi uzură, iar prea puţin ulei poate duce la griparea motorului.

Ungerea mecanismului bielă-manivelă se realizează prin uleiul introdus în benzină (2÷5%). Prea mult ulei în amestec duce la formarea gudroanelor, răcire defectuoasă şi uzură, iar prea puţin ulei poate duce la griparea motorului.

De exemplu, firmele Stihl şi Husqvarna folosesc uleiuri speciale şi recomandă un raport ulei / benzină de 50g/l.

De exemplu, firmele Stihl şi Husqvarna folosesc uleiuri speciale şi recomandă un raport ulei / benzină de 50g/l.

Sistemele motoruluiSistemele motorului sunt reprezentate prin sistemul de alimen-tare, sistemul de răcire şi sistemul de aprindere.

Sistemul de alimentare este alcătuit din rezervorul de benzină, carburator şi conducte de legătură.

Ca regulă generală, capacitatea rezervorului de combustibil tre-buie să asigure o autonomie de lucru de o oră. Rezervorul are o capa-citate de aproximativ 0,5 l. Din rezervor, benzina este absorbită printr-un sorb şi trece printr-un filtru spre carburator.

Carburatorul (figura 9.32) realizează amestecul benzină - aer, fiind alcătuit din carburatorul propriu-zis şi o pompă de benzină. Func-ţionarea pompei este corelată cu ciclul de funcţionare al motorului.

Funcţionarea carburatorului se realizează prin impulsurile create de circulaţia alternativă a pistonului. Trecerea pistonului spre PMS determină, în carterul motorului, o depresiune care se transmite până la carburator.

78

1 – bloc de dozare 2 – bloc de amestec 3 – bloc de pompare

Figura 9.32. Secţiune prin carburatorul ferăstrăului mecanic (Anonymous, 2000 a)

Datorită acestei depresiuni se produc următoarele fenomene: absorbţia aerului necesar amestecului carburant, revărsarea combustibilului prin jicloare în camera de amestec; aspirarea combustibilului în camera pompei de combustibil şi

deschiderea valvei de aspiraţie. Curentul de aer are o viteză mare şi determină pulverizarea şi

vaporizarea parţială a combustibilului. Amestecul astfel format este dirijat prin cavitatea carterului spre cilindru.

Majoritatea ferăstraielor mecanice sunt echipate cu astfel de carburatoare, acţionate de presiunea din carterul motorului. Primele mo-dele de carburatoare au fost de tip Tillotson. Ulterior, au apărut şi altele, precum Walbro, Zama, KMP-100U.

Motorul poate funcţiona la mers în gol, în sarcină sau în sarcină parţială. Carburatorul este prevăzut cu o clapetă de aer şi mai multe jicloare care, deschise în diferite combinaţii, asigură cele trei moduri de funcţionare.

Pe durata procesului de lucru, o parte fină a rumeguşului se depune pe filtrul amplasat la intrarea canalului de aer. Firmele constructoare de ferăstraie mecanice perfecţionează continuu procedeele de filtrare a aerului; cele mai uzuale sisteme de filtre sunt de tip „tabacheră”, prevăzute cu două suprafeţe de filtrare. Filtrele pot fi din pâslă sau din materiale plastice.

La unele ferăstraie (de exemplu, cele produse de firma Husqvarna), aerul necesar formării amestecului carburant este dirijat spre carburator cu ajutorul unui ventilator.

79

Sistemul de aprindere are rolul de a produce scânteia necesară în momentul în care pistonul se apropie de PMS. Pentru ferăstraiele mecanice s-a utilizat sistemul de aprindere pe bază de magnetou (producerea tensiunii electrice are la bază legea inducţiei electromagnetice), fiind format din inductor (una sau două perechi de poli magnetici montaţi pe volant), bobină de inducţie, condensator şi ruptor. Tensiunea necesară producerii scânteii (12÷15 kV) se obţine prin întreruperea circuitului primar (prin intermediul contactelor mecanice ale ruptorului, deschise de camă) şi schimbarea sensului câmpului magnetic prin bobină.

La ferăstraiele mecanice de producţie mai recentă se utilizează sisteme electronice de aprindere (cu tranzistori sau tiristori) cu ajutorul cărora se obţine comutaţia statică pentru apariţia scânteii la bujie.

Un asemenea sistem este compus din: bobină, tiristor sau tranzistor de putere (element de comutaţie), diode semiconductoare, rezistoare şi inductor. Aprinderea electronică prezintă multiple avantaje:

fiabilitate ridicată, atingerea unei tensiuni optime în secundarul bobinei de inducţie, durată mai mare a scânteii create între electrozii bujiei, ceea ce

asigură o ardere mai bună a amestecului carburant (reducerea cu până la 10% a consumului specific de combustibil),

posibilitatea funcţionării sistemului în orice condiţii de mediu. Pornirea motorului se realizează cu ajutorul unui demaror

manual alcătuit din: cordon de acţionare cu rolă, arc de revenire şi sistem de antrenare a roţii volante. Pornirea efectivă presupune tragerea cu putere a cordonului demarorului care, la rândul său, printr-un sistem cu clicheţi, acţionează volantul. Prin acţionarea cordonului trebuie învinse forţele de compresie din cilindru, frecările dintre piston şi cilindru, cele din lagărele arborelui cotit şi rezistenţa opusă de arcul de revenire. Este necesară, deci, o forţă de acţionare cuprinsă între 100 N şi 300 Ν.

Sistemul de răcire cuprinde o suflantă montată pe partea exte-rioară a volantului (un ventilator care dirijează aerul spre cilindru şi chiulasă).

Transmisia ferăstrăului mecanic Forţele cuplului motor se transmit de la vilbrochen lanţului tă-

ietor prin intermediul ambreiajului. Lanţul este acţionat de un pinion montat pe discul condus al ambreiajului care este montat pe arbore prin aşa numita „colivie cu ace”. Componentele ambreiajului sunt caseta cilindrică sau carcasa, montată prin intermediul unui rulment pe

80

semiaxă, şi partea conducătoare, fixată rigid pe arborele cotit şi formată dintr-un sistem de saboţi (figura 9.33).

1 - casetă 2 - sabot 3 - arc 4 - arbore butuc

Figura 9.33. Componentele ambreiajului centrifugal

Saboţii, asamblaţi cu un butuc stelat, se deplasează centrifugal datorită vitezei mari de rotaţie (acţionează la o turaţie mai mare de 3000 rot/min), înving tensiunea arcurilor care-i menţin apropiaţi şi pun în mişcare, prin frecare, caseta ambreiajului. Pe carcasă este solidarizat pinionul de antrenare a lanţului tăietor.

Aparatul de tăiere Acest sistem este alcătuit din lanţul tăietor, lama cu şină de

ghidare, pinion de antrenare, dispozitivul de întindere a lanţului şi sistemul de ungere.

Lanţul tăietor, componentă de bază a aparatului de tăiere, a fost tratat pe larg anterior (vezi subcapitolul 9.1.3.). Acesta este pus în mişcare de o roată stelată, angrenajul realizându-se în modul reprezentat în figura 9.34. Roata stelată sau pinionul primesc mişcarea de la motor şi o transmit lanţului tăietor.

Figura 9.34. Angrenarea lanţului tăietor cu două tipuri diferite

de roţi stelate (Anonymous, 2000 c) Lama de ghidare reprezintă suportul de bază pe care se sprijină şi

se deplasează lanţul (figura 9.35). Lama de ghidare este frecvent con-

81

fecţionată dintr-o singură bucată cu muchii paralele şi profilate, dar poate fi şi cu extremitatea liberă detaşabilă. Pentru micşorarea uzurii, capătul liber al lamei este prevăzut cu o rolă de ghidare, cu pinion sau, cel mai uzual, este durificat cu un aliaj special (stelit).

Figura 9.35. Lame de ghidare: simplă şi cu cap detaşabil (Anonymous, 2000 c)

Prinderea lamelor de ghidare de carterul motorului se realizează cu ajutorul şuruburilor şi a capacelor de ambreiaj.

Lamele au grosimi mai mici de 5 mm, ceea ce determină realizarea unor tăieturi cu lăţimea sub 8 mm.

Lungimea utilă a lamei corespunde distanţei de la vârf până la ghearele de fixare ale ferăstrăului. Există o multitudine de tipuri constructive, în funcţie de firma producătoare şi de domeniul de utilizare a ferăstrăului. În general, lungimea lamei este cuprinsă între 28 şi 150 cm.

Întinderea lanţului se face cu ajutorul unor glisoare, care sunt acţionate de o roată dinţată care învârte un şurub de deplasare a gliso-rului sau cu un sistem de întindere încorporat în lama de construcţie specială (figura 9.36).

1 – placă laterală2 - pinion3 - cremalieră

Figura 9.36. Lamă cu sistem încorporat de întindere a lanţului (Anonymous, 2000 c)

Ungerea lanţului (figura 9.37) se realizează cu o pompă de ulei semiautomată sau automată (acţionată de ambielaj). În procesul de tăiere se realizează o ungere semifluidă prin care se micşorează forţele de frecare. La ferăstraiele moderne, ungerea se realizează printr-un sistem de orificii care fac legătura între elementele în mişcare şi în care uleiul se deplasează sub acţiunea forţei centrifuge ce se dezvoltă la mişcarea lanţului tăietor.

Frecarea uscată apare la pornire, atunci când ferăstrăul este accelerat, după primele acţionări ale cordonului demarorului. La sis-

82

temele de ungere actuale, pompa de ulei funcţionează continuu, atât la mersul în gol, cât şi la mers în sarcină.

În condiţii normale de lucru, timpul efectiv de tăiere dintr-o oră nu depăşeşte 15 minute, de aceea capacitatea rezervorului de ulei este de aproximativ 0,4 litri, ferăstrăul realimentându-se cu ulei concomitent cu alimentarea rezervorului de combustibil.

Figura 9.37. Sistemul de ungere a lanţului unui ferăstrău mecanic

(Anonymous, 2000 a)

Frânarea lanţului se realizează printr-un mecanism cu pârghii şi cu bandă de oţel, care, în momentul reculului se strânge peste discul condus al ambreiajului. Frâna de lanţ trebuie să oprească deplasarea acestuia după cel mult 0,15 secunde de la producerea reculului.

În alcătuirea frânei de lanţ sunt cuprinse: banda de oţel, arcul de frânare, pârghiile oscilante şi scutul de protecţie. Banda începe procesul de frânare în momentul deplasării scutului de protecţie (figura 9.38).

Figura 9.38. Modul de frânare a lanţului în momentul producerii

reculului

Anexele ferăstrăului mecanic sunt: capotajele (capacul demaro-rului, al ambreiajului etc.), mânerele de susţinere, talpa ferăstrăului, toba de eşapament, gheara de fixare ş.a. Carcasele se montează pe părţile laterale ale ferăstrăului cu şuruburi. Gheara este prinsă de carcasa din

83

dreapta tot cu şuruburi. Mânerele sunt folosite la manipularea cores-punzătoare a utilajului.

Ferăstrăul este menţinut în procesul de lucru prin intermediul a două mânere. Mânerul dreapta trebuie să permită protejarea mâinii operatorului atunci când lanţul iese de pe şina de ghidaj sau când se rupe. De asemenea, acest mâner trebuie să permită accesul optim la comenzile pentru accelerarea motorului.

Mânerul stânga este amplasat astfel încât să asigure un confort maxim în timpul lucrului şi să împiedice alunecarea mâinii operatorului.

Firmele producătoare de ferăstraie mecanice au găsit diverse soluţii pentru amortizarea vibraţiilor ce se transmit mâinilor ope-ratorului. Husqvarna foloseşte manşoane de cauciuc şi arcuri spiralate la mânere, talpa de sprijin şi rezervorul de combustibil. Firma Stihl a prevăzut constructiv amortizoare la mânere, talpa de sprijin, rezervorul de combustibil şi carburator.

Gazele arse sunt eliminate în atmosferă prin toba de eşapament, a cărei formă specială micşorează nivelul zgomotului (sub 100 dB). Toba de eşapament este astfel amplasată încât să se evite inhalarea gazelor arse de către muncitor şi să nu poată ajunge în contact direct cu frunzele uscate (pentru a evita incendierea acestora).

Este de dorit ca în sistemul de alimentare a motorului să fie intro-dus un catalizator.

9.3. DOBORÂREA ARBORILOR Doborârea arborilor este prima operaţie din cadrul procesului

complex de exploatare a lemnului. Această operaţie are o importanţă deosebită pentru că modul în care se realizează influenţează direct calitatea materialului lemnos recoltat şi îndeplinirea cerinţelor de ordin silvicultural şi economic.

Prin doborârea arborilor se înţelege operaţia de desprindere din legăturile naturale şi răsturnare a arborilor marcaţi (destinaţi valo-rificării), asigurându-se, în acest mod, condiţiile pentru efectuarea operaţiilor ulterioare de transport şi/sau transformare în sortimente de lemn brut. Doborârea trebuie executată astfel încât să se asigure o cădere dirijată a arborilor pe direcţii judicios alese (optime), în concordanţă cu cerinţele de gospodărire a arboretelor şi de deplasare ulterioară a lemnului.

Practic, prin această operaţie, arborele este adus din poziţia naturală de creştere, în general verticală, pe suprafaţa solului prin tăierea

84

trunchiului la o anumită înălţime şi răsturnarea acestuia sau prin dezrădăcinare şi răsturnarea întregului arbore.

Din acest punct de vedere, există mai multe metode de doborâre a arborilor.

Doborârea în cioată (cu lăsare de cioată), cea mai des aplicată în practică, se caracterizează prin efectuarea tăieturilor la un nivel apropiat de sol.

Doborârea în scaun este o metodă aplicată în arboretele de salcie din luncile inundabile şi presupune executarea tăieturilor la un nivel situat deasupra nivelului maxim al apelor din inundaţii.

Doborârea prin căzănire (în căldare) se caracterizează printr-un nivel al tăieturilor corespunzător locului de inserţie a rădăcinilor groase pe trunchi şi se aplică în cazul defrişărilor sau când se urmăreşte regenerarea prin drajoni sau lăstari (exemplu: pentru arborete de salcâm şi, uneori, de tei).

Doborârea prin dezrădăcinare se caracterizează prin ruperea, tăierea sau smulgerea rădăcinilor ca urmare a împingerii sau tragerii arborelui cu mijloace mecanice. Se aplică atunci când se fac tăieri de substituire sau când terenul ocupat de arboret capătă alte destinaţii care presupun înlăturarea totală a vegetaţiei forestiere.

Doborârea arborilor se face aproape în totalitate cu mijloace mecanice de tipul ferăstraielor mecanice, a maşinilor multifuncţionale de doborât şi a unor dispozitive sau echipamente speciale.

Mijloacele tehnice şi metodele de lucru utilizate la doborâre trebuie să fie adaptate unor situaţii foarte diverse, astfel încât să răs-pundă imperativelor de limitare a prejudiciilor aduse arboretului rămas, de minimizare a deteriorării materialului lemnos ce se obţine, de rea-lizare a unei productivităţi cât mai mari şi, nu în ultimul rând, de a asigura un maxim de securitate pentru cei ce execută această operaţie. De aceea, operaţia propriu-zisă de doborâre este precedată de unele faze pregătitoare şi urmată de altele, care au drept scop crearea condiţiilor optime atât din punct de vedere tehnic cât şi silvicultural.

9.3.1. Structura operaţiei de doborâre în cioată a arborilor Operaţia de doborâre implică parcurgerea succesivă a unor faze,

respectarea acestei ordini asigurând îndeplinirea condiţiilor tehnologice, silviculturale şi de protecţie a muncii. Aceste faze sunt:

deplasarea la arborele ce urmează a fi doborât, alegerea direcţiei de doborâre, pregătirea locului de muncă,

85

îndepărtarea ritidomului şi a lăbărţărilor, executarea tapei, executarea tăieturii din partea opusă tapei, impulsionarea şi orientarea căderii, retragerea muncitorilor şi căderea arborelui, netezirea şi cojirea cioatei, retezarea crestei trunchiului.

a) Deplasarea la arborele ce trebuie doborât necesită un consum mare de energie din partea muncitorilor datorită condiţiilor terenului ne-amenajat, a acţiunii factorilor climatici şi a necesităţii transportării im-plicite a mijloacelor cu care se va executa doborârea (ferăstrău mecanic, topor, pene şi alte anexe din dotare). Pentru a putea parcurge un traseu optim, în practică se marchează vizibil de la distanţă arborii ce urmează să se doboare, fie prin cioplaje, fie cu vopsea sau benzi textile viu colorate (marcolare).

b) Alegerea direcţiei de doborâre prezintă o importanţă deosebită deoarece influenţează nivelul prejudiciilor la doborâre, păstrarea calităţii lemnului şi cheltuielile de colectare a materialului lemnos rezultat.

La alegerea direcţiei de doborâre se va avea în vedere, deci, protejarea arborilor nemarcaţi şi a seminţişului utilizabil, evitarea ani-nării şi a deprecierii arborelui ce se doboară, corelarea cu direcţia şi sensul de adunat şi asigurarea securităţii operatorului şi a celorlalţi mun-citori din echipă.

Din punct de vedere static, trunchiul arborelui se comportă ca un stâlp încastrat în pământ care suportă greutatea proprie Qt, cea a coroa-nei, Qc, eventuala încărcare datorată zăpezii, Qz, şi presiunea vântului, Pv (figura 9.39).

Qt, Qc, Qz şi Pv generează un moment de răsturnare (Mr) căruia i se opune momentul de stabilitate (de rezistenţă), Ms, datorat forţelor de legătură interne ale fibrelor lemnoase.

Doborârea arborilor se face, în mod obişnuit, prin tăierea la o anumită înălţime de sol şi răsturnarea datorată dezechilibrului ce apare între momentul forţelor de răsturnare şi al celor de stabilitate.

În ipotezele simplificatoare că toate forţele acţionează în acelaşi plan şi că arborele este simetric şi nu se deformează în timpul mişcării, hotărâtoare este greutatea proprie (Qt + Qc). Răsturnarea se produce atunci când punctul de aplicaţie al rezultantei acestor forţe (centrul de greutate) devine excentric faţă de axa suprafeţei de susţinere.

86

Figura 9.39. Forţele care acţionează asupra arborelui

în picioare şi momentele pe care le generează

Arborii cu o perfectă rectitudine a trunchiului şi simetrie a coroanei sunt solicitaţi la compresiune centrică (au o mare stabilitate la răsturnare), pentru doborârea acestora fiind necesare forţe suplimentare. Cei cu tulpini sau coroane asimetric dezvoltate sunt solicitaţi, la nivelul tăieturii pentru doborâre, de forţe de compresiune excentrică, care creează un dezechilibru natural între momentul de răsturnare şi cel de stabilitate.

În dezvoltarea lor, arborii nu înregistrează creşteri uniforme, ceea ce determină solicitări diferite în anumite secţiuni de pe trunchi, nu numai de compresiune ci şi de tracţiune. Din acest punct de vedere, ţinând cont de mărimea şi de echilibrul forţelor de tensiune (de com-primare şi de întindere) din interiorul trunchiului la nivelul tăieturii de doborâre, arborii pot fi tensionaţi sau netensionaţi.

Arborii netensionaţi se recunosc după trunchiul drept şi în poziţie aproximativ verticală (înclinare de maxim 5°), coroana fără creşteri preferenţiale exagerate după o anumită direcţie, centrul de greutate proiectându-se în interiorul viitoarei cioate sau în imediata apropiere a acesteia.

Arborii tensionaţi prezintă trunchiul strâmb sau aplecat, cu excentricitate sau ovalitate pronunţate, coroana asimetrică, ceea ce determină o deplasare apreciabilă a proiecţiei centrului de greutate faţă de viitoarea cioată. Tot în această categorie se încadrează situaţiile ex-treme ale unor arbori cu tulpini concrescute, înfurcite, dublu curbate, cu

87

baza puternic deformată sau cu putregai sau scorburi, precum şi arborii accidentaţi (rupţi de zăpadă sau de vânt, aninaţi, dezrădăcinaţi etc).

În cazul arborilor tensionaţi, pentru executarea doborârii trebuie să se determine partea supusă la întindere (care este cea mai periculoasă) şi să se înceapă tăierea din partea comprimată, până în zona de echilibru, abia după aceea continuându-se secţionarea din partea trunchiului supusă la întindere.

Analizând particularităţile stării de echilibru se poate spune că, în general, arborele are o tendinţă naturală de cădere dacă este secţionat la bază (direcţia naturală de cădere). Asimetria coroanei, înclinarea arborelui şi poziţia unor crăci mai groase constituie elemente fundamentale în observarea direcţiei naturale de cădere.

În funcţie de această direcţie, dar ţinând cont şi de poziţia arborilor din jurul celui ce urmează a fi doborât, de suprafeţele cu seminţiş, de microrelief şi de direcţia de colectare, se stabileşte direcţia tehnică de doborâre, evitându-se, din considerente de protecţie a muncii, alegerea unor direcţii total opuse tendinţei naturale de cădere a arborelui.

Căderea arborelui, după efectuarea tăieturii de doborâre, este comparabilă cu mişcarea unui pendul compus care este însoţită, practic, şi de fenomene nedorite la impactul cu terenul: reculul, saltul şi rostogolirea (figura 9.40).

Figura 9.40. Fenomene ce se produc la doborâre

Reculul reprezintă deplasarea arborelui după impactul cu terenul în direcţie inversă celei de cădere.

88

Saltul, care poate fi ca mărime de ordinul metrilor, se realizează în direcţia doborârii în momentul atingerii solului şi poate fi însoţit de rostogolire în sens lateral datorată pantei terenului.

Prin alegerea corectă a direcţiei tehnice de doborâre se poate atenua saltul şi se înlătură posibilitatea rostogolirii.

Este necesar să se ţină seama şi de configuraţia terenului evitându-se, prin alegerea direcţiei tehnice de doborâre, denivelările pronunţate sau alte obstacole care ar putea produce declasarea puternică a materialului lemnos (figura 9.41).

Arborii vor fi doborâţi astfel încât prin cădere să nu se aşchieze sau să se rupă. Nu se vor doborî, deci, peste viroage, peste alţi arbori doborâţi anterior sau peste arborii în picioare, evitându-se astfel şi ani-narea arborilor ce se doboară.

Figura 9.41. Efecte negative ale alegerii unei direcţii de doborâre

necorespunzătoare

Un factor important este direcţia de scos a materialului lemnos din parchete, condiţionată de drumurile de scos-apropiat existente. Ca regulă generală, arborii se doboară cu capătul gros orientat în sensul de colectare a materialului lemnos.

În terenurile înclinate cu pante de peste 10°, arborii de pe versanţi se recomandă să fie doborâţi cu vârful la deal sau pe curba de nivel, astfel încât prin cădere să parcurgă o traiectorie cât mai scurtă. În cazuri excepţionale, pe terenuri cu pante foarte mari, pentru evitarea accidentelor, unii arbori pot fi doborâţi şi cu vârful la vale.

Alegerea direcţiei de doborâre se va face şi în funcţie de culoarele existente între arborii în picioare, urmărind să se evite zdrelirea sau dezrădăcinarea acestora.

c)Pregătirea locului din jurul arborilor este faza premergătoare doborârii, al cărei scop este crearea condiţiilor corespunzătoare de lucru

89

pentru muncitori (figura 9.42). Neexecutarea acestei faze pune munci-torii în situaţia de a efectua mişcări forţate sau inutile, în poziţii neergo-nomice, care pot duce la accidentare sau la deprecierea materialului lemnos datorită executării necorespunzătoare a tăieturilor de doborâre.

1 - arbore ce se doboară 2 - zonă degajată 3 - poteci de refugiu Dt - direcţia tehnică de doborâre → direcţia de retragere

Figura 9.42. Pregătirea locului din jurul arborelui ce urmează să fie doborât

Această fază presupune înlăturarea obstacolelor pe o rază de aproximativ 1 m în jurul arborelui: seminţişul sau nuielişul (cu toporul sau cu curăţătorul mecanic de nuieliş), crengile, pietrele etc. Dacă este cazul, se taie şi crăcile de pe trunchi pe o înălţime de circa 2 m. Iarna, se mai execută şi curăţirea sau bătătorirea zăpezii atunci când aceasta are o înălţime care poate să împiedice activitatea muncitorilor doborâtori.

Toamna, dacă este cazul, se îndepărtează stratul gros de frunze din jurul arborelui.

Normele de protecţie a muncii prevăd, tot în această fază, amenajarea unor poteci de refugiu, cu o lungime de 5 m ÷ 10 m, pe care muncitorii fasonatori urmează să se retragă în momentul căderii arborelui. Acestea se execută în direcţie opusă sensului de doborâre şi înclinate, de obicei, sub un unghi de 45° faţă de această direcţie. Evident, şi acestea se curăţă de crăci, seminţiş, bolovani, iar iarna, de zăpadă.

d) Îndepărtarea ritidomului şi a lăbărţărilor Ritidomul gros şi dur al arborilor bătrâni, din zona de tăiere, se

înlătură cu toporul în scopul de a proteja lanţul tăietor al ferăstrăului mecanic.

Înlăturarea lăbărţărilor de la baza trunchiului (figura 9.43) se execută pentru:

reducerea secţiunii trunchiului şi obţinerea unei forme aproxi-mativ cilindrice care să uşureze doborârea;

90

reducerea pierderilor de lemn cauzate de lăsarea de cioate înalte, lăbărţările împiedicând tăierea arborelui cât mai aproape de sol;

realizarea unor tăieri de doborâre mai uşoare pentru că se elimină, astfel, cea mai mare parte a fibrelor înclinate;

asigurarea păstrării direcţiei de doborâre alese, care nu mai este influenţată de prezenţa lăbărţărilor. Înlăturarea lăbărţărilor nu trebuie considerată ca o operaţie

sistematică, ci se apreciază de la caz la caz în funcţie de grosimea arborelui şi de particularităţile operaţiei de doborâre.

Astfel, dacă pentru arborii cu diametrul mic această operaţie este facultativă, ea este chiar neindicată în cazul arborilor cu putregai sau cu scorburi (la care tocmai în aceste lăbărţări se găseşte lemnul sănătos care-l menţine în picioare) deoarece arborele slăbit la bază ar putea cădea într-o direcţie neprevăzută.

În cazul arboretelor de crâng şi la arborii situaţi pe terenuri cu pante mari, unde lăbărţările se produc în partea din aval, înlăturarea lor nu este necesară.

De asemenea, trebuie să se ţină cont şi de direcţia tehnică de doborâre aleasă.

Figura 9.43. Înlăturarea lăbărţărilor de la baza trunchiului arborelui

Atunci când arborele este puternic înclinat, iar direcţia tehnică de doborâre este tocmai cea naturală, sunt menţinute lăbărţările din partea opusă direcţiei de doborâre pentru a susţine arborele până în momentul realizării tăieturii de doborâre (figura 9.44a).

Din acelaşi motiv, se pot păstra 1÷2 lăbărţări în partea opusă direcţiei naturale de cădere a arborilor, atunci când s-a ales o direcţie tehnică de doborâre diferită de cea naturală (figura 9.44b).

91

Dt - direcţia tehnică de doborâre Dn - direcţia naturală de cădere

Figura 9.44. Tăierea selectivă a lăbărţărilor în situaţii deosebite (după Meuthiere et al., 1993)

În toate cazurile, lăbărţările de la baza arborilor se înlătură cu ajutorul ferăstrăului mecanic prin executarea a două tăieturi la 90°: una verticală urmată de una orizontală care nu trebuie să depăşească nivelul celei verticale. Această operaţie se începe cu lăbărţarea din zona cea mai ridicată a terenului din jurul arborelui, pentru care tăietura orizontală (ce constituie reper pentru celelalte lăbărţări) trebuie să se realizeze cât mai aproape de sol. Se continuă, în sens orar, cu celelalte lăbărţări.

e)Executarea tapei Doborârea arborelui se realizează în două etape prin efectuarea

unor tăieturi la un nivel cât mai apropiat de sol (în cazul cel mai frecvent al doborârii în cioată):

executarea tapei sau a tăieturilor de direcţionare a doborârii arborelui,

executarea tăieturii din partea opusă, care provoacă efectiv căderea acestuia. Executarea tapei este faza de lucru cea mai importantă din cadrul

operaţiei de doborâre a arborelui. Tapa este spaţiul ce se formează la baza trunchiului arborelui

prin extragerea unui calup de lemn din partea corespunzătoare sensului de cădere dorit, în scopul creării unui moment de răsturnare favorabil doborârii prin modificarea formei secţiunii trunchiului în zona de tăiere şi deplasarea centrului de greutate al arborelui în direcţia de cădere sta-bilită (figura 9.45).

În scopul reducerii pierderilor tehnologice (material lemnos rămas în cioată), tapa se execută cât mai aproape de sol, în general la o înălţime egală cu 1/3 din diametrul arborelui, dar nu mai mare de 10 cm. Pentru arborii situaţi în pantă, nivelul unde se realizează tapa se determină faţă de nivelul solului în partea din amonte a arborelui ce se doboară.

92

h - înălţimea arborelui hg - înălţimea centrului de greutate G - rezultanta forţelor de greutate

G Q Qt c= +

a) efectul executării b) efectul doborârii tapei fără tapă

Figura 9.45. Efectul executării tapei

Uneltele de lucru folosite la execuţia tapei sunt ferăstrăul mecanic şi toporul, iar modul de lucru diferă în funcţie de forma şi dimensiunile tapei, acestea fiind, la rândul lor, determinate de forma arborelui şi diametrul secţiunii de doborâre după înlăturarea lăbărţărilor, de stările de tensiune din interiorul trunchiului, de pantă şi microrelief, de specie, de anotimp etc. Stabilirea formei tapei trebuie să ţină cont de necesitatea realizării acesteia cu eforturi minime şi cu un consum de lemn cât mai mic.

Arborii netensionaţi, cu diametrul secţiunii la nivelul doborârii sub 15 cm, se doboară fără tapă. Pentru restul arborilor, în funcţie de condiţiile specifice de creştere ale fiecăruia, se pot executa următoarele tipuri de tape, în ordinea frecvenţei de aplicare în practică:

- tapa pană sau clasică (figura 9.46a), aplicabilă în toate cazurile de doborâre, rezultă prin efectuarea a două tăieturi, una orizontală pe o adâncime de 1/5 ÷1/3 din diametrul secţiunii şi a doua înclinată sub un unghi de 25°÷30°, începând de la maxim 10 cm deasupra celei ori-zontale; linia de întâlnire a celor două tăieturi trebuie să fie perpen-diculară pe direcţia de cădere a arborelui;

93

- tapa inversă (tapa clasică răsturnată) se caracterizează printr-o tăietură orizontală şi o tăietură oblică executată sub cea orizontală, în cioată, cu scopul de a reduce pierderile de lemn din baza trunchiului; se recomandă pentru arborii tensionaţi aflaţi pe terenuri în pantă atunci când aceştia se doboară în aval (figura 9.46b);

- tapa simplă (crestătură), obţinută printr-o singură tăietură cu adâncimea egală cel mult cu lăţimea lamei ferăstrăului, orizontală sau puţin înclinată spre interior (figura 9.46c); se aplică arborilor cu diametrul secţiunii de tăiere sub 20 cm;

- tapa dreaptă sau calup (figura 9.46d), obţinută prin executarea a două tăieturi orizontale şi paralele la distanţă de 4 cm÷6 cm una faţă de alta, urmată de scoaterea calupului cu ajutorul toporului; se poate aplica, în primul rând, la arborii cu diametrul secţiunii de doborâre de până la 30 cm, dar, mai rar, şi arborilor groşi aflaţi pe terenuri cu pantă pronunţată;

- tapa în trepte, recomandată pentru arborii foarte groşi (cu diametre de bază mai mari de 100 cm) în scopul reducerii pierderilor de lemn de la baza tulpinii, este executată prin trei tăieturi paralele şi ex-tragerea succesivă a celor două calupuri suprapuse cu o grosime totală de 6 cm÷8 cm (figura 9.46e);

- tapa dublă (figura 9.46f), realizată prin două tăieturi oblice simetrice (una de sus în jos şi alta de jos în sus) care formează un unghi de 30°÷45° între ele; este recomandată în cazul arborilor foarte groşi aflaţi pe terenuri în pantă, doborâţi spre aval.

Figura 9.46. Tipuri de tape

94

Pentru anumite specii predispuse la smulgerea fibrelor (mai ales pentru arborii groşi de răşinoase) este necesar să se efectueze două mici tăieturi laterale în prelungirea tăieturii orizontale a tapei, cu o adâncime de 4 cm ÷5 cm (în nici un caz mai mult decât lăţimea lamei ferăstrăului) şi cu o lungime de 3 cm÷15 cm, în funcţie de diametrul arborelui (figura 9.47). Această operaţie se numeşte tăiere în alburn şi este necesară pentru evitarea smulgerilor de lemn de la baza trunchiului în momentul doborârii.

Figura 9.47. Tăierea în alburn

f) Executarea tăieturii din partea opusă tapei Tăietura de doborâre sau tăietura din partea opusă tapei are rolul

de a produce desprinderea trunchiului de cioată, dezechilibrarea şi căderea arborelui. Aceasta se realizează cu ferăstrăul mecanic; nu este concurentă şi nici la acelaşi nivel cu tapa.

Tăietura din partea opusă tapei se face orizontal, la nivelul marginii superioare a tapei înclinate sau la nivelul de sus, în cazul tapei paralele. Se interzice executarea acestei tăieturi deasupra părţii superioare a tapei pentru că este posibilă astfel continuarea tăierii peste muchia tapei, ceea ce poate duce la surprinderea fasonatorului mecanic de arborele în cădere.

Această diferenţă de nivel duce la formarea unui prag faţă de partea inferioară a tapei, care are rolul de a împiedica producerea reculului prin alunecarea trunchiului pe cioată în momentul căderii. Înălţimea pragului variază, în funcţie de specie şi de diametrul arborelui, între 2 cm şi 5 cm. Practic, aceasta se calculează ca fiind 1/20 din diametrul secţiunii de tăiere la arborii din specii cu lemn dur şi 1/10 din acelaşi diametru pentru speciile cu lemn moale, dar fără a depăşi limita superioară a intervalului menţionat anterior.

Executarea tăieturii de doborâre la un nivel necorespunzător în raport cu tapa poate duce fie la crăparea trunchiului, rezistenţa la crăpare fiind mult mai mică decât cea la încovoiere, fie la prinderea lamei

95

ferăstrăului mecanic în tăietură sau, mai grav, căderea arborelui în partea opusă direcţiei tehnice de doborâre alese (figura 9.48).

tăietură de doborâre efectul realizării efectul unei tăieturi corect executată unui prag mai mare de doborâre realizate decât cel admis sub nivelul tapei Figura 9.48. Modalităţi de executare a tăieturii din partea

opusă (a – corectă, b şi c – incorecte) Toate aceste situaţii sunt foarte periculoase din punct de vedere

al protecţiei muncii şi trebuie obligatoriu evitate. Etapele realizării tapei şi a tăieturii din partea opusă sunt redate

în figura 9.49. Tăietura din partea opusă tapei nu se execută până în dreptul

liniei de fund a tapei, ci rămâne între acestea o porţiune netăiată care funcţionează ca o articulaţie. Aceasta se numeşte zonă de frânare (zonă de siguranţă sau şarnieră) şi are rolul de a orienta arborele în cădere pe direcţia tehnică, de a preveni răsucirea trunchiului pe cioată şi de a frâna arborele în primele momente ale doborârii, permiţând retragerea în siguranţă a muncitorilor.

Dimensiunile şi forma zonei de frânare depind de specie, de direcţia fibrelor lemnoase în zona de tăiere şi de direcţia tehnică de doborâre în raport cu direcţia naturală de cădere a arborelui.

Dacă fibrele lemnoase sunt orientate vertical, condiţiile de tăiere sunt considerate bune, iar zona de frânare poate avea dimensiunile minime admise. În caz contrar, atunci când fibrele sunt înclinate sau încâlcite, ea trebuie lărgită. Lăţimea zonei de frânare determină rezistenţa acesteia şi este cuprinsă între 1/10 şi 1/5 din diametrul arborelui la nivelul tăieturii de doborâre, în cazul şarnierei simetrice şi 1/25 din acelaşi diametru la capătul mai îngust al şarnierei (dar nu mai puţin de 1 cm), în cazul când aceasta este asimetrică.

Zona de frânare simetrică (dreptunghiulară) este indicată pentru arborii echilibraţi, orientând căderea pe direcţie perpendiculară lungimii acesteia (figura 9.50a).

96

a) b)

Figura 9.49. Succesiunea etapelor de realizare a tapei (a) şi a tăieturii din partea opusă (b)

O zonă de frânare asimetrică (trapezoidală) va orienta arborele în cădere către partea mai groasă a şarnierei şi este recomandată atunci când s-a ales altă direcţie tehnică de doborâre decât cea a căderii natu-rale (figura 9.50b, după Rotaru, 1974).

1 - tapa 2 - şarniera (zona de frânare) 3 - tăietura din partea opusă tapei Dt - direcţia tehnică de doborâre Dn - direcţia naturală de cădere

a) b) Figura 9.50. Forme de zone de frânare (a – simetrică, b – asimetrică)

97

Schimbarea direcţiei de cădere este provocată, în acest caz, de existenţa în zona de frânare a mai multor fibre care se opun ruperii şi care “trag” arborele în direcţia dorită.

Concluzionând, elementele dimensionale caracteristice doborârii în cioată, general valabile, sunt cele prezentate în figura 9.51 şi în tabe-lul 9.2, notaţiile fiind următoarele: hc - înălţimea cioatei, dc - diametrul cioatei, at - adâncimea tapei, αt - unghiul tapei, htp - înălţimea tapei pană, htc - înălţimea tapei calup, htt - înălţimea tapei în trepte, hp - înălţimea pragului, lf - lăţimea zonei de frânare.

Figura 9.51. Elemente caracteristice ale doborârii în cioată

Tabelul 9.2 Valorile parametrilor specifici doborârii în cioată

Parametru hc at htp αt htc htt hp lf

Mărime 13

⋅ dc15

13

÷⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ dc18

15

÷⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ dc 25 45o o

÷ 4 6cm cm 6 8cm cm÷ ÷1

201

10÷⎛

⎝⎜⎞⎠⎟

⋅ dc 1

1015

÷⎛⎝⎜

⎞⎠⎟

⋅ dc

Restricţii ≤10cm ≤10cm ≤5cm

minim 125

dc

la capătul îngust, dar

≥1cm

Fiecare caz concret, din diversitatea celor ce apar în teren, im-

pune o dimensionare specifică în funcţie de condiţiile de lucru, astfel în-cât doborârea să se facă în deplină siguranţă.

98

Doborârea cu ajutorul ferăstrăului mecanic se realizează prin uti-lizarea subansamblului de tăiere în consolă al acestuia. Este posibilă aplicarea a trei procedee de lucru (figura 9.52), în funcţie de partea cu care se execută tăierea:

procedeul de tăiere “cu mers în plin” (figura 9.52a), atunci când lanţul tăietor este activ pe faţa lamei, deplasându-se spre motor; este procedeul care necesită cel mai mic efort din partea operatorului; se aplică prioritar datorită siguranţei şi simplităţii sale;

procedeul de tăiere “cu mers în gol” (figura 9.52b), tăierea executându-se cu spatele lamei, caz în care în zona activă lanţul tăietor se deplasează dinspre motor spre vârful lamei; cere un plus de efort pentru că există tendinţa împingerii motoferăstră-ului înapoi (spre operator);

procedeul de tăiere “în berbec” (figura 9.52c), atunci când tăierea se face cu extremitatea subansamblului, prin înfigerea vârfului lamei în lemn; se aplică numai în cazuri speciale pentru că apar mişcări de recul foarte periculoase.

Figura 9.52. Modalităţi de utilizare a subansamblului de tăiere al

ferăstrăului mecanic

După modul de deplasare a subansamblului tăietor în timpul exe-cutării tăieturii, pot fi întâlnite practic situaţiile:

99

tăiere paralelă (dreaptă), atunci când lama se deplasează paralel cu ea însăşi (figura 9.53a);

tăierea “în evantai” după procedeul sprijinit (figura 9.53b), când pintenul dinţat se înfige în trunchi şi lama se roteşte faţă de acest punct, sau după procedeul liber (figura 9.53c) când nu se utili-zează pintenul, ci se roteşte baza lamei, vârful acesteia rămânând în poziţia iniţială;

tăierea în lungul axei lamei (tăierea “în berbec”); tăierea mixtă rezultată prin combinarea celorlalte procedee (de

exemplu, tăierea paralelă combinată, în reprize, cu cea “în evantai”. Pentru executarea tăieturii de doborâre se folosesc diferite tehnici

de lucru, în funcţie de diametrul cioatei (dc) şi de lungimea utilă (l) a lamei ferăstrăului mecanic folosit.

Dacă l>dc , tăietura de doborâre se face într-o singură repriză prin deplasarea lamei paralel cu muchia de fund a tapei sau “în evantai”.

În cazul când l<dc<2l, secţiunea de doborâre se efectuează în mai multe reprize prin schimbarea poziţiei ferăstrăului pe circumferinţă şi deplasarea lamei “în evantai”, paralel, “în berbec” sau combinat (tăiere mixtă).

a) b) c)

Figura 9.53. Procedee de tăiere cu ferăstrăul mecanic

Cazul în care dc>2l, destul de rar întâlnit în practică, necesită folosirea unor lame mai lungi sau aplicarea altor metode de doborâre (prin căzănire sau prin dezrădăcinare). Doborârea unui arbore al cărui

100

diametru la bază este cuprins în intervalul 1,7⋅l÷2,2⋅l se poate realiza prin efectuarea, aşa cum s-a precizat deja, a unei tape calup sau în trepte, iar pentru a se putea face tăietura din partea opusă este necesară străpungerea centrului tapei printr-o tăietură “în berbec” (străpungerea inimii) ca în figura 9.54.

Figura 9.54. Procedeul de doborâre prin străpungerea inimii

Se continuă cu tăietura din partea opusă, realizată printr-un pro-cedeu mixt.

g) Impulsionarea căderii arborelui este necesară atunci când tăieturile efectuate nu sunt suficiente pentru ca acesta să cadă pe direcţia tehnică aleasă. Se utilizează, după caz, pene, pârghii sau dispozitive de tracţiune cu cablu (DTC) pentru impulsionarea şi orientarea căderii.

h) Retragerea muncitorilor pe potecile de refugiu este obligatorie şi are drept scop ieşirea din zona periculoasă din apropierea cioatei. Această retragere începe la auzul primelor zgomote produse de ruperea fibrelor de lemn din zona de siguranţă. Revenirea se va face numai după ce se constată că nu există nici un pericol de accidentare (crăci rupte, rămase agăţate în arborii din jur, arbori aninaţi etc).

i) Netezirea şi cojirea cioatei (figura 9.55) Netezirea cioatei constă în tăierea crestelor formate din fibrele

smulse din trunchi la doborâre. Cojirea cioatelor se face obligatoriu în arboretele de răşinoase pentru prevenirea infestării acestora, fiind completă, la molid şi pin, şi prin curelare, la celelalte specii de răşi-noase.

j) Retezarea crestei trunchiului este o operaţie necesară în cazul în care la doborâre se smulg fibre din cioată în zona de frânare. Aceste creste rămase pe trunchi trebuie să fie îndepărtate prin tăiere (figura 9.56).

101

Figura 9.55. Netezirea şi cojirea parţială a cioatei

Figura 9.56. Retezarea crestei trunchiului

9.3.2 Tăierea arborilor în situaţii deosebite a) Doborârea arborilor puternic înclinaţi Pentru arborii netensionaţi, doborârea se poate efectua şi într-o

direcţie diferită de cea naturală de cădere prin realizarea unei şarniere asimetrice şi prin folosirea unor pene care se introduc în tăietura de doborâre spre partea mai îngustă a zonei de frânare.

În cazul arborilor înclinaţi, dacă se impune neapărat, în condiţiile specifice din teren, doborârea se poate face şi în altă direcţie decât cea naturală prin utilizarea obligatorie a dispozitivelor de tracţiune cu cablu sau a tractoarelor forestiere.

Arborii puternic înclinaţi prezintă o zonă de fibre tensionate, una de fibre comprimate şi, între acestea, o zonă neutră de rupere (figura 9.57). Din acest motiv, este necesară doborârea pe direcţia naturală de cădere, după procedee concepute astfel încât să se evite accidentarea muncitorilor şi deprecierea lemnului. Unul dintre acestea este prezentat în figura 9.57a, în cazul dc< l.

Se execută o tapă mai mică, dar destul de deschisă (1), după care se introduce lama “în berbec” în spatele şarnierei şi se practică o tăietură paralelă şi în sens opus acesteia ,(2). Ultima porţiune (din spate), lată de

102

aproximativ 1

10⋅ dc , se lasă netăiată şi constituie zona de ancorare sau

şarniera suplimentară. Aceasta se taie abia în ultima etapă, (3), oblic din afară spre interior, într-un ritm rapid şi fără a sprijini motoferăstrăul în pinten.

a) doborârea arborilor b) realizarea tăieturii (2) puternic înclinaţi

Figura 9.57. Etapele doborârii arborilor puternic înclinaţi (după Meuthiere et al., 1993)

Procedeul se poate aplica şi la arborii pentru care l< dc < 2l, în acest caz tăietura (2) efectuându-se în două reprize, din părţi opuse.

Pentru a micşora reculul aparatului de tăiere la executarea tăie-turii “în berbec”, este recomandabil să se înceapă prin introducerea vâr-fului lamei din lateral şi apoi, după o pivotare pentru aducerea lamei în poziţie paralelă cu fundul tapei, să se continue prin împingerea vârfului lamei frontal (figura 9.57b).

O altă metodă de doborâre a unui arbore înclinat (Anonymous, 2000 b) este cea care necesită efectuarea unor tăieturi în V (figura 9.58).

Figura 9.58. Modul de executare a tapelor în V

103

Practic, se taie două tape care fac între ele un unghi mai mare de 90°, având punctul de intersecţie în interiorul trunchiului şi pe direcţia de doborâre (cea naturală de cădere). Tăietura din partea opusă se va executa în mai multe reprize.

b) Doborârea arborilor scorburoşi şi/sau cu putregai Pentru un arbore în picioare nu este uşor să se constate prezenţa

alteraţiilor şi defectelor lemnului atunci când acestea se găsesc în inte-riorul trunchiului.

Dacă se bănuieşte că arborele care urmează să se doboare ar avea defecte interioare, printr-o tăietură de străpungere a inimii din direcţia tapei se poate dovedi acest lucru prin uşurinţa cu care pătrunde aparatul de tăiere în lemn şi prin evacuarea unor aşchii anormal colorate sau cu miros caracteristic.

Doborârea este destul de delicată, în acest caz, mai ales dacă se preferă o direcţie diferită de cea naturală de cădere, şi trebuie să se utilizeze, de obicei, un dispozitiv manual de tracţiune cu cablu sau un tractor forestier cu troliu pentru asigurarea direcţiei de doborâre alese.

Trebuie să se realizeze o şarnieră şi un prag mai mari decât de obicei, situate într-o zonă cu lemn sănătos. Tăietura de doborâre se exe-cută în mai multe reprize, astfel încât abia ultima să se facă în zona putregaiului.

c) Doborârea arborilor înfurciţi În cazul arborilor concrescuţi la bază sau înfurciţi, doborârea se

va executa prin procedee diferite, în funcţie de nivelul înfurcirii faţă de sol.

Dacă nivelul înfurcirii depăşeşte 1,30 m, se va alege o direcţie tehnică aproximativ perpendiculară pe direcţiile naturale de cădere ale celor două părţi considerate separat (figura 9.59a); se execută o singură tapă şi o singură tăietură din partea opusă, doborârea efectuându-se într-o singură etapă (similar arborilor normali).

Atunci când nivelul înfurcirii este mai mic de 1,30 m, fiind ac-cesibil cu ferăstrăul mecanic manevrat de muncitorul aflat în poziţie sta-bilă pe sol, este recomandabil să se doboare fiecare parte a trunchiului separat, pe direcţia naturală de cădere (eventual, dacă este cazul, foarte puţin deviat faţă de această direcţie).

Se începe cu tulpina cea mai subţire sau mai puţin înclinată, etapele de lucru (figura 9.59b) fiind următoarele: (1) - se efectuează tapa;

104

(2) - se separă printr-o tăietură verticală cele două părţi ale înfurcirii menţinând, însă, în partea superioară, o zonă netăiată suficient de mare ca să susţină partea respectivă de arbore; (3) - prin procedeul “în berbec” se execută tăietura din partea opusă tapei; (4) - se taie zona superioară a înfurcirii; (5) - se doboară, după un procedeu obişnuit, şi cealaltă parte a arborelui.

a) b) c)

Figura 9.59. Procedee de doborâre a arborilor înfurciţi (după Meuthiere et al., 1993)

Dacă partea superioară a înfurcirii nu prezintă siguranţa că poate susţine prima parte de arbore până în momentul doborârii, se poate aplica un al doilea procedeu (figura 9.59c): (1) - se execută tapa pentru prima parte de arbore la nivelul superior al înfurcirii; (2) - se face tăietura din partea opusă la nivelul respectiv; (3) - se execută tapa pentru partea de arbore rămasă, de data aceasta la nivelul obişnuit deasupra solului; (4) - se face ultima tăietură de doborâre.

d) Doborârea arborilor pe vânt se execută numai dacă viteza vântului nu este atât de mare încât să împiedice păstrarea direcţiei teh-nice stabilite. În acest caz, trebuie să se ţină cont de direcţia vântului şi să se asigure anihilarea efectului acestuia printr-o zonă de frânare asime-trică.

e) Doborârea arborilor aflaţi pe pante foarte mari (60%÷70%) este periculoasă mai ales pe timp de iarnă, când există posibilitatea alunecării acestora pe versanţi. În aceste situaţii se recomandă legarea arborelui la bază astfel încât după doborâre să rămână ancorat de cioată (figura 9.60).

105

Figura 9.60. Asigurarea trunchiului arborilor aflaţi pe terenuri cu

pantă foarte mare

f) Recoltarea arborilor doborâţi sau rupţi de vânt sau de zăpadă Activitatea de exploatare a pădurilor în condiţiile unor calamităţi

naturale (doborâturi şi rupturi masive de vânt şi de zăpadă) este caracterizată printr-un grad înalt de periculozitate. De aceea, pe primul plan trebuie să se afle întotdeauna asigurarea condiţiilor de protecţie a muncitorilor şi de protecţie a pădurilor contra atacurilor agenţilor biotici dăunători.

Trebuie să se aleagă acele procedee de lucru care să asigure valorificarea urgentă a masei lemnoase într-o proporţie cât mai mare şi cu cheltuieli de exploatare cât mai reduse. Este caracteristică utilizarea frecventă a penelor şi a troliilor (acţionate manual sau cele ale tractoarelor forestiere), precum şi necesitatea alegerii unor ferăstraie mecanice cu lungimea lamei mai mare decât în cazul doborârii în condiţii normale a arborilor pe picior de aceleaşi diametre.

În cazul arborilor cu vârful rupt şi detaşat de trunchi (figura 9.61a) se realizează o tapă mai mare (cu o adâncime de aproape jumătate din diametrul trunchiului la nivelul de doborâre) pentru a crea un moment de răsturnare mai mare. Chiar şi aşa, este posibil ca echilibrul să se menţină aproape perfect după efectuarea tăieturii din partea opusă şi se impune utilizarea penelor sau a pârghiilor rotitoare pentru impulsionarea căderii.

