A mecanização das operações de colheita de madeira se intensificou a partir da década de 1990, devido à redução da dependência da mão-de-obra, melhoria das condições de trabalho, necessidade por parte das indústrias de um fornecimento regular e cada vez maior de madeira e, principalmente, pela necessidade de redução dos custos de produção, implicando aumento no rendimento das operações.
Considerando que as operações de colheita e transporte de madeira representam 50%, ou mais, do total dos custos finais da madeira posta na fábrica, o aperfeiçoamento das técnicas que tornem a colheita e o beneficiamento da madeira mais racionais torna-se cada vez mais necessário. Isso implica aumento no rendimento das operações de colheita florestal, elevando o nível de produtividade e contribuindo para o aumento na competitividade das empresas florestais.
A extração é uma das etapas mais complexas da colheita de madeira, haja vista que o custo dessa etapa é influenciado por diversos fatores, como o nível de experiência e habilidade do operador, condições do povoamento, características do terreno, distância de extração, desempenho da máquina etc. A desconsideração de algum desses fatores poderá resultar em problemas operacionais e ineficiência da operação.
Os "skidders" são tratores florestais articulados que realizam o arraste das árvores da área de corte até a margem da estrada ou pátio intermediário, podendo o material rodante ser de pneus, semi-esteiras ou esteiras.
Pesquisadores apontam os principais problemas relacionados à operação de arraste de madeira, como a compactação do solo, passagem da máquina sobre as pilhas de árvores e arraste de material para a margem do talhão, bem como a perda de rendimento em função das condições do solo, do povoamento e do clima.
Essas condições têm levado ao uso freqüente de máquinas com rodados de semi-esteiras ou esteiras, principalmente no arraste de madeira em condições de solos úmidos e em relevos acidentados. O uso dessas máquinas tem reduzido significativamente a compactação e os distúrbios ao solo, permitindo, ainda, o acesso da máquina em áreas declivosas, onde muitas vezes o rodado de pneus não é capaz de atuar. Porém, como desvantagem, o rodado de esteiras possui menor mobilidade sobre a superfície do solo, comprometendo o desempenho da máquina e a produtividade da operação.
Através de pesquisa analisou-se tecnicamente o desempenho de tratores florestais arrastadores "skidders" com rodados de pneus e com rodados de pneus recobertos por esteiras na extração de madeira em povoamentos de pinus taeda.
Nesta pesquisa foram utilizados dois tratores florestais arrastadores "skidders", da marca Caterpillar, modelo 545, com tração 4x4, potência nominal de 225 hp, equipados com rodados de pneus e garra de capacidade de 1,5 m2. A primeira máquina possuía sistema rodante de pneus originais de fábrica, enquanto na segunda máquina foram instaladas sobre os pneus quatro semi-esteiras da marca Eco Wheel Track, da Olofsfors.
Tempo e Movimentos
Foi realizado um estudo de tempos e movimentos da operação de arraste, por meio do método de tempos contínuos. Os elementos parciais que compuseram o ciclo operacional dos "skidders" foram: VV - viagem sem carga: correspondeu ao tempo consumido pela máquina para se deslocar da estrada ao interior do talhão próximo ao feixe de árvores a ser arrastado; MC - manobra e carregamento: correspondeu ao tempo consumido pela máquina para a realização das manobras, aproximação e carregamento do feixe de árvores; VC – viagem com carga: correspondeu ao tempo consumido pela máquina no arraste do feixe de árvores do interior do talhão até a margem da estrada; DM - descarregamento e manobra: correspondeu ao tempo consumido pela máquina para a realização, quando necessário, das manobras e descarregamento do feixe de árvores na margem da estrada; e INT – interrupções operacionais e não-operacionais: foram registrados todos os tempos em que a máquina não estava realizando as atividades anteriormente mencionadas.
Para a coleta de dados foi utilizado um cronômetro centesimal, uma trena, estacas, planilhas específicas e um rádio receptor.
Os elementos parciais que consumiram a maior parte do tempo do ciclo operacional do "skidder" de pneus foram a manobra e carregamento e a viagem com carga, com 25,2 e 24,8% do tempo total do ciclo operacional, respectivamente. Para o "skidder" de semi-esteiras, os elementos que consumiram a maior parte do tempo do ciclo foram a viagem com carga com 27,9%, seguido pela manobra e carregamento com 25,2% do tempo total. Os elementos viagem sem carga e manobra e descarregamento veio em seguida, abrangendo 22,4 e 20,6% para o "skidder" de pneu e 22,2 e 17,6% para o "skidder" de semi-esteiras, respectivamente.
As interrupções abrangeram 7,0 e 6,9% do tempo total do ciclo operacional dos "skidders" de pneu e de semi-esteiras, respectivamente. As interrupções operacionais mais observadas foram: limpeza do estaleiro, deslocamento entre talhão e abastecimento, enquanto a interrupção não-operacional foi a parada para supervisão e realização de refeição.
O tempo médio do ciclo operacional do "skidder" de pneus foi 7,1% (2,6 min) menor que do "skidder" de semi-esteiras (2,8 min), proporcionando um rendimento 12,3% superior em relação ao volume arrastado por hora efetiva. Essa diferença se deveu à maior mobilidade do rodado de pneus em relação ao rodado com semi-esteiras, porém essa diferença não foi considerada significativa devido à baixa distância média de arraste (56,8 m) encontrada nas áreas onde foi realizado este estudo. Em distâncias maiores, é esperado que ocorra uma diferença significativa entre o tempo do ciclo operacional dos "skidders" de pneus e de semi-esteiras, influenciando diretamente o rendimento da operação.