Dacă arborii au vârful rupt, dar ataşat de trunchi se procedează diferit, după cum secţiunea de rupere se află la o înălţime mai mică de 1,50 m (accesibilă de la sol) sau nu. În primul caz (figura 9.61b), cu ajutorul ferăstrăului mecanic se secţionează trunchiul rupt deasupra zonei de rupere (în lemn sănătos), tăiere realizată în două etape. Mai întâi se realizează o tăiere în partea superioară (1), cu fibre comprimate, abia după aceea executându-se tăierea de jos în sus (2) care produce

106

detaşarea părţii superioare a trunchiului. Se doboară, apoi, partea de arbore de la bază după procedeul prezentat în cazul precedent.

a) b)

Figura 9.61. Recoltarea arborilor cu vârful rupt (a – detaşat de trunchi, b – ataşat de trunchi, cu ruptura la o înălţime mai mică de 1,50 m)

Din punct de vedere al protecţiei muncii, este o modalitate de lucru destul de riscantă datorită poziţiei incomode şi a posibilităţii de accidentare prin surprinderea muncitorului doborâtor dedesubt în momentul desprinderii vârfului.

În cazul în care zona de rupere nu este accesibilă de la sol, se recomandă ca, pentru a lucra în siguranţă, să se înlăture vârful rupt cu ajutorul unui troliu (acţionat manual sau prin folosirea tractorului fo-restier), după care se doboară partea din arbore rămasă în picioare.

Dacă vârful, rupt la înălţime mare, nu prezintă pericolul căderii, doborârea se poate face fără detaşarea anterioară a acestuia, existând două situaţii:

atunci când vârful atinge solul (figura 9.62a), se alege o direcţie de doborâre aproximativ perpendiculară pe planul format de vârf şi trunchi;

a) b)

Figura 9.62. Doborârea arborilor cu vârful rupt la o înălţime mai mare de 1,50 m

107

atunci când vârful detaşat de trunchi este mult deasupra solului (figura 9.62b), doborârea se face pe direcţia vârfului. Doborârea arborilor parţial dezrădăcinaţi (figura 9.63) se face

după modalitatea specifică arborilor puternic înclinaţi: se execută o tapă (1) mai puţin profundă pentru că se află într-o zonă cu fibre foarte comprimate, operaţie urmată de o tăiere “în berbec” (2) cu menţinerea unei şarniere înguste şi a unei zone de ancorare mai mari în partea opusă tapei, zonă care se taie oblic (de sus în jos) la final.

Figura 9.63. Doborârea arborilor parţial dezrădăcinaţi

Doborârea arborilor parţial dezrădăcinaţi şi rămaşi aninaţi (figura 9.64) se execută după metoda clasică, prin efectuarea unei tape (1 în figura 9.64b) în direcţia înclinării şi a tăieturii din partea opusă (2 în figura 9.64b) perpendiculară pe axa longitudinală a arborelui. Se respectă dimensiunile corespunzătoare ale pragului şi şarnierei.

a) b)

Figura 9.64. Doborârea arborilor aninaţi

108

Efectul executării tăieturii de doborâre este revenirea parţială a părţii de la baza trunchiului în poziţia premergătoare dezrădăcinării. Dacă acest lucru nu se produce, este necesară o tăietură de ajustare a cioatei (3 în figura 9.64b), astfel încât să permită tractarea trunchiului spre înapoi pentru dezaninare.

Urmează utilizarea unei metode obişnuite de dezaninare a arbo-relui desprins din legăturile sale naturale.

Aninarea arborilor apare uneori, cu toate precauţiile luate, şi în cazul doborârii arborilor în condiţii normale. Pentru a nu împiedica desfăşurarea procesului de exploatare în continuare, este necesară deza-ninarea acestora, operaţie ce nu constituie o etapă de lucru la doborâre, ci remedierea unui incident nedorit.

Metodele de dezaninare se diferenţiază în funcţie de volumul arborelui aninat:

cu ajutorul dispozitivelor de tracţiune cu cablu fixate de un arbo-re în picioare, prin folosirea cablului de sarcină al tractorului fo-restier sau a atelajelor în cazul unui volum al arborelui de peste 0,5 m3;

cu ajutorul unei pârghii rotitoare , dacă volumul arborelui aninat este între 0,3 m3 şi 0,5 m3 (dar şi cu utilajele menţionate pentru cazul anterior);

cu pârghia simplă, pentru un volum al arborelui de 0,1 m3÷0,3 m3, şi chiar cu braţele, dacă volumul este sub 0,1 m3. În fiecare caz, dezaninarea se face prin aplicarea unei forţe de

tracţiune la baza arborelui aninat, în sens opus înclinării pe care o are acesta.

Pentru asigurarea condiţiilor optime de desfăşurare a procesului de muncă, atunci când apare situaţia unor arbori aninaţi trebuie să se respecte următoarele reguli de protecţie a muncii:

semnalizarea în teren, până când se face dezaninarea, a zonei în care se află arborele aninat pentru a atrage atenţia celor care se găsesc în şantierul de exploatare asupra pericolului pe care îl prezintă;

nu este permis să se lucreze în zona aflată sub arborii aninaţi; nu se doboară arborele pe care se sprijină cel aninat (arborele

suport); nu se secţionează arborele aninat;

109

este interzisă doborârea unui alt arbore peste cel aninat; de fapt, această operaţie ar fi şi total ineficientă pentru că nu ar produce modificarea poziţiei arborelui aninat. În cazul arborilor total dezrădăcinaţi (aflaţi pe sol), înainte de a

desprinde trunchiul de cioată trebuie să se asigure sprijinirea buturugii fie cu proptele (figura 9.65a), fie cu ajutorul cablului dispozitivului de tracţiune sau al tractorului forestier (figura 9.65b).

Figura 9.65. Modalităţi de asigurare a buturugii

Pe versanţi, în cazul în care nu se poate asigura buturuga, pentru a preveni căderea acesteia peste fasonatorul mecanic, trebuie să se lase o cioată mai mare (0,5 m ÷ 1,5 m) în care să se sprijine buturuga după efectuarea tăieturilor pentru desprinderea de trunchi.

În toate cazurile de arbori dezrădăcinaţi aflaţi pe sol, trebuie să se analizeze cu atenţie poziţia acestora şi tensiunile ce apar în zona de tăiere a trunchiului.

După regula generală, menţionată deja, desprinderea trunchiului se începe (figura 9.66) cu o tăietură din partea cu fibre comprimate (1), urmată de tăietura definitivă în zona supusă la întindere (2). Evident, nu mai este necesară realizarea unei tape pană sau calup.

Figura 9.66. Realizarea tăieturilor de detaşare a trunchiului pentru

arbori dezrădăcinaţi

110

Există şi posibilitatea fasonării arborilor complet dezrădăcinaţi (aflaţi într-o poziţie stabilă pe sol) de la vârf spre bază, prin curăţire de crăci şi apoi secţionare (figura 9.67a). Tăierea ultimei porţiuni de trunchi (cea de la bază) se va efectua după ce aceasta a fost ridicată împreună cu buturuga în poziţie verticală (figura 9.67b) cu ajutorul dispozitivelor de tracţiune cu cablu, al atelajelor sau al cablului de sarcină al tractorului forestier.

a) b)

Figura 9.67. Fasonarea arborilor complet dezrădăcinaţi

Această modalitate de lucru poate fi aplicată şi în cazul arborilor rupţi în treimea inferioară a trunchiului cu vârful sprijinit pe sol.

9.3.3 Alte metode de doborâre a arborilor Procedeul doborârii în scaun se aplică în arboretele de salcie

(zăvoaie) situate în zonele inundabile ale Dunării sau ale unor râuri interioare. Acest procedeu îşi pierde tot mai mult din aplicabilitate pe măsură ce aceste suprafeţe inundabile se reduc.

Caracteristic este faptul că tăierea se execută la o înălţime egală cu nivelul maxim al apelor de inundaţie, cioata, mult mai înaltă decât la doborârea în pădurile de codru, denumindu-se "scaun" (figura 9.68).

nivelul maxim al apelor de inundaţii hs - înălţimea scaunului hp - înălţimea platformei hl - înălţimea de lucru (0,40 m ÷ 0,60 m) h h hs p l= +

Figura 9.68. Doborârea în scaun

111

Prima tăiere se face în modalitatea prezentată la doborârea în cioată, iar următoarele (doborârea sulinarilor) se realizează la nivelul scaunului.

În cazul unei înălţimi a scaunului de până la 1,30 m, tăierea se face de pe sol. Dacă înălţimea scaunului este cuprinsă între 1,30 m şi 2,20 m, apare necesitatea amenajării anterioare a unor capre din lemn pentru a permite urcarea şi susţinerea muncitorilor doborâtori. Nu se recomandă depăşirea înălţimii de 2,20 m pentru doborârea în scaun.

Fazele principale ale doborârii în scaun sunt: pregătirea locului de muncă şi a echipamentului de urcare şi

susţinere; curăţarea zonei de pe trunchi în care se va realiza tăierea; alegerea direcţiei de doborâre; executarea tapei şi a tăieturii din partea opusă; impulsionarea căderii trunchiului; netezirea cioatei.

În general, tăierile se execută cu toporul, dar dacă este necesară utilizarea ferăstrăului mecanic, doborârea se va face astfel încât scaunele să nu crape sau să se aşchieze, iar cioata trebuie netezită cu toporul pentru a putea lăstări.

Se interzice cu desăvârşire doborârea prin procedeul în scaun din bărci sau alte mijloace de transport pe apă care nu asigură stabilitatea în timpul lucrului.

Procedeul doborârii prin căzănire (în căldare) are în vedere necesitatea asigurării regenerării arboretelor (mai ales a celor de salcâm) prin drajonare). Se aplică şi în cazul arboretelor degradate sau slab productive supuse substituirii cu alte specii. În plus, această modalitate de doborâre se utilizează în scopul valorificării lemnului din zona cole-tului (din cioată şi rădăcini), fie pentru obţinerea furnirelor estetice (de nuc, paltin etc), fie pentru extragerea substanţelor tanante (la stejari).

Fazele de lucru în cazul acestui procedeu sunt: pregătirea locului de muncă; îndepărtarea pământului din jurul arborelui, pe o rază de

aproximativ 0,50 m, pentru dezvelirea rădăcinilor groase; alegerea direcţiei de doborâre; tăierea cu toporul a rădăcinilor din partea în care va cădea ar-

borele (1 în figura 9.69); tăierea rădăcinilor din partea opusă (2 şi 3 în figura 9.69);

112

dirijarea căderii (cu prăjini sau cabluri); curăţarea rădăcinilor de pământ sau pietriş; nivelarea locului de unde s-a scos arborele.

Figura 9.69. Doborârea prin căzănire

O observaţie importantă este aceea că rămân rădăcini netăiate care au rolul de a dirija arborele în cădere pe direcţia tehnică aleasă (similar zonei de frânare de la tăierea în cioată).

Doborârea prin dezrădăcinare este aplicată, destul de rar în exploatările forestiere, atunci când se urmăreşte eliberarea de vegetaţie forestieră a terenului sau când se fac tăieri de substituire cu evitarea în totalitate a drajonării. Ca efect, se realizează o valorificare integrală a lemnului din arborii marcaţi.

Sunt folosite utilaje specializate care doboară arborii fie prin împingere, fie prin tragere.

Doborârea prin acest procedeu poate fi efectuată şi manual, pentru un număr redus de arbori cu un volum mic pe fir, însă necesită precauţii suplimentare pentru că prezintă un grad mare de periculozitate. În acest caz, se îndepărtează pământul din jurul arborelui pe o rază de 1,00 m - 1,50 m, se descoperă rădăcinile groase şi se taie, asemănător căzănirii, dar de la un nivel mai jos faţă de locul de inserţie a acestora.

9.3.4. Echipamente şi dispozitive anexe folosite la doborârea arborilor Dispozitive ajutătoare pentru doborârea arborilor Aceste dispozitive se utilizează pentru a asigura căderea arborilor

în direcţia dorită şi în siguranţă, urmărind a provoca distrugeri cât mai mici mediului specific pădurii (mai ale seminţişului utilizabil). Unele

113

dintre aceste dispozitive se utilizează în mod curent, altele doar atunci când situaţia reclamă folosirea lor, iar o parte dintre ele sunt deja în trusa ferăstraielor.

Topoarele sunt unelte folosite în mod curent la doborâre şi, aşa cum s-a arătat anterior, au o mare varietate constructivă şi dimensională.

Penele sunt mijloace ajutătoare pentru doborâre şi diferă din punct de vedere al formei şi dimensiunilor constructive, al acţionării, al materialului din care sunt confecţionate şi al greutăţii. Prin folosirea penelor se creează un moment de răsturnare care duce la înclinarea arborelui şi apoi la căderea lui.

Penele simple sunt confecţionate din lemn de esenţă tare, din diferite metale uşoare sau din materiale plastice. Construcţia lor este standardizată, unghiul şi dimensiunile fiind variabile în funcţie de des-tinaţie.

Penele metalice sunt prevăzute cu zimţi care împiedică ieşirea din lemn. Acestea sunt introduse în tăietură prin lovire, dar există şi sisteme de împingere asemănătoare cu sistemele cu clichet, sau diferite tipuri de sisteme hidraulice cu acţionare manuală, folosite destul de rar, în condiţii cu totul aparte, din cauza greutăţii proprii mari (6÷7 kg).

În această categorie de dispozitive anexe se încadrează şi penele acţionate de motorul ferăstrăului mecanic. Acestea sunt de două tipuri: hidraulice şi pneumatice.

Penele hidraulice au o construcţie foarte simplă, reprezentată schematic în figura 9.70, fiind alcătuite dintr-o pompă hidraulică, pana propriu-zisă şi o conductă care leagă pompa de pană (exemplu: pana KGM-14 ataşată ferăstrăului Ural 2 Electron). Pompa are un sistem de cuplare la transmisia ferăstrăului şi asigură o presiune a lichidului suficient de mare pentru a produce avansul penei în secţiunea tăiată.

Figura 9.70. Pana hidraulică (schemă)

Penele pneumatice folosesc pentru acţionare gazele arse rezultate prin funcţionarea ferăstrăului mecanic. Aceste pene au forma unor plicuri rigidizate pe contur şi sunt confecţionate din două foi de cauciuc armat rezistent la presiunea şi la temperatura gazelor arse. Ele sunt

114

legate printr-un furtun cu ventil la chiulasa ferăstrăului mecanic. Acest sistem de foi de cauciuc (cu grosime de 5-6 cm) se umflă în cel mult 20s şi pot dezvolta o forţă de ridicare de până la 8000 daN.

În general, penele acţionate de motorul ferăstrăului mecanic au o extindere limitată, necesitând măsuri speciale de tehnica securităţii muncii, mai ales în cazul terenurilor accidentate şi pentru anumite conformaţii neregulate ale arborilor, situaţie în care pericolul de accidente creşte.

Pârghiile (figura 9.71) sunt folosite pentru ridicarea trunchiului şi înclinarea lui în direcţia de doborâre dorită. Ele sunt formate dintr-o placă din oţel montată la capătul unei cozi din lemn sau metal (mai sunt denumite şi “lopeţi pentru doborâre”).

Figura 9.71. Pârghie combinată pentru doborâre

Unghiurile şi poziţiile din timpul lucrului vor fi alese pentru fiecare caz în parte, astfel încât să solicite eforturi cât mai mici (figura 9.72). Pentru ridicarea “lopeţilor” se pot folosi şi sisteme de ridicare tip cric.

Figura 9.72. Modalităţi de utilizare a pârghiei de doborâre

Prăjinile de împingere (figura 9.73) se folosesc pentru a facilita răsturnarea arborilor, împingându-i de la o anumită înălţime. Aceste scule au o mare variabilitate constructivă, de la prăjinile simple cu cap de metal, până la cele telescopice care acţionează prin alungire.

Prăjinile simple se fixează cu un capăt în sol şi cu celălalt capăt pe trunchi. Momentul de răsturnare este creat prin îndoirea prăjinii care capătă proprietăţi elastice.

115

Figura 9.73. Impulsionarea căderii trunchiului cu ajutorul

prăjinii de împingere

Prăjinile hidraulice au o lungime de până la 300 cm şi o greutate până la 10 kg. Există şi prăjini mecanice, la care acţionarea se realizează printr-un sistem cu cremalieră.

Mijloacele de acţionare prin rotire sau răsucire a trunchiului sunt reprezentate prin pârghii rotitoare simple sau combinate cu lopeţile pentru doborâre (figura 9.74), cârlige şi benzi; acestea pot fi acţionate manual sau hidraulic.

Figura 9.74. Mijloace de rotire a trunchiului arborilor

Cârligele (figura 9.75) au diferite dimensiuni iar greutatea lor variază între 0,7 kg şi 2,2 kg.

Figura 9.75. Tipuri de cârlige acţionate manual

116

Dispozitivele de tracţiune cu cablu (DTC) sau benzi se folosesc pentru a doborî arborii în direcţia aleasă, pentru dezaninarea arborilor sau pentru deplasarea acestora pe distanţe scurte.

Tirfoarele pot asigura forţe de tracţiune de până la 20 kN cu o lungime a cablului de 20 m. Dispozitivul (figura 9.76) se ancorează de o cioată sau un arbore în picioare, iar capătul cablului se fixează de arborele vizat prin intermediul unui cârlig.

Figura 9.76. Dispozitiv de tracţiune cu cablu (TIRFOR)

Pentru multiplicarea forţei de tracţiune se utilizează sisteme de scripeţi (figura 9.77).

Figura 9.77. Reprezentare schematică a modului de multiplicare

a forţei de tracţiune

Motounealta pentru tăierea tufişurilor şi a arborilor de mici dimensiuni (figura 9.78) este alcătuită dintr-un motor de ferăstrău mecanic, o pânză circulară sau un lanţ tăietor şi o tijă (prelungitor).

Figura 9.78. Motounealtă: formă constructivă şi modalitate de

utilizare

117

Se utilizează la tăierea ierburilor, arbuştilor, crăcilor şi chiar a arborilor de până la 25 cm în diametru, fiind recomandată pentru efec-tuarea lucrărilor de degajări şi curăţiri, precum şi pentru eliberarea locu-lui din jurul arborilor ce urmează a fi doborâţi.

Pe tijă se fixează suportul de susţinere şi de conducere, maneta de acceleraţie, precum şi hamul de prindere pe umerii operatorului pen-tru purtarea utilajului. Tija poate fi compusă din 2÷3 tronsoane, iar în interior se găseşte arborele care transmite mişcarea de la ambreiajul centrifugal la mecanismul de rotire a pânzei.

Aparatul de tăiere poate avea forme şi dimensiuni diferite, în funcţie de tipul de vegetaţie care urmează a fi îndepărtată. Chiar dacă au o greutate relativ mare (10÷15 kg) ele sunt purtate comod pe umeri şi au un mod de utilizare relativ simplu.

9.4.CURĂŢIREA DE CRĂCI A ARBORILOR Curăţirea de crăci este operaţia prin care sunt detaşate crăcile de

pe trunchiul arborilor doborâţi (dar şi vârfurile şi cioturile sau "cepurile", de unde şi denumirea de "cepuire" utilizată uneori în practică) în scopul obţinerii unei forme cât mai regulate a materialului lemnos, care să faciliteze transportul şi prelucrarea ulterioară.

De regulă, această operaţie se execută în parchet, la locul de doborâre. În cazul metodei de exploatare a arborilor cu coroană, curăţirea de crăci se execută în depozite sau în centrele de sortare şi preindustrializare a lemnului.

Pe lângă faptul că se creează condiţii optime pentru operaţia de secţionare, prin curăţirea de crăci trunchiurile rămân netede, ceea ce oferă multiple avantaje:

creşte gradul de manevrabilitate a lemnului la colectare (piesele din lemn pot aluneca şi pot fi târâte sau rostogolite mai uşor);

se creează posibilitatea realizării unor sarcini mai compacte pentru mijloacele de colectare şi transport, sporindu-se indicii de utilizare a acestora;

se reduce riscul prejudicierii exagerate a solului şi a seminţişului; se asigură o sortare judicioasă prin punerea în evidenţă a unor

posibile defecte interne. Pentru realizarea acestor deziderate, tăierile de detaşare a crăcilor

de trunchi trebuie să se facă "la faţa lemnului" (figura 9.79a), în cazul în care se prevede cojirea ulterioară a lemnului, sau cu o înălţime a ciotului de cel mult 1 cm, în celelalte cazuri (figura 9.79b).

118

Figura 9.79. Executarea tăieturilor de detaşare a crăcilor

Structura operaţiei de curăţire de crăci cuprinde următoarele faze care, în funcţie de condiţiile concrete de lucru din parchet, sunt parcurse integral sau parţial:

asigurarea stabilităţii arborelui doborât şi degajarea parţială a vegetaţiei de o parte şi de cealaltă a trunchiului,

tăierea crăcilor accesibile, degajarea locului de muncă de crăcile tăiate, tăierea vârfului, la răşinoase, voltarea (rostogolirea) trunchiului, tăierea crăcilor rămase.

Curăţirea de crăci se realizează numai printr-o tăiere de detaşare, în cazul crăcilor scurte, ori prin una sau mai multe tăieri de scurtare urmate de tăierea de detaşare, în cazul crăcilor ramificate şi lungi, dar accesibile.

Principalele reguli ce trebuie urmate la curăţirea de crăci sunt următoarele:

crăcile se taie în sensul de la baza trunchiului spre vârf (care, în cazul răşinoaselor, se retează la diametrul de 5 cm); la foioase, operaţia constă într-o deramificare progresivă a coroanei în raport cu grosimea şi poziţia crăcilor, realizându-se şi fasonarea concomitentă a lemnului provenit din acestea;

tăierea crăcilor subţiri, cu diametrul măsurat la locul de inserţie al acestora pe trunchi sub 5 cm, se face cu toporul; pentru crăcile mai groase de 5 cm şi pentru ramificaţii se utilizează ferăstrăul mecanic;

pentru început se taie crăcile din părţi şi de deasupra trunchiului, iar după voltarea arborelui se taie crăcile rămase; trebuie să se acorde o atenţie deosebită modului şi momentului în care se taie crăcile pe care se sprijină arborele doborât, astfel încât să se preîntâmpine rostogolirea trunchiului peste fasonator;

119

atunci când se utilizează toporul, fasonatorul trebuie să acţioneze de pe partea opusă zonei în care se află crăcile ce urmează a fi tăiate;

în timpul lucrului cu ferăstrăul mecanic, muncitorul fasonator trebuie să aibă o poziţie stabilă şi să procedeze în aşa fel încât să suporte cât mai puţin din greutatea acestuia; acest lucru se rea-lizează prin utilizarea ferăstrăului în mod analog unei pârghii, fie prin sprijinirea pe trunchi, fie folosind coapsa sau genunchiul ca sprijin. Tăierile de detaşare a crăcilor sunt condiţionate de specie, de

grosimea crăcilor şi de modul de distribuţie a acestora pe trunchi. Atunci când se utilizează ferăstrăul mecanic este posibil să apară unele feno-mene nedorite: blocarea ferăstrăului în tăietură datorită închiderii aceste-ia sub greutatea crăcii, reculul lamei tăietoare din cauza distanţei mari dintre dinţii lanţului şi crăparea sau aşchierea crăcii (figura 9.80), ceea ce duce la declasarea materialului lemnos şi la pierderi tehnologice mai mari.

Figura 9.80. Efect negativ al unei tăieri de detaşare a crăcii

executate necorespunzător

Din considerente ergonomice şi de protecţie a muncii, la cură-ţirea de crăci se folosesc ferăstraie mecanice cu aparat de tăiere mai scurt decât la doborâre (aproximativ 30 cm), cu lanţ tăietor specializat pentru reducerea reculului şi cu dispozitiv de protecţie pentru frânarea lanţului în cazul producerii reculului.

Se aplică procedeul tăierii normale sau cel al tăierii în evantai, în funcţie de grosimea crăcii.

În cazul răşinoaselor, dată fiind dispunerea relativ regulată, în verticile, a crăcilor pe trunchi, pot fi utilizate anumite scheme pentru curăţirea de crăci, care conduc la reducerea efortului operatorului şi la creşterea productivităţii muncii. Crăcile se taie la rând, indiferent de grosimea acestora, ferăstrăul fiind, în cea mai mare parte a timpului, sprijinit pe trunchi, în timp ce fasonatorul mecanic se află pe partea stângă a trunchiului privind spre vârful acestuia.

120

Atunci când distanţa dintre verticile este de 0,5-1,0 m, se poate aplica procedeul "în trepte" pentru curăţirea de crăci (figura 9.81a). Da-că distanţa între verticile este mai mare de 1,0 m, se va folosi procedeul "în zig-zag" (figura 9.81b), iar când crăcile, numeroase şi subţiri, uscate sau verzi, sunt dispuse în verticile la o distanţă mai mică de 0,5 m, este recomandat procedeul "pendular" sau al tăierii multiple (figura 9.81c).

Figura 9.81. Succesiunea operaţiilor la curăţirea de crăci în cazul

răşinoaselor (după Meuthiere et al., 1993)

Evident, pentru unul şi acelaşi arbore pot fi aplicate mai multe procedee pentru curăţirea de crăci, rezultând metode mixte.

Există o categorie de utilaje, denumite generic "curăţitoare de crăci", specializate pentru tăierea crăcilor în special la arborii de răşinoase, cele mai utilizate fiind cepuitoarele portabile şi maşinile de elagat.

Tehnica de lucru cu cepuitorul mecanic este aceeaşi ca şi prin folosirea ferăstraielor mecanice, constructiv acestea deosebindu-se prin ţeava de legătură (prelungitor) montată între motor şi subansamblul de tăiere, care asigură o poziţie de lucru comodă a operatorului. Sunt acţionate de un motor termic, când urmează a fi folosite în pădure, sau de un motor electric, atunci când se utilizează în depozite sau C.S.P.L.

Subansamblul de tăiere este echipat cu un disc sau cu un lanţ tăietor. Preferenţial, cele cu disc se utilizează pentru curăţirea de crăci a răşinoaselor, iar cele cu lanţ, pentru foioase. Realizează productivităţi duble faţă de mijloacele manuale.

Maşinile de elagat se folosesc în unele ţări din Europa Centrală pentru curăţirea de crăci a arborilor subţiri de răşinoase, înainte de doborârea lor. Cel mai răspândit este modelul produs de firma Fichtel-Sachs, compus dintr-un motor fixat pe un cadru special cu roţi din cauciuc şi un subansamblu de tăiere cu lamă şi lanţ. Maşina se fixează la baza trunchiului şi urcă în spirală adaptându-se permanent la grosimea acestuia (Popescu et al., 1998). Motorul acţionează simultan dispozitivul

121

de urcare şi subansamblul tăietor care curăţă toate crăcile întâlnite pe parcursul deplasării. Maşina se întoarce automat la baza arborelui după atingerea înălţimii de lucru prestabilite.

Dezavantajele acestor maşini, care au împiedicat introducerea lor pe scară largă în producţie, sunt limitarea domeniului de utilizare (numai pentru arbori de răşinoase cu volum mic) şi consumul de timp relativ mare pentru deplasarea de la un arbore la altul şi pentru instalare.

9.5. SECŢIONAREA ARBORILOR Secţionarea reprezintă operaţia de fragmentare a arborilor

doborâţi în scopul obţinerii unor forme şi dimensiuni care să asigure cele mai bune condiţii de colectare, transport şi valorificare economică.

Această operaţie este compusă dintr-o primă fază, preponderentă, de măsurare şi marcare a tăieturilor ţinând cont de exigenţele unei valorificări optime a materialului lemnos ce se obţine, urmată de faza propriu-zisă de secţionare prin care se realizează separarea pieselor cu dimensiunile stabilite anterior.

În funcţie de condiţiile concrete de lucru, gradul de fragmentare a arborilor doborâţi rezultă prin adoptarea unor soluţii care să optimizeze cerinţele silviculturale şi cele economice. Fragmentarea cât mai mare (până la obţinerea sortimentelor definitive) este foarte favorabilă din punct de vedere silvicultural pentru că ar conduce la prejudicii reduse prin deplasarea acestor piese. Din punct de vedere economic, în vederea reducerii cheltuielilor de exploatare şi a unei sortări calitativ superioare, este recomandabil, însă, ca piesele din lemn să fie transportate în formă cât mai lungă, fragmentarea în sortimente definitive urmând să se realizeze în depozite şi C.S.P.L.

Însemnarea locurilor de secţionare, cu creta forestieră sau prin crestare în coajă cu toporul, se execută de la bază spre vârf deoarece partea inferioară a trunchiului conţine cel mai mare volum de lemn de calitate superioară.

La stabilirea locurilor de secţionare trebuie să se aibă în vedere: diminuarea defectelor tehnologice ale lemnului eliminând por-ţiunile cu defecte de structură şi atenuând defectele de formă (curbură, înfurcire etc);

includerea, în piesele ce urmează să rezulte, a unor multipli de sortimente definitive;

asigurarea posibilităţii de deplasare în condiţii optime la colectare, cu prejudicii cât mai mici, şi folosirea la capacitate a mijloacelor de colectare.

122

Structura operaţiei de secţionare este următoarea: stabilirea locurilor de secţionare pe trunchiul arborelui doborât, îndepărtarea obstacolelor şi asigurarea stabilităţii pieselor ce vor

rezulta, efectuarea tăieturilor de secţionare.

Se remarcă faptul că, înainte de începerea secţionării, au loc unele lucrări pregătitoare care au drept scop evitarea accidentelor de muncă şi a deteriorării şi declasării lemnului. Trunchiurile aşezate pe terenuri ondulate, cu pante mai mari de 20 %, în cumpănă sau în punte, peste cioate sau bolovani, trebuie neapărat să fie stabilizate prin diverse procedee (figura 9.82) sau deplasate prin voltare pe un teren cores-punzător învecinat.

Secţionarea se execută cu ferăstrăul mecanic prin tăieturi perpendiculare pe axa trunchiului (este admisă o abatere de la per-pendicularitate de maxim 0,1 din diametrul secţiunii respective). Tă-ietura oblică ar conduce la pierderi de material lemnos şi la reducerea productivităţii muncii.

Figura 9.82. Modalităţi de stabilizare a trunchiurilor arborilor doborâţi

În funcţie de diametrul trunchiului la locul secţionării şi de lungimea utilă a aparatului de tăiere se poate aplica, dacă lemnul este netensionat (figura 9.83a), unul din procedeele clasice (tăierea normală, în evantai sau cea mixtă), într-o repriză sau în mai multe reprize.

Figura 9.83. Situaţii diferite din punct de vedere al tensiunilor interne

în trunchiul arborelui doborât

Datorită condiţiilor de teren din interiorul parchetelor, apar numeroase situaţii în care secţionarea trebuie executată asupra trun-

123

chiurilor tensionate (figura 9.83b, c). Pentru majoritatea arborilor doborâţi, trunchiul este comprimat în partea superioară şi cu fibrele întinse în partea inferioară din cauza coroanei care ridică vârful de la sol. Această tensionare dispare prin curăţirea de crăci efectuată anterior secţionării. Se păstrează, însă, starea de tensiune datorată sprijinirii trunchiului pe ridicături de teren sau, caz frecvent la doborâturile de vânt, pe un alt arbore doborât.

În această situaţie, tăierea începe din zona cu fibre comprimate şi se face pe aproximativ 1/3 din diametrul la locul secţionării. Se continuă cu o tăietură, în acelaşi plan perpendicular pe axa piesei, realizată în zona cu fibre întinse.

Dacă lemnul este supratensionat în zona de tăiere, apare pericolul blocării lanţului în tăietura din zona comprimată sau crăparea piesei din lemn în zona întinsă. Pot fi evitate aceste situaţii, fie prin baterea unor pene în tăietură (figura 9.84a), fie prin extragerea unui calup de lemn din partea superioară a zonei cu fibre comprimate (figura 9.84b).

Figura 9.84. Succesiunea tăieturilor de secţionare în cazul

arborilor tensionaţi

În cazul trunchiurilor tensionate groase sau atunci când tăierea nu poate fi făcută din ambele sensuri, secţionarea se începe cu o tăietură în berbec pentru străpungerea zonei de echilibru al tensiunilor, continuând tăierea în direcţia zonei comprimate. Se lasă o porţiune de siguranţă (netăiată) la marginea acesteia şi se continuă cu tăierea în zona supusă la întindere (figura 9.85). Zona de siguranţă se rupe singură datorită greutăţii proprii a pieselor din lemn rezultate în urma secţionării.

Figura 9.85. Secţionarea trunchiurilor tensionate groase

124

După secţionare, piesele rezultate sunt rostogolite atât cât este necesar pentru a face vizibile suprafeţele nou create prin tăiere şi să se poată observa calitatea lemnului acestor piese (prezenţa defectelor interioare, a crăpăturilor etc). Dacă există pericolul crăpării la capete sau al extinderii crăpăturilor existente (mai ales la fag şi stejar), se bat în lemn agrafe metalice în formă de S (figura 9.86a).

Figura 9.86. Limitarea extinderii crăpăturilor de la capetele

pieselor din lemn (a) şi olărirea capătului gros (b)

Piesele din lemn ce urmează a fi colectate prin târâre sau corhănire se pregătesc pentru această operaţie (figura 9.86b) prin teşirea cu toporul a muchiilor capătului gros (olărire sau ştronţuire).

Cojirea lemnului la parchet are drept scop principal facilitarea uscării lemnului şi reducerea riscului degradării acestuia prin atacurile de insecte şi ciuperci. Într-o anumită măsură, poate fi diminuată astfel vătămarea arborilor în picioare pe parcursul colectării. Se micşorează, prin cojire, şi greutatea materialului lemnos ce se transportă.

Efectuarea acestei operaţii în parchet este din ce în ce mai sporadică datorită faptului că necesită un consum mare de timp şi un efort fizic considerabil.

Atunci când este totuşi necesară, cojirea în parchet se execută manual cu ajutorul unor lame sau cuţite de diferite forme sau cu cojitoarele mecanice portabile, compuse dintr-o freză antrenată de un motor similar celui de la ferăstrăul mecanic.

Şi despre despicarea manuală a lemnului la parchet se poate spune că este tot mai rar aplicată, fiind foarte ineficientă. Este mult mai avantajos din punct de vedere economic ca această operaţie să se realizeze mecanizat în depozite sau C.S.P.L.

9.6. UTILAJE ŞI AGREGATE SPECIALE PENTRU RECOLTAREA LEMNULUI

9.6.1. Utilaje şi agregate speciale pentru doborât arbori În anumite condiţii impuse de configuraţia terenului (terenuri

relativ plane cu panta mai mică de 8%), de esenţă (se pretează doar pentru răşinoase sau pentru unele specii din grupa diverse moi), de

125

tratament (doar pentru tăieri concentrate), de mărimea suprafeţei pe care se aplică tăierile, doborârea mecanizată a arborilor se poate face cu utilaje speciale independente, agregate sau echipamente montate pe maşini multifuncţionale de recoltare a lemnului.

În Europa centrală folosirea acestor maşini este sporadică din cauza terenului frământat şi a arboretelor amestecate care necesită extragerea selectivă a arborilor. Ţările scandinave, însă, oferă condiţii optime pentru folosirea maşinilor de doborât.

Un utilaj specializat folosit la doborârea arborilor (figura 9.87) este alcătuit din tractor şi echipamentul de doborâre compus din:

sistemul de prindere şi susţinere a arborilor (braţe cu diferite moduri de acţionare, cel mai adesea hidraulic);

sistemul de tăiere tip foarfeci, lanţ, panglică sau ferăstrău; sistemul de basculare (mai mulţi cilindri hidraulici care au rolul

de a asigura poziţionarea în spaţiu a sistemelor de prindere şi de tăiere).

Figura 9.87. Utilaj specializat pentru doborârea arborilor

Agregatele de doborât, indiferent de tipul constructiv, sunt asemănătoare principial, diferenţierea constând numai în forma şi tipul aparatului de tăiere. Cele mai întâlnite tipuri de aparate de tăiere sunt cele cu lanţ (figura 9.88)care pot avea lamă sau şină de ghidare, iar uneori, scut de ghidare triunghiular pe conturul căruia se deplasează lanţul.

În cazul aparatului de tăiere cu lanţ, dar fără şină de ghidare, acţionarea, conducerea şi dirijarea lanţului se face folosind roţi dinţate fixate pe un cadru (exemplu, ARMEF – Franţa).

126

Lanţul tăietor este asemănător constructiv cu cel de la ferăstrăul mecanic. Acţionarea se face , în general, cu motoare hidraulice.

Figura 9.88. Aparat de tăiere al agregatului de doborât cu lamă şi lanţ

O altă variantă constructivă este cea cu aparat de tăiere cu cleşti sau foarfeci (figura 9.89).

Figura 9.89. Utilaj specializat pentru doborât cu aparat de tăiere cu cleşti

Aceştia pot fi cu simplă acţiune (figura 9.90a) sau cu dublă acţiune (figura 9.90b).

a) b)

Figura 9.90. Modul de realizare a tăieturii de doborâre cu ajutorul cleştilor ( a – cu simplă acţiune, b – cu dublă acţiune)

127

Este un tip de tăiere rapid şi relativ simplu, dar se produce o strivire asupra capetelor trunchiului cu consecinţe negative asupra calităţii buşteanului obţinut.

Etapele procesului de lucru cu maşinile de doborât sunt: deplasarea utilajului spre arborele care urmează a fi doborât; poziţionarea sistemului de prindere şi tăiere; fixarea (strângerea) arborelui între cleşti; tăierea arborelui; răsturnarea trunchiului arborelui sau deplasarea acestuia cu

tractorul; desfacerea cleştilor; retragerea aparatului de tăiere şi pregătirea pentru deplasarea

către alt arbore.

9.6.2 Utilaje şi agregate speciale pentru curăţirea de crăci Folosirea maşinilor speciale pentru curăţirea de crăci a arborilor

în picioare sau a celor doborâţi este posibilă, ca şi în cazul anterior, acolo unde configuraţia terenului permite acest lucru şi numai în arborete de răşinoase cu diametrul maxim al arborilor de 55 cm. Aceste utilaje pot lucra atât în parchete, cât şi în centrele de sortare şi preindustrializare a lemnului. Se realizează astfel o mai bună organizare a producţiei şi o creştere corespunzătoare a productivităţii muncii.

În general, agregatele pentru curăţirea crăcilor se regăsesc pe maşinile multifuncţionale, în combinaţie cu alte agregate (pentru dobo-râre, secţionare sau cojire).

Aceste utilaje au braţe telescopice, transportor, dispozitiv (cap) de tăiere şi sisteme pentru comandă şi acţionare. Există două modalităţi de lucru:

capul de tăiere mobil se deplasează tăind crăcile, în timp ce arborele este fixat pe braţul telescopic pe care se află cleştii de prindere;

capul de tăiere este fix, arborele deplasându-se în interiorul aparatului de tăiere, fie prin modificarea lungimii braţului telescopic, fie cu role de acţionare. Organele de tăiere cu care sunt dotate capetele de tăiere pot fi

cuţite, pânze circulare sau lanţuri. Există şi sisteme mai simple, cu capete de tăiere montate pe cadre robuste în care se introduc arborii, deplasaţi apoi prin tragere cu un tractor. Acestea din urmă se folosesc, în

128

general, în margine de parchet şi sunt asociate cu echipamente de secţionare.

9.6.3. Utilaje şi agregate speciale pentru secţionarea lemnului Secţionarea lemnului este, aşa cum s-a menţionat anterior,

operaţia de tăiere transversală a trunchiului în sortimente de lemn brut, iar arborele este separat în părţi cu dimensiuni corespunzătoare capacităţii mijloacelor de colectare şi transport.

Această operaţie poate fi executată la cioată, la marginea parchetului sau în CSPL, în funcţie de metoda de exploatare aplicată.

Aparatele de tăiere pot fi cu lanţ sau cu pânză circulară. La aceste agregate trunchiul se deplasează în lungul axei longitudinale până în locul în care urmează a fi executată secţionarea, după care este basculat aparatul de tăiere care efectuează tăierea transversală a trunchiului (figura 9.91).

Figura 9.91. Secţionarea lemnului cu un utilaj specializat

Există şi tipuri de maşini la care un ferăstrău cu lanţ tăietor se mişcă în lungul axei arborelui executând secţionarea în zonele stabilite şi chiar curăţirea de crăci a trunchiului.

129

9.6.4. Maşini multifuncţionale de recoltare a lemnului (MMRL) Maşinile multifuncţionale pot fi definite ca maşini de lucru

autopropulsate care execută cel puţin două operaţii (doborâre, curăţire de crăci, secţionare, cojire, tasonare etc.) din procesul tehnologic de recoltare a lemnului. Aceste maşini sunt eficiente din punct de vedere economic în următoarele situaţii:

pe terenuri cu panta maximă de 10%; în arborete de răşinoase (mai rar, în cele de foioase moi), cu

tăieri concentrate şi pe suprafeţe relativ mari (tratamentul tăierilor rase);

în arborete cu diametre reduse ale arborilor (25÷50 cm); dacă există o reţea de drumuri cu densitate mare.

Condiţiile enumerate mai sus sunt specifice ţărilor din nordul Europei şi al Americii, în situaţiile respective productivitatea muncii crescând de 3÷4 ori prin utilizarea MMRL faţă de exploatarea clasică.

Limitarea folosirii MMRL depinde de: relieful accidentat; tipul de pădure (nu se poate aplica în pădurile de amestec cu

regenerare naturală şi cu ciclu de producţie lung); sortimentele ce se obţin (frecvent, de calitate inferioară rezultată

prin impunerea unor lungimi fixe, prin deteriorarea capetelor pieselor, motive pentru care se pot înregistra pierderi destul de mari de biomasă lemnoasă);

reţeaua de drumuri auto şi de tractor existentă sau necesară; suprafaţa ocupată de seminţiş (această modalitatea de exploatare

a lemnului aduce prejudicii însemnate seminţişului şi solului). În condiţiile de la noi, aceste maşini ar putea executa curăţirea de

crăci, secţionarea şi cojirea, după ce a fost executată doborârea cu ferăstraiele mecanice.

Maşinile multifuncţionale de recoltare a lemnului pot fi de tip: harvester, când execută doborârea şi cel puţin încă o operaţie

(curăţire de crăci, cojire, secţionare sau tasonare); processor, atunci când prelucrează arbori doborâţi, executând

curăţirea de crăci şi cel puţin încă o operaţie (cojire, secţionare sau tasonare). În general, o maşină multifuncţională de recoltare a lemnului

(figura 9.92) se compune dintr-un vehicul pe care sunt montate sistemele destinate să execute operaţiile pentru care este proiectată maşina. Ea

130

poate fi dotată cu braţe telescopice, cu graifăr, cilindri de antrenare, macarale sau benzi transportoare.

Figura 9.92. Maşini multifuncţionale de recoltare a lemnului

Operatorul are la dispoziţie o cabină climatizată, confortabilă, cu o bună vizibilitate şi care se poate deplasa pe verticală şi în jurul axei.

Sursa de putere este motorul vehiculului sau/şi un alt motor suplimentar montat pe maşină. Echipamentele din dotarea acestor maşini sunt cele prezentate anterior la agregatele de recoltare a lemnului şi funcţionează după aceleaşi principii.

Maşinile moderne sunt echipate cu sisteme electronice pentru măsurarea diametrului, lungimii şi a volumului fiecărei piese.

10.10. COLECTAREA LEMNULUI COLECTAREA LEMNULUI

Procesul tehnologic de recoltare a lemnului (a biomasei lemnoase a arborilor puşi în valoare) este urmat de o concentrare progresivă a materialului lemnos. Această deplasare a lemnului de la cioată până în platforma primară aflată lângă o cale permanentă de transport reprezintă procesul tehnologic de colectare.

Spre deosebire de deplasarea materialului lemnos pe distanţă lungă prin utilizarea căilor permanente de transport, care reprezintă un proces de transport secundar sau final, colectarea lemnului este considerată un proces de transport primar care se desfăşoară preponderent în interiorul parchetului, pe căi şi cu mijloace adecvate condiţiilor de teren, arboretului şi dimensiunilor materialului lemnos obţinut după recoltare. Această deplasare se face, într-o primă etapă, pe trasee neamenajate, fiind continuată, în etapa următoare, pe trasee amenajate denumite căi de colectare.

Materialul lemnos rezultat prin recoltare este răspândit pe suprafeţe întinse. Este necesară concentrarea acestuia în cantităţi din ce în ce mai mari (tasoane), în locuri accesibile mijloacelor de colectare

131

utilizate. Amplasarea şi mărimea tasoanelor depind de posibilităţile tehnice ale mijloacelor de colectare (capacitate de transport, distanţă eficientă de lucru) şi de caracteristicile terenului şi arboretului.

Adunatul este prima etapă din cadrul procesului de colectare caracterizată prin deplasarea fiecărei piese pe un traseu propriu, pe distanţe scurte, de la locul de doborâre până la locurile de concentrare a materialului lemnos, în general de-a lungul văilor sau la confluenţe ale acestora. Se aplică mai ales metodele gravitaţionale de deplasare sau alunecare folosindu-se la maxim condiţiile naturale de teren, pe trasee astfel alese încât adunatul să nu prejudicieze seminţişul sau solul.

Scosul lemnului este o operaţie necesară în unele situaţii (în general în parchetele din zona de munte), atunci când tasoanele formate prin adunat nu se găsesc în raza de acţiune a mijloacelor principale de colectare şi constă în deplasarea materialului lemnos din aceste tasoane până la următoarele confluenţe. În acest caz este necesară amenajarea sumară a unor căi de scos justificată de cantitatea mai mare de biomasă lemnoasă ce este deplasată pe un traseu.

Apropiatul lemnului reprezintă operaţia de deplasare a sarcinilor din tasoanele formate prin adunat (sau adunat şi scos) până în platforma primară ce se află lângă o instalaţie permanentă de transport. Se utilizează o anumită cale de apropiat amenajată corespunzător condiţiilor specifice unor utilaje de colectare de mare capacitate (tractoare, funiculare) cu care se realizează deplasarea materialului lemnos.

În anumite condiţii de teren şi de arboret este posibilă executarea operaţiilor de scos şi apropiat în mod continuu şi cu aceleaşi mijloace, cazuri în care procesul de colectare poate fi denumit scos-apropiat.

Dacă mijloacele de colectare folosite la apropiat pot ajunge fără amenajări speciale până la cioată, procesul de colectare se compune practic dintr-o singură operaţie de adunat-apropiat.

Reţeaua căilor de colectare trebuie realizată în aşa fel încât să asigure accesibilitatea în interiorul pădurii, până la suprafeţe mici. Pentru ca mijloacele de colectare să fie economice (consum redus de energie şi combustibili) este recomandată folosirea, ori de câte ori este posibil, a unor soluţii gravitaţionale de colectare a materialului lemnos de pe versanţi. Uneori, însă, atunci când este justificată economic, merită să fie analizată şi posibilitatea colectării materialului lemnos prin deplasarea acestuia în amonte. Adoptarea unei asemenea soluţii depinde de existenţa sau de oportunitatea construirii unor drumuri de culme,

132

costurile de execuţie a acestora fiind mult redus comparativ cu alte variante şi cu prejudicii mai mici pentru sol şi arboret.

Raportată la întregul proces de producţie al exploatării lemnului, colectarea este procesul tehnologic cel mai dificil şi cu un volum foarte mare de muncă, utilizând aproximativ 70% din energia umană, 100% din energia animală şi 90% cantitatea totală de carburanţi.

În funcţie de condiţiile concrete de lucru, de etapa ce se parcurge în procesul de colectare (adunat, scos sau apropiat) şi de mijloacele de lucru folosite pot fi alese diverse modalităţi de deplasare a lemnului, cele mai frecvente fiind sintetizate în tabelul 10.1.

Tabelul 10.1 Modalităţi de deplasare a lemnului în cadrul procesului de colectare

Operaţia Modalitatea de colectare

Procedeul de deplasare a lemnului

Distanţe caracteristice (m)

prin corhănire alunecare cu atelaje

cu cablul de sarcină al tractoarelor

cu cablul de sarcină al funicularului

târâre

cu atelaje

adunat

cu tractoare semitârâre

până la 200 m (distanţă

economică≈100 m)

cu atelaje târâre cu atelaje

cu funicularul cu tractoare

semitârâre

cu tractoare

scos

cu funicularul suspendare

200÷500 m

cu tractoare semitârâre cu tractoare apropiat

cu funicularul suspendare 500÷2000 m

Distanţa de colectare se stabileşte în funcţie de poziţia

parchetului faţă de instalaţiile permanente de transport şi reprezintă factorul de bază în alegerea mijloacelor de colectare în vederea optimizării procesului de exploatare a lemnului.

În situaţia în care distanţa de apropiat este mai mare de 2 km (cazul parchetelor greu accesibile) trebuie să se analizeze din punct de vedere economic posibilitatea prelungirii instalaţiei permanente de transport în scopul reducerii acestei distanţe.

133

Deşi sfera mijloacelor de colectare s-a restrâns, în general, la tractoare forestiere şi instalaţii cu cablu din ce în ce mai perfecţionate, nu trebuie să se excludă din variantele de colectare posibil a fi utilizate şi alte modalităţi, unele folosite în trecutul nu prea îndepărtat (deplasarea lemnului gravitaţional pe instalaţii de alunecare sau purtat de apele curgătoare pe albia naturală sau pe canale amenajate), iar altele, de dată mai recentă, folosite mai mult cu caracter experimental (elicoptere, baloane, elicostate).

Se observă din tabelul anterior că, în cadrul procesului de colectare a lemnului, modalităţile de deplasare sunt alunecarea, târârea, semitârârea şi suspendarea, fiecare fiind caracterizată de un anumit sistem de forţe şi fiind influenţată de anumiţi factori specifici.

Alunecarea (figura 10.1) constă în deplasarea piesei din lemn pe teren înclinat sub acţiunea greutăţii proprii, pe un traseu neamenajat (cazul corhănirii) sau pe căi special amenajate (în cazul instalaţiilor de alunecare).

Figura 10.1. Deplasarea lemnului prin alunecare

Cele două componente ale greutăţii Q a piesei din lemn aflate pe un teren înclinat cu unghiul α sunt:

αsin' ⋅= QQ şi (10.1)

αcos' ⋅= QQ . (10.2)

Q′′ generează o forţă de frecare Ff care se opune forţei de alunecare Q′ :

αμμ cos'' ⋅⋅=⋅= QQFf , (10.3)

în care μ este coeficientul de frecare dintre piesa din lemn şi teren. Pentru a se produce alunecarea, trebuie să fie îndeplinită relaţia:

αμαμα tgQQ <⇔⋅⋅>⋅ cossin (10.4) Deoarece alunecarea este condiţionată de valoarea coeficientului

de frecare μ (cuprinsă, în condiţii normale, între 0,49 pentru un strat de

134

humus negru înmuiat şi 0,83 pentru teren argilo-nisipos uscat sau umed), trebuie să se acţioneze în vederea reducerii acestuia pentru deplasarea prin alunecare pe distanţe mai lungi şi cu prejudicierea minimă a solului prin următoarele soluţii practice:

folosirea acestui procedeu atunci când terenul este umed sau îngheţat şi acoperit cu zăpadă, caz în care μ poate să scadă până la 0,10;

executarea unei curăţiri de crăci la faţa lemnului şi, eventual, cojirea acestuia;

olărirea; folosirea unor căi amenajate, din pământ tasat sau din lemn.

Târârea constă în deplasarea piesei din lemn prin intermediul unei forţe de tracţiune exterioare T (figura 10.2), între direcţia de tras şi teren formându-se un unghi β.

Figura 10.2. Deplasarea lemnului prin târâre

( )T Q Q T⋅ + > ⋅ − ⋅cos sin' ''β μ β (10.5)

( )T Q Q T⋅ + ⋅ > ⋅ ⋅ − ⋅cos sin cos sinβ α μ α β (10.6)

( )T Q⋅ + ⋅ > ⋅ ⋅ − ⋅cos sin cos sinβ μ β μ α αQ (10.7)

T Q> ⋅⋅ −⋅ +

μ α αμ β β

cos sinsin cos

(10.8)

Experimental s-a constatat că unghiul β optim este în jurul valorii de 16°.

Utilizarea cât mai eficientă a forţei de tracţiune în cazul târârii este condiţionată de valoarea coeficientului de frecare μ , ale cărui valori pot fi reduse prin aceleaşi procedee practice menţionate în cazul alunecării.

Semitârârea este procedeul de deplasare a sarcinii prin suspendarea părţii din faţă a acesteia, partea din spate fiind târâtă pe

135

calea de transport. Este aplicată, în general, la colectarea lemnului cu tractoare sau funiculare.

Atunci când sarcina, de greutate Q, este semisuspendată, cota

parte care se suspendă este ll

QQA0⋅= , iar cota parte ce se reazemă pe

sol este ⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ −⋅=

ll

QQB01 , relaţii în care l reprezintă lungimea sarcinii şi

l0 , distanţa de la centrul de greutate al acesteia până la capătul sprijinit pe sol.

În cazul semitârârii cu tractorul, valoarea forţei de tracţiune necesare pentru deplasarea sarcinii de lemn rezultă din analiza sistemului de forţe din figura 10.3.

Figura 10.3. Semitârârea lemnului cu tractorul forestier

( )F Q Q Q G G Qa A B B A> ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅ + ⋅ ⋅ + ⋅sin sin cos sin cos cosα α μ α α ω α α în care: Fa - forţa de tracţiune a tractorului, μ - coeficientul de frecare a lemnului necojit pe sol prin semitârâre, ω - coeficientul de rezistenţă la rularea pneurilor (sau şenilelor) pe sol, G - greutatea tractorului, α - unghiul de înclinare a terenului.

Notând cu kll

= 0 coeficientul de repartizare a sarcinii

(k=0,6÷0,7), se poate scrie:

136

( ) ( ) ( )++⋅⋅+⋅⋅−⋅+⋅⋅−+⋅⋅> ααωαμαα sincoscos1sin1sin GQkQkQkFa

αω cos⋅⋅⋅+ Qk ( ) ( )⇒ > ⋅ ⋅ + ⋅ − + ⋅ + + ⋅⎡

⎣⎢

⎤

⎦⎥ ⇒F Q tg k

GQ

tg ka cosα α μ ω α ω1

( )⇒ > ⋅ ⋅ +⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ ⋅ + +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ ⋅ + ⋅ −

⎡

⎣⎢

⎤

⎦⎥F Q

GQ

tgGQ

ka cosα α ω μ1 1 k , (10.9)

în care tg α este panta terenului. Se menţionează că în această relaţie nu s-a luat în considerare şi

forţa de inerţie a agregatului (tractor + sarcină) care intervine favorabil mai ales în cazul deplasării acestuia din amonte în aval. De fapt, în această situaţie a deplasării în pantă (şi nu în rampă) şi unele dintre componentele paralele cu calea de rulare ale forţelor de greutate din sistemul considerat acţionează în sensul de deplasare, reducând mult din valoarea forţei de tracţiune necesare Fa.

Valorile experimentale ale coeficientului de frecare μ (la depla-sarea pe sol a lemnului necojit prin semitârâre) variază de la 0,38, în cazul unui strat de humus negru înmuiat, până la 0,66, pe teren argilo-nisipos uscat sau umed (valori asemănătoare cu cele de la târâre), dar depind şi de diametrul piesei din lemn măsurat la capătul târât pe sol.

Coeficienţii de rezistenţă la rostogolirea pneurilor pe sol au valori experimentale cuprinse între 0,050 şi 0,175 în funcţie de natura şi starea căii de transport, scăzând cu 15%÷20% în cazul utilizării tractoarelor cu şenile.

Din relaţia anterioară se observă că, în cazul colectării lemnului prin semitârâre cu tractorul, se poate acţiona în vederea reducerii consumului de energie prin:

folosirea unor tractoare cu un raport greutate proprie / greutate sarcină (G/Q) cât mai mic;

reducerea rezistenţelor la înaintare prin folosirea unor trasee pe terenuri cu capacitate portantă ridicată, în perioade cu îngheţ la sol sau, dacă se justifică economic, să se efectueze o consolidare a terasamentului drumurilor de tractor;

formarea corespunzătoare a sarcinilor şi fasonarea pieselor din lemn astfel încât să se micşoreze coeficientul de frecare;

alegerea traseelor de colectare în aşa fel încât să se execute deplasarea de preferinţă din amonte în aval, evident fără să se depăşească panta maximă admisă de normele de protecţie a muncii.

137

În cazul semitârârii cu funicularul, sistemul de forţe format este mai complex datorită condiţiilor deosebite în care se deplasează sarcina.

Ţinând cont de ipotezele iniţiale generale pentru deplasarea prin semitârâre a unei piese din lemn, se poate determina condiţia de realizare la limită a semisuspendării, astfel încât axa piesei să formeze unghiul β cu terenul, situaţie în care cablul de sarcină (deci direcţia forţei de acţionare T) formează un unghi ϕ cu axa longitudinală a piesei (figura 10.4).

Figura 10.4. Semitârârea lemnului cu instalaţiile cu cablu

( ) ( βαβαϕ +⋅⋅=+⋅=⋅ coscossin 0

ll

QQT A ) , deci:

( )T Q

ll

= ⋅ ⋅+0 cos

sinα β

ϕ. (10.10)

Determinarea forţei de acţionare în cablul de sarcină (T′ în figura 10.5) şi a forţei de tracţiune necesare (Fa în figura 10.5) este mai dificilă pentru că trebuie să se ia în considerare, pe lângă coeficientul de rezis-tenţă specific la semitârâre, şi faptul că unghiurile β şi ϕ se modifică permanent pe parcursul deplasării sarcinii, mai ales în cazul adunatului lateral al materialului lemnos până la linia de funicular.

În plus, trebuie să se ţină cont şi de unghiul orizontal (δ în figura 10.5) pe care-l formează cablul trăgător cu cablul purtător, pe care rulea-

138

ză căruciorul funicularului, precum şi de greutatea acestui cărucior (G) şi de rezistenţele pe care le întâmpină la rulare.

Figura 10.5. Forţele care condiţionează deplasarea lemnului prin

semitârâre cu funicularul

Pot fi făcute, totuşi, unele recomandări practice a căror aplicare duce la realizarea unor condiţii favorabile pentru deplasarea lemnului prin semitârâre cu funicularul:

obţinerea unor valori cât mai mici ale coeficientului de frecare specifică (fasonarea corespunzătoare a pieselor din lemn şi suspendarea capătului gros al acestora);

alegerea tipului de funicular pentru care raportul G/Q (greutatea căruciorului / greutatea sarcinii) este cât mai mic;

deplasarea sarcinii, atât cât este posibil acest lucru, pe sub linia de funicular (reducerea unghiului δ ).

Suspendarea (figura 10.6)este modalitatea de deplasare a sar-cinii de material lemnos în care aceasta este susţinută în întregime de mijlocul de transport.

Figura 10.6. Deplasarea lemnului prin suspendare

139

Forţa de acţionare (Fa în figura 10.6), în cazul deplasării din amonte spre aval, trebuie să fie:

( )F Q G G Qa > ⋅ + ⋅ ⋅ − ⋅ − ⋅cos cos sin sinα α ω α α , (10.11) deci:

( )F QGQa > ⋅ +

⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ ⋅ ⋅ −1 ω αcos sinα , (10.12)

relaţii în care: Q este greutatea sarcinii, G - greutatea vehiculului, α - unghiul de pantă a terenului, ω - coeficientul de rezistenţă la rostogolirea roţilor pe calea de transport.

Relaţia anterioară este valabilă, în anumite ipoteze simpli-ficatoare, şi în cazul deplasării sarcinii prin suspendare cu funicularul.

Se observă şi în acest caz faptul că deplasarea se realizează în condiţii optime dacă raportul G/Q este mic şi dacă valoarea lui ω este redusă.

10.1. COLECTAREA LEMNULUI PRIN CORHĂNIRE Corhănirea constă în deplasarea de la cioată, pe distanţe scurte,

a lemnului rotund prin alunecarea acestuia datorată unui impuls iniţial. Acest mod de colectare foloseşte forţa umană şi este recomandat numai în cazul unui volum mic al pieselor din lemn, atunci când condiţiile de relief şi obstacolele de pe traseu (cioate, resturi de exploatare sau arbori pe picior) fac nerentabilă utilizarea altor mijloace de colectare.

În acest caz, terenul nu trebuie special amenajat, dar trebuie să se ţină cont de panta minimă ce favorizează deplasarea lemnului prin corhănire: 50% pe terenuri uscate, 35% pe terenuri umede, 20% pe terenuri acoperite cu zăpadă şi 10% pe terenuri cu zăpadă îngheţată.

Formaţia de muncitori este alcătuită din 3÷4 corhănitori care îşi coordonează mişcările la comanda şefului de echipă. Operaţia de corhănire, atunci când este incorect realizată, prezintă un grad ridicat de periculozitate, poate produce pagube majore seminţişului, arborilor care rămân în picioare, solului şi poate duce la declasarea lemnului.

Diminuarea efectelor negative ale corhănirii se realizează prin: limitarea distanţei de corhănit la maximum 80 m; executarea operaţiei preponderent iarna, pe teren îngheţat sau cu

zăpadă;

140

olărirea capătului gros al pieselor din lemn; protecţia arborilor din zona de corhănire.

Corhănirea lemnului trebuie limitată numai pentru situaţiile în care este singura modalitate de a aduna lemnul de pe o anumită suprafaţă a parchetului. Lemnul destinat obţinerii unor sortimente valoroase (de exemplu, buştenii cu lemn de rezonanţă) nu se deplaseză prin corhănire.

Suprafaţa pe care se corhăneşte este stabilită de şeful echipei de corhănitori împreună cu maistrul de parchet. Această suprafaţă se numeşte „plancă” şi trebuie să îndeplinească anumite condiţii:

să fie lipsită de seminţiş utilizabil; panta terenului să permită alunecarea liberă a pieselor din lemn; să fie înlăturate obstacolele care ar putea duce la schimbarea

direcţiei de deplasare (bucăţi de lemn, pietre de dimensiuni mari etc.);

să se protejeze arborii care rămân şi care sunt expuşi zdrelirii. Adunatul prin corhănire se concretizează în formarea tasoanelor,

operaţie facilitată prin olărirea capătului din aval al piesei din lemn şi prin acoperirea capătului din amonte al buştenilor aflaţi deja în tason („ascunderea capetelor”), fapt ce asigură, pe lângă evitarea deprecierii lemnului, alunecarea următoarelor piese peste aceştia.

Scosul, în această situaţie, presupune corhănirea pieselor din lemn aflate în tasoane, această operaţie efectuându-se întotdeauna din partea de deasupra şi din amonte a tasonului.

Punerea în mişcare a lemnului se face numai prin folosirea uneltelor de lucru specifice acestui procedeu şi standardizate: ţapina şi pârghia cu cârlig (figurile 10.7 şi 10.8).

Figura 10.7. Ţapina

141

Figura 10.8. Modul de impulsionare a mişcării pieselor din lemn cu

ţapina (a) sau cu pârghia rotitoare cu cârlig (b)

Muncitorii acţionează sincronizat, la comandă, din lateral sau din spate şi numai după ce piesa din lemn a fost orientată cu axa longitudinală pe linia de cea mai mare pantă. Se interzice intervenţia pe parcursul alunecării lemnului în vederea eventualei reorientări sau dirijări a acestuia.

10.2. COLECTAREA LEMNULUI CU ATELAJELE În anumite condiţii dificile de teren, atunci când mijloacele

mecanice de colectare nu pot fi transportate în parchet sau nu se justifică economic acest lucru, ca şi în situaţia unor arborete cu un număr mare de arbori la hectar, se utilizează atelajele pentru adunat sau scos materialul lemnos ce se recoltează.

Animalele rămân mai departe principalul mijloc pentru adunatul lemnului de dimensiuni reduse, rezultat din tăierile de produse secundare sau accidentale, când numărul arborilor marcaţi este sub 30 fire/ha. Direcţia de tras trebuie aleasă în funcţie de natura terenului şi panta acestuia: vara, pe teren uscat şi iarna pe teren îngheţat poate ajunge la 35÷40%, dar iarna, pe zăpadă, nu va depăşi 25%.

Cantitatea de material lemnos ce poate fi colectată cu animalele într-o anumită perioadă de timp depinde de mai mulţi factori, şi anume:

distanţa pe care se face deplasarea lemnului; volumul arborelui mediu; panta şi natura terenului; starea fizică a animalelor.

Deplasarea sarcinilor se poate face prin târâre (legare directă de atelaj), semitârâre (semisuspendarea sarcinii cu ajutorul unor scuturi, cărucioare sau sanciuri) sau prin suspendare (în căruţe sau sănii).

142

Un cal sau o pereche de cai înhămaţi, precum şi o pereche de boi înjugaţi formează un atelaj. Atelajele sunt echipate cu harnaşament corespunzător (hamuri la cai şi juguri pentru greabăn la boi).

Atelajul este condus de un caciş, cărăuş sau conducător de atelaj. Cacişul are asupra sa ciocanul cu care bate pana în lemn şi ţapina cu care ajută la pornirea sarcinii, la scoaterea penei şi la voltarea pieselor care formează sarcina.

Sarcina se leagă de tânjală (la boi) sau de arcic (la cai). Tânjala are lungimea de 2,5 m şi diametrul la capătul gros de

10÷12 cm. Pentru o manevrare uşoară a sarcinii, trebuie să se utilizeze modalităţi de legare corespunzătoare: cu lanţuri, cu pene de 10÷15 cm şi prevăzute cu zimţi sau cu un dispozitiv special denumit cioflâng (figura 10.9)

1 - vârtej 2 - lanţ 3 - pană metalică

Figura 10.9. Dispozitiv de legare a pieselor din lemn la colectarea cu atelajele

Este recomandată modalitatea de deplasare semisuspendată sau chiar suspendată a sarcinii pentru că, pe lângă faptul că se reduc prejudiciile aduse solului, seminţişului şi arborilor în picioare, pro-ductivitatea muncii poate creşte cu 30÷50% prin mărirea sarcinii şi prin diminuarea pierderilor de material lemnos (nu se mai olăresc capetele pieselor).

Când lemnul este adunat în tason, ca urmare a corhănirii, operaţia cuprinde şi faza de „dat după vite”. Aceasta presupune: des-prinderea lemnului din tason, pregătirea sarcinii, baterea penelor pentru adunat prin târâre, ajutarea pornirii sarcinii prin ridicarea capătului gros cu ţapina.

Căile de colectare cu atelajele se amenajează sumar prin degajarea terenului de obstacole pe o lăţime de 1,0÷1,5 m (îndepărtarea resturilor lemnoase, tăierea cioatelor vechi la nivelul terenului, umplerea gropilor care prezintă pericol pentru animale) şi, dacă este cazul, pentru a evita alunecarea sarcinii pe versant, pe porţiunile în curbă se fixează

143

mărginare (o succesiune de piese din lemn rotund aşezate cap la cap şi stabilizate cu ţăruşi).

Se va ţine seama ca deplasarea atelajelor să nu se facă în rampă decât cel mult pe o distanţă de 100 m. Aceasta va fi mai mică de 10% pentru cursa în plin şi sub 30% la cursa în gol. Pe traseu, conducătorul atelajului se va deplasa lateral, pe partea din amonte, sau în urma atelajului. Viteza de deplasare este de 50÷100 m/min şi variază în funcţie de greutatea atelajelor, de panta terenului şi de sensul şi felul deplasării (spre aval sau spre amonte, cu sau fără sarcină).

10.3.COLECTAREA LEMNULUI CU TRACTOARE În contextul actual al creşterii gradului de mecanizare a lucrărilor

în procesul de exploatare a lemnului au survenit schimbări importante în proporţia participării unor mijloace mecanice mai ales la scos şi apropiat. Tractoarele sunt utilaje a căror folosire la colectarea lemnului a fost extinsă continuu în baza următoarelor considerente:

prezintă o mare mobilitate, ceea ce le permite să-şi schimbe cu uşurinţă şi pe distanţă mică direcţia de mers şi să aibă o mare capacitate de trecere peste obstacole;

au putere mare ceea ce implică forţe de tracţiune mari în diverse condiţii de exploatare;

folosirea lor duce la creşterea productivităţii muncii şi reducerea costurilor exploatării lemnului;

asigură condiţii optime de muncă sub aspect ergonomic şi al securităţii muncii. Alegerea unui anumit tip de tractor pentru colectarea lemnului se

face, pe de o parte, în funcţie de particularităţile terenului şi de cerinţele silviculturale specifice, dar este condiţionată, pe de altă parte, şi de caracteristicile tehnice generale ale tractorului (putere, sistem de rulare etc.) şi de echipamentele de lucru folosite pentru formarea sarcinii.

O primă grupare a tractoarelor folosite pentru colectare poate fi făcută după destinaţia iniţială a acestora: tractoare universale şi tractoare forestiere.

Tractoarele forestiere (figura 10.10) sunt concepute special pentru a deplasa materialul lemnos în cadrul procesului de colectare, având în dotare, de la început, echipament de lucru care să asigure formarea, legarea şi transportul sarcinilor din lemn.

Cele universale, construite în scopul utilizării într-un domeniu mai larg de activitate, trebuie adaptate condiţiilor de colectare a lemnului prin adăugarea unor echipamente de lucru corespunzătoare.

144

Figura 10.10. Tractor forestier

Echipamentul minim specializat pentru lucrările în exploatări forestiere, existent pe tractoarele forestiere sau adăugat celor universale, poate fi:

troliu şi sapă-scut, primul utilizat pentru formarea şi legarea sarcinii, iar sapa-scut pentru deplasarea acesteia prin semisuspendare şi pentru protecţia punţii din spate a tractorului (figura 10.11a);

troliu şi consolă, rolul consolei fiind cel de dirijare a cablului de sarcină şi de realizare a semisuspendării sarcinii (figura 10.11b);

braţ hidraulic de tip graifăr sau cleşte, care se utilizează pentru formarea, legarea şi semisuspendarea sarcinii (figura 10.11c);

braţ hidraulic şi graifăr, atunci când acesta din urmă preia rolul de fixare şi semisuspendare a sarcinii (figura 10.11d);

braţ hidraulic şi semiremorcă, în cazul deplasării suspendate a lemnului (figura 10.11e). La alegerea unui tractor dotat cu un anumit echipament de lucru

trebuie să se aibă în vedere condiţiile de teren şi de arboret în care acesta va fi folosit. Pentru terenuri cu pante mari, care impun amenajarea unor drumuri de tractor şi unde, cu toate aceste amenajări, utilajul folosit pentru colectare nu poate ajunge până la fiecare arbore doborât, trebuie să se folosească tractoare cu trolii, lungimea cablului de sarcină fiind suficientă (60÷150 m) pentru a se putea aduna materialul lemnos de pe suprafeţe mari.

În cazul în care utilajul poate pătrunde pe trasee neamenajate special până la cioată, pe terenuri cu pante reduse, pot fi folosite tractoare echipate cu braţe hidraulice care acţionează pe o rază de maxim 9 m. Pentru tractoarele cu braţ hidraulic şi semiremorcă apare, în plus,

145

încă un factor limitativ, cel al lungimii maxime a materialului lemnos posibil a fi transportat prin suspendare, care este, în general, de 4 m.

Figura 10.11. Echipament specializat pentru tractoarele folosite

la exploatarea lemnului

După tipul constructiv al şasiului, tractoarele pot fi cu şasiu rigid sau cu şasiu articulat. După sistemul de rulare, tractoarele sunt pe roţi sau pe şenile (eventual semişenile).

Tractoarele utilizate în lucrările de exploatare a lemnului pot avea o singură punte motoare sau două punţi motoare. Puterea acestora poate fi sub 55 kW (tractoare de putere mică), între 55 kW şi 115 kW (tractoare de putere mijlocie) sau peste 115 kW (tractoare de putere mare).

Specializarea tractoarelor forestiere se referă la: puterea mai mare a motorului, creşterea forţelor de tracţiune datorată aderenţei mai mari prin

folosirea pneurilor de mărimi egale şi de construcţie specială, adaptabilitatea la trasee cu raze mici de racordare datorată şasiului articulat. Tractoarele forestiere specializate sunt dotate cu o lamă ase-

mănătoare celei de buldozer, montată în partea din faţă. Aceasta se utilizează la efectuarea unor lucrări superficiale de terasamente, la rectificarea căilor de colectare şi la voltarea buştenilor.

146

10.3.1. Parametrii constructivi de bază ai tractoarelor Aprecierea posibilităţilor de utilizare practică a tractoarelor

forestiere, în raport cu felul şi gradul de dificultate ale operaţiilor pe care trebuie să le efectueze în cadrul procesului de exploatare a lemnului, se face în primul rând pe baza parametrilor constructivi ai acestora. În această categorie sunt incluse caracteristicile dimensionale, parametrii de greutate şi capacitatea de încărcare, precum şi caracteristicile dina-mice.

Dintre caracteristicile dimensionale (figura 10.12) fac parte: dimensiunile de gabarit, care reprezintă lungimea (A), lăţimea

(C) şi înălţimea (D) a tractorului (inclusiv cabina şi echipamentul de lucru),

ampatamentul (F) sau distanţa dintre axele geometrice ale punţilor tractorului,

garda la sol (lumina), reprezentând distanţa dintre cel mai coborât punct al şasiului şi suprafaţa terenului (H),

ecartamentul (B) măsurat ca distanţa dintre planele mediane ale roţilor de pe aceeaşi axă,

consolele din faţă şi din spate definite ca distanţele pe orizontală dintre axele de simetrie ale punţilor (din faţă şi, respectiv, din spate) şi extremităţile tractorului din direcţiile menţionate,

raza longitudinală de trecere (r) care este raza unui cilindru ipotetic situat între punţi, tangent la roţile din faţă şi din spate, pe suprafaţă căruia se află şi punctul cel mai de jos al şasiului,

raza transversală de trecere, determinată ca rază a cercului ce trece prin punctul cel mai coborât situat între roţile tractorului şi tangent la roţi,

unghiurile de trecere (din faţă-α1- şi din spate-α2-) formate cu planul terenului de planele tangenţiale la roţi care cuprind cele mai joase puncte ale echipamentelor de lucru la extremitatea din faţă şi, respectiv, din spate, echipamente aflate în poziţie de deplasare. Parametrii de greutate oferă informaţii necesare pentru

aprecierea condiţiilor de tracţiune (prin intermediul aderenţei) şi a posibilităţii de deplasare pe terenuri cu portanţă diferită. Aceştia sunt:

greutatea constructivă, care reprezintă greutatea proprie a tractorului fără scule şi nealimentat,

147

greutatea de exploatare, care este greutatea totală a tractorului alimentat şi dotat cu toate anexele, la care se adaugă greutatea maximă admisă a sarcinii de transportat.

Figura 10.12. Caracteristici dimensionale ale tractoarelor forestiere

Caracteristicile dinamice se referă în principal la forţa de trac-ţiune maximă, la viteza maximă de deplasare, la stabilitatea în mers şi capacitatea de trecere pe drumuri cu denivelări şi obstacole, precum şi la panta maximă.

10.3.2. Părţile componente ale tractoarelor Tractoarele utilizate pentru colectarea lemnului sunt alcătuite din

următoarele părţi principale: motor; transmisie; organe de rulare şi direcţie; organe de susţinere; echipamente de lucru; organe de direcţie şi comandă; instalaţii de iluminat şi de semnalizare; echipamente de confort;

148

MOTORUL reprezintă acea parte care asigură energia necesară funcţionării elementelor şi echipamentelor de lucru ale tractorului.

Motoarele din dotarea tractoarelor forestiere pot fi clasificate după mai multe criterii: a) după numărul timpilor motori:

motoare în patru timpi, la care ciclul motor se realizează la două rotaţii ale arborelui cotit şi la patru curse ale pistonului;

motoare în doi timpi, la care fazele ciclului motor se desfăşoară la o rotaţie a arborelui cotit şi două curse ale pistonului;

b) după locul în care se formează amestecul de ardere: motoare cu explozie, la care amestecul combustibil-aer (amestec

carburant) se formează într-un carburator; în acest caz, aprin-derea amestecului carburant se realizează în interiorul cilindrului prin intermediul unei bujii; astfel de motoare folosesc benzină şi se numesc motoare cu electroaprindere sau cu benzină;

motoare cu autoaprindere (cu injecţie, Diesel sau cu motorină), la care amestecul combustibil-aer se realizează în interiorul cilindrului; în acest caz, explozia se produce în urma compri-mării aerului şi injectării combustibilului la presiuni înalte.

c) după turaţia motorului, exprimată prin viteza v de deplasare a pistonului în interiorul cilindrului: motoare lente, la care v = 5 m/s; motoare cu turaţie medie, la care v = 6,5÷10,0 m/s; motoare rapide, la care v = 10,0÷15,0 m/s.

Principalele caracteristici ale motoarelor Cursa pistonului reprezintă spaţiul parcurs de piston între PMS şi

PMI. Între cursa C şi diametrul interior al cilindrului (alezajul), D, există un raport (raportul cursă-alezaj), în funcţie de valoarea căruia se disting următoarele situaţii:

dacă acest raport C/D este egal cu 1,0, motorul poartă numele de motor pătrat;

dacă C/D este mai mare decât 1,0, motoarele sunt de cursă lungă; dacă C/D este mai mic decât 1,0, motoarele se numesc

superpătratice (sunt cele mai moderne). În acest ultim caz avem următoarele avantaje:

− cursa executată de piston este mult mai scurtă, ceea ce determină o scădere a uzurii;

149

− acest tip de motoare pot fi echipate cu supape de admisie şi de evacuare cu diametre mult mai mari, ceea ce facilitează efectuarea celor două faze într-un timp mult mai scurt;

− din punct de vedere al consumului de combustibil sunt mai eco-nomicoase;

− înălţimea motoarelor este mult mai mică. Volumul camerei de ardere (Va) reprezintă spaţiul delimitat de

capul pistonului aflat în PMS, cerul chiulasei şi pereţii interiori ai ci-lindrului. În acest spaţiu este comprimat amestecul de ardere şi tot aici se produce explozia.

Volumul util (Vu) este numit cilindree, capacitate cilindrică sau litraj, şi reprezintă volumul generat în interiorul cilindrului când pistonul se deplasează din PMS în PMI.

Volumul total (Vt) este dat de suma dintre Va şi Vu:

uat VVV += . (10.13)

Pentru motoarele cu mai mulţi cilindri, cilindreea totală este dată de relaţia:

nCdVt ⋅⋅⋅

=4

2π , (10.14)

unde n este numărul de cilindri. Raportul de compresie ( at VV /=ε ) indică de câte ori este com-

primat fluidul motor în interiorul cilindrului. La motoarele moderne cu explozie în patru timpi ε = 11,5, la cele cu explozie în doi timpi, ε = 7,0, iar la motoarele Diesel, ε = 22.

Puterea efectivă reprezintă puterea dezvoltată de motor la turaţia nominală a acestuia.

Turaţia motorului este exprimată în rotaţii / minut şi variază în funcţie de tipul motorului. În principiu, motoarele Diesel se caracte-rizează prin turaţii mai scăzute, aproximativ 3000 rotaţii / minut, faţă de cele cu explozie în patru timpi care ating 7000÷8000 rotaţii / minut. În general, cu cât turaţia este mai mare cu atât puterea motorului este mai mare.

Componentele motorului La motorul în patru timpi deosebim următoarele mecanisme şi

sisteme principale: a) mecanismul bielă - manivelă (mecanism motor), b) mecanismul de distribuţie,

150

c) sistemul de alimentare, d) sistemul de aprindere, e) sistemul de ungere, f) sistemul de răcire, g) sistemul de pornire.

a) Mecanismul bielă - manivelă are rolul de a prelua energia rezultată în urma arderii şi destinderii gazelor arse, pe care o transmite arborelui motor şi apoi, prin intermediul transmisiei, la roţile motoare ale tractorului. Acest mecanism realizează transformarea mişcării rectilinii a pistonului în mişcare de rotaţie a arborelui motor. Este compus din:

grupa pieselor mobile: pistonul cu segmenţi şi bolţ, biela, arbo-rele motor (arbore cotit sau vilbrochen) şi volantul;

grupa pieselor fixe: blocul motor, chiulasa şi cilindrii. Pistonul (figura 10.13) este piesa care preia presiunea dezvoltată

în urma destinderii gazelor arse în interiorul cilindrului. Capul pistonului este acea parte care vine în contact direct cu fluidul motor.

Sub cap se găsesc zona de etanşare şi zona de ungere. Pe această porţiune a pistonului sunt practicate canale în care se montează 3÷4 segmenţi de compresie şi 1÷2 segmenţi de ungere. Segmenţii de compresie au secţiune transversală plină pe când cei de ungere sunt prevăzuţi cu degajări prin care circulă uleiul necesar ungerii interiorului cilindrului.

Figura 10.13. Elementele pistonului

În zona de articulaţie este fixat bolţul care face legătura cu piciorul bielei. Biela reprezintă piesa care asigură legătura articulată între piston şi arborele cotit.

151

Arborele cotit (figura 10.14) înmagazinează şi transmite toată energia dezvoltată de agentul motor. Este format din lagăre de sprijin şi coturi (manetoane).

Figura 10.14. Arbore cotit

Manetonul este partea prin care capul bielei se articulează la arborele motor. La capătul din spate a arborelui cotit se află volanta care are rolul de a scoate pistoanele din punctele moarte şi de a realiza o legătură articulată între motor şi transmisia tractorului, ceea ce contribuie la o pornire uşoară a motorului. Pe conturul volantei este practicată o coroană dinţată.

Blocul motor închide în interiorul său, aproape în întregime, organele mobile ale motorului, constituind suportul pe care se sprijină cele mai multe dintre componentele motorului. La partea sa inferioară se găseşte baia de ulei (capacul inferior al motorului) în care sunt practicate locaşurile pentru montarea cilindrilor, orificiile pentru circulaţia uleiului de ungere şi a apei de răcire. Tot în interiorul blocului motor sunt amplasate şi lagărele care susţin arborele cotit.

Chiulasa acoperă blocul motor la partea superioară. Între chiulasă şi bloc se montează o garnitură de etanşare care are rol de a preveni pierderea gazelor în afara cilindrului şi pătrunderea apei sau a uleiului în cilindru. Suprafaţa interioară a chiulasei este de obicei netedă, dar poate fi prevăzută, la motoarele Diesel, cu cavităţi semisferice denumite camere de turbionare în care se injectează motorina.

Cilindrii ghidează cursa pistonului şi delimitează camera de ardere. Suprafaţa interioară, numită şi oglinda cilindrilor, trebuie să fie perfect netedă şi necesită un grad ridicat de prelucrare mecanică. Dacă partea exterioară a acestora vine în contact direct cu apa pentru răcire cilindrii se numesc umezi, iar dacă există o piesă intermediară între cilindri şi apa de răcire se numesc uscaţi. În general, cilindrii sunt demontabili.

152

b) Mecanismul de distribuţie asigură admisia amestecului proaspăt în interiorul cilindrului şi evacuarea gazelor arse, asigurând desfăşurarea normală a fazelor ciclului motorului:

admisie → compresie → destindere (detentă) → evacuare admisia are loc la deplasarea pistonului din PMS în PMI; compresia are loc la cursa ascendentă din PMI în PMS; destinderea presupune o nouă deplasare din PMS în PMI; evacuarea are loc la a doua cursă din PMI în PMS, după care

ciclul se reia. Pentru realizarea acestor faze succesiv, în mecanismul de

distribuţie acţionează următoarele piese (figura 10.15): arbore de distri-buţie sau cu came (1) pe care se află camele (2), culbutorii (3), tijele culbutorilor (4), tacheţii (5) şi supapele (6).

Figura 10.15. Schema funcţională a mecanismului de distribuţie

Arborele de distribuţie este prevăzut cu proeminenţe excentrice numite came. La partea sa anterioară se află roata de distribuţie care primeşte mişcarea de la arborele cotit. Aceasta poate fi o roată dinţată cilindrică sau o roată de curea dreaptă (trapezoidală) cu dantură.

Tacheţii rămân în contact permanent cu camele şi transmit miş-carea la tije. Numărul lor este dublu faţă de cel al cilindrilor deoarece fiecare cilindru are două supape.

Culbutorii preiau mişcarea de la tijă şi o transmit supapelor determinând deschiderea acestora în anumite momente bine stabilite.

Tijele fac legătura între tacheţi şi culbutori, existând doar la motoarele cu distribuţie laterală.

Supapele închid şi deschid orificiile de admisie şi evacuare. În funcţie de poziţia arborelui cu came există două tipuri de

sisteme de distribuţie:

153

distribuţie superioară, când arborele cu came se află în poziţie superioară, situaţie în care nu sunt necesare tijele şi culbutorii;

distribuţie laterală, când arborele cu came are poziţie inferioară şi apare necesitatea tijelor şi a culbutorilor. c) Sistemul de alimentare asigură alimentarea motorului şi

depozitarea combustibilului. Se prezintă în două variante constructive: pentru motor cu explozie şi pentru motoare Diesel.

Sistemul de alimentare de la motoarele cu explozie are urmă-toarele părţi componente: rezervor, pompă, carburator, filtru de aer, filtru de combustibil, colector de admisie şi colector de evacuare.

Partea principală este reprezentată de carburator. Acesta este un mecanism care asigură amestecul aerului proaspăt cu benzina, în diferite proporţii. Raportul benzină – aer se notează cu λ. Amestecul carburant se consideră normal atunci când la un litru de benzină se iau din atmos-feră 15 kg de aer (λ = 1), amestecul este bogat când cantitatea de aer nu depăşeşte 14 kg (λ < 1) şi este sărac când cantitatea de aer este mai mare de 15 kg (λ > 1). În timpul funcţionării, amestecul normal apare predominant, cel sărac este recomandat din punct de vedere economic, iar cel bogat trebuie să fie limitat doar pe durata pornirii motorului.

Carburatorul, reprezentat schematic în figura 10.16, este compus din două părţi:

camera de nivel constant, alimentată printr-o supapă, în care există un flotor ce pluteşte pe benzină (plutitor) şi delimitează cantitatea de carburant care participă în amestec;

camera de amestec, unde se realizează amestecul aerului cu benzina, în diferite proporţii, în funcţie de sarcina motorului. Central, în această cameră se află o zonă cu diametrul mai mic (difuzor) iar la capete se află două supape sau clapete (una de aer şi cealaltă de amestec) care delimitează debitul de amestec care ajunge la cilindri. La nivelul difuzorului se află jiclorul sau jicloarele carburatorului.

Figura 10.16. Schema funcţională a unui carburator

154

Sistemul de alimentare de la motoarele Diesel cuprinde două circuite mari, şi anume: circuitul de joasă presiune şi cel de înaltă presiune.

Circuitul de joasă presiune cuprinde: rezervorul de combustibil care trebuie să asigure motorina pe

durata unui schimb de lucru. Acesta este prevăzut cu gură de alimentare şi supapă de egalizare a presiunii;

filtrul unic de combustibil care filtrează motorina atât grosier cât şi fin, sau baterie de filtre cu doi elemenţi (unul pentru filtrare grosieră şi celălalt pentru filtrare fină);

pompa de alimentare acţionată manual; Legătura dintre aceste elemente se face prin ţevi de joasă

presiune. Circuitul de înaltă presiune este format din:

pompa de injecţie care asigură debite riguros determinate de motorină la timpii prestabiliţi. Este alcătuită din elemenţi de pompare, în număr egal cu numărul de cilindri;

regulatorul de turaţie, montat pe pompa de injecţie; rolul acestuia este cel de a asigura variaţia debitelor de combustibil pompat în funcţie de sarcina motorului (mărimea debitului este propor-ţională cu mărimea sarcinii);

conductele de înaltã presiune executate din oţel, cu pereţi groşi; acestea conduc motorina de la elemenţii de pompare la injectoare;

injectoarele sunt cele care asigură pulverizarea fină a motorinei în camera de ardere. Presiunea de injecţie diferă în funcţie de tipul de motor (frecvent este aproximativ 125 daN/m2). d) Sistemul de aprindere apare în componenţa motoarelor cu

explozie în 2 şi 4 timpi. Rolul său este de a asigura scânteia electrică necesară aprinderii amestecului carburant comprimat în interiorul cilin-drului.

La motoarele în 4 timpi se foloseşte sistemul de aprindere cu baterie de curent (acumulator) şi bobină de inducţie care transformă curentul de joasă tensiune (12 V sau 24 V) în curent de înaltă tensiune necesară producerii scânteii între electrozii bujiei. Bujiile sunt standar-dizate şi marcate corespunzător, notaţiile cuprinzând pasul filetului şi valoarea termică a acestora (exemplu: M14 –175).

155

Pentru motoarele în doi timpi, sistemul de aprindere a fost prezentat anterior, la explicarea modului de funcţionare a ferăstraielor mecanice.

e) Sistemul de ungere este necesar pentru a preveni frecarea uscată între piesele mobile ale motorului. Din punct de vedere al principiului de funcţionare, se deosebesc sisteme de ungere cu şi fără circuit propriu. Circuitul propriu se întâlneşte la motoarele în 4 timpi, iar sistemele de ungere fără circuit propriu sunt specifice motoarelor în doi timpi.

Sistemele de ungere cu circuit propriu apar sub mai multe forme constructive realizând:

ungerea prin barbotare, când uleiul necesar este asigurat prin lovirea lichidului existent în baia de ulei de capetele bielelor aflate în mişcare;

ungerea sub presiune, când uleiul este preluat din baie şi pompat către suprafeţele supuse frecării de pompa de ulei;

ungerea mixtă, care presupun combinarea celor două tipuri anterioare. În componenţa sistemului de ungere deosebim următoarele piese:

− baia de ulei, care depozitează uleiul necesar ungerii (≈ 15 l la tractoarele din România); în interiorul băii se află sorbul urmat de pompa de ulei (pompă centrifugală cu roţi dinţate cilindrice de tip aspiro-respingătoare ce preia uleiul din baie şi îl refulează în circuit; de la pompă, uleiul trece în rampa principală de ulei de unde, prin ramificaţii, ajunge la culbutor, la lagărele arborelui cu came şi ale arborelui motor, la angrenaje şi apoi din nou în baie;

− filtrele de ulei, necesare pentru reţinerea impurităţilor din masa de ulei ce intră în circuit. Pot fi în baterie, pentru filtrare grosieră şi fină, sau sub formă de filtru unic atunci când realizează ambele filtrări.

− radiatorul de ulei, montat lângă radiatorul de răcire a apei; este necesar pentru a menţine temperatura uleiului în limitele normale de funcţionare.

f) Sistemul de răcire are rolul de a asigura răcirea pieselor motorului. În general, este realizat sub două forme: sistem de răcire în circuit propriu şi sistem de răcire cu aer.

Sistemul de răcire cu circuit propriu este specific motoarelor în 4 timpi şi are în componenţă pompa de apă, un termostat, radiatorul şi ventilatorul. Există şi sisteme în care pompa de apă poate lipsi, în acest caz răcirea realizându-se printr-un termosifon.

156

Pompa asigură circulaţia apei pe traseul: motor → pompă → termosifon → radiator → motor.

Termostatul este un mecanism cu supapă care închide sau deschide circuitul apei spre radiator, în funcţie de temperatura acesteia.

La punerea în funcţiune a motorului, temperatura apei fiind scăzută, termostatul opreşte trecerea lichidului de răcire spre radiator, acesta circulând printr-o conductă intermediară dinspre/spre motor (circuitul redus al apei). Deschiderea supapei termostatului are loc atunci când temperatura apei depăşeşte 75°C realizând circuitul normal al apei.

Sistemul de răcire cu aer este specific motoarelor în doi timpi şi a fost descris anterior, la ferăstraiele mecanice.

g) Sistemul de pornire este destinat punerii în funcţiune a motorului.

Pornirea cu ajutorul unui electromotor este specifică motoarelor în 4 timpi. Electromotorul (bendixul) este alimentat de la o baterie şi transformă energia electrică în energie mecanică. Cuplarea dintre axul electromotorului şi motorul principal se realizează prin intermediul unei coroane dinţate practicate pe roata volantă.

TRANSMISIA tractorului preia forţa motorului pe care o cedează apoi roţilor tractoare ale utilajului.

În general, în alcătuirea transmisiei (figura 10.17) intră urmă-toarele piese principale:

1 - volanta 2 - ambreiajul

principal 3 - cuplajul elastic 4 - cutia de viteze 5+6 - transmisia

intermediară 7 - mecanismul

diferenţial 8 - transmisiile

finale Figura 10.17. Schema funcţională a transmisiei tractorului forestier

Ambreiajul principal asigură cuplarea şi decuplarea celorlalte elemente ale transmisiei la/de la motor. Ambreiajul principal este de tip monodisc permanent cuplat. Cuplarea este asigurată prin intermediul unor arcuri şi al unei plăci de presiune. Decuplarea presupune apăsarea pedalei de comandă, când placa de presiune se retrage eliberând discul

157

de ambreiaj. În acest mod, acesta rămâne în repaus (nu se mai transmite mişcarea la roţile motoare), deşi volanta se roteşte.

Cuplajul elastic este alcătuit dintr-o piesă elastică (cauciuc sau cuplaj cu role) care asigură anumite decalaje ale arborilor ce fac legătura între ambreiaj şi cutia de viteze.

Cutia de viteze permite schimbarea vitezelor de deplasare ale tractorului. Schimbarea vitezei este în strânsă legătură cu sarcina ce trebuie acţionată, la sarcini mici fiind necesare viteze mici.

Cutia de viteze are următoarea construcţie: carcasă, în care trebuie să fie permanent ulei; arborele primar (care vine de la ambreiaj); arborele secundar (care se găseşte în continuarea celui primar); arborele intermediar (paralel cu cel secundar) care permite

schimbarea rapoartelor de transmisie); arborele auxiliar care permite mersul înapoi.

Capătul posterior al arborelui secundar este echipat cu un pinion tronconic (5) numit şi pinion de atac. Acesta antrenează coroana conică a transmisiei intermediare (6). Cu ajutorul transmisiei intermediare se demultiplică turaţia rezultată din cutia de viteze şi se modifică sensul de transmitere a mişcării de rotaţie.

În general, cutia de viteze clasică (cu roţi baladoare) a fost abandonată în favoarea unei cutii de viteze cu schimbare sub sarcină, care nu mai necesită debreierea transmisiei.

Diferenţialul este acea componentă a transmisiei care are rolul de a permite celor două roţi motoare la care se transmite cuplul să se rotească în acelaşi timp cu viteze diferite (la viraje sau denivelări ale terenului).

Modul de funcţionare a unui diferenţial autoblocabil este redat în figura 10.18. Mişcarea ajunge la carcasa diferenţialului (4) prin transmi-sia centrală (1) şi mai departe la pinionul planetarei (2). Piesele (3) re-prezintă cuplajul cu fricţiune.

Datorită transmisiei prin intermediul angrenajului conic, scopul diferenţialului este atins. În continuare, de la diferenţial mişcarea ajunge la pinionul central (6), la pinioanele satelit (7) şi apoi la coroana ex-terioară. Elementele (6), (7) şi (8) reprezintă transmisiile finale.

Carcasa (9) a celor trei roţi satelit este solidară cu janta roţii.

158

Figura 10.18. Schema funcţională a unui diferenţial autoblocabil

ORGANELE DE RULARE ŞI DIRECŢIE De-a lungul timpului, din motive de ordin silvicultural (prote-

jarea solului, a seminţişului) dar şi din raţiuni tehnico-economice, s-a impus ca sistem de rulare pneul.

Pneul constituie partea de uzură, elastică şi flexibilă a roţii unui tractor. Elasticitatea este dată de perna de aer aflat în cameră, iar flexi-bilitatea este dată de forma anvelopei.

Funcţiile pneurilor care echipează tractoarele forestiere sunt: să realizeze legătura tractor-sol prin aderenţă ; să transmită terenului puterea motorului; să estompeze efectul denivelărilor mici ale terenului; să reducă tasarea şi degradarea terenului forestier.

Din punct de vedere al structurii, pneurile care echipează tractoarele forestiere sunt de trei tipuri:

convenţionale radiale cu anvelopă de joasă presiune

În prezent sunt folosite pneurile cu anvelope de joasă presiune care au elasticitate ridicată, aderenţă foarte bună şi presiune specifică mică. Dezavantajul principal îl constituie durata mai mică de utilizare.

159

Profilul benzii de rulare a anvelopei este caracteristica determi-nantă în interacţiunea pneu-sol. Forma şi dispunerea nervurilor profilului influenţează aderenţa pneului şi favorizează autocurăţirea sa. Profilele adecvate lucrărilor de colectare a lemnului sunt cele cu formele constructive prezentate în figura 124.

Figura 10.19. Tipuri de profile ale benzii de rulare pentru

anvelopele tractoarelor forestiere

Pentru a mări forţa de aderenţă, uneori este necesar să se utili-zeze lanţuri antiderapante. Aceste dispozitive sunt formate din elemente (zale) prinse articulat între ele astfel încât să îmbrace anvelopa.

ORGANELE DE SUSŢINERE

Şasiul reprezintă elementul de rezistenţă rigid al tractorului forestier, care susţine motorul, transmisia, cabina, echipamentele de colectare etc. Şasiul este constituit din longeroane, traverse şi plăci din tablă groasă de oţel profilat, toate acestea fiind rigidizate prin sudură.

În scopul micşorării razei de viraj, tractoarele forestiere sunt prevăzute cu două semişasiuri articulate, înscrierea în curbe realizându-se prin bracarea lor. Articulaţia care leagă semişasiul din faţă de cel din spate poate fi de două tipuri constructive:

cu 1 grad de libertate (mişcare numai în plan orizontal); cu 2 grade de libertate (mişcare în plan orizontal şi în plan

vertical). La TAF 650 există 2 semişasiuri (anterior şi posterior), legate

între ele prin articulaţii cu bolţuri. Semişasiul anterior susţine motorul, transmisia, instalaţia hidraulică, cabina şi rezervoarele. Semişasiul posterior susţine echipamentul specializat pentru colectare: troliul, dispozitivul de suspendare a sarcinii şi scutul.

ECHIPAMENTUL SPECIALIZAT

Echipamentele de lucru specializate, aşa cum s-a menţionat anterior, sunt reprezentate prin:

troliu;

160

sapă de ancorare; dispozitiv de semisuspendare a sarcinii; lamă de voltare.

Troliul Sunt situaţii în care procesul de colectare cu tractorul se

realizează în două etape, adunatul şi apropiatul, atunci când tractorul nu poate sau nu trebuie să ajungă până la cioată. În acest caz, lemnul este târât pe o distanţă de 40÷60 m cu ajutorul unui cablu acţionat de troliu.

Prin înfăşurarea cablului pe troliu, mişcarea de rotaţie a tambu-rului troliului este transformată în mişcare de translaţie a cablului.

Troliul este acţionat mecanic, energia necesară fiind primită de la cutia de distribuţie a transmisiei tractorului, prin intermediul unor arbori cardanici, sau de la priza de putere, prin transmisii cu lanţ Gall.

Părţile componente ale troliului sunt: tamburul, reductorul, cu-plajul, sistemul de frânare şi de comandă.

Tamburul este un cilindru cu două flanşe la capete. Pe acesta se înfăşoară cel mult 150 m de cablu de tracţiune, lungimea optimă fiind în intervalul 50÷70 m. Troliile tractoarelor forestiere pot fi monotambure sau bitambure.

Reductorul are următoarele funcţii: micşorează turaţia primită de la cutia de distribuţie a transmisiei

tractorului; amplifică cuplul motor; schimbă planul mişcării de rotaţie din longitudinal în transversal.

Ultimele două funcţii sunt realizate prin intermediul unui angrenaj melcat sau al unui angrenaj conic.

Cuplajul asigură legătura dintre reductor şi tambur. Comanda acestuia se poate efectua manual, pneumatic sau hidraulic.

Cele mai utilizate tipuri de cuplaje sunt cele multidisc, cu acţionare pneumatică sau hidraulică, care repartizează cuplul necesar pe o suprafaţă mare, evitându-se, astfel, patinarea şi încălzirea ambreiajului.

Sistemele de frânare cu care sunt prevăzute troliile tractoarelor forestiere pot fi cu bandă, cu disc sau cu saboţi. Sunt amplasate pe unul dintre elementele lanţului cinematic al transmisiei troliului (pe flanşe, pe arbori etc.). Ca şi cuplajul, frâna poate fi acţionată mecanic, pneumatic sau hidraulic. Ultimele două tipuri prezintă avantajul că frânarea se execută automat în cazul executării unor manevre greşite.

161

Sistemul de comandă are rolul de a trece cuplajul din poziţia „cuplat” în poziţia „decuplat” şi invers, precum şi cel de a acţiona frâna. Comanda sistemului de frânare se poate executa independent sau simultan cu cea a sistemului de cuplare.

Sapa de ancorare este necesară pentru mărirea aderenţei tractorului, mai ales atunci când se face adunatul lemnului cu troliul. Sapa este confecţionată din tablă groasă prinsă de un schelet metalic de oţel şi este prevăzută cu colţi la extremitatea liberă.

În timpul deplasării, sapa trebuie ridicată de la nivelul solului şi, din acest motiv, este prinsă de şasiul tractorului printr-o articulaţie. Coborârea şi ridicarea sapei se poate face manual sau cu un dispozitiv cu doi cilindri hidraulici.

Unele tractoare forestiere sunt prevăzute cu scut de protecţie amplasat transversal în spatele utilajului, rolul acestuia fiind cel de a prelua eventualele şocuri produse de capătul suspendat al sarcinii.

Dispozitivul de suspendare a sarcinii permite apropiatul lemnului prin semitârâre, caz în care capătul anterior al sarcinii este legat cu un ciochinar şi poate fi suspendat fie prin sprijinire pe sapa de ancorare, fie cu ajutorul unui dispozitiv special de semisuspendare fix sau mobil. Acesta din urmă este specific tractoarelor cu şasiu articulat.

Dispozitivul fix de semisuspendare, montat în spatele semisaşiului posterior, are formă de arcadă şi este construit din plăci metalice longitudinale şi diagonale de ranforsare.

Dispozitivul mobil de semisuspendare poate fi deblocat şi fixat într-o altă poziţie, în vederea modificării înălţimii de suspendare.

Lama de curăţire şi voltare echipează toate tractoarele cu şasiu articulat. Este utilizată pentru amenajarea sumară a traseului de colectare şi pentru voltarea buştenilor pe platformă, după colectare, în vederea formării stivelor.

Lama este prinsă prin două braţe de balansierul punţii motoare din faţă a tractorului articulat. Manevrarea acesteia se realizează cu doi cilindri hidraulici amplasaţi de o parte şi de alta a semişasiului anterior.

Tractorul TAF-650 face parte din categoria tractoarelor de putere medie, cu şasiul articulat şi este echipat cu troliu cu doi tamburi, sapă pentru semisuspendarea sarcinii şi o lamă de voltare amplasată frontal pentru degajarea traseului de obstacole.