Produtividade
Inicialmente, procuraram-se identificar as diferenças de produtividade entre o "skidder" de pneus e de semi-esteiras nas diferentes classes de declividades estudadas. Em ambas as situações a produtividade média do "skidder" de pneus e de semi-esteiras decresceu à medida que se aumentou a distância de arraste, devido ao maior tempo consumido para completar o ciclo operacional.
Analisando a situação de declividade entre 0 e 10%, verificou-se que o "skidder" de pneus apresentou produtividade superior em relação ao "skidder" com semi-esteiras nas menores distâncias de extração, enquanto nas maiores distâncias a produtividade do "skidder" de semi-esteiras foi superior. Esse comportamento pode ser explicado pela maior mobilidade do rodado de pneus no arraste em pequenas distâncias de extração, enquanto nas maiores distâncias o rodado de semi-esteira apresentou maior capacidade de tração e menor patinagem comparada com o rodado de pneus, proporcionando, com isso, um desempenho constante da máquina durante todo o ciclo operacional. Na situação de declividade entre 10 e 20%, verificou-se que a produtividade média do "skidder" de pneus foi ligeiramente superior ao "skidder" de semi-esteiras, explicada pela maior facilidade desse tipo de rodado em desempenhar maior velocidade operacional no arraste do feixe de árvores, principalmente em situações de declive. No entanto, nas maiores distâncias de arraste o "skidder" de semi-esteiras apresentou melhor desempenho. Portanto, espera-se que em áreas mais declivosas e em maiores distâncias de arraste o "skidder" de semi-esteiras tenha um desempenho melhor, explicado pela sua velocidade constante e menor índice de patinagem ao longo do ciclo operacional.
Em função das diferenças de produtividades médias obtidas em cada distância de arraste, optou-se por estimar equações individuais por tipo de rodado e por classe de declividade.
As equações utilizadas neste estudo foram consideradas aceitáveis para estimar o tempo do ciclo operacional do "skidder" de pneus nas diferentes classes de declividade e distância de extração.
Semi-esteiras
Á medida que aumentou a distância de extração, a produtividade média do "skidder" de semi-esteira decresceu, devido ao aumento do ciclo operacional. Verificou-se ainda que a produtividade média do "skidder" de semi-esteiras em terreno com classe de declividade entre 10 e 20% foi superior em relação à declividade entre 0 e 20%, cujos valores observados estavam próximos entre si. Tal fato é explicado pelo maior volume médio dos feixes de árvores (7,3 m3) arrastados nessa situação, comparado ao volume médio dos feixes de 5,2, e 5, 5 m3 nas situações de declividade entre 0 e 10% e 20% e 30%, respectivamente.
É importante ressaltar que, na situação de terreno com declividade acima de 20%, a máquina com rodado de pneus não foi capaz de entrar em operação, devido ao elevado índice de patinação dos rodados e baixa capacidade de tração da máquina. Entretanto, a máquina com rodado equipado com semi-esteiras mostrou-se bastante eficiente, permitindo o acesso da máquina nessas condições e possibilitando o arraste das árvores. Entretanto, observou-se ainda que esse equipamento mostrou-se eficiente em uma distância máxima de 150 m, devido à menor mobilidade do rodado de esteiras.
A partir dos ajustes dos modelos, as equações para estimar o tempo do ciclo operacional do "skidder" de semi-esteiras foram geradas em função da distância de extração.
As equações foram consideradas aceitáveis para estimar o tempo do ciclo operacional do "skidder" de semi-esteiras nas diferentes distâncias de extração.
O aumento na distância de arraste ocasionou uma queda na produtividade em todas as classes de declividades. Observa-se também maior produtividade estimada na declividade de 10 a 20%, e menor produtividade na declividade de 20 a 30%. Esses resultados são coerentes com a tendência encontrada nos valores observados.
Com base na análise e discussão dos resultados, as principais conclusões foram que o tempo médio do ciclo operacional do "skidder" de pneus foi, em média, 7,1% inferior ao "skidder" de semi-esteiras, explicado pela maior mobilidade do rodado de pneus sobre a superfície do terreno, principalmente em curtas distâncias de arraste.
Em todas as situações estudadas, a produtividade média das máquinas decresceu com o aumento na distância de arraste, devido ao incremento de tempo do ciclo operacional.
O desempenho do "skidder" de pneus foi superior na declividade entre 10 e 20%, devido à maior mobilidade desse rodado e a capacidade de a máquina desenvolver maior velocidade operacional durante o arraste das árvores.
A produtividade média do "skidder" com rodados de pneus foi superior ao rodado de semi-esteiras, devido ao fato de a esteira possuir menor mobilidade sobre a superfície do solo, confirmando os resultados obtidos por outros autores em trabalhos semelhantes.
O rodado com semi-esteiras permitiu o acesso do "skidder" em terrenos com declividade acima de 20%, enquanto o "skidder" com rodado de pneus não foi capaz de atuar nessas condições, confirmando ser a esteira um acessório imprescindível na operação de arraste, principalmente em condições de terreno acidentado.
Autores: Eduardo da Silva Lopes - Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Estadual do Centro Oeste (Unicentro); Jacks Willer Prado Missel - Departamento de Engenharia Florestal da Unicentro - Programa de Iniciação Científica; Andréa Nogueira Dias; Nilton César Fiedler - Departamento de Engenharia Florestal da Universidade Federal do Espírito Santo (UFES).