162

Caracteristicile tehnice ale tractorului TAF-650 sunt următoarele:

- Motorul: UTB, 65 CP, D-103 - Tipul: Diesel, 4 timpi, cu injecţie directă - Turaţia arborelui cotit la puterea maximă: 1800

rot/min. - Momentul cuplului motor: 25,8 m kgf - Momentul maxim al cuplului motor: 29,5 m kgf - Aşezarea cilindrilor: verticală, în linie - Numărul cilindrilor: 4 - Alezajul: 108 mm - Cursa pistonului: 130 mm - Cilindreea totală: 4,76 l - Raportul de compresie: 17 - Sistemul de ungere: mixt (cu circulaţie prin

stropire) - Pompa de ulei: cu roţi dinţate

- Debitul pompei: 40 l/min - Filtrarea uleiului: filtru cu elemente filtrante din

hârtie - Răcirea uleiului: prin radiator cu ţevi, plasat în

faţa radiatorului cu apă - Presiunea uleiului de ungere: 3 – 4 Kgf/cm2 - Capacitatea sistemului de ungere: 18,8 l - Pornirea motorului: cu demaror electric de 4 CP - Combustibil: motorină tip-20, cal. I pentru iarnă,

tip-5 pentru vară - Masa motorului: 485 Kg - Dimensiuni de gabarit: 930x560x1390 mm - Consumul mediu orar: 13 l/h - Consumul specific la puterea nominală: 185 –

190 g CP/h

motorul este Diesel de 65 CP, cu injecţie directă; transmisia este mecanică, cu ambreiaj, cutie de viteze în cinci

trepte, cutie de distribuţie în două trepte, inversor de sens (asigură deplasarea înainte şi înapoi cu 10 viteze, cuprinse între 2,3 km/h şi 24,3 km/h), priza de putere cu transmisia troliului şi axele cardanice care transmit mişcarea prin articulaţia şasiului la cutia de distribuţie şi punţi;

sistemul de rulare este prevăzut cu patru roţi motoare de egală dimensiune, ceea ce asigură o bună stabilitate şi capacitate mare de trecere peste obstacole;

şasiul este format din două semişasiuri, articulate la mijloc; semişasiul din faţă prezintă particularitatea că sprijinirea pe punte se realizează prin intermediul unei bascule articulate la mijloc care permite oscilarea punţii în plan vertical, cu un unghi de 180, toate roţile păstrând contactul cu solul;

frângerea şasiului se realizează ca urmare a acţiunii unui cilindru hidraulic de forţă cu dublu efect, montat între cele două semişasiuri; comanda cilindrului se face hidraulic, de la volan, prin intermediul unui distribuitor dozator, montat în continuarea axului volanului;

sistemul de frânare cuprinde frâna de serviciu şi cea de staţionare montate pe transmisiile cardanice şi comandate hidraulic; frâna acţionează asupra transmisiei tractorului, la axul de ieşire a mişcării din cutia de distribuţie;

instalaţia electrică a tractorului, asigură pornirea motorului, iluminatul pe timp de noapte, semnalizarea, funcţionarea electroventilelor de comandă a troliului, fiind alimentată de o baterie de 12 V şi un generator de curent continuu;

163

instalaţia hidraulică, compusă din pompa hidraulică, distribuitorul de direcţie cu supapele de suprapresiune, distribuitorul pentru lamă, cilindrul de forţă pentru direcţie, cilindrul de forţă pentru lamă, rezervorul, filtrul de ulei şi conductele de distribuţie, asigură comanda direcţiei şi funcţionarea lamei de voltare;

lama de voltare: dispusă în faţă este fixată articulat pe bascula punţii din faţă şi este acţionată de doi cilindri hidraulici;

dispozitivul de semisuspendare sau sapa, împreună cu scutul asigură poziţionarea convenabilă a sarcinii la operaţia de apropiat, precum şi protejarea şasiului şi pneurilor de eventualele loviri ale pieselor din lemn;

troliul este agregatul de bază al tractorului TAF; are doi tamburi tip TA-2 AM, cu comandă electropneumatică de la distanţă şi asigură trasul lemnului; instalaţia pneumatică care asigură comanda troliului este compusă din: compresor, rezervor de aer, furtun flexibil, electroventil pentru comanda prizei de putere şi manometru.

10.3.3. Stabilitatea longitudinală a tractorului La deplasarea tractorului încărcat în procesul de colectare a

lemnului, greutatea totală este influenţată, aşa cum s-a arătat anterior, de modul de sprijinire a sarcinii. În cazul cel mai frecvent, al deplasării cu sarcina semitârâtă, stabilitatea longitudinală este asigurată atunci când reacţiunile normale pe osiile tractorului sunt mai mari decât 0.

Dacă pentru osia din spate îndeplinirea acestei condiţii este favorizată tocmai de acţiunea greutăţii sarcinii prin cota parte a acesteia ce se repartizează pe osia respectivă, pentru osia din faţă trebuie ca, la limită, conform notaţiilor din figura 10.20, RA=0 şi MB=0.

Figura 10.20. Sistemul de forţe care condiţionează stabilitatea

longitudinală a tractorului forestier cu sarcină

164

G b G h k Q h k Q cs⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⋅ = ⇔cos sin sin cosα α α α0 0 ( ) ( )⇔ ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ = ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅cos sinα αG b k Q c G h k Q hs0 (10.15)

Aşadar, declivitatea maximă care asigură stabilitatea longitu-dinală este:

tgG b k Q c

G h k Q hsα =

⋅ − ⋅ ⋅⋅ + ⋅ ⋅0

. (10.16)

Relaţia anterioară s-a determinat pentru situaţia cea mai defavorabilă, cea a deplasării în rampă, dar chiar şi pentru deplasarea pe teren orizontal (α = 0, deci sinα = 0 şi cosα = 1) trebuie satisfăcută condiţia:

cQkbG ⋅⋅≥⋅ . (10.17)

Constructiv, s-a acţionat în vederea asigurării acestei condiţii pentru tractoarele forestiere prin deplasarea centrului de greutate spre faţă (majorarea lui b) şi reducerea lui c, ceea ce a determinat repartizarea a 60÷65% din greutatea tractorului fără sarcină pe osia din faţă şi 35÷40% pe cea din spate (raport invers decât cel specific tractoarelor universale).

În timpul deplasării sarcinii se realizează o cvasiegalizare a încărcărilor pe osii, 60÷70% din greutatea sarcinii semitârâte reparti-zându-se pe osia din spate a tractorului.

Pentru o anumită viteză de deplasare şi o forţă de tracţiune maximă, puterea motorului este cea care limitează panta traseului pe care-l poate urma tractorul. Se recomandă utilizarea tractoarelor univer-sale (cu puterea de 30÷40 kW) pe trasee cu înclinarea de până la 25% şi a tractoarelor forestiere (cu puterea de 55÷65 kW) la declivităţi de până la 35%, în cazul în care deplasarea se face la vale. În situaţia deplasării la deal a sarcinilor, înclinarea traseelor nu trebuie să depăşească 12% pentru tractoarele universale şi 17% pentru cele construite special pentru lucrări forestiere.

Dacă relieful este uniform, traseele pot urmări, în situaţiile amin-tite, linia de cea mai mare pantă, având asigurată stabilitatea longitu-dinală, iar căile de acces nu trebuie special amenajate.

Pentru tractoare dotate cu motoare cu mari rezerve de putere, panta maximă pe care o pot învinge este influenţată mai ales de forţa de aderenţă dintre pneuri şi sol. Aceasta, la rândul ei, depinde de greutatea pe osia motoare, care poate fi majorată prin creşterea greutăţii Q a sarcinii transportate. Dar, din relaţia (10.17) se observă că prin această

165

majorare se ajunge la reducerea manevrabilităţii şi a stabilităţii longi-tudinale apărând pericolul de cabraj al vehiculului.

Conform normelor, cota parte din sarcină care apasă pe puntea din spate a tractorului nu trebuie să depăşească 50% din sarcina limită a stabilităţii longitudinale statice. Ca exemplu, pentru tractoarele univer-sale U650M şi U651M, sarcina maximă la o cursă este de 3350 daN, iar pentru cele forestiere TAF-650, de 6000 daN.

Este recomandabil să se reducă viteza de deplasare în limitele asigurării stabilităţii, odată cu creşterea înclinării terenului şi a frecvenţei obstacolelor întâlnite pe traseu.

10.3.4. Stabilitatea transversală a tractorului În sens transversal, stabilitatea tractorului este afectată în cazul

deplasării pe trasee neamenajate sau cu amenajări sumare, care nu urmăresc pe întreaga lungime linia de cea mai mare pantă şi au frecvente schimbări de direcţie.

Situaţia cea mai defavorabilă apare atunci când tractorul se deplasează perpendicular pe linia de cea mai mare pantă şi se înscrie într-o curbă cu viraj spre deal pentru că forţa centrifugă are acelaşi sens cu componenta gravitaţională a tractorului (figura 10.21).

Figura 10.21. Sistemul de forţe care condiţionează stabilitatea

transversală a tractorului

Tractorul nu se răstoarnă dacă reacţiunea terenului la roata din amonte (RD) este pozitivă, deci nu se creează un moment de răsturnare în raport cu punctul V (de contact al roţii din vale cu terenul):

R B GB

G h F h FB

D c⋅ = ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ − ⋅ ⋅ ⇒cos sin cos sinα α α α2 20 0 c

166

⎥⎦

⎤⎢⎣

⎡⎟⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅+⋅⋅−⎟

⎠⎞

⎜⎝⎛ ⋅−⋅⋅⋅=⇒

2sin

2cos1

00BFhGhFBG

BR ccD αα , (10.18)

în care: G este greutatea tractorului, B - distanţa între axele verticale ale celor două roţi de pe aceeaşi axă, α - unghiul de pantă a terenului, h0 - înălţimea la care se află centrul de greutate al tractorului, Fc - forţa centrifugă.

Dar şi 0>DRRv

gG

RvmFc

22

⋅=⋅

= ,

în care: R este raza curbei, v - viteza de deplasare, g - acceleraţia gravitaţională.

Deci:

cos sinα α⋅ ⋅ − ⋅ ⋅⎛⎝⎜

⎞⎠⎟ > ⋅ ⋅ + ⋅ ⋅

⋅⎛⎝⎜

⎞⎠⎟G

BG

hg

vR

G h GB v

g R2 20

2

0

2

(10.19)

Panta terenului trebuie să îndeplinească relaţia:

tg

B h vg R

hB v

g R

α <−

⋅⋅

+⋅

⋅ ⋅

2

2

02

0

2

(10.20)

Din relaţia anterioară se deduce condiţia de stabilitate transver-

sală la deplasarea tractorului pe un traseu rectiliniu (R=∞, ceea ce duce la neglijarea termenilor în care intervine forţa centrifugă):

tgBh

α <⋅2 0

(10.21)

Aceasta este echivalentă, deci, cu condiţia prin care proiecţia pe sol a centrului de greutate al tractorului trebuie să se afle între cele două roţi motoare.

Practic, se consideră înclinarea transversală limită pentru depla-sarea în aliniament de 25%, indiferent de tipul tractorului. În cazul curbelor spre vale, aceasta scade la 21%, iar spre deal este de 18%. Raza de racordare, în aceste situaţii, este impusă de condiţiile de teren şi de lungimea sarcinii din lemn.

167

Stabilitatea transversală poate fi afectată şi prin alunecare laterală (derapare). Condiţia ce trebuie îndeplinită în acest caz, pe un traseu rectiliniu, este:

tgα ϕ< , (10.22)

în care ϕ reprezintă coeficientul de aderenţă transversală care depinde de felul căii de colectare şi de starea suprafeţei de rulare. Situaţii critice apar atunci când transportul se realizează pe drumuri umede de pământ argilos sau în cazul unor drumuri acoperite cu zăpadă afânată.

Deplasarea tractoarelor în cadrul procesului de colectare a lemnului se face pe terenuri cu portanţă şi configuraţie foarte variabile. Este necesară asigurarea stabilităţii în timpul lucrului şi a posibilităţii trecerii peste obstacolele ce se ivesc pe parcurs. În aceste situaţii, con-diţia de preluare a forţelor şi momentelor exterioare este cea a unei aşezări stabile a tractorului, astfel încât reacţiunile pe roţi să fie diferite de zero.

Potrivit principiului aşezării “pe trei puncte”, structura de rezis-tenţă a tractorului, indiferent de numărul de roţi ale acestuia, trebuie să aibă permanent cel puţin trei puncte de sprijin direct sau indirect pe sol.

La tractoarele cu două şi trei punţi, cu semişasiurile prinse prin articulaţie simplă (verticală), soluţia constructivă ce aplică acest principiu constă în legarea articulată de cadru a punţii din faţă într-un singur punct, aceasta lucrând ca un balansier.

Tractorul forestier TAF-650 are un şasiu articulat care îi permite bracarea în jurul axei articulaţiei verticale cu un unghi de 42° în plan orizontal şi la 18° în plan vertical.

În funcţie de unghiul maxim de bracare (βmax) şi ampatamentul tractorului (F), se poate determina raza minimă de viraj (Rmin) cu relaţia:

22 max

min βtg

FR⋅

= (10.23)

Tractoarele pe şenile se caracterizează printr-o posibilitate de trecere cu relativă uşurinţă peste denivelări, şanţuri sau obstacole. Acestea pot fi utilizate la lucrările de colectare a lemnului pe terenuri cu portanţă scăzută pentru că presiunea specifică pe teren este mică. În plus, tractoarele pe şenile au o forţă de tracţiune mare, ceea ce implică o capacitate de transport ridicată.

Dezavantajele care le-au redus domeniul de utilizare comparativ cu cel al tractoarelor pe pneuri cu putere şi greutate echivalente sunt:

168

viteza de lucru de 2÷3 ori mai redusă, rezistenţă mult mai mare la rulare a şenilelor şi aderenţa mult mai scăzută pe terenuri stâncoase.

Stabilirea variantei de utilizare a tractoarelor, cu pneuri sau cu şenile, pentru colectarea lemnului se face în general în funcţie de panta terenului.

Pe terenuri cu pante până la 7%, tractorul poate să pătrundă în interiorul parchetului, până la cioată, fără a fi necesară amenajarea specială a unor căi de colectare.

Dacă panta terenului este între 7% şi 25%, apare necesitatea amenajării drumurilor de tractor pentru a se asigura stabilitatea longi-tudinală şi transversală la deplasarea acestora în parchet.

Evident, pentru pante mai mari de 25%, adunatul lemnului se realizează cu alte mijloace, urmând ca tractorul să fie folosit, eventual, numai la apropiat.

Drumurile de tractor, ca şi cele de acces, se desfăşoară după linia de cea mai mare pantă a versantului sau după direcţii înclinate faţă de aceasta. Amenajarea lor se face în funcţie de poziţia faţă de drumul auto şi de forma terenului, cu respectarea cerinţelor silviculturale şi de exploatare a lemnului.

Din punct de vedere ecologic, drumurile de tractor trebuie astfel construite încât să fie scoase din circuitul productiv suprafeţe cât mai mici (traseele să fie cât mai scurte) şi să nu fie afectată stabilitatea versanţilor. Se evită efectuarea unor lucrări de terasamente de volum mare şi traversarea unor terenuri mlăştinoase, instabile şi cu capacitate portantă redusă, sau cele cu soluri puternic scheletice.

Trecerile peste pâraie se fac peste podeţe provizorii din lemn rotund ce se recuperează la terminarea lucrărilor de exploatare.

Utilizarea acestor drumuri trebuie să se facă numai pe timp uscat sau atunci când pământul este îngheţat. Întreţinerea lor se face zilnic prin umplerea ogaşelor create cu piatră locală.

Arborii din zona drumului se vor proteja prin bandajarea bazei trunchiului, pe o înălţime de 0,70÷0,80 m, (de exemplu, cu fâşii de cauciuc rezultate din anvelope uzate). Aceste bandaje se recuperează în totalitate la terminarea lucrărilor de colectare.

La proiectarea drumurilor de tractor se va avea în vedere ca deplasarea la cursa în plin să se facă la vale. Numai în cazuri speciale, impuse de condiţiile de teren, se poate propune şi deplasarea cu sarcină în rampă, dar pe distanţe şi cu declivităţi reduse (maxim 7%).

169

Înclinarea longitudinală a drumurilor de tractor este cuprinsă în medie între 5% şi 15%, pe porţiuni reduse şi numai la cursa în gol, aceasta ajungând la maxim 25%÷30%. La declivităţi sub 2% pot apărea probleme legate de evacuarea apelor din precipitaţii; este necesară, în acest caz, construirea platformei drumului cu o înclinare de 4%÷6% spre versant pentru a preveni stagnarea apei, ceea ce ar duce la micşorarea portanţei.

Peste 15% declivitate, apare iminent pericolul eroziunii şi al formării făgaşelor. În plus, deplasarea pe timp de iarnă, atunci când drumul este acoperit cu zăpadă, este mult mai dificilă.

Drumurile de tractor nu au suprastructură. Lăţimea drumurilor de tractor este de 2,5÷3,0 m, la care se adaugă supralărgirile corespun-zătoare în curbe. Razele de racordare în plan orizontal ale acestora trebuie să fie de cel puţin 25m.

Taluzele trebuie să aibă înclinări de 1:1, în general, dar pot ajunge la 10:1 în cazul terenurilor stâncoase.

Dacă există pericolul alunecării spre aval a sarcinii, trebuie să se construiască mărginare.

Datorită costului ridicat, al volumului mare de lucrări de terasamente şi, nu în ultimul rând, al influenţelor negative asupra arboretului, nu se recomandă adoptarea variantei constructive a drumurilor de tractor în serpentine decât în situaţii cu totul speciale. Este preferabil ca, în cazul versanţilor cu pante mari, să se utilizeze instalaţii cu cablu pentru colectarea lemnului.

10.3.5. Procedeele de lucru la colectarea lemnului cu tractoarele Modalităţile de lucru aplicate la colectarea lemnului cu

tractoarele sunt determinate de configuraţia terenului, de gradul de dispersie a materialului lemnos, de metoda de exploatare şi de caracte-risticile tehnice ale acestor utilaje.

Un ciclu de lucru este compus din patru faze: formarea şi legarea sarcinii, cursa în plin, dezlegarea sarcinii, cursa în gol.

Este necesară detalierea primei faze, care presupune poziţionarea tractorului, desfăşurarea cablului de sarcină, trasul lemnului şi legarea sarcinii.

170

Poziţionarea tractorului se face astfel încât numărul de piese ce urmează a fi trase să fie cât mai mare. Condiţia de stabilitate a tractorului şi de funcţionare normală a troliului este cea a unui unghi maxim de 15° format între direcţia de tras şi axa longitudinală a tractorului. Dacă poziţia anumitor piese din lemn nu permite respectarea acestei condiţii, trebuie să se folosească dispozitive speciale de preluare a sarcinilor transversale (role de direcţie) fixate pe arborii în picioare (figura 10.22)

Figura 10.22. Poziţionarea tractorului pentru realizarea adunatului

Desfăşurarea cablului de sarcină se recomandă să se facă manual numai pe distanţe de până la 40 m, datorită efortului considerabil necesar din partea muncitorului. Pentru distanţe mai mari şi atunci când volumul mare al pieselor ce urmează să fie trase justifică acest lucru, pot fi utilizate tractoare cu trolii bitambure ale căror cabluri pot fi astfel montate încât să se facă desfăşurarea mecanizată a cablului de sarcină. În unele situaţii, cablul de tracţiune poate fi deplasat la sarcină cu ajuto-rul atelajelor sau al unor trolii uşoare acţionate de motorul ferăstrăului mecanic.

Trasul mecanic al pieselor din lemn până lângă tractor se execută după legarea acestora, prin utilizarea unor ciochinare, la circa 0,5 m de capătul gros. Ciochinarele sunt formate dintr-un cablu metalic de lungimi variabile, prevăzut la capete cu dispozitive de prindere: cârlige, inele, ochiuri sau bucle.

171

Veriga ciochinarului se cuplează cu cârligul de tracţiune, de preferinţă sub piesa din lemn (spre pământ) pentru a se începe deplasarea sarcinii prin rostogolire, astfel încât să se evite pătrunderea capătului gros în sol. În acelaşi scop, dar şi pentru reducerea prejudiciilor, se execută olărirea buştenilor sau se folosesc conuri sau scuturi de protecţie (figura 10.23).

Figura 10.23. Con de protecţie folosit la deplasarea lemnului

prin târâre

Pe terenuri accidentate, în scopul trecerii peste anumite obsta-cole, precum şi atunci când adunatul se efectuează de jos în sus, se folosesc role de direcţie, simple sau cu deschidere automată, montate la o anumită înălţime pe arborii în picioare (figura 10.24).

Figura 10.24. Folosirea rolelor de direcţie la adunatul cu tractorul

172

Pentru trasul pieselor din lemn neolărite sau înfipte în pământ, cu volum mai mare de 2 m3 sau cu volum mai mic, dar atunci când deplasarea acestora se face în amonte pe pante mai mari de 17%, se folosesc role de forţă sau palane intercalate în circuitul cablului (figura 10.25).

Figura 10.25. Modul de utilizare a rolelor de forţă la adunatul

materialului lemnos cu tractorul

Atunci când condiţiile de teren sunt favorabile şi când piesele din lemn au un volum redus, acestea pot fi adunate mai multe odată prin folosirea ciochinarelor choker (figura 10.26), cu închizătoare mobile montate pe cablul de tracţiune (Meuthiere et al., 1993), sau a unor cabluri de tracţiune cu o verigă opritoare la capăt, trecute prin mai multe verigi mobile de care se prind cârligele ciochinarelor normale.

Deplasarea pieselor din lemn astfel legate la cablul trăgător (figura 10.27) începe cu cea mai îndepărtată şi continuă cu celelalte pe măsură ce capătul cablului de tracţiune ajunge în dreptul lor.

Figura 10.26. Ciochinare de tip choker

173

Figura 10.27. Adunatul simultan al mai multor piese din lemn cu

volum mic

În cazul tractoarelor echipate cu troliu bitambur, tehnica de lucru este asemănătoare. Pot fi utilizate, însă, şi pentru adunatul în circuit închis după un traseu poligonal realizat prin folosirea unor role automate de unghi.

Legarea sarcinii la tractor se face după ce au fost trase un nu-măr suficient de piese din lemn lângă acesta (circa 3 m3 pentru tractoa-rele universale şi 5÷6 m3 pentru tractoarele forestiere).

În funcţie de volumul pieselor şi de numărul acestora, sarcina se leagă astfel încât să se asigure o strângere bună şi să nu se desfacă pe traseu. Dacă este cazul, se leagă separat, în două părţi, pentru asigurarea unor condiţii mai bune de transport (figura 10.28).

Nu este permisă legarea sarcinii direct cu cablul troliului sau prin baterea unor pene, ci se vor folosi ciochinare de lungimi şi diametre adecvate.

Figura 10.28. Modul de legare a sarcinii la tractor atunci

când este formată din piese cu diametrul mic

Dezlegarea pieselor din lemn, la marginea drumurilor de tractor sau în platforma primară, se face numai după ce sarcina a fost lăsată pe sol şi a fost slăbit cablul de tracţiune.

174

La colectarea lemnului cu tractorul trebuie respectate normele de protecţie a muncii menite să asigure securitatea tractoriştilor şi a celor-lalţi muncitori din formaţiile de lucru şi să protejeze utilajele folosite.

Astfel, colectarea lemnului se va executa numai în parchetele unde doborârea arborilor a fost complet terminată sau la o distanţă de minim 50 m de zonele (postaţele) unde se mai execută doborârea.

Vor fi folosite numai tractoare a căror stare tehnică a fost atent verificată înainte de începerea lucrului, prevăzute cu cabină rezistentă şi cu plasă din sârmă pentru protejarea geamului din spate. Trebuie verificată permanent starea cablurilor troliului şi ale ciochinarelor, înlocuindu-se cele necorespunzătoare (cu mai mult de 6 fire rupte pe lungimea unui pas de cablare dintr-un toron).

Dacă se impune utilizarea rolelor de direcţie ancorate de cioate sau arbori în picioare, este interzisă staţionarea în interiorul unghiului pe care îl formează cablul. De asemenea, este cu desăvârşire interzisă trecerea peste cablul troliului, peste buştenii în mişcare, sau staţionarea muncitorilor în apropierea cablurilor (care s-ar putea rupe, mai ales cu ocazia pornirii troliului).

La apropiatul lemnului prin semitârâre se impune legarea “în scurt” a capătului suspendat al sarcinii pentru ca acesta să urmeze acelaşi traseu ca şi tractorul.

Pentru a asigura echilibrarea tractorului în timpul deplasării, trac-toristul trebuie să supravegheze şi să intervină în repartizarea uniformă a încărcăturii, în timpul formării sarcinii sau al încărcării remorcii, verifi-când respectarea gabaritului încărcăturii şi a capacităţii de încărcare a vehiculului.

10.4. COLECTAREA LEMNULUI CU INSTALAŢII CU CABLU Prin instalaţie cu cablu se înţelege un ansamblu de construcţii,

maşini şi mecanisme ce formează un mijloc aerian de transport pentru vehicule cu şi fără încărcătură, care au drept cale de susţinere şi tractare cabluri de oţel suspendate pe piloni sau staţii (Ionaşcu şi Constantinescu, 1987).

Instalaţiile cu cablu sunt singurele mijloace de colectare a lemnului care pot fi raţional folosite în cazul terenurilor cu înclinarea mai mare de 40%, iar distanţele de transport al materialului lemnos sunt cuprinse între 200 m şi 2000 m. Dar aceste instalaţii pot fi folosite funcţionând gravitaţional chiar la înclinări ale traseului de 15%÷20%, domeniul lor de utilizare suprapunându-se peste cel al altor mijloace de colectare cu care intră, astfel, în competiţie.

175

Avantajele folosirii instalaţiilor cu cablu pentru colectarea lem-nului sunt:

nu produc deteriorări materialului ce se transportă şi nivelul pre-judiciilor aduse solului, seminţişului şi arborilor în picioare este foarte redus;

funcţionează într-un spectru larg al condiţiilor de teren şi climă; construcţia acestor instalaţii este relativ simplă, necesitând, în

cea mai mare parte, materiale existente în zona de montare; folosesc condiţiile naturale locale de susţinere, suspendare şi ancorare a cablurilor;

deplasarea lemnului între punctele de încărcare şi cele de descărcare se face pe traseele cele mai scurte (rectilinii) indiferent de neuniformităţile şi obstacolele din teren;

construcţia şi instalarea lor nu necesită scoaterea unor suprafeţe mari de pădure din circuitul economic;

consumurile de combustibili şi energie sunt reduse, în unele situaţii (atunci când folosesc pentru antrenare forţa gravitaţională) devenind chiar automotoare. Dintre dezavantajele acestor mijloace de colectare, menţionăm:

mobilitatea redusă, comparativ cu alte mijloace de colectare; deservirea instalaţiei necesită un număr mare de muncitori.

Instalaţiile cu cablu utilizate pentru colectarea lemnului pot fi clasificate după mai multe criterii:

1. după durata de funcţionare: permanente (definitive), cu o durată de funcţionare în acelaşi loc

mai mare de 10 ani, semipermanente, cu o durată de funcţionare de 2-10 ani, pasagere, cu o durată de funcţionare mai mică de 2 ani;

2. după lungimea de montare: scurte, cu o lungime de montare de 400-600 m, având posibi-

litatea de deplasare a sarcinii atât în aval cât şi în amonte, mijlocii, cu o lungime de montare de 600-1000 m şi cu posi-

bilitatea de a deplasa sarcinile de obicei la vale şi de a aduna materialul lemnos şi din lateral,

lungi, de peste 1000 m; 3. după numărul de deschideri ale instalaţiei:

cu o singură deschidere, cu mai multe deschideri;

176

4. după numărul de cabluri ale instalaţiei: monofilar (monocablu), cu un singur cablu montat în circuit

închis, care serveşte atât pentru susţinere cât şi pentru tractare, bifilar (bicablu), cu două cabluri, unul purtător şi unul trăgător-

ridicător, trifilar (tricablu), cu trei cabluri cu destinaţie aparte: un cablu

purtător pentru cărucioarele cu sarcină, altul de întoarcere, purtător pentru cărucioarele fără sarcină şi ultimul, în circuit închis, trăgător-ridicător; 5. după capacitatea de transport:

uşoare, cu capacitatea de până la 2 tone, de capacitate medie, între 2 t şi 4 t, grele, cu capacitatea peste 4 t;

6. după felul forţei de acţionare: cu acţionare mecanică, la care deplasarea căruciorului se face,

atât la cursa în plin cât şi al cea în gol, prin intermediul cablului trăgător pus în mişcare de un sistem de acţionare cu motor,

gravitaţionale, la care căruciorul se deplasează la cursa în plin sub acţiunea forţei gravitaţionale, soluţie posibilă numai dacă panta medie este mai mare de 15%; 7. după operaţiile realizate în procesul de colectare:

instalaţii de adunat, instalaţii de adunat şi apropiat, instalaţii de apropiat.

Alegerea tipului de instalaţie cu cabluri pentru colectarea lemnului trebuie să se facă în funcţie de :

volumul pus în valoare şi dispersia acestuia, natura produselor (principale, secundare, de igienă),

durata şi perioada de colectare, condiţiile de teren: gradul de frământare, obstacole existente etc. lungimea traseului şi diferenţa de nivel a acestuia.

Instalaţiile cu cablu pentru colectarea şi transportul lemnului sunt foarte diverse din punct de vedere al caracteristicilor tehnico-funcţionale şi al particularităţilor constructive. Acestea au frecvent grupuri motoare aşezate pe sănii metalice sau, mai rar, pe platforme cu roţi. Grupurile motoare dispun de unul sau două tambure (uneori chiar trei) cu capacitatea de a înfăşura cabluri cu lungimi de până la 3000 m

177

(excepţional, până la 5000 m). În funcţie de tipul constructiv şi de poziţia grupului de acţionare (la capătul din amonte sau la cel din aval), cablul trăgător poate fi în circuit închis sau nu.

În funcţie de condiţiile de teren şi de arboret, precum şi de poziţia instalaţiilor permanente pe care se realizează transportul materialului lemnos după colectare, sarcinile pot fi deplasate spre vale sau spre deal, prin târâre, semitârâre sau suspendare totală.

Unele tipuri de instalaţii cu cabluri sunt prevăzute cu dispozitive speciale care permit oprirea cărucioarelor în orice punct de pe traseu, unde se pot ridica sau coborî sarcinile, ori se poate realiza adunatul materialului lemnos de pe fâşii laterale de până la 50 m.

10.4.1. Caracteristicile cablurilor utilizate pentru exploatarea lemnului Cablurile utilizate în exploatările forestiere sunt confecţionate

prin răsucirea toroanelor în jurul unei inimi centrale (figura 10.29) de natură vegetală (cânepă), din fibre minerale, fibre sintetice sau din sârmă de oţel.

Figura 10.29. Alcătuirea unui cablu folosit la exploatarea lemnului

Toronul este un ansamblu de sârme răsucite elicoidal în jurul inimii centrale. Sârmele pot fi suprapuse peste inima centrală a toronului în unul sau mai multe straturi.

Tipurile constructive frecvent utilizate (figura 10.30) sunt ca-blurile 6x7 (6 toroane cu câte 7 sârme fiecare) şi 6x19 ( 6 toroane cu câte 19 sârme fiecare).

În funcţie de sensul sârmelor în toron şi a toroanelor în cablu, se deosebesc cabluri cu cablare paralelă (figura 10.31), cu cablare în cruce (figura 10.32) şi cu cablare combinată (figura 10.33).

În primul caz, sârmele din toron şi toroanele în cablu au acelaşi sens de răsucire. La cablarea în cruce, sârmele din toroane sunt răsucite în sens opus sensului toroanelor din cablu. Primul tip are o mare flexibilitate, este rezistent la uzură dar se despleteşte uşor.

178

a) b)

Figura 10.30. Tipuri constructive de cabluri frecvent utilizate în exploatările forestiere

Figura 10.31. Cabluri cu cablare paralelă (a - Z/Z, b – S/S)

Figura 10.32. Cabluri cu cablare în cruce (a – S/Z, b – Z/S)

Figura 10.33. Cabluri cu cablare combinată (mixtă)

Dacă sensul cablării este acelaşi cu sensul răsucirii sârmelor în toron, cablarea se consideră paralelă dreapta (Z/Z, figura 10.31a) sau stânga (S/S, figura 10.31b). Pentru o cablare în cruce, se întâlnesc două situaţii: cruce dreapta (S/Z, figura 10.32a) sau stânga (Z/S, figura 10.32b).

10.4.2. Trolii independente folosite la adunatul lemnului Cele mai simple instalaţii cu cablu, folosite pentru adunatul

materialului lemnos la un drum de tractor sau la un funicular, precum şi pentru formarea sarcinilor pentru aceste mijloace de colectare, sunt troliile portabile sau autotractabile. Acestea se fixează pe arbori sau se ancorează şi pot aduna piesele din lemn prin târâre pe distanţe medii de 100 m.

179

Troliile sunt instalaţii independente cu rază mică de acţiune (maxim 200 m), dar suficientă pentru a deplasa lemnul de la cioată la o altă instalaţie de apropiat (funicular sau drum de tractor).

Pentru a avea un randament corespunzător, troliile trebuie să se poată instala uşor, într-un timp scurt şi cu un număr redus de muncitori. Deplasarea acestora se poate face prin autotractare, prin tractare sau prin purtare cu braţele, caz în care troliul trebuie să fie uşor sau demontabil.

Clasificarea troliilor: a) după numărul de tambure:

trolii monotambure; trolii bitambure; trolii tritambure;

b) după modul de acţionare: cu comandă directă (manuală); cu telecomandă;

c) după modul de deplasare: prin purtare cu braţele; autotractate; tractate; autopropulsate.

Un troliu are, în cazul general, următoarele părţi componente: grup motor, cabluri, piloni şi echipament auxiliar.

Grupul motor este compus din motor, transmisie, tambur, sistem de frânare, dispozitive de comandă şi şasiu.

Motorul are rolul de a furniza energia necesară deplasării pieselor din lemn. Troliile sunt echipate cu motoare în 2 timpi (mai rar în 4 timpi), cu aprindere prin scânteie, având o putere de maxim 8 kW.

Transmisia este alcătuită din ambreiaj, reductor şi elemente de legătură (lanţ Gall). Cel mai adesea reductorul are o singură treaptă de viteză. Un mod de transmisie planetar este prezentat schematic în figura 10.34.

Tamburul este dispozitivul pe care se înfăşoară cablul, transformând astfel mişcarea de rotaţie primită de la motor în mişcare de translaţie necesară deplasării sarcinii.

Tamburul (figura 10.35) are o construcţie simplă fiind alcătuit dintr-un corp cilindric care are la capete două flanşe. Într-una din cele două flanşe este practicat un orificiu pentru prinderea capătului fix al cablului.

Troliile pot fi dotate cu unul, două sau trei tambure. Cele care au un singur tambur, au doar cablu de sarcină. La cele cu două tambure, al

180

doilea cablu foloseşte pentru înfăşurarea unui cablu de manevră, iar în cazul celor tritambure, al treilea cablu este folosit la încărcarea lemnului în utilajele care execută apropiatul.

Figura 10.34. Sistem de transmisie planetar (schemă)

În general, între diametrele D al tamburului şi d al cablului, trebuie să existe relaţia:

( ) dD ⋅÷= 2016 . (10.24)

Figura 10.35. Tambur

Troliile nu sunt prevăzute în mod obişnuit cu sisteme speciale de frânare deoarece volumul manevrat prin târâre este relativ mic; frânarea se execută cu motorul. În cazul în care există un sistem de frânare, acesta este reprezentat prin două benzi metalice aplicate pe flanşele tamburului.

181

Dispozitivele de comandă deservesc motorul, transmisia şi, în cazul în care există, sistemul de frânare. Deoarece troliile lucrează în regim permanent ambreiat, pentru menţinerea debreiată este prevăzut un clichet de fixare a pedalei ambreiajului. La variantele moderne ale troliilor, acţionarea se realizează prin telecomandă.

Şasiul susţine toate subansamblele grupului motor. În funcţie de modul de deplasare, troliile pot fi prevăzute cu roţi cu pneuri sau tălpi de sanie; la troliile purtate nu există un şasiu propriu-zis.

Pilonii sunt folosiţi pentru a fixa grupul motor al troliului sau pentru prinderea rolelor de susţinere a cablului. Se pot folosi arbori sănătoşi cu dimensiuni corespunzătoare pentru a rezista eforturilor la care vor fi supuşi. Pilonii artificiali sunt confecţionaţi din lemn şi au diferite forme constructive simple.

Echipamentul auxiliar al troliilor este reprezentat de role şi ancore. Rolele au rolul de a susţine şi ghida cablul de sarcină şi/sau cel de manevră. Ele pot fi de ghidare (ghidează cablul de sarcină) sau de unghi (ghidează cablul de manevră şi realizează conturul poligonal al circuitului). Ancorele sunt porţiuni de cablu cu ajutorul cărora se consolidează stabilitatea pilonilor artificiali.

Tipurile de trolii realizate în ţara noastră sunt: MT-6F, Carpatina, TCD-1.

Instalaţia MT-6F (figura 10.36), de producţie autohtonă, a fost concepută pentru adunatul lemnului prin târâre pe distanţa medie de 100 m, forţa de tracţiune în cablu fiind de 18 kN (Ungureanu, 1997). Troliul MT-6F se montează pe un arbore pilon, prin suspendare cu ajutorul unui suport de susţinere. Transmisia acestui tip de troliu cuprinde un ambreiaj cu fricţiune conic, un reductor cu pinioane într-o treaptă, un reductor cu lanţ Gall şi un reductor planetar.

Troliul românesc MT-6F lucrează cu cabluri 6×19 (6 toroane a câte 19 sârme fiecare), cu cablare în cruce S/Z şi diametrul de 11 mm pentru cablul de sarcină.

Se poate lucra atât în circuit închis (figura 10.37) cât şi deschis (figura 10.38).

Când schema de lucru a troliului presupune folosirea a două cabluri (de sarcină şi de manevră), cablul de manevră se montează în circuit închis, cu ajutorul unor role, iar capetele libere ale celor două ca-bluri se înnădesc.

182

1 - motor şi reductor cu ambreiaj 2 - transmisie cu lanţ 3 - reductor planetar cu şaibă de antrenare a cablului 4 - suport de susţinere 5 - lanţ pentru fixare pe arbori 6 - bolţ (pivot de fixare) 7, 8 - roţi dinţate

Figura 10.36. Mototroliul românesc MT-6F

Figura 10.37. Colectarea cu mototroliul în circuit închis

Figura 10.38. Colectarea cu mototroliul în circuit deschis

183

10.4.3. Funiculare forestiere Părţile componente ale unei instalaţii complexe cu cablu (figura

10.39), cu menţiunea că pentru anumite tipuri particulare, unele elemen-te pot lipsi, iar altele pot cumula mai multe funcţii, sunt următoarele:

calea de rulare a vehiculelor (cărucioare), cablurile de tractare a cărucioarelor şi de ridicare a sarcinii, materialul rulant (cărucioarele sau vehiculele), grupul de acţionare, staţiile de încărcare, de descărcare şi de linie, instalaţiile de semnalizare, mecanisme şi dispozitive anexe, instalaţii de protecţie.

Calea de rulare este formată din unul sau două cabluri purtătoare fixe sau purtătoare-trăgătoare (mobile) susţinute la o anumită înălţime prin intermediul pilonilor sau staţiilor. Totalitatea construcţiilor destinate funcţionării instalaţiei cu cablu, amplasate pe traseul acesteia, formează linia sau calea instalaţiei cu cablu.

Figura 10.39. Instalaţie cu cablu (schemă generală)

Cablurile purtătoare sunt, de obicei, ancorate la ambele capete. Cu scopul de a menţine un efort constant în aceste cabluri în timpul folosirii instalaţiei, există posibilitatea, aplicată în anumite situaţii, de a

184

regla lungimea cablului purtător cu diferite greutăţi sau dispozitive de întindere.

Distanţa dintre două cabluri purtătoare (sau purtătoare-trăgă-toare) se numeşte ecartament al instalaţiei cu cablu. Acesta ia valori în intervalul 1500÷2000 mm, determinându-se cu exactitate la proiectare în funcţie de dimensiunile de gabarit estimate pentru sarcinile ce urmează a fi transportate pe instalaţia respectivă.

Suporţii intermediari (pilonii) sunt construcţii din lemn amplasate pe traseu, care susţin cablurile purtătoare la o anumită înăl-ţime faţă de sol. Pilonii artificiali sunt confecţionaţi din piese de lemn de răşinoase care se îmbină prin chertare şi se asigură cu buloane.

Dacă este posibil acest lucru, cablurile purtătoare pot fi suspen-date şi cu ajutorul unor cabluri de montaj (sau ancorare) care se fixează pe arborii în picioare aflaţi în părţile laterale ale traseului, caz în care, evident, nu mai este necesară construirea unui pilon artificial.

Distanţa dintre doi piloni consecutivi de pe traseul unui funicular se numeşte deschidere.

Cablul trăgător serveşte pentru deplasarea cărucioarelor cu sau fără sarcină şi este susţinut de acestea şi de rolele de conducere fixate pe piloni. Dacă este în circuit deschis, cablul trăgător este fixat cu un capăt de cărucior, celălalt fiind înfăşurat pe tamburul de acţionare. În situaţia unui circuit închis, cărucioarele se fixează cu dispozitive de cuplare speciale în anumite puncte ale cablului trăgător.

Grupul de acţionare este necesar pentru antrenarea şi frânarea cablurilor trăgătoare şi cuprinde un ansamblu de dispozitive şi mecanisme specifice: motoare, reductoare, transmisii, cuplaje, frâne etc.

Cărucioarele sau materialul rulant sunt vehiculele ce se deplasează pe linia funicularului şi care susţin şi transportă sarcinile cu material lemnos. Acestea diferă constructiv în funcţie de tipul funicularului.

Staţiile sunt amplasate pe traseul instalaţiei cu cablu în scopul efectuării operaţiilor de încărcare-descărcare a materialului lemnos. Sunt prevăzute cu construcţii speciale destinate susţinerii şi adăpostirii echipamentului mecanic.

Staţia de încărcare se alege, de obicei, în centrul de greutate al parchetului, unde converg căile de adunat a lemnului. Staţia de descărcare se află în platforma primară, situată obligatoriu lângă un drum auto sau CFF. Staţia de încărcare are baraca pentru motor şi funicularist, iar staţia de descărcare are o platformă podită cu buşteni.

185

Instalaţiile de semnalizare sunt necesare pentru comunicarea între cei ce deservesc instalaţia de transport cu cablu şi este de tip telefonic sau, mai rar, radio.

Pentru menţinerea în stare corespunzătoare de funcţionare a instalaţiei se folosesc mecanisme şi dispozitive auxiliare care sunt utili-zate pentru fixarea cablurilor transversale, pentru întinderea cablurilor purtătoare etc.

Instalaţiile de protecţie sunt necesare pentru protejarea diferitelor obiective sau a altor instalaţii de transport (drumuri, căi ferate) în cazul în care traseul funicularului le traversează. Se construiesc sub forma unor poduri sau plase de protecţie instalate sub linia funicularului.

Trebuie reţinut faptul că la o anumită instalaţie cu cablu este neapărat necesar să se regăsească elementele de bază care să-i asigure funcţionarea în condiţii optime: calea de rulare, vehiculul şi sistemul de comandă a acestuia.

Soluţiile constructive adoptate pentru o funcţionare eficientă a funicularelor în condiţii diverse de teren şi arboret au în vedere următoarele criterii:

montarea-demontarea să se realizeze în timp scurt şi cu consumuri de materiale şi forţă de muncă reduse;

deschiderea unor culoare cât mai înguste pentru montarea instalaţiei cu cablu, însă cu asigurarea unei suprafeţe cât mai mari de deservire;

optarea, pe cât posibil, pentru o funcţionare gravitaţională a funicularului;

deplasarea preferenţială a sarcinii prin suspendare totală. Proiectarea instalaţiilor cu cablu pentru colectarea lemnului

trebuie să respecte anumite condiţii generale care să le asigure funcţionarea în deplină siguranţă în întreaga perioadă pentru care sunt prevăzute să lucreze.

Proiectul este realizat de inginerii tehnologi care răspund de activitatea de exploatare. Se parcurg următoarele etape: recunoaşterea terenului, alegerea traseului, conducerea traseului în plan orizontal, stabilirea pantei terenului, alegerea punctelor principale de pe traseu şi jalonarea lor, efectuarea măsurătorilor pentru profilul longitudinal şi calcularea elementelor de trasare.

Trasarea efectivă a unei linii de funicular trebuie precedată de un studiu de amplasament în care se analizează posibilitatea desfăşurării viitoarei instalaţii cu cablu, cu condiţia cuprinderii cât mai bune a

186

întregii suprafeţe a şantierului de exploatare a lemnului. Cu această ocazie se studiază posibilitatea de amplasare a staţiilor sau a punctelor extreme ale instalaţiei.

Trasarea liniei instalaţiei cu cablu constă în poziţionarea pe plan a cablului purtător deasupra terenului, la o anumită înălţime, prin determinarea locului de amplasare şi a înălţimii pilonilor (sau a staţiilor de linie) de-a lungul traseului. Această etapă se concretizează prin întocmirea profilului longitudinal al traseului şi completarea tabelului trasării cu elementele constructive principale (apăsările, unghiurile de frângere etc.). Trebuie să se aibă în vedere:

asigurarea unei aşezări corespunzătoare a cablului purtător pe saboţi, astfel încât să se evite solicitările la smulgere;

asigurarea gabaritului de liberă trecere pentru cărucioarele cu sarcină;

evitarea unor unghiuri mari de frângere pe suporţi, în scopul asigurării unui mers liniştit al cărucioarelor. În proiecţie orizontală, traseul liniei funicularului este, în general,

rectiliniu. Atunci când se folosesc instalaţii special construite pentru o atare funcţionare, se admit trasee frânte, unghiurile de frângere nedepăşind 30°.

Înclinarea minimă şi cea maximă admisibile depind de tipul constructiv şi de modul de funcţionare ale funicularelor ce urmează să se monteze (sunt indicate în cartea tehnică a instalaţiei).

Lăţimea culoarului ce urmează a fi defrişat se stabileşte în funcţie de dimensiunile pieselor din lemn ce vor fi deplasate pe instalaţia respectivă şi de modul în care se realizează această deplasare (suspendată, în poziţie paralelă sau perpendiculară faţă de cablul purtător, sau semisuspendată).

Amplasarea traseelor instalaţiilor cu cablu trebuie să ţină seama de forma parchetului, de punctele de concentrare a materialului lemnos şi de poziţia faţă de căile permanente de transport. În condiţiile tere-nurilor puternic accidentate din zona montană, în care sunt necesare numeroase locuri de depozitare a materialului lemnos colectat, se folo-sesc în acest scop condiţiile naturale, evitându-se lucrările prea costisi-toare pentru execuţia rampelor sau a depozitelor.

Tipurile de cabluri ce vor fi folosite pentru un anumit funicular se determină în funcţie de rolul acestora.

Cablurile purtătoare, mai rigide, sunt de construcţie compusă (dublă) normală 6×7. Ele sunt, de regulă, ancorate la ambele capete şi

187

sunt supuse la eforturi variabile de întindere determinate de sarcina de ridicare sau de transport, în funcţie de care se face dimensionarea acestor cabluri. Practic, se recomandă utilizarea unor cabluri cu diametre între 15 mm şi 18 mm pentru o sarcină de transport de până la o tonă, ajungându-se la diametre ale cablurilor de 26 mm ÷ 28 mm pentru o sar-cină de transport de 3 tone.

Cablurile trăgătoare şi cele de montaj sunt de aceeaşi construcţie ca şi precedentele, dar mai flexibile (6×19). Acestea se dimensionează în funcţie de forţa de întindere maximă pentru instalaţia respectivă, la rândul ei dependentă de forţa de tracţiune a cărucioarelor încărcate, de componenta greutăţii proprii a cablului, de forţele de accelerare şi dece-lerare etc. Se recomandă utilizarea unor cabluri cu diametrul de 7 mm ÷8 mm, pentru sarcini de ridicat de până la o tonă, ajungând la diametrul de 16 mm ÷ 18 mm, pentru sarcini de ridicat de peste 3 tone.

Atunci când lungimea lor este mai mică decât lungimea de mon-taj sau când trebuie să se realizeze un circuit închis al cablului trăgător, apare necesitatea înnădirii cablurilor, operaţie ce se realizează prin mati-sare (împletire). Condiţiile ce trebuie îndeplinite în această situaţie sunt:

cablurile ce se matisează trebuie să fie de aceeaşi construcţie şi să aibă acelaşi diametru;

lungimea matisării să fie de 1000÷2000 ori diametrul cablului; între două matisări succesive să fie o distanţă de cel puţin 3000

ori diametrul cablului; creşterea în diametru în urma înnădirii cablului poate fi de

maxim 10%. Înnădirea lungă sau matisarea unor cabluri trăgătoare se execută

astfel: se aplică câte un bandaj din sârmă moale la capătul lungimii de

înnădire corespunzătoare celor două porţiuni de cablu; se desfăşoară toroanele ambelor cabluri până în dreptul banda-

jelor şi se taie inima vegetală pe aceste porţiuni; se scurtează din două în două toroane pentru fiecare capăt de

cablu: aşa cum se observă în figura 10.40, dacă se notează cu A, B, C, D, E şi F toroanele unui cablu şi cu a, b, c, d, e şi f toroanele celuilalt cablu, se vor scurta toroanele B, D, F şi a, c, e;

cablurile astfel pregătite se îmbină în aşa fel încât toronul A să fie în dreptul toronului a, toronul B în dreptul toronului b, C în dreptul lui c, D în dreptul lui d, E în dreptul lui e şi F în dreptul lui f;

188

se îndepărtează bandajele din sârmă moale şi se desfăşoară toronul a pe o lungime de 5/12 din lm (lungimea de matisare), iar în locul lui se înfăşoară toronul A; în acelaşi fel se procedează şi cu perechea de toroane B, b;

Figura 10.40. Etapele matisării cablurilor

perechile de toroane C, c şi D, d se opresc cu desfăşurarea şi înfăşurarea la ¼ din lungimea de matisare, de o parte şi de cea-laltă a locului de îmbinare a cablurilor, iar perechile de toroane

189

E, e şi F, f se opresc la distanţa de 1/12 din lungimea de matisare, astfel încât înnădirea să se facă în secţiuni diferite egal distanţate (la 1/6 din lungimea de matisare);

capetele toroanelor rămase în afara cablului se scurtează la lungimea de 1/12 din lungimea de matisare şi se introduc cu ajutorul unui cuţit special (cramer), după ce au fost învelite în prealabil cu câlţi de cânepă sau cu răşină poliamidică, în interiorul cablului, în locul inimii vegetale care se îndepărtează pe aceste porţiuni;

porţiunile proeminente ale cablului unde capetele toroanelor au intrat în locul inimii se bat cu ciocanul de cupru sau cauciuc pentru uniformizarea secţiunii. Matisarea trebuie să fie executată numai de personal calificat. Montarea şi demontarea instalaţiilor cu cablu folosite pentru

colectarea lemnului Montarea funicularelor se face numai de muncitori specializaţi şi

instruiţi corespunzător condiţiilor specifice de lucru, pe baza proiectelor de execuţie întocmite de specialişti atestaţi în domeniu. Obligatoriu, instalaţiile cu cablu trebuie avizate după montare, dar înaintea începerii funcţionării lor, de comisii autorizate în acest sens.

Lucrările propriu-zise de construcţie sunt precedate de anumite lucrări pregătitoare: recunoaşterea şi restabilirea traseului pe teren, defrişarea culoarului instalaţiei cu cablu, execuţia sau amenajarea potecii de acces pentru deservirea instalaţiei etc.

Reperarea traseului se face urmărind picheţii sau semnalizările de pe arborii în picioare. Se verifică, de asemenea, punctele unde se vor fixa suporţii intermediari ai cablului purtător şi înălţimile acestora prezentate în proiectul de montare a funicularului.

Alegerea arborilor pilon se face de către proiectant. Aceştia trebuie să fie sănătoşi şi suficient de înalţi pentru a putea asigura înălţimea proiectată a cablului purtător. Se va verifica dacă linia ce uneşte cei doi arbori pilon pereche trece exact prin punctul de pe traseul funicularului stabilit prin proiect. Această linie poate să nu fie perpendiculară pe cablul purtător, pentru că rola suportului se poate roti, dar se vor evita unghiuri prea mici între linia arborilor şi cablul purtător. Este bine să se păstreze şi alţi arbori aflaţi lângă arborele pilon ales pentru eventuala înlocuire a acestuia în caz că ar ceda.

Cu ocazia alegerii arborilor pilon, se stabilesc şi punctele de ancorare a cablului de montaj. Arborii aleşi sunt însemnaţi cu vopsea, pentru a nu fi doborâţi cu ocazia deschiderii culoarului funicularului.

190

Sunt marcaţi şi însemnaţi distinct arborii ce vor fi doborâţi pentru formarea coridorului necesar deplasării sarcinilor pe instalaţia cu cablu.

Doborârea arborilor de pe traseu, în vederea începerii operaţiilor de montare, constă în defrişarea terenului pe un culoar cu lăţimea maximă de 10 m (în funcţie de tipul funicularului). Cu această ocazie se îndepărtează din zona de acţiune a instalaţiei arborii uscaţi sau aninaţi care prezintă pericolul de a cădea pe linia funicularului.

Poteca de acces pentru deservirea instalaţiei se va amenaja pe aceeaşi parte a liniei de funicular, la o distanţă mai mare de 20 m faţă de proiecţia pe sol a cablului purtător.

Lucrările de montare propriu-zisă a unui funicular cuprind un ansamblu de operaţii care se succed într-o anumită ordine prestabilită şi obligatorie care depinde de tipul şi caracteristicile tehnico-funcţionale ale instalaţiei, precum şi de condiţiile specifice de teren.

În general, montarea unei instalaţii cu cablu pentru colectarea materialului lemnos presupune următoarele operaţii:

execuţia şi montarea suporţilor de linie; deplasarea, montarea şi ancorarea grupului de acţionare; desfăşurarea pe traseu a cablului trăgător şi eventuala înnădire a

acestuia; desfăşurarea pe traseu a cablului purtător; instalarea liniei telefonice; întinderea şi ancorarea cablului purtător; montarea cărucioarelor; încărcarea liniei şi proba instalaţiei.

Execuţia şi montarea suporţilor de linie se realizează în funcţie de tipul acestora: suporţi artificiali, naturali sau de construcţie combinată.

Suporţii artificiali (pilonii din lemn) pot fi: de tip portal cu inimă centrală (figura 10.41a), de tip portal fără inimă centrală (figura 10.41b şi figura 10.42), cu console (figura 10.41c), în formă de piramidă (figura 10.41d).

Fundaţia pilonilor se execută din beton, zidărie uscată sau piloţi din lemn înfipţi în pământ, această ultimă modalitate fiind cea mai frec-vent folosită.

Etapele montării unui pilon din lemn sunt: execuţia elementelor constructive,

191

construirea fundaţiilor, asamblarea şi ridicarea pilonului, ridicarea şi fixarea saboţilor, montarea rolelor de dirijare a cablului trăgător şi a ghidajelor.

Figura 10.41. Tipuri de suporţi artificiali (piloni din lemn) folosiţi

la instalaţiile cu cablu (după Ionaşcu et al., 1982)

Pilonii naturali se pot executa foarte repede, dar condiţia folo-sirii acestui tip de suporţi este ca, în punctele traseului stabilite prin proiectare, să existe arbori rezistenţi care să susţină cablul de montaj, iar terenul să fie stabil.

În acest caz, sabotul se sprijină pe un cablu de montaj transversal prin intermediul unei role sau a unui cârlig.

Cablul transversal este trecut peste role de conducere care se fixează de arborii în picioare cu ajutorul unor brăţări şi este ancorat de arbori sau cioate.

Pentru a le mări stabilitatea, arborii suport sunt ancoraţi cu cabluri flexibile de alţi arbori sau de cioate rezistente din apropiere (figura 10.43).

192

Figura 10.42. Pilon de tip portal fără inimă centrală

193

Figura 10.43. Suport (pilon) natural

Succesiunea operaţiilor ce se execută în cazul suporţilor pe arbori în picioare este:

fixarea scărilor pe arbori, montarea brăţărilor, benzilor sau tuburilor flexibile din cauciuc

pentru protejarea trunchiului arborilor suport împotriva vătămă-rilor ce s-ar putea produce prin fixarea cablului de montaj pe rolele de dirijare sau prin ancorarea acestor arbori,

fixarea rolelor de ghidare a cablului ce susţine sabotul, desfăşurarea cablului de montaj şi fixarea sabotului, întinderea acestui cablu şi fixarea capetelor cu ajutorul unor bride

sau plăci, montarea rolelor de ghidare a cablului trăgător.

Pilonii de construcţie combinată se folosesc atunci când în teren există numai un singur arbore apt pentru pilon sau atunci când arborii sunt prea subţiri pentru a putea prelua sarcinile proiectate.

Indiferent de forma constructivă a pilonilor, echipamentul meta-lic al acestora (armătura pilonilor) constă din saboţi, ghidaje şi role de dirijare a cablurilor.

Saboţii (papucii) sunt piese metalice ce prezintă un canal semicircular necesar pentru fixarea şi susţinerea cablurilor purtătoare (figura 10.44). Aceştia pot fi cu placă fixă, mobili sau oscilanţi. Cei cu placă fixă sunt folosiţi la instalaţiile permanente de transport cu cablu şi se reazemă direct pe cleştii pilonului.

194

Figura 10.44. Cablu aşezat pe sabot (după Ionaşcu et al., 1982)

Saboţii mobili sau oscilanţi sunt folosiţi în cazul funicularelor forestiere uşoare şi se fixează prin intermediul unor plăci sau etrieri de grinda superioară sau de cleştii pilonului (figura 10.45a). Dacă se folosesc piloni naturali, saboţii sunt prevăzuţi cu role de susţinere care sunt montate pe cablul de ancorare (figura 10.45b).

a) b)

Figura 10.45. Tipuri de saboţi (după Ionaşcu et al., 1982)

Rolele de conducere a cablului trăgător (figura 10.46) asigură dirijarea acestui cablu astfel încât să-l protejeze împotriva frecării pe sol. Acestea se fixează pe piloni şi pe traseu, fiind executate din fontă sau tablă presată. Rolele de conducere au diametre cuprinse între 250 mm şi 500 mm şi grosimi de până la 150 mm.

Ghidajele au rolul de a asigura revenirea cablului trăgător pe rolele de conducere şi sunt executate, în general, din oţel rotund cu diametrul de 20 mm. Trebuie fixate de suportul rolelor astfel încât să nu permită trecerea cablului prin spaţiul rămas între rolă şi ghidaj.

195

Figura 10.46. Rolă de ghidare a cablului trăgător

Deplasarea, montarea şi ancorarea grupului de acţionare Deplasarea troliului, de la locul unde a fost descărcat din mij-

locul de transport în care a fost adus, până la locul unde urmează să fie amplasat se face, de obicei, prin autotractare pe întreg traseul sau numai pe o porţiune a acestuia, dacă este posibilă utilizarea altor mijloace de tractare pe anumite distanţe.

Datorită terenului frământat, de regulă autotractarea nu poate fi făcută pe traseul funicularului, ci pe trasee care ocolesc zonele acci-dentate.

Odată adus grupul de acţionare la locul de montare, se va amena-ja o platformă orizontală pe care se asamblează şi fixează mecanismele de acţionare.

Grupul de acţionare se fixează de fundaţie şi se ancorează de 2÷4 arbori sau cioate sănătoase.

Desfăşurarea pe traseu a cablului trăgător se execută imediat după amplasarea şi ancorarea grupului de acţionare. Cablul înfăşurat pe tamburul troliului se întinde pe traseu prin ridicarea şi trecerea peste rolele de ghidare.

Desfăşurarea cablului purtător pe traseu poate fi făcută, după caz, cu ajutorul cablului trăgător sau cu tractorul.

Cablul purtător se transportă, la locul de montare a funicularului, înfăşurat pe o tobă din lemn sau din tablă de oţel. Pentru a se putea roti în vederea desfăşurării cablului, toba trebuie să fie suspendată prin intermediul unei bare rotunde din oţel ce se sprijină la ambele capete pe un cadru construit din lemn.

În timpul desfăşurării este necesară frânarea tobei cu ajutorul unor pârghii din lemn introduse între cadrul de susţinere şi tobă, evi-tându-se astfel formarea buclelor.

196

Încă de la descărcarea din mijlocul de transport, trebuie să se aibă în vedere ca toba să fie orientată pe direcţia de tragere a cablului, iar acesta să se desfăşoare pe dedesubt.

Dacă se foloseşte cablul trăgător pentru întinderea celui purtător, acestea se leagă prin intermediul unui vârtej care să permită dezrăsucirea cablului de-a lungul axei sale şi să se evite, şi în acest fel, formarea buclelor.

Montarea liniei telefonice Toate instalaţiile cu cablu trebuie să fie dotate cu instalaţii de

semnalizare şi comunicare, mai ales telefonice, care sunt indispensabile atât la montarea cât şi la exploatarea funicularelor respective.

Este recomandabil ca linia telefonică să urmeze poteca de acces. Cablul telefonic se suspendă la o înălţime relativ mică (2 m) pe arbori.

Întinderea cablului purtător se face după ce acesta a fost suspendat pe saboţi şi a fost ancorat la un capăt. Montarea cablului purtător la funicularele pentru distanţe scurte, cu înălţimea mică a pilonilor (4÷6 m) se face cu ajutorul unui cârlig. La funicularele cu lungimi peste 1000 m, cu înălţimea pilonilor peste 12 m, ridicarea cablului purtător pe saboţii de susţinere se face cu ajutorul unei grinzi scurte din lemn, prevăzută cu două cârlige. Se aşează cablul pe cârligele grinzii şi aceasta este ridicată apoi cu un palan.

Întinderea se recomandă a fi executată la capătul de ancorare de jos pentru că, în acest caz, greutatea proprie a cablului purtător acţio-nează în sensul forţei de întindere şi se reduce solicitarea dispozitivului cu care se face întinderea.

În situaţia instalaţiilor cu cablu pasagere sau temporare, cu lungimi de montare de până la 2,5 km, se aplică următoarele modalităţi de ancorare a cablului purtător:

ancorarea de arbori sau cioate înalte, ancorarea de buşteni îngropaţi, ancorarea de piloţi bătuţi în pământ, ancorarea de blocuri de beton.

Ancorarea de arbori sau cioate înalte se foloseşte atunci când efortul de tracţiune este redus. Se aleg, în acest scop, arborii sau cioatele aflate strict pe direcţia cablului (nu se admit frângeri). În faţa ancorajului se amplasează un suport de capăt prevăzut cu role, saboţi sau cârlige pentru dirijarea şi fixarea cablurilor.

Arborii aleşi pentru ancorare trebuie să fie sănătoşi şi să aibă dimensiuni corespunzătoare: între 60 cm diametru, pentru un efort în

197

cablu de 100 kN, şi 120 cm, pentru un efort în cablu de 500 kN (Ionaşcu, Constantinescu, 1987).

Ancorarea de buşteni îngropaţi (cap mort) prezintă o siguranţă mai mare decât procedeul anterior. Metoda presupune fixarea cablului purtător de un buştean gros şi sănătos care se introduce în pământ (figura 10.47) la o adâncime determinată prin calcul, astfel încât să reziste, împreună cu masa de pământ din faţa sa (eventual ecran, perete sau panou vertical), la efortul de tracţiune din cablul purtător. Trebuie determinate, deci, dimensiunile buşteanului şi adâncimea de ancorare.

Figura 10.47. Ancorare tip „cap mort” (după Ionaşcu et al., 1982)

Ancorarea pe piloţi constă în prinderea cablului purtător de o structură de rezistenţă formată din piloţi introduşi în pământ (în poziţie verticală sau înclinată) şi fixaţi între ei cu grinzi transversale şi contra-fişe.

Dacă eforturile de tracţiune din cablu sunt mari sau condiţiile locale nu permit ancorarea în modalităţile prezentate, cablul purtător poate fi ancorat de plăci sau blocuri de stâncă sau beton fixate în pă-mânt.

Întinderea propriu-zisă a cablului purtător se face prin tragerea cablului de tracţiune până când se atinge valoarea stabilită în proiectul de montare, cablul purtător se poziţionează corect în canalul saboţilor şi este asigurat gabaritul de liberă trecere a cărucioarelor cu sarcini. Pentru determinarea valorii efortului de întindere din cablu se folosesc dinamometrele, drilometrele sau unele metode indirecte (metoda Giordano, metoda Ceretti & Tanfani ş.a.).

După întindere se verifică dacă suporţii nu au abateri de la axa funicularului şi dacă nu sunt necesare ancorări suplimentare. Cablul purtător rămas se înfăşoară pe tobă. Palanul care s-a folosit pentru întinderea cablului nu se va demonta pentru că operaţia trebuie repetată după câteva zile de funcţionare, mai ales în cazul în care cablul purtător este la prima utilizare.

Montarea căruciorului se face corespunzător poziţiei suporţilor, în funcţie de tipul constructiv al acestuia. Proba căruciorului constă în

198

efectuarea câtorva cicluri complete pe o distanţă mică (10÷15 m) în apropierea punctelor de ancorare.

Dacă se constată că toate comenzile sunt corect îndeplinite, se trece la proba funicularului prin efectuarea unor curse, iniţial cu sarcini reduse şi ajungând, progresiv, la capacitatea maximă de încărcare. Se vor verifica permanent modul de deplasare a sarcinii de-a lungul traseului, trecerea căruciorului pe suporţi, precum şi toate legăturile şi ancorările funicularului.

Colectarea lemnului cu funicularele presupune parcurgerea cicli-că a unor faze specifice: formarea şi legarea sarcinii, efectuarea cursei în plin, dezlegarea sarcinii şi revenirea căruciorului la locul de încărcare (cursa în gol).

Sarcinile se leagă cu ajutorul unor ciochinare cu lungimi de 4÷6 m în mod corespunzător cu tipul constructiv de funicular şi cu moda-litatea de deplasare la cursa în plin. Dacă instalaţia este utilizată şi pentru formarea sarcinii, trebuie să se aibă în vedere distanţele maxime recomandate pentru adunatul lateral şi să se poziţioneze căruciorul astfel încât să fie asigurat accesul la un număr cât mai mare de piese din lemn.

În vederea legării sarcinii, fiecare funicular trebuie să fie prevăzut cu dispozitive de realizare a blocării căruciorului pe cablul purtător. Din acest punct de vedere există mai multe soluţii constructive:

blocarea cu ajutorul cablului trăgător, blocarea cu opritoare fixate pe cablul purtător, utilizarea unor mecanisme de blocare automată, acţionate

mecanic sau hidraulic, incluse în corpul căruciorului. Deşi prima variantă este foarte simplă şi eficientă (pentru că

permite oprirea căruciorului în orice punct de pe traseu), aceasta prezintă dezavantajul suprasolicitării cablului trăgător provocându-i o uzură rapidă.

Soluţia opritoarelor fixate pe cablul purtător este recomandată în cazul concentrării masei lemnoase ce urmează să fie colectată în tasoane mari sub linia de funicular, altfel fiind necesară o schimbare frecventă a poziţiei de fixare a acestor opritoare.

Ultima variantă presupune utilizarea unor cărucioare cu mecanisme de blocare automată de construcţie specială, mai complexă, dar au avantajul că permit oprirea căruciorului în orice punct de pe traseu şi nu uzează cablurile de acţionare.

Cursa în plin, dar şi cea în gol, trebuie să se desfăşoare în condiţii de deplină siguranţă, vitezele de deplasare a căruciorului pe cablul

199

purtător limitându-se la 8÷10 m/s, respectiv 4÷6 m/s. Dezlegarea sarcinii se face numai după ce aceasta a ajuns pe sol în staţia de descărcare.

Dintre tipurile de funiculare concepute şi realizate în ţara noastră (FUC 401, FPU 500, FUMO 403, FP 2, FUC-MF-2005 etc.), se prezintă în continuare câteva caracteristici constructive şi funcţionale pentru cele cu utilizare mai frecventă în producţie.

Funicularul pasager FP 2, a cărui schemă funcţională este prezentată simplificat în figura 10.48, are capacitatea maximă de transport de 2 t şi este destinat pentru transportul gravitaţional şi suspendat al materialului lemnos. Lungimea maximă a traseului este de 2000 m, pe pante cuprinse între 15% şi 100%. Acest tip de funicular poate executa adunatul lateral pe distanţe până la 25 m. Poate fi montat, în situaţii limită, şi pentru apropiatul în amonte prin tracţiune mecanică a sarcinii.

Figura 10.48. Schema de montare a funicularului FP2

Căruciorul alergător este ansamblul care asigură deplasarea sarci-nii pe cablul purtător, de la locul de încărcare la staţia de descărcare. Caracteristica principală a căruciorului funicularului FP-2 constă în posibilitatea de blocare automată pe cablul purtător în orice punct de pe traseu. Aceasta se realizează prin manevre corespunzătoare transmise de către mecanicul funicularist prin intermediul cablului trăgător.

Căruciorul de sarcină (figurile 10.49 şi 10.50) este format dintr-un schelet metalic, două role alergătoare şi o rolă pentru cablul trăgător, mecanism de blocare pe cablul purtător, aparat de comandă şi cârlig de sarcină (figura 10.51) cu mecanism de cuplare.

Grupul de acţionare se compune din următoarele subansamble principale: motor, şasiu-sanie, transmisie, tambur pentru înfăşurarea cablului trăgător şi sistem de frânare.

200

Figura 10.49. Căruciorul de sarcină al funicularului FP2

(vedere generală, după Crinu et al., 1978)

Figura 10.50. Căruciorul de sarcină al funicularului pasager

FP-2 (părţi componente) (1-cadru metalic de susţinere, 2-tren de rulare, 3-mecanism de blocare pe cablul purtător, 4-aparat de comandă, 5- suport pendular cu mecanism de cuplare a cârligului, 6-cârlig de sarcină, 7-siguranţe, 8-articulaţia suportului pendular, 9-rolă de ghidare a cablului trăgător, 10-tijă scurtă, 11-tijă lungă)

201

1 - butuc 2 - plăci laterale 3 - cârlig 4 - ax ciupercă 5 - taler 6 - arc spiral 7 - piuliţă specială 8 - pană de fixare a cablului trăgător 9 - încuietoare cu siguranţă

Figura 10.51. Cârligul de sarcină al funicularului FP2 (după Crinu et al., 1978)

Grupul motor se montează în staţia de sus şi este autotractabil, fixat pe un şasiu tip sanie, motorul fiind de tip D-115, cu o putere de 45 CP. Reglarea vitezei de coborâre a căruciorului încărcat se face prin frânarea tamburului de pe care se desfăşoară cablul trăgător. Sistemul de frânare este atât cu saboţi, cât şi aerodinamic.

Cablul purtător are lungimea de 1500 m şi diametrul de 26 mm, iar cel trăgător are lungimea de 2000 m şi diametrul de 11 mm.

Caracteristicile tehnice ale funicularului FP-2 sunt următoarele:

- distanţa maximă de instalare: 2000 m; - capacitatea de ridicare: 2000 kg; - lungimea deschiderii maxime: 300 m; - panta terenului: 15÷100 %; - diametrul cablului purtător: 26 mm; - diametrul cablului trăgător: 11 mm; - diametrul cablului pentru palan: 11 mm; - căruciorul este cu blocare automată pe cablul

purtător; - numărul rolelor alergătoare: 2;

- diametrul rolelor: 200 mm; - distanţa dintre axele rolelor: 700 mm; - greutatea căruciorului fără cârlig: 175 kg; - troliul are un singur tambur; - puterea motorului: 45 CP, - forţa de tracţiune maximă: 2500 kgf; - lungimea utilă a tamburului: 650 mm; - capacitatea maximă de înfăşurare a tamburului

pentru cablul cu diametrul cu φ 11 mm: 2000 m.

Un ciclu de lucru în varianta gravitaţională este compus din următoarele faze: tragerea căruciorului gol, blocarea acestuia pe cablul purtător la locul de încărcare, decuplarea cârligului de sarcină, legarea sarcinii, ridicarea acesteia la cărucior, deblocarea căruciorului, depla-sarea în aval, blocarea căruciorului la locul de descărcare şi decuplarea cârligului, iar în final, dezlegarea sarcinii.

202

Unele variante constructive ale funicularului FP 2 au fost pre-văzute cu un cărucior auxiliar folosit, împreună cu cel tipic, pentru apropiatul materialului lemnos sub formă de arbori cu coroană sau trunchiuri lungi.

Funicularul pasager universal FPU 500 (schematic prezentat în figura 10.52) are capacitatea maximă de transport tot de 2 t şi este destinat pentru apropiatul suspendat şi gravitaţional al materialului lemnos pe trasee mai scurte (până la 500 m), cu pante între 15% şi 85%. Permite adunatul lateral pe distanţe medii de 35 m. Acest tip de funicular poate fi montat şi negravitaţional, atunci când condiţiile de teren permit utilizarea în această variantă.

Fiecare dintre cele două cabluri se înfăşoară pe câte un tambur acţionat de un troliu. În timpul ridicării sarcinii, tamburul cablului tră-gător este frânat. Deplasarea sarcinii la apropiat se face în poziţie suspendată, cu tamburul cablului ridicător frânat şi cu tamburul cablului trăgător liber.

În felul acesta căruciorul poate fi oprit în vederea ridicării sau coborârii sarcinii în orice punct de pe traseu fără a fi nevoie de aparate de blocare montate pe cărucior. Sistemul de ridicare şi coborâre a sarcinii nu necesită folosirea de dispozitive de decuplare şi cuplare a cârligului de sarcină la cărucior. Acest fapt determină folosirea unor cărucioare cu o construcţie simplificată, cu un grad ridicat de siguranţă în exploatare.

Caracteristicile tehnice ale funicularului FPU 500 sunt urmă-toarele:

- lungimea maximă a traseului: 500 m; - distanţa de adunat lateral: 35 – 40 m; - diametrul cablului purtător: 22 mm; - diametrul cablului trăgător: 9 mm; - diametrul cablului de ridicare: 9 mm; - diametrul cablurilor auxiliare: 9 mm; - diametrul cablurilor transversale: 11mm sau

15 mm; - deplasarea sarcinii: la adunat prin târâre şi

semitârâre cu un singur cărucior, iar la apropiat, suspendată pe două cărucioare;

- greutatea căruciorului fără palan: 120 kg; - greutatea palanului: 23 kg;

- greutatea maximă a sarcinii utile: 2000 kg; - grupul motor cu trolii cu doi tamburi; - motorul de acţionare: tip S18; - numărul cărucioarelor: 1 sau 2; - numărul rolelor la un cărucior cu palan: 2 bucăţi

pentru cablul purtător, d = 22 mm şi 3 bucăţi pentru cablul ridicător, d = 9 mm;

- numărul tamburilor: 2 bucăţi; - diametrul tamburilor: 216 mm; - lungimea tamburilor: superior 459 mm şi

inferior 658 mm; - capacitatea de înfăşurare: tamburul superior 600

m şi tamburul inferior 800 m

Cablul purtător este ancorat fix la ambele capete. Căruciorul de sarcină (sau cele două cărucioare, în cazul sarcinilor mai lungi) este compus din (figura 10.53):cadru, tren de rulare cu două role, două role de conducere a cablului de sarcină şi palan de ridicare, rolă şi cârlig de sarcină cu închizător. Palanul asigură dublarea forţei de tracţiune la fiecare cărucior.

203

Figura 10.52. Schema de montare a funicularului FPU 500

(după Crinu et al., 1978)

Figura 10.53. Căruciorul de sarcină al funicularului FPU 500

Cablul purtător are lungimea de 600 m şi diametrul de 22 mm, iar cablurile ridicător şi trăgător au diametrul de 9 mm şi lungimea de 800 m şi, respectiv, 600 m. Cele două cărucioare se leagă cu un cablu de 10 m şi diametrul de 11 mm.

Troliul funicularului are doi tamburi antrenaţi de un motor cu benzină tip S-18 (cu puterea de 18 CP) prin intermediul ambreiajului, cutiei de viteze, inversorului, transmisiilor cu lanţ Gall şi a unui arbore

204

intermediar. Sistemul de frânare este de tip bandă şi cu ferodou. Aceste subansamble sunt montate pe un şasiu-sanie de construcţie sudată. Întreg ansamblul se poate autotracta.

Folosirea eficientă a funicularului FPU 500 necesită adunarea materialului lemnos cu alte mijloace în apropierea liniei pentru că trasul lateral este dificil de realizat datorită masei mari a palanului (≈ 23 kg) şi a modului de dirijare a cablului de sarcină la cărucior.

În vederea obţinerii unei mobilităţi mai mari şi a unei durate de montare şi demontare reduse, se observă pe plan mondial o tot mai largă utilizare a instalaţiilor cu cablu cu pilon articulat rabatabil (figura 10.54), înălţimea acestuia depăşind în unele cazuri 10 m. Aceste instalaţii sunt destinate colectării mai ales pe terenuri mlăştinoase şi în cazul doborâturilor de vânt cu volume mici la hectar şi pe fir, având posibilitatea de deplasare a lemnului atât în aval cât şi în amonte.

Grupurile motoare pot fi montate, în acest caz, fie pe cadre sub formă de sănii, fie pe vehicule cu pneuri (mai ales pentru instalaţii cu cablu folosite pe distanţă mică).

Figura 10.54. Tractoare funicular

Aceste instalaţii nu necesită, în general, alte elemente intermediare de susţinere a cablului purtător. Dintre tipurile constructive cu parametri moderni, menţionăm funicularul HESPAMAT 500 cu pilon montat pe un camion tip STEYR 1491, funicularul TF 2000, funicularul cu cărucior SAVALL şi troliul montat pe un tractor STEYR 970 (după Ionaşcu et al., 1999).

La noi în ţară a fost realizată varianta TF 401, care este un trac-tor-funicular cu distanţa de montare de maxim 400 m şi posibilitatea deplasării unei sarcini de până la o tonă.

205

Folosirea instalaţiilor de transport cu cablu în sfera colectării lemnului, cu toate avantajele menţionate, s-a restrâns în ţara noastră din următoarele motive:

dispersia masei lemnoase exploatate pe suprafeţe mari sau fărâmiţarea acesteia prin extinderea proprietăţii private asupra pădurilor, în ambele situaţii instalarea funicularelor de orice tip fiind nejustificată economic (în literatura de specialitate străină se consideră rentabilă o instalaţie cu cablu dacă se transportă mai mult de 0,5 m3/m instalaţie);

costurile de exploatare încă destul de mari; exploatarea mai dificilă a instalaţiei în condiţii atmosferice

nefavorabile; necesitatea unei pregătiri profesionale deosebite a personalului

de deservire; densitatea redusă a reţelei permanente de transport, ceea ce

presupune montarea unor instalaţii cu cablu pe trasee lungi (peste 1500 m). În perspectivă, însă, prin acumulare de capital este posibilă

asigurarea condiţiilor optime de folosire a instalaţiilor cu cablu şi se va reuşi dotarea cu asemenea mijloace moderne de mare randament şi foarte eficiente în procesul de colectare a lemnului.

Măsuri de protecţie a muncii la montarea, demontarea şi exploatarea instalaţiilor cu cablu

Lucrările specifice de instalare şi demontare a funicularelor trebuie să fie efectuate numai de muncitori calificaţi (funicularişti). Pen-tru executarea unor operaţii auxiliare (săpături, transport de materiale, cioplire a scărilor de acces etc.) pot fi utilizaţi şi muncitori necalificaţi.

Pentru instalaţiile cu cablu noi, firmele producătoare trebuie să elibereze certificate de calitate atât pentru subansamble, cât şi pentru cabluri. Dacă instalaţia respectivă nu este la prima montare, se va verifica fiecare subansamblu luându-se măsuri pentru înlocuirea pieselor uzate sau deteriorate. În ceea ce priveşte starea cablurilor, mai ales a celor purtătoare, se verifică dacă nu există toroane rupte, porţiuni strivite, cârcei etc. şi se scot din uz cele care nu îndeplinesc condiţiile prevăzute de normativele specifice în vigoare.

În cazul în care, datorită condiţiilor de teren, nu poate fi evitată traversarea traseului funicularului de către poteca de acces, aceste intersecţii se semnalizează prin tăbliţe de avertizare montate la 5 m de culoarul funicularului. Dacă în aceste zone nu este posibilă observarea

206

cărucioarelor în deplasarea lor pe cablu, vizibilitatea va fi mărită prin extragerea arborilor din preajma intersecţiei.

Tobele pe care sunt înfăşurate cablurile nu se descarcă din mij-loacele de transport prin răsturnare, ci se folosesc instalaţii mecanice de descărcare, iar, în lipsa acestora, tobele susţinute cu frânghii se vor ros-togoli pe balănci.

Secţionarea cablurilor se face numai în stare netensionată prin folosirea ciocanului şi a dălţii (cu mâner sau dalta lată montată în suport). Obligatoriu, muncitorii care execută secţionarea trebuie să fie echipaţi cu palmare şi ochelari de protecţie, iar cablul se înfăşoară de o parte şi de alta a locului de secţionare cu sârmă moale rotită spiră lângă spiră.

La urcarea pe piloni sau pe cablul purtător, muncitorii, pregătiţi şi verificaţi pentru lucrul la înălţime, vor folosi obligatoriu centură de siguranţă şi frânghie ajutătoare.

Montarea bridelor pentru fixarea definitivă a cablurilor de ancorare se face după ce s-au efectuat 2÷3 treceri în jurul arborelui în spire una lângă alta; se vor folosi bride standardizate corespunzătoare diametrului cablului, numărul acestora determinându-se în funcţie de efortul din cablu (dar în nici un caz mai puţin de două).

Autotractarea grupului motor se execută în reprize de maxim 100 m fiecare, iar amplasarea acestuia se va face la minim 5 m în lateral faţă de cablul purtător, locul ales asigurând o bună vizibilitate de-a lungul traseului.

Întinderea cablului purtător se face folosind numai grupurile de acţionare ale instalaţiilor respective sau troliile tractoarelor forestiere. Ancorarea acestui cablu se face numai cu cleme, locul de fixare a acestora fiind curăţat în prealabil de grăsime sau impurităţi şi învelit într-un strat de cânepă. În faţa clemelor de ancorare se fixează prin înfăşurare repere din sârmă sau sfoară pentru a putea observa zilnic dacă s-a produs alunecarea cablului purtător prin clemă.

Lungimea cablului trăgător al unui funicular se va stabili astfel încât după ce s-a ajuns la cel mai îndepărtat punct de lucru, pe tambur să mai rămână înfăşurate minim 5 spire de cablu.

În zona de lucru a instalaţiei cu cablu se vor delimita porţiunile periculoase în care este interzis accesul muncitorilor în timpul funcţionării şi se vor amplasa plăcuţe avertizoare.

În timpul lucrului instalaţiilor cu cablu este interzis: să se dea drumul căruciorului cu viteză excesivă la vale;

207

să se schimbe viteza în mers sau să se cupleze frâna aerodinamică fără să se frâneze tamburul;

să se depăşească capacitatea maximă de încărcare a căruciorului; să se lucreze cu funicularul fără să se respecte perioadele de

întreţinere (gresare) prevăzute în cartea tehnică. Se interzice lucrul cu instalaţiile cu cablu de orice tip atunci când

temperatura scade sub -20°C, vizibilitatea este redusă, pe timpul fur-tunilor sau al descărcărilor electrice (cu toate că, obligatoriu, cablul pur-tător al funicularului este legat la pământ).

La rampa de încărcare, la cea de descărcare, la staţia de acţionare şi în întreaga zonă de acţiune a instalaţiei cu cablu se vor monta placarde avertizoare.

Zilnic, revizorii de funiculare trebuie să verifice dacă s-au produs defecţiuni la siguranţe, cărucior, suporţi, ancore sau cablu purtător, oprind funcţionarea instalaţiei până la remedierea acestora.

În timpul lucrului, muncitorii trebuie să poarte echipamentul de protecţie. Este interzis să se pună în mişcare căruciorul fără o comandă vizuală sau auditivă (telefonică) din partea muncitorilor care execută legarea sau dezlegarea sarcinii.

10.5. COLECTAREA LEMNULUI CU ALTE MIJLOACE Condiţiile în care se desfăşoară procesul de exploatare a lemnului

în prezent sunt diverse. Pe de o parte, există tendinţa de reducere a suprafeţelor ce se parcurg cu tăieri, ceea ce determină un volum mic de lemn exploatat pe unitatea de suprafaţă, iar pe de altă parte, agenţii economici de exploatare urmăresc permanenta reducere a cheltuielilor pe care le implică această activitate. De asemenea, se pune un accent deosebit pe respectarea restricţiilor de ordin silvicultural pe parcursul întregului proces de exploatare a lemnului.

În acest context, se observă o anumită orientare spre tehnologii de exploatare ecoprotective prin folosirea unor mijloace de colectare care să realizeze o productivitate ridicată cu un consum cât mai redus de energie şi combustibili.

Reducerea dimensiunilor de gabarit şi a greutăţii utilajelor de colectare (figurile 10.55, 10.56 şi 10.57) este una dintre soluţiile aplicate pe scară tot mai largă în cazul arboretelor cu densitate mare, cu un număr redus al arborilor extraşi de pe unitatea de suprafaţă şi cu variaţii mari ale condiţiilor de teren (mai ales ale pantei).

208

Figura 10.55. Mijloc de colectare prin purtare cu dimensiuni de gabarit reduse

Figura 10.56. Colectarea prin semitârâre cu ajutorul utilajelor uşoare

Figura 10.57. Utilaje cu gabarit redus folosite pentru adunatul materialului lemnos

În situaţiile, destul de rar întâlnite, în care utilajele de bază (tractoarele şi instalaţiile cu cablu) nu pot fi folosite, s-a încercat şi se mai experimentează colectarea lemnului prin căi de alunecare construite din diverse materiale, prin utilizarea elicopterelor, a elicostatelor, a ba-loanelor-funicular etc.

Căile sau drumurile de alunecare reprezintă o variantă modernă a instalaţiilor de alunecare realizate în trecut (Pavelescu, 1966) din pământ sau lemn (jgheaburile de pământ, jilipurile, cuşcaiele etc.).

209

Destinate deplasării libere a lemnului de mici dimensiuni din parchet până la depozitele primare, aceste căi sunt formate, în ultimele variante, dintr-o succesiune de panouri profilate din material plastic, uşoare şi rezistente, fixate între ele.

Montarea acestor panouri se face, manual sau cu ajutorul unor trolii, pe o lungime de până la 500 m, pe trasee cu declivităţi care asigură deplasarea gravitaţională a pieselor din lemn (limitate, însă, la 55% pentru a nu se produce distrugerea instalaţiei).

Un exemplu în acest sens este sistemul Leykam Log Line (Ionaşcu şi Constantinescu, 1987).

Pentru colectarea lemnului din produse accidentale foarte disper-sate, din zone greu accesibile, cu pante mari, mlaştini sau aflate la distanţe mari faţă de căile permanente de transport, atunci când sorti-mentele din lemn au o valoare deosebită de întrebuinţare sau se urmă-reşte protecţia împotriva extinderii atacurilor unor dăunători, se pot folosi aerodinele (vehicule aeriene mai grele decât aerul).

Utilizarea pe scară largă a acestor mijloace moderne nu este încă posibilă datorită cheltuielilor de producţie şi consumurilor energetice mult mai mari faţă de soluţiile clasice.

Elicopterele sunt capabile să decoleze şi să aterizeze pe verticală şi să se menţină în aer la punct fix. Sustentaţia se realizează cu ajutorul elicei portante, iar deplasarea în zbor de translaţie orizontal se efectuează cu ajutorul elicelor propulsoare.

Colectarea lemnului cu elicopterul se poate face fie prin încărcarea lemnului direct în magazia fuselajului acestuia, fie prin suspendarea sarcinii cu un troliu cu cablu. Pentru realizarea acestor operaţii au fost amenajate şi echipate corespunzător elicoptere ale unor firme din străinătate (Bell în S.U.A., MIL în fosta U.R.S.S., Belvedere în Anglia ş.a.). Productivitatea atinsă a fost de 60 m3/h pentru un transport al materialului lemnos la distanţe de 1÷3 km (Ionaşcu şi Constantinescu, 1987).

La noi a fost experimentat pentru colectarea lemnului elicopterul MI-8, realizându-se o productivitate de 8 m3/h la o distanţă de transport de 10 km (Ciubotaru, 1998).

Elicostatul este o combinaţie constructivă dintre elicopter şi balon. Ascensiunea este asigurată de două baloane umplute cu heliu, iar deplasarea de două elice propulsoare. Elicostatul prezintă o stabilitate mai mare decât cea a elicopterului şi este mai economic decât acesta. Este un utilaj recomandat pentru colectarea arborilor prin legarea

210

acestora înainte de doborâre (deasupra centrului de greutate) şi transportul prin suspendare.

În cazul baloanelor-funicular, forţa necesară ridicării sarcinii este asigurată de un balon cu heliu, iar deplasarea în plin şi în gol, precum şi ridicarea sau coborârea sarcinii se realizează printr-o instalaţie cu cablu. Avantajul principal al acestei modalităţi de colectare a lemnului constă în faptul că, spre deosebire de funicular, nu necesită elemente intermediare de susţinere a cablurilor, fiind recomandate în zonele inundabile, mlăştinoase sau în cazul unor doborâturi masive de vânt, acolo unde nu este posibilă amenajarea unor căi terestre de acces.

10.6. CRITERII DE ALEGERE A MIJLOACELOR DE COLECTARE Pentru stabilirea soluţiei tehnologice de exploatare a lemnului

trebuie să se ţină cont atât de caracteristicile tehnice ale mijloacelor cu care se vor realiza activităţile specifice de recoltare a arborilor şi de colectare a materialului lemnos, cât şi de condiţiile de lucru din şantierul de exploatare (tabelul 10.2).

Trebuie luate în considerare, atunci când este cazul, posibilele efecte ecologice negative ale folosirii anumitor mijloace de colectare (existenţa riscului cojirii trunchiurilor şi a rădăcinilor proeminente ale arborilor, al dezrădăcinării unor arbori, al ruperii sau zdrelirii seminţişului şi a subarboretului, al măturării litierei, al grăpării şi al formării de ogaşe etc) şi să se respecte măsurile preventive necesare.

Aplicarea unor modele ecotehnologice în exploatările forestiere care să asigure protecţia terenurilor în pantă, a solului, a seminţişului, a arborilor rămaşi pe picior şi a apelor este posibilă prin:

raţionalizarea utilizării tractoarelor; extinderea funicularelor ca utilaje de bază; dezvoltarea unor reţele optime de transport pentru a se reduce

distanţele de colectare.

Creşterea gradului de mecanizare în procesul tehnologic de colectare poate fi compatibil cu respectarea regulilor silvice de exploatare, dacă se ţine seama de următoarele recomandări:

dezvoltarea instalaţiilor cu cablu prin adaptarea lor la colectarea unor cantităţi relativ mici de material lemnos, cu dimensiuni re-duse;

dotarea şantierelor de exploatare cu tractoare cu gabarit redus, dar cu putere mare;

dezvoltarea producţiei de trolii mecanice independente şi utili-zarea lor pe scară mai largă;

211

creşterea exigenţei organelor de control faţă de toţi agenţii de exploatare;

soluţiile ce se stabilesc pentru colectare trebuie să fie în concor-danţă cu realitatea din teren şi nu numai cu dotarea tehnică a agentului economic de exploatare.

Tabelul 10.2 Condiţii specifice şi recomandări pentru utilizarea diferitelor mijloace

de colectare a lemnului (după Ciubotaru, 1995) Distanţe (m) Panta (%) Mijloc de

colectare maxime optimeTip de teren minimă maximă

Recomandări

corhănire 500 <50

- uscat - umed - cu zăpadă - cu gheaţă

60 40 25 10

− pe soluri cu consistenţă tare, preferabil acoperite cu zăpadă sau gheaţă;

− pentru volume reduse de material lemnos;

− în zonele cu seminţiş utilizabil pe suprafeţe mici.

atelaje 2000 <500

- uscat - umed - cu zăpadă - cu gheaţă

60 40 25 10

− pe trasee judicios alese; − amenajarea unor drumuri

de tras.

cablul de sarcină :

-al tractorului 100 <30 -al funicularului FPU-500 40 <20

-al funicularului FP-2 30 <20

- uscat - umed - cu zăpadă - cu gheaţă

60 40 25 10

− alegerea corespunzătoare a traseelor pentru evitarea prejudicierii seminţişului utilizabil şi a arborilor rămaşi pe picior ;

tractorul forestier 2000 - 10*

(40)**

− pe soluri cu consistenţă tare, preferabil acoperite cu zăpadă sau gheaţă;

− pe trasee judicios alese. funiculare :

-FPU-500 500 200-400 15 100

-FP-2 2000 700-1500 15 100

− în toate situaţiile în care se justifică economic, indiferent de tipul şi de starea terenului.

* rampa maximă la cursa în plin ** rampa maximă la cursa în gol

Domeniul de utilizare a tractoarelor sau a funicularelor, cel mai frecvent folosite pentru colectare, prezintă limite distincte pentru fiecare în parte, dar există şi o zonă de interferenţă:

pentru terenuri cu pantă predominantă sub 25% se utilizează tractoarele a căror deplasare se poate face pe linia de cea mai mare pantă fără amenajări deosebite ale traseelor, însă pe teren tare, uscat sau îngheţat, atunci când pericolul erozional este scăzut;

dacă panta este cuprinsă între 25% şi 40% se utilizează tractorul, însă este exclusă deplasarea pe linia de cea mai mare pantă şi

212

trebuie îndeplinite anumite condiţii suplimentare: căile de colec-tare trebuie executate complet în săpătură, declivităţile longitu-dinale să fie până la 15%, iar cele transversale de până la 10% spre piciorul taluzului de debleu pentru a se asigura dirijarea şi evacuarea apelor din precipitaţii; trebuie analizată şi alternativa montării unei instalaţii cu cablu pentru colectare;

terenurile cu pante peste 40% reprezintă domeniul de utilizare aproape exclusivă a instalaţiilor cu cablu, dar acestea se justifică numai la un anumit volum minim de biomasă lemnoasă ce urmează să fie exploatată. În pădurile europene (după F.A.O. citată de Ionaşcu et al., 1999),

ponderea de utilizare a mijloacelor de colectare a lemnului este urmă-toarea:

tractoare de diferite tipuri, 60%, instalaţii cu cablu, 20%, atelaje, 5%, alte mijloace (inclusiv elicoptere), 15%.

În prezent, la noi în ţară sunt utilizate exclusiv tractoarele tip skidder, specializate pentru apropiatul lemnului prin semitârâre. Tehnologiile de exploatare cu impact ecologic limitat în cazul folosirii tractoarelor pentru colectare se orientează însă, pe plan mondial, spre tractorul de tip forwarder care este specializat pentru apropiatul lemnu-lui scurt (sub 6 m lungime) prin purtare (Oprea şi Sbera, 1999). Ca variantă intermediară, deosebit de eficientă pe traseele de versant, poate fi folosit tandemul format din tractorul skidder la adunatul cu troliul până la drum şi tractorul forwarder la apropiat.

Efectele ecologice nedorite ale utilizării tractoarelor pentru exploatarea lemnului pot fi ameliorate prin:

folosirea pneurilor late şi de joasă presiune, fapt ce atenuează impactul roată-sol;

utilizarea conurilor şi a săniilor la adunat cu troliul; evitarea circulaţiei prin albia pâraielor şi amenajarea unor rigole

din lemn sau metal acolo unde drumurile de colectare traversează cursul pâraielor;

acoperirea traseelor de colectare, după utilizare, cu resturi de exploatare. Se observă faptul că utilizarea funicularelor pentru exploatarea

lemnului din pădurile ţării noastre parcurge o perioadă de declin datorată creşterii costului echipamentelor şi a cheltuielilor de montare şi demontare a acestora.

213

Se constată, de asemenea, faptul că proprietarii de pădure privaţi şi agenţii economici privaţi exploatează biomasa lemnoasă prin mijloace modeste, depăşite tehnic, sau chiar folosind improvizaţii (Olteanu şi Pârjol, 1999).

Este, sperăm, numai o situaţie de moment care trebuie depăşită într-un timp cât mai scurt, înainte ca efectele negative ale aplicării unor procedee necorespunzătoare de exploatare a lemnului să se amplifice iremediabil.

11.11. PROCESUL TEHNOLOGIC DIN PLATFORMELE PRIMARE PROCESUL TEHNOLOGIC DIN PLATFORMELE PRIMARE

După colectare, masa lemnoasă trebuie pregătită în vederea transportului tehnologic prin diferenţiere calitativă şi pe specii sau grupe de specii, prin transformare în piese cu forme şi dimensiuni corespunzătoare capacităţii mijloacelor de transport, etapă a procesului de exploatare a lemnului denumită fasonare primară.

Mare parte dintre aceste activităţi se desfăşoară, de regulă, într-un depozit forestier care reprezintă o suprafaţă de teren destinată stocării temporare a materialului lemnos rezultat în urma recoltării.

Depozitele primare se caracterizează prin trafic redus şi durată scurtă de funcţionare, corespunzătoare, în general, cantităţii de material lemnos ce se colectează dintr-un parchet. Uneori, însă, datorită confi-guraţiei terenului, se impune constituirea a 2-3 depozite primare pentru acelaşi parchet.

Aceste depozite sunt situate în interiorul parchetelor sau în afara lor, dar obligatoriu la capătul căilor de colectare şi în imediata apropiere a căilor permanente de transport (drumuri auto, căi ferate forestiere, funiculare etc.).

În funcţie de metoda folosită la recoltare, în depozitele primare se execută:

numai operaţii de transbordare (descărcare, voltare, încărcare), în cazul colectării sub formă de sortimente definitive;

operaţii de fasonare primară şi de transbordare, în cazul colectării lemnului sub formă de trunchiuri, catarge sau arbori cu coroană. În această ultimă situaţie, cea mai frecventă, depozitele sunt de-

numite platforme primare pentru că pe suprafaţa lor sunt executate operaţii de fasonare primară şi de preindustrializare parţială: curăţire de crăci, secţionare, despicare, cojire, tocare, mangalizare a lemnului mă-runt etc.

214

Concentrarea materialului lemnos prin depozitare sub formă de grămezi sau figuri regulate în platforma primară necesită lucrări specifice de pregătire, amenajare şi organizare.

Amenajarea platformei primare trebuie să se facă astfel încât să se asigure condiţii optime pentru stocarea unui volum de lemn rezultat prin exploatare într-o perioadă de timp de 2÷5 zile active. Pe baza structurii dimensionale a masei lemnoase colectate se dimensionează, pe categorii de material lemnos, suprafaţa fiecărei rampe de stocare, amplasarea acestora în platforma primară realizându-se după principiul minimizării distanţelor de transport interior.

Suprafaţa (S) necesară pentru stocare (stivuire) în cazul sorti-mentelor de lemn rotund sau despicat se determină suficient de precis cu relaţia:

kcHVS

⋅⋅= , (11.1)

în care: V este volumul stocat într-o stivă [m3], H - înălţimea maximă de stivuire [m], c - factorul de cubaj (cu valori în intervalul 0,6 ÷ 0,8), k - coeficient de umplere a stivei (cu valori în intervalul 0,6 ÷ 1,0).

Numărul de stive necesare (n) se obţine din relaţia:

lLSn⋅

= , (11.2)

unde: L este lungimea stivelor dată de lungimea sortimentelor respective, l - lăţimea stivelor, apreciată în funcţie de spaţiul disponibil în platforma

primară. Înălţimea maximă a stivei se alege în concordanţă cu modul în

care se efectuează stivuirea (exemplu: pentru stivuire manuală, H poate ajunge, pe considerente ergonomice, numai până la 1,5 m).

Lucrările de amenajare a platformei primare constau în înde-părtarea obstacolelor şi nivelarea terenului, realizarea unor şanţuri pentru scurgerea apei din precipitaţii, pregătirea rampelor pentru stocarea lem-nului prin delimitarea şi semnalizarea poziţiei acestora şi poziţionarea traverselor pe care se va aşeza materialul lemnos.

215

11.1 FASONAREA LEMNULUI ROTUND Lemnul rotund se caracterizează prin păstrarea formei naturale a

secţiunii transversale, diametre mai mari de 10 cm la capătul subţire şi lungimi de peste 2,4 m.

În cadrul activităţii de fasonare a lemnului rotund sunt cuprinse, dacă nu au fost efectuate în parchet, operaţiile de curăţire de crăci şi secţionare care se realizează în acelaşi mod şi cu respectarea aceloraşi etape de lucru prezentate la recoltarea lemnului.

Manipularea constă în deplasarea pieselor din lemn de la locul de secţionare la cel de stocare în vederea transportului şi se efectuează, în funcţie de modul de organizare a platformei primare (volum, distanţă, spaţiu de manevră), manual, cu atelajele sau cu tractorul.

Stivuirea lemnului rotund se face pe rampe de stocare cu ajutorul lamei tractorului forestier sau manual, cu ţapina, prin rostogolirea pie-selor din lemn pe balănci (figura 11.1).

Volumul de material lemnos stocat într-o rampă la un moment dat trebuie să fie mai mare sau cel puţin egal cu capacitatea de încărcare a unui mijloc de transport şi să fie omogen din punct de vedere al speciei sau grupei de specii şi al dimensiunilor (gros sau subţire, cu diferenţe de lungimi mai mici de 2 m).

1 - traversă ă ă

2 – pan3 - balanc

Figura 11.1. Modul de realizare a unei stive din sortimente de lemn rotund

La stivuire trebuie să se aibă în vedere asigurarea unor condiţii optime de încărcare în mijloacele de transport, şi anume:

distanţa de la fiecare stivă până la drum să fie mai mică de 10 m, aşezarea pieselor se face paralel cu calea de transport (drum auto,

C.F.F.) şi cu capătul gros orientat în sensul de transport pentru cel puţin 80% din numărul total de piese.

11.2. FASONAREA LEMNULUI DE STERI Lemnul de steri este alcătuit din piese cu lungimi de 1± 0,05 m,

nedespicate (rondine), cu diametre între 5 cm şi 15 cm, sau despicate (lobde), cu laturile secţiunii transversale de 5÷30 cm. Datorită faptului că manipularea şi stivuirea lemnului de steri se face manual, dimensiunile transversale ale pieselor se aleg astfel încât masa lor în stare verde să nu depăşească 18 kg.

216

Fasonarea lemnului de steri cuprinde operaţiile de secţionare, despicare, manipulare şi stivuire.

Secţionarea se execută cu ferăstrăul mecanic la lungimi de 1 m (cu toleranţă de 5 cm), piesă cu piesă, pentru diametre mai mari de 15 cm, sau “în grămadă”, pentru diametre mai mici de 15 cm în scopul măririi productivităţii acestei operaţii.

Despicarea lemnului în platforma primară se face preponderent manual prin utilizarea topoarelor şi a penelor ale căror caracteristici au fost prezentate anterior. Există şi posibilitatea utilizării despicătoarelor mecanice mobile cu sistem hidraulic de acţionare independent sau cuplat la instalaţia tractoarelor (figura 11.2).

Manipularea lemnului de steri se face prin “purtat pe braţe”, iar stivuirea se face manual în figuri cu înălţimea maximă de 1,5 m aşezate pe teren plan, lângă calea de transport.

Stocarea se face în funcţie de calitatea lemnului, diferenţiat pe grupe de specii.

Figura 11.2. Tipuri de despicătoare mobile

11.3. FASONAREA CRĂCILOR ÎN SNOPI Lemnul provenit din coroana arborilor sau din vârful acestora, cu

diametre de 2÷5 cm, constituie lemnul de crăci. Fasonarea acestuia se realizează prin secţionare, manipulare şi stivuire, în mod asemănător cu lemnul de steri, specific fiind formarea snopilor.

Snopii se obţin prin aşezarea crăcilor secţionate la lungimea de 1± 0,05 m pe o capră din lemn sau în dispozitive de strângere speciale şi legarea cu sfoară din hârtie sau cu sârmă moale de 1÷3 mm diametru, în funcţie de utilizările ulterioare (pentru prelucrări industriale, respectiv pentru foc). Diametrul unui snop este de aproximativ 30 cm.

217

11.4. TOCAREA LEMNULUI În condiţiile valorificării superioare a lemnului de mici dimen-

siuni poate deveni rentabilă realizarea operaţiei de tocare în platforma primară a lemnului din crăci, vârfuri, rupturi sau capete rezultate în urma secţionării.

Tocarea reprezintă transformarea lemnului prin tăiere nedes-tructibilă în aşchii tehnologice cu dimensiuni cuprinse între 10 mm şi 35 mm. Rezultă tocătura care constituie materie primă pentru obţinerea unor produse industriale (plăci, celuloză) sau care poate fi folosită drept combustibil.

Avantajul realizării acestei operaţii în platforma primară constă în faptul că se creează condiţii optime pentru manipularea şi transportul lemnului de mici dimensiuni reducând astfel pierderile de exploatare.

În acest scop s-au conceput şi realizat tocătoare mobile purtate sau tractate şi agregate de tocare (figura 11.3), precum şi autotrenuri speciale cu ladă pentru transportul tocăturii.

Figura 11.3. Utilizarea tocătoarelor mobile în parchet

Organele active (care realizează tocarea) sunt constituite din cuţite fixate pe un suport rotitor (disc, tambur sau capete de freză) în modul prezentat schematic în figura 11.4.

La noi în ţară s-au realizat tocătoarele mobile cu tambur TM-1 (figura 11.5) şi tocătoarele pentru lemn tractate TL-T, cu disc, cantitatea de crăci tocate ajungând până la 8 tone în 8 ore de lucru.

Alimentarea tocătoarelor se face manual sau, pentru alte tipuri constructive, cu braţe hidraulice.

218

a) b) c) Figura 11.4. Tipuri de organe active specifice tocătoarelor

1 - crăci2 - maşină de tocat3 - tambur4 - tractor5 - transportor pneumatic6 – remorcă

Figura 11.5. Schemă constructivă a tocătorului românesc TM-1 (vedere de sus)

11.5. MANGALIZAREA LEMNULUI Mangalizarea este o metodă de valorificare a lemnului inferior

calitativ, produsul solid rezultat (cărbunele de lemn sau mangalul de bocşă) fiind solicitat în siderurgie, în industria farmaceutică, în cea de apărare, în industria alimentară şi pentru consumul casnic.

Această modalitate de prelucrare constă în arderea incompletă a lemnului la temperaturi cuprinse între 150°C şi 430°C în instalaţii specifice: bocşe de pământ verticale, orizontale sau în cuptoare metalice sub formă de clopot (retorte).

Cele mai frecvent utilizate sunt bocşele verticale pentru că arderea se face mai uniform şi poate fi dirijată mai uşor, mangalul rezultat fiind calitativ şi cantitativ superior celui obţinut în bocşele orizontale sau în retorte.

Etapele de lucru, în acest caz, sunt următoarele: delimitarea conturului circular al bazei pe un teren plan şi uscat,

ferit de curenţi puternici de aer, aflat pe soluri argilo-nisipoase şi neapărat în apropierea unei surse de apă;

219

curăţirea şi compactarea terenului şi executarea vetrei cu încli-nare radială de 2÷4% spre exterior; la periferia acesteia se sapă un şanţ colector pentru apele pirolignoase ce vor rezulta în urma mangalizării;

răcăşirea, constând în aşezarea materialului lemnos pentru mangalizare, care poate avea orice defecte cu excepţia putre-gaiului, în trei cercuri concentrice: primul format din lemn sub-ţire, al doilea din lemn gros, iar cel exterior din lemn subţire şi mai scurt de 1 m;

stivuirea lemnului, care se face pe 2÷3 etaje (figura 11.6) după ce s-a format mai întâi o podină din lemne groase dispuse radial şi unele mai subţiri aşezate tangenţial peste primele; trebuie să se lase loc şi să se amenajeze în centrul bocşei un coş de tiraj vertical (horn) obţinut, de obicei, prin baterea a trei prăjini dispuse în triunghi, iar radial se va crea un canal de aprindere cu ajutorul a două prăjini distanţate la aproximativ 0,5 m (figura 11.7); clăditul lemnului se face de la centru spre periferie în ordinea lemn subţire, lemn gros, lemn subţire, aşezat vertical în straturile inferioare şi aproape orizontal în partea de sus, astfel încât să se obţină o formă bombată (figura 11.6);

acoperirea bocşelor se realizează cu un strat de ramuri mărunte şi uscate, apoi cu un strat de frunziş, paie, cetină şi deasupra cu un ultim strat de 15÷25 cm grosime format din pământ umed amestecat cu praf de cărbune şi litieră de pădure (ştiup) care se bate uniform cu lopata.

Figura 11.6. Modul de aranjare a pieselor de lemn în bocşă şi

dirijarea arderii

220

Figura 11.7. Amenajarea podinei şi a coşului de tiraj pentru o bocşă

verticală (după Zlate şi Brenndörfer, 1985)

Aprinderea bocşei se realizează cu ajutorul unei prăjini prevăzută cu un capăt uşor inflamabil ce se introduce în canalul orizontal de aprindere de la baza bocşei spre centrul vetrei, unde se găsesc aşezate, încă de la clădire, surcele uscate stropite cu petrol. Prăjina rămâne în canal, iar acesta se astupă.

Arderea se realizează de la centru spre periferie şi de sus în jos, dirijarea focului realizându-se prin practicarea unor găuri în învelişul bocşei succesiv de la vârf spre bază în locul de joncţiune a etajelor la distanţa de un metru una faţă de alta, deschiderea unora inferioare executându-se simultan cu închiderea celor superioare (figura 11.6).Prin aceste găuri aerul este introdus şi fumul este condus spre periferia bocşei şi în jos, continuându-se până la baza bocşei.

Pe parcursul procesului de carbonizare se observă un fum alb, gros şi usturător; apoi fumul devine galben, iar la sfârşit, alb-albăstrui, transparent, ceea ce indică terminarea carbonizării. Se consideră termi-nată arderea dacă prin orificiile de la bază apare flacără cu fum albăstrui.

Durata de ardere variază în funcţie de volumul lemnului clădit în bocşă, de la 4÷6 zile pentru 20÷60 metri steri până la 14÷18 zile pentru 100÷120 metri steri.

Bocşa se sparge şi se extrag bucăţile de mangal după 1÷2 zile necesare răcirii. Urmează sortarea mangalului, ambalarea în saci şi sto-carea în vederea livrării către beneficiari.

Mangalul de calitatea I are umiditatea maximă de 10%, o den-sitate de 210÷250 kg/m3 şi puterea calorică de 7500 kcal/kg. Mangalul de calitatea a II-a are o putere calorică de minim 6500 kcal/kg. Randamentul este normal dacă se obţine, la foioase, 23÷28% din greu-tatea lemnului folosit, iar la răşinoase, 21÷27 %.

221

12.12. PREGĂTIREA TEHNICO-ORGANIZATORICĂ A UNUI ŞANTIER DE EXPLOATARE A LEMNULUI PREGĂTIREA TEHNICO-ORGANIZATORICĂA UNUIŞANTIER DE EXPLOATARE A LEMNULUI

Organizarea şantierelor de exploatare a lemnului presupune par-curgerea următoarelor etape:

obţinerea documentelor necesare începerii exploatării şi verifi-carea corectitudinii punerii în valoare,

delimitarea şi marcarea secţiunilor şi postaţelor, întocmirea documentaţiei tehnico-economice, proiectarea şi execuţia căilor de colectare, amenajarea platformelor primare, asigurarea condiţiilor de cazare a muncitorilor şi de depozitare a

materialelor, mijloacelor de muncă, combustibililor şi a pieselor de schimb,

pregătirea şantierului de exploatare din punct de vedere al nor-melor de protecţie a muncii şi al P.S.I.(prevenire şi stingere a incendiilor).

12.1. OBLIGAŢII PROCEDURALE ŞI RELAŢII CU UNITĂŢILE SILVICE ÎN ORGANIZAREA ŞI DESFĂŞURAREA PROCESULUI DE EXPLOATARE A LEMNULUI Valorificarea biomasei lemnoase a arborilor pe picior în condi-

ţiile economiei de piaţă se face, în conformitate cu reglementările legale în vigoare, prin licitaţie sau negociere.

Agenţii economici de exploatare devin beneficiari de lemn pe picior prin obţinerea, după adjudecarea licitaţiei, în baza licenţei de exploatare şi prin încheierea unui contract de vânzare – cumpărare, a volumului lemnos respectiv.

Acest contract cuprinde: informaţii de identificare a părţilor contractante, locul în care s-a pus în valoare lemnul pe picior care face obiec-

tul contractului (ocol silvic, unitatea de producţie, unităţile ame-najistice etc.),

felul produselor (principale, secundare, accidentale, igienă), felul tăierii, conform tratamentelor aplicate, structura pe specii (grupe de specii) şi sortimente dimensionale

estimate, durata de exploatare şi epocile de tăiere,

222

termenele de autorizare a exploatării, predare şi reprimire a par-chetului,

valoarea lemnului pe picior şi termene de plată etc. Atât înaintea începerii lucrărilor de exploatare, cât şi pe parcursul

desfăşurării acestora, agentul de exploatare trebuie să respecte regulile silvice privind termenele, modalităţile şi epocile de recoltare şi transport, având o serie de obligaţii procedurale în relaţiile cu unităţile silvice.

Astfel, organizarea şantierului de exploatare poate începe numai după emiterea de către ocolul silvic a unei autorizaţii de exploatare. Perioada de 15÷30 zile înainte de primul termen din eşalonarea la tăiere a biomasei lemnoase este afectată execuţiei lucrărilor de pregătire a exploatării.

Pentru a începe exploatarea efectivă a parchetului, cu cel mult 10 zile înainte de data prevăzută în autorizaţie pentru începerea exploatării, între organele silvice şi gestionarul împuternicit de către unitatea de exploatare contractantă se încheie un proces verbal de predare – primire a suprafeţei de exploatat. Cu această ocazie, pe lângă arborii inventariaţi, se preiau: suprafaţa regenerată materializată în teren cu limitele parchetului, căile de scos-apropiat, zonele de protecţie a arborilor etc.

Se consemnează, de asemenea, starea seminţişului (proporţie, compoziţie, înălţime), proporţia admisibilă de vătămare a acestuia prin lucrările de exploatare şi starea instalaţiilor de colectare.

În termenele prevăzute în autorizaţia de exploatare, agentul de exploatare organizează recoltarea şi colectarea volumului lemnos contractat respectând regulile silvice care impun protejarea arborilor nemarcaţi şi a suprafeţelor cu seminţiş utilizabil, evitarea degradării solului, reducerea pierderilor de exploatare şi valorificarea superioară a volumului de lemn rezultat din arborii puşi în valoare.

Este necesară, în acest context, verificarea în teren a traseelor căilor de colectare, urmărindu-se să fie amplasate în afara porţiunilor cu seminţiş, dacă tăierea aplicată prevede acest lucru, precum şi să corespundă din punct de vedere al asigurării protecţiei arborilor nemarcaţi şi a solului. Ocolul silvic trebuie să avizeze soluţia tehno-logică de exploatare a lemnului adoptată în parchetul respectiv, metoda de exploatare înscriindu-se în autorizaţia de exploatare.

Interesul agentului de exploatare a lemnului este cel de a introduce în circuitul economic întregul volum lemnos valorificabil de pe suprafaţa primită spre exploatare. Inevitabil, rămân în parchet aşa-nu-mitele resturi de exploatare, un volum de lemn nevalorificabil pentru producţia industrială format din crăci, vârfuri, zoburi, coajă şi lemn pu-

223

tregăios. În scopul asigurării celor mai bune condiţii pentru dezvoltarea seminţişului (în cazul regenerării naturale) sau pentru executarea lu-crărilor de împădurire (în cazul regenerării artificiale), resturile de exploatare trebuie strânse în grămezi cu suprafeţe reduse, aşezate în afara ochiurilor cu seminţiş sau pe cioate, urmărindu-se, în acelaşi timp, eliberarea drumurilor utile desfăşurării activităţii din pădure, a văilor şi pâraielor, a potecilor de interes turistic.

Pe timpul transportului materialului lemnos, încărcătura trebuie să fie însoţită de foaia de transport, emisă de maistrul de exploatare, care cuprinde obligatoriu date referitoare la locul de încărcare, ziua, luna, anul şi ora, volumul fiecărei piese încărcate, volumul total al încărcăturii, precum şi numele celui ce a emis foaia de transport. De asemenea, şoferul trebuie să posede foaia de parcurs emisă de agentul economic, prin care şoferului i se stabileşte ruta pe care se va face deplasarea, precum şi certificarea că autovehiculul este apt pentru a circula.

Reprimirea parchetului de către ocolul silvic se face cel târziu la expirarea termenului prevăzut în autorizaţia de exploatare şi constă în verificarea pe teren a modului în care s-au respectat condiţiile prevăzute de instrucţiunile silvice. Cu această ocazie se semnează de ambele părţi (agent de exploatare şi reprezentantul ocolului silvic) actul de reprimire a parchetului. Dacă este cazul, se calculează penalităţi pentru neres-pectarea termenului de exploatare a parchetului sau a condiţiilor impuse. Acestea nu scutesc agentul de exploatare de obligaţiile ce-i revin în ceea ce priveşte curăţirea parchetului şi plata lucrărilor de înlocuire a seminţişului vătămat.

Întreaga răspundere asupra situaţiei din teren după încheierea actului de reprimire a parchetului revine organelor silvice care au semnat acest document.

Estimarea cantitativă şi calitativă a lemnului arborilor pe picior destinaţi exploatării se efectuează de către ocoalele silvice şi se concretizează prin întocmirea actului de punere în valoare. Acesta stă la baza contractării masei lemnoase şi a decontărilor cantitative şi valorice între ocolul silvic şi beneficiarii de lemn pe picior.

Agenţii economici de exploatare a lemnului, dacă nu au parti-cipat la lucrările de evaluare, trebuie să verifice corectitudinea datelor înscrise în actelor de punere în valoare în termen de 15÷30 zile de la primirea lor. Eventualele diferenţe se consemnează în documentaţiile de verificare şi sunt soluţionate cu ocolul silvic în termen de 15 zile de la efectuarea sesizării şi înregistrarea ei.

224

Verificarea constă în efectuarea unui sondaj statistic pentru determinarea caracteristicilor: diametru de bază, înălţime a arborilor şi clasă de calitate. Scopul este cel de a constata dacă volumul total şi proporţia lemnului de lucru au fost corect determinate la punerea în valoare. Modul de eşantionare şi măsurare este cel prevăzut în normele tehnice silvice privind evaluarea masei lemnoase destinate exploatării (Anonymous, 2002).

Astfel, diametrul de bază al fiecărui arbore este măsurat pe două direcţii perpendiculare, în calcule considerându-se valoarea medie obţi-nută. Numărul arborilor incluşi în sondaj pentru determinarea diametru-lui şi a clasei de calitate reprezintă 3÷15% (20% în condiţii speciale) din numărul total al arborilor inventariaţi la punerea în valoare (tabelul 12.1).

Arborii incluşi în sondaj sunt aleşi randomizat de pe întreaga suprafaţă a parchetului traversându-l pe direcţia curbei de nivel sau după două diagonale.

Tabelul 12.1 Mărimea sondajului pentru verificarea actelor de punere în valoare

Numărul de arbori inventariaţi <200 200-

1000 1000-2000

2000- 3000

3000- 4000

>4000

Natura arboretelor

mărimea minimă a sondajului (% din numărul total al arborilor inventariaţi)

arborete de stejar, amestecuri pe bază de stejar şi făgete

cu lemn pentru derulaj

20

15

10

7

5

4

alte arborete 15 12 8 6 4 3

Cu această ocazie, folosind dendrometrul sau alte instrumente cu precizie ridicată, se măsoară înălţimea a 5÷7 arbori cu diametre egale cu diametrul central dintre cei inventariaţi la punerea în valoare sau, dacă nu mai pot fi identificaţi, la 10÷15 arbori cu diametre apropiate diame-trului central.

Toleranţa diferenţei dintre media valorilor înălţimilor măsurate la verificare şi cea din actul de punere în valoare este ±1 m , în primul caz, şi ±1,5 m , în cel de-al doilea. Pentru diferenţe mai mari, se corectează seria de volume sau curba înălţimilor şi se refac toate calculele din care au rezultat datele înscrise în actul de punere în valoare.

Prelucrarea datelor din teren se face pe specii, categorii de diametre şi clase de calitate, în paralel pentru cele două seturi de valori: determinate la punerea în valoare şi determinate cu ocazia verificării.

225

Succesiunea calculelor este cea de la întocmirea actului de pu-nere în valoare: transformarea arborilor pe clase de calitate în arbori de lucru, determinarea suprafeţei de bază multiple pe categorii de diametre, pe total lot de arbori şi separat pentru arborii de lucru.

Calculul preciziei măsurării diametrelor (pd) se face prin aplicarea relaţiei:

1002

1 ⋅=GGpd (%), (12.1)

în care: G1 reprezintă suprafaţa de bază a arborilor măsuraţi la verificare, G2 - suprafaţa de bază a aceloraşi arbori rezultată cu datele din carnetul de inventariere iniţial.

Actul de punere în valoare se consideră corect întocmit dacă pd se situează între limitele intervalului [98%, 102%], în caz contrar fiind necesară refacerea întregii lucrări din teren pentru obţinerea unui nou act de punere în valoare.

Pentru verificarea corectitudinii clasificării calitative a arborilor în picioare şi, implicit, a proporţiei lemnului de lucru, se calculează raportul procentual:

1002

1 ⋅=GLGLps (%), (12.2)

ps fiind precizia sortării calitative, GL1 - suprafaţa de bază a arborilor de lucru rezultată din datele de la

verificare, GL2 - suprafaţa de bază a arborilor de lucru rezultată pentru acelaşi

sondaj din datele de la inventariere. Dacă ps diferă faţă de 100% cu până la ±5%, lucrarea iniţială se

consideră bună. Pentru diferenţe mai mari de ±5%, dar mai mici de ±10%, volumele înscrise în actul de punere în valoare pentru lemn de lucru total şi pe sortimente dimensionale trebuie corectate prin înmulţire

cu 100

sp ; diferenţele rezultate astfel faţă de volumul brut total se com-

pensează pe seama volumului lemnului de foc, cu condiţia că în prima etapă s-a dovedit corectitudinea măsurătorilor asupra diametrelor de bază.

În situaţia unor diferenţe mai mari de ±10%, actul de punere în valoare se respinge şi trebuie refăcut.

226

Prin noile instrucţiuni de verificare a lucrărilor de evaluare se prevede şi utilizarea metodei analizei secvenţiale pentru verificarea acte-lor de punere în valoare (Anonymous, 2002).

Pentru parchetele de produse principale şi secundare amânate de la tăiere cu mai mult de un sezon de vegetaţie, având în vedere că lucră-rile de determinare a volumului pus în valoare s-au executat cu 1÷2 ani înainte de începerea exploatării, acestuia trebuie să i se adauge creşterile în volum corespunzătoare perioadei respective.

În funcţie de anul şi luna în care s-a executat inventarierea şi de anul de producţie în care se face exploatarea se stabileşte numărul de ani (mai exact, sezoane de vegetaţie) pentru care urmează să se calculeze creşterea.

Din tabelele de producţie, în funcţie de specie, clasa de producţie şi vârsta arboretului, se extrag valorile creşterii curente anuale a pro-ducţiei totale la hectar (Ict) şi volumul arboretului principal normal (V). Procentul creşterii curente a producţiei totale la hectar (Ict%) se determină cu relaţia:

100% ⋅=VII ct

ct (%). (12.3)

Volumul creşterilor se calculează pe specii aplicând procentul determinat anterior la volumul din actul de punere în valoare şi prin multiplicare cu numărul anilor scurşi. Acesta se adaugă la volumul brut înregistrat iniţial pentru specia respectivă şi se repartizează pe sortimente primare şi dimensionale în proporţia în care au fost reprezentate fiecare.

În cazul produselor secundare, la volumul înregistrat în actul de punere în valoare se adaugă numai 40% din creşterea calculată.

12.2. CONSTITUIREA ŞI MARCAREA SECŢIUNILOR ŞI POSTAŢELOR Pentru exploatarea masei lemnoase dintr-un parchet se organi-

zează un şantier de exploatare, dotat cu mijloacele adecvate de recoltare şi colectare, care cuprinde suprafaţa parchetului, căile de colectare, instalaţiile de colectare şi platforma primară, astfel încât procesele de lucru să se desfăşoare în flux continuu în condiţiile folosirii eficiente a utilajelor şi instalaţiilor moderne de mare productivitate.

Organizarea teritorială a unui şantier de exploatare se referă la organizarea tehnică a terenului pe care se desfăşoară lucrările de exploatare prin compartimentarea interioară, stabilirea şi execuţia tra-seelor de colectare, eşalonarea etapizată a operaţiilor specifice etc.

227

Pentru ca lucrările din parchet să se poată desfăşura ritmic, cu respectarea regulilor de exploatare şi fără pericol de producere a accidentelor, este necesară o compartimentare a parchetului în secţiuni şi postaţe

rezintă părţi din parchet fără limitări din punct de vedere

e reprezintă suprafe-ţele din

1985).

ura 12.1). Nu se mai face împărţirea parchetului în secţiuni atunci când

procesul de colectare este asigurat numai de un singur utilaj.

care reprezintă unităţile de organizare în spaţiu a şantierelor de exploatare.

Secţiunile repal suprafeţei caracterizate prin acelaşi sens de scurgere a

materialului lemnos. După I.Oprea (1995), secţiunile tehnologic interiorul unui parchet în care se prevede funcţionarea unei

singure linii tehnologice de exploatare a lemnului. În general, o secţiune presupune o unitate de acţiune, deci folo-

sirea unui singur tip de mijloace de colectare (Zlate şi Brenndörfer,Delimitarea acestor secţiuni în teren se face după culmi, firul văi-

lor, alte forme naturale, dar şi după drumuri sau linii somiere (fig

Figura 12.1. secţiuni:

rilor de exploatare şi pentru diferen-ţierea c

Compartimentarea unor parchete îna - în condiţiile terenului accidentat, b - în regiunile joase (câmpie, coline)

Postaţele (benzile) reprezintă suprafeţe mai mici ale parchetului (subunităţi ale secţiunilor) în care activitatea se desfăşoară continuu, în deplină securitate a muncii. Sunt suprafeţe tehnologice elementare a căror delimitare este necesară (pe planul de situaţie, dar şi în teren) pentru o programare optimă a lucră

ondiţiilor de colectare (volume exploatate şi distanţe de deplasare pentru fiecare mijloc de colectare).

228

Lăţimea şi orientarea postaţelor variază în funcţie de forma terenului, felul arboretului şi direcţia căilor de colectare. În cazul terenurilor aşezate, unde parchetele au forme regulate, postaţele sunt dreptunghiulare sau trapezoidale, lăţimea lor fiind dependentă de înăl-ţimea medie a arborilor de exploatat. Se consideră corespunzătoare din punct de vedere al asigurării condiţiilor de securitate a muncii o lăţime minimă a postaţei egală cu dublul înălţimii medii a arborilor din par-chetul respectiv, variind, în general, între 30 m şi 70 m. În regiunile accidentate, postaţele nu mai pot avea neapărat forme regulate, iar faptul că se

iniei de cea mai mare pantă,

orienta

tuaţi pe limitele

rborii de limi-tă, orientate spre interiorul postaţei, iar din loc în loc se scrie pe aceste cioplaje, tot cu vopsea albă, numărul postaţei (P1, P2 etc.).

produce adesea alunecarea arborilor după doborâre obligă la majorarea lăţimii postaţelor în intervalul 50 m - 100 m.

Orientarea postaţelor în terenuri cu pantă mare, dacă se prevede corhănirea materialului lemnos, se face pe direcţia l

astfel încât să se asigure alunecarea liberă a lemnului, fără ca acesta să iasă din suprafaţa postaţei (figura 12.2a).

În celelalte cazuri (colectarea cu tractoarele sau cu funicularele),rea postaţelor poate fi pe direcţia curbelor de nivel sau puţin obli-

că, aproximativ perpendiculară pe calea de scos-apropiat (figura 12.2b). Transpunerea pe teren a compartimentării parchetului în secţiuni

şi postaţe se face prin marcarea limitelor acestora. Arborii si secţiunilor vor fi însemnaţi printr-un cerc realizat cu vopsea albă

(sau var) pe circumferinţa lor la înălţimea de 1,30 m faţă de sol. Postaţele se delimitează prin cioplaje efectuate pe a

Fig

le se împart în compartimente sau sectoare de lucru, echivalente

ura 12.2. Orientarea postaţelor în raport cu modul de realizare a colectării

Pentru desfăşurarea în condiţii optime a procesului de producţie, postaţe

229

cu o su

l din platform

ele secţ şi ale postaţelor, căile de colectare şi de transport, direcţiile şi dist e etc.

activitatea productivă trebuie să fie ul economic trebuie

catori: fi exploatat;

sare exploatării: căi de acces pentru trac-

, prin numărul de arbori de extras la hectar şi volumul

gice propuse,

prafaţă de pe care se recoltează într-o zi toţi arborii puşi în va-loare.

Aşezarea şi deplasarea formaţiilor de lucru (de doborâtori, de fasonatori, a echipelor de la colectare) în postaţe, de la un compartiment la altul, se fac după anumite scheme de lucru a căror aplicare împiedică producerea unor interferenţe sau suprapuneri ale unor etape de lucru, ceea ce ar putea provoca ştrangulări ale procesului de producţie sau, mai grav, accidente de muncă. Este recomandat ca deplasarea să se facă din aval spre amonte sau, în cazul terenurilor plane, dinspre capătu

a primară al căii de colectare spre extremitatea acesteia din parchet şi să se prevadă zone de siguranţă între sectoarele de lucru.

Expresia grafică a acestei organizări teritoriale a şantierului de exploatare şi mijlocul de prezentare a soluţiilor adoptate pentru exploa-tarea lemnului este schiţa tehnologică a parchetului. Aceasta are la bază harta amenajistică la scara 1:5000 sau 1:2000 şi reuneşte următoarele informaţii: limitele parchetului, unităţile amenajistice componente şi cele vecine, culmile, văile, curbele de nivel, panta terenului, limit

iunilor anţele de colectare, poziţia tasoanelor şi a platformei primar

12.3. ÎNTOCMIREA DOCUMENTAŢIEI TEHNICO-ECONOMICE Pentru orice agent economic

eficientă. În cazul exploatării lemnului, la calculavuţi în vedere următorii indi

volumul de lemn ce urmează a distanţa de apropiat; valoarea materialului lemnos; valoarea lucrărilor nece

toare, drumuri de tras pentru vite, montarea instalaţiilor cu cablu, organizarea de şantier;

felul tăieriiarborelui mediu, ceea ce influenţează capacitatea mijloacelor de colectare; utilajele folosite, starea tehnică a acestora precum şi preţul car-buranţilor şi lubrifianţilor. Documentaţia tehnico-economică cuprinde: soluţia tehnologică

pentru exploatarea lemnului din parchet, volumele de material lemnos corespunzătoare fiecărui mijloc de colectare, distanţele medii de colec-tare, analiza tehnico-economică a variantelor tehnolo

230

calculu icarea lucrăril logic de exploatare.

parchet pune parcurgerea următoarelor

se variante tehnologice,

e situaţie al parchetului la scara uzuală 1:2000, cu curbe de nivel c

unde poate fi aleasă soluţia de colecta

de nivel de 5 m (planuri utilizate curent

l necesarului de utilaje şi forţă de muncă, precum şi planifor din cadrul procesului tehno

12.3.1. Stabilirea soluţiei tehnologice pentru exploatarea lemnului dintr-unAceastă etapă de proiectare presu

faze: studiul terenului, delimitarea zonelor de colectare, alegerea mijloacelor de colectare în diver stabilirea amplasamentelor căilor de colectare pentru fiecare va-

riantă posibilă, adoptarea variantei tehnologice optime.

Studiul terenului în vederea stabilirii soluţiilor tehnologice posi-bile de aplicat poate fi realizat în mai multe moduri: prin ridicare în plan a parchetului, prin procedeul profilelor sau prin utilizarea fotogramelor.

Procedeul ridicării în plan a parchetului necesită un volum mare de muncă, dar este şi cel mai precis din punct de vedere al stabilirii so-luţiei de colectare a lemnului.

Practic, după o recunoaştere prealabilă a parchetului care se face pe un itinerar care include limitele acestuia şi talvegurile interioare, se execută ridicarea în plan printr-o drumuire cu radieri. Se obţine, astfel, un plan d

u echidistanţa de 5 m sau 10 m, care cuprinde şi toate traseele de căi de colectare existente în parchet de la lucrările anterioare de ex-ploatare.

Pe acest plan de situaţie se delimitează porţiunile care permit folosirea aceluiaşi tip de mijloc de colectare în funcţie de zonarea după pantă a terenului: pante mai mici de 25%

re cu tractoare, pante în intervalul 25%÷50%, corespunzătoare atelajelor, şi pante peste 50% unde soluţia de colectare poate fi, după caz, corhănirea sau instalaţiile cu cablu.

Un alt procedeu, mai expeditiv, este procedeul profilelor tere-nului care presupune copierea zonei parchetului de pe un plan restituit, cu scara 1:5000 şi echidistanţa curbelor

în lucrările de amenajare a pădurilor). Acesta se completează prin măsurători în teren cu date referitoare la panta versanţilor şi a condiţiilor de desfăşurare a traseelor de colectare.

231

Datele de teren se înregistrează sub forma unor succesiuni de rapoarte (numărătorul reprezentând distanţa, iar numitorul, panta) şi rezultă prin ridicarea expeditivă a profilelor longitudinale ale văilor şi a unor profile pe direcţia liniei de cea mai mare pantă a versanţilor, la intervale de aproximativ 100 m. Panta se măsoară cu clizimetrul sau chiar cu dendrometrul, iar distanţa cu ruleta sau cu o sfoară lungă de 10 m sau

eferitoare la suprafaţa parchetului, la microrelieful acestui

ă fie necesare ridicări

lmilor; e al pantei şi ;

ehnologice cadru diferenţiate în funcţie de felu

te avea efecte negative concretizate în creşterea consum

20 m. Orientările profilelor pe versanţi se determină cu ajutorul unei busole de mână. Pentru a putea stabili soluţiile de colectare posibile trebuie înregistrate precis locurile unde, datorită pantei sau a diverselor obstacole, este necesară schimbarea mijlocului de colectare.

Dacă există fotograme recente pentru zona studiată, acestea dau informaţii în detaliu r

a şi la compoziţia şi structura arboretului. Prin aplicarea proce-deului utilizării fotogramelor se obţine un plan de situaţie al parchetului cu toate detaliile planimetrice şi altimetrice fără sto ografice în teren. p

Indiferent de metoda folosită, pe planşă se adaugă elementele (detaliile) care lipsesc pe harta originală prin:

înscrierea pantelor, distanţelor, profilelor; delimitarea versanţilor, platourilor, teraselor, cu delimitarea suprafeţelor omogene din punct de veder

marcarea pe schiţă a direcţiilor de cea mai mare pantăevidenţierea zonelor cu stâncării, mlaştini etc.;

delimitarea zonelor cu seminţiş utilizabil; marcarea locului de amplasare a platformei primare.

Simbolurile convenţionale utilizate sunt prezentate în figura 12.3. În funcţie de soluţia pentru care se optează la colectarea lemnului

(utilajul de bază folosit la scos-apropiat, mijloacele folosite la adunat) s-a încercat elaborarea unor scheme t

l tăierii, specia forestieră, de caracteristicile parchetului (supra-faţă, pantă etc.) şi cele ale procesului de producţie, rezultând o suc-cesiune tipizată de operaţii pentru recoltarea, colectarea, fasonarea şi expedierea materialului lemnos.

Dată fiind diversitatea condiţiilor de desfăşurare a procesului de exploatare a lemnului, automatismul în aplicarea practică a acestor scheme tipizate poa

urilor tehnologice, a pierderilor de exploatare şi a nivelului pre-judiciilor aduse solului şi arboretului, ceea ce determină, în sens contrar

232

scopului pentru care au fost create aceste scheme, o majorare a cheltu-ielilor de producţie.

Este neapărat necesar şi cu implicaţii practice benefice să se analizeze mai multe variante de soluţii de colectare pentru fiecare caz concret şi să se aleagă soluţia optimă atât din punct de vedere economic, dar şi silvicultural, fără constrângeri artificial introduse prin tipizare.

În acest context, optimizarea are drept scop alegerea mijloacelor

od deo-

acest punct de vedere

o) platform

de colectare şi a traseelor de deplasare a masei lemnoase, luându-se în considerare caracteristicile tehnice ale acestor mijloace şi, în msebit, efectele ecologice ale utilizării lor.

a) limită de parchet b) limită de secţiune (culme, vale etc.) c) limită de postaţă d) limită de zonă omogenă de adunat e) linie de instalaţie cu cablu (funicular) f) linie de funicular cu care se efectuează şi adunatul lateral g) drum de tractor h) drum auto i) adunat prin corhănire j) adunat cu troliul tractorului k) adunat cu atelaje l) direcţie de mişcare a materialului lemnos (colectare, transport, manipulare)

Figura 12.3. Simboluri folosite la întocmirea planurilor de situaţie

ale parchetelor (după Oprea, 1995)

Numai după stabilirea unor soluţii acceptabile din

p) zonă cu seminţiş utilizabil q) zonă cu arbori calamitaţi în masă

m) drum de atelaje n) tason

ă primară

se poate trece la analiza economică a variantelor propuse în ve-

233

derea stabilirii variantei optime care asigură un cost minim şi o pro-ductivitate maximă a muncii, ceea ce echivalează cu un consum de timp de muncă minim pe unitatea de volum de lemn exploatat.

Atunci când colectarea se realizează integral cu mijloace meca-nizate de mare capacitate, luând în considerare posibilităţile tehnice de adunat

al volumu

e numai după ce fiecare în parte a fost optimizată în prealabil. În principiu, optimizarea soluţiilor d

constă în determinarea valorii minime tale de colectare (în lei/m3), fie consumul total de timp de

în ore⋅om/m3). Expresia acestei funcţii (după I.Oprea, 1984)

pC e-

naja

ru tras cu atelajele).

area liniilor de funicular sau la amenaj

ă de lung

lateral în condiţii optime trebuie să se determine distanţa dintre trasee rezultând, astfel, o densitate optimă a reţelelor, căilor sau liniilor acestora. Neapărat, trebuie să se introducă parametrul restrictiv

lui minim de biomasă lemnoasă ce justifică economic un anumit tip de cale de colectare mecanizată.

Dacă variantele de soluţii de colectare comparate sunt bazate pe mijloace diferite de colectare, adoptarea celei mai favorabile variante se va fac

e colectare dintr-un parcheta funcţiei Ct care reprezintă fie

cheltuieli tomuncă (este:

n

)'(1

iit CCC += ∑ (12.4)

în care: Ci reprezintă cheltuielile (lei/m3) sau consumul de timp (ore⋅om/m3)

entru execuţia operaţiei de colectare i, ’i - cheltuielile (lei/m3) sau consumul de timp (ore⋅om/m3) pentru am

rea căii de colectare specifice operaţiei i, i - număr convenţional atribuit fiecărei operaţii de colectare (exemplu: 1

pentru adunat lateral cu funicularul, 2 pentru scos-apropiat cu funi-cularul, 3 pentru adunat cu troliul tractorului forestier, 4 pentru scos-apropiat cu tractorul, 5 pentru corhănire, 6 pent

Se observă că termenii C’i intervin numai dacă este necesară amenajarea unei căi de colectare pentru operaţia i (în exemplul considerat, pentru operaţiile 2 şi 4) şi se referă, în marea majoritate a situaţiilor practice, la montarea-demont

area şi întreţinerea drumurilor de tractor. Se poate demonstra că, prin explicitarea relaţiilor costurilor sau

consumului de timp în fiecare caz concret, funcţia Ct devine dependentimea căii de colectare. Valoarea minimă a funcţiei Ct corespunde

optimului economic al acestei lungimi.

234

În funcţie de forma, regulată sau nu, a suprafeţei deservite de linia de colectare respective, lungimea economică a căii de colectare se poate determina prin relaţii matematice, respectiv prin relaţii statistice.

racteristici sunt de nente, de tratamentul aplicat,

12.3.2. Determinarea volumului corespunzător fiecărui mijloc de colectare

entru fiecare tip de mijloc de colectare i (i=1,…,m) şi fiecare

(ex ă cu relaţia:

În ce priveşte forma şi mărimea parchetelor, aceste caterminate de parcelele şi subparcelele compo de volumul pus în valoare astfel încât să rezulte o cantitate

optimă de material lemnos recoltat care să justifice economic folosirea mijloacelor mecanice de lucru.

de material lemnos

Ppostaţă j (j=1,…,n), volumul Vij de material lemnos corespunzător

primat în m3) se determin

SVSijij ⋅= , (12.5)

în care:

3

situaţie, fie prin planimetrare, fie prin alte procedee mai expeditive (împărţirea în figuri geom etoda de linii paralele echidistante etc.).

Volumul de material lemnos Vi colectat cu acelaşi tip de mijloc de cole tul, dacă vatehnologică respectivă nu prevede împărţirea în secţiuni, se calculează

pentru fiecare i=1,…,m

V

Sij reprezintă suprafaţa (în ha) din postaţa j în care se foloseşte mijlocul

de colectare de tipul i; V – volumul total pus în valoare în parchetul analizat (m ); S – suprafaţa parchetului (ha).

Sij rezultă, pentru fiecare variantă tehnologică, prin măsurare pe planul de

etrice regulate, m

ctare i, dintr-o secţiune sau din întreg parche rianta

cu relaţia: n

∑= iji VV=j 1

În calculele ulterioare interesează proporţiile 100⋅secţiuneV

i (%),

pentru fiecare secţiune, sau

V

100⋅Vi (%) pentru întreg parchetul. V

235

12.3.3. Determinarea distanţelor medii de colectare Distanţele de colectare (de adunat, scos sau apropiat) se

determ

ăsoară, în fiecare postaţă, între „centre

rintre arbori sau cioate, distanţa

ă. Dacă este necesară faza de scos, distanţa de scos este considerată

de la proiecţia „centrului de greutate” al postaţelor pe calea de scos şi până la intersecţia acesteia cu calea de aprop

Distanţele de colectare D , medii pentru fiecare secţiune tehno-logică

tare i :

ină ca distanţe reale (nu reduse la orizont), în funcţie de acestea fiind stabilite normele de muncă şi tarifele.

Distanţele de adunat medii se mle de greutate” ale zonelor de adunat şi limita inferioară a

acestora. În cazul adunatului cu atelaje, datorită devierilor de la linia dreaptă necesare înscrierii atelajelor în mişcare p

de adunat se multiplică printr-un coeficient de sinuozitate ksin (ksin≈1,1).

Distanţa medie de apropiat corespunzătoare fiecărei postaţe se consideră de la proiecţia pe calea de apropiat a „centrului de greutate” al postaţelor şi până la platforma primar

iat. i

(sau, după caz, pentru întregul parchet) se determină ca o medie aritmetică a distanţelor calculate în modul prezentat anterior, ponderată cu volumul de material lemnos, Vij, corespunzător fiecărei postaţe j şi fiecărui tip de mijloc de colec

i

ji V

D == 1 . (12.6)

În relaţia anterioară, dij este distanţa medie de colectare cu tipul de mijloc i a materialului lemnos din postaţa j. Pentru că nu este necesară o precizie foarte mare, valorile obţinute pentru Di se rotunjesc la zeci de metri.

n

ijij Vd∑ ⋅

12.3.4. Analiza tehnico-economică Variantele tehnologice propuse trebuie analizate în vederea ale-

gerii variantei optime. Aceasta constă în evaluarea şi compararea mări- în parte, a

şi, ca un criteriu esenţial, se compară costurile de

mii prejudiciilor silviculturale ce s-ar produce în fiecare cazproductivităţii şi randamentului utilajelor, a consumului de carburanţi, a productivităţii muncii exploatare estimate.

Datorită faptului că variantele tehnologice diferă numai prin so-luţia de colectare aleasă, pentru alegerea variantei optime este suficient

236

să se compare costurile unitare la colectarea lemnului (în lei/m3). Aces-tea sunt formate, în principal, din:

cheltuieli pentru amenajarea c cheltuieli pentru funcţionarea

ăilor de colectare, Ca , şi întreţinerea mijloacelor de

colectare, Cfi , cheltuieli pentru salarizarea muncitorilor, Cs .

Ca se obţine prin raportarea costului total, I, de amenajare a căilor de colectare (drumuri de tractor, linii de funicular, poteci pentru atelaje) pentru o anumită variantă tehnologică la volumul V pus în valoare în parchetul respectiv:

VICa = . (12.7)

Cheltuielile medii de întreţinere şi fu sp u fiecare tip de mijloc de colectare, kfi în lei⋅t-1⋅km-1, sunt cunoscute din

a de producţie. Pentru a determina aceste cheltuieli pe m3 cstru biomasei lemnoase puse în

it

ncţionare ecifice pentr

activitateorespunzătoare unui anumit parchet trebuie să se ţină seama de

ctura pe specii (sau grupe de specii) a valoare, de distanţa medie de colectare şi de proporţia în care este folosun anumit tip de mijloc de colectare în parchetul respectiv. Relaţia generală de calcul este:

1001000pDkC fifi ⋅⋅⋅=

ρ , (12.8)

în care: ρ reprezintă masa volumică a lemnului proaspăt doborât, în kg/m3

(diferită pentru fie e grupă de specii

e analizează.

unitate tip de mijloc

car ), D – distanţa medie de colectare cu tipul de mijloc considerat, în km, p – procentul de biomasă lemnoasă colectată cu acest mijloc din volumul

total exploatat în parchetul care sCheltuielile pentru salarizare, Cs , se raportează, de asemenea, la

a de volum colectat din parchetul analizat cu un anumit de colectare. Se utilizează relaţia:

ss kpTUC ⋅⋅=

100(12.9)

în care TU este tariful unitar la operaţia respectivă de colectare, p are semnificaţia anterioară, iar ks este un coeficient de multiplicare aplicat pentru asigurarea sarcinilor sociale.

237

12.3.5. Calculul necesarului de utilaje şi forţă de muncă Pentru o anumită soluţie tehnologică adoptată, ţinând seama de

disponibilul de forţă de muncă şi mijloace tehnice, agentul economic de exploat estora pentru

jele care realizează apropiatul

.d.).

echilibrarea nivelului productivităţţii tehnologice,

a e zilnică (Pfmz), ritmul liniei tehnologice (R) şi nu-

are a lemnului urmăreşte o concentrare optimă a aca realiza o productivitate fizică maximă.

Ritmul de lucru este impus de utilamaterialului lemnos; de aceea, se iau în considerare, pentru aceeaşi soluţie tehnologică, mai multe variante posibile de concentrare a acestor u i j de bază (cu un utilaj dt la e e bază, cu două, cu trei ş.a.m

Prin modul de calcul al necesarului de utilaje şi forţă de muncăîntr-un parchet se urmăreşte structurarea pe formaţii de muncă al căror număr de muncitori să fie optim (numărul minim strict necesar).

Obiectivele acestei analize comparative constau în: asigurarea funcţionării utilajelor de bază la întreaga capacitate, reducerea aşteptărilor tehnologice,

ii corespunzătoare diferitelor opera

creşterea gradului de utilizare a timpului de lucru. Pentru fiecare linie tehnologică din parchet, se calculează pro-fizică mediducţi

mărul posturilor de muncă (m). Producţia fizică medie zilnică corespunzătoare unei variante de trare (în m3/zi de lucru deconcen

mentul 8 ore) este considerată egală cu randa-

utilajelor de bază şi se calculează după relaţia: NPUnPfmz ub ⋅= , (12.10)

în care: nub

NPU - norma de producţie pe utilaj, în 3 pentru fiecare utilaj de bază în

reprezintă numărul de utilaje de bază în varianta de concentrare analizată,

m /zi de lucru de 8 ore, calculatăfuncţie de distanţa medie de co-

lectare corespunzătoare. Ritmul liniei de flux tehnologic (R) este definit în general ca

fiind timpul dintre două executări succesive de produse identice sau timpul consumat de fiecare post dintr-o linie tehnologică pentru exe-cutarea operaţiei ce îi revine.

Relaţia de cal 3cul a acestuia (în ore/m ), specifică producţiei din exploatările forestiere cu ziua de lucru activă de 8 ore, este:

238

PfmzR 8

= . (12.11)

Este necesar să se urmărească asigurarea ocupării la întreaga capacitate a utilajelor, iar gradul de ocupare a forţei de muncă să fie cât mai apropiat de 100%. Pentru fiecare timp pe m3 pentru fiecare operaţie din fluxul tehnologic trebuie să fie foarte

formaţie de lucru, consumul de

apropiat de timpul alocat acesteia, în cazul ideal chiar egal cu mărimea ritmului R.

Numărul muncitorilor necesari (pentru o anumită operaţie, pentru un grup de operaţii sau pentru întreaga linie tehnologică), deci numărul posturilor de muncă (m), se calculează ca raport între consumul specific de manoperă (CSM) şi mărimea ritmului (R):

RCSMm = . (12.12)

CSM (în ore⋅om⋅m-3) reprezintă consumul de timp de muncă (T, în ore⋅o e a fost supus unei operaţii, unui grup de operaţii sau corespunzător unei linii tehnologice, conform relaţiei:

m) ce revine pe unitatea de volum de lemn brut (Vb) car

bVTCSM =

(12.13)

Un grup de operaţii este constituit din operaţiile mecanizate pen-

tru caree muncitori.

Pentru o singură operaţie, se aplică şi relaţia echivalentă:

s-a adoptat un număr comun de utilaje de acelaşi tip sau din ope-raţiile manuale pentru care s-a adoptat un număr comun d

p100

în care NT reprezintă norm-3

NTCSM ⋅= , (12.14)

a de timp corespunzătoare operaţiei res-pective (în ore⋅om⋅m ), iar p este proporţia volumului de lemn brut supus acelei operaţii.

În cazul operaţiilor care se execută mecanizat trebuie să se calculeze, în continuare, numărul de utilaje necesare nu :

mu F

n , (12.15)

în care Fm reprezintă numărul de muncitori din formaţia de muncă ce deserveşte utilajul respectiv.

m=

Valorile definitive pentru numărde utilaje (nu) rezultă prin rotunjire la întreg, întotdeauna în plus, după ce

ul de muncitori (m) şi numărul

239

s-au cum , dacă este cazul, valorile parametrului m pentru operaţiile ce pot fi deservite de un număr comun de muncitori, respectiv, valorile parametrului nu pentru operaţiile ce se execută cu acelaşi tip de utilaj.

ulat

Criteriul alegerii variantei optime de concentrare a utilajelor de bază este cel al maximizării productivităţii fizice (W, exprimată în m3⋅om-1⋅zi-1), calculată pentru fiecare linie tehnologică cu relaţia:

∑m

în care ∑m reprezintă numărul total de muncitori adoptat pentru deser-virea liniei tehnologice, în cazul variantei de concentrare luate în con-siderare.

P

=PfmzW , (12.16)

rocesul de producţie în exploatările forestiere trebuie să se desfăşo

şi fazelor de lucru în succesiunea lor de realizare.

ea unui produs, a unei lucrări sau a întregu

l calificării profesionale, dar sunt luate în considerare şi aptitud

ată frecvent dintr-un doborâ

utorul joagărului, formaţia de muncă este constituită de asemenea din doi muncitori.

are continuu şi ritmic. În acest scop, trebuie să se aibă în vedere o bună organizare a forţei de muncă, asigurându-se astfel eşalonarea optimă a operaţiilor

Atât în cadrul şantierelor de exploatare a lemnului, cât şi în C.S.P.L. sau depozitele centrale, forţa de muncă este organizată în formaţii; o formaţie de muncă poate fi definită, în sens larg, ca un grup de muncitori care participă la realizar

lui proces de producţie prin intermediul anumitor mijloace de muncă.

Criteriul de repartizare a muncitorilor în cadrul formaţiei este în primul rând cel a

inile fizice. Muncitorii componenţi ai unei formaţii de muncă pot fi denumiţi

după operaţia pe care o execută (exemplu: doborâtor), după utilajul pe care îl deserveşte (exemplu: tractorist) sau după complexul operaţie-utilaj (exemplu: fasonator mecanic).

Formaţia de muncă poate fi individuală (un singur muncitor care execută o activitate independentă din cadrul procesului de producţie) sau de grup (o echipă de executanţi individuali a căror activitate se inter-condiţionează).

Pentru doborârea arborilor, echipa este formtor mecanic (care deserveşte ferăstrăul mecanic) şi un muncitor

manual (ajutor). În situaţia, mai rar întâlnită în prezent, în care doborârea se execută manual cu aj

240

Dacă dimensiunile arborilor sunt mici şi mai ale în regiunea de câmpie şi de deal, se pot constitui formaţii individuale compuse din câte un doborâtor mecanic sau chiar doborâtor manual care execută doborâ

rea lemnului, structura formaţiilor de muncă şi mări-mea ac

citori: tractoristul şi un muncitor manual care leagă şi dezleag

le cu cablu p

r din formaţia specifică de muncă poate fi mai mic.

ază de echipe formate din 2÷4 muncit

lor.

12.3.6. Planificarea lucrărilor Eşalonarea etapelor din cadrul procesului tehnologic de

treg parcz) necesare efectuării fiecărei operaţii

în funcţie de numărul de utilaje (nu) sau numărul de muncitori (nadoptate anterior, de normele de muncă m (Vb) su

rea cu toporul (la operaţiunile culturale sau pentru tăierile în scaun).

La colectaestora depind în primul rând de utilajul folosit (modul în care se

face deplasarea lemnului). În cazul atelajelor, formaţia de muncă este constituită dintr-un

singur muncitor (conducător de atelaj) care, pe lângă conducerea sar-cinii pe traseu, execută şi pregătirea, legarea şi dezlegarea sarcinii.

Dacă se foloseşte tractorul, formaţia de muncă este compusă din minimum doi mun

ă sarcina. Formaţia de muncă pentru colectarea lemnului cu instalaţiirin procedeul clasic (funiculare) este compusă, în funcţie de tipul

funicularului, din minimum trei muncitori (un mecanic funicularist şi muncitori manuali pentru legarea şi dezlegarea sarcinii). Dacă instalaţia cu cablu este dotată cu comandă de la distanţă sau în cazul troliilor independente, numărul muncitorilo

Corhănirea lemnului se realizeori, iar adunatul manual se face cu echipe de 1÷3 muncitori. În platforma primară, principalele operaţii executate sunt dezle-

garea şi deplasarea sarcinii, secţionarea, stivuirea, încărcarea şi, uneori, mangalizarea lemnului. Formaţia de muncă este, în general, mică (2÷3 muncitori) datorită faptului că unele operaţii se execută mecanizat şi datorită policalificării muncitori

hetul analizat determinându-se, exploatare se face global pentru înpentru început, numărul de zile (n

m=∑m) edii şi volumul de lemn brut

pus operaţiei respective. Pentru operaţiile executate mecanizat:

uu

bz NPn

Vn⋅

=

(12.17)

241

iar pentru cele executate manual:

mm

bV=z NPn

n⋅

(12.18)

reprezintă norma

asă după analiza tehnico-economică efectua

declivi-tăţilor l

tarea e

ăreşte transpunerea în teren a poziţiilor acestor linii reprezentate pe plan

re punctele de capăt, direcţia liniei d

i, desfăşurate pe talveguri sinuoase, este necesar să se facă o drumuire între punctele de capăt care să surprindă şi punctele de confluenţă cu

NPu este norma de producţie a unui utilaj, iar NPm de producţie pentru un muncitor (ambele exprimate în m3/8 ore). În final, se întocmeşte graficul calendaristic de desfăşurare a lu-

crărilor sub forma unei succesiuni de operaţii, cu menţionarea timpului afectat fiecăreia.

12.4. PROIECTAREA ŞI EXECUŢIA CĂILOR DE COLECTARE În concordanţă cu direcţiile de desfăşurare a căilor de colectare

prevăzute în soluţia tehnologică aletă anterior, se trece la pichetarea traseelor acestora şi la întoc-

mirea documentaţiei de execuţie. Prin pichetare se urmăreşte transpunerea în teren a reţelei stabi-

lite pe planul de situaţie folosindu-se ruleta sau un înlocuitor al acesteia pentru măsurarea distanţelor şi clizimetrul pentru determinarea

ongitudinale şi transversale. În cazul drumurilor de tractor trebuie să se urmărească respec-lementelor geometrice ale acestora. Se determină declivitatea

longitudinală (verificând să nu se depăşească valorile maxime admise), distanţele dintre punctele succesive de schimbare a acesteia şi pantele transversale ale terenului de o parte şi de alta a axului drumului.

Pe baza datelor din teren se estimează volumul de lucrări nece-sare şi se evaluează costul acestora, întocmindu-se un deviz al lucrărilor.

Pichetarea liniilor de funicular necesită, în primul rând, fixarea poziţiei punctelor de capăt ale instalaţiei, urmată de deschiderea liniei. Se urm

ul de situaţie al parchetului. Cazul cel mai simplu este cel în care există vizibilitate între

capetele liniei, când se marchează capătul de sus printr-un reper (de exemplu, o pânză de culoare deschisă plasată pe un arbore), direcţia liniei de funicular stabilindu-se prin viză directă din punctul de capăt din aval.

Dacă traseul nu oferă vizibilitate înte funicular este dată de orientarea aliniamentului acesteia,

orientare care se măsoară pe planul de situaţie. Pentru trasee lung

242

talv uiri se poate stabili direcţia

atât la montarea cât şi la demont

1).

transport. Organizarea şantierelor de exploatare a lemnului implică, aşa

de cazare a muncitorilor şi de depozitare a

egurile secundare. Prin raportarea acestei drum optimă de instalare a funicularului. Proiectul liniei de funicular se referăarea acesteia şi cuprinde antemăsurătoarea lucrărilor şi devizul.

.12 5. AMENAJAREA PLATFORMELOR PRIMARE şi amenajate după mo-Platformele primare trebuie dimensionate

dalitatea prezentată anterior (la capitolul 1Compartimentele funcţionale ale platformei primare sunt urmă-

toarele: spaţii pentru descărcarea sarcinilor de la mijlocul de apropiat, spaţii pentru fasonarea lemnului, drum de manipulare cu tractorul, atelajele, eventual cu încărcă-

torul frontal, spaţii de stivuire a materialului lemnos pregătit pentru

cum s-a menţionat, asigurarea condiţiilor materialelor, mijloacelor de muncă, combustibililor şi a

pieselor de schimb, precum şi pregătirea şantierului de exploatare din punct de vedere al normelor de protecţie a muncii şi al P.S.I.

1133.. TTRRAANNSSPPOORRTTUULL TTEEHHNNOOLLOOGGIICC

ie partea procesului de produc

ă dispersării punctelor în care se execută încărcarea mijloacelor de transport, transportul tehnologic se efectuează în ţara noa s transport renţiat ca formă şi dimensiuni implică necesitatea folosiri

După ce biomasa lemnoasă a fost fasonată în platforma primară, procesul de concentrare a acesteia, început la colectare, continuă prin deplasarea până în platformele finale, în C.S.P.L. sau direct la bene-ficiari unde, dacă este cazul, materialul lemnos suferă noi transformări în vederea obţinerii produselor industriale.

Această deplasare a lemnului constituţie din exploatările forestiere denumită transport tehnologic şi se

desfăşoară, în prezent, în proporţie de 98% pe drumuri auto şi de 2% pe căi ferate forestiere şi pe căi navigabile (Ciubotaru, 1998). Structura procesului de transport tehnologic cuprinde operaţiile de încărcare, transport propriu-zis şi descărcare a lemnului.

Datorit

stră pe distanţe medii de 30÷40 km. Faptul că materialul lemnoat este dife

i unor mijloace de mare capacitate specializate şi adaptate acestor caracteristici.

243

13.1. TIPURI DE AUTOVEHICULE FOLOSITE PENTRU TRANSPORTUL LEMNULUI

Autovehiculele utilizate pentru transportul biomasei lemnoase pot fi grupate în: autocamioane, autotrenuri şi autovehicule specializate (folosite pentru deplasarea lemnului aflat într-o formă specifică de fasonare: lemn de steri, tocătură, rumeguş etc.).

Autocamionul este un mijloc de transport autopropulsat care se deplase

conducere şi comenzi, instalaţiile hidraulică, electrică şi pneu-matică,

sau macara hidraulică MH-70F.

a cheltuielilor de transport şi a consumului de

lui nominal prin sporirea elementelor de gabarit,

Diesel de mare putere

descăr-

punzătoare acestor mijloace de tran

ază cu ajutorul roţilor pe un traseu amenajat sau pe şosea. Părţile componente ale unui autocamion sunt: motor, transmisie, şasiu, meca-nisme de

echipament de lucru, echipament auxiliar şi anexe. Transportul lemnului se realizează cu autocamioanele, prin pur-

tarea acestuia sau tractarea remorcilor şi a semiremorcilor în care este încărcat.

Autotrenurile folosite la noi sunt formate din autotractor cu şa şi semiremorcă de tip forestier. Echipamentul de lucru specific, utilizat pentru încărcarea (eventual şi descărcarea) materialului lemnos, este format din troliu TA-2 AM

Activitatea de cercetare-proiectare privind autovehiculele pentru transportul lemnului are în vedere atingerea unor obiective a căror realizare duce la reducerecarburanţi. Acestea sunt:

creşterea tonajua numărului de axe, precum şi prin folosirea semiremorcilor şi a remorcilor biaxe;

echiparea întregului parc auto cu motoare (150÷300 CP);

dotarea cu sisteme proprii, perfecţionate, de încărcare-care;

generalizarea suspendării semiremorcilor; majorarea lungimii autotrenurilor până la 24 m; generalizarea folosirii anvelopelor simple cu balon mărit; creşterea numărului de punţi motoare.

Aceste tendinţe în construcţia autotrenurilor forestiere implică investiţii pentru modernizarea drumurilor forestiere prin schimbarea elementelor geometrice ale acestora (declivităţi, curbe, supralărgiri etc.) şi prin asigurarea capacităţii portante cores

sport. S-a constatat că efectuarea transportului în perioade cu exces de umiditate duce la deformaţii ale straturilor rutiere, ceea ce

244

conduce la degradarea drumurilor. Creşterea sarcinilor pe osie produce, de asemenea, deformarea sistemului rutier.

Concomitent cu introducerea autovehiculelor de mare capacitate la tran

şi

nate: Caterpillar, Cummins, Detroit nio, Volvo, Fiat, Sisu,

e; rcuri metalice şi elemente elastice

poane meta-

atizată;

2×8 t (f

m de 2×9,5 t, echipat cu troliu sau macara hidraulică.

actuale au capacităţi

sportul materialului lemnos se impune, deci, consolidarea drumurilor forestiere existente prin completarea suprastructurii acestora cu 15÷20 cm de balast şi revizuirea elementelor componente în funcţie de caracteristicile noilor autovehicule (Barbu et al., 1984).

În ţările cu economie forestieră dezvoltată, transportul lemnului se efectuează în prezent cu autotrenuri de capacitate medie (15÷25 t)de capacitate mare (25÷40 t). Dintre principalele firme constructoare deautovehicule forestiere pot fi menţioDiesel, Mack, Sicard, MAN-Diesel, ScaChamberlain. Aceste autovehicule prezintă următoarele caracteristici:

motor Diesel cu număr de turaţii redus şi cuplu de rotaţie mărit; consum redus de carburanţi; transmisii semiautomate şi automate; servomecanisme pentru direcţie şi sistemul de frânar suspensii mixte formate din a

hidropneumatice; pneuri cu carcasă radială, cu benzi de oţel, cu cram

lice pentru iarnă, cu profil lat şi fără cameră de aer; cabină avansată, clim

semiremorci portabile prevăzute cu axă suplimentară sau semiremorci active acţionate hidrostatic;

folosirea oţelurilor aliate şi a aliajelor uşoare în toate subansam-blurile constitutive. Dintre modelele de autotrenuri folosite în prezent în ţara noastră

pentru transportul materialului lemnos, menţionăm: − autotrenul ATF 17, de 17 tone capacitate (cu variante de capacitate

între 15 t şi 18 t), dotat cu macara hidraulică; − autotrenul ATF-20T, cu troliu, compus din autotractorul R 10215

DFS cu motor de 215 CP şi semiremorca în tandem deigura 13.1);

− autotrenul ATF-25 (până la 25 t capacitate) format din autotractorul R 19215 DFS, cu motor de 256 CP şi semiremorca în tande

Autoplatformele forestiere sunt folosite pentru transportul lemnului de steri şi al celui rotund scurt. Modelele

245

între 8,5 t şi 24 t (tipurile constructive APF-8,5, APF-14, APF-20 şi APF-24).

Pentru transportul lemnului de steri pe distanţe scurte (până la 10 km) se folosesc şi tractoarele cu remorci de 5 tone.

1 - troliu 2 - răcoanţe 3 - semiremorcă portabilă

Figura 13.1. Autotrenul forestier ATF-20T (după Barbu et al., 1984)

Tocătura sau rumeguşul se transportă cu autotrenuri de tip ATF-14÷ i o s

platformele primare, locurile de încărcare se află în poziţii variabi

încărca

auto fă

18 TL formate din autotractorul R 12215 DFS cu motor de 215 CP şemiremorcă cu două bene basculante lateral în ambele părţi, cu

cilindri de acţionare hidraulici. Acestea au o capacitate de 19 t şi un vo-lum util de 56 m3.

13.2. MODALITĂŢI DE ÎNCĂRCARE A MIJLOACELOR DE TRANSPORT În le, spaţiile de manevră sunt restrânse, iar planul de încărcare este

frecvent situat deasupra celui de stocare a materialului lemnos. La aceste condiţii specifice se adaugă variabilitatea dimensională mare a pieselor din lemn.

Alegerea celor mai favorabile soluţii de încărcare a lemnului în platforma primară este influenţată de aceste condiţii de lucru. Astfel, pentru lemn rotund cu lungimea peste 4 m este recomandabil să se facă

rea cu troliile montate pe autovehicul. Dacă descărcarea mate-rialului lemnos trebuie să se facă în locuri unde nu există mijloace specializate în acest scop, se recomandă folosirea mijloacelor de transport dotate cu braţe hidraulice pentru încărcare.

În situaţia folosirii mijloacelor de transport C.F.F. sau a celor ră mijloace proprii de încărcare, lemnul rotund se poate încărca

prin cădere şi rostogolire pe rampe în trepte special amenajate (platforma de încărcare trebuie să se afle, însă, sub nivelul suprafeţei de stocare, ca în figura 13.2).

246

Pentru cantităţi mai mici de material lemnos, atunci când oate re liza încărcarea

tund, sau prin

2 - mijloc de transport 3 - balănci h - înălţimea unei trepte

l

Figura

ice. ambur a lemnului rotund (fi-

că este necesară, a ba-

ilor trăgătoare; ă care este formată, de pre-

ridicarea răcoanţelor după ce s-a ridicat primul rând de piese şi continuarea operaţiei de încărcare prin aceeaşi succesiune de faze, cu trecerea sarcinilor peste răcoanţe;

asigurarea încărcăturii prin legarea cu lanţuri a răcoanţelor opuse.

afolosirea altor mijloace nu ar fi rentabilă, se pmanual prin rostogolire pe plan înclinat, pentru purtare, pentru lemnul de steri şi crăci în snopi.

lemnul ro

1 - rampă

≥ diametrul maxim a pieselor

13.2. Rampă în trepte pentru încărcarea mijloacelor de transport

În prezent s-a ajuns practic la o cvasigeneralizare a soluţiilor de încărcare cu troliile şi cu braţele hidraul

Tehnica de încărcare cu troliul bitgurile 13.3 şi 13.4) cuprinde următoarele faze:

rabaterea răcoanţelor şi montarea, dalăncilor pe partea dinspre stivă;

desfăşurarea cablur trecerea acestor cabluri pe sub sarcin

ferinţă, dintr-un număr impar de piese; fixarea capetelor cablurilor trăgătoare la inelele scaunelor roti-

toare ale remorcii; acţionarea troliului;

Figura 13.3. Sistemul forţelor care apar la încărcarea pieselor din

lemn cu troliul autotrenului forestier

247

Figura 13.4. Încărcarea autotrenului forestier

Pentru determinarea sarcinii maxime ce poate fi încărcată la un ciclu, astfel încât să fie asigurată stabilitatea autotrenului echipat cu trolii, trebuie să se pornească de la condiţia:

. (13.1) rasturnareestabilitat MM ≥

Printr-un calcul succesiv, rezultă: aThTbG ⋅⋅+⋅⋅≥⋅ γγ sincos ,

γγ sincos ⋅+⋅

⋅≤

ahbGT . (13.2)

Dar, forţa T este determinată de sarcina Q:

( )γγω

ωγωγcossin

cossin+⋅

⋅=⇒⋅=⋅⋅−

QTTTQ . (13.3)

În acelaşi timp, se pot face aproximările:

22sin

lhh+

≅γ şi 22

coslh

l+

≅γ .

Rezultă condiţia de stabilitate:

( )lalh

hbGQ

+⋅+⋅

⋅⋅≤ωω . (13.4)

În aceste relaţii s-au făcut următoarele notaţii: G este greutatea autotrenului (a platformei de încărcare plus cea a

pieselor de lemn încărcate până în momentul respectiv; Q - greutatea sarcinii; T - forţa de tracţiune din cablul de încărcare; b - distanţa pe orizontală de la proiecţia centrului de greutate al autotre-

nului până la axa de răsturnare;

248

a - distanţa de la proiecţia pe sol a vârfului răcoanţei până la axa de răsturnare;

h - înălţimea la care se află vârful răcoanţei; l - distanţa laterală de încărcare; γ - unghiul format de cablul de încărcare cu orizontala; ω - coeficientul de rezistenţă la deplasarea sarcinii în timpul încărcării.

O relaţie asemănătoare se obţine şi în cazul determinării condiţiei de stabilitate pentru autotrenurile echipate cu braţe hidraulice.

Se observă că este posibilă mărirea sarcinii la un ciclu de în-cărcare, ceea ce ar duce la creşterea productivităţii muncii, dacă se iau următoarele măsuri:

− dotarea autotrenurilor forestiere cu răcoanţe telescopice a căror înălţime să fie mărită pe măsura încărcării materialului lemnos (re-ducerea lui h);

− folosirea traverselor şi a balăncilor din lemn pe care să se depla-seze sarcina în timpul încărcării în vederea reducerii valorii coe-ficientului de rezistenţă ω.

În timpul încărcării autotrenurilor cu trolii, datorită conicităţii pieselor din lemn rotund şi datorită lungimii variabile a acestora apare solicitarea neuniformă a celor două cabluri de încărcare. Pentru redu-cerea diferenţelor dintre aceste solicitări, se recomandă stivuirea separată a pieselor cilindrice şi a celor cu conicitate pronunţată şi aşezarea lor cu capătul gros în sensul de transport, diferenţele de lungimi ale pieselor dintr-o stivă fiind mai mici de 2 m, precum şi adaptarea permanentă a distanţei dintre răcoanţe la lungimea pieselor ce urmează a fi încărcate.

Asigurarea stabilităţii încărcăturii în timpul transportului se face prin folosirea cablurilor de siguranţă şi a bolţurilor de asigurare a răcoanţelor, prin legarea sarcinii cu cablurile de încărcare şi a ră-coanţelor cu lanţuri.

13.3.TRANSPORTUL LEMNULUI CU ALTE MIJLOACE Transportul pe calea ferată forestieră poate fi făcut prin utilizarea

trucurilor şi a vagoanelor platformă. Trucurile (denumite şi boghiuri sau cărucioare) sunt folosite

numai pentru transportul pe căile ferate forestiere (C.F.F.) a lemnului rotund lung încărcat prin rostogolire pe rampe în trepte sau cu în-cărcătoarele frontale; au o capacitate de 10÷12 t.

249

Vagoanele platformă pot transporta şi lemn rotund scurt sau lemn de steri şi au o capacitate de 6÷10 t.

Transportul pe apă poate fi realizat pe căi navigabile, pe cursuri flotabile sau pe căi special amenajate în acest scop (canale, uluce, scocuri etc.).

Şlepurile sunt utilizate la noi pentru transportul lemnului rezultat din exploatarea arboretelor din lunca inundabilă a Dunării. Pentru încărcarea lor se amenajează la mal nişte estacade pentru a permite deplasarea materialului lemnos cu încărcătoarele frontale. În unele situaţii pot fi folosite instalaţii cu cablu sau se poate face încărcarea manuală (pentru lemnul de steri). Şlepurile au capacitatea de încărcare de 200÷1000 t.

Pe cursurile flotabile ale râurilor interioare (Olt, Bistriţa, Siret) ale căror viteze de scurgere şi debite favorizează aceste modalităţi de deplasare a lemnului, se poate face plutărit dirijat. În acest scop, lemnul rotund cu lungimi mai mari de 6 m se aşează în forma unor plute rigide sau mobile (buştenii se poziţionează cu capătul subţire în direcţia de deplasare, cei mai subţiri în faţă, iar cei mai groşi, în spatele plutei, formând mai multe table legate rigid, respectiv articulat).

Volumul de lemn dintr-o plută poate ajunge până la 250 m3. Dirijarea plutelor pe cursul râurilor se face cu ajutorul unor cârme amplasate în faţa şi în spatele acestora.

Pentru transportul lemnului pe Dunăre se poate folosi şi metoda plutitului remorcat prin alăturarea a 4÷6 plute mobile sau rigide (alcătuind salurile) şi tractarea lor cu remorchere.

13.4. NORME DE PROTECŢIE A MUNCII PENTRU TRANSPORTUL LEMNULUI Dată fiind ponderea utilizării acestor modalităţi de transport, se

va face referire în continuare numai la principalele măsuri de protecţie a muncii în cazul transportului materialului lemnos cu autotrenurile forestiere dotate cu trolii sau cu braţe hidraulice.

Locurile destinate pentru operaţiile de încărcare-descărcare trebuie să fie prevăzute cu bucle sau platforme de întoarcere amenajate corespunzător. Aceste locuri de încărcare vor fi dotate cu balănci prevă-zute cu cârlige la unul din capete pentru a se putea fixa de autotren. Ve-hiculele trebuie să fie aşezate în poziţie orizontală şi să se asigure cu saboţi împotriva deplasării accidentale.

Gabaritul autotrenurilor (cu sau fără încărcătură) nu trebuie să depăşească lungimea, lăţimea şi greutatea pe osie prevăzute de dispo-

250

ziţiile în vigoare. Dacă încărcătura depăşeşte în lungime partea din spate a caroseriei sau a peridocului va fi semnalizată cu steguleţe roşii, iar noaptea cu o sursă de lumină roşie, fixate la extremitatea încărcăturii.

Aşezarea materialului lemnos, ridicarea răcoanţelor, verificarea repartizării uniforme a încărcăturii, legarea şi asigurarea acesteia se fac numai sub directa supraveghere a şoferului, conducerea procesului de încărcare a autotrenului cu ajutorul troliilor şi a macaralelor hidraulice montate pe vehicul fiind în sarcina conducătorului auto.

Întinderea cablurilor şi tracţiunea sunt permise numai pe direcţie perpendiculară pe axa remorcii, încărcarea începând numai după ce sarcina a fost prinsă în cabluri, iar şoferul s-a asigurat că între sarcină şi autotren, precum şi în partea opusă, nu se află nici o persoană.

Ridicarea sarcinii se face în mod egal de ambele capete urmă-rindu-se permanent aşezarea corectă a cablului pe rolele de ghidare. Tre-cerea peste răcoanţe trebuie făcută, de asemenea concomitent cu ambele capete. Se va avea în vedere ca piesele din lemn să întreacă fiecare răcoanţă cu cel puţin 0,5 m, dar fără a depăşi limitele admise în partea dinspre cabină ceea ce ar împiedica înscrierea autovehiculului în curbe.

Se interzice: manevrarea troliului sau a macaralei de alte persoane în afară de şofer;

urcarea altor persoane în spatele cabinei, pe platformă, pe mate-rialul lemnos sau pătrunderea în raza de acţiune a troliului sau a macaralei;

dirijarea lemnului cu braţele; încărcarea altor produse peste materialul lemnos din autotren.

După încărcarea lemnului în autovehicul, sarcina trebuie să fie legată şi asigurată cu lanţuri, iar cablurile troliilor vor fi strânse. Con-ducătorul auto va verifica personal dacă încărcătura este stabilă şi dacă mişcarea acesteia în timpul transportului nu prezintă pericol.

La cursele în gol şi mai ales pe timp de iarnă este obligatorie suspendarea roţilor din spate ale remorcilor, dacă autotrenul este pre-văzut cu un asemenea sistem.

În situaţiile în care operaţiunile de încărcare sau descărcare se desfăşoară pe timp de noapte, trebuie să se asigure o iluminare corespunzătoare prin montarea unor surse luminoase cu intensitatea necesară.

251

14.14. DEPOZITELE FINALE ŞI CENTRELE DE SORTARE ŞI PREINDUSTRIALIZARE DEPOZITELE FINALE ŞI CENTRELE DE SORTARE ŞIPREINDUSTRIALIZARE

Depozitele forestiere sunt de mai multe tipuri şi pot fi clasificate în funcţie de locul de amplasare, durata folosirii lor, gradul de meca-nizare pe care-l presupun, cantitatea de material lemnos manipulată şi tranzitată în unitatea de timp şi destinaţia acestuia.

În afară de depozitele primare care au fost analizate în succe-siunea logică a operaţiilor din cadrul procesului de exploatare a lem-nului, un al doilea tip de depozit forestier, care constituie punctul de recepţie a materialului lemnos după transportul tehnologic, este depo-zitul final.

Depozitele finale sunt amplasate la intersecţia căilor de transport forestier cu căile de transport public (drumuri judeţene şi naţionale, căi ferate normale etc.) sau chiar în incinta unei întreprinderi de prelucrare a lemnului, în acest ultim caz ele denumindu-se depozite de materie primă.

Acestea se caracterizează printr-un trafic mare şi reprezintă amenajări cu caracter permanent. Aici se execută operaţii de fasonare, sortare şi stivuire, operaţii de transbordare (descărcare, transport interior, încărcare) şi chiar prelucrări ale materialului lemnos în produse (sor-timente) semifinite şi finite.

Între platformele primare şi depozitele finale, dacă apare necesi-tatea transbordării lemnului între două tipuri de mijloace de transport (auto - cale ferată, instalaţii cu cablu - transport auto etc.), se amplasează şi se organizează corespunzător aşa-numitele depozite intermediare.

Revenind la depozitele finale, în concordanţă cu conceptul actual şi de perspectivă privind transferarea a cât mai multor operaţii din parchet sau din platforma primară în amplasamente cu dotări tehnologice performante, cu un grad înalt de mecanizare, mai adecvate pentru sorta-rea şi transformarea în sortimente finite a materialului lemnos brut, în cazul în care numărul de operaţii specifice executate este mult mai mare şi complexitatea acestora este ridicată, aceste depozite sunt denumite centre de sortare şi preindustrializare a lemnului (C.S.P.L.).

C.S.P.L. este o secţie de producţie amplasată într-o staţie de cale ferată normală sau în incinta unei fabrici de cherestea, dotată cu utilaje tehnologice specializate pentru sortarea, fasonarea şi preindustrializarea biomasei lemnoase provenite de la exploatările forestiere dintr-o anu-mită zonă.

252

Prin caracterul industrial al transformărilor pe care le suferă ma-terialul lemnos, C.S.P.L. asigură condiţii optime pentru valorificarea superioară a întregii biomase lemnoase, o productivitate ridicată a muncii şi o reducere substanţială a consumurilor tehnologice sau a celor de combustibili şi lubrifianţi.

Un centru de sortare şi preindustrializare a lemnului, dotat la nivelul tehnicii actuale, trebuie să dispună de utilajele şi instalaţiile ne-cesare valorificării superioare şi complexe a fiecărei părţi a arborilor, inclusiv a cojii şi a cetinii.

Acestea sunt: ferăstraie electrice sau cu combustie internă, insta-laţii de curăţat crăci, cojitoare mecanice, despicătoare mecanice, tocătoa-re mecanice, sortatoare, transportoare pentru lemn rotund sau de steri, instalaţii şi utilaje pentru încărcare, cuptoare mobile pentru mangalizare (retorte), instalaţii de prelucrare a cetinii (pentru obţinerea făinii bio-stimulatoare şi a uleiurilor eterice), instalaţii pentru prelucrarea aşchiilor de răşinoase etc. Structura tipică a procesului tehnologic de sortare şi preindustrializare a lemnului este prezentată în tabelul 14.1.

Prelucrarea lemnului în centre de sortare şi preindustrializare prezintă multiple avantaje:

posibilitatea mecanizării lucrărilor şi, în consecinţă, reducerea forţei de muncă necesare; munca manuală, din ce în ce mai scumpă, rămâne să fie folosită în pădure doar la operaţiile de doborâre, de detaşare a vârfurilor, la curăţirea crăcilor care împiedică deplasarea şi la secţionarea trunchiurilor în vederea obţinerii unor piese cu dimensiuni corespunzătoare capacităţii mijloacelor de transport; celelalte operaţii pot fi realizate în C.S.P.L. sub supravegherea unui număr redus de muncitori;

raţionalizarea procesului de producţie prin amplasarea în partea finală a acestuia a unor linii tehnologice automatizate cu un pro-nunţat caracter industrial;

posibilitatea obţinerii unor sortimente cu un grad înalt de prelucrare şi utilizare, în concordanţă cu solicitările bene-ficiarilor, ceea ce duce la o valorificare superioară a biomasei lemnoase;

asigurarea unor condiţii superioare de muncă pentru muncitorii forestieri.

253

Tabelul 14.1 Structura procesului tehnologic din C.S.P.L.

Operaţia sau faza de lucru

Mijloacele tehnice pentru executarea lucrării (instalaţii, utilaje, echipamente)

Descărcarea materialului lemnos brut din mijloacele

de transport

Macara portal de diferite tipuri Încărcătoare frontale IFRON 204D sau IFRA-25 Instalaţie cu cabluri şi troliu

Alimentarea instalaţiilor de secţionat (lemn gros şi

lemn subţire)

Transportor transversal cu 4÷6 lanţuri format din tronsoane dispuse “în cascadă”

Alimentarea instalaţiei de despicat Transportor transversal cu lanţuri tip Gall sau cu lanţuri calibrate

Secţionarea lemnului brut

de foioase şi răşinoase

Transportor longitudinal cu lanţ calibrat Transportor cu role libere, biconice şi dispozitiv de fixare a lemnului Instalaţie de secţionat la punct fix a lemnului gros de foioase şi răşinoase Circular multiplu de secţionat lemn subţire în lungimi de 1 m Ferăstrău mecanic sau electric

Evacuarea sortimentelor rezultate în urma

secţionării

Descărcătoare mecanice sau hidraulice cu două şi trei braţe

Evacuarea deşeurilor de la secţionat şi cojit

Transportor cu bandă din cauciuc înclinată Transportor cu bandă (în jgheab sau plană) pentru evacuarea cojii

Cojirea lemnului rotund de răşinoase

Cojitor CLM-36 pentru lemnul subţire, cu diametru sub 30 cm Cojitor CLM-60 şi MCBR-1000 pentru lemnul cu diametrul peste 30 cm

Cojirea lemnului de steri Linie de cojire a lobdelor dotată cu 3÷5 freze

Despicarea lemnului Despicător mecanic DM–10 Despicător hidraulic DH–240 Transportoare de alimentare şi evacuare

Sortarea lemnului despicat Masă de sortare Transportoare cu bandă

Pachetizarea lemnului de steri pentru industrializare Dispozitiv pentru pachetizat lemn de steri

Transportul intern al

lemnului pe platforma de sortare

Transportor longitudinal pentru lemn lung şi lemn de steri Transportor transversal cu lanţuri Transportor cu bandă pentru lemn de steri Încărcător tip IFRON–204D Macara portal

Descărcarea sortimentelor de lemn lungi şi a lemnului de steri de pe transportoare

Descărcător cu 2, 3 sau 4 braţe Deversor mecanic pentru lemn de steri

Încărcarea sortimentelor de lemn de lucru în mijloace

de transport

Macara portal Încărcător IFRON Transportor cu bandă pentru lemnul de steri

Tocarea deşeurilor din prelucrare Tocător TD 140 x 160 sau TD 160 x 200

Încărcarea tocăturii în mijloacele de transport

Transportor cu bandă Încărcător IFRON cu cupă

În funcţie de speciile care se fasonează, centrele de sortare şi

preindustrializare pot fi clasificate astfel: - centre de sortare şi preindustrializare pentru răşinoase în care

se execută secţionarea şi cojirea lemnului obţinându-se sortimente de lemn rotund pentru industrializare şi pentru construcţii; în cadrul

254

acestora este posibilă şi realizarea unor linii tehnologice pentru valo-rificarea cojii;

- centre de sortare şi preindustrializare pentru foioase în care se execută secţionarea lemnului rotund, cojirea sau despicarea, iar cate-goriile de sortimente obţinute sunt lemnul rotund pentru industrializare şi pentru construcţii, lemnul despicat pentru industrializare şi lemnul de foc;

- centre de sortare şi preindustrializare pentru răşinoase şi foioase în care se execută un complex de prelucrări tehnologice care au ca rezultat obţinerea unei game foarte variate de produse din lemnul tuturor speciilor.

După capacitatea de prelucrare, C.S.P.L. pot fi grupate în: centre de capacitate mică, cu un volum prelucrat mai mic de

30000 m3/an; centre de capacitate medie, cu un volum prelucrat anual cuprins

între 30000 m3 şi 70000 m3; centre de capacitate mare, în care se prelucrează peste 70000

m3/an. După nivelul de tehnicitate, centrele de sortare şi preindus-

trializare pot fi: mecanizate, semiautomatizate, automatizate.

Structura procesului de producţie dintr-un C.S.P.L., indiferent de tipul acestuia, depinde de suprafaţa ocupată şi gradul de amenajare, de dotarea tehnică şi de traficul de material lemnos. Organizarea procesului de producţie în scopul asigurării unui flux corespunzător presupune descompunerea în procese tehnologice specifice şi operaţii elementare, precum şi stabilirea ordinii raţionale de desfăşurare a acestora.

Au fost concepute (Constantinescu et al., 1981) anumite scheme tehnologice tipizate în funcţie de grupa de specii, categoriile dimen-sionale ale materialului lemnos şi poziţia faţă de potenţialii beneficiari: - tip R1, pentru lemnul subţire de răşinoase (cu diametre mai mici de 28

cm); - tip R2, pentru lemnul gros de răşinoase; - tip R3, pentru lemnul de răşinoase cu dimensiuni variabile (gros şi

subţire); - tip F1, pentru lemnul de foioase, în cazul amplasării C.S.P.L. în incinta

fabricilor de cherestea;

255

- tip F2, pentru lemnul de foioase preindustrializat în centre indepen-dente;

- tip FR3, pentru C.S.P.L. de capacitate mică (până la 30 000 m3/an) care preindustrializează atât lemn de foioase cât şi de răşinoase.

Practic, se pot concepe şi aplica soluţii diverse de proiectare a proceselor de producţie pentru un C.S.P.L. adaptate funcţional la con-diţiile specifice zonei respective. Pentru calculul de dimensionare trebuie să se aibă în vedere: − volumul anual (m3) de material lemnos ce urmează a fi sortat şi

preindustrializat; − specia sau grupa de specii; − caracteristicile dendrometrice ale arboretelor care constituie sursa de

material lemnos (calitatea lemnului, gradul de elagare a arborilor, diametrele şi înălţimile medii etc.);

− natura şi numărul sortimentelor ce se estimează să se obţină prin sortare şi prelucrare;

− utilajele prevăzute pentru dotare şi caracteristicile acestora; − capacitatea zilnică de aprovizionare, în corelaţie cu capacitatea de

transport a parcului auto disponibil (ritmicitatea transportului) şi cu capacitatea instalaţiilor sau a utilajelor cu care se execută colectarea lemnului.

Amplasarea unui C.S.P.L., stabilirea fluxului tehnologic în de-pendenţă cu structura producţiei, a dotărilor cu mijloace de lucru, pre-cum şi determinarea ritmului aprovizionării cu lemn brut constituie principalele probleme ce trebuie soluţionate prin elaborarea unor proiecte complexe de inginerie tehnologică.

Dimensionarea elementelor componente ale unui C.S.P.L. presu-pune determinarea suprafeţei utile a acestuia, a rampei de descărcare şi a celei de încărcare, a suprafeţelor aferente operaţiilor de manipulare, a numărului de stive şi a suprafeţei rampelor aferente fiecărui sortiment (capacitatea de depozitare), a numărului de linii tehnologice şi, în cadrul acestora, a numărului de utilaje şi instalaţii necesare etc.

Suprafaţa utilă (efectiv ocupată de stive), Su, se poate determina cu relaţia:

ustu kSS ⋅= , (14.1)

în care: St este suprafaţa totală a terenului, kus - coeficient al utilizării suprafeţei, cu valori în intervalul 0,25÷0,60.

256

Numărul de stive, ns, necesare pentru fiecare sortiment se deter-mină cu relaţia:

s

ss khlL

vn⋅⋅⋅

= , (14.2)

în care: vs este volumul total al sortimentului (m3), l - lăţimea stivei, egală cu lungimea sortimentului (m), h - înălţimea stivei (m), L - lungimea stivei (m), ks - coeficient de stivuire, calculat prin aproximare cu relaţia:

fcks ⋅= , (14.3)

c fiind factorul de cubaj (0,62÷0,78), iar f, coeficientul de formă a stivei (0,55÷0,95).

Numărul mediu de mijloace de transport ce vor intra zilnic în C.S.P.L., nmt, se estimează în funcţie de volumul anual, Vanual , de biomasă lemnoasă prelucrată, de capacitatea medie a unui mijloc de transport, q, şi de numărul nz de zile lucrătoare din an, după relaţia:

z

anualumt nq

Vkn⋅

⋅= , (14.4)

ku fiind un coeficient ce ţine seama de neuniformitatea intrărilor. În ceea ce priveşte necesarul de utilaje, acesta se determină

pentru fiecare tip de utilaj ca un raport între cantitatea de material lem-nos ce trebuie fasonat sau prelucrat şi productivitatea sa.

Trebuie să se ţină cont la proiectare de dimensiunile pieselor din lemn aduse în C.S.P.L., de dimensiunile de gabarit ale mijloacelor de transport, de dimensiunile sortimentelor ce se preconizează a fi obţinute, precum şi de normele de protecţie a muncii şi cele P.S.I.

Întreaga suprafaţă a C.S.P.L. este pietruită (eventual betonată) pentru a asigura condiţii optime, indiferent de vreme, pentru depozitare, manipulare şi circulaţie a mijloacelor de transport.

14. 1. COJIREA LEMNULUI Cojirea este operaţia care se execută la pădure, în parchet sau în

depozitele primare, dar mai ales în centrele de sortare şi preindus-trializare a lemnului; constă în îndepărtarea cojii de pe trunchiul arbo-relui doborât sau de pe diverse sortimente de lemn brut rotund.

Operaţia de cojire a lemnului este impusă de:

257

menţinerea stării fito-sanitare corespunzătoare prin prevenirea, în acest mod, a atacurilor de insecte şi ciuperci;

micşorarea greutăţii lemnului, atât prin îndepărtarea cojii, care ajunge până la 12% din volum în cazul unor specii, cât şi prin favorizarea uscării naturale a lemnului;

creşterea gradului de utilizare a capacităţii de transport; asigurarea cerinţelor de livrare a unor sortimente de lemn fără

coajă (bile, manele, lemn pentru celuloză, stâlpi ş.a.); creşterea duratei de folosire a organelor tăietoare ale utilajelor de

prelucrare a lemnului; posibilitatea valorificării superioare a cojii prin obţinerea

compostului, prin extragerea uleiurilor eterice, prin producerea plăcilor termoizolante şi fonoizolante etc. În acest scop se folosesc preferenţial mijloace mecanice care,

după principiul de funcţionare a organului activ sau a agentului de co-jire, pot fi grupate astfel:

mijloace de cojire prin tăiere, mijloace de cojire prin frezare, mijloace de cojire prin apăsare-frecare, mijloace de cojire prin lovire-strivire, mijloace de cojire cu jeturi de apă sub presiune, mijloace de cojire prin frecarea pieselor din lemn între ele.

După gradul de mobilitate, cojitoarele pot fi: − portabile sau transportabile, − fixe sau stabile, această ultimă categorie fiind cele mai utilizate în

C.S.P.L. Rezistenţele la ruperea sau desprinderea cojii depind de anotimp

(mai mici în sezonul de vegetaţie, atunci când cambiul este activ), de starea de umiditate (lemnul umed se cojeşte mai uşor), de temperatură etc.

Cu arie de aplicabilitate restrânsă, pe lângă cojirea mecanică şi cea manuală, se realizează cojirea biologică, chimică sau electrică.

Cojirea biologică presupune desprinderea unei porţiuni de coajă de 1÷2 m de la baza arborelui în picioare în timpul sezonului de vegetaţie. În acest mod se întrerupe circulaţia sevei şi se produce, după 2÷3 luni, o uscare parţială a acestuia, coaja desprinzându-se cu uşurinţă după ce arborele este doborât.

258

Cojirea chimică, rămasă la nivel de experiment datorită gradului ridicat de nocivitate, constă în utilizarea unor substanţe chimice pe bază de arsen sau fluor cu care se tratează arborii în picioare.

Cojirea electrică presupune utilizarea unor curenţi de înaltă frecvenţă care produc desprinderea scoarţei de pe lemn prin supra-presiunea creată în interiorul celulelor cambiale.

Aşa cum s-a menţionat, cele mai frecvent utilizate sunt cojitoa-rele care aplică principii mecanice datorită productivităţii ridicate a aces-tora.

Cojirea prin frezare (figura 14.1) se realizează longitudinal (cu freze tambur) sau tangenţial (cu freze tambur sau cu discuri port cuţite).

Figura 14.1. Cojirea prin frezare (longitudinală şi tangenţială)

Cojirea prin rindeluire elicoidală (figura 14.2) se realizează cu ajutorul unor cuţite fixate pe un rotor. Cuţitele, în număr par (6 sau 8), alternează ca formă şi destinaţie: unele sunt cuţite trasoare care execută tăierea cojii în fâşii elicoidale, iar celelalte sunt cuţite rindea care desprind fâşiile de coajă de pe lemn.

Figura 14.2. Cojirea prin rindeluire elicoidală

259

Tipurile de cojitoare frecvent folosite în C.S.P.L. sau în depo-zitele centrale din ţara noastră sunt CLM-36, pentru lemn rotund de răşinoase cu diametrul până la 36 cm, şi CBR-1000, pentru lemn rotund de răşinoase cu diametre între 30 cm şi 100 cm. Pentru cojirea lobdelor sau a lemnului rotund subţire se folosesc cojitoarele cu discuri portcuţit sau cu freze.

Organizarea liniei tehnologice pentru cojire cu CLM-36 este prezentată în figura 14.3. Caracteristicile tehnice ale cojitorului CLM–36 sunt următoarele:

- Motor- Organ

8 cuţ

ul de 22 kW, 750 rot/min ul de cojire: rotor pe care sunt montate

ite (4 cuţite trasoare şi 4 cuţite rindea)

- Viteza de avans a lemnului: 23÷25 m/min - Greutatea: 1,8 t - Productivitatea: 8 m3/oră

CLM-36 este deservit de un mecanic şi un ajutor. Dacă lemnul este drept (nu prezintă neregularităţi), are diametre între 7 cm şi 32 cm şi este verde sau cu coaja umedă, productivitatea cojitorului poate ajunge până la 80 m3/8h. Se poate obţine o creştere de productivitate prin montarea unui braţ hidraulic pentru alimentare şi degajare.

1. rampă de alimentare 2. transportoare 3. ansamblu de acţionare (motor) 4. rotor cu cuţite (4 trasoare şi 4

cojitoare) 5. subansamblu pentru dirijarea

piesei din lemn şi centrarea faţă de rotor (valţuri dublu tronconice)

6. zonă pentru concentrarea cojii rezultate şi evacuarea acesteia

7. rampă de evacuare a pieselor din lemn după cojire

Figura 14.3. Linia tehnologică de cojire cu CLM-36

În figura 14.4 este reprezentat modul de organizare a liniei tehnologice pentru cojirea cu CBR-1000. În acest caz, organul de lucru activ este o freză cu două tipuri de cuţite, boante şi ascuţite, care execută cojirea prin combinarea a două mişcări: circulară (a frezei propriu-zise) şi pendulară (a braţului frezei).

Buşteanul este rotit cu ajutorul unor valţuri şi este cojit în benzi circulare. Deplasarea axială se face cu ajutorul unui vagonet.

Formaţia de muncă este compusă dintr-un mecanic şi un ajutor. Productivitatea, pentru piese cu diametrul de 30 cm, este 100 m3/8h.

260

1. rampe de alimentare (cu transportoare transversale) 2. calea de rulare a vagonetului 3. grupul de acţionare 4. braţul frezei 5. freza 6. piesa din lemn rotund 7. valţuri pentru rotirea piesei din lemn 8. vagonet 9. rampe de evacuare (cu transportoare transversale) 10. bandă pentru transportul cojii

Figura 14.4. Linia tehnologică de cojire cu CBR-1000

Cojitorul CBR–1000 are următoarele caracteristici tehnice:

Cojitoarele CLM-36 şi CBR-1000 sunt montate în linii tehno-logice cu transportoare transversale de alimentare şi evacuare.

14.2. INSTALAŢII DE DESPICARE A LEMNULUI În urma sortării şi secţionării, lemnul rotund (având diametrul

mai mare de 14 cm) şi scurt (1m ± 5 cm) cu defecte (noduri, fibră torsă, putregai etc.) este fragmentat prin despicare în bucăţi denumite lobde. Lobdele sunt piese din lemn cu secţiunea transversală sector de cerc sau poligonală neregulată cu latura cea mai mare de maxim 30 cm.

Devine posibilă, astfel, diferenţierea calitativă a materialului lemnos, extragerea porţiunilor cu lemn de calitate superioară şi valo-rificarea corespunzătoare a acestora. Pe lângă faptul că despicarea fa-cilitează îndepărtarea unor defecte interne, se realizează în acest mod şi o reducere a volumului pieselor din lemn, ceea ce oferă posibilităţi mai bune de manipulare şi transport cu consum de energie mai redus şi

- Orgacuţite

- Viteza- Viteza

nul activ de cojire: cap de frezare dotat cu 8 , de rotaţie: 2900 rot/min de avans a lemnului: maxim 40 m/min

- Puterea instalată: 48 kW - Greutatea : 4 t - Productivitatea 10 m3/oră

261

condiţii favorabile pentru uscarea mai rapidă a lemnului şi conservarea corespunzătoare a acestuia.

Izolat, în platforma primară sau chiar în parchet, despicarea poate fi executată manual, aşa cum s-a prezentat anterior, cu ajutorul topoa-relor, ciocanelor şi al penelor din lemn sau metalice. Efortul fizic, în aceste situaţii, este deosebit de mare.

De aceea, au fost construite şi se utilizează pe scară tot mai largă despicătoare mecanice adaptabile la tractoarele forestiere (pentru des-picarea în platformele primare) sau cu mijloace de acţionare proprii (specifice centrelor de sortare şi preindustrializare a lemnului).

O primă clasificare a despicătoarelor se poate face, aşadar, după posibilitatea de deplasare a acestora:

despicătoare mobile, despicătoare staţionare.

După sistemul de funcţionare, despicătoarele pot fi: cu organul de despicare fix (figura 14.5a), cu organul de despicare mobil (figura 14.5b).

a) b)

1. organul de despicare 2. piesa din lemn Fd forţa de despicare

Figura 14.5. Sisteme de funcţionare a despicătoarelor (a – cu organ de despicare fix, b – cu organ de despicare mobil)

În funcţie de tipul mecanismului de antrenare a piesei din lemn sau a penei, despicătoarele se clasifică astfel:

cu lanţ transportor cu mişcare continuă (figura 14.6a), cu mecanism bielă-manivelă (figura 14.6b), cu cilindri hidraulici (figura 14.6c).

După tipul organului de despicare, despicătoarele sunt cu pană sau cu con spiralat. Cele mai folosite sunt despicătoarele cu pană care poate avea diferite forme şi dimensiuni în funcţie mai ales de mobilitatea acesteia. Penele se confecţionează din tablă de oţel.

Pana simplă cu unghi unic este alcătuită din pereţi sudaţi ca în figura 14.7.

262

1. roată motoare 2. roată de ghidare şi întindere 3. pinten 4. lanţ transportor 5. piesa din lemn 6. pana de despicare fixă 1. suport (cadru) 2. bielă 3. pinten 4. volant 5. ghidaj 6. piesa din lemn 7. pana de despicare 1. cilindru hidraulic 2. piston 3. tijă 4. ghidaj 5. pană de despicare 6. piesă din lemn

Figura 14.6. Tipuri de mecanisme de antrenare a piesei din lemn sau a penei în cazul despicării (după Chiru, 1980)

β - unghi de atac (45°÷50°) γ - unghi de înclinare a muchiei tăietoare (7°÷15°)

Figura 14.7. Pană simplă cu unghi unic

263

Uşoara înclinare a muchiei tăietoare spre înainte are rolul de a preîntâmpina săltarea capătului piesei din lemn în momentul când acţionează pana.

Pana fixă cu dublu unghi (figura 14.8) se obţine prin intro-ducerea între pereţii unei pene cu unghi unic (30°÷50°) a unei lame cu un unghi mai mic (10°÷20°) decât cel format de pereţi. Acest fapt deter-mină o micşorare a forţei maxime necesare despicării şi scurtează timpul de despicare.

Figura 14.8. Pană simplă fixă cu unghi dublu

Pana dublă (figura 14.9) este alcătuită din două pene ale căror muchii tăietoare sunt aşezate în unghi drept. Se realizează astfel o creştere a productivităţii prin faptul că lemnul se despică în patru piese la o singură trecere prin despicător. Pentru a nu acţiona simultan, cele două muchii sunt decalate, astfel încât forţa maximă necesară despicării să se păstreze în limite rezonabile. Chiar şi aşa, aceasta este de 1,3÷1,5 ori mai mare decât în cazul penei simple.

Figura 14.9. Pană dublă

Acţionarea organului de despicare poate fi făcută, printr-un mecanism de transmisie adecvat, de la motoarele termice (proprii sau ale unor tractoare), de la motoarele electrice sau prin intermediul unor pompe hidraulice. Indiferent de situaţie, trebuie să fie asigurată forţa de despicare Fd necesară, într-o primă fază, pentru strivirea fibrelor, apoi pentru despicarea propriu-zisă şi, într-o ultimă fază, pentru separarea

264

pieselor rezultate. Valoarea acesteia nu este constantă în timp pentru că nici rezistenţele lemnului nu sunt constante pe parcursul procesului de despicare. Modul de variaţie a forţei de acţionare este reprezentat în figura 14.10.

Figura 14.10. Variaţia forţei de despicare la un ciclu de funcţionare

a despicătorului (după Chiru, 1980) În cazul motoarelor electrice este utilizat fenomenul specific de

dezvoltare, pentru un timp scurt, a unei puteri aproape duble faţă de cea nominală. Sunt recomandate atunci când se execută despicarea rapid (piese scurte, din specii cu lemn având rezistenţă redusă la despicare).

Despicătoarele cu motor termic au pierderi mai mari de putere, dar asigură viteze mai mari de lucru. La cele hidraulice, situaţia este inversă: viteza este mai mică, dar nu se produc pierderi de putere.

Soluţia practică avantajoasă este cea a folosirii ambelor moduri de acţionare (mecanic şi hidraulic) asociate în unităţi tehnologice specializate (figura 14.11), fragmentarea materialului greu de despicat realizându-se cu un despicător hidraulic, iar pentru despicarea celui cu o structură mai simplă folosindu-se un despicător mecanic.

1. transportor 2. rampe de alimentare 3. rampe de degajare 4. piesă de despicat 5. pană compusă (ambele capete ascuţite) 6. pinten de antrenare

Figura 14.11. Unitatea tehnologică complexă de despicare a lemnului cu DH-240 şi DM-10

265

Despicătorul mecanic DM-10, folosit în ţara noastră, are o forţă de despicare de 100 kN. Are ca organ activ o pană fixă, iar piesa din lemn este antrenată de pintenii fixaţi pe un lanţ. Productivitatea acestuia poate ajunge până la 60 steri/8h.

Domeniul de utilizare: despicarea lemnului cu lungimea de 1,0 m şi diametrul cuprins între 50 cm şi 70 cm.

Caracteristicile tehnice principale ale despicătorului mecanic DM-10 sunt:

- puterea şi turaţia motorului: 30 kW, 750 rot/min; - lungimea penei: 400 mm - greutatea: 3,5 t - productivitatea: 36 m3/8 ore.

Despicătorul hidraulic DH-240 dezvoltă o forţă maximă de despicare de 240 kN şi dispune de o pană compusă montată pe un cărucior de antrenare, ceea ce determină ca ambele curse (atât într-un sens, cât şi în celălalt) să fie active. Acest despicător are următoarele caracteristici tehnice:

- PutekW

- Lung- Diam- Organu

450 m

rea motorului pentru instalaţia hidraulică: 22 , 1400 rot/min

imea pieselor din lemn: 100÷130 cm etrul maxim al pieselor: 130 cm

l activ de despicare: pană cu lungimea de m şi unghiul de atac de 30o

- Forţa dezvoltată de despicător: la împingere 240 kN, la retragere 170 kN

- Viteza de lucru: 8 cm/s la împingere, 11 cm/s la retragere

- Lungimea cursei pistonului: 1000 mm - Productivitatea: 30 m3/8 ore

Productivitatea este de maxim 50 steri/8h, dar este folosit pentru despicarea pieselor ce necesită forţe mari (cu gâlme, înfurciri, fibră răsucită etc.).

În centrele de sortare şi preindustrializare se utilizează agregate de despicare hidraulice de tipul LD-1 (linie de despicare model 1). Despicătorul propriu-zis este cu transmisie hidraulică şi pană dublă în cruce cu o singură cursă activă. Transportorul complex asigură atât transportul longitudinal, cât şi transportul transversal. Materialul lemnos de despicat este împins în transportorul longitudinal de un braţ hidraulic. În plus, piesa din lemn poate fi centrată faţă de pană (se ridică sau se coboară în funcţie de diametrul său).

Întregul proces este urmărit şi dirijat de la pupitrul de comandă de un singur muncitor, spre deosebire de celelalte tipuri de despicătoare pentru care formaţia de muncă este alcătuită din câte doi muncitori la fiecare pană. Productivitatea liniei de despicare LD-1 ajunge la 77 steri/8h.

Indiferent de tipul despicătorului, fazele de lucru sunt urmă-toarele:

266

transportul de alimentare, descărcarea materialului lemnos şi alimentarea despicătorului, despicarea, degajarea lobdelor, transportul de evacuare, stivuirea lobdelor.

14.3. INSTALAŢII DE SECŢIONARE În C.S.P.L. şi depozitele centrale, gradul de concentrare a ma-

terialului lemnos şi posibilităţile multiple de mecanizare şi automatizare oferă condiţii favorabile pentru executarea operaţiei de secţionare cu o productivitate mărită şi cu consumuri tehnologice reduse. Procedeele de lucru specifice pot fi grupate astfel:

secţionarea la punct fix, cu aplicare mai ales pentru lemnul de răşinoase,

secţionarea pe o suprafaţă dată (piesă cu piesă sau în stivă), pentru lemnul de foioase. Modalităţile şi mijloacele de secţionare sunt diferenţiate în

funcţie de grupa de specii pentru că defectele răşinoaselor sunt mai evidente, iar foioasele au forme neregulate şi un volum mai mare al defectelor ascunse.

În afară de motoferăstraie, în C.S.P.L. şi depozitele centrale se folosesc pentru secţionare electroferăstraie, instalaţii de secţionare la punct fix şi circularele multiple.

Instalaţiile de secţionare la punct fix (figura 14.12) au suban-samblul de tăiere de tip electroferăstrău cu lanţ tăietor cu lungime mare a lamei (70 cm ÷ 100 cm) sau de tip ferăstrău cu pânză tăietoare circulară, diametrul acesteia fiind până la 1,6 m (Copăcean et al., 1983)).

În ambele situaţii, acţionarea organelor active se realizează cu motoare electrice de putere (11 kW÷22 kW).

Linia de secţionare de acest tip este deservită de doi muncitori (operatorul şi un muncitor care asigură alimentarea transportorului cu material lemnos).

De la pupitrul de comandă, operatorul dirijează alimentarea cu lemn brut, oprirea pentru secţionare, bascularea subansamblului de tăiere şi evacuarea pieselor rezultate. Se realizează astfel simultan operaţiile de sortare şi de secţionare. Productivitatea realizată este 50÷130 m3/8h (Ciubotaru, 1998).

267

1. staţie de comandă 2. organul activ (ferăstrău cu lanţ sau cu disc) 3. motorul de acţionare 4. piesă din lemn 5. rampă de alimentare 6. transportor mecanic 7. limitator de cursă 8. rampă de degajare 9. zonă de stocare a sortimentelor obţinute prin secţionare

Figura 14.12. Mod de organizare a unei instalaţii de secţionare la punct fix

Circularul multiplu, format din mai multe ferăstraie circulare în linie, montate pe arborii separaţi ai unor motoare electrice cu puterea mai mare de 5 kW, se utilizează pentru secţionarea pieselor din lemn brut cu lungimea maximă de 6 m în sortimente de lemn de steri cu lungimi fixe de 1m.

Instalaţia pentru secţionarea lemnului subţire are aparatul de tăiere format din cinci discuri cu diametru de 800 mm, montate pe axe independente. Capacitatea de secţionare a instalaţiei este de 40÷45 m3 lemn brut subţire cu diametre între 4 cm şi 18 cm în 8 ore, faţă de 6÷7 m3/8 ore atunci când se secţionează cu ferăstrăul electric portabil.

Comenzile pentru alimentare, secţionare şi evacuare se efec-tuează prin dispozitive electrohidraulice.

Cu precădere pentru lemnul brut de foioase, în care caz secţionarea la punct fix este complicată şi ineficientă, în depozitele centrale şi C.S.P.L. se aplică secţionarea piesă cu piesă pe o suprafaţă dată. În acest scop, pentru descărcare, sortare şi secţionare se amenajează suprafeţe speciale (figura 14.13). Dotările specifice constau în trolii sau alte dispozitive ce asigură descărcarea la acelaşi nivel şi transportoare pentru evacuarea materialului secţionat.

Formaţia de muncă este compusă dintr-un sortator şi doi fasonatori mecanici, productivitatea fiind de 200÷300 m3/8h (Ciubotaru, 1998).

268

1

2 3

1. ferăstrău electric sau mecanic 2. material de secţionat 3. transportor

Figura 14.13. Mod de organizare a procesului de secţionare a lemnului piesă cu piesă

14.4. DESCĂRCAREA LEMNULUI, ÎNCĂRCAREA ŞI TRANSPORTUL ACESTUIA ÎN INCINTA C.S.P.L. ŞI A DEPOZITELOR CENTRALE În depozitele centrale şi C.S.P.L. se concentrează un volum mare

de material lemnos, în vederea sortării şi prelucrării primare, care este supus operaţiilor de descărcare, transport intern, stivuire şi încărcare, operaţii care se realizează cu mijloace specifice: macarale hidraulice, macarale portal, încărcătoare frontale, instalaţii cu cabluri şi transportoare.

Există şi modalităţi moderne de manipulare şi transport a sortimentelor din lemn de mici dimensiuni prin pachetizare, paletizare sau containerizare, asigurându-se astfel reducerea pierderilor, valori-ficarea superioară a biomasei lemnoase şi utilizarea la capacitate a mijloacelor de transport.

Macaralele sunt instalaţii temporare sau permanente, fixe sau mobile, independente sau montate pe vehicule, cu ajutorul cărora se execută operaţii de încărcare, descărcare, stivuire şi transport intern.

Macaralele hidraulice rotitoare se compun din: pivot, mecanism de rotire, coloană, braţ de ridicare, braţ de basculare sau balansier, graifăr şi instalaţia hidraulică (pompă, distribuitori, cilindri hidraulici etc.). Acestea se montează pe un mijloc de transport auto, pe tractoarele utilizate la colectare sau pe maşinile de fasonare mobile, dar pot fi şi independente (exemplu: macaraua hidraulică pe cărucior).

Macaraua portal de tipul MPF (figura 14.14), cu una sau două console şi graifăr electrohidraulic rotativ, este considerată utilaj de bază (conducător) într-un C.S.P.L. de capacitate mare. Cele 22 variante constructive utilizate la noi (Ionaşcu şi Constantinescu, 1987) sunt com-puse dintr-o platformă metalică mobilă care se deplasează pe o cale de

269

rulare (şine) cu ecartamentul cuprins între 17,0 m şi 36,0 m. Platforma metalică este formată dintr-o grindă cu zăbrele transversală care se sprijină pe două picioare, unul rigid şi celălalt articulat. Grinda poate avea o deschidere activă a consolelor până la 13,25 m (Copăcean et al., 1983) şi este prevăzută la partea inferioară cu calea de rulare a că-ruciorului de sarcină. Întreaga platformă se deplasează cu ajutorul mecanismelor de translaţie montate pe ambele picioare.

1. grindă 2. picior rigid 3. picior articulat 4. tirant de rigidizare 5. boghiu motor 6. boghiu condus 7. cabină de comandă 8. scară de acces 9. graifăr cu braţ extensibil 10. şină 11. stivă de material lemnos

Figura 14.14. Macara portal (vedere frontală şi vedere laterală)

Caracteristicile tehnice ale unei macarale portal sunt următoarele: - Capac- Ecar- Lung- Înălţi- Vitez- Vitez

itatea de ridicare: 5÷10 t tament: 32,5 m imea utilă a consolei: 2 x 9,0 m mea de ridicare: 10 m a de ridicare cu sarcină: 125 m/min a de translaţie a căruciorului: 40 m/min

- Viteza de translaţie a macaralei: 50 m/min - Ampatament: 16 m - Putere instalată: 78 kW - Masa: 62 t - Productivitatea: 275 m3/8 ore - Regim de lucru: 260 zile/an în două schimburi

Cu ajutorul macaralei portal se pot executa simultan sau con-secutiv mişcările pentru ridicarea sau coborârea sarcinii, translaţia căru-ciorului în lungul grinzii şi deplasarea întregii platforme pe şine. Uti-lajul, în varianta cu graifăr, este deservit de un singur muncitor (ma-caragiu), productivitatea fiind de 250÷300 m3/8h.

Mecanizarea acestei operaţii de transport intern determină o re-ducere simţitoare a suprafeţelor de depozitare, realizându-se o înălţime

270

mai mare a stivelor; cu macaraua portal, acestea pot să ajungă la 5÷6 m înălţime.

Încărcătoarele cu braţe frontale sunt maşini independente autopropulsate derivate din anumite tipuri de tractoare modificate şi prevăzute cu echipament de lucru specializat pentru încărcare, descăr-care, stivuire şi transport intern pe distanţe scurte.

Încărcătoarele frontale de construcţie autohtonă folosite în sectorul de exploatare a lemnului din ţara noastră sunt cele de tip IFRON 204D, având la bază tractorul U 650M, şi IFRA-25, derivat din tractorul cu şasiu articulat TAF. Acestea reprezintă mijlocul de bază pentru încărcat, descărcat şi manipulat în depozitele cu capacitate mică şi numai utilaj de intervenţie în C.S.P.L. de capacitate mare unde sunt înlocuite cu alte mijloace cu productivitate mărită (macarale, transportoare etc.).

Încărcătorul cu furci frontale acţionează asupra încărcăturii, la descărcarea autotrenurilor, în două moduri. Unul dintre acestea este prin împingere din partea opusă, după ce au fost lăsate în jos răcoanţele, lemnul căzând direct pe platforma de descărcare. Un alt mod de descărcare este cel frontal: IFRON-ul ia câte o piesă sau mai multe, în funcţie de greutatea acestora, şi se deplasează la locul de depozitare sau alimentează un transportor transversal.

Deşi pot efectua operaţii de manipulare şi transport prin suspendare a majorităţii sortimentelor de lemn rotund şi a lemnului de steri, folosirea încărcătoarelor frontale IFRON 204D în depozite prezintă şi unele dezavantaje: necesită suprafeţe mari de acces şi de manevră, special amenajate; au un raport nefavorabil masă proprie / masa sarcinii (capacitate de ridicare de numai 1,8÷2,5 t); înălţimea de stivuire nu poate depăşi 3,6 m; au un consum relativ mare de combustibil; necesită asigurarea unei întreţineri şi deserviri specializate.

Cu toate dezavantajele pe care le prezintă încărcătorul cu furci frontale, acesta rămâne, deocamdată, cel mai răspândit mijloc pentru descărcarea şi manipularea lemnului rotund şi despicat în depozite.

Încărcătorul IFRON 204D (figura 14.15) are un motor Diesel de 65 CP la 1800 rot/min şi este prevăzut cu transmisie mecanică compusă din ambreiaj, inversor, cutie de viteze, transmisia propriu zisă la roţile motoare şi transmisie de la volantul motorului la priza de putere (pentru acţionarea pompei instalaţiei hidraulice).

Echipamentul de lucru, format dintr-un mecanism de ridicare-co-borâre-basculare, este acţionat de cinci cilindri hidraulici: doi pentru ridicarea-coborârea braţelor, doi pentru basculare şi unul pentru închi-derea-deschiderea fălcilor graifărului.

271

1. braţe frontale port dispozitive 2. cilindri hidraulici de ridicare-coborâre 3. cilindri hidraulici de basculare 4. graifăr 5. braţ mobil 6. cilindru hidraulic de acţionare a braţului mobil 7. roţi motoare (faţă) 8. roţi directoare (spate) 9. cabină 10. placă de fixare 11. motor

Figura 14.15. Încărcător cu braţe frontale IFRON 204D (după Ungureanu, 1997)

Unealta de lucru se montează pe o placă de susţinere fixată la capătul braţelor şi poate fi, în funcţie de lucrările ce se execută, graifăr, cupă, braţ de macara sau lamă de buldozer.

Pentru ridicarea şi deplasarea buştenilor, trunchiurilor şi ca-targelor, încărcătorul IFRON 204D este prevăzut cu graifăr tip G2 (cu doi dinţi de susţinere); pentru butuci şi lemn de steri stivuit, graifărul este de tip G3 (cu trei dinţi de susţinere), iar pentru lemn de steri în vrac se utilizează un graifăr de tip G5 (cu cinci dinţi de susţinere).

Pentru încărcarea-descărcarea sau stivuirea lemnului de steri pachetizat, unealta de lucru este un braţ prelungitor, iar pentru mani-pularea tocăturii, a cojii, a rămăşiţelor de la prelucrarea lemnului, a mangalului sau a cetinii se dotează încărcătorul frontal cu cupă. Lama de buldozer este folosită numai pentru voltat şi stivuit lemnul rotund.

Graifărul este format dintr-o parte fixă (falcă inferioară sau corp) şi o parte mobilă (falcă superioară) acţionată de un cilindru hidraulic.

Etapele de lucru cu încărcătorul IFRON 204D sunt următoarele: prinderea sarcinii cu graifărul, la locul de încărcare;

272

deplasarea sarcinii pe distanţa dorită, la înălţimea de 0,5 m faţă de sol;

ridicarea sau coborârea sarcinii la locul de descărcare; desfacerea fălcilor graifărului pentru eliberarea sarcinii şi aşe-

zarea pe locul de descărcare sau stivuire a materialului lemnos. Capacitatea de ridicare este de 1800 kgf, iar productivitatea me-

die de 130 m3/8 ore. Pentru sarcini şi înălţimi mai mari, încărcarea-descărcarea se

poate face cu celălalt utilaj de construcţie autohtonă, încărcătorul frontal articulat IFRA-25. Acesta poate ridica o sarcină maximă de 4 t până la o înălţime de 5 m faţă de sol. Este prevăzut cu motor de 65 CP sau chiar 80 CP şi poate fi echipat şi cu un troliu monotambur.

Formaţia de lucru pentru încărcătoarele frontale este compusă dintr-un singur muncitor (conducătorul utilajului). În cazul descărcării-încărcării lemnului rotund, productivitatea ajunge până la 200 m3/8 h.

Transportoare utilizate în C.S.P.L. Asigurarea legăturii tehnologice prin transport interior între

punctele de descărcare, încărcare sau stivuire, precum şi alimentarea-evacuarea liniilor mecanizate complexe de fasonare (debitare, sortare, cojire sau despicare) se realizează cu mijloace caracteristice, cu mers continuu al organului activ, denumite transportoare.

Clasificarea transportoarelor se poate face în funcţie de mai multe criterii, astfel: - după tipul organului activ:

transportoare cu lanţ, transportoare cu bandă, transportoare cu role;

- după poziţia pieselor din lemn faţă de direcţia de mişcare a organului activ:

transportoare longitudinale, transportoare transversale;

- după gradul de mobilitate: transportoare mobile, transportoare staţionare (fixe);

- după planul în care se realizează deplasarea: transportoare orizontale, transportoare înclinate,

273

transportoare mixte. Componentele principale ale unui transportor sunt: cadrul de

susţinere, grupul de acţionare, organul activ şi dispozitivele anexe. Cadrul de susţinere este format din longeroane, picioare de spri-

jin, fundaţie, podină, jgheab sau canal betonat, şine de ghidare (supe-rioară şi inferioară), role de dirijare.

Grupul de acţionare este compus din motor electric, reductor, transmisie, cap de antrenare la o extremitate şi cap de întindere la cea-laltă.

Forma constructivă a transportoarelor diferă în funcţie de forma de fasonare a biomasei lemnoase. Cele mai reprezentative transportoare utilizate în C.S.P.L. au caracteristicile prezentate în continuare.

Transportorul longitudinal (orizontal sau înclinat) cu lanţ pentru lemn rotund (figura 14.16) are lungimi între 30 m şi 75 m şi lanţul cu zale calibrate şi plăci purtătoare (racleţi) cu gheare. Este acţionat de un motor electric cu puterea între 5,5 kW şi 22,0 kW.

Transportorul longitudinal cu lanţ pentru lemn de steri poate fi montat orizontal sau înclinat (la un unghi de maxim 15°, astfel încât înălţimea utilă să fie cel mult 7,5 m) pe o lungime până la 50 m. Lanţul este cu racleţi, fiecare cu câte trei gheare, iar motorul electric de acţionare are puterea între 2,2 kW şi 6,6 kW.

1 – cadru de susţinere 2 – şine de ghidare a pieselor din lemn 3 – şine de glisare a racleţilor 4 – racleţi cu colţi 5 – lanţ calibrat

Figura 14.16. Transportorul cu lanţ şi racleţi

Transportoarele transversale cu trei sau patru lanţuri sunt folosite pentru deplasarea pieselor din lemn, în plan orizontal sau înclinat, pentru alimentarea maşinilor de secţionat sau a despicătoarelor, precum şi pentru operaţia de transfer între două transportoare longi-tudinale. Lungimea lor este, în funcţie de amplasament, între 2,0 m şi 5,5 m. Acţionarea se face cu motoare electrice de 1,6 kW sau 3,2 kW.

274

Transportorul cu bandă dreaptă în jgheab metalic este utilizat pentru deplasarea pieselor despicate de la despicător la punctele de sortare şi pachetizare sau stocare în vrac. Lungimea pe care se montează acest tip de transportor variază între 10 m şi 60 m. Acţionarea se face cu un motor electric a cărui putere este cuprinsă între 1,5 kW şi 7,5 kW.

Transportorul cu bandă cu trei role în jgheab metalic (figura 14.17) este utilizat în special pentru deplasarea rămăşiţelor, a tocăturii şi a rumeguşului. Poate fi montat în plan orizontal sau înclinat (numai până la 10°), pe lungimi de la 10 m până la 30 m. Acţionarea se face cu un motor electric cu puterea între 1,5 kW şi 4,0 kW.

1. placa de bază 2. suportul rolelor marginale 3. rolă 4. bandă transportoare

Figura 14.17. Transportor cu bandă şi trei role în jgheab

Transportorul cu role biconice montate pe lagăre cu rulmenţi (figura 14.18) este folosit în cadrul liniilor de sortare şi fasonare şi sunt acţionate de motoare electrice cu puterea până la 6,5 kW. Lungimea acestora este frecvent între 3 m şi 7 m.

1 – cadru de susţinere 2 – şine de ghidare a pieselor din lemn 3 – şine de fixare a rolelor 4 – mecanism de acţionare 5 – role dublu tronconice

Figura 14.18. Transportor cu role dublu tronconice

Atunci când este cazul, transportoarele pot fi montate două sau mai multe în cascadă şi completate, eventual, cu plane înclinate. Va-

275

riantele moderne sunt dotate cu dispozitive de măsurare a lungimii şi diametrului şi de cubare automată pentru biomasa lemnoasă aflată în diverse stadii de fasonare.

Operaţia de încărcare necesită o stivuire îngrijită a sortimentelor ce urmează a fi expediate, asigurarea încărcăturii şi încadrarea în dimensiunile de gabarit obligatorii. Pentru expedierea lemnului de steri în vagoane CFR se utilizează dispozitive de formare şi strângere a pa-chetelor, care asigură o încărcare şi descărcare mecanizată a lemnului.

Dispozitivul de pachetizare a lemnului de steri destinat produc-ţiei de celuloză, PAL şi PFL este compus dintr-un cărucior de stivuire pentru formarea pachetelor şi legături din ciochinare prevăzute la capete cu dispozitiv de strângere. Căruciorul este alcătuit din două cadre de formă semicirculară şi prevăzut cu tren de rulare.

Tehnica de lucru este următoarea: lemnul se stivuieşte pe căru-cior până ce se formează o sarcină de 1,5 metri steri; două ciochinare, două dispozitive de strângere cu excentric şi lanţurile de reglare asigură strângerea sarcinii; după ce este legat, pachetul este evacuat de pe cărucior, care este prevăzut în acest scop cu un cadru basculant.

Productivitatea dispozitivului este de 25 metri steri / 8 ore. În anexe sunt prezentate relaţiile de calcul utilizate pentru

determinarea productivităţii principalelor mecanisme şi utilaje folosite în procesul de exploatare a lemnului în ţara noastră.

276

ANEXE

277

278

Nr. crt.

Utilajul Semnificaţia productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

1. Ferăstraie mecanice

- produsul din-tre numărul de arbori doborâţi (n) în 8 ore de lucru şi volu-mul mediu (V) al acestora; *

doborâre

*3 ]8/[ hmVnW ⋅=

,10

2

22

11

1

bkavP

P,fd

fS

,kP

St,

ct

t,ktTn

o

uc'

bef

c

ef

⋅⋅⋅⋅

=⋅=

⋅==⋅=

20

2125 '1088,2

b

u

dbkafkkcvPfV

W⋅⋅⋅⋅

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

T t

k1 k2

t1

c

Sef

Pc

f

db

f'

Pu

v

ao

k

b

– timpul de lucru dintr-un schimb (s); – timpul de doborâre al unui arbore (s); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului; – timpul de lucru mecanizat la doborâre a unui arbore (s); – coeficient care exprimă raportul dintre timpul de lucru mecanizat şi timpul total de lucru pentru doborârea unui arbore; – suprafaţa efectiv tăiată pentru doborârea unui arbore (cm2); – productivitatea constructivă, 80…100 cm2/s; – coeficient care depinde de tipul tapei:

• tapa simplă f = 0,769; • tapa pană f = 1,077; • tapa calup f = 1,025; • tapa în trepte f = 1,084;

– diametrul de bază mediu al arborilor doborâţi (cm); – coeficient care exprimă raportul dintre diametrul de bază şi al cioatei (0,7…0,8); – forţa de apăsare pe mânerele ferăstrăului mecanic, aproximativ 10 daN; – viteza lanţului tăietor, m/s; – coeficient ce exprimă gradul de ascuţire a dinţilor tăietori (0,6…1,0); – lucrul mecanic specific de aşchiere (daN·m/mm2); – lăţimea tăieturii (mm);

Relaţii de calcul utilizate pentru determinarea productivităţii utilajelor folosite pentru exploatarea lemnului

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

- raportul dintre cantitatea de lemn tăiată (Q) şi timpul în care se realizează tă-ierea (T);**

doborâre TQW = r

m

utconef V

AckW

W ⋅⋅⋅⋅

=3600

Wef

n Vr tef

Am

Wcon

kut c

– productivitatea efectivă la doborâre sau secţionare (m3·h-1); – numărul de arbori doborâţi într-o oră; – volumul arborelui mediu (m3); – timpul efectiv de lucru dintr-o oră (suma timpilor de bază şi ajutători, în secunde); – suprafaţa secţiunii arborelui mediu, la nivelul tăieturii (cm2); – productivitatea constructivă a ferăstrăului (cm2·s-1); – randamentul de folosire a timpului de lucru; – coeficientul de folosire a ferăstrăului (c = 0,2 …0,5);

Ferăstraie mecanice

(continuare)

- produsul din-tre numărul de arbori secţio-naţi pe schimb şi volumul me-diu al arborilor doborâţi; *

secţionare *3 ]8/[ hmVnW ⋅=

( )

bkavP

PdSPS

t

nttttkktTn

ucs

c

ss

sdssda

⋅⋅⋅⋅

=⋅

==

⋅++=⋅⋅=

0

2

21

10,

4,

,

π

dadsu

ttvP

bkadn

kkVW+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

⋅⋅⋅⋅⋅⋅

⋅

⋅⋅⋅=

−0

2521

106,1480

T t

k1 k2

tda

ts

tds ns Ss Pc

d

– timpul de lucru dintr-un schimb (min); – timpul necesar pentru secţionarea unui arbore (min); – coeficient de utilizarea a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a ferăstrăului mecanic; – timpul de deplasare de la un arbore la altul (min); – timpul de realizare a unei secţiuni (min); – timpul de deplasare între secţiuni (min); – numărul mediu de secţiuni la un arbore; – suprafaţa unei secţiuni (cm2); – productivitatea constructivă (cm2·s-1), notaţiile din relaţia de calcul a acesteia având semnificaţiile anterioare; – diametrul mediu al trunchiurilor secţionate (cm);

279

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

Ferăstraie mecanice

(continuare)

- raportul din-tre cantitatea de lemn tăiată (Q) şi timpul în care se reali-zează tăierea (T);**

secţionare TQW =

m

dscon

m

utef V

ttWDn

ckW ⋅+⎟⎟

⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+

⋅⋅

⋅

⋅⋅=

4

36002π

T

n

Dm ts

td

Vm

c,kut Wcon

– timpul mediu (s) necesar pentru secţionarea unui buştean (inclusiv deplasarea până la acesta); – numărul mediu de secţionări care se execută la un buştean; – diametrul secţiunii medii a buşteanului (cm); – timpul necesar deplasării de la o secţiune la alta (s); – timpul necesar deplasării de la un buştean la altul (s); – volumul mediu al buşteanului (m3); – au semnificaţie anterioară;

2.

Cojitoare mecanice

care realizează cojirea la o

singură trecere

- este determi-nată, în princi-pal, de diame-trul lemnului de cojit şi vite-za de avans a acestuia; **

cojire la o singură trecere

uDWteo ⋅⋅⋅= 215 π121321321

215

dccbbbaaak

kuDW

t

tef

⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅= π

Wef

D u kt a1 a2 a3 b1

b2 b3 c1 c2 d1

– productivitatea efectivă (m3·h-1); – diametrul mediu al buşteanului (m); – viteza de avans a buşteanului (m·min-1); – coeficient de reducere; – coeficient al rezistenţei mari la cojire; – coeficient al calităţii cojirii; – exprimă starea organelor active şi ajutătoare; – coeficient aplicat în cazul cojirii buştenilor scurţi şi subţiri alimentaţi manual; – cojirea unor buşteni grei; – exprimă insuficienţa forţei de muncă; – reflectă o cantitate prea mică de lemn; – coeficient al distanţei prea mari dintre stive; – factor care sintetizează diverşi timpi morţi;

280

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

Cojitoare mecanice

care realizează cojirea la o

singură trecere

(continuare)

- cojire la o

singură trecere

- 21226.2 kkduW ⋅⋅⋅⋅= *

W u d

k1

k2

– productivitatea cojitoarelor mecanice (m3/8h); – viteza de avans la cojire (m/s); – diametrul mediu al buştenilor cojiţi (cm); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (0,8÷0,9); – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului;

7654321

,15

aaaaaaak

kvDbW

t

tmef

⋅⋅⋅⋅⋅⋅=

⋅⋅⋅⋅=

D vm kt b

a1

a2 a3 a4 a5 a6 a7

– diametrul mediu al buşteanului (m); – viteza medie de avans a buştenilor (m·min-1); – coeficient de reducere; – lăţimea fâşiei de coajă desprinsă la o trecere (m); – coeficient al rezistenţei la cojire datorită lemnului; – coeficient al calităţii cojirii; – coeficient al calităţii întreţinerii utilajului; – coeficient al frecvenţei curselor în lucru; – coeficient de greutate a buştenilor; – coeficient al distanţei dintre buşteni sau stive; – coeficient ce depinde de timpii morţi;

3.

Cojitoare mecanice

care realizează cojirea în reprize repetate

- produsul din-tre diametrul piesei, viteza de avans a acesteia şi gro-simea cojii desprinse la o trecere;**

cojire prin treceri

repetate mteo vDbW ⋅⋅⋅= 15

21226.2 kkduW ⋅⋅⋅⋅= *

W u d

k1

k2

– productivitatea cojitoarelor mecanice (m3/8h); – viteza de avans la cojire (m/s); – diametrul mediu al buştenilor cojiţi (cm); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (0,8÷0,9); – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului;

281

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

- **

1

3600m

o

utupef V

nLukk

W ⋅⋅

⋅⋅⋅=

Wef kut kup

u L0 n1 Vm

– productivitatea efectivă (m3·h-1); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a pintenilor; – viteza liniară a lanţului (m·s-1); – distanţa dintre doi pinteni succesivi (m); – numărul mediu de despicări ale unui buture; – volumul mediu al buturilor (m3);

4. Despicătoare cu lanţ

- *21

226.2 kkdnuW ⋅⋅⋅⋅=

W

u d

k1

k2

– productivitatea despicătoarelor mecanice (m3/8h); – viteza de avans la despicare (m/s); – diametrul mediu al buturilor (cm); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (0,7÷0,8); – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului (0,6÷0,8);

- mut

ef Vnla

ukW ⋅⋅⋅

⋅⋅=

1

3600 **

l a

u

ku Vm n1

– lungimea cursei căruciorului împingător (m); – coeficient care depinde de numărul penelor cu care este prevăzut despicătorul; – viteza de deplasare a căruciorului împingător (m·s-1); – au semnificaţiile anterioare; 5. Despicătoare

hidraulice

- este determi-nată, în prin-cipal, de viteza de deplasare a pieselor din lemn şi volu-mul mediu al acestora sau diametrul lor;**

despicare

- *21

226.2 kkdnuW ⋅⋅⋅⋅=

W

u d

k1

k2

– productivitatea despicătoarelor mecanice (m3/8h); – viteza de avans la despicare (m/s); – diametrul mediu al buturilor (cm); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (0,7÷0,8); – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului (0,6÷0,8);

282

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

6. Tocătoare mecanice

- este determi-nată, în princi-pal, de supra-faţa gurii de alimentare şi viteza de avans a piesei din lemn;**

tocare - cukkkAW sumutef ⋅⋅⋅⋅⋅⋅= 36,0 **

Wef

A u

kut kum

ks

c

– productivitatea efectivă (m3·h-1); – aria gurii de alimentare (m2); – viteza de avans a lemnului (m·s-1); – coeficient de utilizare a timpului; – coeficient de utilizare a maşinii; – coeficient care exprimă gradul de folosire a gurii de alimentare (0,06…0,25); – coeficient de transformare a volumului de lemn introdus în tocător, în volum de tocătură rezultată (2,5);

7.

Tractoare folosite pentru

colectarea lemnului

- este produsul dintre numărul de curse în 8 ore şi volumul sarcinii la o cursă;*

colectare QnW ⋅= cp

mcp

cg

mcg

dscpflcg

pi

vdt

vdt

kktttt

tn

⋅=⋅=

⋅⋅+++

−=

60,60

48021

( )

dsflcpcg

cpcgm

pi

ttvvvv

d

kkQtW

++⋅

+⋅⋅

⋅⋅⋅−=

60

480 21

W n Q

T tpl

tcg tfl

tcp tds k1 k2

vcg

vcp

dm

– productivitatea tractorului (m3/8h); – numărul de curse dintr-un schimb; – volumul sarcinii la o cursă (circa. 3 m3 la tractoare universale şi 5÷6 m3 la tractoarele forestiere); – timpul de lucru dintr-un schimb (min); – timpul de pregătire a tractorului pentru lucru la începutul schimbului (min); – timpul pentru cursa în gol (min); – timpul pentru legarea şi formarea sarcinii (min); – timpul pentru cursa în plin (min); – timpul pentru dezlegarea sarcinii (min); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului; – viteza de deplasare a tractorului la cursa în gol (m/s); – viteza de deplasare a tractorului la cursa în plin (m/s); – distanţa medie de colectare (m);

283

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

Tractoare folosite pentru

colectarea lemnului

(continuare)

- produsul din-tre numărul de curse (n) şi vo-lumul mediu al sarcinii (Vm);**

colectare mef VnW ⋅= u

dalsg

uîuttotef Q

ttvL

vL

kkTW ⋅⋅+++

⋅⋅=

γ1 **

Wef n

Qu

Vm

Ttot tal

td L vg

vs

γ

kut kuî

– productivitatea efectivă zilnică (m3); – numărul de curse dus-întors dintr-o zi de lucru; – greutatea sarcinii utile pe care o poate transporta tractorul (N); – volumul mediu al sarcinii lemnoase deplasate la o cursă (m3); – durata totală a unei zile de lucru (min); – durata executării adunatului şi legării sarcinii la o cursă (min); – durata dezlegării sarcinii la platformă (min); – distanţa medie de colectare (m); – viteza la deplasarea în gol a tractorului (m·min-1); – viteza la deplasarea tractorului încărcat (m·min-1); – greutatea specifică a lemnului (N·m-3); – coeficient de utilizare a timpului; – coeficient de utilizare a capacităţii maxime de încărcare a tractorului;

8. Trolii independente

- produsul din-tre numărul de cicluri (n) pe schimb şi volu-mul mediu al sarcinii la un ciclu (Vm);**

adunat mef VnW ⋅=

m

s

d

s

u

ii

ucuttotef

vLt

vLt

Qt

kkTW

==

⋅⋅⋅⋅

=

∑=

31

4

1

,

1γ

Wef Qu

Ttot

t1 t2 t3 Ls vd, vm t4 γ

kut kuc

– productivitatea efectivă (m3); – greutatea sarcinii pe care o poate deplasa troliul (daN); – durata unui schimb (min); – durata desfăşurării cablului de sarcină (min); – durata legării sarcinii (min); – durata deplasării sarcinii (min); – lungimea traseului (m); – viteza de desfăşurare-înfăşurare la spira medie a cablului de sarcină (m·min-1); – durata dezlegării sarcinii (min); – greutatea specifică a lemnului (N·m-3); – coeficient de utilizare a timpului; – coeficient de utilizare a capacităţii troliului;

284

285

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

9. Funiculare pasagere

- produsul din-tre numărul de curse în 8 ore (n) şi sarcina la o cursă (Q);*

colectare (apropiat)

QnW ⋅= rc

mrc

cc

mcc

cp

mcp

cg

mcg

dscprcflcccg

vh

tvh

t

vd

tvd

t

kktttttt

n

⋅=⋅=

⋅=⋅=

⋅⋅+++++

=

60,60

60,60

48021

dsflrccc

rcccm

cpcg

cpcgm tt

vvvvh

vvvv

d

kkQW++⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛

⋅+

⋅+⋅

+⋅⋅

⋅⋅⋅=

60

480 21

W n Q T tpl

tcg tcc

tfl

trc

tcp tds k1 k2

vcg

vcp

dm hm

vcc

vrc

– productivitatea funicularului (m3/8h); – numărul de curse dintr-un schimb; – sarcina la o cursă (daN); – timpul de lucru dintr-un schimb (min); – timpul de pregătire a tractorului pentru lucru la începutul schimbului (min); – timpul pentru cursa în gol (min); – timpul pentru coborârea cârligului de sarcină (min); – timpul pentru legarea şi formarea sarcinii (min); – timpul pentru ridicarea sarcinii la cărucior (min); – timpul pentru cursa în plin (min); – timpul pentru dezlegarea sarcinii (min); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului; – viteza de deplasare a tractorului la cursa în gol (m/s); – viteza de deplasare a tractorului la cursa în plin (m/s); – distanţa medie de colectare (m); – înălţimea medie de ridicare şi coborâre a cârligului de sarcină (m); – viteza de coborâre a cârligului de sarcină (m/s); – viteza de ridicare a sarcinii la cărucior (m/s);

286

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

Funiculare pasagere

(continuare)

- produsul din-tre numărul de cicluri pe schimb (n) şi greutatea me-die reală a sarcinii depla-sate la un ciclu (Qr) raportat la greutatea spe-cifică a lem-nului (γ);**

colectare (apropiat) γ

1⋅⋅= ref QnW

srcg

u

ii

ucuttotef

vLt

vHt

vHt

vLt

Qt

kkTW

====

⋅⋅⋅⋅

=

∑=

5421

1

7

1

,,,

1γ

Wef n

Qu

Qr

Ttot

t1 t2

t3

t4 t5 t6 t7

L

H

v1

vs

vcg

vr

γ

kut kuc

– productivitatea efectivă (m3); – numărul de cicluri de lucru pe un schimb; – greutatea sarcinii pe care o poate deplasa troliul (daN); – greutatea sarcinii medii reale deplasate la un ciclu (daN); – durata unui schimb (min); – durata deplasării căruciorului gol (min); – durata coborârii cârligului de sarcină la sol (min); – durata aducerii sarcinii sub linia funicularului (min); – durata ridicării sarcinii la cărucior (min); – durata deplasării căruciorului încărcat (min); – durata dezlegării sarcinii (min); – durata pregătirii căruciorului pentru ciclul următor (min); – distanţa dintre punctul de încărcare a căruciorului şi platforma de descărcare (m); – cota cablului purtător în punctul de încărcare a căruciorului (m); – viteza medie de deplasare a căruciorului în gol (m·min-1); – viteza medie de deplasare a căruciorului încărcat (m·min-1); – viteza de coborâre a cârligului gol la sol (m·min-1); – viteza de ridicare a sarcinii la cărucior (m·min-1); – greutatea specifică a lemnului (N·m-3); – coeficient de utilizare a timpului; – coeficient de utilizare a capacităţii funicularului.

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

10. Trolii pentru încărcare

- depinde, în principal, de sarcina nomi-nală la o cursă a autotrenului şi sarcina me-die de la un ciclu de încăr-care;*

încărcare - descărcare -

acp

ef

ttqQt

kkQW

++

⋅⋅⋅⋅= 21

2108,4

W

Q

k1 k2

tp

tc ta q

– productivitatea la încărcarea lemnului cu trolii (m3/8h); – sarcina nominală la o cursă a autotrenului (m3); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de transport a autotrenului; – timpul de pregătire a autotrenului pentru încărcare (min); – timpul pentru un ciclu de încărcare (min); – timpul de asigurare a încărcăturii (min); – sarcina medie la un ciclu de încărcare (m3);

11. Încărcătoare frontale* - încărcare -

descărcare - dp

pg

ttvd

vd

kkqW++⎟

⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛+⋅

⋅⋅⋅⋅=

60

1088,2 214

W

q

k1 k2

d tp td vg vp

– productivitatea la încărcarea lemnului cu încărcătoare frontale (m3/8h); – sarcina nominală la un ciclu de încărcare (m3); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de transport a autotrenului; – distanţa medie de deplasare (m); – timpul de prindere a sarcinii (min); – timpul de descărcare a sarcinii (min); – viteza de deplasare în gol (m/s); – viteza de deplasare în plin (m/s).

287

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

Încărcătoare

frontale (continuare)

- produsul din-tre numărul ci-clurilor de lu-cru şi sarcina medie reală de-plasată la un ciclu;**

încărcare - descărcare mref VnW ⋅=

gg

ss

ugdsi

uîuttotef

vLt

vLt

Qtttt

kkTW

==

⋅⋅+++

⋅⋅=

,

1γ

Wef n

Vmr

Qu

γ

Ttot tî

ts

tg

td

L

vs vg kut kuî

– productivitatea efectivă (m3); – numărul ciclurilor de lucru pe care le execută încărcătorul în unitatea de timp considerată; – volumul sarcinii medii reale deplasate într-un ciclu (m3); – greutatea sarcinii utile pe care o poate transporta încărcătorul (N); – greutatea specifică a lemnului (N·m-3); – unitatea de timp (oră, schimb), în minute; – timpul necesar umplerii dispozitivului de lucru (min); – timpul necesar deplasării cu sarcină într-un ciclu (min); – timpul necesar deplasării în gol într-un ciclu (min); – timpul necesar descărcării sarcinii din dispozitivul de lucru (min); – lungimea traseului din punctul de încărcare a sarcinii şi cel de descărcare a acesteia (m); – viteza medie de deplasare în sarcină (m/min); – viteza medie de deplasare în gol (m/min); – coeficient de utilizare a timpului; – coeficient de utilizare a capacităţii de încărcare a utilajului;

288

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

12. Macarale portal

- este deter-minată de pro-dusul dintre numărul ciclu-rilor de lucru şi volumul sar-cinii medii re-ale deplasate la un ciclu;**

încărcare - descărcare mref VnW ⋅= u

ii

umuttotef Q

t

kkTW ⋅⋅

⋅⋅=

∑=

γ1

8

1

Wef

n

Vmr

Ttot t1

t2 t3

t4 t5 t6

t7

t8

Qu γ

kut kum

– productivitatea efectivă (m3); – numărul ciclurilor de lucru în unitatea de timp (oră, schimb); – volumul sarcinii medii reale ridicate şi deplasate într-un ciclu (m3); – unitatea de timp (oră, schimb), în minute; – timpul necesar legării sarcinii sau încărcării graifărului (min.); – timpul necesar ridicării sarcinii legate (min.); – timpul necesar deplasării platformei rulante şi a căruciorului încărcat cu sarcină (min); – timpul necesar coborârii sarcinii (min); – timpul necesar dezlegării sarcinii (min); – timpul necesar ridicării dispozitivului de prindere, descărcat, al căruciorului (min); – timpul necesar deplasării în gol a platformei rulante şi a căruciorului (min); – timpul necesar coborârii dispozitivului de prindere pentru legarea unei noi sarcini (min); – greutatea sarcinii utile (N); – greutatea specifică a lemnului (N·m-3); – coeficient de utilizare a timpului; – coeficient de utilizare a capacităţii de încărcare a macaralei;

289

290

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

13. Macarale rotitoare

- produsul din-tre numărul curselor auto-vehiculului în unitatea de timp, masa în-cărcăturii me-dii transportate şi lungimea tra-seului;**

încărcare - descărcare 310

LQnW mef

⋅⋅=

( )

g

s

cum

m

cum

m

p

uîuttotef

vLt

vLt

t

lkM

Qt

t

lkM

Qt

tttttLQkkTW

⋅=

⋅=

⋅⋅

=

⋅⋅

=

⋅⋅++++⋅⋅⋅⋅

=

60

,60

,''

''''

,'

''

10

4

3

max2

max1

34321

max

γ

n

Qm

Qmax

L Ttot

t1 t2 t3 t4 tp

Mmax

l’

l’’

kum

’

kum’’

tc’

tc’’

vs

vg

kut

kuî

– numărul curselor executate în unitatea de timp considerată; – masa încărcăturii medii transportate de autovehicul la o cursă (kg); – masa încărcăturii maxime pe care o poate transporta vehiculul la o cursă (kg); – lungimea traseului de transport (km); – timpul de lucru pentru care se calculează productivitatea (min); – timpul necesar încărcării (min); – timpul necesar descărcării (min); – timpul necesar transportului (min); – timpul necesar deplasării în gol (min); – timpul necesar pentru instalarea în poziţie de lucru a macaralei (min); – momentul motor maxim de ridicare a sarcinii (kg·m); – lungimea proiecţiei orizontale a braţului macaralei la încărcare (m); – lungimea proiecţiei orizontale a braţului macaralei la descărcare (m); – randamentul realizării sarcinii utile a macaralei la încărcarea remorcii; – randamentul realizării sarcinii utile a macaralei la descărcarea remorcii; – durata unui ciclu de lucru al macaralei la încărcarea remorcii (min); – durata unui ciclu de lucru al macaralei la descărcarea remorcii (min); – viteza medie ponderată de deplasare a autovehiculului încărcat (km·h-1); – viteza medie ponderată de deplasare a autovehiculului gol (km·h-1); – randamentul de folosire a timpului de lucru (autovehicul şi macara); – randamentul de folosire a capacităţii de încărcare a remorcii;

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

Macarale rotitoare

(continuare)* - încărcare -

descărcare - abpc tttt

qQ

kkQW

+++⋅

⋅⋅⋅⋅= 21

41088,2

W

Q

k1 k2

tc tp

tb tc ta q

– productivitatea la încărcarea lemnului cu braţe hidraulice (m3/8h); – sarcina nominală la o cursă a autotrenului (m3); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de transport a autotrenului; – timpul pentru un ciclu de încărcare (min); – timpul pentru pregătirea autovehiculului (min); – timpul de pregătire a braţului hidraulic (min); – timpul pentru un ciclu de încărcare (min); – timpul pentru asigurarea sarcinii (min); – sarcina medie la un ciclu de încărcare- descărcare (m3);

muîutef vqkkW ⋅⋅⋅⋅= 16,3 [kN/h]**

sau

γ16,3 1 ⋅⋅⋅⋅⋅= muîutef vqkkW [m3/h]**

Wef q1

vm

γ kut

kum

– productivitatea efectivă; – capacitatea de încărcare a organului de transport (N·m-1); – viteza liniară medie a organului de transport (m·s-1); – greutatea specifică a lemnului (kN·m-3); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (≈0,85); – coeficient de utilizare a capacităţii de încărcare a organului de transport; 14.

Transportoare pentru

deplasarea lemnului în

bucăţi

- produsul din-tre capacitatea de încărcare a organului de transport şi viteza liniară medie a aces-tuia;**

transport continuu -

21226.2 kkdvW ⋅⋅⋅⋅= *

W

v d

k1

k2

– productivitatea transportoarelor mecanice (m3/8h); – viteza de deplasare a pieselor de lemn (m/s); – diametrul mediu al buştenilor cojiţi (cm); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (0,4÷0,6); – coeficient de utilizare a capacităţii de lucru a utilajului (0,6÷0,8);

291

292

* după Ciubotaru, 1998

Nr. crt. Utilajul Semnificaţia

productivităţii Operaţia Relaţia de bază Relaţii derivate Specificaţii privind notaţiile

15.

Transportoare pentru

deplasarea materialului pulverulent (rumeguş, tocătură)

- produsul din-tre capacitatea de încărcare a organului de transport şi viteza liniară medie a aces-tuia;**

transport continuu -

muîutef vqkkW ⋅⋅⋅⋅= 16,3 **

sau γ⋅⋅⋅⋅⋅= muîutef vAkkW 3600 **

Wef q1

vm γ

kut

kuî

A

– productivitatea efectivă (kN·h-1); – capacitatea de încărcare a benzii transportoare (N·m-1); – viteza liniară a benzii transportoare (m·s-1); – greutatea specifică a materialului pulverulent (kN·m-3); – coeficient de utilizare a timpului de lucru (≈0,85); – coeficient de utilizare a capacităţii de încărcare a organului de transport; – suprafaţa secţiunii transversale a stratului de material transportat (m2).

16. Transportul lemnului

- depinde de numărul de curse efectuate pe schimb, de capacitatea de transport şi de distanţa medie de transport;*

transport -

⎟⎟⎠

⎞⎜⎜⎝

⎛++

⋅

+=

⋅⋅⋅⋅=

dim

pg

m

ttdvv

Tn

kkdQnW

60

*21

W

n Q T ti td vg vp dm k1 k2

– productivitatea mijlocului de transport (t·km/8h); – numărul de curse efectuate pe schimb; – capacitatea de transport la o cursă (t); – timpul de lucru dintr-un schimb (480 min); – timpul de încărcare (min); – timpul de descărcare (min); – viteza de deplasare la cursa în gol (m/s); – viteza de deplasare la cursa în plin (m/s); – distanţa medie de transport pe schimb (km); – coeficient de utilizare a timpului de lucru; – coeficient de utilizare a capacităţii de transport;

** după Chiru, 1980

293

BIBLIOGRAFIE

Anonymous, 1999, “Strategia de dezvoltare a silviculturii româneşti în perioada 2000-2020”, Ministerul Apelor, Pădurilor şi Protecţiei Mediului, Bucureşti;

Anonymous, 2000 a, Funcţionarea ferăstrăului cu lanţ, Husqvarna Pădure & Grădină S.R.L. Bucureşti;

Anonymous, 2000 b, Tehnica de lucru la doborât şi curăţat de crăci, Husqvarna Pădure&Grădină S.R.L. Bucureşti;

Anonymous, 2000 c, Catalogul produselor Oregon 2000, Blount Europe S.A. Anonymous, 2002, Norme tehnice pentru evaluarea volumului de lemn

destinat comercializării, nr.4, Ministerul Apelor, Pădurilor şi Pro-tecţiei Mediului, Bucureşti;

Barbu, Gh., Rebedea, C., Tău, E., 1984, Tehnologii moderne de manipulare, transport şi depozitare a produselor din industria lemnului, Editura Tehnică, Bucureşti;

Chiru, V., 1980, Utilaje pentru exploatări forestiere, Editura didactică şi pe-dagogică, Bucureşti;

Ciubotaru, A., 1995, Elemente de proiectare şi organizare a exploatării pădurilor, Editura Lux Libris, Braşov;

Ciubotaru, A., 1998, Exploatarea pădurilor, Editura Lux Libris, Braşov; Constantinescu, Gh., Dănăilă, Gh., Smădu, G., 1981, Centre de sortare şi

preindustrializare a lemnului, Editura CERES, Bucureşti; Copăcean, D., Bălănescu, E., Ghica, P., Rusu, Gh., 1983, Tehnologia exploa-

tării lemnului, Editura CERES, Bucureşti; Crinu, J., Stan, I., Cotar, I., 1978, Îndrumătorul funicularistului de la exploa-

tările forestiere, Editura CERES, Bucureşti; Furnică, H., 1981, Exploatarea pădurilor, Universitatea din Braşov; Gheorghe, D., Viclea, V., 1965, Îndrumătorul fasonatorului mecanic de la

exploatările forestiere, Editura Agro-Silvică, Bucureşti; Ionaşcu, Gh., 2002, Exploatarea şi valorificarea lemnului, Editura TRI-

DONA, Olteniţa; Ionaşcu, Gh., Antonoaie, N., Ignea, Gh., 1982, Instalaţii cu cablu, Editura

CERES, Bucureşti; Ionaşcu, Gh., Constantinescu, Gh., 1987, Exploatări, transporturi şi construc-

ţii forestiere, vol.I, Editura CERES, Bucureşti; Ionaşcu, Gh., Iordache, E., Derczeni, R., 1999, Noutăţi în construcţia şi

exploatarea instalaţiilor cu cablu la colectarea lemnului, în „Pădurea

românească în pragul mileniului trei”- Lucrările sesiunii ştiinţifice jubiliare consacrate aniversării a 50 de ani de învăţământ silvic superior la Braşov, Editura Universităţii „Transilvania” din Braşov;

Ionescu, M., 2001, Cercetări cu privire la parametrii constructivi şi funcţionali ai unui ferăstrău mecanic pentru recoltarea lemnului, teză de doctorat, Universitatea „Transilvania” din Braşov;

Istrătescu, T., Teodorescu, V., 1981, Valorificarea superioară a masei lem-noase în exploatările forestiere, Editura CERES, Bucureşti;

de Meuthiere, N. et al., 1993, Manuel d’exploitation forestière, ARMEF-CTBA-IDF, Paris;

Negulescu, E.G., Stănescu, V., Florescu, I.I., Tîrziu, D., 1973, Silvicultura. Fundamente teoretice şi aplicative, Editura CERES, Bucureşti;

Olteanu, I., Pârjol, G., 1999, Privatizarea agenţilor economici de exploatare a lemnului, oportunităţi, tendinţe şi riscuri, în „Pădurea românească în pragul mileniului trei”- Lucrările sesiunii ştiinţifice jubiliare consacrate aniversării a 50 de ani de învăţământ silvic superior la Braşov, Editura Universităţii „Transilvania” din Braşov;

Oprea, I., 1995, Organizarea şantierelor de exploatare a lemnului, Editura didactică şi pedagogică R.A., Bucureşti;

Oprea, I.,Sbera, I., 1999, Tehnologii de exploatare a lemnului cu impact ecologic limitat, în „Pădurea românească în pragul mileniului trei”- Lucrările sesiunii ştiinţifice jubiliare consacrate aniversării a 50 de ani de învăţământ silvic superior la Braşov, Editura Universităţii „Transil-vania” din Braşov;

Pavelescu, I.M., 1966, Exploatarea pădurilor, Editura Agro-Silvică, Bucureşti;

Popescu, I., Curtu, L.A., Popescu, S.C., 1998, Aspecte privind mişcarea pe arborii în picioare a agregatelor de elagaj artificial cu autotractare, în Bucovina Forestieră nr.1-2 anul VII serie nouă, Câmpulung Moldovenesc;

Rotaru, C., 1974, Tehnologia exploatării lemnului, C.D.P.T.-M.I.M., Bucureşti;

Ungureanu, Şt., 1997, Mecanizarea exploatărilor forestiere, Editura Univer-sităţii „Transilvania” Braşov;

Zlate, Gh., Brenndörfer, D., 1985, Bazele culturii, exploatării şi valorificării lemnului, Editura CERES, Bucureşti.

294